具有带有互连隔室的蜂窝结构的水分提取组件的制作方法

本发明涉及用于在从压缩空气中去除水分中使用的水分提取组件、用于从压缩空气中去除水分的水分提取器及用于从压缩空气中去除水分的方法。

发明背景

在使用高压空气的许多操作中，从压缩空气中提取或去除水分是一个必要的过程。例如，在使用空气之前去除水分以及通常的其他杂质，诸如灰尘或污垢，可有助于防止损坏机器。

us6726752b2公开了如本领域中已知的水分提取设备的一个示例。该设备包括堆叠的室的组件，这些堆叠的室串联连接在一起，从而在穿过最低室形成的单个入口和穿过最高室形成的单个出口之间限定单个气流路径。该组件布置在由外部壳体限定的容纳室内，其中组件的入口与容纳室连通，并且出口与穿过外部壳体形成的次级出口连通。

gb2456899b还公开了一组类似的设备，每个设备包括串联连接的堆叠的室，以限定从在最低室处的入口到最高室处的出口的单个气流路径。

在us1606749中也公开了水分提取设备，这些水分提取设备各自包括壳体，该壳体包含串联地流体地连接的导流单元(baffleunit)的堆叠布置，每个导流单元包括两个用于阻隔入射空气的阻隔盘状物，并且具有穿过其中形成的通路，以允许空气进入到下一个导流单元。

众所周知，从诸如以上文献中公开的那些的现有技术设备中去除水分的效率并不理想，其中离开该设备的空气仍然含有不可忽略量的水分。此外，在不接受设备尺寸、费用或制造复杂性方面的重大损失的情况下，很难显著提高这样的设备的效率(例如通过简单的放大或扩展)。

因此，需要一种水分提取组件，其能够提供改进的提取效率，而不会显著扩大整体尺寸，或显著增加整体成本或制造的复杂性。

发明概述

本发明由权利要求来限定。

当前要求保护的发明的发明人已经认识到，较高的效率而不显著扩大尺寸或增加成本需要比现有技术中已知的更大的形状和形式的复杂性。这又会导致气流路径的更复杂的布置以及提取室和表面的更复杂的构型，这可以在没有以上提及的损失的情况下使得能够显著提高效率。因此，已经确定需要一种在其中可以实现这样的形式的水分提取组件。

还认识到，目前流行的关于可制造性约束和要求的假设已经对可实现的形状和形式以及可实现的气流构型施加了很大的限制。这又约束了可实现的提取效率。因此，发明人已经认识到，通过考虑新的构造和/或组装的模式，具有显著改进的提取能力的设备可能是可实现的。

因此，根据本发明的第一主要方面，提供了一种用于从压缩空气去除水分的水分提取组件，该组件包括多个一体式主体，其中每个一体式主体具有成形表面，在该成形表面中设置有多个凹部，

其中一体式主体被组装在一起，其中一体式主体的相应的成形表面处于面对关系，以便封闭凹部，并且从而限定互连隔室(cells)的蜂窝结构，每个隔室由凹部中的至少一个限定，

其中组装的一体式主体限定组件的至少一个空气入口和至少一个空气出口，空气入口和空气出口与蜂窝结构的相应的不同的隔室流体连通以限定至少一个气流路径，该气流路径经由多个串联的隔室从空气入口延伸到空气出口，

由此水分可以收集在隔室的壁上。

因此，组装的一体式主体合在一起以形成提取组件，该提取组件在组装时有效地由实心主体(由多个件形成的实心主体)组成，该实心主体包括在其体积内形成的多个中空部或室(隔室)，这些中空部或室(隔室)以各种方式相互连接以限定穿过该组件的至少一个气流路径。这样形成的蜂窝网格或蜂窝结构的隔室可以充当提取室，以促进或引发至少水分从经过的空气中分离。

如下面将描述的，根据示例，如此提供的蜂窝结构使得能够提供复杂的提取隔室构型和气流路径构型，而不存在制造复杂性，制造复杂性通常是由于试图通过常规结构元件的组件来提供这样的布置或构型而产生的。例如，将每个隔室制作成单独的部件来组装在一起形成整个蜂窝网格将非常昂贵和耗时。此外，以空间高效型布置安装隔室将需要复杂的固定附件，或者需要制造例如单独的框架结构来支撑各种室和其他连接部件，这将再次增加成品设备的成本、制造复杂性、时间以及体积或重量。

本发明包括限定在大体上实心的主体内的隔室或中空部，使得能够用有限的成本实现高水平的设计复杂性。此外，发明人进行的模拟已经证明，本发明可实现的更复杂的构型能够实现接近100％的水分提取效率。

在本发明中，这些形成可以通过如以上所描述的由多个零件构成的组件来实现，每个零件单独容易制造，但是这些零件结合在一起形成将是高度复杂的或者甚至不可能作为单个件制造的蜂窝网格结构。每个单独的部件的相对简单性也意味着已完成的结构的较大复杂性并非需要整个制造过程的较大复杂性。

所提供的组件在其特定构型方面还是高度柔性的。该概念可以被应用于生产具有任何大量的不同构型或布置的提取组件，例如通过改变(在相同组件内，或者跨过与本发明一致的不同组件)隔室尺寸、位置、互连或定向。这些都可以调整或改变，而不会显著增加制造的复杂性的成本。

这与例如本领域中众所周知的制造方法形成对比，在该制造方法中，每个提取室可以单独形成，并且相对于形成组件的其他部件单独地定位或安装。

在特定实施方案中，短语“多个凹部”可被理解为仅意味着凹部或凹陷的布置或构型。根据至少一些示例，凹部可以是封闭的。根据其它示例，在自由或连续的彼此互连的意义上，凹部的至少一个子集可以是打开的。凹部可以由内部壁彼此界定，其中这些内部壁可以使每个凹部与每个其他凹部完全隔开或可以不完全将每个凹部与每个其他凹部隔开。本发明要求，在一体式主体的组装时，形成在主体的相应的成形表面中的凹部的布置封闭以限定以各种方式互连的隔室的网格，每个隔室由凹部中的至少一个限定。形成在每个一体式主体中的凹部的互连的精确状态对于在其最广意义上定义的发明概念来说并不重要。

应当注意，虽然权利要求中提到了“空气”，但是本发明不限于大气空气的处理，而是可以同样有利地应用于从其它压缩气体中提取水分。技术人员将立即认识到，适合于处理空气的设备可以不经过调整而应用于任何其它气体的处理。

还应注意的是，根据至少一些示例，预期当前要求保护的提取组件不仅可应用于水与空气的分离，还可应用于油、气溶胶、灰尘、其它微粒和/或其它污染物的分离。

此外，根据至少一个或更多个预期的实施方案，当前公开的发明的特别的优点是，形成该结构的多个一体式主体可以在组装和使用之后被拆卸，以便提供进入隔室的内部(即进入每个一体式主体的凹部)的入口，从而使得能够清洁隔室。这在设备不仅用于提取水分还用于提取灰尘或其他微粒或污染物的情况中提供了显著的优点，灰尘或其他微粒或污染物可能随着时间的推移积累在结构的隔室内，从而降低效率，或者甚至损害功能。这样的污染物的积累可以直接地并且彻底地从设备上清除，因为容易接近隔室是可实现的。

注意，根据本发明的这个方面，空气入口和空气出口设置成与蜂窝结构的相应的不同的隔室流体连通。通过这种方式尤其意味着与不同的相应的隔室“直接流体连通”(即不经由隔室中的另一个)。

现在将在下面简要概述本发明的此第一方面的某些特别有利的实施方案。

根据一个或更多个特定示例，每个空气入口和每个空气出口可以包括从组装的一体式主体的外表面延伸到隔室中的至少一个的流体通路。附加地或可替代地，每个气流路径的隔室可以通过流体通路互连。

流体通路可以例如包括一个或更多个通道或导管，或者可以包括被配置为允许流体或气体通过的任何其他互连。

在优选的示例中，蜂窝结构的隔室通过由多个凹部形成的内部分隔壁的结构来界定。在这样的情况下，根据一个或更多个示例，互连每个气流路径的隔室的至少流体通路可以通过以下项形成：延伸通过所述分隔壁的流体通道；形成在所述壁中的一个或更多个中的降低的节段；和/或所述分隔壁中的间断部。

通过分隔壁形成的流体通路意味着例如通过壁从一个隔室延伸到下一个隔室的通道或孔道。这样的通道或孔道通常可以仅延伸通过壁的中心部分或主体部分，即不延伸到例如壁的顶部或唇缘。由于相对受限的横截面面积，这样的通道可以例如提供集中的或会聚的气流，或者更大的空气速度。这在隔室之间的气流的速度特别重要的情况下可能是有利的。隔室之间的气流的更大速度可以提高水分提取效率。

