JP2024500426A - 大気水生成システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

大気水生成システムは、制御された空気流からの水を凝縮する前に、制御された空気流の相対湿度を増大させるように構成されている水蒸気圧密システムを備える。水蒸気圧密システムは、大気流から乾燥剤によって水蒸気が吸収されるのを促進するために乾燥剤の温度を低減するように構成されている流体乾燥剤流システムを備える。乾燥剤流は、次いで、乾燥剤流から、システム内を循環する制御された空気流への水蒸気蒸発を促進するために、加熱される。それによって、制御された空気流の湿度が、水蒸気の使用可能な液体水への凝縮を容易にするために、大気の相対湿度を上回って増大される。

Description

関連出願への相互参照
本特許出願は、２０２０年１２月１７日に提出された米国特許仮出願第６３／１２６，８６０号に対する優先権を主張し、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本特許出願は、加えて、２０１６年１２月２１日に提出された米国特許仮出願第６２／４３７，４７１号、２０１７年２月１５日に提出された米国特許仮出願第６２／４５９，４６２号、および２０１７年２月１５日に提出された米国特許仮出願第６２／４５９，４７８号からの優先権を主張する、２０１７年１２月２１日に提出された米国特許仮出願第１５／８５０，８７０号の継続出願である、２０２０年２月５日に提出された米国特許仮出願第１６／７８２，８０８号に関し、それらすべての内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

人間の消費、植物灌漑、家畜群の維持、商用および／または産業使用、ならびに他の目的に利用可能な淡水の量は、一般的に、そのような目的に必要な淡水の量に追い越されている。特に、定期的な降雨が最小限であり、他の淡水源にアクセスすることができないことを特徴とする乾燥気候においては、人間および／または動物の消費および使用のための十分な量の水を維持することは、近年ますます費用がかかるようになってきている。脱塩、水ろ過および／または精製、地下水（たとえば、帯水層）利用、ならびに他のプロセスなどのプロセスは、各水調達プロセスの相対的な可用性および費用に応じて、様々な地理的領域に淡水を供給するために組み合わせて使用されることが多い。

特定の地理的領域における水不足は少なくとも部分的に、地球の特定の領域においてはまた、食糧不足の原因でもある。水が農業水利および家畜の水遣りに容易に利用可能でない場合、基本的な栄養食糧は、栽培することが困難である場合があり、自由市場において入手することが困難または高価である場合がある。

したがって、一般的に、特に乾燥地理領域および／または貯留水もしくは地下水にアクセスすることができない領域、あるいは、水が汚染されている領域における、淡水の可用性を拡大するプロセスが必要とされている。

特定の実施形態は、空気から水を抽出するための方法であって、大気流を、吸収装置内で乾燥剤循環ループに沿って流れる乾燥剤リッチ流体と交差させることであり、大気流から水蒸気を抽出し、抽出されている水蒸気を吸収して、乾燥剤リッチ流体を希釈して希釈乾燥剤流体を形成する、交差させることと、希釈乾燥剤流体を溶液流路に沿って蒸発器容器（ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ ｖｅｓｓｅｌ）へと流すことであり、希釈乾燥剤流体から水を蒸発させて蒸発後乾燥剤流体流および蒸発水蒸気流を形成する、流すことと、希釈乾燥剤流体を蒸発器容器へと流す前に、１つまたは複数の加熱サブシステムを介して希釈乾燥剤流体を加熱することであり、１つまたは複数の加熱サブシステムは、希釈乾燥剤流体と蒸発後乾燥剤流体流との間の顕熱伝達を実施するための少なくとも１つの熱交換器を備える、加熱することと、蒸発水蒸気流を、圧縮器を通じて凝縮器へと方向付けることであり、凝縮水を形成し、凝縮器は溶液流路の少なくとも一部分を画定し、凝縮器は、凝縮器を通じて流れる希釈乾燥剤流体と蒸発水蒸気流との間の顕熱および／または潜熱伝達を利用して、蒸発水蒸気の温度を低下させて水蒸気を凝縮水に凝縮するように構成されている、方向付けることとを含み、蒸発後乾燥剤流体流は乾燥剤リッチ流体として吸収装置に戻される、方法に関する。特定の実施形態において、蒸発水蒸気は、ＭＶＣ蒸発器容器から圧縮器を通じて凝縮器へと方向付けられて凝縮水を形成し、凝縮器は、少なくとも１つの熱交換器の下流の溶液流路の少なくとも一部分を画定し、凝縮器は、凝縮器を通じて流れる希釈乾燥剤流体と蒸発水蒸気流との間の顕熱および／または潜熱伝達を利用して、蒸発水蒸気の温度を低下させて水蒸気を凝縮水に凝縮するように構成されており、蒸発後乾燥剤流体流は乾燥剤リッチ流体として吸収装置に戻される。

様々な実施形態において、大気流を吸収装置内で乾燥剤リッチ流体と交差させることは、大気流が吸収装置の下側部分から吸収装置の上側部分へと流れ、乾燥剤リッチ流体が吸収装置の上側部分から吸収装置の下側部分へと流れるような逆流構成によって、大気流および乾燥剤リッチ流体を吸収装置に提供することを含む。特定の実施形態において、乾燥剤リッチ流体は、吸収装置内のパッキング構成を通じて流れる。様々な実施形態において、大気流を吸収装置内で乾燥剤リッチ流体と交差させることは、大気流が吸収装置の第１の側から吸収装置の反対の第２の側へと流れ、乾燥剤リッチ流体が吸収装置の上側部分から吸収装置の下側部分へと少なくとも実質的に大気流に垂直に流れるような交差流構成において、大気流および乾燥剤リッチ流体を吸収装置に提供することを含む。特定の実施形態において、大気流は、吸収装置の第１の側で吸収装置の上側部分に近接する空気入口から吸収装置の第２の側で吸収装置の下側部分に近接する排気口へと流れる。様々な実施形態において、大気流は、吸収装置の第１の側で吸収装置の下側部分に近接する空気入口から吸収装置第２の側で吸収装置の上側部分に近接する排気口へと流れる。特定の実施形態において、方法は、大気流を乾燥剤リッチ流体と交差させる前に、乾燥剤リッチ流体に、冷水流によって冷却されている熱交換器を通過させることであって、冷水流は、熱交換器に導入される前に、地熱冷却システムまたは冷却装置のうちの少なくとも１つを介して冷却される、通過させることをさらに含む。

様々な実施形態において、１つまたは複数の加熱サブシステムは、少なくとも１つの熱交換器の下流に位置付けられている加熱器を備え、方法は、加熱器を介して希釈乾燥剤流体を加熱することをさらに含む。特定の実施形態において、乾燥剤循環ループは、乾燥剤流体の流路を再構成するための複数の弁を備え、方法は、希釈乾燥剤流体を溶液流路に沿って流す前に、希釈乾燥剤流体が１つまたは複数の流体流サイクルのための乾燥剤リッチ流体として吸収装置の吸入口へと方向転換されるように複数の弁を構成することと、希釈乾燥剤流体が溶液流路に沿って流れるように複数の弁を構成することとを含む。

特定の実施形態において、方法は、蒸発後乾燥剤流体流を吸収装置に戻す前に、蒸発後乾燥剤流体流を第２の蒸発器容器へと方向付けることであって、蒸発後乾燥剤流体流から追加の水蒸気を蒸発させる、方向付けることをさらに含む。

様々な実施形態は、大気から水を抽出するためのシステムであって、吸収装置であり、吸収装置内の乾燥剤流体を通り過ぎる大気から水蒸気を吸収することによって、乾燥剤流体を乾燥剤リッチ流体の状態から希釈乾燥剤流体状態へと希釈するように構成されている、吸収装置と、乾燥剤流体から水蒸気を蒸発させることによって、乾燥剤流体を希釈乾燥剤流体から凝縮し、蒸発水蒸気を圧縮器に向けて方向付けるように構成されている蒸発器容器と、吸収装置からの乾燥剤流体を蒸発器容器に提供するための、吸収装置から蒸発器容器までの乾燥剤流路とを備え、乾燥剤流路は１つまたは複数の加熱サブシステムを備え、１つまたは複数の加熱サブシステムは、蒸発器容器を出る乾燥剤流体からの熱を、吸収装置と蒸発器容器との間の乾燥剤流路に沿って通過する乾燥剤流体と交換するための熱交換器と、圧縮器が水蒸気の蒸気圧を上昇させた後に水蒸気を凝縮するように構成されている凝縮器であり、凝縮器は乾燥剤流路の少なくとも一部分を画定し、凝縮器は、凝縮器を通じて流れる乾燥剤流体と水蒸気流との間の顕熱および／または潜熱伝達を利用して、水蒸気の温度を低下させて水蒸気を凝縮水に凝縮するように構成されている、凝縮器とを備える、システムに関する。特定の実施形態において、蒸発水蒸気は蒸発器容器から圧縮器を通じて凝縮器へと方向付けられて凝縮水を形成し、凝縮器は、少なくとも１つの熱交換器の下流の溶液流路の少なくとも一部分を画定し、凝縮器は、凝縮器を通じて流れる希釈乾燥剤流体と蒸発水蒸気流との間の顕熱および／または潜熱伝達を利用して、蒸発水蒸気の温度を低下させて水蒸気を凝縮水に凝縮するように構成されており、蒸発後乾燥剤流体流は乾燥剤リッチ流体として吸収装置に戻される。

特定の実施形態において、吸収装置の内部は複数のパッキング構成要素、吸収装置の上端に近接する乾燥剤入口、および、吸収装置の下端に近接する乾燥剤出口を画定し、パッキング構成要素は、乾燥剤入口から乾燥剤出口へと流れる液体乾燥剤が、複数のパッキング構成要素にわたって流れるように構成されている。様々な実施形態において、吸収装置は、付加的に、吸収装置の下端に近接する大気入口、および、吸収装置の上端に近接する大気出口を画定する。様々な実施形態において、方法は、吸収装置の上流の乾燥剤流路の一部分内の入力熱交換器をさらに備え、入力熱交換器は、冷水流によって冷却され、冷水流は、熱交換器に導入される前に地熱冷却システムを介して冷却される。特定の実施形態において、１つまたは複数の加熱サブシステムは、少なくとも１つの熱交換器の下流に位置付けられている加熱器を備える。様々な実施形態において、乾燥剤流路は、希釈状態で吸収装置を出る乾燥剤流体がリッチ状態の乾燥剤流体として吸収装置に提供されるように吸収装置の入口へと方向転換される第１の構成と、吸収装置を出る乾燥剤流体が蒸発器容器へと方向付けられる第２の構成と、蒸発器容器を出る乾燥剤流体が蒸発器容器の入口へと方向転換される第３の構成と、蒸発器容器を出る乾燥剤流体がリッチ状態の乾燥剤溶液として吸収装置に提供されるように吸収装置の入口へと方向付けられる第４の構成との間で、複数の弁を介して構成可能である。

特定の実施形態において、蒸発器容器は、第１の蒸発器容器であり、システムは、第２の蒸発器容器であって、第１の蒸発器容器を出る乾燥剤溶液が第２の蒸発器容器へと方向付けられるように、第１の蒸発器容器に対して下流に接続されている、第２の蒸発器容器をさらに備える。様々な実施形態において、システムは、第１の蒸発器容器と第２の蒸発器容器との間に位置する１つまたは複数の加熱サブシステムの第２のセットをさらに備え、１つまたは複数の加熱サブシステムの第２のセットは、第２の蒸発器容器を出る乾燥剤流体からの熱を第２の蒸発器容器へと通過する乾燥剤流体と交換するための第２の熱交換器を備える。様々な実施形態において、システムは、凝縮水を保持するための貯水タンクをさらに備える。

そこで、必ずしも原寸に比例して描かれていない添付の図面を参照する。

一実施形態による空気予備調節システム（ａｉｒ ｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）および凝縮器の概略図である。 一実施形態による蒸気凝縮システムと直列のバッチ蒸気圧密システム（ｂａｔｃｈ ｖａｐｏｒ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）の概略図である。 一実施形態による蒸気凝縮システムと直列のバッチ蒸気圧密システムの概略図である。 一実施形態による水蒸気凝縮システムと直列の連続蒸気圧密システムの概略図である。 一実施形態による水蒸気凝縮システムと直列の連続蒸気圧密システムの概略図である。 一実施形態による農業モジュールを有する蒸気圧密システムの例示的な実施態様の図である。 一実施形態による農業モジュールを有する蒸気圧密システムの別の例示的な実施態様の図である。 一実施形態による自動植え付けメカニズムを示す図である。 一実施形態による表面被覆の分解図である。 支持フレームに対して固定されている表面被覆パネルの例示的な図である。 一実施形態による機械的蒸気圧密を含む蒸気圧密システムの概略図である。 一実施形態による機械的蒸気圧密を含む蒸気圧密システムの概略図である。 特定の実施形態によるＭＶＣ蒸発器容器を囲む代替的な流体流路を示す図である。 特定の実施形態によるＭＶＣ蒸発器容器を囲む代替的に流体流路を示す図である。 特定の実施形態による吸収装置を囲む代替的な流体流路を示す図である。 特定の実施形態による吸収装置を囲む代替的な流体流路を示す図である。 特定の実施形態による吸収装置を囲む代替的な流体流路を示す図である。 一実施形態による構造化パッキング構成として使用するための例示的なパッキング構成要素を示す図である。 一実施形態によるランダムパッキング構成内の複数のパッキング構成要素の集合において使用するための例示的なパッキング構成要素を示す図である。

本開示は、添付の図面を参照して様々な実施形態をより十分に説明する。すべてではなく、一部の実施形態が本明細書において示され、説明されることは理解されたい。事実、実施形態は、多くの異なる形態をとることができ、したがって、本開示は、本明細書に記載されている実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用される法的要件を満たすように提供される。全体を通じて同様の参照符号は同様の要素を指す。

概説
ＡＷＧシステムは、空気から水を抽出するために凝縮コイルおよび／またはプレートシステムを利用する。統合ＡＷＧプロセスの水抽出プロセス中、湿った空気（０％を超える湿度を有する）が、冷却された凝縮表面（たとえば、コイル、プレートなど）を越えて／わたって／通じて通過されて、湿った空気の温度が露点を下回って低下し、したがって、湿った空気中の水蒸気が凝縮表面上で凝縮させられる。次いで、凝縮水は、貯蔵および使用のために収集チャンバ（たとえば、タンク、水盆など）内へと方向付けられる。

特定の実施形態において、ＡＷＧシステムは、付加的に、空気から抽出される水の（ＡＷＧシステムへの単位ソース吸気あたりの）量を最適化するために、１つまたは複数の空気圧縮メカニズム、空気冷却メカニズム、または空気湿度増大メカニズムを備える。

特定の実施形態において、ＡＷＧシステムは、１つまたは複数の二酸化炭素ろ過／回収モジュール、１つまたは複数の温室モジュール、１つまたは複数の発電モジュールなどと統合されてもよい。たとえば、ＡＷＧシステムへのソース吸気は、乾燥した除湿空気を周囲の環境に排出する前に、二酸化炭素回収システムを通じてルーティングされてもよい。回収された二酸化炭素は、後の処理のためにタンクに貯蔵されてもよく、または、温室内の二酸化炭素濃度を増大させ、それによって作物生育効率を増大させるために、１つもしくは複数の温室モジュールへと（たとえば、監視されている量において）放出されてもよい。

その上、太陽光／光起電、地熱などのような１つまたは複数の再生可能エネルギー発電システム、または炭化水素燃料ベースの発電システムを含んでもよい発電モジュールが、ＡＷＧプロセスに必要な電気および／または熱エネルギー入力を提供するために、ＡＷＧシステムと統合されてもよい。そのような発電モジュールが二酸化炭素または他の排出ガスを生成する場合、発電モジュールの排出ガスは、統合システムの二酸化炭素生成を低減するために、二酸化炭素回収モジュールを通じてルーティングすることができる。

大気水資源（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）
大気は、約３１００立方マイル（ｍｉ³）または１２，９００立方キロメートル（ｋｍ³）の水を含有する。この量は、体積で言えば五大湖が保持する水の全量に概ね等しい。天然資源としての水蒸気は、天然閉ループ水循環によって常に補充され、それによって、環境に悪影響を与えることなく空気から抽出することができる水のほぼ無制限の供給が提供される。

大気水生成
ＡＷＧのプロセスは、水蒸気を凝縮し、凝縮した液体水を回収することによって、大気ソース空気から水蒸気を抽出するためのシステムおよび方法を含む。特定の実施形態は、本明細書において論じられているような二酸化炭素回収システムと組み合わせることができる。特定の実施形態は、水抽出プロセスを容易にするように未処理ソース空気（たとえば、大気条件にある）を予備調節および／もしくは圧縮するステップ、ならびに／または、所与の単位体積のソース空気から抽出することができる水蒸気の量を最大化するために（たとえば、未処理ソース空気の少なくとも一部分の湿度を増大させることによって）未処理ソース空気中に捕捉された水蒸気を凝縮するステップを含む。本明細書において論じられているように、処理済みソース空気は、圧縮され、圧密され、および／または、たとえば、水抽出プロセスを容易にするために１つもしくは複数のプロセスを通じて他の様態で操作される。

最終的に、ＡＷＧプロセスの様々な実施形態は、ソース空気（本明細書において論じられているような未処理ソース空気および／または処理済みソース空気）を、各々がソース空気の露点を下回る表面温度を有する１つまたは複数の凝縮表面の上を通って方向付けることができる凝縮メカニズムを含む。ソース空気が凝縮表面の上を通って、および／または周りを流れるとき、凝縮表面に隣接するソース空気の温度が（対流熱伝達を通じて）降下し、ソース空気中の水蒸気が凝縮表面上で凝縮し、凝縮した液体水が貯蔵容器（たとえば、回収タンク）内へと、および／または、即時使用のための１つもしくは複数の関連モジュール（たとえば、温室モジュール）へと流れる。

空気予備調節
上記で言及したように、未処理ソース空気は、最終的に水蒸気を使用可能な液体水に凝縮するために利用される水抽出プロセスを容易にするように予備調節することができる。特定の実施形態において、予備調節プロセスは、空気の蒸気圧を増大させる（それによって、より大きい体積の水を蒸気状態ではなく液体状態に偏らせる）ために、および／または、ソース空気の温度を露点により近い温度に低減するために、空気を圧縮するステップを含むことができる。特定の実施形態において、本明細書に記載されている空気予備調節システムは、本明細書に記載されているような乾燥剤ベースの湿度増大システムなどの、湿度増大システムの前および／または後に利用されてもよい。特定の空気予備調節システムは、本明細書において論じられているような二酸化炭素回収システムの前および／または後に利用されてもよい。

ほんの一例として、空気予備調節プロセスは、空気から水蒸気を（たとえば、凝縮または乾燥剤による吸収を通じて）除去する前に、空気露点のさらに近くまでソース空気の温度を低減し、および／または、空気の圧力を増大させるように集合的に構成されている一連の圧縮器／ポンプ、ベンチュリバルブ、ボルテックスバルブ、マニホールドなどを含んでもよい。たとえば、未処理ソース空気は、空気予備調節システムに入る未処理空気の圧力を増大させるように構成されている圧縮器１０１（たとえば、サーボモータを介して制御可能な複数の固定子または可変ピッチタービンブレードを有するタービン／ブロワ圧縮器）および／または遠心ファンを介して入口に形成される真空圧を介して空気予備調節システムに引き込むことができる。特定の実施形態において、圧縮器１０１および／または遠心ファンは、歯車伝動装置、ベルト駆動、チェーン駆動などを介して圧縮器１０１および／または遠心ファンと機械的に接続されている１つまたは複数の電気モータ（空気予備調節システムと通信する１つまたは複数の電力系から入力電力を受け取ることができる）を介して回転することができる。

