CN111075538B - 一种用于从内燃机的废气中获取水的*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从载有水和/或水蒸汽的气态流体中获取水的***(100)，其包括：至少一个输入线路(E)；两个被吸收剂(M)填充的吸附容器(S1、S2)；两个管道线路(I、II)，管道线路从输入线路(E)起分别导引至两个吸附容器，每个管道线路与吸附容器相连，使气态流体间接流经一个吸附容器的吸收剂，气态介质与吸收剂无实体接触，气态流体在气态介质与吸收剂(M)之间发生实体接触的情况下直接流经另一个吸附容器(S2)的吸收剂(M)；两个配属于吸附容器的冷凝腔(K1、K2)和两个配属于其的冷却设备(KV1、KV2)；至少一个可开关的、配属于两个管道线路的切换机构，其使气态流体同时或交替导入第一管道线路(I)和/或第二管道线路(II)；至少一个配属于管道线路的输出线路(III)。

Description

一种用于从内燃机的废气中获取水的***
技术领域
本发明涉及一种用于从载有水和/或水蒸汽的气态流体中、尤其从内燃机的废气中获取水的***。
背景技术
文献DE 10 2013 212 596 A1描述了一种用于降低机动车的内燃机的有害物质排放和/或燃料消耗的设备，该设备包括用于废气回收的装置，通过所述装置将废气从排气装置回收至内燃机的进气侧。根据该发明，所述设备包括用于获取水的冷凝分离器、用于储存被获取的水的存储容器和用于水或乳浊液喷入的装置，所述冷凝分离器与用于废气回收的装置相连，所述存储容器连接在冷凝分离器上，通过存储容器能够将水供应给所述用于水或乳状液喷入的装置。此外，所述发明还涉及一种用于降低内燃机的有害物质排放和 /或燃料消耗的方法。
文献DE 10 2016 205 525 A1描述了一种用于从废气中获取水的设备和方法，其中，不直接实现水蒸汽从废气中的冷凝，而是实施两步式的方法，其中，源自废气的水蒸汽首先被吸收至元件中，然后借助热量从吸收元件中排出并且随后在冷凝器中冷凝。
文献DE 10 2016 206 043公开了一种用于获取水的设备，该设备包括与环境相连的空气通道，环境空气能够流入所述空气通道中；包括吸收元件，所述吸收元件布置在空气通道中并且能够从输入的环境空气中吸收水和/或水蒸汽；包括第一关闭元件，所述第一关闭元件在空气通道中沿穿过空气通道的流动方向布置在所述吸收元件之前，并且设置用于释放和关闭空气通道；包括传热体，所述传热体设置用于将内燃机的废气的热量传递至吸收元件，而废气不会直接与吸收元件发生接触；并且包括冷凝器，所述冷凝器在空气通道中沿穿过空气通道的流动方向布置在所述吸收元件之后，以便水从空气通道的空气流中冷凝析出。
文献DE 100 26 695 C1阐述了一种用于通过冷凝包含在内燃机的废气中的水蒸汽来形成必要量的水、尤其对于机动车的内燃机的喷水设备必要量的水的方法和设备，其中，冷凝水利用管线装置导引并且存储在容器中，其中，必要量的水借助冷凝设备从废气中冷凝析出，所述冷凝设备在内燃机的整个工作范围内具有至少25％、优选至少50％的平均冷凝效率。通过该方式避免了在单独且可补充的储罐中提供额外的水，而且尽管如此还能够从废气中持续地获取水。
文献WO 02/059043 A2描述了一种将用于陆上交通工具的发动机应用于在交通工具上回收(On-Board-Rückgewinnung)和水体清洁的设备和方法。水源来自交通工具的废气，在交通工具中通过冷凝收集水。水回收***由用于冷却废气以便使水冷凝析出的设备、例如对流换热器结合冷却器(冷却剂制冷的换热器)组成，所述冷却器将废气冷却至其露点以下。废气冷凝物被收集在冷却器的出口上。冷却设备能够与交通工具空调设备耦连。冷凝水则通过根据本发明的水净化区段流动。水回收***可以建立在固体过滤装置和多种形式的活性炭和活性炭纤维复合材料的基础上，其能够结合离子交换树脂共同使用，以便提供水净化装置，所述水净化装置集成在交通工具的底板的水回收单元中。
文献DE 10 2011 018 382 A1描述了一种通过输入源自交通工具的多个部件中的废热实现的热化学吸附存储器的再生。
带有由硅胶和沸石制成的微粒的热化学热量存储器是广泛已知的，所述微粒是吸湿且明显多孔的，并且因此具有大的内表面。硅胶尤其具有吸引水蒸汽并将水蒸汽吸附(吸收)在其表面上的性质，其中释放热量。相反，为了干燥硅胶(解吸)需使用热能，尤其参照[https://de.wikipedia.org/wiki/Thermochemischer_W％C3％A4rmespeicher]。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供改进的、用于从内燃机的废气中获取水的***。