“形成在分隔壁中的降低的节段”是指一个或更多个壁可以仅延伸到部分高度，例如相对于给定隔室的剩余壁的高度。高度当相对于壁使用时应以其正常意义理解，如意味着壁的在从基部(壁与给定凹部的底板相遇的地方)和其唇缘(壁终止的上边缘)的方向上的延伸范围。因此，这样的降低的部分提供呈形成到壁中的一个或更多个壁的顶部中的凹口或间隙形式的流体通路。因此，气体可以通过由截短高度的壁节段限定的这些凹口在隔室之间流动。这样的布置可以例如在隔室之间提供更大的气流速率，这例如在包括大量隔室的气流路径的情况下可能是有益的，在该情况下可能希望最小化气流路径上的压降。互连隔室之间的部分高度壁型布置也可在提取效率方面提供益处，因为截短的壁可以与经过的空气物理地相互作用，以便产生更曲折的气流(例如与延伸通过另外的全高度壁的通道相比)。

壁中的“间断部(discontinuities)”是指壁中的一个或更多个壁中的完全的横向断裂部或间隔，其中横向是指在横向于壁的高度的方向上。间断部有效地提供了自由地互连的隔室。间断部可在互连的隔室之间提供气流的最大速率，如以上所指出的，这对于希望最小化链上的压降的长的隔室链可能是有利的。然而，与其他构型相比，间断部可能(尽管不一定)导致相对较少曲折的气流，这可能与优先考虑最大提取效率的情况相关。

根据一个或更多个特定示例，每个气流路径的隔室之间的分隔壁可以弧形地成形以便经由所述流体通路将空气从每个隔室倾斜地引导到相邻隔室的界定壁上。在这些示例中，分隔壁被成形成使得将空气引导到倾斜地抵靠该隔室的接收壁串联布置的下一个隔室中。这可以在空气进入下一个隔室时促进空气的涡流运动，这可以通过例如增加下一个隔室内的空气的速度或者促进下一个隔室内的空气更曲折的流动来提高提取效率。

在实施方案中，每个一体式主体可以由具有设置在一个或更多个表面中的腔的单个实心三维件组成。在特定示例中，每个一体式主体可以是铸造的或模制的部件，并且可选地可以是模制塑料部件。模制为提供复杂的腔图案或布置提供了简单且廉价的方式，这反过来又可以提供隔室在蜂窝结构内的复杂的布置、构型和互连。

铸造方法还允许这些布置的简单形成，并且可以包括例如压铸或重力铸造方法。根据一个或更多个特定示例的一体式主体可以由例如铸铝形成。

虽然模制作为示例被给出，但是应该认识到，其它制造方式也可以被使用来生产一体式主体。例如，主体可以是机械加工的，或者可以由具有从其表面机械加工、蚀刻或切割的腔的单个实心件组成。例如，腔也可以通过化学方法形成。

在示例中，设置在每个单体主体的成形表面中的凹部的至少一部分可以被平坦表面包围。在一些情况下，隔室的至少一部分仅被这种平坦表面部分地包围(例如，在隔室之间的一个或更多个流体通路通过在隔室之间的一些分隔壁中包括低壁节段而形成的情况下)。在所有情况下，平坦表面至少部分地围绕每个一体式主体的所有凹部。

面对的一体式主体的平坦表面允许这些主体抵靠彼此齐平地装配，从而提供隔室的完全密封，并防止气体从组件的泄漏。

在示例中，一体式主体可以被组装在一起，其中一体式主体的相应的成形表面处于直接面对关系，使得每个隔室由面对的一体式主体的两个成形表面限定。根据这些示例，每个单个隔室由一体式主体中的至少两个共同界定。设置在面对的一体式主体的表面中的凹部可以被配置成例如彼此对齐且对应，以便在结构的组装时中凸地接合，并且从而一起界定蜂窝结构的隔室。

然而，根据不同的一组示例，一体式主体可以替代地组装在一起，其中一体式主体的相应的成形表面之间插置有成形板，使得每个隔室由一个一体式主体的成形表面和成形板的表面限定。这提供了扩展蜂窝结构所提供的隔室的数量的简单且容易的方式。数量上的扩展当然伴随着每个隔室的尺寸上的减小。相反，在优选具有较少数量的较大隔室的情况下，前一段的示例可能是优选的。

根据一个或更多个实施方案，组装的一体式主体可以限定从至少一个空气入口到至少一个空气出口的多个并联的气流路径，每个气流路径延伸通过不同的多个串联的隔室。

通过提供两个或更多个互连隔室的多个串联链，以限定通过提取组件到达空气出口的并联的气流路径，人们能够在不降低通过组件的总流动速率的情况下实现提高的除水效率，并且不会引起装置上增加的压力下降(例如，提供包含相同的隔室总数目的单个串联链自然会出现的压力下降)。

为了避免疑问，术语“并联”和“串联”应该在概念上理解，而不是几何上理解；指的是连接关系，而不是空间或几何关系。“并联”流动路径是指以并联方式连接的流动路径，而不是几何上彼此并联定向的流动路径。例如，术语“并联”和“串联”旨在通过与它们在电路中的用法类比来理解。

多个气流路径可以各自设置有相应的唯一的空气入口，和/或多个气流路径可以具有共用的空气出口。为每个气流路径提供唯一的入口可以进一步最大化通过组件的气流，并且同样最小化在组件上产生的压降。提供共用出口能够有效地输送输出的过滤空气以用于后续使用或进一步运输。

组装的一体式主体可具有限定组件的轴向方向的中心轴线，并且每个气流路径的隔室可相对于彼此轴向移位，使得当轴线垂直对齐时，收集在一个隔室的壁上的水分能够在重力作用下排放到相邻的隔室中。这样的布置对于帮助防止提取的水在结构的隔室内积聚可能是重要的。这可以通过增加空气阻力或减小隔室中的一个或更多个的体积容量来降低结构的水提取效率，从而降低通过隔室的空气的总流动速率。积聚的水也可能堵塞隔室的水收集内表面中的一个或更多个，从而也降低水提取效率。

“轴向移位”是指至少部分地沿着轴向方向移位。在示例中，每个隔室可具有中心点(或重力中心)，并且每个气流路径的隔室的相应中心点可彼此轴向地移位。

“垂直对齐”是指大体上垂直对齐；沿着具有非零垂直分量的向量对齐。在特定示例中，互连任何两个隔室的流体通路可以轴向对齐。

气流路径可以周向围绕上述中心轴线分布和/或沿着轴向方向分布，并且每个气流路径的隔室可以沿着轴向方向布置。“周向围绕”是指围绕中心轴线布置，至少部分地沿着周向或方位角方向彼此移位。这样的布置可以通过使最大数量的隔室装配在组件的主体内而使设备的空间效率最大化。在某些示例中，还可以帮助最大化气流速率或最小化设备上的压降，特别是在多个并联气流路径中的每一个都设置有唯一入口的情况下。这里，隔室的周向布置可以最大化可能的这样的入口的数量，并因此最大化可能的气流路径的数量。

根据一个或更多个实施方案，每个气流路径可以具有相应的不同的空气入口，其中空气入口中的每一个包括在横向于轴向方向的方向上延伸的通路，

其中多个气流路径具有共用的空气出口，该空气出口包括沿中心轴线延伸并限定该中心轴线的轴向通路，并且其中空气出口可选地还包括从轴向通路延伸到相应的不同的气流路径的隔室的分支通路。

空气入口和空气出口定向成使得当中心轴线垂直对齐时，收集在气流路径的壁上的水分能够在重力作用下从空气入口排出。这可有助于最大限度地从组件中排出收集的水，如以上讨论的，这可提高设备的总水提取效率。

在示例中，分支通路中的每一个可以包括下唇缘部分，该下唇缘部分部分地突出到轴向通路中，使得沿着轴向通路的壁流动的水分流动到相应的气流路径中，并且能够在重力作用下从空气入口排出。

每个气流路径可包括两个或三个隔室的轴向对齐的堆叠，其中气流路径分布在三维阵列中，该三维阵列包括围绕中心轴线周向分布的四个气流路径和沿轴向方向分布的至少四个、优选地五个气流路径。

根据实施方案的至少一个子集，多个气流路径可以具有单个共用的空气入口和单个共用的空气出口。

在实施方案中，还可以提供一种用于保持组装的一体式主体处于面对关系的固定装置。

根据特定示例，固定装置可以包括围绕组装的一体式主体延伸的套筒，其中间隔元件可选地布置在套筒和组装的一体式主体之间，以防止每个空气入口和/或每个空气出口的堵塞。套筒在示例中可以包括实心的非柔性主体，或者相反可以包括柔性或弹性主体。

在一个或更多个示例中，组装的一体式主体可以限定大体上圆柱形的形式，其中可选地，组件具有两个一体式主体，每个一体式主体限定半圆柱体。在替代的可选示例中，可以提供三个或更多个一体式主体，每个一体式主体包括楔形，由组装的蜂窝结构的分数部分组成。一体式主体可以包括例如蜂窝结构的三分之一或四分之一。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于从压缩空气中去除水分的水分提取器，该水分提取器包括：

