特表 2022-515584 大気水生成器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-21

(54)【発明の名称】大気水生成器

(51)【国際特許分類】

   E03B 3/28 20060101AFI20220214BHJP

   F25D 21/14 20060101ALN20220214BHJP

【ＦＩ】

E03B3/28

F25D21/14

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021517984

(86)(22)【出願日】2020-01-08

(85)【翻訳文提出日】2021-03-31

(86)【国際出願番号】 IL2020050031

(87)【国際公開番号】W WO2020144685

(87)【国際公開日】2020-07-16

(31)【優先権主張番号】62/789,603

(32)【優先日】2019-01-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521106740

【氏名又は名称】ウォーターゲン リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100205659

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100185269

【弁理士】

【氏名又は名称】小菅 一弘

(72)【発明者】

【氏名】ダルバーグ シャロン

(72)【発明者】

【氏名】ブルメンタール ヤニール リチャード

(72)【発明者】

【氏名】ペリー モラン

(72)【発明者】

【氏名】チェルニン ガイ イヴゲニ

(72)【発明者】

【氏名】ネチェミア チェン

【テーマコード（参考）】

3L048

【Ｆターム（参考）】

3L048AA01

3L048CA02

3L048GA02

(57)【要約】

本発明は、ノイズを低減し、ＡＷＧの蒸発器を通る空気流を均一にするように改善し、エネルギー消費を低減するように設計された改良点を有するＡＷＧを開示する。一実施形態において、ＡＷＧは、エンクロージャの側壁のうちの１つに配置される吸気口と、エンクロージャの底壁の排気口に近接して配置される送風機とを含む。エンクロージャは蒸発器アセンブリを収容し、送風機は排気口またはその近傍に配置され、送風機および復水器は蒸発器アセンブリの下流に配置され、蒸発器アセンブリは吸気口の下流に配置され、ＡＷＧは吸気口から蒸発器アセンブリを通って空気流を導き、下方に向かい、底壁の排気口を通って出るように構成される。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンクロージャと、蒸発器アセンブリと、復水器と、送風機と、を備えるＡＷＧであって、
前記エンクロージャは、
底壁、側壁、上壁、少なくとも１つの吸気口、および少なくとも１つの排気口と、
前記少なくとも１つの吸気口は、前記側壁または前記上壁のうちの１つに配置され、
前記底壁の少なくとも一部分は地面から高い所にあり、
前記少なくとも１つの排気口は、前記底壁の高い所にある前記一部分に配置され、
前記蒸発器アセンブリは、
吸気口通路と、蒸発器と、排気口通路と、
を備え、
前記吸気口通路は、前記エンクロージャの前記吸気口から空気流を受け取り、前記空気流を、前記蒸発器を通って流れるように導くように適合され、前記排気口通路は、前記蒸発器から前記空気流を受け取り、前記空気流を前記エンクロージャの前記排気口に導くように適合され、
前記エンクロージャは前記蒸発器アセンブリを収容し、前記送風機は前記排気口またはその近傍に配置され、前記送風機および前記復水器は前記蒸発器アセンブリの下流に配置され、前記蒸発器アセンブリは前記吸気口の下流に配置され、前記ＡＷＧは前記吸気口から前記蒸発器アセンブリを通って前記空気流を導き、下方に向かい、前記底壁の前記排気口を通って出るように構成される、ＡＷＧ。

【請求項2】

冷凍サイクルを備える、請求項１に記載のＡＷＧであって、前記冷凍サイクルは、
前記吸気口の下流に配置され、熱交換器蒸発器の近位に配置されるエアフィルタであって、前記熱交換器蒸発器は、前記エアフィルタの下流に配置され、前記蒸発器は、吸気口と排気口とを備える、エアフィルタと、
前記蒸発器の下流に配置される復水器であって、前記送風機は、前記復水器の下流に平行に配置される、復水器と、
を備え、
その結果、前記冷凍サイクルが作動しているとき、空気流が前記吸気口に入り、次いで、前記蒸発器の近位の前記エアフィルタを通って、次いで、前記蒸発器の前記吸気口を通って、前記蒸発器に至り、そこで、前記空気流はその露点未満まで冷却されて、水が生成され、次いで前記蒸発器の前記排気口を通って前記復水器に至り、次いで、前記エンクロージャの出口および送風機を通るようになっている、ＡＷＧ。

【請求項3】

前記蒸発器、前記蒸発器、前記復水器、および前記送風機の近位にある前記エアフィルタが水平に配向されている、請求項１に記載のＡＷＧ。

【請求項4】

前記送風機は、前記ＡＷＧを出る空気流が地面に平行に流れるように導くように適合される、請求項１に記載のＡＷＧ。

【請求項5】

前記送風機が前記排気口の下流に配置される、請求項１に記載のＡＷＧ。

【請求項6】

地面と底部との間にギャップを画定する脚部をさらに備える、請求項１に記載のＡＷＧ。

【請求項7】

上側、底側、および横方向側を有する前記送風機は、前記送風機の横方向側が少なくとも部分的に前記エンクロージャによって妨害されるように、前記底壁の表面によって画定されるキャビティ内に配置される、請求項１に記載のＡＷＧ。