根据本发明，用于从载有水和/或水蒸汽的气态流体中获取水的***包括以下技术特征：
至少一个输入线路、两个被吸收剂填充的吸附容器、两个管道线路，所述管道线路从至少一个输入线路开始分别导引至两个吸附容器，其中，每个管道线路都以单独的方式与吸附容器相连，从而使气态流体间接地、在气态的介质与吸收剂之间无实体接触(或者说物质接触)的情况下、流经其中一个吸附容器的吸收剂，并且气态流体直接地、在气态的介质与吸收剂之间发生实体接触的情况下流经另一个吸附容器的吸收剂，其中，布置有两个配属于吸附容器的冷凝腔和两个配属于冷凝腔的冷却设备，并且布置有至少一个可开关的、配属于两个管道线路的切换机构，所述切换机构使得气态流体同时或交替地导入第一管道线路和/或第二管道线路中，其中，至少一个配属于所述管道线路的输出线路完结所述***。
在本发明的一种优选的设计方式中规定，为两个管道线路配置了一个共同的输入线路和一个共同的输出线路，由此***特别紧凑地构造。
在本发明的一种优选的设计方式中所述***的特征在于，在至少一个输入线路上连接有两个分属于第一管道线路和第二管道线路的卸载管道区域，其中，为每个卸载管道区域都配置有吸附容器，其中，气态流体在卸载管道区域中间接地流经吸附容器的吸收剂，在气态的介质与吸收剂之间无实体接触。
此外还优选地规定，在两个分属于第一管道线路和第二管道线路的卸载管道区域上连接有两个加载管道区域，其中，每个加载管道区域都配属于一个吸附容器，其中，气态流体在加载管道区域中、在气态的介质与吸收剂之间发生实体接触的情况下直接流经所述吸附容器的吸收剂，随后气态流体通过至少一个配属于管道线路的输出线路从***中流出。
根据规定，冷凝腔与吸附容器热学分离，以便以有利的方式避免所述部件之间不期望的热传递。
所述***优选结合内燃机共同使用，其中，在至少一个输入线路上游连接有内燃机，所述内燃机在其运行时形成作为气态流体的废气，所述废气载有水和/或水蒸汽。
优选地将沸石或硅胶设置为吸收剂。吸收剂特别良好地适用于水和/或水蒸汽的引入和沉积。
所述***在一种扩展的实施方案中优选构造为，为至少一个管道线路额外地配置了可打开的关闭机构(或称为锁止机构)，通过所述关闭机构能够在内燃机非运行时将另一气态流体作为所谓的外来空气输入至少一个管道线路中，所述外来空气载有水和/或水蒸汽。
尤其将机动车的外部空气/环境空气和/或将机动车的内舱空气/内舱排气视作外来空气。
所述***构造为，对于处于非运行状态下的内燃机来说在内燃机VKM 内部不存在气门叠开，因此所述***在输入线路侧是密封的。
在一种基本实施方案中，用于从载有水和/或水蒸汽的气态流体中获取水的方法利用根据本发明的***如下实施：
在第一运行方式下，在内燃机中形成气态流体、尤其废气，所述气态流体在第一运行方式的第一开关状态下流动通过第一管道线路的第一卸载管道区域，从而使热量从气态流体传递至第一吸附容器，其中，气态流体不具有与第一吸附容器中的吸收剂的接触，其中，传递至吸收剂的热量导致升温脱附，进而导致水和/或水蒸汽从吸收剂中的热解吸，由此气态流体直接流经第一管道线路的加载管道区域(所述加载管道区域连接在第一管道线路的第一卸载管道区域上)、在第一管道线路的加载管道区域中处于第二吸附容器中的吸收剂，从而使水和/或水蒸汽释放至吸收剂。
此外还规定，在第一运行方式下内燃机形成气态流体、尤其废气，在所述第一运行方式下可以设置第二开关状态，气态流体在所述第二开关状态下流动通过第二管道线路的第一卸载管道线路，从而使热量从气态流体传递至第二吸附容器，其中，气态流体不具有与第二吸附容器中的吸收剂的接触，其中，传递至吸收剂的热量导致升温脱附，进而导致水和/或水蒸汽从吸收剂中的热解吸，由此气态流体直接流经第二管道线路的加载管道区域(所述加载管道区域连接在第二管道线路的第二卸载管道区域上)、在第二管道线路的加载管道区域中处于第一吸附容器中的吸收剂，从而使水和/或水蒸汽排放至吸收剂。
借助至少一个转换机构在第一运行方式的第一开关状态与第一运行方式的第二开关状态之间来回开关地“切换(getoggelt)”，从而以有利的方式实现水和/或水蒸汽的交替装载以及水蒸汽从两个吸附容器的每一个的相应吸收剂中的卸载。
在基础实施方案(根据第一运行方式)的一个扩展的实施方案中，用于从载有水和/或水蒸汽的气态流体中获取水的方法扩展有第二运行方式，在所述第二运行方式中，内燃机不形成气态流体、尤其不形成废气。