遠心ファンを備える実施形態において、粒子、塵芥、および他の重い空気汚染物質が、遠心ファンの最外縁の方へ回転されて、空気流から除去され、空気予備調節システムから排出される。

図１の図示されている実施形態において、ろ過空気を二酸化炭素回収カラム１０２内へと方向付けることができ、そこで、ろ過空気は、本明細書においてより詳細に論じられているように、空気から二酸化炭素を吸収するように構成されている固定吸収床の上に通される。二酸化炭素は、圧縮器１０３を介して分離し、空気流から外方に方向付けることができる。

特定の実施形態において、ろ過空気（二酸化炭素含量が低減されている）は次いで、さらに空気予備調節システムを通じて一次マニホールド内へと方向付けることができ、そこで、空気は、可変プレナム／弁によって選択されている比において分割される。一次マニホールドから、第１の空気流が引き続きバルク空気流に沿って流れ、第２の空気流が、本明細書において論じられているようなボルテックスチューブマニホールドへと方向付けられる。

バルク空気流は、バルク空気流の圧力および温度を低減するように各々が構成されている１つもしくは複数のベンチュリバルブ（圧力が低減している間、空気の体積および量は各ベンチュリバルブにわたって一定のままであり、それによって、空気流の温度がその温度に比例して低減させられる）を通じて、ならびに／または、予冷器１０４（たとえば、冷却流体が通過する熱交換器）を通じて進むことができる。１つもしくは複数のベンチュリバルブおよび／または予冷器１０４を通じた処理の後、バルク空気流は、温度測定部分に進むことができ、そこで、バルク空気流の温度（たとえば、乾球および湿球温度）が１つまたは複数の温度測定デバイス（たとえば、温度計）によって測定されて、バルク空気流の露点が決定される。温度測定デバイスからの出力は、コントローラによって、バルク空気流をボルテックス冷却空気流の少なくとも一部分と混合して、バルク空気の温度を空気露点のより近くまで下げるために利用することができる。たとえば、コントローラは、バルク空気流へと導入されるボルテックス冷却空気の量を変化させるために選択可能に開閉することができる電気機械混合弁と電気的に通信することができる。決定された乾球および／または湿球温度（コントローラによって監視されるものとしての）に基づいて、コントローラは、ボルテックス冷却空気のバルク空気流との所望の混合を得るための所望の位置まで電気機械弁を動かすための信号をモータに送信することができる。

ボルテックス冷却空気は、一次マニホールドを出る第２の空気流として始まる。第２の空気流は、一次マニホールドを出て、ボルテックスチューブマニホールドへと進み、そこで、（たとえば、圧縮器１０５を介して）華氏約７０～１５０度の、１つまたは複数のボルテックスチューブ１０６を通じて進行する空気の温度降下を達成するのに十分な圧力まで加圧される。たとえば、空気は、１つまたは複数のボルテックスチューブ１０６内へと方向付けられる前に、少なくとも約７０～１２０ＰＳＩまで加圧されてもよい。各ボルテックスチューブ１０６は、空気流を接線方向に内部スピンチャンバ内へと方向付ける入口ポートを備える。空気がスピンチャンバに入ると、空気はある角運動量を帯び、それによって、密な暖気がスピンチャンバの外縁に向かって移動し、排出弁から出る。特定の実施形態において、暖気は、図１に示すように二酸化炭素回収カラム１０２を加熱するために利用することができる。残りのボルテックス冷却空気は、スピンチャンバの中心に向かって移動し、ボルテックス出口から出る。上記で言及したように、ボルテックス冷却空気は、バルク空気流と混合して、バルク空気流の温度を空気露点のより近くまで下げることができる。さらに別の代替形態として、ボルテックス冷却空気は、バルク空気が通過する予冷器１０４を冷却するために利用されてもよい。

特定の実施形態において、混合および冷却されたバルク空気流は、次いで、凝縮チャンバ１０７内へと方向付けられ、そこで、空気中の水蒸気が液体水に凝縮される。ほんの一例として、バルク空気流は、凝縮表面における空気の局部温度を空気露点を下回って下げ、それによって、水蒸気を凝縮表面上で凝縮させるように構成されている一連の凝縮表面（たとえば、冷却板、スクリーン、チューブなどの上を通って方向付けることができる。凝縮水は，次いで、凝縮表面から収集および後の使用のために保持チャンバ１０８内へとルーティングすることができる。しかしながら、様々な凝縮メカニズムのいずれが使用されてもよいことは理解されたい。たとえば、本明細書において論じられているように、１つまたは複数の乾燥剤ベースの凝縮メカニズムを利用して、バルク空気流から水蒸気をより効果的に除去することができる。その上、特定の実施形態において、空気予備調節システムを省略することができ、未処理空気をろ過し、および／または、凝縮チャンバへと直ちに方向付けることができる。そのような実施形態は、入力電力要件を低くすることができ、したがって、水生成に必要な電力量を低減することができる。

特定の空気予備調節システム実施形態は、本明細書において論じられているボルテックスおよびベンチュリバルブメカニズムの代わりにまたはそれらに加えて、１つまたは複数のフィルタ（たとえば、織物ベースの空気フィルタ、不織布ベースの空気フィルタなど）、１つまたは複数の冷凍システム（たとえば、空気の温度を露点のより近くまで下げるために暖気が熱交換器に通される）などを含む。

乾燥剤ベースの空気湿度増大システム
上記で言及したように、特定の実施形態は、ソース空気から抽出することができる水の量を増大させるためにソース空気の一部分の湿度を増大させるように構成されている１つまたは複数のサブシステムを備える。具体的には、水蒸気は、第１の大量のソース空気から抽出することができ、第２のより少量のソース空気に再導入することができ、それによって、ソース空気の水蒸気が圧密され、第２の量のソース空気中の水蒸気が液体水に凝縮される前に、第２の量のソース空気の湿度が増大される。

乾燥剤ベースの空気湿度増大システムは、水性乾燥剤のカラムを含む少なくとも１つのエアスクラバー（ａｉｒ ｓｃｒｕｂｂｅｒ）を含む。乾燥剤は、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ）、トリエチレングリコールなどのような、水を吸収することが可能な様々なイオン溶液のいずれかから選択されてもよい。特定の実施形態において、乾燥剤流体は、ＬｉＣｌ溶液とＣａＣｌ溶液との混合物などの、複数のイオン溶液の混合物を含んでもよい。乾燥剤は、水に溶解して、少なくとも１つの乾燥剤カラム（ｄｅｓｉｃｃａｎｔ ｃｏｌｕｍｎ）を通じて（たとえば、液体ポンプを介して）圧送することができる高濃度乾燥剤流体を提供することができる。

その上、乾燥剤によって吸収する（および／または、乾燥剤によって空気中に放出する）ことができる水蒸気の量は、乾燥剤カラムに隣接する水性乾燥剤および空気を含む閉鎖系の蒸気圧および温度に依存する。したがって、様々な実施形態は、閉鎖系内の蒸気圧が高く、温度が低い間は、空気から水性乾燥剤へと水を吸収するように構成されており、それらの同じ実施形態は、蒸気圧が低く、温度が高い間は、乾燥剤から水を蒸発させるように構成されている。

単一段バッチ蒸気圧密
単一段バッチ蒸気圧密システムは、吸収相と蒸発相との間で構成可能である単一の乾燥剤カラムを利用する。吸収相と蒸発相との間の乾燥剤カラムの機能は、閉鎖系の温度に少なくとも部分的に依存するため、乾燥剤カラムは、システムを取り巻く周囲温度に基づいて吸収相と蒸発相との間で切り替えることができる。たとえば、システムは、低温時間期間中（たとえば、夜間中）は吸収相において動作することができ、高温時間期間中（たとえば、日中）は蒸発相において動作することができる。

図２Ａおよび図２Ｂは、様々な実施形態による単一段バッチ蒸気圧密システムを示す。各図は、それぞれ吸収相および蒸発相の各々の間の流体流路を強調する。単一段バッチ蒸気圧密システムは、水性乾燥剤カラム２０１、余剰乾燥剤流体を保持するように構成されている乾燥剤スイングタンク２０２、取り出された水を保持するように構成されている水タンク２０３、ならびに１つまたは複数の液体および／または空気熱交換器を含むエアスクラバーを備える。

低温周囲期間（たとえば、日の入りと日の出との間の夜間時間）中、単一段蒸気圧密システムは、吸収相において動作することができ、その間、周囲空気からの水蒸気が、乾燥剤カラムを通過する水性乾燥剤流体に吸収される。吸収相を始める前に、乾燥剤流体は高濃縮され、結果、乾燥剤流体は、追加の水の吸収に対して高度に受容性になる。吸収相が進行すると、水蒸気を同伴した空気が（たとえば、乱流によって）乾燥剤カラム２０１を通過して、空気が乾燥剤流体と接触する。空気中の水蒸気が乾燥剤流体によって吸収され、それによって、空気の湿度が降下し（結果、乾燥した空気が乾燥剤カラムを出る）、乾燥剤流体の体積が増大し、乾燥剤流体の濃度が低減する。乾燥剤カラム２０１からの余剰乾燥剤流体は、スイングタンク２０２内に貯蔵され、スイングタンクは、利用可能な容積が、乾燥剤カラム２０１の体積よりも大きい。

特定の実施形態において、乾燥剤カラム２０１は、多孔質膜の第１の側に乾燥剤流路を有し、多孔質膜の反対の第２の側に空気流路を有する、膜分離乾燥剤カラムとして具現化することができる。空気流路を乾燥剤流路から分離することによって、乾燥剤塩自体が空気流路に入り、最終的にＡＷＧシステムを出る望ましくない質量流を妨げることができる。空気から膜を通じた乾燥剤流体への浸透水流に基づいて、乾燥剤流体によって空気から水を吸収することができる。水蒸気が、膜の第２の側で凝縮し、毛細管現象によって膜細孔を通じて進行し、高塩含量濃縮乾燥剤流体によって吸収され得る。

空気から乾燥剤流体への質量および熱伝達に基づいて、水が吸収されるとき、乾燥剤流体の温度が増大する。したがって、乾燥剤流体は、乾燥剤カラム２０１を含む、図２Ｂに強調されている吸収ループ、および、乾燥剤流体の温度をシステムの周囲温度以下に維持するように構成されている冷却再循環ループを通じて循環される。特定の実施形態において、乾燥剤流体は、冷却再循環ループの一部としてスイングタンク２０２を通じて循環され得る。

様々な冷却メカニズムのいずれかが、冷却再循環ループにおいて利用されてもよい。たとえば、冷却再循環ループは、液体乾燥剤流体が第１の流体流路を通じて流れ、冷却流体（たとえば、冷媒、冷却空気など）が第２の流体流路を通過することができ、結果、液体乾燥剤からの熱を冷却流体に渡すことができる、二重流体熱交換器２０４（たとえば、シェルアンドチューブ熱交換器、対向流形熱交換器など）を含んでもよい。冷却流体は、従来の冷却サイクル、地熱冷却などを介して所望の冷却温度に維持されてもよい。さらに別の例として、液体乾燥剤は、地熱冷却ループ２０５（たとえば、熱が液体乾燥剤から土へと渡ることを可能にする一連の地下伝導チューブを通じて液体乾燥剤を方向付けることによって）などを通過してもよい。

単一段蒸気圧密システムの吸収相は、周囲温度が上昇し始め（たとえば、概ね日の出）、および／または、乾燥剤流体が過飽和になり、結果、乾燥剤流体が少なくとも部分的に乾燥剤カラム２０１を通過する空気からの追加の水の吸収を実質的に停止するときに、停止され得る。特定の実施形態において、乾燥剤流体の濃度を、制御システムによって監視することができ、制御システムは、トリガ事象が発生したと決定されると、様々な流体ポンプ、空気ファンなどが様々な流体をシステムを通じて移動させるのを停止することによって、吸収相を中断することができる。特定の実施形態において、トリガ事象は、乾燥剤流体中の閾乾燥剤濃度（たとえば、乾燥剤流体濃度が閾値を下回って降下すると、コントローラは吸収相を停止することができる）、閾濃度変化率（たとえば、設定時間期間にわたる乾燥剤流体濃度の低減が閾量未満である）などとして識別されてもよい。トリガ事象は、乾燥剤流体の温度（たとえば、乾燥剤流体の温度が閾値を超えて増大する）、ソース空気の温度（乾球および／または湿球）（たとえば、システムを取り巻く周囲空気の温度が閾値を超えて増大する）、乾燥剤流体の量が閾値を上回って増大することなどのような、単一段蒸気圧密システムの他の特性に基づいてもよい。

吸収相が停止されると、単一段蒸気圧密システムは、乾燥剤流体を、冷却再循環ループを出て、スイングタンク２０２に入るように移動させる。特定の実施形態において、乾燥剤カラム２０１内の乾燥剤流体の少なくとも一部分は、スイングタンク内へと圧送され、結果、吸収相が停止された後、乾燥剤流体の大部分は、スイングタンク内に存在する。特定の実施形態において、吸収相が停止された後、乾燥剤流体の少なくとも８５％が、スイングタンク２０２内へと圧送される。

単一段蒸気圧密システムは、蒸発相に切り替えることができる。特定の実施形態において、単一段蒸気圧密システムは、コントローラによってトリガ事象が検出されると、蒸発相に切り替えることができる。たとえば、単一段蒸気圧密システムを取り巻く周囲空気温度が閾温度を上回って増大すること、乾燥剤流体の濃度が閾濃度を下回って低減することなどを受けて、単一段蒸気圧密システムは蒸発相に切り替わることができる。様々な実施形態において、単一段蒸気圧密システムは、吸収相と蒸発相との間で直接的に切り替わるように構成されている。したがって、吸収相の終わりを決定するために使用されているものとして上記で言及したトリガ事象のいずれかが、蒸発相を開始するために（たとえば、同時におよび／または連続的に）使用されてもよいことは理解されたい。

しかしながら、特定の実施形態において、単一段蒸気圧密システムは、吸収相の終わりと蒸発相の始まりとの間で待機相に入るように構成されてもよいことは理解されたい。たとえば、単一段蒸気圧密システムは、第１のトリガ事象（たとえば、乾燥剤流体の濃度が閾レベルを下回って低減すること）の検出を受けて待機相に入るように構成されてもよく、単一段蒸気圧密システムは、第２のトリガ事象（たとえば、単一段蒸気圧密システムを取り巻く周囲温度が閾レベルを上回って増大すること）の発生を受けて、蒸発相を開始する（したがって、待機相を終了する）ように構成されてもよい。

蒸発相の間、単一段蒸気圧密システム内の空気は、図２Ｂに示すような閉ループ内で循環され、結果、液体乾燥剤から蒸発する水蒸気は、単一段蒸気圧密システムを出ない。

空気が単一段蒸気圧密システムの閉ループを通じて循環するとき、低濃度乾燥剤流体が閉ループを通じてスイングタンク２０２から、加熱器２０６を過ぎて／通じて、スクラバーの乾燥剤カラム２０１を通じて圧送される。特定の実施形態において、スイングタンク２０２および／または乾燥剤カラム２０２は、図２Ｂに示すような加熱器２０６を備えることができ、結果、別個の加熱メカニズムが不要になる。したがって、加熱器メカニズムは、スイングタンク２０２の一部として、乾燥剤カラム２０１の一部として、または、乾燥剤流の閉ループ内に位置する別個のメカニズムとして実施されてもよい、様々な形態のいずれかにおいて具現化されてもよいことは理解されたい。たとえば、加熱器は、液体乾燥剤の流路内に位置付けられる加熱要素を有する抵抗加熱器を含んでもよい。さらに別の例として、加熱器は、液体乾燥剤が第１の流体流路を通じて流れ、加熱流体（たとえば、加熱されたガス、加熱された液体など）が第２の流体流路を通じて流れ、結果、加熱流体からの熱が液体乾燥剤に（たとえば、伝導性熱伝達を介して）伝達される、二重流体熱交換器を含んでもよい。特定の例として、熱交換器は、シェルアンドチューブ熱交換器、プレート式熱交換器、または対向流形熱交換器を含んでもよい。そのような実施形態において、加熱流体は、加熱流体の流体流内の加熱器要素を有する抵抗加熱器、放射熱および／または対流周囲熱を吸収する一連の太陽熱加熱チューブを通って加熱流体が流れるソーラーヒータなどのような、様々な加熱メカニズムのいずれかを使用して加熱されてもよい。

さらに別の例として、乾燥剤流体は、乾燥剤流体を所望の温度に加熱するために、放射熱および／または対流周囲熱を吸収する一連の太陽熱加熱チューブを備える太陽熱加熱器２０７を通じて流れてもよい。

閉ループ乾燥剤流路の加熱メカニズムは、乾燥剤カラム内の空気および液体の閉鎖系の蒸気圧を下げるために、液体乾燥剤流体の温度を加熱するように構成されてもよい。特定の実施形態において、加熱メカニズムは、乾燥剤流体を、少なくとも摂氏約６５～９５度の定常状態温度に加熱するように構成されている。

単一段バッチ蒸気圧密システムの蒸発相は、乾燥剤流体から水を除去するための脱塩システムとして動作してもよい。空気および加熱された乾燥剤流体が乾燥剤カラム２０１を通過すると、乾燥剤流体からの水が空気へと蒸発し、それによって、乾燥剤流体の濃度が増大し、その間、同時に、空気の湿度が増大する。この物質移動によって、乾燥剤流体の温度が低減し、加熱メカニズムは、乾燥剤流体を所望の上昇した温度に維持するように構成されている。

本明細書においてより詳細に論じるように、湿度が上昇した空気は、空気からの水を凝縮して空気の湿度を下げ、水を使用可能な液体として水タンク２０３内に収集するために、閉ループ空気流路の一部としての凝縮チャンバ２０８を通じて方向付けることができる。これによって、同時に、使用可能な水の収集が可能になり、空気の湿度レベルが所望の低レベルに維持されて、乾燥剤カラム内の低い蒸気圧が維持され、水が乾燥剤流体から蒸発することが促進される。

特定の実施形態において、凝縮チャンバ２０８は、空気が凝縮チャンバ２０８に入るのを受けて、凝縮率を増大させるために、乾燥剤カラム２０１を出る湿度が増大した空気の温度を、空気の露点のより近くまで下げるように構成されている熱交換器を備えることができる。

様々な実施形態は、付加的に、乾燥剤閉ループ流路と直列の膜脱塩システム２０９を含んでもよい。膜脱塩システム２０９において、乾燥剤流路は、膜の第１の側を過ぎて流れることができ、結果、乾燥剤流体は、乾燥剤流路に沿って進行するときに、膜に接触する。膜は、乾燥剤流体流路を、本明細書に記載されている凝縮プロセスから収集される水の水流路から分離することができる。水流路は、膜の第２の側を通ることができ、結果、水は、水流路に沿って流れるときに膜の第２の側に接触する。特定の実施形態において、膜を越える物質移動は、乾燥剤の蒸気圧を上昇させることによって駆動することができる。これは、膜と接触する前に液体を加熱すること、または、真空を使用して膜の第２の側の圧力を低減すること、またはその両方の組合せによって達成することができる。乾燥剤中の水は、液体状態において膜を透過し始め、蒸気状態において膜を出る。水は、次いで、熱交換器（たとえば、凝縮器）を利用して、および／または、より低温の流体（たとえば、凝縮水）と接触して凝縮される。