壳体，其限定室并且具有空气入口和空气出口；和

根据以上概述的或在本文件的后续节段中描述的实施方案中的任何一个的水分提取组件，

其中水分提取组件安装在室内，使得壳体的空气入口与水分提取组件的每个空气入口流体连通，并且壳体的空气出口与水分提取组件的每个空气出口流体连通。

室布置提供了一种将压缩空气从单个进入入口输送到提取组件的一个或更多个入口的便利方式。此外，室本身可以提供显著的独立水提取能力，室的壁起到收集水分或促进水与进入空气分离的作用。该室也可以成形为促进空气的曲折的流动，这有助于水分或其他微粒或流体污染物的分离。室的壁也可以被粗糙化以增加表面面积，并且从而提高空气-表面接触时间和水分提取效率。

根据一个或更多个示例，壳体可以包括：

管构件，其具有管状壁以及第一端部和第二端部；和

盖构件，其布置成覆盖管构件的第一端部，

其中壳体的空气入口和空气出口形成在盖构件中，并且其中水分提取组件附接到盖构件并且与管构件同轴布置。

在特定的示例中，提取组件可以设置有套筒作为固定装置(如以上讨论的)。在这些示例中，该套筒可以附接到盖构件，并且可以将室分成外部环形通道和内部轴向通道，通道在管构件的第二端部处连接，其中壳体的空气入口延伸到外部环形通道中，组装的一体式主体布置在内部轴向通道内。

根据某些其它示例，壳体本身的管构件可用作水分提取组件的固定装置，该固定装置布置成围绕水分提取组件的组装的一体式主体延伸，从而使一体式主体保持处于面对关系。

在一些示例中，管构件的第二端部可进一步设置有：

排水管，其用于允许从压缩空气中提取的水分的逸出；和/或

导流件(baffle)，其用于引导空气从朝向管构件的第二端部的方向流动到远离管构件的第二端部的方向。

导流件可以有助于将空气容纳在室内，或者可以有助于将进入的空气朝向提取组件的一个或更多个入口重新引导。导流件还可以通过引起空气在方向上的突然变化并且从而促进水分从空气中的分离而提供一些水分提取功能。

根据本发明的另一方面，提供了用于制造水分提取组件的方法，该水分提取组件用于在将水分从压缩空气中去除中使用，该方法包括：

提供多个一体式主体，每个一体式主体具有成形表面，在该成形表面中设置有多个凹部；和

将一体式主体组装在一起，其中一体式主体的相应的成形表面成面对关系，以便封闭凹部，并且从而限定互连隔室的蜂窝结构，每个隔室由凹部中的至少一个限定，

其中组装的一体式主体限定组件的至少一个空气入口和至少一个空气出口，空气入口和空气出口与蜂窝结构的相应的不同的隔室流体连通以限定至少一个气流路径，该气流路径经由多个串联的隔室从空气入口延伸到空气出口，

由此水分可以收集在隔室的壁上。

该方法使得提取组件能够形成，其中可以提供提取隔室和气流路径的复杂构型，而不存在制造复杂性，制造复杂性是由于试图通过常规结构元件的组件来提供这样的布置或构型而产生的。

该方法基于通过多个零件的组装来构建该设备，每个零件单独容易制造，但是这些零件组合在一起形成高度复杂的或者甚至不可能作为单件制造的蜂窝网格结构。每个单独的部件的相对简单性也意味着已完成的结构的较大的复杂性并非需要整个制造过程的较大的复杂性。

根据一个或更多个示例，该方法可以有利地用于制造根据以上概述的任何提取组件实施方案的水分提取组件。

此外，根据一个或更多个实施方案，该方法可以包括将水分提取组件组装到壳体中以从而提供根据上述任何示例水分提取器的水分提取器的进一步的步骤。

根据本发明的第二主要方面，提供了一种用于从压缩空气中去除水分的水分提取器，该水分提取器包括：

壳体，其限定室，该壳体由管构件和盖构件形成，管构件具有带有第一端部和第二端部的管状壁，盖构件布置成覆盖管构件的第一端部，盖构件具有空气入口和空气出口；和

一个或更多个环形导流件，其布置成与管构件同轴地延伸到室中，导流件将室分成内部轴向气流区和一个或更多个平行的外部环形气流区，外部气流区和内部气流区在管构件的第二端部处连接，空气入口与一个或更多个外部环形气流区连通，并且空气出口与内部轴向气流区连通，使得气流路径被限定为从空气入口经由串联的一个或更多个外部环形气流区和内部轴向气流区到空气出口，

其中，一个或更多个外部环形气流区中的每一个设置有用于在具有第一旋转方向的第一螺旋路径中引导气流的第一叶片阵列以及与第一阵列串联布置的用于在具有与第一旋转方向相反的第二旋转方向的第二螺旋路径中引导气流的第二叶片阵列。

本发明第二主要方面的特定实施方案是一种用于从压缩空气中去除水分的水分提取器，该水分提取器包括：

壳体，其限定室，该壳体由管构件和盖构件形成，该管构件具有带有第一端部和第二端部的管状壁，盖构件布置成覆盖管构件的第一端部，该盖构件具有空气入口和空气出口；和

套筒，其安装到盖构件以与管构件同轴地延伸到室中，该套筒将室分成外部环形通道和内部轴向通道，这些通道在管构件的第二端部处连接，空气入口与外部环形通道连通并且空气出口与内部轴向通道连通，使得气流路径被限定为从空气入口经由串联的外部环形通道和内部轴向通道到空气出口，

其中，外部环形通道设置有用于在具有第一旋转方向的第一螺旋路径中引导气流的第一叶片阵列和与第一阵列串联布置的用于在具有与第一旋转方向相反的第二旋转方向的第二螺旋路径中引导气流的第二叶片阵列。

以下陈述以及提供的选项和实施方案与第二主要方面的任何实施方案兼容。

“串联布置”应理解为意指流体串联布置，其中第二叶片阵列位于第一叶片阵列的“下游”。在至少一些示例中，第二叶片阵列可以位于沿着第一螺旋路径的某个点处，即在第一叶片阵列的流出流动路径内。

术语“叶片”将被广义地解释为表示例如适于在一个或更多个方向上引导或重新引导气流的任何种类的构件或突出部。叶片可以例如包括突出的翅片或桨片或板条，或者可以包括任何形式的板或片构件。

通过“螺旋”是指螺旋或盘旋，并广义地解释为表示包含旋转和轴向方向(或运动)的组合的任何路径。螺旋路径可以具有恒定的旋转半径或变化的旋转半径。螺旋路径在示例中可以由大体上圆柱形的路径或大体上圆锥形的路径组成。在某些示例中，螺旋路径可以是这样的，使得在外部环形区和/或内部轴向区内引起旋涡。

通过诱导螺旋运动，可以促使或诱导空气围绕壳体的内部周界环流，以及围绕壳体中设置的多于一个任何另外的中间环形导流件的内部周界环流。这样的环流可以提高水分提取效率，因为壳体/室(以及任何附加的环形导流件)的单个内表面可以在从空气中收集或提取/分离水时重复使用多次。因此，例如，空气与室中的内表面的接触时间可以增加，而不会增加室的尺寸或减慢进入空气的速度。

此外，除了增加空气-表面接触时间之外，由空气的环流引起的离心力有助于将(较重的)水、油、气溶胶或颗粒从(较轻的)空气中分离出来，并迫使这些较重的元素抵靠在壳体的壁或抵靠设置于其中的多于一个的额外的导流元件上，然后在那里水、油、气溶胶或颗粒可以被收集并排出。

空气的环流通常还可以减慢空气轴向行进通过室的速率，并且从而减慢通过室的总流动速率。这增加了空气在室内的停留时间，这可能有助于通过允许更多的时间用于以上描述的分离过程来对空气作用而提高水分提取的效率。

通过在一个或更多个外部环形气流区中的每一个中串联设置构造成在相应的相反的螺旋方向上引导空气的两组叶片，大的加速力被强加或施加在空气上，这有助于促进包含在空气中的水、油、气溶胶或颗粒的聚结。随着这些污染物聚结，它们形成更大、更重的液滴或颗粒，从而增加了它们可以通过重力从空气中落下或通过离心力被迫使到室的侧面的速率。

根据一些示例，多组叶片甚至可以在空气内引起湍流，这可以进一步增加水分和其他污染物的聚结。然而，在优选的示例中，多组叶片被简单地布置或构造成产生快速旋转流，其中这些快速旋转流具有非混沌性质。

根据一个或更多个实施方案，水分提取器的一个或更多个外部环形气流区中的每一个可以进一步设置有用于在另外的螺旋路径中引导气流的至少一个另外的叶片阵列，该另外的阵列与第一阵列和第二阵列串联布置，其中通过阵列的气流具有交替的旋转方向。

在一个或更多个环形气流区中的每一个中的布置成在交替方向上引导空气的更多组叶片使得进一步的加速力能够被应用到空气，从而促进水分和其他污染物的进一步聚结。还可以进一步增加空气-表面接触时间，从而也提高提取效率。

