专利名称：风能产水机的制作方法
技术领域：
因此，本发明的产水机比现有技术中公知的产水机具有更大的使 用灵活性和更好的能量效率，其特征在于，它可以电能的形式集聚、转变 以及必要时保存全部有效风能，当气象条件和大气湿度条件最有利于生产 水时，将其用于使减湿单元连续地和定期地工作，以生产水。[14根据本发明的优选特征，所述发电装置可选用交流发电机或发电器。 本发明的产水机的不同实施例也具有改进其体积、工作和/或性能 的其它最佳特征，其中，尤其是-所述减湿单元具有至少一通风装置，其最好相对于所述冷凝器 加以布置，且适于通过所述蒸发器从所述装置的外部朝内部吸入空气，并 且在减湿之后4吏之喷射到所述冷凝器上；
23]-所述冷凝水蒸汽回收和储备装置具有至少一收集器和至少一贮存器，所述收集器布置在所述蒸发器之下，所述贮存器由导道连接于所述
收集器；
24-所述贮存器布置在支承所述风力转子和所述减湿单元的支柱
中；-增速器或变速箱配设在风力转子的轴与发电装置之间，以增加 风力转子的轴的转速，使电能的产生最佳化；图l是在优选实施方式中本发明的产水机的立体图； [33图2是本发明的产水机的纵向剖面图； [34图3是图l和2所示的产水机的减湿组件的截断立体图； [35图4是湿空气的湿度测定图。
具体实施例方式
发电装置5是风力领域中的典型结构。它具有至少一发电机 (g6n6ratrice ) 51 (实际上是交流发电机(alternateur )或发电器 (g6n6rateur))，其连接于风力转子的主轴3c，用于将转子的叶片3a、 3b截获的风能转变成电能。优选地，发电装置5在转子3的主轴3c和发 电机51之间还具有增速器(未示出)，所述增速器的作用是加快主轴的转 速，直至发电机51的公称速度数量级的速度，以使其进行最理想的运转， 且具有最佳效率。
39] 如图3所详示，空气减湿单元6类似于制冷机。它包括电动压缩 机7、冷凝器8和两个蒸发器9，其由贮存器IO中的冷却流体回路(未示 出)彼此连接，此外，冷却流体减压系统例如毛细管或减压器根据公知方 法间置在冷凝器和蒸发器之间，以使冷却流体在蒸发器9中汽化。 在第二实施例中，储备装置13可由现有的供电网构成，产水机l 接入所述供电网，在这种情况下，发电机51所发的电的储备不是通过物理 地储蓄实现，而通过发电机51在所述电网上直接产生的电力的信用关系(cr6dit)来实现，这种电力信用关系由适当的计算才几登记入账。然后，减 湿单元的运转可根据与供电网上预先登记入账的信用额度等量的供电量
(或者必要时较少一些)进行。 [49显然，也可以为产水机的发电机51所发的电配设其它的电能储 备和恢复装置，只是其具有较小的体积，且可筒单而连续地储备和恢复电 能。
[50为了控制发电装置5和减湿单元6的良好运行，产水机还在机舱 2中具有自动控制和调节装置(未示出)，其具有自动控制器或计算^U， 可对风力转子3、发电机51、减湿单元6、尤其是压缩机7及其强制通风 装置11的运转控制进行编程。该自动控制器与布置在机抢2外部的风速计 以及温度与大气湿度传感器相连接。因此， 一旦所述风速计和所述传感器 测得的参数超过或低于产水机1在安装时预先调节的指令数值，即可自动 断开或停止风力转子3和/或发电机51以及减湿单元6。显然，这些指令 数值可由负责改变控制装置的自动控制器或计算机的程序设计的操作人员 不断地改变，或者在产水机的维护保养操作时予以改变。
[51如前所述，机抢2可枢转地安装在塔体4的上端部，以使转子3 始终沿风的方向定位。根据机抢2的尺寸，可选择不同的系统，以使机抢 进行这种枢转和这种定向。如
图1和2所示，第一定向系统是导流器16， 其永久地固定在机抢2上，所述机抢2围绕垂直轴线固定在枢轴上，所述 垂直轴线与塔体4的垂直轴线是共同的。这种定向系统特别适于尺寸小的 和功率小的产水机。对于较大的设备来说，机舱和转子的主体过大， 一个 导流器不能实现定向。因此，在这种情况下，使用由齿圏和定向减速电机 组成的系统，所述齿圏安装在塔体的上端部上，所述定向减速电机布置在 机舱之中或之下，驱动与塔体4的齿圏相啮合的齿轮，以使机抢转动，所 述减速电机由产水机l的控制和调节装置加以控制。