膜は、細孔径が小さい不織膜などの多孔質膜を含んでもよい。ほんの一例として、膜は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）を含んでもよい。乾燥剤流体および水が膜の対向する両側を過ぎて流れると、水分子は高塩含量乾燥剤流体から膜を通じて（毛細管現象を介して）水流へと移行する。

膜脱塩システム２０９は、スイングタンク２０２と乾燥剤カラム２０１との間に位置付けることができ、結果、乾燥剤流体は、乾燥剤カラム２０１に入る前に、まず膜システムを通過する。したがって、乾燥剤流体が追加の水をそこから蒸発させるために乾燥剤カラムに入る前に、第１の量の水を膜システムにおいて乾燥剤流体から除去することができる。

その上、上記で言及したように、単一段バッチ蒸気圧密システムは、１つまたは複数の空気予備調節システムおよび／または二酸化炭素回収システムを備えるＡＷＧシステムの一部であってもよい。たとえば、空気予備調節システムは、単一段バッチ蒸気圧密システムの上流に位置することができ、結果、ＡＷＧシステムに入るソース空気は、単一段バッチ蒸気圧密システムに入る前に、まず空気予備調節システムを通過する。

特定の実施形態において、ＡＷＧシステムは、単一段バッチ蒸気圧密システムと凝縮チャンバとの間に上述したような空気予備調節システムを備えてもよい。

単一段連続蒸気圧密
図３Ａ～図３Ｂは、例示的な実施形態による単一段連続蒸気圧密システムを示す。単一段連続蒸気圧密システムは、吸収乾燥剤カラム５００において空気から水を連続的に吸収し、同時に第２の蒸発乾燥剤カラム５５０において水を空気へと蒸発させるように構成されている。吸収乾燥剤カラム５００は、蒸発乾燥剤カラム５５０と（たとえば、一連の閉鎖可能バルブを介して流体接続しており、結果、乾燥剤流体は、必要に応じて吸収乾燥剤カラム５００と蒸発乾燥剤カラム５５０との間を流れることができる。手短に言えば、乾燥剤流体は、吸収カラム５００にある間は空気入力５０１を介してシステムに入る空気から水を吸収し、次いで、希釈乾燥剤流体が、溶液出口５０２において吸収カラムを出て、一連の流体導管を通過し、希釈入力５５１において蒸発カラム５５０に入り、そこで、乾燥剤流体中の水が、閉じた空気流へと蒸発される。乾燥剤リッチ流体は、リッチ溶液出口５５２において蒸発乾燥剤カラムを出て、もう１つのサイクルのために、リッチ溶液入口５０３において吸収カラム内へと進行する。図に示すように、それぞれ吸収器５００および蒸発カラム５５０において閉ループ系を作成するために、様々な導管が任意選択的に閉じられてもよい。

言及したように、単一段連続蒸気圧密システムは、吸収乾燥剤カラム５００を含む吸収スクラバーと、蒸発乾燥剤カラム５５０を含む蒸発スクラバーとを備える。特定の実施形態において、吸収乾燥剤カラム５００は、低温（たとえば、周囲温度よりも低い温度）において空気（空気入口５０１から空気出口５０４へと吸収乾燥剤カラム５００を通過する）から乾燥剤流体へと水蒸気を吸収することを容易にするように動作する。したがって、乾燥剤リッチ流体が吸収カラム５００に向かって移動されると、乾燥剤流体は、乾燥剤流体の温度を所望の温度に（たとえば、周囲温度または周囲温度を下回る温度）に維持するために、冷却再循環ループを通過することができる。冷却再循環ループは、上述した冷却再循環ループと同様の構成を有してもよい。

ほんの一例として、吸収カラム５００に向かって移動する（たとえば、蒸発カラムを出る）乾燥剤リッチ流体は、ＡＷＧシステムの下の周囲の土との熱伝達特性を有する一連の地熱管を通じて方向付けることができる。乾燥剤リッチ流体は、一連の地熱管を直接的に通過してもよく、または、乾燥剤リッチ流体は、地熱冷却を介して所望の低温に維持される冷却流体に対向して二重流体熱交換器を通過してもよい。図３Ａに示すようなさらに別の例として、乾燥剤流体は、乾燥剤流体を冷却するための熱交換器（たとえば、シェルアンドチューブ熱交換器）を通過してもよい。熱交換器は、乾燥剤流体が吸収カラム５００に入る前に乾燥剤流体から熱を吸収するために冷却回路および／または他の流体冷却装置５０６を通過する冷却溶液を介して冷却されてもよい。

さらに別の例として、単一段水圧密システムは、天然ガス井、油井（天然ガスが石油と同時に抽出される）などのような高圧ガス井に近接して位置付けられてもよい。高圧ガスは、ジュール＝トムソン効果を通じて急速の温度低減を受ける（理想気体の状態方程式に従って、ガスの圧力は、ガスの体積および量が実質的に一定のままである間にバルブにわたって急速に低減し、それによって、膨張弁にわたって比例する急速な温度低減が起こる）入来ガスの圧力を調整および／または低減するために１つまたは複数の膨張弁を通じて方向付けることができる。２０１７年２月１５日に出願された、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、引用されている米国特許仮出願第６２／４５９，４６２号に記載されているように、膨張し、過冷却されたガスは、乾燥剤リッチ流体に対向して熱交換器５０５を通過することができ、それによって、吸収カラム５００に入る前に、乾燥剤リッチ流体から熱が吸収され、乾燥剤流体の温度が低減する。膨張したガスは、次いで、ＡＷＧシステムから外方に方向付けることができ、そこで、ガスは、本明細書において論じられているように、生来の使用のために収集されてもよく、燃焼処理されてもよく、発電に利用されてもよく（たとえば、蒸気タービンを介して）、および／または、蒸発カラムに入る乾燥剤流体を加熱するために利用されてもよい。

単一段連続蒸気圧密システムの吸収カラム５００は、上述した単一段バッチ蒸気圧密システムの吸収相と同様に動作してもよい。言及したように、吸収カラム５００に入る前に、乾燥剤流体は高濃縮され、結果、乾燥剤流体は、追加の水の吸収に対して高度に受容性になる。乾燥剤流体が吸収カラム５００を通過すると、水蒸気を同伴した空気が同時に（たとえば、乱流によって）吸収カラムを通過して、空気が乾燥剤流体と接触する。空気中の水蒸気が乾燥剤流体によって吸収され、それによって、空気の湿度が降下し（結果、乾燥した空気が乾燥剤カラムを出る）、乾燥剤流体の体積が増大し、乾燥剤流体の濃度が低減する。乾燥剤流体の体積が増大すると（また、その濃度が低減すると）、余剰乾燥剤流体が、本明細書において論じられているように蒸発カラム５５０に向かって方向付けられる。特定の実施形態において、吸収カラム５００は、高度に乾燥剤リッチな流体が吸収カラム５００の第１の端部（たとえば、吸収カラム５００の上部）に近接する溶液入力５０３を通じて入り、吸収カラム５００を通じて移動し、同時に水を吸収し（それによって、移動するときに乾燥剤流体の濃度を低減し）、最終的に、第１の端部に対向する吸収カラム５００の第２の端部（たとえば、吸収カラム５００の底部）に近接する溶液出口５０２においてより低い濃度で吸収カラム５００を出るように、乾燥剤流体の濃度勾配を内部に作成するように構成することができる。それによって、吸収カラム５００は、第１の端部における高濃度部分と第２の端部におけるより低い濃度の部分との間の濃度勾配を有し、結果、低濃度乾燥剤流体が吸収カラム５００を出て蒸発カラム５５０へと方向付けられ、一方、乾燥剤流体は、吸収カラム５００内で高濃度乾燥剤流体を常に補充される。

その上、図３Ａに示すように、吸収カラム５００は、蒸発カラム５５０に入ることなく、連続ループ内の吸収カラム５００および冷却熱交換器５０５を通じて圧送され得る乾燥剤流体の選択的に閉じられるループの一部であってもよい。閉ループは、乾燥剤流体が、蒸発カラム５５０に入る前により多くの水を吸収することを可能にするように構成することができる。そのような実施形態において、閉ループは、乾燥剤流体が蒸発カラム５５０へと移動することを可能にするために、本明細書においてより詳細に論じるように、トリガ事象の発生を受けて（たとえば、閉ループ内の所望の乾燥剤流体濃度の測定を受けて）開かれてもよい（たとえば、コントローラシステムによって）。

単一段バッチ蒸気圧密システムにおいて論じた乾燥剤カラムと同様に、吸収カラム５００は、多孔質膜の第１の側に乾燥剤流路を有し、多孔質膜の反対の第２の側に空気流路を有する、膜分離吸収カラムとして具現化することができる。空気流路を乾燥剤流路から分離することによって、乾燥剤塩自体が空気流路に入り、最終的にＡＷＧシステムを出る望ましくない質量流を妨げることができる。空気から膜を通じた乾燥剤流体への浸透水流に基づいて、乾燥剤流体によって空気から水を吸収することができる。水蒸気が、膜の第２の側で凝縮し、毛細管現象によって膜細孔を通じて進行し、高塩含量の乾燥剤リッチ流体によって吸収され得る。

さらに別の例として、吸収カラム５００は、カラム内に積み重ねられ、交互の向きに位置付けられた（各向きは隣接する向きに対して９０度だけ回転されている）複数の波形バッフルによって規定される構造化パッキング構成を有することができる。波形バッフルは、乾燥剤流体および空気の高度に入り組んだ流体流路を作成し、それによって、カラム内で空気に露出される乾燥剤流体の全体的な利用可能表面積を増大させる。この構成は、吸収カラム５００を通過する乾燥剤流体によって吸収される水蒸気の量を最大化する。

上述したように、吸収カラム５００は、選択可能に、閉ループにおいて動作することができ、結果、乾燥剤流体は、乾燥剤流体が閾濃度に達するまで、冷却ループおよび吸収カラム５００を通じて繰り返し再循環することができる。したがって、制御メカニズムが、吸収カラムループ内の乾燥剤流体の濃度を監視するために吸収カラム５００の中の（または、吸収カラムの外部であるが、吸収カラム閉ループの中の）１つまたは複数のセンサと通信することができる。乾燥剤流体濃度が閾濃度レベル以下に降下したとコントローラが決定すると、コントローラは、吸収カラムループからの乾燥剤流体の少なくとも一部分を蒸発カラム５５０に向けて方向付け、蒸発カラム５５０からのより高濃度の乾燥剤流体を吸収カラムループ内へと方向付けるための動作信号を１つまたは複数のバルブに送ることができる。コントローラは、吸収カラム５００内の乾燥剤流体の測定濃度が閾濃度レベル以上に上昇するまで様々なバルブを開構成に維持するように構成することができ、吸収カラム５００内の乾燥剤流体の測定濃度が閾濃度レベル以上に上昇した時点で、コントローラは、様々なバルブを閉じ、吸収閉ループを再形成するための動作信号を、それらのバルブに送信することができる。特定の実施形態において、空気は、吸収ループが閉じているかまたは開いているかにかかわらず、連続的に吸収カラム５００を通じて方向付けることができる。しかしながら、特定の実施形態において、空気流は、吸収ループが閉じている間のみ、吸収カラム５００に通すことができ、空気流は、吸収ループが開構成にある間は吸収カラム５００に入るのを妨げられ得る。吸収カラム５００が選択的に閉ループにおいて動作され得るそのような実施形態において、単一段連続蒸気圧密システムは、乾燥剤流体の濃度が低減し、吸収ループが閉じたままであるときに、余剰乾燥剤流体を支持するように構成されているスイングタンクをさらに備えてもよい。

吸収カラム５００（または吸収ループ）を出る希釈乾燥剤流体は、蒸発カラム５５０に向けて方向付けられ、そこで、水が乾燥剤流体から閉鎖空気系へと蒸発される。乾燥剤流体からの水の蒸発を容易にするために、希釈乾燥剤流体は、蒸発カラム５５０内に存在する前および／または間に加熱することができる。たとえば、蒸発カラム５５０は、乾燥剤流体からの水の蒸発を容易にする所望の最小温度に乾燥剤流体を維持するように構成されている埋め込み加熱器５５３（たとえば、抵抗加熱器）を含んでもよい。さらに別の例として、乾燥剤流体は、蒸発カラムに入る前に加熱システムを通過してもよい。たとえば、加熱システムは、乾燥剤流体が蒸発カラム５５０内に入るのを受けて水蒸発を促進するために乾燥剤流体を加熱するために周囲環境からの放射熱および／または対流熱を利用するように構成されている太陽熱加熱システム５６０を含んでもよい。特定の実施形態において、乾燥剤流体は、一連の太陽熱加熱チューブ（たとえば、収集された放射太陽エネルギーに基づいてチューブおよびチューブ内の流体を加熱するための１つまたは複数の太陽熱収集器を関連付けられて有するチューブ）を通過することができ、または、乾燥剤流体は、加熱流体に対向して二重流体熱交換器５６１（たとえば、シェルアンドチューブ熱交換器）を通過することができ、加熱流体は、一連の太陽熱加熱チューブから加熱される。特定の実施形態において、太陽熱加熱メカニズム５６０は、特に、夜間システム使用中、または、他の様態で太陽光発電が利用可能でないときに、電気加熱器、燃焼加熱器（たとえば、上述したガス膨張冷却メカニズムからの膨張ガスを使用する）などによって補完されてもよい。

様々な実施形態において、乾燥剤流路の加熱メカニズムは、乾燥剤が蒸発カラム５５０内に存在する間に流体の蒸気圧を下げるために、希釈乾燥剤流体の温度を加熱するように構成されてもよい。特定の実施形態において、加熱メカニズムは、乾燥剤流体を、少なくとも摂氏約６５～９５度の定常状態温度に加熱するように構成されている。

蒸発カラム５５０は、乾燥剤流体から水を除去するための脱塩カラムとして動作してもよい。空気および加熱された乾燥剤流体が乾燥剤カラム５５０を通過すると、乾燥剤流体からの水が空気へと蒸発し、それによって、乾燥剤流体の濃度が増大し、その間、同時に、空気の湿度が増大する。蒸発カラムを通過する空気は、希釈乾燥剤流体からの蒸発水が周囲環境に落ちないような、空気閉ループ（空気が閉ループを出入りしない）の一部であってもよい。そのような実施形態において、閉ループ内の空気は、乾燥空気入口５５４において入り、蒸発カラム５５０を通過して湿潤空気として湿潤空気出口５５５において出る。

特定の実施形態において、吸収カラム５００および蒸発カラム５５０は、乾燥剤流体の連続ループの一部であってもよく、結果、乾燥剤流体は常に、吸収カラム５００の第１の端部（ここに、乾燥剤流体は高濃度溶液として入る）から吸収カラム５００を通じて流れ（それによって、水が通過するときに吸収される）、吸収カラム５００の第２の端部を希釈乾燥剤流体として出る。希釈乾燥剤流体は、次いで、加熱メカニズムを通じて流れ、そこで加熱され、次いで、蒸発カラム５５０の第１の端部に流れ込むことができる。希釈乾燥剤流体は、次いで、蒸発カラム５５０を通じて流れ、そこで水蒸発に起因して濃縮され、次いで、蒸発カラム５５０の第２の端部を濃縮溶液として流れ出ることができる。乾燥剤流体は、次いで、冷却メカニズムを通過し、吸収カラム５００の第１の端部へと戻ることができる。乾燥剤流体が吸収カラム５００と蒸発カラム５５０との間で循環されるとき、２つの空気流がそれぞれの列を通過することができる。第１の開いた空気流は常に、吸収カラム５００を通じて循環することができ、ソース空気が周囲環境から引き込まれ、吸収カラム５００を通過し、乾燥処理済み空気として環境へと排出される。同時に閉じた空気流は、蒸発カラム５５０を通り、そこで希釈乾燥剤から水を吸収し、次いで、凝縮チャンバ５７０（本明細書において論じられているような）を通じて循環することができ、そこで、水が凝縮され、最終的に、湿潤空気から水タンク５７１内に収集される。

特定の実施形態において、単一段連続蒸気圧密システムは、蒸発カラム５５０または代わりに蒸発カラム５５０と直列でその上流にある膜脱塩システムを備えてもよい。膜脱塩システムにおいて、乾燥剤流路は、膜の第１の側を過ぎて流れることができ、結果、乾燥剤流体は、乾燥剤流路に沿って進行するときに、膜に接触する。膜は、乾燥剤流体流路を、本明細書に記載されている凝縮プロセスから収集される水の水流路から分離することができる。水流路は、膜の第２の側を通ることができ、結果、水は、水流路に沿って流れるときに膜の第２の側に接触する。

膜は、細孔径が小さい不織膜などの多孔質膜を含んでもよい。ほんの一例として、膜は、ｅＰＴＦＥを含んでもよい。乾燥剤流体および水が膜の対向する両側を過ぎて流れると、水分子は高塩含量乾燥剤流体から膜を通じて（毛細管現象を介して）水流へと移行する。したがって、希釈乾燥剤流体が蒸発カラム５５０に入る前に膜システムを通過するとき、乾燥剤流体が追加の水をそこから蒸発させるために蒸発カラム５５０に入る前に、第１の量の水が膜システムにおいて乾燥剤流体から除去される。特定の実施形態において、膜を越える物質移動は、乾燥剤の蒸気圧を上昇させることによって駆動することができる。これは、膜と接触する前に液体を加熱すること、または、真空を使用して膜の第２の側の圧力を低減すること、またはその両方の組合せによって達成することができる。乾燥剤中の水は、液体状態において膜を透過し始め、蒸気状態において膜を出る。水は、次いで、熱交換器（たとえば、凝縮器）を利用して、および／または、より低温の流体（たとえば、凝縮水）と接触して凝縮される。

吸収カラム５５０と同様に、蒸発カラム５００は、選択的に、閉ループにおいて動作することができ、結果、乾燥剤流体は、乾燥剤流体が閾濃度に達するまで、加熱システムおよび蒸発カラム５５０を通じて繰り返し再循環することができる。したがって、制御メカニズムが、蒸発カラムループ内の乾燥剤流体の濃度を監視するために蒸発カラム５５０の中の（または、蒸発カラムの外部であるが、蒸発カラム閉ループの中の）１つまたは複数のセンサと通信することができる。乾燥剤流体濃度が閾濃度レベル以上に上昇したとコントローラが決定すると、コントローラは、蒸発カラムループからの乾燥剤流体の少なくとも一部分を吸収カラム５００に向けて方向付け、吸収カラム５００（たとえば、吸収カラムループ）からのより低濃度の乾燥剤流体を蒸発カラムループ内へと方向付けるための動作信号を１つまたは複数のバルブに送ることができる。コントローラは、蒸発カラム５５０による乾燥剤流体の測定濃度が閾濃度レベル以下に降下するまで様々なバルブを開構成に維持するように構成することができ、蒸発カラム５５０による乾燥剤流体の測定濃度が閾濃度レベル以下に降下した時点で、コントローラは、様々なバルブを閉じ、蒸発閉ループを再形成するための動作信号を、それらのバルブに送信することができる。特定の実施形態において、空気は、蒸発カラムループが閉じているかまたは開いているかにかかわらず、連続的に蒸発カラムを通じて方向付けることができる。しかしながら、特定の実施形態において、空気流は、蒸発カラムループが閉じている間のみ、蒸発カラムに通すことができ、空気流は、蒸発カラムループが開構成にある間は蒸発カラムに入るのを妨げられ得る。