附加地或可替换地，在进一步的示例中，在一个或更多个环形气流区的每一个中可以提供多个叶片组或叶片阵列，这多个组串联地协同布置，并且以便沿着特定的螺旋方向或路径共同引导或导引气流。例如，这多个组可以被配置和布置成每组沿着特定路径的连续节段引导或导引空气或引导或导引空气进入特定路径的连续节段中。

根据另外的一个或更多个示例，可以另外提供一个或更多个另外的空气引导装置，该空气引导装置布置在一个或更多个环形气流区中的每个环形气流区中的第一叶片阵列和第二叶片阵列之间，并且适于在大体上轴向的方向上引导空气，其中轴向方向由延伸穿过室的中心轴线限定、与管构件的壁的方向平行。因此，根据这些示例，在随后被第二叶片阵列重新引导到第二螺旋方向上之前，气流从第一螺旋方向被重新引导到大体上轴向的方向。

在一个或更多个示例中，每个阵列的叶片可以围绕水分提取器的轴线(限定轴向方向的轴线)分布，叶片在周向方向上间隔开或分布。

阵列中的一个或更多个的叶片可以布置在管构件的内表面上和/或布置在一个或更多个导流件中的至少一个的外表面上。

在示例中，阵列中的一个或更多个的每个叶片可以包括从管构件的内表面和/或一个或更多个导流件中的至少一个的外表面延伸的长形壁。

水分提取器可以包括限定单个外部环形气流区的单个导流件，或者可以包括多个导流件，以从而限定多个平行的外部环形气流区。平行可以表示环形地平行，其中多个导流件同心地布置以限定在导流件之间延伸的环形气流通道的同心布置，并且多个导流件围绕壳体的周界环形地布置。

多个环形气流区在功能意义上也是平行的，每个环形气流区提供从壳体的空气入口延伸并进入到室中的分离的、独立的气流通道。因此，通过提供多个导流件，以上描述的在由于环流空气和诱导的曲折的流动而提高提取效率方面的有利效果可以倍增。设置有相应的第一叶片阵列和第二叶片阵列的每个设置的外部环形气流区对进入空气的一部分施加分离的曲折的气流作用。因此，每个部分都以相同的作用进行处理，并且因此，对整个气流的总提取效果倍增。

根据本发明的这个第二主要方面的一个或更多个实施方案，水分去除器可以进一步包括根据以上描述的任何水分提取组件实施方案的水分提取组件(关于本发明第一主要方面)。水分提取组件可以与空气出口流体地连接。水分提取组件的内部可以至少部分地限定水分提取器的所述内部轴向气流区。

在水分提取组件的一个描述的实施方案中，该组件包括围绕组件的组装的一体式主体延伸的套筒，以用作使一体式主体保持处于面对关系的固定装置(见上文)。在本主要方面的水分提取器包括这种类型的提取组件的情况下，所述固定套筒可以用作一个或更多个环形导流件中的一个。

根据某些其它示例(其中提取组件不包括这样的套筒)，水分提取组件可以被布置成与管构件同轴地从盖构件延伸到室中，并且水分提取组件的环形外壁可以用作水分提取器的一个或更多个导流件中的一个。在这种情况下，水分提取组件的内部可以限定所述内部轴向气流区。

根据本发明的另外的方面，提供了一种从空气提取水分的方法，该方法包括：

通过空气入口将气流接收到室的一个或更多个外部环形气流区内，该室的一个或更多个外部环形气流区由管构件和布置在管构件内的一个或更多个环形导流件界定；

在具有第一旋转方向的第一螺旋路径中引导气流；

将气流从第一螺旋路径重新引导到具有与第一旋转方向相反的第二旋转方向的第二螺旋路径中；和

将气流接收到由一个或更多个导流件中的一个界定的室的内部轴向气流区，内部轴向气流区与空气出口流体地连接。

在示例中，该方法可以进一步包括使空气经过水分提取组件，水分提取组件与空气出口流体地连接，并且水分提取组件的内部至少部分地限定水分提取器的所述内部轴向气流区。

应注意的是，预期本申请中描述的与本发明的一个特定方面相关的任何特征也可以有利地应用于针对本发明的其他方面描述的特征或实施方案或者与针对本发明的其他方面描述的特征或实施方案组合。

根据本发明的第三主要方面，提供了一种用于在从压缩空气中去除水分中使用的水分提取组件，该组件包括：

互连隔室的蜂窝结构；

至少一个空气入口和至少一个空气出口，空气入口和空气出口与相应的不同的隔室流体连通，

其中空气入口和空气出口与蜂窝结构的相应的不同的隔室流体连通，以限定至少一个气流路径，该气流路径经由多个串联的隔室从空气入口延伸到空气出口，由此水分可以收集在隔室的壁上，

并且其中蜂窝结构的隔室中的至少一个是涡流室，该涡流室被成形成在室内诱导涡流气流。

例如，可以通过向涡流室提供限定3mm、优选地5mm、更优选地8mm、并且最优选地12mm的最小半径的壁来实现涡流气流，使得隔室具有圆化的内部形状。

附加地或可替代地，可以通过提供具有大体上圆形的或椭圆形的至少一个横截面的涡流室来实现涡流气流。

附加地或可替代地，还可以通过提供具有多边形横截面的涡流室来实现涡流气流，该多边形横截面具有至少3个边、优选地5个边、更优选地8个边、最优选地9个边或更多个边。

通过提供成形成在室内诱导涡旋气流的隔室，空气在隔室内的总停留时间增加，从而通过使隔室的壁能够在空气离开室之前从空气中收集更多的水分来提高水分提取效率。涡流中断了通过组件的隔室的任何线性的空气的流动，并迫使空气在每个提取隔室中停留更长时间。

此外，通过促进空气在隔室内的环流，隔室的单个内表面可以在收集、提取或分离水时重复使用多次。因此增加了空气到表面的接触时间，而不需要提供更多数量的额外接触表面(例如通过提供更多数量的隔室)，这可能需要增加设备的外部尺寸和/或其成本、体积、重量或制造费用或复杂性。

此外，在示例中，涡流室的一个或更多个内表面可以被提供具有多个小的凹部和/或突出部，从而增加涡流室的总内表面面积，并且进一步最大化空气到表面的接触时间。

所描述的隔室的形状自然地促进或诱导在隔室的内表面上的高的空气速度以及在表面上经过的多次行程。例如，在大体上圆形的运动中的高的空气速度(例如在具有至少一个圆形或椭圆形横截面的隔室的情况下)还对空气施加离心力，如以上所描述，这自然导致(较重的)水分颗粒从较轻的空气中的分离。

此外，室中的涡流运动可引起更曲折的气流，这也有助于水分分离，例如通过促进更容易分离的水分颗粒的聚结。在一些示例中，隔室的形状甚至可以在隔室内引入湍流运动，进一步起到增强水分分离的作用。

至少一个隔室的每个空气入口和每个空气出口可以包括从组装的一体式主体的外表面延伸到隔室中的至少一个的流体通路，和/或每个气流路径的隔室可以通过流体通路互连。

在一个或更多个示例中，流体通路中的至少一个可以布置在与其连接的隔室大体上相切的方向上。例如，在一个或更多个示例中，通路可以与其所连接的隔室的内壁相切，特别是与通路进入隔室时遇到的内壁(或内壁的一部分)相切。

在更具体的示例中，隔室中的至少一个可以具有至少一个入口通路和至少一个出口通路，该入口通路切向地布置以当在隔室内时在第一旋转方向上产生涡流气流，出口通路切向地布置成在第二旋转方向上接收涡流气流。

这样的效果是，空气当在进入的方向上涡流时大体上不能离开室。只有当空气的方向改变以便与出口通路的取向一致时，空气才能离开室。通常在提取组件的出口的方向上拉动空气的压力将自然地起作用来实现这一点。然而，入口和出口取向的这种反向构型确保了在室内诱导的涡流气流确实延迟了空气从室的排出，至少只要涡流具有足够的动量来克服出口导向压力即可。

在特定的示例中，第二旋转方向可以与第一旋转方向相反。

根据一个或更多个示例，至少入口流体通路可具有4πmm²、优选地2πmm²、更优选地πmm²、最优选地0.25πmm²的最大横截面积。流体通路的较窄横截面积自然会引起更加加快的气流进入到隔室中，并且从而导致空气在涡流室内更快地运动。这样的快速气流通过多次引导空气经过内表面上方以及还通过增加离心力来促进有效的水分提取，如以上所指出的，离心力进一步促进水分和其他污染物的分离。

此外，根据一个或更多个示例，蜂窝结构的至少一个隔室可以设置有多个入口通路和/或多个出口通路。多个通路中的一个或两个可各自适于共同提供某一最小总通路横截面积(多个通路中的一个或两个可各自提供最小总横截面积)。最小总横截面积例如可以是0.25πmm²、优选地πmm²、更优选地2πmm²、最优选地4πmm²。通过提供多个相对较窄的通路，但是这些通路共同提供一定的最小横截面积，流入到相应涡流室中的空气的速度可以增加，而不会降低进入和/或离开该室的总流动速率(每单位时间的体积)。