【請求項8】

前記キャビティは、前記吸気口を備える前記エンクロージャの側面を通って出る空気流が、前記エンクロージャの他の側面を出る空気流よりも少なくなることを可能にするように適合される、請求項７に記載のＡＷＧ。

【請求項9】

少なくとも１つの側壁の底部分は、前記排気口を出る空気が通って流れることを可能にする開口部を備える、請求項１に記載のＡＷＧ。

【請求項10】

前記少なくとも１つの吸気口は、少なくとも１つの排気口よりも高い所にある、請求項１に記載のＡＷＧ。

【請求項11】

少なくとも１つの吸気口を備える前記エンクロージャの前記側壁は、前記側壁から横方向外側に延在するバリア表面に、前記吸気口の下方に接続される、請求項１に記載のＡＷＧ。

【請求項12】

復水器を備え、前記復水器が前記送風機の下流に配置される、請求項１に記載のＡＷＧ。

【請求項13】

前記蒸発器は、少なくとも２つの別々の入口のセットと、少なくとも２つの事前冷却ゾーンと、冷却ゾーンと、少なくとも２つの事後加熱ゾーンと、少なくとも２つの別々の出口のセットと、を備える熱交換器である、請求項１に記載のＡＷＧ。

【請求項14】

吸気口と、電気パネルと、蒸発器とを備えるＡＷＧであって、前記電気パネルは、前記吸気口と前記蒸発器との間に配置される、ＡＷＧ。

【請求項15】

前記電気パネルは、前記送風機によって駆動される主空気流によって冷却される、請求項１４に記載のＡＷＧ。

【請求項16】

蒸発器と、前記蒸発器の空気入口に平行して近位に配置された多孔質バリアと、を備える水生成冷凍サイクルを備える、ＡＷＧ。

【請求項17】

送風機と、空気流冷凍サイクルの蒸発器と、を備え、前記送風機が前記蒸発器の下流にあり、前記蒸発器を出る空気流のフローラインにほぼ集中している、ＡＷＧ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、大気水生成器の分野に関する。

【背景技術】

【0002】

大気水生成器によって空気から水を抽出することは周知である。典型的には、水蒸気を含む空気（すなわち、湿った空気）の温度を露点温度未満に下げることで、強制的に凝縮条件にすることによって、いくらかの水蒸気を凝縮させ、次いで、液体水を搬送空気から放出させることを伴う。この方法は高度に利用可能であるが、この方法を通常のパイプラインまたは鉱物水タンクから水を取り出す代替水ディスペンサと競合できるようにするためには、いくつかの障害がある。いくつかを挙げると、これらの課題には、排出する必要がある大量の熱エネルギーを削減すること、所与の抽出水に対するエネルギーコストが高いこと、水の製造に伴うノイズレベル、製造と消費需要とを合致させること、装置の体積を小さくすることなどが含まれる。小型化とノイズレベルの低減の問題は、大気水生成器を家庭およびオフィスで使用するために、特に重要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、上述の大気水生成器の課題および欠点に対する解決策を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

第一の態様では、本発明は、エンクロージャと、蒸発器アセンブリと、復水器と、送風機とを備える大気水生成器（ＡＷＧ）を提供する。エンクロージャは、底壁、側壁、上壁、少なくとも１つの吸気口、および少なくとも１つの排気口を含む。少なくとも１つの吸気口は、側壁または上壁のうちの１つに配置され、少なくとも１つの排気口は、地面から高い所にある底壁の少なくとも一部分に配置される。蒸発器アセンブリは、エンクロージャ内に収容され、吸気口通路と、蒸発器と、排気口通路と、を備える。吸気口通路は、空気流をエンクロージャの吸気口から受け取り、その空気流を、蒸発器を通って流れるように導くように適合される。排気口通路は、空気流を蒸発器から受け取り、その空気流をエンクロージャの排気口に導くように適合される。送風機は、排気口またはその近傍に配置される。いくつかの実施形態において、送風機は、エンクロージャの排気口の下方に配置される。送風機および復水器は、蒸発器アセンブリの下流に配置され、蒸発器アセンブリは、吸気口の下流に配置される。

【0005】

ＡＷＧは、空気流が吸気口から蒸発器アセンブリを通るように導き、下方に向かって底壁の排気口を通って出るように構成されている。

【0006】

別の態様では、本発明は、吸気口と、電気パネルと、蒸発器とを備えるＡＷＧを提供し、電気パネルは、吸気口と蒸発器との間に配置される。こうして、電気パネルは、前記送風機によって駆動される主空気流によって冷却される。

