專利名稱：用于管理流體中水含量的系統(tǒng)和方法
用于管理流體中水含量的系統(tǒng)和方法 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求2005年3月25日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)60/665,304 的權(quán)益，其在這里通過引用并入此處。
背景技術(shù)：
1. 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于控制流體中，特別是諸如空氣的流體中水含量的系統(tǒng) 和方法。
2.
背景技術(shù)：
通常，使用冷凝系統(tǒng)來從空氣或其它氣態(tài)流體中收集水。示例性的冷 凝系統(tǒng)提供了冷卻到某一溫度的表面，該溫度等于或低于進(jìn)入空氣的露 點(diǎn)。正如本領(lǐng)域中公知的，冷卻露點(diǎn)處或露點(diǎn)之下的空氣會(huì)引起來自空氣 的水蒸汽冷凝，并且會(huì)引起空氣的絕對(duì)濕度降低。 一定體積的空氣的濕度 基本上決定了可引入該空氣或可從該空氣去除的水量。
現(xiàn)有的水生成和去除系統(tǒng)使用傳統(tǒng)的冷凝系統(tǒng)從進(jìn)入氣流中收集水蒸 氣，該冷凝系統(tǒng)將進(jìn)入空氣的溫度降低到等于或低于空氣露點(diǎn)的溫度。因 此，由這樣的系統(tǒng)產(chǎn)生的水的數(shù)量取決于周圍空氣的濕度。然而，空氣的 濕度和溫度從一個(gè)地區(qū)到另一個(gè)地區(qū)變化，在熱帶和亞熱帶地區(qū)空氣熱且 潮濕，而在世界的其它部分空氣較冷、不大潮濕?？諝獾臏囟群退魵夂?量也在全年隨著地區(qū)中季節(jié)性氣候的變化而變化。因此，才艮據(jù)世界的地區(qū) 和根據(jù)每年的時(shí)間，例如可能希望增濕或減濕以使環(huán)境變得更舒適。
除了增加舒適性以外，空氣中水量的管理對(duì)工業(yè)應(yīng)用也可能是重要的。
而且，可能希望從空氣中去除水，以使水可被利用，例如用于飲用，或用 于期望有新鮮水的其它應(yīng)用。不管管理空氣中水量的原因是什么，有時(shí)傳 統(tǒng)的水管理系統(tǒng)具有不希望有的限制。例如，當(dāng)空氣的露點(diǎn)低時(shí)，特別是 當(dāng)它低于水的凝固點(diǎn)時(shí)，使用傳統(tǒng)系統(tǒng)去除水可能是很難或不可能的。此 外，提供冷卻以從空氣中提取出水的傳統(tǒng)系統(tǒng)還可能產(chǎn)生不被利用的熱， 并因此作為浪費(fèi)的能量喪失。然而即使熱被利用，它通常也太少而不能才是 供很多利益，因?yàn)樵谝恍┫到y(tǒng)中熱的主要來源是用于冷卻循環(huán)的壓縮機(jī)。
因此，存在對(duì)用于管理流體中水含量的系統(tǒng)和方法的需要，該系統(tǒng)和 方法即使當(dāng)露點(diǎn)低時(shí)也可從流體中提取水，并可利用來自熱源的廢熱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種即使當(dāng)露點(diǎn)低時(shí)也能用于從流體中去除水的系統(tǒng) 和方法。
本發(fā)明還提供了利用來自引擎的廢熱來從流體中去除水的系統(tǒng)和方 法，該引擎可用于在冷卻循環(huán)中驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，并可用于提供動(dòng)力輸出，以 例如運(yùn)4爭(zhēng)車輛或發(fā)電才幾。
本發(fā)明可用于用任何干燥劑裝置來從空氣中收集水，同時(shí)利用來自引 擎的廢熱。該引擎可為用于給車輛如軍用車輛提供動(dòng)力的類型的引擎。在 這樣的情況下，本發(fā)明可為包含在車輛內(nèi)的可移動(dòng)系統(tǒng)，并可用于提供環(huán) 境管理以及水產(chǎn)生能力。除了用于車輛，引擎還可用于運(yùn)轉(zhuǎn)其它裝置或才幾 器，例如發(fā)電機(jī)。除了運(yùn)轉(zhuǎn)車輛、發(fā)電機(jī)或其它系統(tǒng)外，引擎還可用于給 壓縮機(jī)提供動(dòng)力。這樣的壓縮機(jī)可安裝到或以其他方式機(jī)械地連接到可1 擎。可選地，引擎可驅(qū)動(dòng)用于提供電來運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的發(fā)電機(jī)。壓縮機(jī)又可 用作制冷循環(huán)的一部分，該制冷循環(huán)可用于向本發(fā)明的水管理系統(tǒng)的一個(gè) 或更多部分提供冷卻。