根据规定，通过至少一个可打开的关闭机构将外来空气直接输入管道线路的至少一个加载管道区域中，所述关闭机构使得外来空气直接流经在第一管道线路的至少一个加载管道区域中的、处于第二吸附容器中的吸收剂和/ 或在第二管道线路的加载管道区域中的、处于第一吸附容器中的吸收剂，由此外来空气与吸收剂在至少一个加载管道区域中发生接触，从而使水和/或水蒸汽排放至吸收剂。
在此根据本发明优选规定，借助至少一个转换机构在第一管道线路在第二吸附容器中的加载管道区域与第二管道线路在第一吸附容器中的加载管道区域之间的来回开关地“切换”，从而在第二运行方式的多个开关状态下、外来空气直接流经第一管道线路和第二管道线路的仅一个加载管道区域，所述外来空气通过至少一个可打开的关闭机构被直接输入管道线路的至少一个加载管道区域中，或者所述至少一个转换机构连接在中性位置中，从而在第二运行方式的开关状态下外来空气直接流经第一管道线路在第二吸附容器中和第二管道线路在第一吸附容器中的两个加载管道区域，所述外来空气通过至少一个可打开的关闭机构输入管道线路的至少一个加载管道区域中。
优选地规定，在两个运行方式之间来回开关地“切换”，其中，第二运行方式在本发明的一种优选的设计方式中根据湿度、尤其相对湿度的预设极限值的逾越主动地开关，湿度、尤其相对湿度的预设极限值的逾越作为来回开关的起始条件。
附图说明
以下根据附图对本发明进行阐述。在附图中：
图1示出根据本发明的用于获取水的***的构造；
图2A示出根据图1的***连同第一运行方式的原理图，其中在第一开关状态下水/水蒸汽从第一吸附容器中卸载，并且第二吸附容器被源自废气的水/水蒸汽加载；
图2B示出根据图1的***连同第一运行方式的原理图，其中在第二开关状态下水/水蒸汽从第二吸附容器中卸载，并且第以吸附容器被源自废气的水/水蒸汽加载；
图3示出根据图1的***连同在第二运行方式下处于多个可能的实施方式中的一个可能的实施方式的开关状态下的原理图，其中，两个吸附容器同时被装载水/水蒸汽，所述水/水蒸汽包含在输入***中的外来空气中。
具体实施方式
图1示出***100的构造，该***用于从处于第一运行方式B1下的内燃机VKM的、尤其机动车的内燃机VKM的输入***100中的废气中获取水，其中，在第二运行方式B2下所述***100同样设置用于通过输入该***100的外来空气获取水。
所述***100可以布置在多个壳体中或集成地布置在唯一一个壳体中。一个或多个所述壳体在图中未具体示出，以下所述部件布置在所述壳体中。
所述***100具有通向输入线路E的输入口，其中，在第一运行方式 B1下通过输入线路E的输入口输入废气。
在输入线路E上连接有两个分属第一管道线路I和第二管道线路II的卸载线路区域I-1和II-2。
一旦切换机构UE布置在两个可能的终端位置的其中一个中时，废气可以借助切换机构UE被输入第一或第二卸载线路区域I-1和II-2中，其中，图1中首先示出处于管道线路I、II之间的中性位置中的切换机构UE，在该中性位置中输入线路E的两个管道线路I、II沿流动方向看连接为开放。
在第一管道线路I的第一端部装载管道区域I-1上连接有第一管道线路I 的装载管道区域I-2。
在第二管道线路II的第二端部装载管道区域II-2上连接有第二管道线路 II的装载管道区域II-1。
两个加载管道区域I-2和II-1在输出线路III的输出管道A中汇聚，换言之，第一管道线路I和第二管道线路II汇聚至输出线路III，所述输出线路例如是废气设备的端管(废气端管)等。
此外，所述***100还包括第一吸附容器S1和第二吸附容器S2。
第一吸附容器S1在附图中具有右倾阴影，并且第二吸附容器S2在附图中具有左倾阴影。
第一吸附容器S1被布置在第一管道线路I的卸载管道区域I-1中和第二管道线路II的加载管道区域II-1中。
第二吸附容器S2被布置在第二管道线路II的卸载管道区域II-2中和第一管道线路I的加载管道区域I-2中。
这种配置的功能性意义将在以下详细阐述。
为第一吸附容器S1配置了第一冷凝腔K1。
为第二吸附容器S2配置了第二冷凝腔K2。
理想地，冷凝腔K1、K2与吸附容器S1、S2热学隔离(或去偶联)。
为每个冷凝腔K1、K2都配置了冷却设备KV1、KV2。
在输出线路III上游，在第一管道线路I和第二管道线路II的加载管道区域I-2和II-1汇聚的位置中还布置了另一个切换机构UA，所述另一个切换机构UA分别将加载管道区域I-2和II-1的其中一个相对于另一个加载管道区域II-1、I-2关闭，以下将详述。在图1中示出处于管道线路I、II之间的中性位置中的切换机构UA(或者说开关机构)，在所述中性位置中管道线路I、II的加载管道区域II-1、I-2沿朝输出线路III的流动方向观察切换为开放。