その上、特定の実施形態において、吸収カラムループおよび蒸発カラムループを開閉するための様々なバルブの動作は同期させることができ、結果、ループは同時に開構成になり、または同時に閉構成になる。そのような実施形態において、蒸発および吸収カラムループを開閉するためのトリガ事象は、１つのみのカラムループ内で測定される濃度に基づいてもよい（たとえば、吸収ループ内の乾燥剤流体の測定濃度または蒸発ループ内の乾燥剤流体の測定濃度に基づいてもよい）。他の実施形態において、様々なバルブを開閉するためのトリガ事象は、吸収ループと蒸発ループの両方の中の乾燥剤流体の測定濃度に基づいてもよい。たとえば、コントローラは、蒸発カラム内の溶液濃度が閾値以上に上昇したか、または、吸収カラム内の溶液濃度が閾値以下に下降したかのいずれかの決定を受けて、バルブを開いて、蒸発カラムと吸収カラムとの間に乾燥剤流体を通すように構成することができる。さらに別の例として、コントローラは、蒸発カラムと吸収カラムの両方の中の溶液濃度がそれぞれの閾値を満たしたという決定を受けて、バルブを開いて、蒸発カラム５５０と吸収カラム５００との間に乾燥剤流体を通すように構成することができる。

同様に、コントローラは、それぞれの吸収ループと蒸発ループとの間で乾燥剤流体を分離するためにバルブをいつ閉じるかを決定するときに、蒸発ループおよび／または吸収ループ内の一方または両方の溶液濃度の測定値に依拠することができる。

特定の実施形態において、単一段連続蒸気圧密システムは、１つまたは複数の空気予備調節システムを備えるＡＷＧシステムの一部であってもよい。たとえば、空気予備調節システムは、吸収カラムの上流に位置することができ、結果、ＡＷＧシステムに入るソース空気は、吸収カラムに入る前に、まず空気予備調節システムを通過する。その上、ＡＷＧシステムは、蒸発カラムと凝縮チャンバとの間に本明細書において論じられているような空気予備調節システムを備えてもよい。

例示的なシステムは、９５°Ｆの周囲空気温度および３０％の周囲相対湿度レベルに基づいて、一日当たり少なくとも約１８０ガロンの水を生成するように構成することができる。周囲空気は、約３８～４５質量％（たとえば、約４０質量％）の濃度を有するリッチ塩化リチウム溶液を方向付けるパックされたカラムを通過するために、少なくとも約２８００立方フィート／分の流速において吸収カラムに提供することができる。水を塩化リチウム溶液によって吸収することができ、塩化リチウム溶液の濃度は、乾燥剤流体が吸収カラムの外方に方向付けられる前に、約３８～４０質量％（たとえば、約３８．６質量％）の希薄濃度レベルに降下し得る。吸収プロセス中、吸収カラムは、少なくとも華氏約８０～９０度の温度に維持することができる。

希薄乾燥剤流体は、吸収された水を空気閉ループへと蒸発させるために、加熱し、少なくとも華氏約１８０～１９０度の温度において動作する蒸発カラムへと方向付けることができる。次いで、空気は、凝縮チャンバに通すことができ、そこで、水蒸気は少なくとも約１８０ガロン／日の速度において液体水に凝縮される。

上記で言及した例示的なシステムは、付加的に、本明細書においてより詳細に論じるような二酸化炭素回収システムを備えてもよい。そのような実施形態において、約２８００立方フィート／分の空気流が、二酸化炭素回収カラムを通過することができ、一日当たり少なくとも約１．１トンの二酸化炭素を回収することができる。発生する二酸化炭素、生成される水の量、および空気流速は相互に関連し、結果、これらのレートのうちのいずれか１つを調整すると、他が変化する。

多段連続蒸気圧密
多段連続蒸気圧密システムは、上述したものと同様に、１つまたは複数の吸収乾燥剤カラムにおいて空気から水を吸収し、同時に１つまたは複数の蒸発乾燥剤カラムにおいて水を空気へと蒸発させるように構成されている。たとえば、多段連続蒸気圧密システムは、並列に、かつ単一の凝縮システムとともに動作する２つ以上の単一段連続蒸気圧密システムとして構成されてもよい。特定の実施形態において、単一の蒸発カラムが、２つ以上の吸収カラムと流体連通することができ、結果、単一の乾燥剤流体が、直列および／または並列のすべての吸収カラムを通過することができる。複数の吸収カラムは、第１の高濃度吸収カラムおよび第２の低濃度吸収カラムを含んでもよい。高濃度吸収カラムは、高濃度乾燥剤流体（たとえば、蒸発カラムから直に通される乾燥剤流体）を含んでもよく、一方、低濃度吸収カラムは、より低濃度の乾燥剤流体を含んでもよい（たとえば、高濃度吸収カラムからの乾燥剤流体の少なくとも一部分が、より低濃度の吸収カラムを通過してもよい）。

その上、複数の吸収カラムは、空気流路内で直列に配置することができ、結果、ソース空気を環境から引き込み、乾燥空気として環境に排出し戻す前に直列の複数の吸収カラムを通過させることができる。たとえば、ソース空気は、まず、空気から第１の量の水を吸収するために低濃度吸収カラムを通過することができ、次いで、空気から第２の量の水を吸収するために高濃度吸収カラムを通過することができる。初期吸収は、より少ないエネルギーを必要とする（また、空気と液体乾燥剤との間の低蒸気圧を必要としない）ため、より低い濃度の乾燥剤流体を使用した初期吸収は、空気から第１の量の水を吸収することを可能にする。初期低エネルギー要件吸収プロセスが完了した後、空気（依然として水蒸気を含有する）が、より高い濃度の乾燥剤流体を有する第２の吸収カラムを通過し、結果、空気から第２の量の水が吸収される。この時点で乾燥した（たとえば、低湿度の）空気を、次いで、システムから環境へと排出することができる。

乾燥剤側で、希釈乾燥剤が低濃度吸収カラムを出ると、乾燥剤流体は、本明細書において論じられているように蒸発システムに渡り、そこで、乾燥剤流体が加熱され、蒸発カラムを通過し、そこで、水が空気流閉ループへと蒸発する。

特定の実施形態において、各吸収カラムは、対応する蒸発カラムと流体連通することができ、吸収カラムと蒸発カラムとの各対は、別個の乾燥剤流ループを含むことができる。たとえば、第１の量の乾燥剤流体が、第１の吸収カラムと第１の蒸発カラムとの間を流れることができ、第２の量の乾燥剤流体が、第２の吸収カラムと第２の蒸発カラムとの間を流れることができ、第１の量の乾燥剤流体は、第２の量の乾燥剤とは混合しない。特定の実施形態において、第１の量の乾燥剤流体は、第１の乾燥剤（たとえば、ＬｉＣｌ）を含んでもよく、第２の量の乾燥剤流体は、第２の乾燥剤（たとえば、ＣａＣｌ）を含んでもよい。

その上、複数の独立した乾燥剤流を含む実施形態において、各乾燥剤流は、異なる濃度範囲を有することができる。たとえば、第１の乾燥剤流（たとえば、ソース空気が通過する第１の吸収カラムに対応する）は、蒸発カラムの出口における高濃度値と吸収カラムの出口における低濃度値との間で測定される第１の濃度範囲を有することができ、第２の乾燥剤流は第２の濃度範囲を有することができる。ソース空気が直列の吸収カラムを通じて方向付けられるとき、空気は、第１に、低濃度範囲吸収カラムを通じて方向付けることができ、第２に、高濃度範囲吸収カラムを通じて方向付けることができる。

様々な実施形態において、吸収カラムと蒸発カラムとの組合せの各々は、単一段連続蒸気圧密システムに関連して上述したものと同様に動作してもよい。

凝縮プロセス
処理済み空気（予備調節システムを出た空気および／または１つもしくは複数の湿度増大システムを出た空気を含み得る）は、空気中の水蒸気を使用可能な液体水に凝縮するために、本明細書において論じられているような凝縮チャンバを通過することができる。

凝縮チャンバは、熱交換器（たとえば、交差流熱交換器）、または、水蒸気が液体水に凝縮する一連の冷却された凝縮表面を有する別のチャンバとして具現化されてもよい。たとえば、凝縮チャンバは、処理済み空気が通過する一連のチューブおよび／またはコイル（たとえば、金属チューブおよび／またはコイル）を含んでもよい。チューブおよび／またはコイルの外面は、処理済み空気中の水がチューブおよび／またはコイルの内面上で凝縮するように冷却される（たとえば、冷媒、過冷却ガス、冷却液などによって）。そのような実施形態において、チューブおよび／またはコイルは、凝縮水がチューブおよび／またはコイルから流れ出て、保持チャンバ内へと流れ込むように、角度を付けることができる。

さらに別の例として、凝縮チャンバは、一連の冷却チューブおよび／またはコイル（たとえば、過冷却ガス、冷媒、冷却液などを、冷却チューブおよび／またはコイルの内部を通して流す）を含むことができ、処理済み空気は、冷却チューブおよび／またはコイルの外面を渡ることができ、結果、水がチューブおよび／またはコイルの外面上で凝縮する。

凝縮表面は、様々な形状および／または構成のいずれかを有してもよいことは理解されたい。

言及したように、凝縮水は、凝縮表面を流れ出て、保持チャンバ内へと流れ込む。保持チャンバは、凝縮表面の下に位置付けられており、凝縮表面から滴下する水を回収するように構成されている１つまたは複数の集水トレーを備えることができる。集水トレーは、凝縮プロセスを介して収集される一定量の水を保持するように構成されている保持リザーバに向けて角度を付けることができる。特定の実施形態において、保持リザーバは、農業システム、飲料水システムなどのような１つまたは複数の外部システムに至る液体導管と流体連通する１つまたは複数の水出口を備えることができる。

二酸化炭素プロセス
処理済み空気（本明細書において論じられているような水圧密システムを出た空気を含み得る）は、大気に排出される前に二酸化炭素回収システムを通過することができる。（たとえば、二酸化炭素を水、酸素、および／または、廃棄され得る固体もしくは液体組成物に変換するための１つまたは複数の化学プロセス、ろ過媒体中への二酸化炭素の回収などを通じた）ろ過および／または廃棄のために空気から二酸化炭素を回収することができる。

図１の具体例に示すように、二酸化炭素回収システムは、二酸化炭素吸収材料（たとえば、水酸化ナトリウム溶液）の固定床を有する二酸化炭素回収カラム１０２を備えることができる。空気が二酸化炭素吸収材料の上に通されると、二酸化炭素が材料によって吸収される。その上、図１に示すように、二酸化炭素回収カラム１０２は、吸収材料による二酸化炭素吸収の増大を容易にするために（たとえば、高温流体ジャケットによって）加熱することができる。

さらに他の例として、二酸化炭素回収材料は、回収された二酸化炭素を後の使用のために圧縮し、ガスとして貯蔵することができるように、二酸化炭素を可逆的に吸収するように構成することができる。

特定の実施形態において、回収された二酸化炭素ガスは、植物生育のために温室内環境を最適化するために温室へと方向付けることができる。本明細書において論じられているように、温室には、本明細書において論じられているＡＷＧシステムによって生成される水を供給することができる。

発電プロセス
上記のＡＷＧシステムの特定の実施形態は、送風機、ガス／空気圧縮器、液体流体ポンプ、抵抗加熱器、監視コンピューティングデバイスなどのような、１つまたは複数の電力消費構成要素を組み込み得る。これらの構成要素（および様々な実施形態の他の電力消費構成要素）は、記載されているシステムの１つまたは複数の統合された発電メカニズムから電力を受け取ることができる。上記で言及したように、特定の実施形態は、炭化水素燃料井に近接して運用することができ、これらの燃料井からのオフガス（たとえば、天然ガス）を燃焼して、エネルギー生成タービン（たとえば、蒸気タービン）を通じて電力を生成するために利用することができる。さらに別の例として、様々な実施形態は、上述したような１つまたは複数の太陽熱生成メカニズムを備えてもよく、これらの太陽熱生成メカニズムは、付加的に、太陽エネルギーを蓄積電気エネルギー（１つまたは複数のバッテリ、無停電電源（ＵＰＳ）などを介して蓄積することができるに変換するための１つまたは複数の電気エネルギー生成メカニズムを備えてもよい。

その上、ＡＷＧシステムおよび／またはＡＷＧシステムの発電態様は、植物生育（たとえば、消費植物生育）を容易にするために温室または他の農業システムと関連付けることができる。したがって、発電システムは、温室内の空気のための加熱／冷却メカニズム、温室内の空気循環送風機、温室内の人工育成灯、温室内の水／灌漑ポンプ、温室内の農業用ロボット（たとえば、プランター、ハーベスターなど）などのような、農業システムの様々な態様に電力を提供するように構成することができる。

ほんの一例として、ソーラーキャノピー材料１０が、本明細書においてより詳細に論じるように、植物生育環境の被覆材料として提供されてもよい。ソーラーキャノピー１０は、日光がソーラーキャノピー１０を通過することを可能にするように構成されている透明または半透明シートとして具現化されてもよい。しかしながら、シートは、特定の実施形態においては、外部光がソーラーキャノピー材料１０を通過するのを妨げるために、不透明であってもよいことは理解されたい。図７～図８に示すように、ソーラーキャノピーは、付加的に、ソーラーキャノピー１０内に埋め込まれた光起電素子１３（たとえば、パッチ、ストリップなど）を含んでもよい。それらの光起電素子１３は、放射日光を電気エネルギーに変換するように構成することができ、電気エネルギーは、最終的に、１つもしくは複数のバッテリを介して蓄積されてもよく、または、ソーラーキャノピー１０内に埋め込むことができる１つもしくは複数の電気回路内で利用されてもよい。たとえば、ソーラーキャノピーは、付加的に、植物生育環境内の植物に光（たとえば、紫外光）を提供するように構成することができる１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）光源１２を中に埋め込まれて含んでもよい。ＬＥＤは、ＬＥＤに対する固定方向において光を提供することができるような指向性であってもよく、または、ＬＥＤは、ＬＥＤの全周にわたって光が放出されるような無指向性であってもよい。

特定の例として、ソーラーキャノピー材料１０は、植物生育環境のフレーム２０の上に掛けるかまたは他の様態で固定することができる多層可撓性シート（たとえば、プラスチックシート、織物シートなど）として具現化されてもよい。ソーラーキャノピー材料１０は、少なくとも実質的に透明または半透明であってもよく、紫外光がソーラーキャノピー１０を通過することを可能にするように構成されてもよい。ソーラーキャノピー材料１０は、高い引張強度を有することができ、引き裂きおよび／または穿刺に対して耐性があり得る。特定の実施形態において、ソーラーキャノピー材料１０は、ソーラーキャノピー材料内に埋め込まれている１つまたは複数の補強糸、テープなどを含んでもよい。たとえば、補強糸、テープなどは、ケブラー（登録商標）糸、金属糸などを含んでもよい。

特定の実施形態において、ソーラーキャノピー材料１０は、ソーラーキャノピー材料１０の上面を画定する第１の保護シート１１、および／または、ソーラーキャノピー材料１０の底面を画定する第２の保護シート１４を備える。特定の実施形態において、第１の保護シート１１および／または第２の保護シート１４は、織物材料（たとえば、織布、織物炭素繊維など）、不織材料（たとえば、高強度プラスチック膜）などを含んでもよい。特定の実施形態において、第１の保護シート１１および／または第２の保護シート１４は、個々に、たとえば、ソーラーキャノピー材料１０の最外層を画定する１つまたは複数の被覆層、補強層（たとえば、１つまたは複数の補強糸、テープなど）などを含む複数の層を含んでもよい。

第１の保護層１１および／または第２の保護層１４は、ソーラーキャノピー材料１０の１つまたは複数の電気層を被覆することができる。たとえば、電気層は、複数のＬＥＤ素子１２を含む層および／または１つもしくは複数の光起電素子１３を含む層を含んでもよい。これらの層は、接着材料を介して互いに対して固定される別個の層であってもよく、または、これらの電気システムは、接着材料を介して第１の保護層１１および／または第２の保護層１４に対して固定されているソーラーキャノピー材料１０の単一の層に組み込まれてもよい。

特定の実施形態において、光起電素子１３（たとえば、ストリップ、パッチ、など）は、光起電素子１３のアレイとしてソーラーキャノピー材料１０内に埋め込まれてもよく、または、日光を収集するように構成されてもよい。したがって、光起電素子１３は、ソーラーキャノピー材料１０の外面に面する収集面を有することができる。光起電素子１３は、日光が光起電素子１３の間を通り、ソーラーキャノピー材料１０を通過することを可能にされるように、所望に応じてソーラーキャノピー材料１０内で互いから離間されてもよい。たとえば、光起電素子１３は、ソーラーキャノピー材料１０内で周期的な間隔をおいて離間されてもよい。

光起電素子１３は、電気を光起電素子１３から外方に方向付けるように構成されている、ソーラーキャノピー材料１０内に埋め込まれている導体に電気的に接続されてもよい。特定の実施形態において、電気は、ＡＷＧシステム、植物生育環境などの様々な部分によって後に使用するために、バッテリおよび／またはＵＰＳなどの貯蔵デバイスへと方向付けることができる。特定の実施形態において、電気は、貯蔵および／または使用のための直流電流（ＤＣ）として提供されてもよい。特定の実施形態において、生成されたＤＣ電気は、様々な構成要素による使用および／または接続されている送電網への供給のためにＤＣ電気を交流電流（ＡＣ）エネルギーに変換するように構成されている電力変換器に提供されてもよい。

上記で言及したように、ソーラーキャノピー材料１０は、付加的に、ソーラーキャノピー材料１０の少なくとも一部分からおよび／またはそれを通じて光を放出するように構成されているＬＥＤアレイ内に接続されている１つまたは複数の埋め込みＬＥＤ１２を備えることができる。特定の実施形態において、埋め込みＬＥＤ１２は、ＬＥＤ１２がソーラーキャノピー材料１０の内側を通じて光を放出するように、ソーラーキャノピー材料１０の外側に対向するソーラーキャノピー材料１０の外側を通じて（たとえば、第２の保護層１４を通じて方向付けることができる。特定の実施形態において、ＬＥＤは、１つまたは複数の光起電素子１３と位置整合することができ、光起電素子１３の裏側から、ソーラーキャノピー１０の内側を通じて光が反射するように、光起電素子の裏側に向かって光を放出するように構成することができる。ＬＥＤ１２は、付加的に、１つまたは複数の導体（光起電素子１３と直列に、光起電素子１３と並列に、または光起電素子１３とは別個の回路内に提供されてもよい）に接続されてもよい。

さらに別の例の実施形態として、様々なＬＥＤが、ソーラーキャノピー１０から懸垂されてもよい。たとえば、ＬＥＤは、１つまたは複数のソーラーキャノピー１０によって囲まれた農業モジュール１０００の生育環境内に懸垂されてもよく、結果、ＬＥＤは、（たとえば、植物が生育している成長培地に近接して）追加の角度から内部で成育している植物に追加の照明を提供する。