根据一个或更多个以上示例，入口通路和/或出口通路中的每一个可以设置成具有一定的最小长度，从而确保通路作为空气引导装置和/或空气加速装置的可操作性，如以上示例中所描述。特别地，通路中的一个或更多个可以设置成具有2mm、优选地4mm、更优选地6mm、最优选地8mm的最小长度。

可以预期，根据实施方案的至少一个子集，以上描述的涡流室隔室可与以上描述的本发明的其他主要方面中的一个或更多个的实施方案结合提供。特别地，预期这样的隔室可以有利地包含在本发明第一主要方面的一个或更多个实施方案内。第一主要方面的提取组件的特定结构特别适合于直接提供由具有本发明的本方面提供的构型的隔室。特别地，弯曲或圆化的隔室在其由多个凹入部件的组件构成的情况下制造起来可能更简单。

相应地，在本方面的一个或更多个实施方案中，组件可以是根据以上描述的(关于本发明的第一主要方面或第二主要方面描述的)任何水分提取组件实施方案的水分提取组件。

此外，根据本发明的最后一方面，可以提供一种根据以上描述的任何水分提取器实施方案的水分提取器，其包括与本发明的(第三)主要方面的实施方案以及本发明的第一主要方面的一个或更多个实施方案一致的水分提取组件。

附图简要说明

现在将参考附图详细描述本发明的示例，在附图中：

图1示意性地描绘了根据本发明的实施方案的示例水分提取组件的分解图；

图2示意性地描绘了图1的示例水分提取组件的透视图；

图3示意性地图示了通过示例水分提取组件的样品隔室的气流；

图4示意性地描绘了根据本发明的实施方案的示例水分提取器的横截面视图；

图5示意性地描绘了图4的示例水分提取器的第二横截面视图；

图6示意性地描绘了图4的示例水分提取器的透视图；

图7示意性地描绘了根据本发明的实施方案的另外的示例水分提取组件的分解图；

图8示意性地图示了通过图7的示例水分提取组件的样品隔室的气流；

图9示意性地描绘了根据本发明的实施方案的另外的示例水分提取组件；

图10示意性地描绘了根据本发明的实施方案的另外的示例水分提取组件；

图11示意性地描绘了根据本发明的实施方案的另外的示例水分提取组件；

图12示意性地描绘了通过图11的示例水分提取组件的气流；

图13示意性地描绘了图11的水分提取组件的一部分的隔室的透视图；

图14示意性地描绘了图11的示例水分提取组件的变型；

图15示意性地描绘了图11的示例水分提取组件的外部的透视图；

图16示意性地描绘了根据本发明的实施方案的另外的示例水分提取器；

图17示意性地图示了图16的示例水分提取器内的气流；

图18示出了用于图17的示例水分提取器的模拟气流图；

图19示出了用于图17的示例水分提取器的另外的模拟气流图；

图20示意性地图示了用于引导气流的示例叶片阵列的第一视图；

图21示意性地图示了用于引导气流的示例叶片阵列的第二视图；

图22示意性地图示了根据本发明的实施方案的另外的示例水分提取器；

图23示意性地描绘了通过图22的水分提取器的气流；

图24示意性地描绘了通过根据本发明的实施方案的另外的示例水分提取器的剖视图；

图25示意性地描绘了通过图24的示例水分提取器的另外的剖视图；

图26示意性地描绘了通过图24的示例性水分提取器的部件的另外的视图；

图27示意性地描绘了图24的示例水分提取器的部件的透视图；

图28示意性地图示了具有第一内部形状的示例隔室组内的气流；

图29示出了具有第一内部形状的示例隔室组的模拟气流图；

图30图示了具有第二内部形状的示例隔室组内的气流；

图31图示了具有第三内部形状的示例隔室组内的气流；

图32图示了具有第四内部形状的示例隔室组内的气流；和

图33图示了具有第五内部形状的示例隔室组内的气流。

具体实施方式

本发明基于提供一种用于从压缩空气中去除水分的水分提取组件。该组件由两个或更多个一体式主体形成，这些一体式主体以面对关系组装以限定以各种方式连接的隔室的蜂窝网格结构，这些隔室共同限定在至少一个入口和至少一个出口之间延伸的一个或更多个气流路径。

图1和2示意性地图示了根据本发明的一个或更多个实施方案的第一示例水分提取组件12。图1描绘了示例水分提取组件的分解图，并且图2描绘了组装的水分提取组件的侧视图。

水分提取组件12包括第一一体式主体14和第二一体式主体16，每个一体式主体具有形成的平坦表面，并且如图2中所示，第一一体式主体14和第二一体式主体16被配置成以面对关系装配在一起以封闭结构并配置成限定以各种方式连接的隔室的蜂窝网格。第一一体式主体和第二一体式主体中的每一个限定了形成到大体上平坦的表面中的多个凹部20，这些凹部在每个主体中限定了大体上圆化的凹部(凹部在至少一个方向上具有圆形横截面)的两个轴向对齐的列，该两个列布置在沿着主体的大部分长度延伸的中央通道形凹部的任一侧。每个主体的凹部被配置成在组装结构时合在一起以限定多个隔室20，这些隔室一起形成以各种方式连接的隔室的蜂窝网格或蜂窝结构。

由于凹部在组装时成为隔室，为了便于参考和描述，在随后的段落中，凹部和隔室两者在所提供的附图中用相同的附图标记20标记。

在图1所图示的示例实施方案中，主体14和16中的每一个的凹部20被布置和配置成当两个开放表面以面对关系合在一起时在空间上对齐且在尺寸上对应。因此，两个主体的每对分别匹配的凹部合在一起形成单个联合隔室20，这个隔室的一半由两个主体中的每一个中的一个限定。因此，这个示例中的每个隔室由两个主体的凹部的组合共同界定。

如以上所指出的，组装的主体14、16一起限定了以各种方式互连的隔室20的蜂窝网格或蜂窝结构。特别地，如图1中所示出，凹部(并且因此组装结构中的相应隔室)包括分别互连的隔室对的3d阵列，每个对由此形成两个互连隔室的串联链。特别地，成对的互连隔室布置成轴向对齐的堆叠或列，一个堆叠或列设置在中央出口通道32的任一侧上。

两个互连隔室21a和21b的示例串联链在图1中以示例的方式示出。每个互连隔室链限定了相应的气流路径，该气流路径在设置在第一隔室21a中的相应入口24之间延伸，通过流体通路26进入第二隔室21b，并通过第二流体通路28流出进入中央公共离开通道32。供应互连隔室链中的每一个链的第一隔室21a的相应入口24各自从第一隔室21a延伸到组装结构的外表面。这可以在图2中看到，图2示出了当其出现在组件外表面处的多个入口24。

根据这个示例的流体通路互连隔室包括形成到隔室的分隔壁的顶部中的小凹口。凹口各自限定流体通道，空气可以通过该流体通道从相应的隔室进入到相应的下一个隔室(或进入到公共离开通道32)。

应当注意，在图1的示例中，在组装结构时，每个隔室由两个凹部的结合形成，一体式主体中的每一个各包括一个凹部。因此，在这个示例中，每个隔室实际上设置有两个入口，在每个凹部中各形成有一个入口。然而，为了简洁起见，在下面的描述中，将参考单个入口，但是应当理解，这可以指两个(或者甚至多于两个，例如三个或者四个或者更多个)入口的布置，每个入口提供空气供应的一部分，该空气供应供给到由相应的隔室链限定的单个气流路径中。

如以上所描述的，隔室21a、21b的每个链流体连接到公共中央离开通道32。该通道连接到单个出口33，所有通过该结构的空气随后通过该出口离开。在通道的基部处是阻挡壁35，阻挡壁35防止出口33与外部环境直接流体连接，与外部环境直接流体连接将导致绕过通过结构的互连隔室20提供的气流路径。

通过多个入口24中的一个进入该结构的空气穿过相应的互连隔室链，在该链内，空气与隔室的内部壁高速接触。图3示意性地图示了示例连接的一对隔室21a和21b内的气流。隔室21a的卵形横截面形状促使或诱导空气通过入口24进入隔室，以跟随隔室内部的旋转或涡流运动。隔室内的空气的这种高速旋转增加了空气与隔室壁的接触时间，因为空气在环流时多次与同一内表面接触。如先前节段所述，空气的旋转还通过离心力的作用引起水分和其他污染物的分离，离心力迫使较重的水分颗粒抵靠在室的壁上，在室的壁上，水分颗粒可以被收集，并在重力的影响下从室的壁排出。

穿过第一隔室21a进入第二隔室21b的空气再次通过隔室21b的类似弯曲的轮廓被诱导进行涡流运动，从而再次促进水分提取。从任一隔室中的水中提取的水分可以收集在隔室的壁上，然后水分可以从隔室的壁向下流走，穿过连接隔室的流体通路，并穿过空气入口24排出。