在任何情况下，废气都始终仅通过一个管道线路I、II传导至输出线路 III，其中，切换机构UA在图1所示中性位置以外的两个终端位置中的一个上被用于，使废气不能回溯地流入其他管道线路I、II中，以下将详述。
之前介绍的部件对于第一运行方式B1的实施是必要的，以下将详细阐述所述第一运行方式。
针对第二运行方式B2还布置了至少一个可打开的关闭机构、尤其止回阀RSVEin，所述关闭机构/止回阀的布置和功能以下将详述。一个或多个可打开的关闭机构、尤其一个或多个止回阀RSVEin对于第一运行方式来说不是必要的。
在第二运行方式B2中，外部空气(非废气)输入***100中，第二运行方式同样也将详细阐述。
***100设置用于，能够以第一运行方式B1实施用于获取水的方法，其中，图2A示意第一开关状态B11，在所述第一开关状态下水/水蒸汽从第一吸附容器S1中卸载，并且第二吸附容器S2被源自废气中的水/水蒸汽加载。
***100设置用于，能够以第一运行方式B1实施用于获取水的方法，其中，图2B示意第二开关状态B12，在所述第二开关状态下水/水蒸汽从第二吸附容器S2中卸载，并且第一吸附容器S1被源自废气中的水/水蒸汽加载。
根据图2A在第一开关状态B11下的第一运行方式B1：
当内燃机VKM处于运行中并且产生废气时，采用第一运行方式B1。
通过输入线路E之后的切换机构UE将第一管道线路I切换为激活，也就是说切换机构UE封闭第二管道线路II。
热的废气含有液相和/或气相的水，该废气流动通过第一管道线路I的第一卸载管道区域I-1(以交叉阴影示出)。
第一管道线路I的卸载管道区域I-1与第一吸附容器S1相连，从而使热量从废气传递至第一吸附容器S1中，其中，废气不与第一吸附容器S1中的吸收剂M接触。前提在于，在第一吸附容器S1中的吸收剂M已经存储有水和/或水蒸汽。
在热的废气流经第一管道线路I的卸载管道区域I-1时，传递至吸收剂 M的热量导致升温脱附，进而导致水或水蒸汽从吸收剂M中的热解吸，水蒸汽作为气相流入第一冷凝腔K1中并且在该处通过第一冷却设备KV1冷凝析出，如图2A在第一冷凝腔K1中以点(圈)结构所示。
冷凝水可供继续使用。换言之，水通过热解吸以水蒸汽形式从第一吸附容器S1的吸收剂M中释出，进而第一吸附容器S1“卸载”。
废气在流经第一管道线路I的卸载管道区域I-1的过程中被冷却，从而以有利的方式使得液相与气相的比例增长或者说已经将气相冷却。
废气到达第一管道线路I的加载管道区域I-2，所述加载管道区域连接在第一管道线路I的第一卸载管道区域I-1上。
废气直接流经在第一管道线路I的加载管道区域I-2中处于第二吸附容器S2中的吸收剂M，也就是说废气与加载管道区域I-2中的吸收剂M发生直接接触(如图2A根据吸附容器S2内部的点(圈)结构所示)，从而使水和/或水蒸汽排放至吸收剂M中。换言之，第二吸附容器S2的吸收剂M聚积水和/或水蒸汽，进而被“加载”。
废气最终到达共同的输出线路III，其中，所述切换机构UA切换为，废气不能流动至第一吸附容器S1，而仅能到达输出线路或者说输出管道A的输出口、尤其端管，其中，废气通过输出管道A中的输出口(在图2A中示出) 到达环境。
总之，由此使第一吸附容器S1“卸载”，而第二吸附容器S2“加载”。
现在为了使水从已被加载的第二吸附容器S2中卸载，本发明建议根据图2B在第一运行方式B1下的第二开关状态B12。
根据图2B在第二开关状态B12下的第一运行方式B1：
在内燃机VKM的继续运行并且形成废气的过程中，切换机构UE、UA 的切换如下进行：
通过输入线路E之后的切换机构UE将第二管道线路II切换为激活，也就是说切换机构UE封闭第一管道线路I。
热的废气含有液相和/或气相的水，该废气现在流动通过第二管道线路 II的第一卸载管道区域II-2(以交叉阴影示出)。
第二管道线路II的卸载管道区域II-2与第二吸附容器S2相连，从而使热量从废气传递至第二吸附容器S2中，其中，废气不具有与第二吸附容器 S2中的吸收剂M的接触。
通过在第一运行方式B1下的第一开关状态B11期间对第二吸附容器S2 中的吸收剂M的加载已经将水和/或水蒸汽存储在所述吸收剂M中。
在热的废气流经第二管道线路II的卸载管道区域II-2时，传递至吸收剂 M的热量导致升温脱附，进而导致水或水蒸汽从吸收剂M中的热解吸，水蒸汽作为气相流入第二冷凝腔K2中并且在该处通过第二冷却设备KV2冷凝析出，如图2B在第二冷凝腔K2中以点(圈)结构所示。
