用于从大气空气获得水的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于从大气空气以用于吸附水的能流动的吸附剂获得水的装置，其中，至少沿吸附剂(3)的吸附路径(2)设有以能流动的吸附剂(3)进行的吸附，其中，在吸附路径(2)末端设有以所吸收的水(17)稀释的吸附剂(4)，其中，设有分离单元(12)用以至少部分地使所吸收的水(17)与能流动的吸附剂(3、4)分离，其中，分离单元(12)具有至少一个蒸发器(12)用以蒸发所吸收的水(17)，该装置可以高能效地运行并且特别是不强制要求太阳能的存在。这按照本发明专利技术由下述方式实现，即分离单元(12)具有至少一个负压压缩机(16)用以给稀释的吸附剂(4)加载负压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于从大气空气获得水的装置。
技术介绍
在陆地的多个地方，特别是在半干旱或干旱地区，如例如以色列、埃及的部分地区、撒哈拉沙漠以南的干旱地区或显著远离海洋的广大炎热沙漠地区中，至少整年不存在饮用水储备。除了运输饮用水之外在此仅仅存在如下可能，即从潮湿空气提供饮用水。已经以多种方式已知用于利用可冷却的蓄冷器从大气空气获得可冷凝的水的冷凝器，其中，相对潮湿的大气空气被冷却到露点以下(参见：DE-PS-2810241，DD285142A5)。除此之外也已知如下装置，该装置借助于吸附的或吸收的材料如盐例如氯化钠或诸如此类在吸收阶段凝结大气水。在此，盐或相应的盐水/卤水溶液一般保存在液体容器中，其中，水平面或沿竖直方向观察盐或盐水的上侧可视为吸附水或吸收水的表面。在解吸附阶段中该盐-水-溶液或盐水被除湿以获得饮用水并且该盐又可提供用于吸收(参见例如DE-PS2660068,DE19850557A1)。然而在该方法或装置中缺点在于比较大的结构体积或每单位体积的盐水相对较小的饮用水收获量。再者已经由文献DE10309110A1或DE102004026334A1已知具有盐水溶液的装置，该装置具有每单位体积比较大的收获量。然而对于这样的借助于吸附剂或盐水溶液从大气空气获得水的方法必要的是，也设有盐水溶液的解吸附或浓缩。由本申请人的专利申请DE102004026334A1已经已知的是，这种浓缩例如可以利用半透膜或用于至少部分地蒸发盐水溶液或稀释的吸附剂的蒸发器来实现。在此已经提出的是，蒸发器在干旱或半干旱地区中可特别简单地借助于太阳热能来运行。然而对于气候适度的地区或对于日间和夜晚运行，太阳能的应用或可用性仅能以大的构造成本或经济成本来实现。
技术实现思路
相比之下本专利技术的目的在于，提出一种用于利用能流动的吸附剂、特别是具有用于吸附水的吸湿盐的盐水溶液从大气空气获得水的装置，该装置可以高能效地运行并且特别是不强制要求太阳能的存在。该目的从开始所述类型的装置出发通过权利要求1特征部分的特征来实现。通过在从属权利要求中所述的措施，能实现本专利技术有利的实施方案和改进方案。相应地，本专利技术装置的突出之处在于，分离单元或浓缩单元具有至少一个负压压缩机用于给稀释的吸附剂加载负压。借助于按照本专利技术的负压压缩机有利地给稀释的吸附剂加载负压，从而实现吸附剂或盐水溶液的有利的沸点漂移。该有利的沸点漂移能实现稀释的吸附剂或稀释的盐水溶液的特别高能效的蒸发或浓缩。因此有利地需要少量热能用以从稀释的盐水溶液或稀释的吸附剂中蒸发出所吸收的水，这意味着能量或热量应用的改善。由此可以例如有利地即便在比较小或没有太阳能提供的情况下也实现从大气空气中有利地蒸发出并因此有利地分离出所吸收的水。另一方面，用于蒸发所吸收的水所需的热能也可以由用于从大气空气获得水的系统或整个设备借助于至少一个有利的热交换器或由暖的/热的运行材料或运行材料流提供或获得。由此可以实现工艺过程或循环运行对可供使用的太阳能的依赖性的减小或者完全不依赖于太阳能可用性。例如可以实现有利的日夜运行，其中，例如在白天完全应用太阳能并且如果可能的话将其有利地存储。已经证实，按照本专利技术的对吸附剂的负压加载和沸点漂移正是在用于从大气空气获得水的设备或装置中是决定性重要的。因此可以有利地在循环运行中引导或运行吸附剂。例如可以在包括吸附路径的单元中借助于吸附剂吸收大气水或来自大气空气的水，并且按照本专利技术借助于分离单元或负压压缩机以及有利的蒸发器可以分开或分离出所吸收的水并且将其作为饮用水和/或工业用水或植物等的灌溉水用于有利地再利用。与所吸收的水分离并因此再次浓缩的吸附剂或浓缩的盐水溶液有利地又被提供给用于吸收来自大气空气的水的单元或装置并因此在循环运行中被引导。在必要时，吸附剂或盐水溶液的与工艺有关的损耗可以逐点或时不时地又被补偿或填充。