再次参照图1，空气经由流体通路28离开第二隔室21b，并流出到中央离开通道32中。这里，当空气流动经过通道的内表面时，可从空气中收集更多的水分。由这些表面收集的任何水分在重力作用下沿着壁的表面自然地滴落或向下流动。在遇到衬在通道上的流体通路28中的一个时，水分被诱导向下流入该通路所属的隔室的链的第二隔室21b中，穿过互连通路26流入到第一隔室21a中，并且然后最终通过空气入口24流出蜂窝结构。

图1和图2的示例的两个一体式主体中的每一个限定了大体上半圆形的外部横截面或轮廓，其中组装的主体一起限定了大体上圆形(或椭圆形)的外部横截面或轮廓和大体上圆柱形的3d形式。然而，这样的形状对于本发明来说不是必需的。

图4至图6示出了根据本发明的一个或更多个实施方案的组装和布置在示例水分提取器40内的图1和图2的提取组件12。图4示出了穿过示例水分提取器40的剖视图，包括穿过布置在水分提取器40内的水分提取器组件的剖视图。图5示出了穿过提取器的剖视图，该图示出了布置在提取器内的水分提取组件12的外部的侧视图。图6示出了水分提取器的外部侧视图。

提取器包括壳体42，壳体42由管构件43和盖构件52形成，盖构件布置成覆盖管构件的第一端部。壳体限定了室46，该室设有入口48和出口50，入口和出口形成在盖构件52内。水分提取组件12附接到盖构件52，与管构件同轴地布置，并且中央离开通道32的出口33与水分提取器出口50流体地连接。

如图4中所示出，并且如图5中更清楚示出的，根据本示例的组装的水分提取组件还包括呈套筒56的形式的固定装置，该固定装置围绕组装的一体式主体14、16延伸。间隔构件36(在图1和图2中也可见)在套筒和组装的一体式主体之间延伸，并用于保持套筒56和组装的主体之间的空气空间，以防止任何提取组件入口24的堵塞。

套筒56附接到盖构件52，并将室46的顶部部分分成外部环形通道60和内部轴向通道62，水分提取组件位于内部轴向通道内。

通过入口48进入水分提取器的空气被引导到外部环形通道60中，通过该外部环形通道60，空气轴向向下行进，以使得在穿过时与管构件43的内表面和套筒56的外表面接触。然后，空气进入到室46的下部区中，在那里，根据空气压力和流动路径，空气可被导流构件64阻隔，并在轴向通道62的下端部的方向上向上轴向重新引导。然后，空气进入轴向通道，在该轴向通道中，空气可以被水分提取组件12的空气入口24接收。然后，空气可以以上面参考图1-3描述的方式穿过水分提取组件，进入中央离开通道32，空气可以通过出口50从中央离开通道32离开，水分提取组件的出口33流体联接到出口50。

在管构件43的基部处还设置有排放元件66，该排放元件66适于收集或捕获从压缩空气中提取出的通过室46落下的任何水分或其它污染物，并且将这些水分或污染物从室中排出。如以上所讨论的，水分提取组件12的蜂窝结构的隔室被布置成使得从穿过该结构的空气中提取的水可以向下流动通过室的互连隔室并通过空气入口流出。然后，这些水可以通过轴向通道62滴落或向下流动，并最终向下进入排放元件66，以从室中排出。

排放元件66通常可以与单向排放单元流体地连接，该单向排放单元联接到连接器帽68，并且用于允许水从室46离开，同时保持室内的空气压力不变。包括单向排放阀的这样的单向排放单元是本领域的常规部件，并且将是本领域技术人员熟知和理解的。

图6示出了图4和图5中示出的示例水分提取器的外部的透视图。这示出了壳体的外部，包括管构件43和盖构件52的外部。

尽管在以上描述的示例中，水分提取组件12设置有呈套筒56形式的固定装置，但是在其他示例中，其他固定装置可以替代地被采用或设置。仅通过示例的方式，这些可以包括可移除的紧固装置，诸如螺钉、螺栓或销，粘合剂紧固件(诸如胶)，或者甚至可以包括密封或熔合装置，诸如焊接。

此外，设置在图1-3的示例提取组件中的蜂窝网格的隔室的特定构型仅表示根据本发明的概念的可实现的构型的一个示例。根据其它示例，可以提供例如更多数量的单独的互连隔室串联链，从而提供更多数量的通过该结构的气流路径。例如，这可以提高水提取效率。附加地或可替代地，根据一个或更多个示例，可以提供更长串的互连隔室链，包括例如3个隔室，或4个隔室或5个隔室或多于5个隔室。

根据一个或更多个示例，隔室的不同的蜂窝空间布置可以在蜂窝结构内提供。虽然在图1-3的示例中，蜂窝结构包括平行的隔室的列，该隔室的列与中央离开通道32轴向对齐，但是在其他示例中，隔室可以不同地布置，例如沿着围绕组装结构的内部的大体上螺旋或盘旋形图案布置。例如，隔室可以以轴向分离的隔室行或隔室块布置，而不是以径向分离的列布置。

在可替代示例中，中央离开通道也可以重新配置，例如通过提供弯曲或扭曲的通道。这样的形式可以使更复杂或精细的隔室的图案能够被实现，同时仍然保持由图1-3的示例提供的相同的基本气流路径构型(具有多个空气入口的单个离开通道)。可替代地，在一个或更多个示例中，不同的气流构型可以被提供。例如，可以提供多个出口，和/或可以提供通向设备的外表面的多个离开通道。可以设置布置在设备的外表面上或周围的一个或更多个离开通道。例如，这可以能使得在组件本身的容量内能够设置更多数量的隔室。更多数量的隔室可以提高组件的水分去除效率。

根据一个或更多个示例，通过扩大组件12的尺寸或可替代地通过减小每个单独隔室的体积，在结构中提供更多数量的整体隔室(通过提供更长的隔室链或更多数量的链)可以被实现。然而，隔室体积的减小可能会抵消通过提供更多数量的隔室而实现的水分提取效率的任何增加的至少一部分。

可替代地，在一些示例中，通过采用可实现更大空间效率的替代性隔室的空间布置，在不减小隔室的尺寸或增加组件的外部尺寸的情况下，更多数量的隔室可以是可能的。例如，采用具有不同横截面形状(例如矩形、三角形、六边形或任何其他多边形形状)的隔室，隔室的更好镶嵌可以是可实现的，从而更有效地使用空间。

根据其他示例，可以提供整个组件的不同横截面形状，例如矩形横截面、三角形或六边形横截面。

在其他示例中，隔室的三维形式可以改变。例如，在一些情况下，可能希望提供围绕中央通道32延伸360度的环面形状隔室，或者其它三维形式。

图7示意性地描绘了根据本发明的一个或更多个实施方案的第二示例水分提取组件的分解图。这个示例示出了根据本发明可以实现的隔室的一种可替代构型。特别地，与图1-3的示例中提供的两个隔室的链相对照，该示例采用三个互连隔室的堆叠串联链。然而，该组件在所有其它方面类似于图1-3的示例提取组件示例。

如在图1-3的示例中，图7的蜂窝结构包括两个列，每个列包括五个互连的隔室链。然而，由于在每个链中提供了更多数量的隔室，这可以通过轴向延伸组件的尺寸或者通过减小每个隔室的尺寸来实现。

每个链中更多数量的隔室可以提高水分提取效率，因为额外的隔室提供了超出先前所提供的提取阶段的额外的提取阶段。然而，更长的隔室串联链也可能会在组件上产生更大的压降，并且因此还产生了通过该结构的空气的降低的流动速率。然而，当更高的水分提取效率成首要关注点时，这样的布置可能是优选的。

根据这个实施方案的三个互连隔室的示例链在图7中由隔室21a、21b和21c表示。第一隔室21a设置有入口24，并经由第一流体通路26与第二隔室21b连接。第二隔室同样经由第二流体通道26连接到第三隔室21c，第三隔室流体地连接到公共中央离开通道32。

通过三个隔室21a、21b、21c的示例链的气流在图8中示意性地图示。和在两个隔室的示例链中一样，每个隔室具有大体上圆化的横截面，一旦空气在隔室内，该横截面促使空气遵循涡流路径或旋转路径。旋转或涡流运动促进了水分液滴的聚结并且还促进了水分朝向室壁的分离。还通过中断空气通过相应的流体通路以任何其它方式直接离开来增加空气在室内的停留时间。

增加由提取组件提供的隔室的数量而不显著改变蜂窝网格的结构的一个简单方法是提供插置在组装的一体式主体的相面对的表面之间的平面成形板或导流构件。这样的布置的示例在图9中示意性地示出。在组装(在这种情况下为两个)一体式主体14、16时，平面成形板86被放置成插置在这两个一体式主体之间，使得当表面放在一起时，成形板86使第一构件的凹部20与第二构件的凹部20隔断开或隔离开。结果，在组装的结构中，每个一体式主体的每个凹部限定了它自己的独立隔室，其中成形板86限定了隔室的一个壁，并且相应的凹部限定了另一个壁。

