用于管理流体中水含量的系统和方法技术方案

一种用于管理流体（１９、３８）中水含量的系统和方法包括用于用干燥剂（２０）从流体（１９）中收集水的收集室（１２）和用于从干燥剂（２０）收集水并将其转移到第二流体（３８）的再生室（１４）。蒸发器（２８）将进入收集室（１２）的干燥剂（２０）冷却，且第二蒸发器（５２）将第二流体（３８）冷却，以提取水。蒸发器（２８、５４）使用制冷剂，制冷剂的流动由流动控制阀（７０）控制。当第二蒸发器（５４）中的温度下降到低于设置点时，制冷剂到第二蒸发器（５４）的流动停止，且制冷剂到第一蒸发器（２８）的流动增加。这增加了收集室（１２）中水的收集，并促使第二蒸发器（５４）中的温度上升。然后阀（７０）被打开，以增加第二蒸发器（５４）中的冷却。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 相关申请的交叉引用本申请要求2005年12月7日提交的美国临时申请第60/748,123号的 利益，其在此特此以引用方式并入本申请。
技术介绍
1. 专利
本专利技术涉及一种管理流体中水含量的系统和方法。2.
技术介绍
常规上，使用冷凝系统从空气、或其它气态流体中收集水。示例性的 冷凝系统提供被冷却到处于或低于进入空气露点的温度的表面。如本领域 所熟知的，对处于或低于其露点的空气的冷却导致空气中水汽的冷凝以及 空气绝对湿度的下降。 一定量的空气的湿度基本上由可从该一定量的空气 中^^皮引进或除去的水的量所决定。常规的水产生及移除系统使用冷凝系统将进入空气的温度降低到处 于或低于空气露点的温度来从进入气流中收集水汽。因此，由这种系统生 产的水的量取决于周围空气的湿度。但是，从区域到区域，空气的湿度和 温度不同，其中热带和亚热带区域空气湿热，而世界上其它地方的空气较 凉、湿度较小。空气的温度和水汽含量随全年区域季节性天气的变化也有 很大不同。因此，根据世界不同的区域以及根据全年不同的时间，例如， 为了使环境更加舒适，可能需要加湿或除湿。除了增加舒适度以外，对空气中水量的管理对工业应用也是重要的。 而且，最好是去除空气中的水，使得水可用于，例如饮用或需要新鲜水的其它应用。不管管理空气中水量的动机是什么，存在常规水管理系统具有 不希望的限制时的时期。例如，当空气的露点较低时，尤其当其低于水的 凝固点时，使用常规的系统去除水是困难的或是不可能的。在这种情况下， 使用干燥剂物质可有效去除空气中或其它流体流中的水。使用千燥剂的常 规系统不负责改变环境条件-例如，改变流体流的温度和湿度-这可能不 利于实现系统的效率。因此，需要一种甚至当露点较低时也可以从流体中提取水的管理流体 中水含量的系统和方法。还需要一种可以例如根据环境条件的改变来控制 干燥剂参数以保持系统效率的管理流体中水含量的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种甚至当露点较低时也能从流体中去除水 的系统和方法。本专利技术的实施方式还提供一种使用具有可控制以改变干燥剂去除水 能力并根据环境条件改变维持系统有效性的至少 一 个参数的干燥剂从流 体中去除水的系统和方法。本专利技术的实施方式进一步提供一种用于管理流体中水含量的系统。该 系统包括具有进口和出口的第一室，以方便第一流体流进和流出第一室。 干燥剂能够-波引进到第一室，以从流过第一室的第一流体中去除水。第二 室构造成在干燥剂从第 一流体中去除水后接收干燥剂中的至少一部分。第 二室包括进口和出口，以方便第二流体流进和流出第二室。这有助于水从 干燥剂蒸发到第二流体，由此增加第二流体中的水含量。系统热交换器构 造成接收通过其的第三流体，并接收来自第二室的第二流体，以有助于热 从第二流体传递到第三流体。这有助于将水从第二流体中去除。阀可操作 来控制通过系统热交换器的第三流体的流动。传感器与阀通信，并构造成 在第二流体的水含量增加后感测第二流体的参数。传感器构造成将与所感测的参数相关的信号输出到阀。根据所感测的参数，这实现了对通过系统 热交换器的第三流体的流动的控制。该系统还可包括第一热交换器，其构造成接收通过其的第三流体，并 在干燥剂被引进到第一室中之前冷却干燥剂。第一热交换器与阀一起布 置，使得第三流体通过阀的流动的减少增加第三流体通过第 一热交换器的 流动。这增加第一热交换器的冷却能力。本专利技术的实施方式进一步提供一种用于管理流体中水含量的系统。该 系统包括具有进口和出口的第一室，以方便第 一 流体流进和流出第 一 室。 干燥剂能够-〖皮引进第一室中，以从流过第一室的第一流体去除水。第二室 构造成在干燥剂从第一流体中去除水后接收干燥剂中的至少一部分。第二 室包括进口和出口 ，以方便第二流体流进和流出第二室。