特定の実施形態において、ソーラーキャノピー材料１０は、仕上げ縁部を有する別個のソーラーキャノピーパネルとして具現化されてもよい。仕上げ縁部は、擦り切れおよび／または引き裂きを妨げるように構成されている平滑な縁部を含んでもよい。たとえば、縁部は、縫合、溶融などされてもよい。特定の実施形態において、仕上げ縁部は、仕上げ縁部の各々に近接する１つまたは複数のグロメットまたは他の付着メカニズム１５を含んでもよい。付着メカニズム１５は、ソーラーキャノピーパネル１０をフレーム２０に対して（たとえば、取り付けプレート２１に対して固定された１つまたは複数の締結具２２を介して）および／または隣接するソーラーキャノピーパネル１０に対して付着させるように構成されてもよい。付着メカニズム１５は、仕上げ縁部から一定の距離（たとえば、１インチ）だけ離間されてもよく、仕上げ縁部の各々と並行に設けられた線に沿って離間されてもよい。特定の実施形態において、隣接するソーラーキャノピーパネル１０のための付着メカニズム１５は、隣接するソーラーキャノピーパネル１０を１つまたは複数の締結メカニズム１５を介して接合することができるように、それらの間の係合のために構成することができる。特定の実施形態において、ソーラーキャノピーパネルは、付加的に、隣接するソーラーキャノピーパネル１０の導体が直列に接続されることを可能にするように構成されている１つまたは複数の電気接続メカニズム１６を備えてもよい。特定の実施形態において、ソーラーキャノピーパネル１０は、隣接するソーラーキャノピーパネル１０の光起電部分回路の導体に接続するように構成されている電気コネクタ１６の第１のセット、および、隣接するソーラーキャノピーパネル１０のＬＥＤ照明回路の導体に接続するように構成されている電気コネクタ１６の第２のセットを備えてもよい。

ソーラーキャノピーパネル１０は、付加的に、平滑な仕上げ縁部を越えて延在するように構成されている１つまたは複数のオーバーラップフラップ（図示せず）を備えてもよい。オーバーラップフラップは、付着メカニズム１５を越えて延在し、隣接するソーラーキャノピーパネル１０と接続されているソーラーキャノピーパネル１０との間の接合部にわたって延在するシーリング重複部分を提供する。シーリング重複部分は、たとえば、複数の接続されたソーラーキャノピーパネル１０によって封止された植物生育環境の内部から空気が逃げるのを防止するために、隣接するソーラーキャノピーパネル１０と接続されているソーラーキャノピーパネル１０との間を流れることができる空気の量を最小限に抑えるように構成されている。特定の実施形態において、シーリング重複部分は、ソーラーキャノピーパネル１０の残りの部分と共有される材料を含んでもよい。しかしながら、シーリング重複部分は、ソーラーキャノピーパネル１０の材料とは異なる材料を含んでもよい。たとえば、シーリング重複部分は、固定されたソーラーキャノピーパネル１０の間からの望ましくない空気漏れに対する追加のシーリングを提供するためにソーラーキャノピーパネル１０の表面に分離可能に接着するように構成されている粘着面を備えてもよい。

特定の実施形態において、ソーラーキャノピー材料１０は、低レベルの光のみがソーラーキャノピー材料へと通過することを可能にするように構成されている半透明被覆層とともに使用するために構成されてもよい。たとえば、ソーラーキャノピー材料１０は、ソーラーキャノピー材料の上に配置された印刷半透明広告シートを有する広告板などの、視覚広告の下に置くために利用されてもよい。ソーラーキャノピー材料１０の光起電素子１３は、上に重なった広告シートを通じてフィルタリングされたときに光を収集するように構成することができる。

農業モジュール
ＡＷＧシステムは、温室、植物生育環境、および／または、制御された大気条件内で植物生育を促進するために利用することができる他の構造を含んでもよい農業モジュールに供給される水および／または電力を生成するために利用されてもよい。図４～図５、一実施形態による出荷コンテナ内に収容されたＡＷＧシステム１００と関連付けられる農業モジュール１０００の様々な実施形態を示す。図に示すように、農業モジュール１０００は、少なくとも実質的に矩形の形状、または、（たとえば、図５に示すような星形を形成するために）複数の別個のローブを有する形状を有する植物生育環境を画定することができる。別個のローブを含む実施形態において、各ローブ内の容積は、生育環境の残りの部分から分離することができ、結果、各ローブには、異なる農産物生育を助長するために固有の生育環境（たとえば、異なる温度、二酸化炭素レベル、湿度レベルなど）を提供することができる。

図６は、一実施形態による農業モジュール１０００の生育環境の一部分の概略詳細図を示す。農業モジュール１０００の生育環境は、各々が、成長培地（たとえば、土壌、水耕支持体など）を支持するように構成されている１つまたは複数の基部１００２、１つまたは複数の側壁、および天井を有する１つまたは複数の積層可能構造体１００１を備えてもよい。積層可能構造体１００１は、生育環境の支持フレームから懸垂される、上側構造体の支持体が下側構造によって支持されるように積層される、などであってもよい。１つまたは複数の側壁および天井は、構造体内の制御された大気条件（たとえば、制御された酸素および二酸化炭素レベルを有する環境空気、制御された温度、制御された湿度など）を包含するように構成されている。１つまたは複数の側壁および天井は、可撓性被覆材料、剛性被覆材料などのような、被覆材料を含んでもよい。特定の実施形態において、被覆材料は、一体化育成灯（たとえば、発光ダイオード育成灯）および／もしくは一体化電気回路を備えてもよく、および／または、自然日光が被覆材料を通じて包含される環境へと通過することを可能にするように構成されてもよい。特定の実施形態において、一体化育成灯は、可撓性被覆材料全体を通じて周期的な間隔をおいて離間されてもよく、電気回路を介して互いに対しておよび／または１つもしくは複数の電源に対して電気的に接続されてもよい。たとえば、図６の図示されている実施形態において、被覆材料は、本明細書において論じられているようなソーラーキャノピー１０を含み、キャノピー１０の表面にわたって離間したＬＥＤ１２が組み込まれている。

可撓性被覆材料を備える実施形態において、農業モジュールは、集合的に、可撓性被覆材料のための剛性支持フレームを形成する１つまたは複数の剛性支持体を備えてもよい。

特定の実施形態において、農業モジュール１０００は、所望の農業用地において迅速にセットアップされるように構成されている可搬式システムとして具現化されてもよい。農業モジュール１０００は、付加的に、生育環境の成長培地内に提供することができる１つまたは複数のセンサ１００３を備えてもよい。これらのセンサは、電気回路の可撓性バンドルの一部分として具現化されてもよく、可撓性バンドルは、成長培地を内部に提供する前に生育環境の支持表面へとバンドルを広げることによって生育環境内に迅速に展開することができる導体、センサなどを含む。特定の実施形態において、様々なセンサが、互いに対して、制御コンピューティングシステム１００４に対して、および／または電源に対して、１つまたは複数の導体（たとえば、可撓性導体）を介して電気的に接続されてもよい。様々なセンサは、水分センサ、温度センサ、二酸化炭素含量センサ、酸素センサ、湿度センサなどを含んでもよい。記載されているセンサのいくつかは、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、モノのインターネット（ＩｏＴ）技術などのような１つまたは複数のワイヤレス通信技術を介した制御コンピューティングシステムへのワイヤレスデータ送信のために構成されてもよいことは理解されたい。

特定の実施形態において、センサ出力（たとえば、生育環境内の測定される環境態様を示す）は、制御コンピューティングシステム１００４によって、生育環境内の環境条件を調整するために利用することができる。たとえば、制御コンピューティングシステム１００４は、目標温度、目標二酸化炭素含量などのような、１つまたは複数の目標環境条件を示すデータを含むことができる。生育環境内の様々なセンサ１００３からの監視されているデータ出力に基づいて、制御コンピューティングシステム１００４は、監視されているデータ出力を、目標環境条件に対して比較するように構成されており、ＡＷＧ１００から生育環境への水流、二酸化炭素流などを調整するように構成することができる。たとえば、制御コンピューティングシステム１００４は、所定の条件に応答して生育環境内の植物に水遣りするため、ＡＷＧシステム１００の二酸化炭素回収システムから生育環境に流れ込む二酸化炭素の量を増減させるため、などのために、生育環境内でスプリンクラー（または細流灌漑）システム（積層可能構造体１００１に組み込まれてもよい）を自動的に作動させるように構成されてもよい。

その上、生育環境は、新たな植物の種子を自律的に植え付け、ならびに／または、生育環境内で成長した果実および／もしくは野菜を自動的に収穫するように構成されている１つまたは複数の自動植え付けおよび収穫メカニズムを備えてもよい（これは、農業用ロボットおよびドローンの使用を含む）。

たとえば種子植え付け／管理は、生育環境の支持フレームの上方に持ち上げられたグリッド／トラックシステム１０１１に沿って動くように動作可能な植え付けプローブ１０１０によって提供することができる。特定の実施形態において、グリッド／トラックシステム１０１１は、支持メカニズム（たとえば、空気圧および／または液圧支持メカニズム）を介して上下させることができる。植え付けプローブ１０１０は、生育環境内の植え付け培地および／または基部１００２の内部マッピングを示すデータを含む、制御コンピューティングシステム１００４から受信される信号に応答して動作可能であってもよい。制御コンピューティングシステム１００４は、付加的に、生育環境内に植え付けるための所望の作物、作物間隔などを示すデータを含み、所望の植え付け計画に従って植え付け培地に種子を挿入するための運動信号を植え付けプローブ１０１０に提供することができる。

植え付けプローブ１０１０自体が、一定量の種子を保持するように構成されているホッパ１０１２と、（制御コンピューティングシステム１００４によって決定されるような）植え付け培地内の適切な深さにおいて種子を投入するように構成されている挿入プローブ１０１３（たとえば、楔形挿入プローブ）とを備えることができる。植え付けプローブ１０１０は、付加的に、植え付け培地内に種子を植え付けるために植え付けプローブ１０１０をトラック／グリッドに沿って動かすように構成されている運動メカニズム（たとえば、１つまたは複数のモータ）を備える。その上、植え付けプローブ１０１０は、含まれるホッパ１０１２内に追加の種子を取り出すために生育環境内の再充填位置に定期的に戻るように構成することができる。再充填位置は、必要に応じて植え付けプローブ１０１０に選択可能に提供することができる追加の種子を含む充填シュートに近接して生育環境内に位置付けられてもよい。特定の実施形態において、充填シュートは、植え付けプローブ１０１０が重力によって再充填されるように充填シュートの下方で運動し、種子を充填シュートから植え付けプローブ１０１０内へと動かすことができるように、植え付けプローブの運動経路の上方に支持（たとえば、懸垂）されるコンテナとして具現化されてもよい。その上、特定の実施形態において、充填シュートは、制御コンピューティングシステム１００４から受信される信号に応答して開き、投入シュートから種子が流れ出ることを可能にするように構成されている作動可能投入扉（たとえば、サーボ作動投入扉）を備えてもよい。したがって、植え付けプローブ１０１０が投入シュートの下に位置付けられると、制御コンピューティングシステム１００４は、投入扉を開いて、種子が投入シュートから植え付けプローブ１０１０へと流れることを可能にするように構成することができる。適切な量の種子が植え付けプローブ１０１０に提供されると、制御コンピューティングシステム１００４は、投入扉を閉じさせる第２の信号を送信することができる。

植え付けプローブ１０１０は、付加的に、可動植え付けプローブ１０１０に対して分離可能に固定することができる収穫メカニズムを備えてもよい。収穫メカニズムは、機械可動切断／採集アーム１０１４および保持バスケット／トレー１０１５を備えることができる。植え付けプローブ１０１０が、収穫プロセスを開始するための信号を制御コンピューティングシステム１００４から受信すると、植え付けプローブ１０１０は、生育環境内の様々な植物から作物／植物体を採集および／または切断し、切断された作物／植物体を保持バスケット／トレー１０１５に預け入れるように処理することができる。保持バスケット／トレー１０１５が満杯になると、植え付けプローブ１０１０は、ドッキング位置に戻ることができ、そこで、保持バスケット／トレー１０１５は、収穫されたアイテムを生育環境から除去することができる保持箱内に預け入れることができる。その上、特定の実施形態において、保持箱は、保持箱が溢れることを回避するために保持箱内の収穫アイテムの量を監視するように構成されている１つまたは複数のレベルセンサを備えてもよい。保持箱充填レベルが閾レベルを上回ることが検出されると、制御コンピューティングシステム１００４は、保持箱が空になるまで収穫動作を保留するための信号を植え付けプローブ１０１０に送信するように構成することができる。

トラックベースの植え付けおよび収穫プローブ構成を参照して上述されているが、様々な実施形態は、上述したものと同様の構成を有する植え付けプローブおよび／または収穫プローブを備える無人航空機（ＵＡＶ）を介して種子を植え付け、および／または、作物を収穫するように構成されてもよい。ＵＡＶは、自律型であってもよく、規定の植え付け計画に従って生育環境の内部を航行するように構成することができる。特定の実施形態において、植え付け計画は、意図される種子植え付けのロケーションの地図を規定することができ、結果、自律型ＵＡＶは、種子を成長培地内に置くために複数の意図される種子植え付けロケーション間を自律的に航行するように構成することができる。

自律型ＵＡＶは、付加的に、本明細書に記載されているものと同様の収穫プローブ構成を備えてもよい。収穫プローブ構成を有するＵＡＶは、内部に生育される作物を収穫するために生育環境の内部を自律的に航行するように構成することができる。

生育環境の灌漑システムは、噴霧式スプリンクラー、細流灌漑チューブなどのような配水メカニズムに接続することができる１つまたは複数のチューブとして具現化されてもよい。チューブは、プラスチック可撓性配管を含んでもよく、チューブ壁を通る割れ目、切れ目、および／または穿孔をセルフシールするように構成されている自己修復材料として具現化されてもよい。これらのチューブは、ＡＷＧシステムの凝縮システムの水出口、ＡＷＧシステムの水保持タンクなどに接続されてもよい。

その上、灌漑システムは、計量された量の肥料（たとえば、液体肥料）を灌漑システムに供給される水に自動的に混合するように構成されている肥料供給メカニズムを備えてもよい。肥料供給メカニズムは、水流に導入される液体肥料の量を修正するための信号を肥料供給メカニズムに提供するように構成することができる制御コンピューティングシステム１００４と電気的に連通することができる。

機械的蒸気圧縮ベースの実施形態
本明細書において論じられているような特定の実施形態は、付加的に、機械的蒸気再圧縮（ＭＶＲ）としても知られる機械的蒸気圧縮（ＭＶＣ）を実施するための１つまたは複数の構成要素を備えてもよい。図９～図１０は、ＭＶＣ構成要素を組み込んだ例示的なシステム６００の実施形態の概略図を示し、図１１～図１２は、図１０の構成の代わりに実施されてもよい代替的な実施形態を示す。図１３～図１４は、図９の吸収装置６１０を取り囲む構成の代わりに実施されてもよい代替的な実施形態を示す。参照符号６０１において示すように、周囲空気（周囲温度および周囲湿度レベルにある）が吸収装置６１０内へと方向付けられる（図示されていないが、吸収装置６１０に入る周囲空気の体積流量を増大させるために吸収装置６１０への空気入口に送風機が実施されてもよい）。吸収装置６１０内で、周囲空気は、湿潤空気が乾燥剤リッチ流体に接触している間に、湿潤周囲空気中の水蒸気が凝縮して乾燥剤流体によって吸収されるのを促進するために吸収装置内の蒸気圧を増大させるために、参照符号６２１において低温で吸収装置６１０に提供される乾燥剤リッチ（濃縮）流体に接触する。周囲空気および乾燥剤流体が吸収装置６１０を通じて流れる間、空気中の湿度は凝縮し、および／または、他の様態で乾燥剤流体に吸収されて、乾燥剤流体を希釈し、空気を乾燥させる。乾燥空気は、次いで、６０２において示されるように、吸収装置を出て大気に戻る。図示のように、吸収装置６１０を通過する空気の体積流量を増大させるために、吸収装置６１０の周囲空気排出口に送風機６０３が組み込まれてもよい。送風機６０３は、吸収装置６１０の周囲空気入口に配置される上記で言及した送風機に加えて、またはその代替として提供されてもよい。その上、乾燥剤流体が吸収装置６１０を通過すると、希釈されているが依然として低温の乾燥剤流体が、参照符号６２２において示すように、吸収装置６１０を出る。

特定の実施形態において、吸収装置６１０は、大気が吸収装置６１０の底部に近接して吸収装置６１０に入る対向流構成において構成される。次いで、乾燥大気は、流路６０２～６０４（吸収装置６１０を通じて空気を移動させるために利用されるポンプ／送風機６０３を有する）を介して、吸収装置６１０の上部に近接して吸収装置６１０を出る。乾燥剤リッチ流体が、流路６２１を介して吸収装置６１０の上部に近接して入り、重力に起因して、吸収装置６１０の内部を通じて流れ落ちる。水が周囲空気から乾燥剤流体へと吸収され、結果、希釈乾燥剤流体が、流路６２２に沿って吸収装置６１０の底部に近接して吸収装置を出る。特定の実施形態において、障壁、メッシュ、および／または吸収装置６１０からの出口配管内の曲がりなどのような、流れ修正手段を使用して、吸収装置６１０の空気出口内の乾燥剤流体の持ち越しを低減することができる。特定の実施形態において、流れ修正手段は、（たとえば乾燥周囲空気が流路６０２を介して吸収装置を出るための出口ポートの口において）吸収装置６１０の上部に近接して吸収装置６１０の内部に位置付けられてもよい。

図１５において反映されているものと同様の特定の実施形態において、吸収装置６１０ａは、空気が吸収装置６１０ａの一方の側から入って他方の側へと（たとえば、少なくとも実質的に水平に）トラバースする交差流構成において動作する。乾燥剤リッチ流体が、吸収装置６１０ａの上部に入り、希釈乾燥剤流体が底部に近接して出る吸収装置６１０ａ内の低い点へと流れるときに周囲空気から水を吸収する。このように、空気流は、吸収装置６１０ａ内の乾燥剤流体の流れに少なくとも実質的に垂直である。この構成において、空気入口および空気出口は吸収装置６１０ａ上でほぼ同じ高さにある。

特定の構成において、吸収装置６１０ａは、空気が吸収装置６１０ａの一方の側から吸収装置６１０ａに入って他方の側へとトラバースする交差対向流構成において動作する。乾燥剤リッチ流体が、吸収装置６１０ａの上部に近接して入り、希釈乾燥剤流体が吸収装置６１０ａの底部に近接して出る吸収装置６１０ａ内の低い点へと流れるときに周囲空気から水を吸収する。この構成において、空気入口および空気出口は、図１５の例に示すように、高さがオフセットされている。この構成において、空気入口は、吸収装置６１０ａの上部に近接するロケーションにある、吸収装置６１０ａの側にあることができ、空気出口は、底部に近接する吸収装置６１０ａの側にある。この構成の別の方位において、空気入口は、吸収装置６１０ａの底部に近接する吸収装置６１０ａの側に位置付けられ、空気出口は、吸収装置６１０ａの上部に近接する吸収装置６１０ａの反対側に位置付けられる（図１５に示すように）。したがって、空気経路は、吸収装置６１０ａの上部から底部へと、または、吸収装置６１０ａの底部から上部へと、吸収装置６１０ａを通じて角度を付けるように進行する。