这样的布置使结构内的隔室的数量翻倍(并且使气流路径的数量翻倍)，但以牺牲每个隔室的尺寸减半为代价。

水分提取组件的最大提取效率要求尽可能快速且有效地将提取的水从组件中排出。组件内液体的积聚可能导致隔室或通路的堵塞，可能对通过的空气施加不希望的阻力，或者可能堵塞或阻碍一个或更多个内表面，因此减少了总空气表面接触时间。

如图10中所示的，根据本发明的一个或更多个示例，将每个隔室链的端部与中央离开通道32流体地连接的分支通路可以各自包括下唇缘部分80，该下唇缘部分80部分地突出到通道32中。突出的唇缘部分80被成形和布置成捕获沿轴向对齐的通路32的壁流动的任何水分，并引导这些水分向下流动到相应的互连隔室链的端部隔室中(在这种情况下为隔室21b)。从这里，然后水分可通过链的隔室向下流走，并通过入口24排出。

通过提供这样的突出的唇缘部分，防止了沿中央通道32的壁向下流动的水分简单地匆匆流过衬在通道内的流体通路，并继续流至通道的底部。这将导致几乎所有提取的液体都仅通过最底部的隔室链从组件中排出。这可能会淹没隔室，导致由隔室限定的气流路径堵塞，并且还可能导致水在通道的基部积聚。唇缘部分80确保排放液体大体上均匀地分布在多个隔室链上。

图11至15示意性地描绘了根据本发明的一个或更多个实施方案的另一示例水分提取组件12。图11示出了通过组件的剖视图，图12图示了通过组件的气流，并且图13示出了组件的一部分的隔室的透视图，更详细地图示了流体通路。图14示出了在图11至13的示例的基础上的轻微变型，但是仍然符合该示例所体现的一般概念。图15示出了图11至13的示例提取组件的一个部分的外部。

这个示例不同于以前的示例，在于其只包括两个并联的气流路径，每个气流路径从公共空气入口24延伸到公共空气出口33。每个并联的气流路径包括有效地五个互连隔室20的串联链。如图13中更清楚地示出的，每个链中的隔室经由形成在分隔壁134中的降低的节段130互连，分隔壁134将相邻的隔室20分隔开。这些降低的节段形成空气或气体可以通过的流体通路。

如同在所有示例中一样，隔室20各自由形成在一体式主体14、16中的多个凹部中的至少一个界定(例如参见图1和2)。如图11中所示出的，这些凹部形成了界定蜂窝网格的隔室20的内部分隔壁134的结构。在本示例中，每个隔室的分隔壁是弯曲的或弧形的，以这样的方式来促进或诱导某些气流通过组件。这在图12中更清楚地图示。

特别地，隔室的壁134以这样的方式弯曲以将空气从一个隔室倾斜地引导到下一个隔室的内壁上。如图12中所示出的，这通常促进每个隔室20中的涡流气流，这增加了空气和每个隔室壁之间的接触时间。增加的接触时间导致更高的提取效率。涡流运动还引起更曲折的气流，促使空气内的颗粒间碰撞，这导致水分颗粒的更大程度的凝结，并且从而还导致更大的水分提取。

形成流体通路的部分高度壁(partialheightwall)130也促使空气通过该结构的更曲折的流动。当空气经过低壁节段中的每一个时，壁与空气相互作用，以导致空气经历更迂回或曲折的流动路径(例如，至少部分地在朝向隔室的底板的方向上，即从图12的角度看，在朝向页面的方向上)。

尽管在所图示的特定示例中，流体通路由部分高度壁节段130形成，但是在进一步预期的示例中，隔室20可以自由地互连，其中通路由相邻隔室之间的分隔壁中的间断部(即，完全断裂部或间隙)形成。参考图13，在这样的示例中，部分高度壁节段130将被有效地完全去除，在每对相邻隔室之间留下间隙。可替代地，部分高度壁可以仅在一个隔室的分隔壁和相邻隔室的壁之间仅部分地延伸。这在图14中示意性地图示，图14示出了示例布置，在该布置中流体通路由分隔壁中的间断部140形成，其中部分壁136部分地延伸穿过隔室20之间的每个通路。

如图11至13中可见的，提取组件的外部壁148包括叶片150的多个环形阵列。这在图15中更清楚地示出，图15示出了一体式主体中的一个的外部壁，该一体式主体组装以形成完整的水分提取组件12。当所述组件例如安装在水分提取器的内部室内时，这些叶片促使空气围绕水分提取组件的外部曲折地流动(以与上面参考图4至6所描述的类似的方式)。这种曲折的气流增加了这样的水分提取器的水分提取效率。图11至15的水分提取组件的这个元件将在下面更详细地描述。

以上描述的实施方案和示例大体上涉及一种水分提取组件，该水分提取组件被配置成通过提供以各种方式连接的隔室的蜂窝结构来提供有效的水分提取。然而，根据本发明的至少一个方面，可以提供一种具有限定室的壳体的水分提取器，其中室设置有一个或更多个装置，以在空气驻留在室内时促进压缩空气的水分提取。

根据当前要求保护的发明的这个和/或任何其它方面的水分提取器的示例在图16和17中示意性地图示。水分提取器40包括限定室46的壳体42，该壳体由管构件43和盖构件52形成，盖构件52被布置成覆盖管构件的第一端部，盖具有入口48和出口50(在图17中可见)。

套筒56安装到盖构件52，并与管构件同轴地延伸到室中。套筒用作导流件，将室的上部部分成外部环形气流区60和内部轴向气流区62。为了本示例的目的，这些气流区将被称为外部环形通道60和内部轴向通道62。根据例如以上描述的实施方案中的任何一个，在内部轴向通道内布置有水分提取组件12。形成在盖构件52中的入口48与外部环形室60流体地连接，而出口52与水分提取组件的出口33流体地连接。

如图16和17中所示出的，外部环形通道60设置有两个空气导向叶片环形阵列，第一叶片环形阵列90布置在管构件43的顶部处，直接邻近盖构件52和入口48，并且第二叶片环形阵列92布置成轴向地偏离第一叶片环形阵列90并与第一叶片环形阵列90流体串联。

如图17中所图示的，第一叶片环形阵列90成形为在顺时针旋转方向(当从上方观察时)上将空气引导到围绕套筒构件56的第一螺旋路径中。与第一叶片阵列90流体串联布置的第二叶片阵列92被成形成将接收的顺时针旋转的空气重新引导到具有相反(当从上方观察时，逆时针)旋转方向的第二螺旋路径中。空气随后继续沿着第二逆时针螺旋路径围绕套筒构件56环流，如由气流线100所指示的。空气可以继续环流，直到其被导流构件64阻隔，并且被向上重新引导到内部轴向室62中，在内部轴向室62中，空气可以被水分提取组件12的入口接收。

图18和19示出了气流模拟，其图示了由两组空气导向叶片90、92在室46内诱导的气流。图18示出了通过叶片90、92本身的气流。可以看出，空气接近第一组叶片，在大体上轴向或垂直方向上行进。这在图19中也是可见的，图19示出了通过室46的长度的气流。空气沿着一组大体上平行的轴向或垂直路径离开入口48，表现出很少或没有环流。

当遇到第一组叶片90时，空气在顺时针方向上(当从上方看时)被重新引导。第二组叶片92定位在这个重新引导的顺时针路径内，使得空气被自然地朝向第二叶片阵列引导，其中叶片的形状具有再次重新引导空气的效果，将空气转向到大体上逆时针方向上(如从上方看)。如图19中所示出的，空气然后继续围绕通道的内部环环，直到到达导流构件64，在该导流构件处，空气的大部分被真空压力向上重新引导到或简单地向上拉动到上面的提取组件12中。

如先前节段中讨论的，第二组叶片92的作用是引起空气的高加速度(当其转动时)，利用这个加速度极大地有助于从较轻的空气中分离较重的水分颗粒。随后的空气围绕室的环流100还有助于通过施加离心力以及通过减缓空气通过室以及通过离心力保持最大量的空气压靠在壳体的内壁上来增加空气与表面的接触时间来帮助水的分离。

第一叶片环形阵列的两个透视图在图20和21中通过示例的方式示出。该阵列包括一组周向分布的长形杆或壁构件96，这些长形杆或壁构件以非零角度布置，并且每个构件大体上平行于相邻的构件。

图20和21中所图示的叶片大体上是长方体形状。然而，在其他示例中，可以采用不同形状的叶片，例如具有圆化轮廓、弯曲的轮廓或其他形状的轮廓。例如，叶片可以包括空气导向桨片或由空气导向桨片组成。还应注意的是，尽管在整个本说明书中使用了“叶片”一词，但该术语应广义地解释为包括构造成以类似于以上所示和描述的方式引导或输送空气的任何种类的翅片、桨片、板条或条带或任何其他元件或构件。

