用于从空气中生成苏打水的装置和方法以及制作苏打水饮料的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种系统，其设计用于自空气提取水汽，高度净化并改善提取水状况，此外提供供人类使用的提取水的可选性碳化。在一个实施方式中，该装置自过滤的吸入空气收集水蒸汽冷凝水，此后将该冷凝水经过一系列净化过滤器以及消毒处理从而产生饮用水，同时还提供将纯净水与ＣＯ２气体混合的装置以利于输出碳化水和／或碳酸饮料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生成水的技术，具体地说涉及一种从空气中生成水的装置和方法。
技术介绍
消费者对于口感好，纯净且安全，经济并且有利于环境保护的饮用水资源的需求导致纯净瓶装水市场的不断增长，其中包括装入不同大小塑料瓶的水以及需要大水桶的周期性供给及替换的专用水冷却器。上述任一运送水的方法不仅效率低并且费用相对高，此外，它们中的任一种消耗宝贵的供水资源。另外，单个的纯净水瓶通常由塑料制成并且很少被再循环，其造成不希望的固体废物从而使垃圾增多。 —种未被充分重视且普遍未被利用的水资源是空气中的湿气。尽管现有技术中长时间以来就有房间除湿器，其压縮空气中的湿气并产生此后将被倒掉的废水。这些除湿器并不将冷凝水经过专门的过滤或其它处理以使此种水适合人类使用和/或有更好口感。 此外，许多消费者喜欢瓶装苏打水，它的运输体现了与对于上面已经讨论的非碳化纯净水瓶所讨论的相同问题。因此，理想的是创造一种方便、经济并且有利于环境保护的装置，从而运送安全，纯净，口感好的碳化水供人类仅饮用它或者结合其它口味或物质。
技术实现思路
在此所包含的创造性的公开内容包括一种系统，其设计用于自空气中提取水分，高度净化并改善提取水状况，此外提供提取水的可选性碳化以供人类使用。在一个实施方式中，所述装置收集来自过滤后的吸入空气的水汽凝结液，此后使该冷凝液经过一系列净化过滤器以及消毒处理以产生饮用水，与此同时还提供用于将纯净水与C02气体混合的装置从而便于输出碳化水和/或碳酸饮料。此高度纯净碳化水还有利于消费者的健康。 在一些可替换的实施方式中，如果湿度和/或周围温度很低，此种所述环境不利于产生大量用于产生水的冷凝液，该装置可以直接与外部自来水资源连接，其中，该自来水经过该装置的净化过滤和消毒处理以及可选的碳化处理。 以上概述只在提供包括在本专利申请内的本专利技术公开内容非常简要的综览。以上简要概述不在于详述在此公开的本专利技术概念的全部。附图说明 图1描绘了自空气中提取水的冷却系统的一个实施方式的简化单线示意图，其显示出经过主要部件的液体流； 图2显示出自空气提取水的该系统的一个实施方式的示意图，其描绘出处理经过过滤及消毒的气体和液体以产生纯净水的主要部件的相互作用关系； 图3以主要内部部件的立体图描绘出本专利技术公开内容的一个实施方式； 图4描绘出C(U诸气罐以及溶气室； 图5描绘出本专利技术公开内容中一个实施方式的前面板，其包括该C02储气罐以及 该溶气室所处位置。具体实施例方式—个实施方式包括一种系统，其设计用于自空气中提取水分，高度净化并改善该 提取水状况，此外提供提取水的可选性碳化以供人类使用。该装置收集来自过滤后的吸入 空气的水汽凝结液，此后使该冷凝液经过一系列净化过滤器以及消毒处理以产生饮用水， 与此同时还提供用于将纯净水与C02气体混合的装置从而便于输出碳化水和/或碳酸饮 料。 可替换地，如果湿度和/或周围温度很低，此种所述环境不利于产生大量用于产 生水的冷凝液，该装置可以直接与外部自来水资源连接，其中，该自来水经过该装置的净化 过滤和消毒处理以及可选的碳化处理。 参见图1至图5，一些实施方式在过滤空气进入口引入风扇/动力鼓风机5，过滤 空气被引导流经蒸汽冷凝装置4、2，例如，铝翅蒸发器，从而导致冷凝液由于自身重力作用 流入收集装置6。在一个实施方式中，该收集装置6为高抛光，盘型，可拆卸的水保持架，其 中该高抛光表面有利于冷凝水由于自身重力的作用进入下水箱12。此后，该收集的冷凝水 被水泵15抽入一系列过滤器(例如，活性碳过滤器，沸石过滤器，和/或远红外过滤器矿 化)16、18，并且经过反渗透过滤器17。