冷凝水可供继续使用。换言之，水通过热解吸从第二吸附容器S2的吸收剂M中释出，进而现在使第二吸附容器S2“卸载”。
废气在流经第二管道线路II的卸载管道区域II-2的过程中被冷却，从而以有利的方式使得液相与气相的比例增长或者说已经将气相冷却。
废气到达第二管道线路II的加载管道区域II-1，所述加载管道区域连接在第二管道线路II的卸载管道区域II-2上。
废气现在直接流经第一吸附容器S1在加载管道区域II-1中的吸收剂M，也就是说废气与加载管道区域II-1中的吸收剂M发生直接接触(如图2B根据吸附容器S1内部的点(圈)结构所示)，从而使水和/或水蒸汽排放至吸收剂 M中。换言之，第二吸附容器S1的吸收剂M聚积水和/或水蒸汽，进而被“加载”。
废气最终到达共同的输出线路III，其中，所述切换机构UA切换为，废气不能流动至第二吸附容器S2，而仅能到达输出线路或者说输出管道A的输出口、尤其端管，其中，废气通过输出管道A中的输出口(在图2B中示出) 到达环境。
总之，由此使第二吸附容器S2“卸载”，而第一吸附容器S1“加载”。现在为了使水从已被加载的第一吸附容器S1中卸载，本发明建议，重新(逆向)切换为根据图2A在第一运行方式B1下的第一开关状态B11。
本领域技术人员把从一个开关状态B11至另一个开关状态B12或逆向的切换称为所谓的“切换(Toggeln)”。在具体情况下通过对在吸附容器S1、S2 方面的两个流经方向的选择，在两个管道线路I、II之间来回开关，从而使得吸附容器S1和S2如上所述地被交替经行，由此根据本发明确保吸附容器 S1、S2的吸收剂M的持续加载和卸载。
根据本发明，通过切换机构UE、UA实现控制，所述切换机构作为活门或类似部件布置在管道线路I、II中。这种开关技术上的配置还可以通过多种其他方式实现并且由本领域技术人员在其专业知识的范围内进行相应选择。
在所示将所有部件共同连接且布置在一个壳体中的这一根据本发明的紧凑的设计方式中，仅需要两个切换机构UE、UA。显然，为切换机构UE、 UA配置了促动器，所述促动器实现对***内部的切换机构UE、UA的相应 (远程)控制。
在一种优选的设计方式中，通过未详细示出的机组(通风机等)使冷却介质强制流动经过因升温脱附从吸收剂M中解吸的水蒸汽在两个冷凝腔K1、 K2中的冷凝物，其中，所述冷凝腔相对于吸附容器S1、S2热学隔离地布置，其中，作为冷却介质使用液态的或气态的介质、尤其水或空气。所述机组被技术人员引入对该***的(远程)控制中。
本发明规定了一种设计方案，其实现了吸附容器S1、S2在第二运行方式中被外来空气“加载”，如下所述。
根据图3的第二运行方式B2：
在图3中，***100处于第二运行方式B2下多种实施方案其中一个可能的实施方案的开关状态下，其中，两个吸附容器S1、S2同时被加载，在结构(类似于图1)和功能方面附图所示。
如上已经结合图1针对***100的结构所述，为实施第二运行方式B2 布置了至少一个止回阀RSVEin，所述止回阀对于第一运行方式B1来说是不必要的。
根据图3，布置了两个止回阀RSVEin，所述止回阀实现了外来空气、尤其机动车的外部空气/环境空气和/或机动车的内舱空气/内舱排气沿图3中所示箭头的方向朝第一管道线路I或朝第二管道线路II的入流。
当内燃机VKM处于非运行状态时，使用第二运行方式B2。未具体示出的压气机组通过止回阀RSVEin将空气压入管道线路I、II中。所述机组同样被技术人员引入对该***的(远程)控制中。
在所选择和所示的实施方案中，切换机构UE、UA处于中性位置，从而使两个管道线路I、II都朝向输出线路III开放，从而在外来空气经由两个管道线路I、II流动通过吸附容器S1、S2的各吸收剂M之后，空气如前一般仍通过输出管道A中的输出口(在图3中示出)到达环境。
在此，空气可以不经过内燃机VKM流出至环境，因为要考虑的是，在内燃机VKM关停时在内燃机VKM内部不存在气门叠开，从而该***100 在输入线路侧(在附图标记E处)是密封的。
在所选择的第二运行方式B2的开关状态B21的实施方案中，载有水蒸汽的外来空气经过止回阀RSVEin直接流入第一和第二管道线路I、II的加载管道区域I-2和II-1，并且直接流经在第一管道线路I的加载管道区域I-2中处于第二吸附容器S2中的吸收剂以及在第二管道线路II的装载管道线路 II-1中处于第一吸附容器S1中的吸收剂M，也就是说，空气与加载管道区域I-2、II-1中的吸收剂M发生接触(如图3根据吸附容器S1、S2内部的点(圈)结构所示)，从而使水和/或水蒸汽排放至相应各个吸收剂M中。换言之，两个吸附容器S1、S2的吸收剂M聚积水和/或水蒸汽，进而被“加载”。在此，当在“加载”过程中流经吸附容器S1、S2的吸收剂M时，根据图3的外来空气的流动方向与根据图2A和2B的废气的流动方向相比不发生改变。