[52因此，当机抢2在塔体4上枢转时，发电机51的电能通过导线 向储备装置13的输送以及减湿单元6的冷凝水通过传统的导管向贮存器的 输送都成问题，因为机抢的转动可造成所述导线和导管扭曲和缠绕，有损 于其完整性。这就是为什么旋转收集器14布置在机舱的基部的原因，其可 朝相应的储备部件12、 13输送水和电能，而在机抢2在塔体4上的转动平面上无需导线和导管。如果产水机配有大功率发电机，那么，电动旋转收 集器代之以导线扭曲控制系统，所述导线因而用于输送电能。
53在未示出的本发明的另一实施例中，也可配设辅助能源，例如光 电配电板、发电机组、燃气轮机，其可在无风或小风期间补足或取代风能， 以寸更每天保持最低产水量。
[54本发明的产水机l具有很大的使用灵活性，且不管气象条件、尤 其是风力条件怎样，都确保每天产水。
[55实际上， 一旦产7jC机i安装在生产场地上，以及其运转参数予以
调整且记录在才几艙中的控制和调节装置内，运转就完全自动进行。机艙上 的风速计持续不停地测定所在地区的风力，风向标持续不停地测定风向， 从而确定机艙2的定向，以便或者通过定向电动机的作用，或者根据选择 的定向装置通过导流器的作用，使转子3迎风定位。然后， 一旦风力足以 驱动转子3，产7jC机1就首先通过发电机51构成电能緩沖储备，所述发电 机51在转子的驱动之下发电，这种电能从发电机51向储备装置13输送， 且予以登录，以确定可使用的电能。
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一旦緩沖储备构成(其大体上相应于减湿单元6在至少12或24 小时期间运转所需的电能)，减湿单元6即可由控制和调节装置控制自动 工作。这种工作由气温参数和大气湿度参数的测定加以确定，所述参数的 测定也是通过在机艙2上的传感器自动地连续进行，如图4中湿空气的湿 度测定图所示，所述参数确定空气中可冷凝的水当量。
[57如果气候允许减湿单元6在发电机51发电同时工作，那么，所 述减湿单元6直接由发电机供电，緩冲能量储备则保留在以后无风时使用。 否则，如果气温和大气湿度条件不适于持续生产一定量的水，而风力足以 驱动转子3发电，那么，这种电能继续蓄存在储备装置中，必要时，将剩 余部分分配给任何其它需要的地方或其它或其它用途，例如用于传统的风 力发动机。然后， 一旦产水所需的条件兼而有之，不管有风还是无风，产 水机1的控制和调节装置使减湿单元6起动工作，所述减湿单元借助于预 先构成的緩沖能量储备供电，不管储备装置是蓄电池组还是配电网。
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一旦减湿单元6工作，其内的通风装置11通过蒸发器9朝机艙2 的内部抽吸空气，蒸发器9通过致冷压缩机7和冷凝器8的工作由于冷却流体的循环而冷却。因此，由于与蒸发器9的壁接触，抽吸的空气中含有 的水蒸汽冷凝在这些蒸发器上，流向塔体4上的回收箱和贮存器12。然后， 水可通过适当的导管从该贮存器送往任何消费点，优选地，在此之前要经 过过滤器15过滤，使之可饮用，且去除其中可能悬浮的固体颗粒。
权利要求
1.冷凝产水机(1)，其具有风力转子(3)、空气减湿单元(6)和至少一发电单元(5，51)，它们由锚固于地面的塔体(4)支承，所述减湿单元具有至少一致冷压缩机(7)、至少一冷凝器(8)以及至少一蒸发器(9)，它们通过冷却流体回路彼此连接，所述冷却流体回路包括所述冷却流体的减压部件，所述产水机还具有冷凝水蒸汽的回收与储备装置(12)，其特征在于，所述电能产生装置(5，51)通过所述风力转子的旋转轴(3c)用机械方法直接连接于所述风力转子，并且，它具有所发的电能的储备与恢复装置(13)和减湿单元(6)的自动控制和调节装置，所述发电装置和所述储备装置彼此连接，且连接于所述减湿单元及其控制和调节装置，以便允许它连续工作，而独立于要用于驱动所述转子的风能。