特定の実施形態において、吸収装置６１０の内部は、乾燥剤リッチ流体が、湿潤周囲空気から抽出される水を吸収するときに流れる複数のパッキング構成要素を備える。パッキング構成要素は、吸収装置６１０内を流れるリッチ液体乾燥剤の表面積を増大させ、また、吸収装置６１０を通じて流れる周囲空気の高度に入り組んだ流路を提供するために提供され、結果、空気が吸収装置６１０の内部を通る乱流を有する。吸収装置６１０は、上述した対向流カラムとして具現化されてもよく、ここで、乾燥剤リッチ流体は、吸収装置６１０の上部にまたはその付近に位置する乾燥剤カラム入口において吸収装置６１０に入り、周囲空気入口は吸収装置６１０の底部に位置する。周囲空気は、吸収装置６１０の上部にまたはその付近に位置する乾燥空気出口へと上向きに流れ、乾燥剤流体は、パッキング構成要素にわたって吸収装置６１０の希釈乾燥剤出口へと下向きに流れる。例として、パッキング構成要素は、周囲空気および乾燥剤流体が吸収装置６１０を通過するための高度に入り組んだ経路を集合的に画定するために吸収装置６１０内に位置付けることができる個々のブロック、ボール、トレー、バッフルおよび／もしくは複数のバッフルを画定する任意の他の形状、スリット、孔、メッシュ、ならびに／または、他の流れ修正構成要素を含んでもよい。パッキング構成要素は、乾燥剤流体に対して反応性でない材料を含んでもよい（そのような材料から形成されてもよい）。例示的なパッキング構成要素が、図１６Ａ～図１６Ｂに示されている。特定の実施形態において、複数のパッキング構成要素（図１６Ｂに示す非構造化パッキング構成要素など）が、パッキング構成要素を互いに対して物理的に接続することなく、吸収装置６１０内に位置付けられてもよい。他の実施形態において、特に吸収装置６１０の内部に合わせたサイズおよび形状にされた単一のパッキング構成要素（図１６Ａの構造化パッキング実施例など）が提供され、吸収装置６１０内に位置付けられてもよい。

特定の実施形態のパッキング構成要素は、吸収装置６１０を通って流れる周囲空気および乾燥剤流体の構造化流路を集合的に画定する孔を有するかまたは有しない、互いに対して異なる角度に設定されたチャネルを画定するための構造化構成において配置されてもよい。構造化パッキング構成を提供するために、パッキング構成要素は、順序付けられた積層様式で吸収装置６１０内に配置される。パッキング構成要素はまた、ランダムに位置付けることもでき、ここで、複数の幾何学的形状の構成要素（図１６Ｂに示すボールなど）が、表面積を増大させるために吸収装置６１０内にランダムに配置される。パッキングベースの吸収装置として論じられているが、乾燥剤流体は、液体乾燥剤流体の霧化、吸収装置内での乾燥剤流体の噴霧などのような、他の構成を介して吸収装置６１０を通過することができることは理解されたい）。

特定の実施形態によれば、希釈乾燥剤流体（たとえば、液体）は吸収装置６１０を出てポンプ６２３へ向かう。特定の動作において、吸収装置６１０は、一連のバルブが、希釈乾燥剤流体（熱交換器の反対側は、本明細書においてより詳細に論じるように、システム全体から収集された冷却水である）を、６２１において示すように吸収装置６１０の上部に通し戻される前に冷却するために、流路６２４に沿って（その間、適切なバルブが閉じられたままである間に追加の乾燥剤リッチ流体が流路６３７を介して閉ループに入ることが防止される）、吸収装置前熱交換器６２５（たとえば、シェルアンドチューブ熱交換器、プレート式熱交換器など）を通じて希釈乾燥剤流体を再循環させるように構成され得るバッチ構成において動作することができる。このように、乾燥剤流体に吸収される水の量を、乾燥剤流体がシステム全体の蒸発部分へと方向付けられる前に、増大され得る（それによって、乾燥剤流体の希釈のレベルが増大する）。

特定の実施形態において、吸収装置前熱交換器６２５は、冷却装置を使用することによって冷却され、ここで、水、グリコールなどのような冷媒が、流路６２４に沿って乾燥剤リッチ流体を冷却するために熱交換器６２５の他方の側で使用される。図９のこの実施形態において、図示されている構成要素６６２、６６４、６２５はすべて、冷蔵冷却システムの一部であってもよい。

特定の実施形態において、吸収装置６１０は、バルブが同時に流路６２４に沿って、流路６２６を通じて一定量の希釈乾燥剤流体を再循環させるように構成される連続構成において動作することができる。この構成において、希釈乾燥剤流体を、６２１において示すように吸収装置６１０の上部に通し戻される前に冷却するために（熱交換器６２５の反対側は、本明細書においてより詳細に論じるように、システム全体から収集された水を使用して冷却される）、一定量の希釈乾燥剤流体が、流路６２４に沿って、吸収装置前熱交換器６２５（たとえば、シェルアンドチューブ熱交換器、プレート式熱交換器など）を通じて流れる。希釈乾燥剤流体は、同時に、流路６２６に沿ってＭＶＣ蒸発器容器６３３へとトラバースする。

特定の実施形態において、吸収装置６１０は、たとえば、図１３の例示の実施形態に示すように、乾燥剤リッチ流体が熱交換器において冷却されないように構成される。この実施形態において、乾燥剤流体の冷却は、流路（６３７、６２２、および６２１）に沿った伝導パイプを通じた周囲空気との熱伝導性熱交換を介して提供することができる。流体冷却は、空気温度が入ってくる乾燥剤流体の温度よりも低いことを条件として、顕熱が大気と交換されるときに、吸収装置６１０において提供することができる。

特定の実施形態において、吸収装置６１０は、図１４の例に示すように、希釈乾燥剤流体が、再循環経路なしで、吸収装置６１０を出て、ＭＶＣ蒸発器容器６３３に送られるように構成される。ＭＶＣ蒸発器容器６３３から戻る乾燥剤リッチ流体は、吸収装置６１０に入る前に、流路６２１上の熱交換器および／または冷却装置および／または地熱冷却によって冷却されてもよく、または冷却されなくてもよい。

図９によれば、６２２において吸収装置６１０を出る希釈乾燥剤流体は、希釈乾燥剤流体が、バッチ動作を構成する、上述したような吸収装置６１０への再循環を妨げられるように適切なバルブが閉じられた状態で、流路６２６（図１０へと延伸する）に沿って（ポンプ６２３を介して）圧送される。希釈乾燥剤流体は、吸収装置６１０とＭＶＣ蒸発器容器６３３との間で１つまたは複数の加熱サブシステムを通過する。１つまたは複数の加熱サブシステムは、凝縮器６２７、蒸発器前熱交換器６２９、および／または加熱器６３１のうちの１つまたは複数を含んでもよい。１つまたは複数の加熱サブシステムは、乾燥剤流体の流れに対して任意の順序で設けられてもよいことは理解されたい。図示されている例において、吸収装置６１０を通過した後に低温のままである希釈乾燥剤流体は、下記に論じるように、希釈乾燥剤流体の概して低い温度を利用して、ＭＶＣ蒸発器容器６３３を出た圧縮水蒸気からの水蒸気の凝縮を促進する凝縮器６２７を通過する。特定の実施形態において、凝縮器６２７は、シェルアンドチューブ熱交換器であり、希釈乾燥剤流体がチューブを通過し、水蒸気が、熱交換器のシェル内で、チューブの外側に凝縮する。別の実施形態において、凝縮器６２７は、希釈乾燥剤流体が１つのプレートセットを通過し、水蒸気が他のプレートセットを通過するプレートアンドフレーム熱交換器であり、水蒸気が、希釈乾燥剤流体を温めるため、熱交換器を通じてトラバースするときに熱交換器内で凝縮する。別の実施形態において、凝縮器６２７は、二重パイプ熱交換器であり、希釈乾燥剤流体が内側パイプを通過し、水蒸気が外側パイプを通過し、結果、水蒸気が、内側パイプの外面上に凝縮することができる。特定の実施形態において、凝縮器６２７は、対向流構成（希釈乾燥剤流体が水蒸気と反対の方向に流れる）を有してもよい。他の実施形態において、凝縮器６２７は、希釈乾燥剤流体および水蒸気が凝縮器６２７を通じて同じ方向に流れる、並列の並流構成を有してもよい。

６２８において表される流路を介して凝縮器６２７を出る希釈乾燥剤流体は、凝縮器６２７内で圧縮水蒸気から希釈乾燥剤流体へと伝達される一定量の熱伝達に起因して、増大した温度を有する。次いで、希釈乾燥剤流体は、希釈乾燥剤流体の温度を蒸発温度までまたはその付近まで増大させるために、蒸発器前熱交換器６２９（たとえば、シェルアンドチューブ熱交換器、プレートアンドフレーム熱交換器、二重チューブ熱交換器（同心のチューブを有する）など）および／または加熱器６３１（たとえば、電気加熱器、天然ガス加熱器、太陽熱加熱器などのような外部動力加熱器）を通過する。特定の実施形態において、加熱器は、希釈乾燥剤流体を加熱するための加熱素子バンドルを有する直列電気加熱器であってもよい。加熱器は、流体が素子上を勢いよく流れる可能性を低減する向きを有することができる。加熱器６３１は、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内に位置付けられてもよい。特定の実施形態において、加熱器は、熱交換器（たとえば、シェルアンドチューブ熱交換器、プレートアンドフレーム熱交換器など）である。特定の実施形態において、加熱器６３１は、光起電パネルを利用して電気加熱素子（たとえば、抵抗加熱素子）を駆動するための電気エネルギーを生成する太陽熱加熱器である。特定の実施形態において、加熱器６３１は、太陽エネルギーを利用して熱の形態の熱エネルギーを生成するフレネルレンズ加熱器である。特定の実施形態において、加熱器６３１は、地熱エネルギーを利用して希釈乾燥剤流体を加熱するために地面まで延伸する一連のパイプを備える地熱加熱器メカニズムを含む。他の実施形態において、加熱器６３１は、燃焼から熱を生成するために酸素（周囲空気から供給される）と組み合わされる炭化水素燃料源（たとえば、天然ガス、石油、木、バイオマスなど）を利用する加熱炉である。

蒸発器前熱交換器６２９と加熱器６３１の両方を含む図１０の実施形態に示すように、希釈乾燥剤流体は、加熱器６３１に入る前に、まず、６３０において表される流路を介して蒸発器前熱交換器６２９を出る。その上、本明細書においてより詳細に論じるように、蒸発器前熱交換器６２９の反対側には、ＭＶＣ蒸発器容器６３３を出た、加熱されている乾燥剤リッチ流体が提供される。

流路６３２に沿って加熱器６３１を出た希釈乾燥剤流体は、次いで、ＭＶＣ蒸発器容器６３３に入る。特定の実施形態において、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、（たとえば、真空ポンプを介して）その内部に真空圧を加えて、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の蒸気圧を下げ、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の希釈乾燥剤流体内に捕捉されている水粒子の蒸発温度（沸点）を下げるように構成されている。ほんの一例として、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、入ってくる希釈乾燥剤流体の圧力を下げるために、流路６３２がＭＶＣ蒸発器容器６３３に入る減圧オリフィスを備えてもよい。他の実施形態において、減圧オリフィスは、１つまたは複数の加熱サブシステムの上流に位置付けられてもよい。他の実施形態において、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、その内部の温度を蒸発温度（沸点）まで増大させるための加熱器を備え、それによって、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の蒸気圧が下がって、乾燥剤流体からの水の蒸発が促進される。特定の実施形態のＭＶＣ蒸発器容器６３３は、希釈乾燥剤流体内に取り込まれている水の蒸発を促進するように、希釈乾燥剤流体が中に圧送、噴霧、霧化、または他の様態でその内部に提供されるタンクとして具現化される。希釈乾燥剤流体は、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内に圧送されるとき、上述したようなオリフィスを通過することができ、それによって、水分子が、オリフィスにわたる減圧に起因してオリフィスを通じて勢いよく流れる。特定の実施形態において、流体は、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の真空圧のシーリングを促進するためにＭＶＣ蒸発器容器６３３内の液位の下方に方向付けられる。別の構成において、希釈乾燥剤流体は、容器の上部および／もしくは容器の側面から、ならびに／または、容器の底部を通じてＭＶＣ蒸発器容器６３３内へと噴霧される。霧化が使用される実施形態において、希釈乾燥剤流体からの水分子の分離をさらに支援するために希釈乾燥剤流体にエネルギーを付与するように、アトマイザがＭＶＣ蒸発器容器６３３内に位置付けられる。位置付けの例は、アトマイザをＭＶＣ蒸発器容器６３３の上部に近接させること、および、ＭＶＣ蒸発器容器６３３に入る霧化流体粒子のシャワー効果を生成するために乾燥剤流体をアトマイザを通じて流すことを有し得る。位置付けの別の例は、希釈乾燥剤流体の液面上で液面からの流体を霧化することであってもよい。希釈乾燥剤流体からの水の分離を促進する他の向きも、アトマイザとともに使用されてもよい。

特定の実施形態において、希釈溶液は、図１０に示す熱交換器および／または加熱器に加えて、ＭＶＣ蒸発器容器６３３に達する前に、一連の熱交換器および／または加熱器を通過してもよい。希釈乾燥剤流体中の水は、ＭＶＣ蒸発器容器６３３に入る希釈乾燥剤流体の温度の上昇およびＭＶＣ蒸発器容器６３３内の圧力の低減に起因してＭＶＣ蒸発器容器６３３内で気化し、それによって、乾燥剤流体が濃縮し、結果、乾燥剤リッチ流体が流路６３４において（たとえば、ＭＶＣ蒸発器容器６３３の底部において）ＭＶＣ蒸発器容器６３３を出る。リッチで温かい乾燥剤流体は、流路６３６に沿って蒸発器前熱交換器６２９に（たとえば、ポンプ６３５を介して）圧送され、そこで、熱が、熱交換器６２９に入る乾燥剤リッチ流体から流路６３６を介して、流路６２８を介して蒸発器前熱交換器６２９に入る希釈乾燥剤流体へと伝達される。乾燥剤リッチ流体は、流路６３７において蒸発器前熱交換器６２９を出、そこで、流体は、（乾燥剤リッチ流体が吸収装置６１０を囲む流れ循環経路に入ることを可能にするのに適切なバルブを開くことによって）図９のポンプ６２３に戻される。バルブを適切に構成することによって、ポンプ６２３を出る乾燥剤リッチ流体は、次いで、希釈乾燥剤流体の再循環に関して上述したものと同様に、流路６２４に通され、吸収装置前熱交換器６２５に入る。乾燥剤リッチ流体は、周囲空気から追加の水蒸気を収集するために吸収装置６１０の上部へと流路６２１を介して通される前に、吸収装置前熱交換器６２５を介して冷却される（言及したように、吸収装置前熱交換器６２５の反対側は、下記に論じるように、プロセスの一部として収集される低温水の流れを保持する）。

再び図１０に示すＭＶＣ蒸発器容器６３３を参照すると、希釈乾燥剤流体から蒸発する水蒸気は、流路６５１を介してＭＶＣ蒸発器容器６３３を出る。水蒸気は、水蒸気の圧力を上昇させる圧縮器６５２を通過し、それによって、流路６５３において圧縮器を出る水蒸気の飽和温度が上昇する。特定の実施形態において、圧縮器６５２に到達する蒸気中の同伴する液体の量を最小限に抑えるために、液体取り込みデバイスが圧縮器６５２の上流に設置される。その上、圧縮器は、付加的に、または代替的に、水蒸気の過熱温度を低減するための（および／または、一般的に圧縮器６５２を冷却するための）注水メカニズムを有してもよい。圧縮器６５２を出た蒸気は、次いで、一連のパイプ（流路６５３を画定する）および／もしくはＭＶＣ蒸発器容器６３３内の別の熱交換器（たとえば、図１１に示すような）を通じて、または、潜熱がＭＶＣ蒸発器容器６３３に入る元々の乾燥剤液に伝達することを可能にする図１０に示すような別のプロセスライン内に通される。たとえば、圧縮水蒸気は凝縮器６２７を通過し、凝縮器は、顕熱および潜熱伝達（水蒸気から希釈乾燥剤流体への）を、凝縮プロセスの一部として利用して、水蒸気を液体水に凝縮する。特定の実施形態において、流路６５４において凝縮水を出た凝縮水は、次いで、液体水が貯蔵タンク６５５内に貯蔵されるかまたは貯蔵タンク内で飲料水として使用される前に、同じく顕熱伝達を利用する別の熱交換器（図示せず）を通過してもよい。凝縮器の上流または下流のいずれかに追加の熱交換器が設けられてもよいことは理解されたい。図１０に示すように、貯蔵タンク６５５は、水の使用を可能にするための排水ラインを有する（流路６５６～６５８に沿っており、流路６５６と６５８との間の任意選択のポンプ６５７（たとえば、遠心力ポンプ、容積型ポンプなど）を含む）。貯蔵タンク６５５が使用領域の上方に上昇される（それによって、必要に応じて位置エネルギーを使用して水が貯蔵タンク６５５から引き込まれることが可能になる）場合、特定の実施形態はポンプを含む必要はない。その上、貯蔵タンク６５５は、水中に溶解した非凝縮可能ガス（たとえば、Ｏ₂、Ｎ₂、ＣＯ₂など）が除去され得ることを保証するために、ガス通気孔６５９を有する。特定の実施形態において、流路６５９上の真空ポンプおよび／または送風機が、貯蔵タンク６５５内の水から非凝縮可能ガスを除去するために使用される。特定の実施形態において、貯蔵タンク６５５、排水ライン６５６～６５８、および／または流路６５４は、付加的に、炭素ベースの水フィルタなどの、１つまたは複数の浄水メカニズムを含んでもよい。希釈乾燥剤流体から抽出される水蒸気から凝縮される水は、たとえ浄化されなくても、少なくとも実質的に蒸留された水であり、したがって、水の意図される最終用途に応じて、使用の前に水に様々な鉱物（たとえば、フッ化物、カルシウム、鉄など）を添加するために、再石灰化プロセスが貯蔵タンク６５５、排水ライン６５６～６５８、および／または流路６５４に含まれてもよいことに留意されたい。

図１１～図１２は、図１０に示す構成の代わりに実施されてもよい代替的な流体ルーティング構成を反映する。言い換えれば、図１１または図１２のいずれかの実施形態は、図９と組み合わせて実施されてもよい（たとえば、図９からの流れが図１１に進んでもよく、または、図９からの流れが図１２に進んでもよい）。

まず図１１を参照すると、流路６２２において吸収装置６１０を出る希釈乾燥剤流体は、希釈乾燥剤流体が、吸収装置６１０のバッチ動作について上述したような吸収装置６１０への再循環を妨げられるように適切なバルブが閉じられた状態で、流路６２６（図１１へと延伸する）に沿って（図９に示すポンプ６２３を介して）圧送される。吸収装置６１０はまた、上述したように、希釈乾燥剤流体が同時に流路６２４および６２６を通じて流れるように動作することもできる。吸収装置６１０はまた、上述したように、希釈乾燥剤流体が吸収装置６１０からＭＶＣ蒸発器容器６３３へと流れる場合にも動作することができる。希釈乾燥剤流体は、吸収装置６１０とＭＶＣ蒸発器容器６３３との間で１つまたは複数の加熱サブシステムを通過する。図１１の図示されている実施形態において、１つまたは複数の加熱サブシステムは、蒸発器前熱交換器６２９（たとえば、シェルアンドチューブ熱交換器、プレートアンドフレーム熱交換器、二重チューブ熱交換器（同心のチューブを有する）など）を備える。蒸発器前熱交換器６２９に入る希釈乾燥剤流体は、ＭＶＣ蒸発器容器６３３を出た、以前に加熱されている乾燥剤リッチ流体との顕熱伝達によって加熱される。したがって、流路６３０を介して蒸発器前熱交換器６２９を出る希釈乾燥剤流体は、蒸発器前熱交換器６２９内で乾燥剤リッチ流体から希釈乾燥剤流体へと伝達される一定量の熱伝達に起因して、増大した温度を有する。

図１１の実施形態において、希釈乾燥剤流体は、流路６３０を介してＭＶＣ蒸発器容器６３３に入る。特定の実施形態において、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、（たとえば、真空ポンプを介して）その内部に真空圧を加えて、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の蒸気圧を下げ、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の希釈乾燥剤流体内に捕捉されている水粒子の蒸発温度（沸点）を下げるように構成されている。ほんの一例として、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、入ってくる希釈乾燥剤流体の圧力を下げるために、流路６３２がＭＶＣ蒸発器容器６３３に入る減圧オリフィスを備えてもよい。他の実施形態において、減圧オリフィスは、１つまたは複数の加熱サブシステムの上流に位置付けられてもよい。他の実施形態において、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、その内部の温度を蒸発温度（沸点）まで増大させるための加熱器６３３ａ（上述した加熱器６３１に類似の構成を有してもよい）を備え、それによって、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の蒸気圧が下がって、乾燥剤流体からの水の蒸発が促進される。加熱器６３３ａは、提供される熱交換が希釈乾燥剤流体内の水を気化させるのに不十分である場合に、希釈乾燥剤流体を加熱するように位置付けられてもよい。特定の実施形態のＭＶＣ蒸発器容器６３３は、希釈乾燥剤流体内に取り込まれている水の蒸発を促進するように、希釈乾燥剤流体が中に圧送、噴霧、霧化、または他の様態でその内部に提供されるタンクとして具現化される。たとえば、図１１の実施形態は、特に、複数の少なくとも実質的に垂直なチューブを内部に包含するものとしてのＭＶＣ蒸発器容器６３３を示し、そのチューブを通じて、希釈乾燥剤流体がＭＶＣ蒸発器容器６３３の上部「ヘッド」からＭＶＣ蒸発器容器６３３の底部「サンプ」に向かって流れる。そのような実施形態において、水蒸気は、含まれるチューブの外側且つＭＶＣ蒸発器容器６３３の内部に位置するシェル部分に導入される。ＭＶＣ蒸発器容器６３３の内部でチューブを巡って通過する水蒸気は、乾燥剤流体よりも高い温度にあり、したがって、水蒸気は、希釈乾燥剤流体からの水の蒸発を促進するためにＭＶＣ蒸発器容器６３３の内部（特に、乾燥剤流体が流れているチューブの内部）の温度を増大させる役割を果たす。濃縮された乾燥剤リッチ流体がチューブの内部を下向きに流れるとき、乾燥剤流体から抽出される蒸発水は、チューブの上部へと流れる。ＭＶＣ蒸発器容器６３３のチューブ側および／またはＭＶＣ蒸発器容器６３３のシェル側は真空圧を受け得ることは理解されたい。

特定の実施形態において、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、付加的に、乾燥剤流体のフィルム（たとえば、または濃度が増大するときに乾燥剤流体から沈殿する塩のフィルム）が薄いままであることを保証するための作動ワイパメカニズムを備える。作動ワイパメカニズムは、チューブの内面を拭うためにワイパを機械的に動かすモータによって動作することができる。特定の実施形態において、類似のワイパメカニズムが、チューブの外面から凝縮水を拭うために利用されてもよい。

ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の希釈乾燥剤流体から水が蒸発すると、乾燥剤流体の濃度が増大し、乾燥剤リッチ流体が流路６３４において（たとえば、ＭＶＣ蒸発器容器６３３の底部において）ＭＶＣ蒸発器容器６３３を出る。リッチで温かい乾燥剤流体は、流路６３６に沿って蒸発器前熱交換器６２９に（たとえば、ポンプ６３５を介して）圧送され、そこで、熱が、熱交換器６２９に入る乾燥剤リッチ流体から流路６３６を介して、流路６２６を介して蒸発器前熱交換器６２９に入る希釈乾燥剤流体へと伝達される。乾燥剤リッチ流体は、流路６３７を介して蒸発器前熱交換器６２９を出、そこで、流体は、（バッチ動作中に乾燥剤リッチ流体が吸収装置６１０を囲む流れ循環経路に入ることを可能にするのに適切なバルブを開くことによって、または、連続流を可能にするのに適切な程度まですべてのバルブを開いたままにすることによって）図９のポンプ６２３に戻される。バルブを適切に構成することによって、ポンプ６２３を出る乾燥剤リッチ流体は、次いで、バッチ動作と連続動作の両方において希釈乾燥剤流体の再循環に関して上述したものと同様に、流路６２４に通され、吸収装置前熱交換器６２５に入る。乾燥剤リッチ流体は、周囲空気から追加の水蒸気を収集するために吸収装置６１０の上部へと流路６２１を介して通される前に、吸収装置前熱交換器６２５を介して冷却される（言及したように、特定の実施形態において、吸収装置前熱交換器６２５の反対側は、下記に論じるように、プロセスの一部として収集される低温水の流れを保持する）。

再び図１１に示すＭＶＣ蒸発器容器６３３を参照すると、希釈乾燥剤流体から蒸発する水蒸気は、流路６５１を介してＭＶＣ蒸発器容器６３３を出る。水蒸気は、各々が水蒸気の圧力を連続して増大させるように構成されている一連の圧縮器６５２を通過し、それによって、流路６５３において一連の圧縮器を出る水蒸気の飽和温度が上昇する。図１１においては６つの圧縮器が示されているが、単一の圧縮器、２つの圧縮器、３つの圧縮器、４つの圧縮器、５つの圧縮器、６つの圧縮器、７つの圧縮器などのような、任意の数の圧縮器が実施されてもよいことは理解されたい。特定の実施形態において、圧縮器６５２に到達する蒸気中の同伴する液体の量を最小限に抑えるために、液体取り込みデバイスが一連の圧縮器６５２の上流に設置される（または、液体取り込みデバイスは、一連の圧縮器６５２のうちの各個々の圧縮器の上流に設置されてもよい）。その上、複数の圧縮器の各々は、付加的に、または代替的に、水蒸気の過熱温度を低減するための（および／または、一般的に圧縮器６５２の各々を冷却するための）注水メカニズムを有してもよい。一連の圧縮器６５２を出た蒸気は、次いで、一連のパイプ（流路６５３を画定する）を通じて、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内に具現化される熱交換器に通される。上記で言及したように、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の熱交換器は、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の、一連の少なくとも実質的に垂直なチューブとして具現化されてもよく、結果、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、シェルアンドチューブ熱交換器として具現化される。図１１の実施形態において、圧縮水蒸気がＭＶＣ蒸発器容器６３３のシェル側に導入される。特定の実施形態において、圧縮水蒸気は、チューブの内部を通過する乾燥剤流体との対向流式の熱交換を提供するためにＭＶＣ蒸発器容器６３３の底部に近接して導入される。水蒸気は、次いで、チューブの外面上に凝縮することができ、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内のチューブの外面を下ってＭＶＣ蒸発器容器６３３の底部（ＭＶＣ蒸発器容器６３３のサンプとして参照される）に向かって流れることができ、流路６５４を介してＭＶＣ蒸発器容器６３３のサンプを出る。図示されていないが、流路６５４は、貯蔵タンク６５５に導入する前に水蒸気を液体水により完全に凝縮するために、地熱冷却メカニズムなどの１つまたは複数の冷却メカニズムを通じて凝縮水（および水蒸気）を導くことができる。図１１に示すように、貯蔵タンクは、水の使用を可能にするための排水ラインを有する（流路６５６～６５８に沿っており、流路６５６と６５８との間の任意選択のポンプ６５７（たとえば、遠心力ポンプ、容積型ポンプなど）を含む）。貯蔵タンク６５５が使用領域の上方に上昇される（それによって、必要に応じて位置エネルギーを使用して水が貯蔵タンク６５５から引き込まれることが可能になる）場合、特定の実施形態はポンプを含む必要はない。その上、貯蔵タンク６５５は、（たとえば、水を流路６５４に沿って貯蔵タンク内へと引き込むために貯蔵タンク６５５内で負圧を維持するポンプ６５９ｂを介して）貯蔵タンク内の圧力がほぼ大気圧のままであるかまたは大気圧を下回ったままであることを積極的に保証するためのガス通気孔６５９ａ～６５９ｃを有する。特定の実施形態において、貯蔵タンク６５５、排水ライン６５６～６５８、および／または流路６５４は、付加的に、炭素ベースの水フィルタなどの、１つまたは複数の浄水メカニズムを含んでもよい。希釈乾燥剤流体から抽出される水蒸気から凝縮される水は、たとえ浄化されなくても、少なくとも実質的に蒸留された水であり、したがって、水の意図される最終用途に応じて、使用の前に水に様々な鉱物（たとえば、フッ化物、カルシウム、鉄など）を添加するために、再石灰化プロセスが貯蔵タンク６５５、排水ライン６５６～６５８、および／または流路６５４に含まれてもよいことに留意されたい。

ここで図１２を参照すると、流路６２２において吸収装置６１０を出る希釈乾燥剤流体は、希釈乾燥剤流体が、上述したようにバッチ動作中に、または、経路６２４および６２６内で同時に流れることを可能にするためにバルブが開かれているときに、吸収装置６１０への再循環を妨げられるように適切なバルブが閉じられた状態で、流路６２６（図１２へと延伸する）に沿って（図９に示すポンプ６２３を介して）圧送される。希釈乾燥剤流体は、吸収装置６１０とＭＶＣ蒸発器容器６３３との間で１つまたは複数の加熱サブシステムを通過する。図１２の図示されている実施形態において、１つまたは複数の加熱サブシステムは、希釈乾燥剤流体の温度を蒸発温度までまたはその付近まで増大させるための、蒸発器前熱交換器６２９（たとえば、シェルアンドチューブ熱交換器、プレートアンドフレーム熱交換器、二重チューブ熱交換器（同心のチューブを有する）など）、凝縮器６２７、および、加熱器６３１（たとえば、電気加熱器、天然ガス加熱器、太陽熱加熱器などのような外部動力加熱器）を含む。特定の実施形態において、加熱器６３１は、希釈乾燥剤流体を加熱するための加熱素子バンドルを有する直列電気加熱器であってもよい。加熱器６３１は、流体が素子上を勢いよく流れる可能性を低減する向きを有することができる。加熱器６３１は、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内に位置付けられてもよい。特定の実施形態において、加熱器６３１は、熱交換器（たとえば、シェルアンドチューブ熱交換器、プレートアンドフレーム熱交換器など）である。特定の実施形態において、加熱器６３１は、光起電パネルを利用して電気加熱素子（たとえば、抵抗加熱素子）を駆動するための電気エネルギーを生成する太陽熱加熱器である。特定の実施形態において、加熱器６３１は、太陽エネルギーを利用して熱の形態の熱エネルギーを生成するフレネルレンズ加熱器である。特定の実施形態において、加熱器６３１は、地熱エネルギーを利用して希釈乾燥剤流体を加熱するために地面まで延伸する一連のパイプを備える地熱加熱器メカニズムを含む。他の実施形態において、加熱器６３１は、燃焼から熱を生成するために酸素（周囲空気から供給される）と組み合わされる炭化水素燃料源（たとえば、天然ガス、石油、木、バイオマスなど）を利用する加熱炉である。

図１２を参照すると、蒸発器前熱交換器６２９に入る希釈乾燥剤流体は、ＭＶＣ蒸発器容器６３３を出た、以前に加熱されている乾燥剤リッチ流体との顕熱伝達によって加熱される。したがって、流路６２８を介して蒸発器前熱交換器６２９を出る希釈乾燥剤流体は、蒸発器前熱交換器６２９内で乾燥剤リッチ流体から希釈乾燥剤流体へと伝達される一定量の熱伝達に起因して、増大した温度を有する。

蒸発器前熱交換器６２９を出る希釈乾燥剤流体は、水蒸気の凝縮温度を下回ったままであり、したがって、希釈乾燥剤流体は、下記に論じるように、希釈乾燥剤流体の相対的により低い温度を利用して、ＭＶＣ蒸発器容器６３３を出た圧縮水蒸気からの水の凝縮を促進する凝縮器６２７内に通される。特定の実施形態において、凝縮器６２７は、シェルアンドチューブ熱交換器であり、希釈乾燥剤流体がチューブを通過し、水蒸気が、熱交換器のシェル内で、チューブの外側に凝縮する。別の実施形態において、凝縮器６２７は、希釈乾燥剤流体が１つのプレートセットを通過し、水蒸気が他のプレートセットを通過するプレートアンドフレーム熱交換器であり、水蒸気が、希釈乾燥剤流体を温めるため、熱交換器を通じてトラバースするときに熱交換器内で凝縮する。別の実施形態において、凝縮器６２７は、二重パイプ熱交換器であり、希釈乾燥剤流体が内側パイプを通過し、水蒸気が外側パイプを通過し、結果、水蒸気が、内側パイプの外面上に凝縮することができる。特定の実施形態において、凝縮器６２７は、対向流構成（希釈乾燥剤流体が水蒸気と反対の方向に流れる）を有してもよい。他の実施形態において、凝縮器６２７は、希釈乾燥剤流体および水蒸気が凝縮器６２７を通じて同じ方向に流れる、並列の並流構成を有してもよい。

図１０と図１２との間の比較によって認識されるように、蒸発器前熱交換器６２９および凝縮器６２７のロケーションは、希釈乾燥剤流体を加熱し、水蒸気および乾燥剤リッチ流体を冷却するために顕熱伝達がどのように利用されるかを修正するために逆にすることができる。具体的には、図１２を参照して、希釈乾燥剤流体は、凝縮器６２７に入る前に、まず、流路６２８を介して蒸発器前熱交換器６２９を出、次いで、凝縮器６２７を出た後に加熱器６３１に入る。

加熱器６３１を出た希釈乾燥剤流体は、次いで、流路６３２を介してＭＶＣ蒸発器容器６３３に通される。特定の実施形態において、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、真空ポンプ構成６３３ｂ～６３３ｄ（ＭＶＣ蒸発器容器６３３の内部に至るチューブ６３３ｂ、真空ポンプ６３３ｃ、および大気へ排出口６３３ｄを含む）を介してその内部に真空圧を加えるように構成されている。ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の圧力を下げることによって、乾燥剤流体内に捕捉される水粒子の蒸発温度（沸点）が下げられて、乾燥剤流体からの水の蒸発が促進される。別の例として、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、入ってくる希釈乾燥剤流体の圧力を下げるために、流路６３２がＭＶＣ蒸発器容器６３３に入る減圧オリフィスを備えてもよい。他の実施形態において、減圧オリフィスは、１つまたは複数の加熱サブシステムの上流に位置付けられてもよい。他の実施形態において、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、その内部の温度を蒸発温度（沸点）まで増大させるための加熱器（図１１の加熱器６３３ａのような）を備え、それによって、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の蒸気圧が下がって、乾燥剤流体からの水の蒸発が促進される。特定の実施形態のＭＶＣ蒸発器容器６３３は、希釈乾燥剤流体内に取り込まれている水の蒸発を促進するように、希釈乾燥剤流体が中に圧送、噴霧、霧化、または他の様態でその内部に提供されるタンクとして具現化される。

ＭＶＣ蒸発器容器６３３内の希釈乾燥剤流体から水が蒸発すると、乾燥剤流体の濃度が増大し、乾燥剤リッチ流体が流路６３４において（たとえば、ＭＶＣ蒸発器容器６３３の底部において）ＭＶＣ蒸発器容器６３３を出る。リッチで温かい乾燥剤流体は、流路６３６に沿って蒸発器前熱交換器６２９に（たとえば、ポンプ６３５を介して）圧送され、そこで、熱が、熱交換器６２９に入る乾燥剤リッチ流体から流路６２６を介して、流路６２６を介して蒸発器前熱交換器６２９に入る希釈乾燥剤流体へと伝達される。乾燥剤リッチ流体は、流路６３７を介して蒸発器前熱交換器６２９を出、そこで、流体は、（乾燥剤リッチ流体が吸収装置６１０を囲む流れ循環経路に入ることを可能にするのに適切なバルブを開くことによって）図９のポンプ６２３に戻される。バルブを適切に構成することによって、ポンプ６２３を出る乾燥剤リッチ流体は、次いで、バッチ動作と連続動作の両方において希釈乾燥剤流体の再循環に関して上述したものと同様に、流路６２４に通され、吸収装置前熱交換器６２５に入る。乾燥剤リッチ流体は、周囲空気から追加の水蒸気を収集するために吸収装置６１０の上部へと流路６２１を介して通される前に、吸収装置前熱交換器６２５を介して冷却される（言及したように、特定の実施形態において、吸収装置前熱交換器６２５の反対側は、下記に論じるように、プロセスの一部として収集される低温水の流れを保持する）。

再び図１２に示すＭＶＣ蒸発器容器６３３を参照すると、希釈乾燥剤流体から蒸発する水蒸気は、流路６５１を介してＭＶＣ蒸発器容器を出る。水蒸気は、各々が水蒸気の圧力を連続して増大させるように構成されている一連の圧縮器６５２を通過し、それによって、流路６５３において一連の圧縮器を出る水蒸気の飽和温度が上昇する。図１２においては６つの圧縮器が示されているが、単一の圧縮器、２つの圧縮器、３つの圧縮器、４つの圧縮器、５つの圧縮器、６つの圧縮器、７つの圧縮器などのような、任意の数の圧縮器が実施されてもよいことは理解されたい。特定の実施形態において、圧縮器６５２に到達する蒸気中の同伴する液体の量を最小限に抑えるために、液体取り込みデバイスが一連の圧縮器６５２の上流に設置される（または、液体取り込みデバイスは、一連の圧縮器６５２のうちの各個々の圧縮器の上流に設置されてもよい）。その上、複数の圧縮器の各々は、付加的に、または代替的に、水蒸気の過熱温度を低減するための（および／または、一般的に圧縮器６５２の各々を冷却するための）注水メカニズムを有してもよい。一連の圧縮器６５２を出た蒸気は、次いで、一連のパイプ（流路６５３を画定する）および／もしくはＭＶＣ蒸発器容器６３３内の別の熱交換器（たとえば、図１１に示すような）を通じて、または、潜熱がＭＶＣ蒸発器容器６３３に入る元々の乾燥剤流体に伝達することを可能にする図１２に示すような別のプロセスライン内に通される。たとえば、圧縮水蒸気は凝縮器６２７を通過し、凝縮器は、顕熱伝達（水蒸気から希釈乾燥剤流体への）を、凝縮プロセスの一部として利用して、水蒸気を液体水に凝縮する。特定の実施形態において、流路６５４において凝縮水を出た凝縮水は、次いで、液体水が貯蔵タンク６５５内に貯蔵されるかまたは貯蔵タンク内で飲料水として使用される前に、同じく顕熱伝達を利用する別の熱交換器（図示せず）を通過してもよい。図１２に示すように、貯蔵タンク６５５は、水の使用を可能にするための排水ラインを有する（流路６５６～６５８に沿っており、流路６５６と６５８との間の任意選択のポンプ６５７（たとえば、遠心力ポンプ、容積型ポンプなど）を含む）。貯蔵タンク６５５が使用領域の上方に上昇される（それによって、必要に応じて位置エネルギーを使用して水が貯蔵タンク６５５から引き込まれることが可能になる）場合、特定の実施形態はポンプを含む必要はない。その上、貯蔵タンク６５５は、貯蔵タンク６５５内の圧力がほぼ大気圧のままであることを保証するためのガス通気孔６５９を有する。特定の実施形態において、貯蔵タンク６５５は、付加的に、水を流路６５４に沿って貯蔵タンク内へと引き込むために貯蔵タンク６５５内で負圧を維持するポンプ６５９ｂを介して、貯蔵タンク内の圧力が大気圧を下回ったままであることを積極的に保証するための減圧メカニズム６５９ａ～６５９ｃを備える。特定の実施形態において、貯蔵タンク６５５、排水ライン６５６～６５８、および／または流路６５４は、付加的に、炭素ベースの水フィルタなどの、１つまたは複数の浄水メカニズムを含んでもよい。希釈乾燥剤流体から抽出される水蒸気から凝縮される水は、たとえ浄化されなくても、少なくとも実質的に蒸留された水であり、したがって、水の意図される最終用途に応じて、使用の前に水に様々な鉱物（たとえば、フッ化物、カルシウム、鉄など）を添加するために、再石灰化プロセスが貯蔵タンク６５５、排水ライン６５６～６５８、および／または流路６５４に含まれてもよいことに留意されたい。