【0007】

さらに別の態様では、本発明は、蒸発器と、蒸発器の空気入口に平行して近位に配置された多孔質バリアとを備える水生成冷凍サイクルを備えるＡＷＧを提供する。

【0008】

さらなる態様では、本発明は、送風機と、空気流冷凍サイクルの蒸発器とを備えるＡＷＧであって、送風機は、蒸発器の下流に配置され、蒸発器を出る空気流のフローラインにほぼ集中している、ＡＷＧを提供する。

【0009】

本発明と見なされる主題は、本明細書の最後の部分において特に指摘され、明確に特許請求がなされる。しかしながら、本発明は、構成および動作方法の両方に関して、その目的、特徴、および利点とともに、添付の図面を参照しながら、以下の詳細な説明を参照することによって最もよく理解することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本発明の実施形態によるＡＷＧのブロック図を示す。

【図1B】本発明の実施形態によるＡＷＧの図１Ａの線Ａ－Ａに沿った局所断面のブロック図を示す。

【図2A】本発明の実施形態によるＡＷＧのブロック図を示す。

【図2B】本発明の実施形態によるＡＷＧの図２Ａの線Ｂ－Ｂに沿った局所断面のブロック図を示す。

【図3】本発明の実施形態によるＡＷＧの部分ブロック図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

説明を簡略で明確にするために、図に示す要素は、必ずしも一定の縮尺で描かれていないことが理解されるであろう。例えば、いくつかの要素の寸法は、明確にするために、他の要素に対して誇張されていることがある。さらに、適切であると考えられる場合、参照番号は、対応または類似する要素を示すために、図面の間で繰り返されることもある。

【0012】

以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細について述べる。しかしながら、当業者には、本発明がこれらの特定の詳細がなくても実施され得ることが理解されるであろう。他の例では、周知の方法、手順、および構成要素は、本発明を曖昧にしないようにするために、詳細には説明されていない。

【0013】

本発明は、一般に、大気水生成器においてなされる改善に関する。これらの改善は、オフィス、診療所、教室、または自宅などの屋内での使用、あるいは車両などの閉ざされた空間での使用を意図した大気水生成器にとって特に有益である。用語「大気水生成器」（以下、「ＡＷＧ」）とは、本明細書では、空気中の水蒸気（湿気）を抽出し、湿気の一部を水に凝縮させることによって、その水蒸気を飲料水に変換することができる任意のデバイスを指す。水の凝縮は、比較的湿度の高い空気流の温度をその露点まで下げることによって達成される。したがって、大気水生成器は、冷媒ライン、膨張弁、蒸発器（冷熱交換器）、復水器（高熱交換器）、および圧縮機を含む、当該技術分野で一般的に使用されているような冷凍サイクルを備える。大気水生成器は送風機を含み、空気を強制的に蒸発器と復水器に通過させる。しばしば、水サンプ（ｗａｔｅｒ ｓｕｍｐ）のような収集手段が、蒸発器内で形成された水滴を重力によって収集する。収集した水は、ほとんどの場合、ポンプを使用して、あるいは重力によって、凝縮された水を貯蔵するために、水サンプから水タンクに移される。様々なフィルタも設置され得る。それらのフィルタは、水を濾過するため（沈殿フィルタ、カーボンフィルタ、逆浸透フィルタなど）、ミネラルを添加するため、（例えば、ＵＶ放射で）消毒するため、また入ってくる空気を濾過して、粒子および有害な化学物質から汚染空気を浄化するためのものである。また、ＡＷＧは、必要に応じて、水（例えば、飲料水として）を提供するための分配手段を含み、分配ラインと少なくとも１つの蛇口を含む。

【0014】

本発明の発明者は、ともに本発明の出願人に譲渡された米国特許第９，１４０，３９６号および米国特許出願第１５／８２２，４２６号に記載された熱交換器アセンブリなどの１つまたは少数の蒸発器アセンブリを水生成システムに使用する場合、ＡＷＧ構造は、（各１つの）蒸発器に入る空気流を均一にするように設計されるべきであることを見出した。

【0015】

さらに、本発明の発明者は、驚くべきことに、前述の米国特許第９，１４０，３９６号および米国特許出願第１５／８２２，４２６号に記載されたような蒸発器アセンブリを、吸気口通路と、蒸発器と、吸気口通路と、排気口通路と、を有し、吸気口通路がエンクロージャの吸気口から空気流を受け取り、その空気流を、蒸発器を通って流れるように導くように適合され、排気口通路が蒸発器から空気流を受け取り、その空気流をエンクロージャの排気口に導くように適合されるように設置すると、ノイズがかなり減衰される構成でＡＷＧを設計できることを発見した。蒸発器アセンブリを備えるＡＷＧは、空気流が、ＡＷＧエンクロージャの側壁または上壁のうちの１つ（特に、背壁から）から装置に入ることを可能にし、エンクロージャの底部を通って装置から空気流が出ることを可能にするように構成される。

【0016】

本発明者は、熱交換器蒸発器の入口の近傍に平行して上流に微細エアフィルタを配置し、および／または、蒸発器の下流に配置される復水器の下流に平行に送風機を配置することにより、熱交換器蒸発器内の空気流の均一性を高めることをさらに見出した。送風機が蒸発器から遠ければ遠いほど、より良好な結果が得られる。