本發(fā)明還可提供用于從空氣中提取水或用于使空氣減濕的系統(tǒng)。該系
統(tǒng)包括收集干燥劑室，其中固體干燥劑或干燥劑溶液^L暴露以與第 一 空氣 流物理接觸，且其中產(chǎn)生了稀釋的干燥劑。還提供了被暴露給來自引擎的
廢熱的干燥劑再生室。干燥劑在第二室中被加熱，并被暴露以與第二空氣 流物理接觸。作為暴露給第二空氣流的可選方法，第二室可為密封的再生 室，水從該室排出。壓縮機(jī)安裝在引擎上，且一個(gè)或更多蒸發(fā)器用于制冷 循環(huán)。蒸發(fā)器或若干蒸發(fā)器可位于收集室中或位于再生室和收集室二者 中。蒸發(fā)器可用于向收集室中的液體和/或固體干燥劑材料提供冷卻?？?選地，蒸發(fā)器或若干蒸發(fā)器可用于向離開再生室的空氣提供冷卻，這能有 助于水從空氣的提取。當(dāng)然，蒸發(fā)器或若干蒸發(fā)器可用于向離開收集室的 空氣提供冷卻，從而向已經(jīng)干燥的空氣提供額外的冷卻。
本發(fā)明還提供用于將周圍空氣輸送到其中有適當(dāng)?shù)母稍飫┎牧系牡?一室中的系統(tǒng)和方法。干燥劑從與干燥劑接觸的空氣吸收或吸附濕氣。在 一個(gè)實(shí)施方式中，通過抽吸空氣經(jīng)過其中散布有干燥劑的接觸表面如海 綿、介質(zhì)、冷卻旋管或冷卻塔來使空氣接觸干燥劑。干燥劑和/或第一室 可被冷卻以使水能更有效地從空氣中轉(zhuǎn)移到干燥劑中。干燥劑從空氣中吸 收或吸附水，從而當(dāng)水經(jīng)歷相變并從空氣中冷凝出來時(shí)傳遞來自空氣的潛
熱。因?yàn)楦稍飫┖?或第一室被冷卻了 ，所以顯熱冷卻(sensible cooling )， 即，不以狀態(tài)的改變?yōu)榛A(chǔ)的冷卻也提供給了空氣。產(chǎn)生的干燥、冷卻的 空氣被從第一室中抽出。
現(xiàn)在含水干燥劑聚集在第 一 室的底部并被轉(zhuǎn)移到第二室?？山?jīng)由第一 和第二室之間的隔離物內(nèi)配置的閥門開口進(jìn)行的主動(dòng)抽吸和擴(kuò)散來實(shí)現(xiàn) 干燥劑向第二室轉(zhuǎn)移。閥門開口使得第 一 室和第二室中的千燥劑水平能夠 平衡。出現(xiàn)了含水干燥劑從第一室到第二室的凈流量，直到干燥劑的水平 在兩個(gè)室中變得相等。在第二室中擴(kuò)散或抽吸的含水干燥劑可被加熱并然 后再次暴露給空氣。在一個(gè)實(shí)施方式中，干燥劑被噴射到第二室的內(nèi)部。 熱交換器如加熱元件加熱從噴嘴中落下的含水干燥劑，從而使吸收或吸附 到干燥劑中的濕氣蒸發(fā)，產(chǎn)生熱的潮濕空氣，同時(shí)還再生了基本上無水的 干燥劑。
可通過任何能有效地獲得期望結(jié)果的方法將干燥劑引入室。例如，第 一室可包括海綿狀纖維素材料，含水干燥劑通過該海綿狀纖維素材料過 濾，掉落在室的底部以便收集?？蛇x地，可使干燥劑以滴狀物的形式從第
一室和第二室內(nèi)部的位置向下滴落，比如從第一室或第二室的頂部滴落。
本發(fā)明還可以利用從第一室出來的干燥空氣和在第二室中產(chǎn)生的較 熱而潮濕的空氣之間的溫度差，來有效地實(shí)現(xiàn)兩個(gè)空氣流之間的熱能傳 遞，而不使它們彼此物理接觸。例如，熱交換器如包括多個(gè)管子或?qū)Ч艿?散熱器型的熱交換器可用于使兩個(gè)空氣流進(jìn)行熱接觸。來自第二室的較熱 和較潮濕的空氣可通過散熱器傳遞，而相對(duì)冷、干燥的空氣通過從第一室 吸入干燥空氣的管來接觸散熱器的外表面。這導(dǎo)致熱交換器中的水蒸氣冷 凝成液態(tài)水，液態(tài)水向下滴落以便在冷凝液收集器中收集?？蛇x地，可引 導(dǎo)熱潮濕空氣接觸例如蒸發(fā)器等的熱吸收器的結(jié)露表面，可使用適當(dāng)?shù)睦?卻方法冷卻前述結(jié)露表面，如包含在管子內(nèi)的典型的沸騰液體、熱電元件、