该反渗透过滤器17连接有允许用户控制用户希望 该系统产生多少废水的废水比例控制器19。废水比例控制器19经三通阀20与收集装置6 和废水出口相连。 在实施方式中，过滤水经过紫外线杀毒装置26、28以及温度调节(制冷器25或者 加热器35)。最终，该装置向用户提供了引导纯净水和(A气体进入能够自输出口 31向用 户提供纯净苏打水的溶气室A1。 一些实施方式还引入加热装置34、35、36以及冷却装置1、 25、37从而终端用户能够选择输出热水或者冷水。一些实施方式中仅提供输出凉水的装置， 甚至其它实施方式输出环境温度的水。 在一些实施方式中，各种子系统例如加热和制冷系统，消毒系统以及除霜系统采 用智能单片机控制系统控制。单片机控制系统使用与水温、水位38以及除霜温度有关的输 入决定何时启动各种控制设备，例如电磁制冷阀37。 在一些实施方式中，冷却系统包括典型的冷却循环，该循环包括由压縮机1压縮 制冷剂而后形成液体，此处该压縮的制冷剂穿过毛细管铝翅(或等同物)冷凝器2并被蒸 发，所以自环绕蒸发器的媒介散热。特别地，在一些实施方式中，共有压縮机被用于向蒸发 冷凝器4，2和在上水箱24的冷却圈25提供制冷剂，其有利于减少内部所需容纳部件的空 间以及保护资源。 一个或多个电磁操作控制阀用于引导制冷剂的流动。 在实施方式中，该冷凝液集合系统包括带有集合器6的冷凝风扇5，其中该风扇促 使吸入的周围空气通过冷蒸发羽片4，来自空气的液态水将凝结并置于其上，此后，受重力 作用流入集合器6并进入下水箱12。 在实施方式中，压縮机l自蒸发器4或自冷却圈25吸入气态冷凝剂。该压縮的热 的冷凝剂通常流经冷凝器2，并自此处到达限制器(铜过滤器)44。该制冷剂随后流经电磁9制冷阀37。如果电磁制冷阀37未通电，则制冷剂流经出口b(见图l)并且自此达到蒸发器4，在此制冷剂被允许膨胀并因此冷却流经蒸发器4的空气。如果电磁制冷阀37通电，制冷剂流经出口 c并且自此到达冷却圈25(容纳在上水箱24内)，在此制冷剂被允许膨胀并因此冷却上水箱24内的水。 在一个实施方式中，该压縮机1为高效可变速压縮机，它的操作包括通电时间和速度由变频控制器控制。优选地，高效可变速压縮机(带有控制器)具有可与？31^8011比@型号为6TD075XAA41的特性相比拟的特性。因为压縮机1是系统(通常来说，它几乎代表该自空气中产生水的系统中50%的能量消耗)中最大的负载，故当周围条件如温度和湿度允许时减少它的循环操作是有益的。并且，此可控的高效压縮机l的使用有利于太阳能资源的使用，这样该机器可以设置在远处并独立于任何外部电源。在相关的实施方式中，该系统由一个或多个额定功率至少为300W的太阳电池板供电。 另一个实施方式中，此前所述的吸入周围空气离开蒸发器4并流经热的冷凝器2，然后，空气自冷凝器2吸收热量。在另一实施方式中，压縮机1能够将热的冷凝剂抽入蒸发器4从而对蒸发器4的羽片除霜，并利用除霜传感器(为清楚起见在图中省略)感应蒸发器4的结霜温度。如果超过结霜温度的情况出现，此后，电磁操作控制阀40开启，高温冷凝剂直接输出到蒸发器4上对蒸发器4除霜。 在一个实施方式中，为利于简单清理和维护，可拆卸设计的下水箱12设置在抽屉式结构中。在另一实施方式中，下水箱12还包括初级过滤器13(在一些实施方式中过滤器包含活性碳或者沸石从而去除冷凝水中的异味和氨氮)。在另一实施方式中，下水箱12还包括用于帮助保护一个或多个水泵15的颗粒过滤器14。 在实施方式中，为防止在铜管上的蒸汽由于羽片热量和水接触而产生来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提供可饮用苏打水的系统，其中，该苏打水由来自空气的纯净可饮用水产生并注入ＣＯ↓［２］气体，该系统包括：壳体，其包括进气口和出气口；冷凝剂压缩机；至少一个多路电磁操作冷凝剂控制阀；控制器装置，其用于监控为控制所述至少一个电磁操作冷凝剂控制阀以及其它在该系统内的电子子系统；蒸发器装置，其中所述蒸发器装置具有用于最大化与周围空气接触表面和热传递的羽片，其中所述羽片由无毒