【0017】

第三に、本発明者は、送風機を囲む円形の丸いエッジまたは他の形状を使用することで、装置の総体積を小さくできることを見出した。

【0018】

（エンクロージャの底部の送風機）
したがって、第一の態様では、本発明は、側壁、底壁、および上壁を有するエンクロージャと、エンクロージャの側壁と上壁のうちの１つに配置された少なくとも１つの吸気口と、エンクロージャの底部に配置された少なくとも１つの排気口とを備えるＡＷＧを提供する。エンクロージャは、蒸発器アセンブリおよび水貯蔵タンクを含むＡＷＧの構成要素を収容するように適合される。ＡＷＧは、空気流が吸気口から蒸発器アセンブリを通って、エンクロージャの底部にある排気口を通って出るように刺激するように適合された送風機をさらに備える。

【0019】

「側壁」という用語は、立方体エンクロージャの２つの対向する側面と、そのエンクロージャの前面および後面とを含み、あるいは円筒状エンクロージャの場合、ＡＷＧが置かれる床に実質的に垂直に配置される円筒の丸い長手方向壁を含むと解釈されるべきである。「実質的に」という用語は、それが言及する値の２０％までの偏差を意味する。

【0020】

空気がＡＷＧから離れて自由に流れるようにするために、排気口を構成する底部の部分は、地面から高い所にある。いくつかの実施形態において、底部全体は、例えば、脚部をエンクロージャに取り付けることによって、地面から高い所にあるようになる。ほとんどの実施形態において、この配置は、吸気口が排気口の上方に配置されることを意味するが、いくつかの実施形態において、底部の高い所にある部分は、吸気口よりも高く、吸気口は、側壁のうちの１つの底部端に配置される。いくつかの実施形態において、吸気口は、側壁のうちの少なくとも１つの上半分部分に、またはその上に配置される。側壁のうちの少なくとも１つは、地面で終端するか、あるいは、側壁の底端部の近位に開口部を備え、送風機からの空気流が装置から離れるように流すことができる。送風機は、排気口またはその近傍に配置される。いくつかの実施形態において、送風機は、排気口の下流（すなわち、下方）に配置される。

【0021】

いくつかの実施形態において、送風機は、ＡＷＧを出る空気流が地面に平行に流れるように導くように適合される（例えば、遠心送風機）。

【0022】

いくつかの実施形態において、底部は、底部を地面から高くすることを目的として、エンクロージャのフレームに取り付けられた脚部に接続される。

【0023】

エンクロージャの底部と底部の周囲の地面とのギャップの寸法もノイズレベルに影響する。ギャップが大きいほど、ノイズレベルが低下する（ある点まで）。送風機と地面との間のギャップについても同様である。装置の効率を損なうことなくノイズレベルを最適化するために、地面と送風機／底部との間の正確なギャップは、特定の設計ごとに異なるが、当業者は、ギャップの関数としてノイズレベルを測定することによって、所与の設計に対する最適なギャップを見つけることができるであろう。

【0024】

送風機の種類は、この分野で一般的に使用されている任意の送風機とすることができる。いくつかの実施形態において、ノイズレベルをさらに低減するために、排気口から出る空気が地面と平行に流れるように空気流を横向きに導く遠心送風機を選択することができる。

【0025】

ノイズ低減に寄与し得る別の特徴は、送風機を妨害する底部表面、または部分的に妨害する底部表面の設計である。上側、底側、および横方向側を有する送風機は、送風機の横方向側が少なくとも部分的にエンクロージャによって妨害されるように、底壁の表面によって画定されるキャビティ内に配置される。キャビティは、送風機の回転から生じるノイズと、送風機を通る空気流の通過から生じるノイズを防止するのを補助する。例えば、底部表面は、排気口の周囲にテーパ形状（テーパ壁の小さい方の部分に配置された排気口）を有し、こうして、送風機の周囲に漏斗のように上下逆に送風機を配置するための十分な空間がある。その結果、吹き出された空気流は外向きに流れ、地面にほぼ平行に流れ、ノイズの少なくとも一部がキャビティ内で遮断される。

【0026】

液滴を重力で落下させることによって蒸発器で凝縮された水を効果的に収集するために、蒸発器の主平面を地面に対して垂直に配置することができる。空気流が、上壁に、あるいは側壁の一方に配置された吸気口でエンクロージャに入り、蒸発器がエンクロージャの吸気口の下に配置される実施形態では、空気流を回転させて、（地面に対して）実質的に水平に流れ、垂直蒸発器を横切るようにし、また蒸発器を出た後に、再び回転させて、（地面に対して）実質的に垂直下方に流れて底壁でエンクロージャの排気口に向かうようする必要がある。