有利地，负压压缩机被构造成具有至少一个在缸体中基本可直线运动的活塞的往复活塞单元。由此实现负压的产生对本专利技术装置的特殊情况或条件的有利匹配或者对(稀释的)吸附剂和蒸发的有利匹配。在本专利技术的一个特别的改进中，活塞的驱动装置具有至少两个相互间隔开的、可绕各一个驱动轴转动的转向元件以及至少一个环形地环绕运行的、连接两个转向元件的驱动元件。这意味着，设有在工作时闭合的驱动元件如链条、齿带、带、V形皮带或诸如此类，其包围或环绕至少两个滚轮、小齿轮、链轮、辊子、主动带轮或诸如此类。在必要时设有用于张紧驱动元件的张紧元件，特别是紧索螺套、张紧轮、第三小齿轮或诸如此类。有利地，两个转向辊的两个转轴或驱动轴之间的间距大于转向元件的直径、特别是比转向元件的直径大多倍。由此能实现，活塞行程/冲程或活塞的行程路径有利地具有比较长的、线形的或直线的路径/部段。在驱动装置绕转向元件环绕运行时活塞具有非线性的行程速度。除此外或者在两个转向元件之间的区域中行程速度基本上恒定或不变。基于在转向元件的两个转轴或驱动轴之间的有利的(大的)间距，活塞在比较长的部段或路径上的这种均匀或不变的行程速度能实现有利的在蒸发器中的蒸发或负压产生。优选地，负压产生或蒸发的调适通过转向元件的转轴或驱动轴之间的预定间距来实现。有利地，环形的驱动元件的运转速度匹配于吸附剂或蒸发。必要时设有(可调节的)马达、例如电动机、内燃机或斯特灵发动机和/或用于调节驱动元件的有利的运转速度的传动装置。在本专利技术的一个有利的变型中设有至少两个在活塞两侧设置的驱动装置，其中在这两个驱动装置的两个环形地环绕运转的驱动元件之间设有与活塞连接的连接元件。由此实现在活塞或活塞杆上有利的同时存在的/均匀的力分布。这导致在行程期间活塞在行程缸体中的有利的引导。优选地，缸体可绕横向于缸体纵轴线设置的摆动轴摆动。由此可以省去驱动马达或驱动装置的昂贵的换向。因为借助该有利的措施例如驱动马达可以在工作期间仅仅沿一个方向运转或者驱动环形的驱动元件。亦即，设置在驱动元件上的或者与驱动元件连接的活塞总是沿一个方向被驱动。通过转向元件或小齿轮、滚轮等的直径，实现活塞杆横向于行程的偏转或移动，该偏转或移动有利地通过缸体绕摆动轴的摆动或摇动有利地实现，从而不产生对活塞或缸体的不利的横向力。有利地，在蒸发器中或蒸发器内产生或设置负压。优选地，负压压缩机的超压——该超压产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用用于吸附水的能流动的吸附剂从大气空气获得水的装置，其中，至少沿吸附剂(3)的吸附路径(2)设有以能流动的吸附剂(3)进行的吸附，其中，在吸附路径(2)末端设有被所吸收的水(17)稀释的吸附剂(4)，其中，设有分离单元(12)用以至少部分地使所吸收的水(17)与能流动的吸附剂(3、4)分离，其中，分离单元(12)具有至少一个用于蒸发所吸收的水(17)的蒸发器(12)，其特征在于，分离单元(12)具有至少一个负压压缩机(16)用以给稀释的吸附剂(4)加载负压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.09 DE 102013013214.21.一种利用用于吸附水的能流动的吸附剂从大气空气获得水的装
置，其中，至少沿吸附剂(3)的吸附路径(2)设有以能流动的吸附剂(3)
进行的吸附，其中，在吸附路径(2)末端设有被所吸收的水(17)稀释的
吸附剂(4)，其中，设有分离单元(12)用以至少部分地使所吸收的水(17)
与能流动的吸附剂(3、4)分离，其中，分离单元(12)具有至少一个用
于蒸发所吸收的水(17)的蒸发器(12)，其特征在于，分离单元(12)
具有至少一个负压压缩机(16)用以给稀释的吸附剂(4)加载负压。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，负压压缩机(16)被
设计成往复活塞单元(16)，该往复活塞单元具有至少一个在缸体(22)
中能基本上直线运动的活塞(21)。
3.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，活塞(21)的
驱动装置具有至少两个相互间隔开的、能绕各一个驱动轴转动的转向元件
(29)以及至少一个环形的、环绕运转的、连接两个转向元件(29)的驱
动元件(27)。
4.根据上述权利要求之一所述的装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·W·蒂洛，C·蒂洛，
申请(专利权)人：洛格斯革新有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE