[发明专利]空气温度控制单元和用于控制空气温度并产生净化水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气温度控制单元和用于控制空气温度并产生净化水的方法。

背景技术

空调机组通过四个必要元件利用制冷循环来冷却室内区域。系统制冷剂以气体状态开始循环。压缩机泵送制冷剂气体至高压高温。制冷剂气体从此处进入热交换器(有时称作“冷凝盘管”或冷凝器)，制冷剂气体在热交换器中把能量(热量)传递到外部，冷却并冷凝至其液相。液体制冷剂经过液体制冷剂在其中蒸发的另一个热交换器，因此热交换器通常被称作“蒸发盘管”或蒸发器。通过风机将室内暖空气吸入蒸发器的表面上方。因为液体制冷剂蒸发成气体，其从经过蒸发器的暖空气吸收能量(热量)，冷空气从空调机组排出，从而冷却周围的室内区域。暖的制冷剂气体返回到压缩机，并重复该循环。在此过程中，从室内空气吸收热量并转移到室外，引起建筑物或交通工具的冷却。

在冷却过程中由冷凝器产生的热量以废热形式排放到室外。空调机组周围的室内空气和紧围绕机组的压缩机和冷凝器的空气之间存在明显的温差。通过冷却空气的作用产生了大量的废热。当室内暖空气接触蒸发器的冷表面产生露点时，通过空气冷却过程还生成水。当空气冷却从而使空气湿度降低时，暖空气中的水蒸气在蒸发器上冷凝。通常通过使用排水管收集通过该过程生成的水并将其排放到环境中。

存在各种用于从空气中提取饮用水的常规系统。这些系统通常使用允许冷凝过程发生的设备，从而产生作为纯净饮用水而获得的冷凝物。空调系统在其冷却空气时自然地产生冷凝物。存在已知的用于提取空调机组产生的水的系统，这些统统可以进一步包括水处理或水净化步骤，从而产生满足世界卫生组织饮用标准的水。从空气提取饮用水的过程是有利的，因为其消除了获取地下水或海水的需要并且环境空气是可持续的可获得的资源。

发明内容

根据第一方面，提供了一种空气温度控制单元，所述空气温度控制单元包括：壳体，所述壳体限定暖空气室和冷空气室；用于循环制冷剂的制冷剂回路，所述制冷剂回路包括制冷剂泵、多个导管、压缩机、冷凝器、膨胀装置和包括多个蒸发器盘管的蒸发器，其中所述冷凝器容纳在所述暖空气室中，所述蒸发器容纳在所述冷空气室中，并且所述多个管道与所述压缩机、所述冷凝器、所述膨胀装置和所述蒸发器流体连接；驱动电机，所述驱动电机与所述压缩机连接以用于驱动所述压缩机；所述冷空气室内的风机，所述风机用于穿过所述多个蒸发器盘管从所述壳体外部吸入环境空气，从而冷却所述环境空气并在所述蒸发器盘管的外表面上冷凝来自所述环境空气的水蒸气；贮水槽，所述贮水槽与所述蒸发器流体连通以用于收集冷凝的水；净水系统，所述净水系统与所述贮水槽流体连通以用于净化所述冷凝的水；出水装置，所述出水装置与所述净水系统流体连通以用于可控制地分配净化水；水泵，所述水泵用于将所述冷凝的水从所述贮水槽通过所述净水系统泵送到所述出水装置；管道系统，所述管道系统包括与所述冷空气室流体连通的冷空气管道和与所述暖空气室流体连通的暖空气管道，用于分别从所述冷空气室接收冷却的环境空气和从所述暖空气室接收暖空气；室内空气出口，所述室内空气出口与所述管道系统流体连接以用于将空气排放到所述空气温度控制单元周围的室内环境中；与所述管道系统通信的恒温控制器，所述恒温控制器配置成控制经由所述室内空气出口排放到所述室内环境中的所述暖空气的量和所述冷却的环境空气的量，从而实现室内空气温度在预定温度范围内；以及室外空气出口，所述室外空气出口与所述管道系统流体连接以用于将过量的暖空气和过量的冷却的环境空气排放到所述室内环境外部的室外环境中，其中所述过量的暖空气和所述过量的冷却的环境空气包括未经由所述室内空气出口排放到所述室内环境中的暖空气和冷却的环境空气。所述管道系统还可以包括与所述冷空气管道、所述暖空气管道和所述室内空气出口流体连接的混合管道。所述恒温控制器可以配置成控制从所述冷空气管道流入所述混合管道中的冷却的环境空气的量以及从所述暖空气管道流入所述混合管道的所述暖空气的量从而形成混合空气，并且所述混合空气可以经由所述室内空气出口排放到所述室内环境中，以便实现所述室内空气温度在所述预定温度范围内。