饮用水生成系统和方法

摘要

本申请涉及饮用水生成系统和方法。公开了在不受控的室外环境中从大气湿气中大量收集水的系统和方法，在该室外环境中温度低且湿度水平低。当露点低时，为了从空气中获取水，热交换器冷却到水蒸气在其表面上沉积为冰的点。然后该热交换器循环通过加热阶段以融化冰并且生成液态水。霜聚集是有利的。当露点低时，霜聚集能够收集水。所公开的变更提高了效率和环境耐受性。

主权项

一种收集大气水分的系统，包括：压缩机，用于压缩冷却剂；冷凝器，沿着冷却剂流动路径设置，用于从所述压缩机接收高压气态冷却剂，其中该高压气态冷却剂被压缩成低压液态冷却剂并释放热量，然后该冷却剂沿着所述流动路径移动；膨胀阀和毛细管装置，沿着所述冷却剂流动路径设置，用于从所述冷凝器接收液态冷却剂，其中该膨胀阀和毛细管装置调节冷却剂的压力；蒸发器，沿着所述冷却剂流动路径设置，用于从所述膨胀阀和毛细管装置接收冷却剂并将冷却剂输送给所述压缩机，其中液态冷却剂蒸发为气态冷却剂并且吸收热量，据此该蒸发器的外部表面温度低于露点但高于0℃，该蒸发器能捕获空气中的水蒸气并将水蒸气转化为液态水，液态水自该蒸发器落入底部水箱；此为常态大气水生成过程；但是当环境温度低时，如在冬天且露点接近或低于0℃时，该蒸发器的外部表面温度低于露点或低于0℃，该蒸发器能捕获空气中的水蒸气并将水蒸气转化为液态水，然后将液态水冷冻为霜，这一过程为结霜过程，当开始结霜过程时，经约20分钟后该蒸发器上的霜足够厚，该蒸发器必须开始除霜过程；旁路四通阀分流器，即除霜阀分流器，用于将冷却剂从所述压缩机引入所述蒸发器，而不经过所述膨胀装置，据此，当从所述旁路分流器接收冷却剂时，该蒸发器的外部表面温度比环境温度高；至少一个旁路阀，安置在所述旁路分流器上，用于控制冷却剂是否流过该旁路分流器；霜传感器，用于检测所述蒸发器的外部表面上的霜聚集；控制器，用于从所述霜传感器接收输入，并响应于该霜传感器在蒸发器的外部表面上检测到霜聚集来打开所述旁路阀；收集容器，安置在所述蒸发器的下方，用于收集从所述蒸发器落下的液态 水和融化冰，从而收集大气水分。