【0027】

この目的のために、（ｉ）吸気口通路と、（ｉｉ）蒸発器と、（ｉｉｉ）排気口通路とを有する蒸発器アセンブリが提供される。通路は、１つの要素から作成されてもよいし、あるいは実質的に平面であり得、空気流を導くことができる表面を有する複数の要素から作成されてもよい。吸気口通路は、エンクロージャの吸気口から空気流を受け入れ、前記空気流を蒸発器に導くように適合している。排気口通路要素は、空気流を蒸発器から受け取り、エンクロージャの排気口に向けて導くように適合している。空気流を効率的に受け取ることができるようにするために、吸気口通路および排気口通路は、空気流の方向を所望の方向に方向転換する突出部を備えることができる。いくつかの実施形態でにおいて、吸気口通路への入口は、エンクロージャの吸気口にほぼ面し、したがって、空気流は、吸気口通路に効率的に流入することができる。この文脈において、用語「ほぼ」とは、入口が、エンクロージャの吸気口の平面に対してある程度傾斜され得ることを意味する。いくつかの実施形態において、入口は、エンクロージャの吸気口の平面に対して１０°、２０°、３０°、４０°、５０°または６０°傾斜することができる。いくつかの実施形態において、吸気口通路は、空気流を地面に平行に流れるように導き、蒸発器は、地面に対して垂直に配置される。いくつかの実施形態において、吸気口通路は、空気流を蒸発器に導くように設計された突出部を含む。いくつかの実施形態において、突出部は、空気流を地面に平行に流れるように導き、蒸発器は、地面に対して垂直に配置される。いくつかの実施形態において、吸気口通路は、排気口通路と熱交換し、吸気口通路内の空気流は、蒸発器に到達する前に蒸発器を出る空気によって事前冷却され、蒸発器を出る空気流は、吸気口通路内の空気流によって事後加熱される。いくつかの実施形態において、排気口通路は、蒸発器からの空気流をエンクロージャの底壁に向かって流すように導く。いくつかの実施形態において、排気口通路の出口は、エンクロージャの底壁にほぼ面する。いくつかの実施形態において、排気口通路は、蒸発器からの空気流をエンクロージャの底端部に導く突出部を含む。

【0028】

いくつかの実施形態において、蒸発器は、フィン管式熱交換器である。いくつかの実施形態において、吸気口通路および排気口通路は、フィン管式熱交換器を取り囲むプレート熱交換器である。空気流がフィンに到達する前のプレートの部分が吸気口通路であり、空気流がフィンから出た後のプレートの部分が排気口通路である。いくつかの実施形態において、蒸発器アセンブリは、ともに本発明の出願人に譲渡された米国特許第９，１４０，３９６号および米国特許出願第１５／８２２，４２６号に開示されている除湿装置であり、本明細書で言及されている装置内の冷却されたコアは、本明細書では蒸発器と呼ばれ、平面要素は、上述のように、吸気口通路および排気口通路を画定する。

【0029】

いかなるＡＷＧでも緩和する必要がある課題の１つは、装置を出る比較的乾燥した空気が冷凍サイクルに再び入らないようにすることである。なぜなら、これはプロセスの生産性を低下させる（生成される水が少なくなる）からである。この目的のために、送風機を妨害するキャビティは、非対称であってもよく、その結果、吸気口を備えるエンクロージャの側面を通って出る空気流は、エンクロージャの他の側面を通って出る空気流よりも少なくなる。同様に、いくつかの実施形態において、側壁の底端部と地面との間のギャップは、エンクロージャの全ての側壁で対称ではない。いくつかの実施形態において、地面と吸気口を備える側壁との間に、空気を出すため小さなギャップが存在する。いくつかの実施形態において、全ての吸気口は、１つの側壁に配置され、いくつかの実施形態において、この側壁は、装置の背面側壁（すなわち、水栓およびヒューマンマシンインターフェースを備える側壁とは反対側）である。このような実施形態のいくつかにおいて、壁の背面の底部における排気口ギャップは、他の側壁のそれよりも小さく、さらには最小限である。

【0030】

本発明の実施形態は、装置に再び入る乾燥空気の問題を緩和することを目的とする別の特徴を提供する。そのために、バリア表面は、側壁から横方向外側に延在する吸気口を備えるエンクロージャの側壁に取り付けられる。これにより、底部から出る空気流が空気入口に到達するのを妨げる可能性がある。加えて、棚の形状であり得るバリアは、吸気口を備える側壁とそれに近接する壁との間に最小のギャップを維持するのに役立ち、吸気口に空気流が入るのを促進し得る。

【0031】

吸気口は、エンクロージャの側壁のいずれかに配置することができる。ノイズ低減に最善の効果を得るためには、吸気口をできるだけ遠くに、ユーザから離して配置することが最善であり、したがって、いくつかの実施形態では、全ての吸気口は、エンクロージャの後方に配置される。