显然也可以构造***100的其他实施方案，在所述***中为实施第二运行方式布置仅一个止回阀RSVEin。也就是说，必须布置图3所示的两个止回阀中的至少一个。对加载管道区域I-2和II-1中的吸附容器S1、S2的加载则根据切换机构UE的位置实现，所述切换机构布置在第一和第二管道线路I、 II的端部上，并且管道线路I、II沿输出线路III的方向依次开放或关闭。
切换机构UE则不再处于图3所示的中性位置中，而是在其终端位置之间变换，并且由此要么将第一管道线路I相对于输出线路III封闭，要么将第二管道线路II相对于输出线路III封闭，从而始终为加载的外来空气构成一条开放的路径，所述路径导引经过吸附容器S1、S2中一个的加载管道区域I-2和II-1，从而始终确保利用加载的外来空气对其中一个吸附容器S1、 S2中的吸收剂M的加载。
通过相应的切换、进而所阐述的“切换”，为交替的穿流、尤其在第二运行方式B2内对吸附容器S1、S2的加载供应加载的外来空气。
在一些可能的穿流情形下，加载空气也流动通过管道线路I、II的在第一运行方式B1；B11、B12中设置的卸载管道区域I-1、II-2，然而在此在第二运行方式B2中不会导致在吸附容器S1、S2的吸收剂M内的水和/或水蒸汽的升温脱附，因为存在于加载空气中的热量并不足以使得水或水蒸汽从吸附容器S1、S2的吸收剂M中热学地(无物质交换)解吸。
在本发明的一种优选的设计方式中，根据空气的相对湿度使用第二运行方式B2。换言之，***100检测外来空气、尤其机动车的外部空气/环境空气和/或机动车的内舱空气/内舱排气的相对湿度，并且当内燃机VKM处于非运行状态下并且未超出预先规定的相对湿度的极限值时，接通第二运行方式B2。由此***100包括至少一个未详细示出的用于外来空气的湿度测量的传感器。所述传感器同样被技术人员引入对该***的(远程-锁闭)控制中。
优选地将沸石或硅胶作为吸收剂M使用。
本发明的***100和相应的方法的优点在于，在按照第一运行方式获取冷凝物之后所获得的水能够以直接方式被用于内燃机VKM的喷水装置。换言之，在交通工具内部实现了闭合的循环，其中，可以根据需水量调整水的获取，其中，所需的水量可以在第一运行方式B1和第二运行方式B2中“加载”并且在第一运行方式中“卸载”，其中，“加载”和“卸载”可以根据交通工具的耗水部件的需水量调整。
结果在于，在机动车中由于内燃机VKM的喷水装置方面的需求使得所需的水量仍进一步提高，因为水例如对于机动车的传感器清洁和/或窗玻璃清洁来说是必要的。在之前阐述的在第一运行方式B1和第二运行方式B2内对水量的获取中还可以额外地考虑所述示例性的需求或其他需求。
因此提高了使用者的舒适度，从而在获取足量水的情况下使用者不再需要补充单独的储罐，因为始终能从***100中提供足够的水以供使用。迄今例如从空调设备中获取冷凝物的技术方案不能提供足够的水量。然而根据本发明额外地规定，从空调设备中获取的水被输入***100的储存容器(未示出)，源自冷凝腔K1、K2的水被输入***100中，从而使该***100与用于从空调设备中获取水的***100在结构上和方法方面相关联。
附图标记清单
100 ***
B1 第一运行方式
B2 第二运行方式
E 输入管道
A 输出管道，端管
I-1 卸载管道区域
II-2 卸载管道区域
I 第一管道线路
II 第二管道线路
UE 切换机构
UA 切换机构
I-2 加载管道区域
II-1 加载管道区域
III 输出线路
S1 第一吸附容器
S2 第二吸附容器
K1 第一冷凝腔
K2 第二冷凝腔
KV1 第一冷却设备
KV2 第二冷却设备
B11 第一运行方式B1的第一开关状态
B12 第一运行方式B1的第二开关状态
B21 第二运行方式的开关状态的实施方案
RSVEin 关闭机构(止回阀)
VKM 内燃机
M 吸收剂

Claims (16)

1.一种内燃机，其具有用于从载有水和/或水蒸汽的内燃机废气中获取水的***(100)，所述***包括：
·第一管道线路(I)和第二管道线路(II)，第一管道线路(I)和第二管道线路(II)具有至少一个配属的输入线路(E)，在至少一个输入线路(E)的上游布置了内燃机，并具有至少一个配属于第一管道线路(I)和第二管道线路(II)的输出线路(III)，
·两个被吸收剂(M)填充的吸附容器(S1、S2)，
·所述第一管道线路(I)和第二管道线路(II)从至少一个输入线路(E)开始分别导引至两个吸附容器(S1、S2)，其中，每个管道线路都与吸附容器(S1、S2)连接为，
o使废气间接地流经其中一个吸附容器(S1、S2)的吸收剂(M)，而在气态的介质与吸收剂(M)之间无实体接触，并且
o废气直接地、在气态的介质与吸收剂(M)之间发生实体接触的情况下流经另一个吸附容器(S2)的吸收剂(M)，
·两个配属于吸附容器(S1、S2)的冷凝腔(K1、K2)和两个配属于冷凝腔(K1、K2)的冷却设备(KV1、KV2)，
·至少一个可开关的、配属于第一管道线路(I)和第二管道线路(II)的切换机构(UE)，所述切换机构使得废气同时或交替地导入第一管道线路(I)和/或第二管道线路(II)中，
·其中，在第一管道线路(I)和第二管道线路(II)的两个卸载管道区域上连接有两个加载管道区域，其中，每个加载管道区域都配属于一个吸附容器(S1、S2)，其中，废气在废气与吸收剂(M)之间发生实体接触的情况下直接流经加载管道区域中的吸附容器(S1、S2)的吸收剂(M)，随后废气通过至少一个配属于第一管道线路(I)和第二管道线路(II)的输出线路(III)从***(100)中流出。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，为第一管道线路(I)和第二管道线路(II)配置了一个共同的输入线路(E)和一个共同的输出线路(III)。
3.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，在至少一个输入线路(E)上连接有两个分别属于第一管道线路(I)和第二管道线路(II)的卸载管道区域，其中，为每个卸载管道区域都配置有吸附容器(S1、S2)，其中，废气在卸载管道区域中间接地流经吸附容器(S1、S2)的吸收剂(M)，在废气与吸收剂(M)之间无实体接触。
4.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，冷凝腔(K1、K2)相对于吸附容器(S1、S2)热学隔离。
5.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，吸收剂(M)是沸石或硅胶。
6.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，为至少一个管道线路额外地配置了可打开的关闭机构(RSVEin)，通过所述关闭机构能够在内燃机非运行时将外来空气输入至少一个管道线路中，所述外来空气载有水和/或水蒸汽。
7.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，对于处于非运行状态下的内燃机(VKM)来说在内燃机(VKM)内部不存在气门叠开，因此所述***(100)在输入线路侧是密封的。
8.一种利用根据权利要求1至7中任一项所述的内燃机的***(100)从载有水和/或水蒸气的内燃机的废气中获取水的方法，其特征在于，
·在第一运行方式(B1)中内燃机(VKM)形成废气，所述废气在第一开关状态(B11)下：
·流动通过第一管道线路(I)的卸载管道区域(I-1)，从而使热量从废气传递至第一吸附容器(S1)，其中，废气不具有与第一吸附容器(S1)中的吸收剂(M)的接触，其中，传递至吸收剂(M)的热量导致升温脱附，进而导致水和/或水蒸汽从吸收剂(M)中的热解吸，
·此后废气直接流经第一管道线路(I)的加载管道区域(I-2)，所述第一管道线路(I)的加载管道区域(I-2)连接在第一管道线路(I)的卸载管道区域(I-1)上，废气直接流经在第一管道线路(I)的加载管道区域(I-2)中的、在第二吸附容器(S2)中的吸收剂(M)，从而使水和/或水蒸汽释放至吸收剂(M)。
9.一种利用根据权利要求1至7中任一项所述的内燃机的***从载有水和/或水蒸气的内燃机废气中获取水的方法，其特征在于，
·在第一运行方式(B1)中内燃机(VKM)形成废气，所述废气在第二开关状态(B12)下：
·流动通过第二管道线路(II)的第一卸载管道区域(II-2)，从而使热量从废气传递至第二吸附容器(S2)，其中，废气不具有与第二吸附容器(S2)中的吸收剂(M)的接触，其中，传递至吸收剂(M)的热量导致升温脱附，进而导致水和/或水蒸汽从吸收剂(M)中的热解吸，