防腐材料涂覆，该材料满足对于油漆或钛弗隆保护层所适用的监管性食物标准，所述涂覆层还促进冷凝水的快速收集，以及其箱中的水经所述控制器装置控制在５０－９５℃的范围内，以及其中为了向用户提供热的饮用水，所述热的饮用水能够通过热水泵经电子操作阀以及出口过滤器抽出进入共有出口部；设置在所述共有出口部的共有出口阀能够设置在允许用户获得自该系统的热或冷的纯净水的输出；设置在所述壳体内并且可拆卸的至少一个ＣＯ↓［２］储气罐设置有单向阀，阀杆，出口释放阀以及泄压阀；设置在所述壳体内的并且可拆卸的溶气室设置有进气阀和泄压阀，其中所述控制器装置在所述泄压阀的弹簧压力设定设置得高于预定值时启动报警器，并且其中所述溶气室包含用户决定的有效的纯净水的量，此数量由用户通过人工向纯净水的预定水位输入所述气体，该纯净水自该系统的所述共有出口阀得到；气体管线用于连通所述至少一个ＣＯ↓［２］储气罐和所述溶气室；以及装有弹簧的控制杆连通所述至少一个ＣＯ↓［２］储气罐阀杆这样当下压所述控制杆时，所述至少一个ＣＯ↓［２］储气罐阀杆开启所述出口释放阀；所述至少一个ＣＯ↓［２］储气罐单向阀将压缩空气释放入所述气体管线并经所述溶气室内的管线进入所述溶气室；以及一旦所述溶气室实现ＣＯ↓［２］气体和纯净水的饱和物时（也就是说，所述纯净水已经逐渐充分碳化），所述出口释放阀开启，因此向用户发出信号以释放所述装有弹簧的控制杆从而停止气体在所述至少一个ＣＯ↓［２］储气罐和所述溶气室之间的传送；从而，对于用户来说通过所述出口释放阀得到碳化的提取自气体的纯净水是可以实现的。中所述蒸发器通过所述至少一个电磁操作冷凝剂控制阀设置以接收自所述冷凝剂压缩机抽出的降温后的冷凝剂从而使流经所述蒸发器羽片的空气降温，以及其中所述蒸发器通过所述至少一个电磁操作冷凝剂控制阀设置以接收热的冷凝剂，该冷凝剂自所述冷凝剂压缩机抽出以使所述蒸发器羽片除霜；防静电、防霉抗菌式空气过滤器，其中所述防静电、防霉抗菌式空气过滤器设置在所述蒸发器装...

【技术特征摘要】
US 2008-11-17 61/115,534;US 2009-10-23 PCT/US2009/一种提供可饮用苏打水的系统，其中，该苏打水由来自空气的纯净可饮用水产生并注入CO2气体，该系统包括壳体，其包括进气口和出气口；冷凝剂压缩机；至少一个多路电磁操作冷凝剂控制阀；控制器装置，其用于监控为控制所述至少一个电磁操作冷凝剂控制阀以及其它在该系统内的电子子系统；蒸发器装置，其中所述蒸发器装置具有用于最大化与周围空气接触表面和热传递的羽片，其中所述羽片由无毒防腐材料涂覆，该材料满足对于油漆或钛弗隆保护层所适用的监管性食物标准，所述涂覆层还促进冷凝水的快速收集，以及其中所述蒸发器通过所述至少一个电磁操作冷凝剂控制阀设置以接收自所述冷凝剂压缩机抽出的降温后的冷凝剂从而使流经所述蒸发器羽片的空气降温，以及其中所述蒸发器通过所述至少一个电磁操作冷凝剂控制阀设置以接收热的冷凝剂，该冷凝剂自所述冷凝剂压缩机抽出以使所述蒸发器羽片除霜；防静电、防霉抗菌式空气过滤器，其中所述防静电、防霉抗菌式空气过滤器设置在所述蒸发器装置的上游；冷凝器装置用于该系统的制冷循环；风扇/鼓风装置，其中所述风扇或鼓风装置循环来自所述进气口的周围空气，经所述防静电、防霉抗菌式空气过滤器，通过所述蒸发器装置，所述冷凝器装置，此后排出排气口；收集器装置具有高抛光表面；初级过滤器用以去除冷凝水中的异味和氨氮，其中所述初级过滤器包含活性碳或者沸石；冷凝水收集水箱，其中所述收集器装置的高抛光表面有利于冷凝水进入所述冷凝水收集水箱的重力流动；其中所述冷凝水收集水箱设置有水位探测器，所述水位探测器和控制器装置使所述蒸发器装置在预定高度设置点上停止接收降温的冷凝剂；至少一个水泵；颗粒过滤器用于过滤颗粒以保护所述至少一个水泵的入口；水净化过滤装置用于过滤细菌、病菌和重金属，以及去除异味，其包括至少一个活性碳过滤器；至少一个反渗透过滤器，其中反渗透过滤器的孔径小于或等于0.0001μm，以及其中反渗透过滤器能够回冲，这样废水能够经三通阀引导至所述收集器装置，该三通阀由废水比例控制器控制，至少一个沸石过滤器；其中所述水泵抽出来自所述冷凝水