图22中示出了根据一个或更多个实施方案的水分提取器40的另一个示例，该水分提取器40具有叶片以促进曲折的气流。如在先前示例中，这个水分提取器包括限定室46的壳体42，该壳体由管构件43和盖构件52形成，盖构件52布置成覆盖管构件的第一端部，该盖具有入口48和出口50。

图22的水分提取器与先前示例的不同之处在于特别包括根据以上描述的图11至13和图15的示例的水分提取组件。这个水分提取组件包括多个叶片阵列150，用于促进围绕水分提取组件的曲折的气流。

水分提取组件12以叶片150从组件的外周壁148延伸以与管构件43的内表面相遇的方式布置在壳体42的室46中。提取组件12的外壁148有效地用作导流件，该导流件在组件壁148和管构件43之间限定了外部环形气流区160，空气通过该区从水分提取器40的入口48流动到室46的下部区。水分提取组件的内部(隔室的互连网格)有效地限定了内部轴向气流区，空气通过该区从室43的下部区流动到壳体的出口50。

当空气穿过外部环形气流区160时，多个叶片阵列150与空气相互作用以使其经历曲折的流动。如在以上所描述的示例中，每个连续的叶片阵列相对于前面的阵列是反向的。因此，气流方向被每个连续阵列从顺时针方向反转到逆时针方向(或反之亦然)，依此类推。这种产生的气流行为大体上类似于关于前面示例所描述的气流行为。然而，进一步到先前示例，图22的示例包括串联布置的多对反向叶片。因此，在本例中，曲折的气流效果得到增强。这在图23中示意性地图示，图23示出了通过外部环形气流区和通过延伸穿过该区的叶片阵列50的气流。

根据另一组示例，可以提供平行布置在分离的平行环形气流区内的多组叶片。这样的实施方案的示例在图24到27中图示。图24和25示出了包括多个平行环形气流通道的水分提取器，并且图26和27更详细地示出了多个气流通道的空间构型。图26特别示出了通过限定气流区的平行环形导流构件的较近的剖视图，并且图27示出了环形导流构件的所述布置的外部的透视图。

根据这个示例的水分提取器大体上类似于前面描述的示例。提取器包括限定室46的壳体42，该壳体由管构件43和盖构件52形成，盖构件52布置成覆盖管构件的第一端部，该盖具有入口48和出口50。水分提取组件与管构件43同轴地从盖构件延伸到壳体的室46中。一组三个环形导流件170a、170b和170c也从盖构件延伸。环形导流件将室46分成内部轴向气流区180和一组三个同心的外部环形气流区160a、160b、160c。外部环形气流区中的每一个由三个环形导流件170和/或管构件43的相应的相邻对之间的环形间隔限定。

环形导流件170a、170b、170c中的每一个都设置有分别反向的空气导向叶片的多个阵列90、92，用于促进空气曲折地流动通过环形气流区160a、160b、160c。

水分提取组件12布置在内部轴向气流区180内，与管构件和环形导流件170同轴。在这种情况下，水分提取组件(即蜂窝网格)的内部实际上部分地限定了轴向气流区，使得空气能够从室46的下部部分流动到出口50。

通过提供多组叶片，每组叶片都在独立的平行气流区160a、160b、160c内，以上关于图16至21的示例描述的反向叶片的水分提取益处倍增。每个环形通道可以对进入室46的空气的单独部分同时且独立地作用，以促进水分(和其他污染物)的分离。因此，可以获得更高的提取效率。

根据一个或更多个进一步的示例，可以预期，水分提取组件12自身的外周壁可以用作环形导流件中的一个(即，起到包括在上述示例中的最内部环形导流件170a的作用)。通过示例的方式，图11至15的水分提取组件可以设置在合适的壳体42内，该壳体42被设定尺寸和布置成使得能够在组件的外周表面148和管构件43的内表面之间布置另外的一个或更多个环形导流构件，每个环形导流构件分别具有反向叶片阵列。在这样的布置中，多个外部环形气流区被限定，每个区具有空气导向叶片，并且其中最内部的导流件由水分提取组件12的外周表面148充当。

如以上所讨论的，提高水分提取组件(例如以上示例中描述的水分提取组件)的提取效率的一种方法是提供内部成形的隔室，以便促进或诱导隔室内的涡流或环流气流。附加地或可替换地，通向隔室的流体通路可以是倾斜的，以便使空气沿着设计成确保空气在隔室内时最大程度的环流或涡流的路径引导到隔室中。

图28和29示意性地图示了通过三个互连隔室21a、21b、21c的一个示例链的气流。隔室被成形为具有大体上卵形的横截面。如图中所示出的，卵形横截面促使空气以快速涡流运动围绕室流动，空气在离开隔室之前沿着包含许多多重旋转和方向变化的路径流动。内表面的弯曲内轮廓自然地促进这样的快速旋转流动，这改善了空气接触表面的时间并显著提高了提取效率。

此外，互连通路26、28与它们第一次接触的内表面大体上相切地成角度。结果，通过这些通路进入到隔室中的空气沿着与接收空气的表面相切的路径被引导到隔室中。因此，空气自然地被引导围绕隔室的弯曲内轮廓，促使空气沿着内表面的卵形路径，并表现出围绕隔室内部的相应的快速旋转运动。申请人所进行的模拟表明，与包括相同的卵形室但具有大体上“垂直”的通路的示例相比，通路以图28和29中所图示的方式成角度显著提高了提取效率。

图30和31图示了成角度的流体通路的有利效果，以将空气沿着最适于引起涡流的路径引导到相应的隔室中，或者简单地诱导确保室内最大空气-表面接触时间的路径。这些图示出了每一个示出了由两个大体上立方体的隔室的互连串联链。

在图30的示例中，下部隔室21a和上部隔室21b之间的流体通路26“垂直”向上成角度，与定位于流体通路26正上方的隔室21b的离开通路28直接对准。结果，进入到室中的大部分空气直接通过离开通路28逸出，而不行进到隔室的其余部分中。进入室中的空气中的仅一部分空气在室中几乎不停留任何时间，而在这仅一部分空气之中，只有很少一部分与室的内表面发生任何真正的接触。这在图30的右手侧图像中描述的气流模拟中尤为可见。这里可以看到大量空气从互连通路26直接向上流动到离开通路28。在室内环流的空气中，绝大部分空气环流了一圈，该圈仅延伸到隔室内的中心区，并且不与隔室的壁发生实质性接触。

相比之下，在图31的布置中，互连通路26被对齐并且成角度成使得将空气直接引导到隔室的右手区，并且成一定角度，以便引起空气围绕室的内壁的环流。此外，通路26的布置确保空气不能从通路直接通过离开通路28流出。在图31的右手图像中所示出的模拟图中可以清楚地看到改进的气流。大部分空气围绕隔室的表面环流，以提供最大的空气-表面接触时间。

图32和33图示了类似比较。这些图各自示出了两个大体上圆柱形的隔室的互连串联链。图32示出了其中互连通路26与上部隔室21b的表面垂直地成角度对齐的布置，并且图33示出了其中互连通路与内表面(一旦在隔室内互连通路便利用该内表面发生接触)大体上相切对齐的布置。

在图32的布置中，特别是从气流模拟中可以看出，进入上部隔室21b的空气被直接向上推进到隔室中并到达隔室的上表面部分上。从那里，大部分空气沿着上表面部分被“水平地”引导，并通过离开通路28直接流出隔室。只有少量的空气在隔室中停留任何一段时间，并且几乎没有表现出围绕隔室的内表面的任何环流。

相比之下，在图33的布置中，空气以与在隔室内第一次接触的表面相切的角度被引导到隔室中。这样做的效果是空气被自然诱导围绕隔室的圆柱形内表面环流，最大化了空气-表面接触时间，并且因此最大化了水提取效率。

申请人模拟了现有技术水分提取器和根据本发明的实施方案的水分提取器的性能。特别地，具有图5的示例的结构(即，没有空气导向叶片)且包括根据图7的示例的水分提取组件的水分提取器以及具有图16的结构(具有叶片)且包括根据图1的水分提取组件的水分提取器被各自模拟。模拟的结果如下：

从数据可以看出，根据本发明的两个水分提取器在提取效率方面提供了显著的改进。这种改进相对于较小液滴的提取变得最为明显。具有0.1μm的直径的液滴显示出提取效率的最显著提高。因此，从数据可以明显看出的是，根据本发明的实施方案不仅允许改进的水分提取，而且还提供了改进的气溶胶颗粒的提取。

所公开的实施方案的其它变型可以由本领域技术人员在实践所要求保护的发明时根据对附图、公开内容和所附权利要求的研究来理解和实现。在权利要求中，词语“包括(comprising)”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述了某些措施的这一事实并不表示这些措施的组合不能被用于有利方面。权利要求中的任何参考标记不应当被解释为限制该范围。