【0032】

排気口が底部に配置され、少なくとも１つの吸気口が側壁に配置されるという事実は、吸気口が排気口に対して高い所にあることを意味する。これにより、空気冷凍サイクル構成要素を線状に構成して、オプションで水平な構成にすることが可能になる。オプションの粗いエアフィルタは、吸気口の近位に配置される。微細エアフィルタは、吸気口の下流で、そのエアフィルタの下流に配置された熱交換器蒸発器の空気入口の近位に配置され、蒸発器は排気口を備え、復水器は蒸発器の下流に配置され、送風機は復水器の下流に配置され、その回転軸が比較的垂直、すなわち、重力線に対して最大３０°になるように配置される。いくつかの実施形態において、送風機と復水器の順序が逆になり、そのため、復水器は送風機の下流に配置される。いくつかの実施形態において、全ての前述の構成要素（装置の吸気口および蒸発器を除く）の長手方向軸は、地面に対して水平または実質的に水平に配向される。いくつかの実施形態において、熱交換器蒸発器は、生成された水を重力によって特定の方向に強制的に流すために、地面に対して傾斜して配置される。

【0033】

冷凍サイクルの上述の配置によれば、導かれた空気は、その動作時に、以下の順序で流れる。すなわち、空気流は、吸気口に入り、オプションの第一のフィルタを通り、次いで、蒸発器に向かう通路を通り、次いで、蒸発器の近位のエアフィルタを通って垂直に（円に対して）流れ、次いで、蒸発器の吸気口を通って蒸発器内に水平に曲がり、そこで、その露点未満に冷却され、水が生成され、次いで、再び曲がって、蒸発器の出口を通って垂直に流れ、次いで、復水器を通って垂直に流れ、次いで、エンクロージャ出口を通って、送風機に垂直に（または、いくつかの実施形態では、最初に送風機を通り、次いで、復水器を通って）流れる。
（均一な空気流）
吸気口を側壁の一方に配置し、装置の底部に近接して配置された送風機で空気を刺激して、空気を吸引すると、蒸発器上の流れに差が生じる可能性がある。このような差によって、効率も水製造速度も低下する。なぜなら、流量が多すぎる蒸発器領域にある空気は、露点未満で十分に冷却されない可能性があるからであり、また一方で、流量が少なすぎる蒸発器領域にある空気は、（空気流がないために）小さな凝縮速度を有することになるからである。
本発明者は、蒸発器上の流れを均一化するのに寄与する３つの要因があること、（ｉ）蒸発器上の圧力降下を増大させる水平微細フィルタなどの水平多孔質バリアを蒸発器の吸気口の近くに置くことと、（ｉｉ）送風機を蒸発器の排気口から離すことと、（ｉｉｉ）エンクロージャ内の吸気口と水平な蒸発器の吸気口との間の通路を、三角形の断面を有する通路から切り取ることを見出した。したがって、本発明は、水生成冷凍サイクルの蒸発器の空気入口に平行して近位に配置されるエアフィルタのような多孔質バリアを備えるＡＷＧを提供する。蒸発器の空気入口が互いに対して傾斜しているとき、それぞれが直面している蒸発器の空気入口に平行に配置された複数の多孔質バリアを使用することができるか、あるいは全ての空気入口の平均平面に平行に配置された単一の多孔質バリアを使用する。本発明は、さらに、流れを効果的に均一化する最適な距離に送風機が配置されるように、送風機と蒸発器の排気口との間にギャップを備えるＡＷＧを提供する。この距離は、使用される蒸発器の数、および送風機の種類に応じて、ＡＷＧごとに異なるが、当業者は、ＣＦＤ計算を実行することによって、送風機と蒸発器の排気口との間の最適な距離を見つける方法を知るであろう。本発明は、エンクロージャの側壁内の吸気口と蒸発器上の空気入口との間の空気流のための通路を有するＡＷＧをさらに提供し、この通路は、エンクロージャの吸気口の上方で始まり、蒸発器の空気入口の近く（または、適用可能な場合には、蒸発器に隣接するエアフィルタの近く）の反対側の壁で終わる対角面によって閉ざされる（または、切り取られる）。この対角面は、蒸発器エアフィルタ（または空気入口）の平面およびエンクロージャ内の吸気口の平面とともに、三角形断面を有する通路を画定する。三角形の断面は、流入する空気流のフローラインを均一化するのに役立つ。

【0034】

（送風機下流の円形復水器）
別の態様では、本発明は、復水器および送風機を備えるＡＷＧを提供し、復水器は、送風機の下流に配置される。いくつかの実施形態において、復水器は、送風機を少なくとも部分的に取り囲む。いくつかの実施形態において、復水器は、送風機から出る空気流を受け取るように送風機と位置合わせされる。いくつかの実施形態において、復水器は、エンクロージャの排気口の下流に配置される。いくつかの実施形態において、送風機は、当技術分野で知られているような円形送風機である。いくつかの実施形態において、送風機は、円形送風機であり、送風機の周囲に配置され、エンクロージャの排気口の下流で送風機を出る空気流を受け入れるように整列されている。復水器は、環状構造の内側のキャビティが送風機を収容するのに十分に広くなるように、概ね環状になるように設計されている。この構造は、送風機の体積と２つのプレナム（復水器の下流と上流）を節約できるので、ＡＷＧを小型化する可能性を有する。この配置で復水器を介して送風機により送風された空気は、ＡＷＧの冷凍サイクルを運転する際に復水器を冷却する。円形形状は、この実施形態に必須ではないが、長方形で丸みを帯びたエッジ、または送風機出口を取り囲む任意の他の適当な復水器を使用することができる。