这有助于水从干燥剂蒸发到第二流体，由此增加第二流体中的水含量。具有可控热交换能 力的热交换器装置构造成接收来自第二室的第二流体，以方便第二流体的 冷却。这有助于将水从第二流体中去除。传感器构造成在第二流体的水含 量增加后感测第二流体的参数，且能够输出与所感测的参数相关的信号。 包括至少 一个控制器的控制系统与热交换器装置和传感器通信。控制系统 构造成接收来自传感器的信号，并至少部分地基于所接收的信号来实现对 热交换器装置的热交换能力的控制。本专利技术的实施方式进一步提供一种使用包括干燥剂和系统热交换器 的系统来管理流体中水含量的方法。该方法包括使用包括将第一流体中的 至少 一部分暴露到干燥剂的工艺从第 一流体中去除水。这增加干燥剂中的 至少一部分的水含量。将具有增加的水含量的千燥剂中的至少一部分引进 到第二流体，由此方便水从干燥剂蒸发到第二流体，并增加第二流体的水 含量。在第二流体的水含量增加后，使第二流体通过系统热交换器。这有 助于冷却第二流体，并从其去除水。在第二流体的水含量增加后，感测第 二流体的参数，并至少部分地基于所感测的参数来控制系统热交换器的热 交换能力。本专利技术的实施方式还提供一种将周围空气通入其中具有合适的干燥 剂材料的第 一室的系统和方法。干燥剂从与干燥剂接触的空气吸收或吸附 湿气。在一种实施方式中，通过泵抽空气通过接触表面，例如在其中散布 有千燥剂的海绵、介质、冷却线圈或冷却塔，空气接触干燥剂。干燥剂和/或第一室可被冷却，以使水从空气更有效地传递到千燥剂。干燥剂吸收或 吸附空气中的水，由此当水经历相变并从空气冷凝出时，传递潜热。因为千燥剂和/或第一室#:冷却，所以显冷(sensible cooling)-即不l基于状 态变化的冷却-也^皮提供到空气。因而形成的干冷空气从第一室中抽出。此刻，含水干燥剂收集在第一室的底部，并传送到第二室。第二室的 传递经由i殳置在第 一 室和第二室之间的隔离物(partition)中的阀开口通过 主动抽取或者扩散进行。阀开口使得第 一室和第二室中干燥剂的水平均 等。出现了含水千燥剂从第一室到第二室的净流量(net flow),直到两室 中的干燥剂水平相等。第二室中扩散或抽取的含水干燥剂可被加热，且然 后再次暴露到空气中。干燥剂可通过能有效实现要求结果的任意方法被引进到室中。例如， 第一室可包括海绵纤维素材料，含水干燥剂通过该材料向下过滤，以收集 在室的底部。可替代地，干燥剂被制成从比如第一室和第二室的顶部内的 部位以滴的形式简单地低落。在一种实施方式中，千燥剂被喷射到第二室 的内部。诸如加热元件的热交换器将从喷嘴下落的含水干燥剂的喷射物加 热，由此使吸收或吸附到干燥剂中的湿气蒸发，从而产生湿热空气，并且 还再生出基本上无水的千燥剂。离开第二室的湿热空气可被引导来接触吸热器如蒸发器的露点形成 表面(dew-forming surface )，使用合适的冷却方法冷却前述露点形成表面， 例如传统的包含在管中的沸腾流体、热电元件、热管、制冷膨胀线圈或本 领域的一般技术人员已知的其它任意系统。湿热空气的参数可被感测-例 如，湿度或温度，且蒸发器的吸热能力可被适当地控制。例如，如果感测 的温度下降到低于设置点，则蒸发器的吸热能力可能降低。同时，进入第 一室的千燥剂可进一步冷却，例如，通过增加干燥剂所通过的热交换器的 吸热能力。这将最终导致蒸发器中增加的负荷，其将促使温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管理流体中水含量的系统，包括：　第一室，其具有进口和出口，以方便第一流体流进和流出所述第一室；　干燥剂，其能够被引进到所述第一室中，以用于从移动通过所述第一室的所述第一流体去除水；　第二室，其构造成在所述干燥剂从所述第一流体去除水后接收所述干燥剂的至少一部分，所述第二室包括进口和出口，以方便第二流体流进和流出所述第二室，由此有助于水从所述第二室中的所述干燥剂蒸发到所述第二流体中，并增加所述第二流体的水含量；　热交换器装置，其构造成接收通过其的第三流体，并接收来自所述第二室的所述第二流体，以方便热从所述第二流体传递到所述第三流体，由此有助于从所述第二流体中去除水；　阀，其可操作来改变所述第三流体的流动；以及　传感器，其构造成在所述第二流体的水含量增加后感测所述第二流体的参数，并输出与所感测的参数相关的信号，以实现所述阀的控制，以基于所感测的参数控制通过所述系统热交换器的所述第三流体的流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹福克斯，
申请(专利权)人：阿迪尔西格尔有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]