熱導(dǎo)管、冷卻劑蒸發(fā)旋管(refrigerant-expansion coil)或本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員公知的任何其它系統(tǒng)。這樣聚集的水然后可被處理以產(chǎn)生適于飲用的 水，或用于期望有水的其它目的。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了 一種用于管理流體中水含量的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括 第一室，該第一室具有有助于第一流體移動(dòng)入和移動(dòng)出第一室的進(jìn)口和出 口。干燥劑可被引入第一室，以從移動(dòng)通過第一室的第一流體中去除水。 一第二室配置成在干燥劑從第一流體去除水之后接納干燥劑的至少一部 分。第二室包括有助于第二流體移動(dòng)入和移動(dòng)出第二室的進(jìn)口和出口，以 從第二室中的干燥劑去除水。 一蒸發(fā)器配置成接納通過其的第三流體，當(dāng) 第三流體通過蒸發(fā)器時(shí)該第三流體至少部分地蒸發(fā)。 一壓縮機(jī)可操作來在 第三流體離開蒸發(fā)器之后壓縮第三流體。 一引擎可才喿作來提供動(dòng)力以運(yùn)轉(zhuǎn) 壓縮機(jī)，以及一熱交換器配置成接納引擎所排出的熱并將熱傳遞到第二室 中。這增加了通過第二室移動(dòng)的第二流體的溫度。
本發(fā)明還提供了 一種用于使用包括干燥劑和引擎的系統(tǒng)來管理流體 中的水含量的方法。該方法包括使用一過程從第一流體去除水，所述過程 包括使第一流體的至少一部分暴露于干燥劑，從而增加干燥劑的至少一部 分的水含量。將增加了水含量的干燥劑的至少一部分引入第二流體，從而 促進(jìn)水從干燥劑中蒸發(fā)到第二流體中，并增加第二流體的水含量。運(yùn)轉(zhuǎn)引 擎，從而產(chǎn)生熱。將來自引擎的熱傳遞到第二流體，從而增加第二流體的溫度。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖，包括用于運(yùn)轉(zhuǎn)
壓縮機(jī)的引擎；
圖2示出引擎和發(fā)電機(jī)裝置的示意性表示，該發(fā)電機(jī)裝置可操作來產(chǎn) 生電以運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，如圖l所示的壓縮才幾；
圖3示出才艮據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實(shí)施方式的示意圖4示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第三實(shí)施方式，其中該系統(tǒng)安裝在車輛 中并利用來自車輛引擎的廢熱。
具體實(shí)施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于在流體中特別是空氣中管 理水含量的系統(tǒng)IO。值得注意的是，如這里使用的，沒有額外的限制，"流 體"包括液體、氣體或其任何組合。系統(tǒng)10包括第一室或收集室12以及 第二室或再生室14。收集室12包括允許第一流體或第一氣流19流經(jīng)收集 室12的進(jìn)口 16和出口18。當(dāng)空氣流經(jīng)收集室12時(shí)，它接觸干燥劑20, 在圖1所示實(shí)施方式中，干燥劑20通過導(dǎo)管22噴射到室12中。
當(dāng)空氣通過收集室12移動(dòng)時(shí)，蒸發(fā)的水被冷凝出來，并與干燥劑20 一起聚集在室12的底部24。當(dāng)干燥劑20從空氣中吸附或吸收水時(shí)，干燥 劑20被稀釋。雖然圖1所示的干燥劑20是液體，但本發(fā)明還設(shè)想固體干 燥劑或雙態(tài)干燥劑的使用，例如固體和液體。可使用有效地產(chǎn)生期望結(jié)果 的任何干燥劑材料，例如氯化鋰。
再生室14也具有允許第二流體或第二氣流29流經(jīng)室14的進(jìn)口 26和 出口 28。在兩個(gè)室之間是分隔物30，分隔物30允許來自收集室12的含 水干燥劑與再生室14中的干燥劑混合，反之亦然。如圖1所示，干燥劑 20通過導(dǎo)管32引入再生室14，并且干燥劑20從導(dǎo)管32噴射。噴射在再 生室14中的干燥劑20也接觸流經(jīng)室14的空氣，空氣從干燥劑20吸收水，
乂人而使干燥劑20再生以在收集室12中使用。
如上所述，本發(fā)明可利用來自熱源如引擎34的廢熱，以改進(jìn)水管理。 引擎34利用液體冷卻劑來降低其溫度。如圖1所示，系統(tǒng)10利用引擎34 排出到冷卻劑的熱，以在干燥劑20被引入再生室14之前加熱干燥劑20。 導(dǎo)管36、 38允許引擎冷卻劑通過第一熱交換器40。熱交換器40可為用于 引擎冷卻劑的初級(jí)熱交換器或二次熱交換器。而且，如下面更徹底地解釋 的，系統(tǒng)如系統(tǒng)10中的第一熱交換器不需要利用引擎冷卻劑來傳遞引擎 熱量。例如，第一熱交換器可直接或通過中間流體來利用來自引擎廢氣的 熱。
除了熱交換器40外，系統(tǒng)10還包括第二熱交換器42，以進(jìn)一步在干 燥劑20被引入再生室14之前加熱干燥劑20。熱交換器42從廢氣熱交換 器44接收第二熱交換器流體，廢氣熱交換器44使用來自引擎34的廢氣 46來加熱流體。導(dǎo)管48、 50便于流體在熱交換器42、 44之間流動(dòng)。離開 引擎34的冷卻水可為大約90°C,而廢氣可在40(TC-500。C的范圍內(nèi)。熱交 換器40是干燥劑20被最初加熱的低溫?zé)峤粨Q器，而熱交換器42是干燥 劑20可獲得甚至更多的熱的高溫?zé)峤粨Q器。因此，在圖1所示的實(shí)施方 式中，熱通過兩個(gè)熱交換器40、 42從引擎34間接地傳遞到第二氣流29。 加熱干燥劑20便于在空氣流經(jīng)再生室14時(shí)加熱空氣，這增加了從干燥劑 20中去除的水的量。
雖然本發(fā)明不需要利用如圖l所示的兩個(gè)熱交換器，但是對(duì)于在干燥 劑20進(jìn)入再生室14之前加熱干燥劑20來說，該裝置可能是非常有效的。 然而在其它實(shí)施方式中，可利用單個(gè)熱交換器來傳遞來自引擎的熱。例如， 可僅僅使用利用引擎冷卻劑的熱交換器?？蛇x地，利用引擎廢氣的熱交換 器可被唯一地使用或作為中間熱交換器來使用。在圖1中，廢氣熱交換器 44是首先將熱傳遞到第二熱交換器流體的中間熱交換器，該中間熱交換器 便于熱從第二熱交換器流體傳遞到第二熱交換器42中的干燥劑。當(dāng)被唯 一地使用時(shí)，廢氣熱交換器可配置成直接將熱傳遞到流經(jīng)廢氣熱交換器的 干燥劑。
此外如圖1所示，在再生室14的內(nèi)部是第三熱交換器52,第三熱交
換器52可預(yù)先冷卻進(jìn)入再生室14的空氣，使水冷凝出來，因而使它更干 燥，并增加它從干燥劑20吸收水的能力。熱交換器52可為空氣對(duì)空氣或 空氣對(duì)液體型的。熱交換器52還可冷卻離開再生室14的空氣，因而在空 氣從干燥劑20吸收水之后從空氣中提取水。干燥劑20由泵54抽吸通過 熱交換器40、 42以及通過導(dǎo)管32。類似地，泵56用于將干燥劑20抽吸 到收集室12中。
如圖1所示，干燥劑20在引入收集室12之前被抽吸通過蒸發(fā)器58。 通過冷卻干燥劑20，它從流經(jīng)收集室12的空氣中去除水的能力增加了。 諸如制冷劑的流體通過導(dǎo)管60、 62流經(jīng)蒸發(fā)器。當(dāng)它流經(jīng)蒸發(fā)器時(shí)，制 冷劑至少部分地蒸發(fā)，因而從由泵56抽吸通過蒸發(fā)器的干燥劑20中吸收熱。
蒸發(fā)器58是制冷子系統(tǒng)的一部分，該制冷子系統(tǒng)還包括壓縮機(jī)64和 冷凝器66。雖然沒有在圖1中示出，但應(yīng)理解，諸如節(jié)流孔或熱膨脹閥的 節(jié)流設(shè)備可包括在制冷子系統(tǒng)例如導(dǎo)管60中。如上所述，本發(fā)明有效地 利用了由引擎如引擎34產(chǎn)生的能量。在系統(tǒng)10中，由引擎34產(chǎn)生的以 及以其他方式排出的熱能被利用來在干燥劑20進(jìn)入再生室14之前加熱干 燥劑20,這增加了干燥劑20所能排出的水的量。除了熱能外，由引擎34 產(chǎn)生的機(jī)械能也被系統(tǒng)IO有效地利用。例如，引擎34機(jī)械地操作壓縮機(jī)， 該壓縮機(jī)是制冷子系統(tǒng)的一部分。除了引擎34所能執(zhí)行的其它機(jī)械工作 外，引擎34的機(jī)械工作還可以是例如運(yùn)轉(zhuǎn)車輛。
在可選的裝置中，引擎如引擎34可機(jī)械地驅(qū)動(dòng)輸出電力以運(yùn)轉(zhuǎn)諸如壓 縮機(jī)等設(shè)備的發(fā)電機(jī)。圖2示出了一個(gè)這樣的裝置的簡(jiǎn)單示意性表示，其 中引擎65通過軸69機(jī)械地驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)67。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電以運(yùn)轉(zhuǎn)可用于系 統(tǒng)如圖1所示系統(tǒng)10的壓縮4幾71。
圖3示出本發(fā)明的另一實(shí)施方式。在圖3中，符號(hào)"'"用于識(shí)別與 圖1所示系統(tǒng)10中存在的元件有關(guān)的元件。因此，圖3示出了用于管理 空氣中水含量的系統(tǒng)10'。值得注意的是，雖然用空氣作為例子，但本發(fā) 明還可用于管理其它氣體-水混合物中的水含量。圖3所示系統(tǒng)10'具有 系統(tǒng)熱交換器或蒸發(fā)器68，其位于再生室14'的出口28'處。該裝置對(duì)
于從離開再生室14'的空氣中提取水是有用的?？蓮恼舭l(fā)器68的出口70 收集水。所收集的水然后可被處理以產(chǎn)生可以飲用的水，或可用于希望有 水的其它應(yīng)用。如果希望當(dāng)空氣離開時(shí)進(jìn)一步冷卻空氣，也可將蒸發(fā)器如 蒸發(fā)器68設(shè)置在收集室12'的出口處。
如上所述，本發(fā)明不限于單個(gè)蒸發(fā)器，而是相反可包括多個(gè)蒸發(fā)器以 冷卻干燥劑20以及一個(gè)或兩個(gè)空氣流。此外，離開兩個(gè)室，例如圖1所 示的室12、 14的空氣流可通過顯示在部分剖視圖中的系統(tǒng)熱交換器72彼 此進(jìn)4亍熱接觸，系統(tǒng)熱交換器72連接到室12、 14的相應(yīng)的出口18、 28。 這允許熱從離開再生室14的熱潮濕空氣傳遞到離開收集室12的干燥冷空 氣，并導(dǎo)致來自氣流29的水73冷凝。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的用于管理水含量的系統(tǒng)可為安裝在車輛上或 以其他方式包含在車輛中的可移動(dòng)系統(tǒng)。圖4示出安裝在軍用車輛76的 后部的系統(tǒng)74。車輛76由位于引擎罩80下面的引擎78驅(qū)動(dòng)。引擎78可 用于系統(tǒng)74,和圖1所示的引擎34用于系統(tǒng)10—樣。例如，引擎冷卻劑 流體、來自引擎78的廢氣或兩者都可用于在再生室中加熱氣流。此外， 引擎78可用于運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)或兩者。如結(jié)合圖1和圖3所示系統(tǒng) IO和IO'描述的，可從離開再生室的空氣中收集水。當(dāng)結(jié)合圖4所示系 統(tǒng)74執(zhí)行該步驟時(shí)，產(chǎn)生可移動(dòng)的水生成。
雖然顯示和描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但并不表明這些實(shí)施方式顯示 和描述了本發(fā)明的所有可能形式。更確切地，用于本說明書的詞是描述性 的而非限制性的詞，且應(yīng)理解，可進(jìn)4亍各種變化而不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和 范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于使用包括干燥劑和引擎的系統(tǒng)來管理流體中水含量的方法，所述方法包括使用一過程從第一流體中去除水，所述過程包括使所述第一流體的至少一部分暴露于所述干燥劑，從而增加所述干燥劑的至少一部分的水含量；將增加了水含量的所述干燥劑的至少一部分引入第二流體，從而有助于水從所述干燥劑蒸發(fā)進(jìn)所述第二流體，并增加所述第二流體的水含量；運(yùn)轉(zhuǎn)所述引擎，從而產(chǎn)生熱；以及將熱從所述引擎?zhèn)鬟f到所述第二流體，從而增加所述第二流體的溫度。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第二流體的水含量增 加后從所述第二流體去除水。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括壓縮機(jī)和蒸發(fā)器， 其中運(yùn)轉(zhuǎn)所述引擎的所述步驟提供動(dòng)力以運(yùn)轉(zhuǎn)所述壓縮機(jī)，所述方法進(jìn)一 步包括運(yùn)轉(zhuǎn)所述壓縮機(jī)以壓縮第三流體；輸送所述第三流體通過所述蒸發(fā)器，以使所述第三流體至少部分地蒸 發(fā)；以及輸送所述第一流體通過所述蒸發(fā)器，從而將熱從所述第一流體傳遞到 所述第三流體，并降低所述第一流體的溫度。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中運(yùn)轉(zhuǎn)所述引擎的所述步驟包括用所 述引擎機(jī)械地驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，所述壓縮機(jī)連接到一發(fā)電機(jī)，其中運(yùn)轉(zhuǎn) 所述引擎的所述步驟包括用所述引擎驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)，從而產(chǎn)生電力以運(yùn) 轉(zhuǎn)所述壓縮才幾。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，所述系統(tǒng)可操作地連接到一車輛，其中運(yùn)轉(zhuǎn)所述引擎的所述步驟提供動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)所述車輛。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括在第二氣流的水含量增加之 后從所述第二氣流去除水，從而產(chǎn)生可移動(dòng)的水生成。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括笫一熱交換器，所 述方法進(jìn)一步包^r:用冷卻劑冷卻所述引擎，從而增加所述冷卻劑的溫度；以及輸送所述冷卻劑通過所述第 一熱交換器，且其中將熱從所述引擎?zhèn)鬟f到所述第二流體的所述步驟包括在所述 干燥劑被引入所述第二流體之前輸送所述干燥劑通過所述第 一熱交換器， 從而將熱從所述冷卻劑傳遞到所述干燥劑，并有助于熱從所述干燥劑傳遞 到所述第二流體。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括第二熱交換器，所 述方法進(jìn)一步包括輸送來自所述引擎的廢氣通過一廢氣熱交換器；輸送第二熱交換器流體通過所述廢氣熱交換器，從而將熱從引擎廢氣 傳遞到所述第二熱交換器流體；以及輸送所述第二熱交換器流體通過所述第二熱交換器，且其中將熱從所述引擎?zhèn)鬟f到所述第二流體的所述步驟還包括在所 述干燥劑被引入所述第二流體之前輸送所述干燥劑通過所述第二熱交換 器，從而將熱從所述第二熱交換器流體傳遞到所述干燥劑，并有助于熱從 所述干燥劑傳遞到所述第二流體。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括第一熱交換器， 所述方法進(jìn)一步包括用冷卻劑冷卻所述引擎，從而增加所述冷卻劑的溫 度；以及輸送所述冷卻劑通過所述第 一熱交換器，且其中將熱從所述引擎?zhèn)鬟f到所述第二流體的所述步驟包括輸送所述干燥劑順序通過所述第一熱交換器然后通過所述第二熱交換器。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在將所述干燥劑引入所述 第二流體之前從所述第二流體去除水，從而增加所述第二流體從所述干燥劑接收蒸發(fā)的水的能力。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中在將所述干燥劑引入所述第二流 體之前從所述第二流體去除水的所述步驟包括冷卻所述第二流體以通過 冷凝去除水。
13. —種用于管理流體中水含量的系統(tǒng)，包括第 一室，其具有有助于第 一流體移動(dòng)入和移動(dòng)出所述第 一室的進(jìn)口和 出口；干燥劑，其能夠被引入所述第一室，以從移動(dòng)通過所述第一室的所述 第一流體中去除水；第二室，其配置成在所述干燥劑從所述第一流體去除水之后接納所述 干燥劑的至少一部分，所述第二室包括有助于第二流體移動(dòng)入和移動(dòng)出所 述第二室的進(jìn)口和出口，從而有助于水從所述第二室內(nèi)的所述干燥劑蒸發(fā) 到所述第二流體中；引擎，其可才喿作來輸出機(jī)械動(dòng)力；和第一熱交換器，其配置成接收所述引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所述引擎產(chǎn)生的熱，并 將熱傳遞到所述第二流體，從而增加移動(dòng)通過所述第二室的所述第二流體 的溫度。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括系統(tǒng)熱交換器，其配置成 接收來自所述第二室的所述第二流體，并有助于所述第二流體的冷卻以從 其提取水。
15. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一熱交換器配置成在所述 干燥劑從所述第一流體去除水之后接納所述干燥劑，所述系統(tǒng)還包括用于 從所述引擎去除熱的引擎冷卻劑，所述冷卻劑流經(jīng)所述第一熱交換器，從 而將熱從所述冷卻劑傳遞到所述干燥劑，并有助于熱從所述干燥劑傳遞到 所述第二流體。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括廢氣熱交換器，其具有從其流過的第二熱交換器流體，所述廢氣熱交 換器配置成接收來自所述引擎的廢氣流，并將熱從所述廢氣傳遞到所述第 二熱交換器流體；以及第二熱交換器，其配置成在所述干燥劑從所述第一流體去除水之后接 納所述第二熱交換器流體和所述干燥劑，從而將熱從所述第二熱交換器流 體傳遞到所述干燥劑，并有助于熱從所述干燥劑傳遞到所述第二流體。
17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述第一熱交換器配置成接納來 自所述第二室的所述干燥劑，且所述第二熱交換器配置成接納來自所述第 一熱交換器的所述干燥劑。
18. 如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第三熱交換器，其配置成 在所述第二流體移動(dòng)通過所述第二室之前冷卻所述第二流體，以便從所述 第二流體去除水。
19. 如4又利要求13所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括蒸發(fā)器，其具有通過其流動(dòng)的第三流體，且所述蒸發(fā)器配置成在所述 干燥劑被引入所述第一室之前接納所述千燥劑，并將熱從所述千燥劑傳遞 到所述第三流體；和壓縮機(jī)，其由所述引擎提供動(dòng)力，并可操作來在所述第三流體流經(jīng)所 述蒸發(fā)器之后壓縮所述第三流體。
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述引擎可操作來機(jī)械地驅(qū)動(dòng)所 述壓縮機(jī)。
21. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括連接到所述引擎和所述壓 縮機(jī)的發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)配置成由所述引擎機(jī)械地驅(qū)動(dòng)，并輸出電以給 所述壓縮機(jī)提供動(dòng)力。
22. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一室和所述第二室、所 述引擎和所述第一熱交換器設(shè)置在一車輛內(nèi)，所述引擎可才栗作來驅(qū)動(dòng)所述 車輛。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括系統(tǒng)熱交換器，其配置成接納來自所述第二室的所述第二流體，并有助于所述第二流體的冷卻以 從其提取水，從而產(chǎn)生可移動(dòng)的水生成系統(tǒng)。
全文摘要
一種用于管理流體中水含量的系統(tǒng)和方法，其包括用于用干燥劑從流體中收集水的收集室和用于從干燥劑中收集水的再生室。蒸發(fā)器用于冷卻收集室，以及壓縮機(jī)用于壓縮流經(jīng)蒸發(fā)器的制冷劑。引擎給壓縮機(jī)提供動(dòng)力，且還向再生室提供廢熱以增加從干燥劑排出的水的量。來自干燥劑的水被蒸發(fā)到流經(jīng)再生室的空氣中。離開再生室的空氣被冷卻以提取用于飲用或其它用途的水。
文檔編號(hào)F01K1/00GK101175898SQ200680017179
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
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