【0035】

（電気回路）
別の態様において、本発明は、水の凝縮に使用される送風機が、装置の電気回路パネル上の空気流を刺激するＡＷＧを提供する。電気パネルは、吸気口と蒸発器との間、または蒸発器とエンクロージャの排気口との間の空気流に沿って配置される。この構成は、空気流を利用して装置の電気パネルを冷却し、それによって、寿命を延ばし、誤動作を減らし、エネルギー消費を減らす。いくつかの実施形態では、電気回路パネルは、空気流の方向に対して吸気口の直後に配置され、いくつかの実施形態では、吸気口に配置されたエアフィルタの下流に配置される。これにより、メンテナンスや修理の際にエアフィルタを取り外すだけで、電気回路に簡単にアクセスできる。いくつかの実施形態において、電気回路は、複数の別個の構成要素に分割され、少なくとも１つの熱放散回路は、記載されるように、空気流の中に配置される。

【0036】

（具体的な実施形態）
ここで、本発明の一実施形態によるＡＷＧ装置１００を示す図１Ａおよび図１Ｂを参照する。この装置は、ユーティリティライン、コントローラ、温度センサ、押しボタン、その他の制御手段などの多くの構成要素を備えるはずであるが、便宜上、これらの構成要素は、図１または今後の図には示されていない。当業者は、本明細書で提供される詳細を完全に動作可能なＡＷＧに外挿する方法を知っているであろう。装置１００は、背面側壁１０２．１と、底壁１０２．２と、前壁１０２．３と、上壁１０２．４と、（粗いエアフィルタ３４を備える）環境吸気口１０４と、排気口１０６と、を有するエンクロージャ１０２を備える。エンクロージャは、底壁１０２．２を地面から高い所に位置させ、装置の水平化を可能にする一組の脚部１０８に接続される。エンクロージャ１０２は、水生成冷凍サイクルと、生成水システムとを収容する。

【0037】

飲料水貯蔵タンク６２、水フィルタ６４および水ポンプ６６のような生成水システムの構成要素を占める体積の一部は、背壁１０２．１の上部分、前壁１０２．３の上部分、上壁１０２．４および対角面１１２によって画定される上部区画１１０内に配置される。上部区画１１０は、またヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）パネル６８も収容する。

【0038】

水生成冷凍サイクルは、圧縮機２と、復水器４と、蒸発器膨張手段６と、蒸発器アセンブリ内の一組の２つの蒸発器８と、一組の冷媒管１０、１２、１４、および１６と、を備える。水生成冷凍サイクルが作動すると、圧縮機２内で冷媒ガスが圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、冷媒ライン１０を通って復水器４に移動し、そこで凝縮して液体になる。凝縮された液体は、復水器４から冷媒ライン１２を通って膨張手段６（例えば、毛細管、膨張弁）に移動し、そこで液気低温混合物になり、蒸発器熱交換器８に入り、そこで蒸発する。蒸発器熱交換器８を出た後、気相の冷媒は、吸引アキュムレータ１６を通って圧縮器２に戻り、サイクルを完了する。

【0039】

送風機３０は、底壁面１０２．２の一部であるキャビティ側壁４１．１および４１．２によって画定されるキャビティ４１内の排気口１０６の近くに配置される。側壁４１．１および４１．２は、逆テーパ状の不均一なキャビティを画定し、ここで、背面側壁１０２．１の近位のキャビティ４１．２の壁は、より大きい勾配を有し、壁４１．１よりも低い位置で終わる。これにより、送風機３０は、装置１００の前面からよりも後面から妨害される。作動時に、送風機３０は、空気流３２が吸気口１０４を通ってエンクロージャに入るように刺激し、そこで、粒子を除去し、化学汚染物質を吸収することもできるエアフィルタ３４を通過する。次いで、空気流３２．１は、空気入口１０４の平面、微細フィルタ３６の平面および対角面１１２によって画定される三角形の断面を有する閉ざされた通路１１４を通って微細フィルタ３６に向かって流れる。三角形の空間１１４は、空気流３２．１の多かれ少なかれ均一な空気流線を指示する。次いで、気流３２．１は、水平に、蒸発器アセンブリ８の吸気口通路３８．１に近接して配置された微細フィルタ３６を通って流れる。蒸発器アセンブリ８は、送風機３０から最適な距離に配置されることで、蒸発器アセンブリに入る空気流３２．１および３２．２の均一化が可能になる。空気流３２．１の一部は、電気回路パネル３５の上を通過し、そこから余分な熱を除去する。本実施形態における蒸発器アセンブリ８は、それぞれフィン管式熱交換器を包含する２つのプレートのセットである。各プレート熱交換器は、空気流３２．１が入る２つの別々の入口通路のセットと、空気流３２．３が出る別々の２つの出口通路のセットとを備える。空気流３２．２は、吸気口通路３８．１に入った後、吸気口通路３８．１内で回転し、蒸発器アセンブリ８に導かれる。次いで、空気流３２．２は、蒸発器８を通って流れ、そこでは、空気流３２．２の温度は、その露点未満に低下し、水滴に凝縮するいくらかの水分を放出（ｓｈｅｌｌｉｎｇ ｏｆｆ）する。空気流３２．２は、排気口通路内を流れる空気によって吸気口通路３８．１内で予冷される。なぜなら、この２つの通路が熱交換推進状態にあるためである。空気流は、蒸発器アセンブリ８を通って流れた後、排気口通路３８．２によって、エンクロージャの排気口に向かって流れるように導かれる。蒸発器８は、地面に対して垂直に向いており、エンクロージャの吸気口３４から到達する空気流３２．１は、曲がる必要があることに留意されたい。その理由は、空気流を熱交換のために最も効率的な蒸発器の大きな平面に対して垂直に流すためである。このように蒸発器を配置することで、凝縮された液滴がその下に滴下し、その下のサンプによって回収される