2. 根据权利要求1所述的产7jC机，其特征在于，所述电能产生装置(5 ) 具有发电机(51),优选地，其为交流发电机或发电器。
3. 根据权利要求1或2所述的产7JC机，其特征在于，所述电能储备装 置(13)具有至少一蓄电池组。
4. 根据权利要求1或2所述的产水机，其特征在于，所述储备装置由 供电网构成，所述电能产生装置和所述减湿单元与所述供电网相连接。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的产7JC机，其特征在于，所述电 能产生装置和所述减湿单元安装在机抢(2)中，所述机舱(2)定位在所 述塔体(4)的上端部，所述风力转子(3)在其旋转轴(3c)处连接于所 述机抢。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的产水机，其特征在于，所述减 湿单元(6)具有调节装置，该调节装置调节在所述冷凝器(8)中循环的 冷却流体的冷凝压力。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的产水机，其特征在于，所述减 湿单元(6 )具有至少一通风装置(11)，优选地，其布置在所述冷凝器(8 ) 的对面，且适于通过所述蒸发器(9)从所述减湿单元的外部朝内部吸入空气，并且在减湿之后将所述空气喷射到所述冷凝器上。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的产水机，其特征在于，所述冷 凝水蒸汽回收和储备装置具有至少一收集器和至少一贮存器(12)，所述 收集器布置在所述蒸发器之下，所述贮存器(12)连接于所述收集器。
9. 根据权利要求8所述的产水机，其特征在于，所述贮存器(12)布 置在所述塔体中，所述塔体支承所述风力转子(3)和所述减湿单元。
10. 根据权利要求l至9中任一项所述的产7jC机，其特征在于，它具有净化所述减湿单元产生的水的净化装置(15)。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的产水机，其特征在于，它还 具有过滤系统，该过滤系统过滤在所述蒸发器处进入的空气。
12. 根据权利要求1至12中任一项所述的产水机，其特征在于，它具 有所述蒸发器的覆盖和/或封闭部件。
13. 根据权利要求5至12中任一项所述的产7jC机，其特征在于，它具 有所述机抢的定向部件，所迷机抢枢转地安装在所述塔体上。
14. 根据权利要求13所述的产7JC机，其特征在于，它在所述机艙(2) 和所述塔体(4)之间具有至少一旋转收集器(H)。
15. 根据前述权利要求中任一项所述的产水机，其特征在于，它具有 增速器或变速箱，其布置在风力转子的轴和电能产生装置之间。
16. 根据前述权利要求中任一项所述的产水机，其特征在于，它具有 辅助电源，当风能小或不足以驱动所述风力转子时，所述辅助电源可补足 电能产生装置所产生的电能。
全文摘要
本发明涉及风力冷凝产水机(1)，其具有风力转子(3)、空气减湿单元(6)以及至少一电能产生装置(5，51)，它们由锚固于地面的塔体(4)支承，所述减湿单元至少具有致冷压缩机(7)、至少一冷凝器(8)以及至少一蒸发器(9)，它们由装有所述冷却流体的减压部件的冷却流体回路彼此连接，所述产水机还具有冷凝水蒸汽的回收与储备装置(12)。根据本发明，所述电能产生装置(5，51)通过所述风力转子的旋转轴(3c)用机械方法直接连接于所述风力转子；风力产水机(1)具有一个如此产生的电能的贮存和恢复装置(13)以及减湿单元(6)的自动控制和调节装置，所述电能产生装置和所述储备装置彼此连接，且连接于所述减湿单元及其控制和调节装置，使之连续工作，而不受驱动所述转子可使用的风能的影响。
文档编号E03B3/28GK101316969SQ200680044585
公开日2008年12月3日 申请日期2006年11月28日 优先权日2005年11月29日
发明者马克·于格·帕朗 申请人:马克·于格·帕朗