·此后废气直接流经第二管道线路(II)的加载管道区域(II-1)，所述第二管道线路(II)的加载管道区域(II-1)连接在第二管道线路(II)的第二卸载管道区域(II-2)上，废气直接流经在第二管道线路(II)的加载管道区域(II-1)中的、处于第一吸附容器(S1)中的吸收剂(M)，从而使水和/或水蒸汽释放至吸收剂(M)。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，借助切换机构(UE)在第一运行方式(B1)的第一开关状态(B11)与第一运行方式(B1)的第二开关状态(B12)之间来回开关地“切换”。
11.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，
·在第二运行方式(B2)中内燃机(VKM)不形成废气，
·通过至少一个可打开的关闭机构(RSVEin)将外来空气直接输入管道线路的至少一个加载管道区域中，
·所述外来空气直接流经在第一管道线路(I)的至少一个加载管道区域(I-2)中的、处于第二吸附容器(S2)中的吸收剂(M)和/或在第二管道线路(II)的加载管道区域(II-1)中的、处于第一吸附容器(S1)中的吸收剂(M)，由此外来空气与至少一个加载管道区域中的吸收剂(M)发生接触，从而使水和/或水蒸汽排放至吸收剂(M)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
·借助至少一个切换机构(UE)在第一管道线路(I)的在第二吸附容器(S2)中的加载管道区域(I-2)与第二管道线路(II)的在第一吸附容器(S1)中加载管道区域(II-1)之间的来回开关地“切换”，从而在第二运行方式(B2)的多个开关状态下外来空气直接流经第一管道线路(I)和第二管道线路(II)中的仅一个加载管道区域，所述外来空气通过至少一个可打开的关闭机构(RSVEin)被直接输入管道线路的至少一个加载管道区域中，或者
·所述至少一个转换机构(UE)连接在中性位置中，从而在第二运行方式(B2)的开关状态(B21)下外来空气直接流经第一管道线路(I)在第二吸附容器(S2)中的和第二管道线路(II)在第一吸附容器(S1)中的两个加载管道区域，所述外来空气通过至少一个可打开的关闭机构(RSVEin)输入管道线路的至少一个加载管道区域中。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在两个运行方式(B1、B2)之间来回开关地“切换”，其中，第二运行方式(B2)根据湿度的预设极限值的逾越主动地开关，湿度的预设极限值的逾越作为来回开关的起始条件。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，湿度是相对湿度。
15.一种利用根据权利要求1至7中任一项所述的内燃机的***(100)从载有水和/或水蒸气的内燃机废气中获取水的方法，其特征在于，
·在第二运行方式(B2)中内燃机(VKM)不形成废气，
·通过至少一个可打开的关闭机构(RSVEin)将外来空气直接输入管道线路的至少一个加载管道区域中，
·所述外来空气直接流经在第一管道线路(I)的至少一个加载管道区域(I-2)中的、处于第二吸附容器(S2)中的吸收剂(M)和/或在第二管道线路(II)的加载管道区域(II-1)中的、处于第一吸附容器(S1)中的吸收剂(M)，由此外来空气与至少一个加载管道区域中的吸收剂(M)发生接触，从而使水和/或水蒸汽排放至吸收剂(M)。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，
·借助至少一个切换机构(UE)在第一管道线路(I)的在第二吸附容器(S2)中的加载管道区域(I-2)与第二管道线路(II)的在第一吸附容器(S1)中加载管道区域(II-1)之间的来回开关地“切换”，从而在第二运行方式(B2)的多个开关状态下外来空气直接流经第一管道线路(I)和第二管道线路(II)中的仅一个加载管道区域，所述外来空气通过至少一个可打开的关闭机构(RSVEin)被直接输入管道线路的至少一个加载管道区域中，或者
·所述至少一个转换机构(UE)连接在中性位置中，从而在第二运行方式(B2)的开关状态(B21)下外来空气直接流经第一管道线路(I)在第二吸附容器(S2)中的和第二管道线路(II)在第一吸附容器(S1)中的两个加载管道区域，所述外来空气通过至少一个可打开的关闭机构(RSVEin)输入管道线路的至少一个加载管道区域中。
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