【0040】

比較的冷却され乾燥した空気流３２．３は、蒸発器アセンブリの排気口通路３８．２（各熱交換器のための２つの出口）から出て、さらに復水器４を通って流れ、そこで加熱され、次いで、排気口１０６を通ってエンクロージャ１０２から流出する。蒸発器アセンブリの中間線の間の空間に沿って水平に配置された第一の分離プレート３９は、比較的冷たく乾燥した空気流３２．３が比較的暖かく湿った空気流３２．２と混合するのを妨げる。同様に、第二の分離プレート４０は、復水器を取り囲み、こうして、復水器を出る比較的暖かく乾燥した空気流３２．４が、復水器に入る前に、比較的冷たく乾燥した空気流３２．３と混合するのを妨げる。

【0041】

排気口１０６の近位で下流にある送風機３０は、空気を水平に半径方向に横向きに吹き出す遠心送風機である。送風機３０を出る空気流は、底部表面キャビティ壁４１．１および４１．２に遭遇する。底部表面キャビティ壁は、装置の前面に後面（および、図示しない側面と同様に）よりも大きな出口を画定する。したがって、空気流のより大部分は、後面よりもむしろ前面から機械を出る。いくつかの実施形態では、送風機４は、フローライン３２に沿った任意の適切な位置に配置することができる。

【0042】

蒸発器８によって生成された水滴を、重力によって水サンプ４２に収集する。水サンプは、ここでは詳しく説明しない油圧水システムの一部であり、とりわけ、水収集ポンプ４６を含む水収集ポンプは、収集された水を、導管、フィルタ、および他の任意の構成要素を介して、飲料水貯蔵タンク６２に導く。

【0043】

ここで、本発明の別の実施形態によるＡＷＧを示す図２Ａおよび図２Ｂを参照する。ＡＷＧ２００は、ＡＷＧ１００と同じ構成要素（以下で理解されるように、冗長になる第二の分離プレートを除く）および接続性を備え、したがって、同等の構成要素は、単純化および明確化のために注釈が付けられていない。これらは、復水器４および送風機の相対的構成によって異なる。ＡＷＧ装置２００では、復水器４は、円形復水器であり、送風機３０の周囲に配置されている。このように、送風機３０から吹き飛ばされた空気流３２．５および３２．６によって、復水器から熱が除去される。これにより、体積が節約され、ＡＷＧのサイズを小さくでき、送風機が側壁の１つに配置されたときに子供が送風機に触れないように保護する必要がなくなる。いくつかの実施形態では、復水器は、下からの衝突または輸送中の衝突から粗いネットで保護される。

【0044】

ここで、本発明によって提供されるＡＷＧに対する２つのさらなる特徴を示す図３を参照する。上部区画内に飲料水貯蔵タンク６２を配置することにより、水分配ポンプの補助なしで作動する重力分配タップ７０を設置することが可能になる。また、分配タップの近くに冷却水タンクを配置することで、分配管を短くすることができる。その結果、タンクからタップに向かって分配される水は、移動距離が短く、途中であまり熱くなることはない。分配後、分配管が短いので、分配管内に残る滞留水量は少なくなる。

【0045】

装置のメンテナンスを容易にするために、装置のフィルタ（いくつかの実施形態では、全てのフィルタ）は、上部区画の前部に配置されており、前方向７２に引き出すことができるので、必要に応じて、簡単に接近させて交換することができる。水平な微粒子エアフィルタは、引き出し、ノブに取り付けられたフレームなどの任意の引き出し手段に埋め込むことによってアクセス可能になり、ＡＷＧの前側から前方向７２にも簡単に引き出すこともできる。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【国際調査報告】