收集水箱流经所述水净化过滤装置的冷凝水；纯净水收集水箱用于收集纯净水，其中所述纯净水收集水箱设置有水位探测器，所述水位探测器和控制器装置使所述至少一个水泵在预定高度设置点上停止向在所述纯净水水箱抽入新的纯净水；冷却圈设置在所述纯净水收集水箱内，其中所述冷却圈由所述至少一个电磁操作冷凝剂控制阀设置以接收由所述冷凝剂压缩机抽出的冷凝剂从而使所述纯净水冷却，并且其中在纯净水收集水箱中的所述纯净水的温度维持在2-15℃的范围内；消毒装置用于消灭所述纯净水收集水箱中的生物及病毒，其包括紫外线装置以及消毒室，所述紫外线装置的有效杀菌率至少在99.99％，其波长在253-255nm的范围内；热水箱用于接收来自所述纯净水水箱受重力流下的纯净水，其中所述热水箱包括电子加热元件，其中在所述热水箱中的水经所述控制器装置控制在50-95℃的范围内，以及其中为了向用户提供热的饮用水，所述热的饮用水能够通过热水泵经电子操作阀以及出口过滤器抽出进入共有出口部；设置在所述共有出口部的共有出口阀能够设置在允许用户获得自该系统的热或冷的纯净水的输出；设置在所述壳体内并且可拆卸的至少一个CO2储气罐设置有单向阀，阀杆，出口释放阀以及泄压阀；设置在所述壳体内的并且可拆卸的溶气室设置有进气阀和泄压阀，其中所述控制器装置在所述泄压阀的弹簧压力设定设置得高于预定值时启动报警器，并且其中所述溶气室包含用户决定的有效的纯净水的量，此数量由用户通过人工向纯净水的预定水位输入所述气体，该纯净水自该系统的所述共有出口阀得到；气体管线用于连通所述至少一个CO2储气罐和所述溶气室；以及装有弹簧的控制杆连通所述至少一个CO2储气罐阀杆这样当下压所述控制杆时，所述至少一个CO2储气罐阀杆开启所述出口释放阀；所述至少一个CO2储气罐单向阀将压缩空气释放入所述气体管线并经所述溶气室内的管线进入所述溶气室；以及一旦所述溶气室实现CO2气体和纯净水的饱和物时(也就是说，所述纯净水已经逐渐充分碳化)，所述出口释放阀开启，因此向用户发出信号以释放所述装有弹簧的控制杆从而停止气体在所述至少一个CO2储气罐和所述溶气室之间的传送；从而，对于用户来说通过所述出口释放阀得到碳化的提取自气体的纯净水是可以实现的。2. 权利要求1的系统，其中，所述出口释放阀能够将所述纯净碳化水引导至所述共有 出口阀。3. 权利要求l的系统，其中，所述溶气室具有一个或多个加入所述纯净水的口味，在碳 化之前，所述口味选自由果汁，蔬菜汁，糖浆以及自草本和香料的提取物构成的群组。4. 权利要求l的系统，其中 所述冷凝剂压縮机为可控可变速高效压縮机；所述冷凝剂压縮机由变频控制器控制；所述冷凝剂压縮机的所述工作周期以及操作能够由用户在机上的控制面板经所述变 频控制器调整；以及用户能够给系统编程从而根据环境条件在最适宜的效率上操作所述冷凝剂压縮机。5. 权利要求4的系统，其中，该系统由至少一个额定功率至少在300W的太阳能电池板 供电。6. —种提供可饮用苏打水的系统的制造方法，其中，该苏打水由来自空气的纯净可饮 用水产生并注入C02气体，该方法包括如下步骤提供壳体，其包括进气口和出气口 ； 提供冷凝剂压縮机；提供至少一个多路电磁操作冷凝剂控制阀；提供控制器装置，其用于监控为控制所述至少一个电磁操作冷凝剂控制阀以及其它在 该系统内的电子子系统； 提供蒸发器装置，其中所述蒸发器装置具有用于最大化与周围空气接触表面和热传递的羽片，其中所述羽片用无毒防腐材料涂覆，该材料满足对于油漆或钛弗隆保护层所适用的监 管性食物标准，所述涂覆层还促进冷凝水的快速收集，以及其中所述蒸发器通过所述至少一个电磁操作冷凝剂控制阀设置以接收自所述冷凝剂 压縮机抽出的降温后的冷凝剂从而使流经所述蒸发器羽片的空气降温，以及其中所述蒸发器通过所述至少一个电磁操作冷凝剂控制阀设置以接收热的冷凝剂，该 冷凝剂自所述冷凝剂压縮机抽出以使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦恩费雷拉，亨利詹姆士泰勒曼，
申请(专利权)人：蓝色生态有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]