特定の実施形態において、複数のＭＶＣ蒸発器容器が直列に提供され、結果、上流ＭＶＣ蒸発器容器からの乾燥剤流体が、下流ＭＶＣ蒸発器容器に通されて、乾燥剤リッチ流体の濃度が所望の濃度まで増大する。直列セットアップが使用される場合、乾燥剤リッチ流体は、第１のＭＶＣ蒸発器容器から次の（下流のまたは「第２の」）ＭＶＣ蒸発器容器へとルーティングされ、そこで、乾燥剤リッチ流体は、乾燥剤流体から水蒸気を蒸発させるための類似のプロセスを受ける。そのような実施形態において、１つまたは複数の加熱サブシステムの第２のセットが、上流ＭＶＣ蒸発器容器の出口と下流ＭＶＣ蒸発器容器の入口との間の乾燥剤流路に沿って位置付けられてもよい。１つまたは複数の加熱サブシステムの第２のセットは、蒸発器前熱交換器および／または加熱器のうちの１つまたは複数を含む。乾燥剤リッチ流体は、第１のＭＶＣ蒸発器容器を出て、乾燥剤流体の温度を増大させるために第２のＭＶＣ蒸発器容器の上流の蒸発器前熱交換器（および／または加熱器）を通過する。特定の実施形態において、およびは、第１のＭＶＣ蒸発器容器と第２のＭＶＣ蒸発器容器の両方の前に（その上流にある）蒸発器前熱交換器を通過することができる。希釈乾燥剤流体はまた、１つまたは複数の加熱サブシステムの第２のセット内に包含される加熱器（たとえば、電気加熱器、天然ガス加熱器などのような、外部動力加熱器）を利用して、乾燥剤流体が第２のＭＶＣ蒸発器容器に入る前に、乾燥剤流体を蒸発温度までまたはその知覚まで加熱することもできる。乾燥剤流体は、第２のＭＶＣ蒸発器容器内に通され、そこで、再び蒸発温度を下げるために真空を受ける。乾燥剤流体中の追加の水が第２のＭＶＣ蒸発器容器内で気化され、図１０に示すものと類似の様式で圧縮器を通過する。圧縮器（第２のＭＶＣ蒸発器容器に関係する）は、蒸気の圧力を上昇させ、したがって、水蒸気の飽和温度を上昇させる。圧縮器に到達する蒸気中の任意の同伴する液体の量を最小限に抑えるために、液体取り込みデバイスが圧縮器の前（その上流）に設置されてもよい。圧縮器を出た蒸気は、次いで、一連のパイプまたは第２のＭＶＣ蒸発器容器内の別の熱交換器を通じて、または、潜熱が第２のＭＶＣ蒸発器容器内の元々の液体に伝達することを可能にする図１０に示すものと類似の別のプロセスライン内に通される。次いで、凝縮水は、貯蔵タンク６５５内に貯蔵されるかまたは貯蔵タンク内で飲料水として使用される前に顕熱伝達を利用するために、第２のＭＶＣ蒸発器容器に向かう熱交換器を通過する。

特定の実施形態において、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、２つのセクションを包含する分割形状のものであってもよい。１つのセクションが元々のＭＶＣ蒸発器容器６３３として作用し、他方のセクションが、凝縮熱交換器として作用し、これは、隔壁が熱伝達面として作用し、それによって、凝縮熱交換器のロケーションを容器の内側に動かすことを可能にする。図１１を参照して上述したように、ＭＶＣ蒸発器容器６３３は、代替的に、シェルアンドチューブ方式の熱交換を利用して、凝縮がその中で行われることを可能にすることができ、結果、ＭＶＣ蒸発器容器６３３の内部のチューブの表面が、熱伝達面として動作する。

その上、再び図９～図１０を参照すると、凝縮器６２７（または代替的な水源）を出た水の少なくとも一部分は、流路６５４（図１０の）から流路６６１（図９に示す）へと、地熱冷却メカニズム６６２を通じて方向転換して、乾燥剤リッチ流体を吸収装置６１０に導入する前に乾燥剤リッチ流体を冷却するために提供される吸収装置前熱交換器６２５を介して乾燥剤リッチ流体を冷却するために水が利用される前に、水の温度を低減することができる。冷却水は、流路６６５に沿って吸収装置前熱交換器６２５へと通過する前に、流路６６３において、ポンプ６６４を通じて地熱冷却メカニズムを出る。吸収装置前熱交換器６２５を出た水は、流路６６６に沿って通過し、そこで、流路６６１へと再循環することができる。水を図１０の貯蔵タンク６５５に戻すために、ポンプ６６４（地熱冷却メカニズム６６２の下流）を出た水が図１０の流路６５４と交差する流路６６７に沿って方向付けられ（交差は図には示されていない）、および／または、他の様態で貯蔵タンク６５５の入力に提供されるように、一連のバルブを構成することができる。

機械的蒸気圧縮ベースの例示的な動作
以下の論述は、図９～図１０によるＭＶＣ（必要に応じて、特定のコールアウトが図１１～図１２に示す代替形態に与えられている）を大気水生成システムおよび方法の一部として利用する実施形態の動作の例示的な概説を提供する。数値（たとえば、温度値、圧力値など）を参照して「約」という用語が記述されている場合、これは、その値自体と、その値が記述されている方法の同じ機能的動作を提供する、その温度値からの逸脱の両方を包含することに留意されたい。たとえば、「約」１０°Ｆ～「約」５０°Ｆの温度範囲の記述は、１０°Ｆ～５０°Ｆの温度範囲、ならびに、記述されている温度範囲と同じ機能を提供する温度範囲の上限および下限のわずかな逸脱を包含するように意図されている。その上、ＭＶＣプロセスは利用される乾燥剤流体に依存しないため、ＭＶＣは、様々な乾燥剤流体のいずれかとともに利用されてもよい。ＣａＣｌ₂、ＮａＣｌ、ＬｉＣｌ、ＫＣＯＯＨ、ＭｇＣｌ₂、イオン液体、深共晶溶媒、有機液体および／またはそれらの任意の組合せの非限定例を含む、複数の乾燥剤流体のいずれか１つが利用されてもよい。機械的蒸気圧縮のための以下の例示的な方法論は、ＣａＣｌ₂を利用するものとして記載されており、本明細書において論じられている温度および圧力は、特にＣａＣｌ₂とともに使用するために提供されている。したがって、他の乾燥剤流体を利用する実施形態については、他の圧力および温度範囲が提供されてもよいことは理解されたい。

流路６２２において図９の吸収装置６１０を出るＣａＣｌ₂乾燥剤流体は、約１０質量％～約５０質量％の濃度および約７５°Ｆ～約１３０°Ｆの温度において吸収装置を出る。乾燥剤流体は流路６２２に沿って、ポンプ６２３を通り、流路６２６に沿って、凝縮器６２７を通じて流れる。特定の実施形態において、凝縮器６２７は、乾燥剤流体が熱交換器のチューブ側で入る、シェルアンドチューブタイプのものである。プロセス全体の結果として生成される水蒸気は、シェル側に入り、凝縮器６２７内で凝縮される。別の実施形態において、凝縮器６２７は、プレートアンドフレーム熱交換器である。乾燥剤流体は、１つのプレートセットに入り、一方、水蒸気は、他方のプレートセットに入る。水蒸気は、乾燥剤流体を温めるため、凝縮器６２７を通じてトラバースするときに、凝縮器６２７内で凝縮する。別の実施形態において、凝縮器６２７は、二重パイプ熱交換器であり、乾燥剤流体は、内側パイプを通じて二重パイプ熱交換器に入る。水蒸気は、外側パイプを介して熱交換器に入る。水蒸気は、凝縮器６２７を通じてトラバースするときに、内側パイプの外面上で凝縮する。

特定の実施形態において、凝縮器６２７を通じた流れパターンは、対向流の向きにある。他の実施形態において、凝縮器６２７を通じた流れパターンは、凝縮器６２７を具現化する熱交換器の形状および向きに応じて並流の向きにある。

流路６２８を介して凝縮器６２７を出ると、希釈乾燥剤流体の温度は約１３２°Ｆ～約１７０°Ｆである。希釈乾燥剤流体は、次いで、蒸発器前熱交換器６２９に送られ、そこで、乾燥剤リッチ流体（６３６から熱交換器６２９～６３７を通じて流れる）からの顕熱伝達が、希釈乾燥剤流体をさらに加熱する。特定の実施形態において、蒸発器前熱交換器６２９は、希釈乾燥剤流体が蒸発器前熱交換器６２９のチューブ側で入る、シェルアンドチューブタイプ熱交換器である。乾燥剤リッチ流体流路６３６は、蒸発器前熱交換器６２９のシェル側に入る。別の実施形態において、希釈乾燥剤流体は、蒸発器前熱交換器６２９のチューブ側に入り、乾燥剤リッチ流体は、蒸発器前熱交換器６２９のチューブ側に入る。別の実施形態において、蒸発器前熱交換器６２９は、プレートアンドフレーム熱交換器である。希釈乾燥剤流体は、１つのプレートセットに入り、一方、乾燥剤リッチ流体は、他方のプレートセットに入る。別の実施形態において、蒸発器前熱交換器６２９は、二重パイプ熱交換器であり、希釈乾燥剤流体は、内側パイプを通じて二重パイプ熱交換器に入り、乾燥剤リッチ流体は、外側パイプを介して熱交換器に入る。

希釈乾燥剤流体は、約１４０°Ｆ～約２１０°Ｆの温度の流れ６３０において蒸発器前熱交換器６２９を出る。希釈乾燥剤流体は、次いで、加熱器６３１を通じてトラバースする。加熱器６３１は、流体を加熱するための素子バンドルを有する直列電気加熱器であってもよい。加熱器６３１は、流体が素子上を勢いよく流れる可能性を低減するために異なる向きを有することができる。特定の実施形態において、加熱器６３１は、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内に存在してもよい。特定の実施形態において、加熱器６３１は、シェルアンドチューブまたはプレートアンドフレーム型の熱交換器である。特定の実施形態において、加熱器６３１は、光起電パネルを利用して、ソーラーキャプチャからの電気を通じてエネルギーを生成する太陽熱加熱器である。特定の実施形態において、加熱器６３１は、太陽エネルギーを利用して熱の形態の熱エネルギーを生成するフレネルレンズである。特定の実施形態において、加熱器６３１は、本明細書において論じられているような地熱加熱器である。他の実施形態において、加熱器６３１は、燃焼から熱を生成するために酸素と組み合わされる炭化水素燃料源を利用する加熱炉である。特定の実施形態において、周囲空気からの酸素が使用される。加熱器６３１を出ると、希釈乾燥剤流体は、約１５０°Ｆ～約２７０°Ｆの温度になる。

希釈乾燥剤流体は、次いで、流路６３２に沿ってＭＶＣ蒸発器容器６３３へと通過する。別の例として、希釈乾燥剤流体がＭＶＣ蒸発器容器６３３に入る前に、入ってくる希釈乾燥剤流体の圧力を下げるための減圧オリフィスが、流路６３２とＭＶＣ蒸発器容器６３３との間の界面に設けられる。オリフィスを通じた減圧は、約５ＰＳＩＧ～約３０ＰＳＩＧである。特定の実施形態において、減圧オリフィスは、１つまたは複数の加熱器サブシステムの上流に位置付けられる。

ＭＶＣ蒸発器容器６３３の内部は、約－３ＰＳＩＧ～約－１４．６ＰＳＩＧの真空を受けてもよい。特定の実施形態において、真空ポンプが、ＭＶＣ蒸発器容器６３３に付着される。特定の実施形態において、流路６５４、６５３、および６５１（ならびに介在する構成要素）を介してシステムに負圧を与える真空ポンプが、貯蔵タンク６５５に付着される。特定の実施形態において、真空ポンプは、貯蔵タンク６５５とＭＶＣ蒸発器容器６３３の両方に付着される（図１２に示すものに類似して）。

加熱器６３１からの希釈乾燥剤流体が沸点に達すること、および、ＭＶＣ蒸発器容器６３３内のより低い圧力に起因して、水蒸気が希釈乾燥剤流体から分離する。水蒸気は、次いで、圧縮器６５２を通じて送られ、そこで、約０．１ＰＳＩＧ～約５ＰＳＩＧに圧縮される。水蒸気は、次いで、約１６０°Ｆ～約３７０°Ｆの温度で圧縮器６５２を出る。水蒸気は凝縮器６２７に送られ、そこで、上述したように、凝縮の潜熱が希釈乾燥剤流体に伝達される。液体水が、約７５°Ｆ～約１８０°Ｆの温度で流路５４を介して凝縮器６２７を出る。水は、次いで、貯蔵タンク６５５内に収集される。水が必要とされるか、または、貯蔵タンク６５５が満杯であるとき、ポンプ６５７は貯蔵タンク６５５から水を除去する。ポンプ６５７は、遠心力、または容積型ポンプであってもよい。特定の実施形態において、貯蔵タンク６５５は、最終分配点の上方に持ち上げられ、位置エネルギーが使用されて、貯蔵タンク６５５が空にされる。貯蔵水は、１つまたは複数の浄化および／またはろ過メカニズムを介してさらに浄化され得る。貯蔵タンク６５５内の水が蒸留されており、超純水であることに留意されたい。特定の実施形態において、炭素フィルタが、貯蔵タンク６５５と分配点（流路６５８を介してアクセス可能）との間に追加されてもよい。特定の実施形態において、再石灰化プロセスが、貯蔵タンク６５５と分配点との間に追加される。

ＭＶＣ蒸発器容器６３３を再び参照すると、水が分離された後、乾燥剤リッチ流体が、約１５０°Ｆ～約２７０°Ｆの温度で６３４においてＭＶＣ蒸発器容器を出る。乾燥剤流体中のＣａＣｌ₂の質量パーセントは、希釈乾燥剤流体に対して約０．１質量％～約１５質量％増大する。乾燥剤リッチ流体は、ポンプ６３５を通過し、ポンプ６３５は、蒸発器前熱交換器６２９を通じて乾燥剤リッチ流体を搬送し、そこで、乾燥剤リッチ流体から希釈乾燥剤流体への顕熱伝達が行われる。乾燥剤リッチ流体は、次いで、約１３５°Ｆ～約１７３°Ｆの温度で蒸発器前熱交換器６２９を出る。乾燥剤リッチ流体は、次いで、流路６３７～流路６２４～流路６２１に沿って（介在するポンプおよび熱交換器を通じて）吸収装置６１０の入口に送り戻される。特定の実施形態において、乾燥剤リッチ流体は、吸収装置６１０に入る前に約５０°Ｆ～約８０°Ｆの温度に冷却され、吸収装置は、周囲空気中の湿気から凝縮される追加の水を吸収する。

結論
本開示の修正形態および他の実施形態が、上記の記載および関連付けられる図面において提示されている教示の利益を有する、本開示が属する技術分野の当業者に想起されよう。それゆえ、本開示は、開示されている具体的な実施形態に限定されるべきではないこと、および、修正形態および他の実施形態が、添付の特許請求項の範囲内に含まれることが意図されていることは理解されたい。本明細書において具体的な用語が採用されているが、それらは包括的かつ説明的な意味においてのみ使用されており、限定を目的とするものではない。

特定の実施形態において、ＡＷＧシステムの様々な部分は、モジュール式システム構成要素として所望の運用場所まで容易に輸送することができる１つまたは複数の出荷コンテナ内に封入することができる。たとえば、空気予備調節システムが、第１のコンテナ内に封入されてもよく、１つまたは複数の水圧密システム（たとえば、単一段バッチ水圧密システムおよび／または連続水圧密システム）が、第２の出荷コンテナ内に封入されてもよく、１つまたは複数の地熱冷却システム、太陽熱加熱システム、高圧ガス入力などとの接続を可能にするために、様々なポート／入口が出荷コンテナの壁を通じて延伸する。特定の実施形態において、１つまたは複数の凝縮システム、貯水タンクなどが、第３の貯蔵コンテナ内に具現化されてもよい。しかしながら、特定の実施形態は、ＡＷＧシステムの全体が単一の貯蔵コンテナ内に封入され得、周囲環境の諸態様との相互作用を可能にするために、１つまたは複数のポート／入口（たとえば、空気入口／排出口、高圧ガス入口、太陽熱加熱入口／出口、地熱冷却入口／出口など）がその壁を通じて延伸するように構成されてもよいことは理解されたい。

Claims (19)

1. 空気から水を抽出するための方法であって、
   大気流を、吸収装置内で乾燥剤循環ループに沿って流れる乾燥剤リッチ流体と交差させることであり、前記大気流から水蒸気を抽出し、抽出されている水蒸気を吸収して、前記乾燥剤リッチ流体を希釈して希釈乾燥剤流体を形成する、交差させることと、
   前記希釈乾燥剤流体を溶液流路に沿って蒸発器容器へと流すことであり、前記希釈乾燥剤流体から水を蒸発させて蒸発後乾燥剤流体流および蒸発水蒸気流を形成する、流すことと、
   前記希釈乾燥剤流体を前記蒸発器容器へと流す前に、１つまたは複数の加熱サブシステムを介して前記希釈乾燥剤流体を加熱することであり、前記１つまたは複数の加熱サブシステムは、前記希釈乾燥剤流体と前記蒸発後乾燥剤流体流との間の顕熱伝達を実施するための少なくとも１つの熱交換器を備える、加熱することと、
   前記蒸発水蒸気流を、圧縮器を通じて凝縮器へと方向付けることであり、凝縮水を形成し、前記凝縮器は前記溶液流路の少なくとも一部分を画定し、前記凝縮器は、前記凝縮器を通じて流れる前記希釈乾燥剤流体と前記蒸発水蒸気流との間の顕熱伝達を利用して、前記蒸発水蒸気の温度を低下させて前記水蒸気を前記凝縮水に凝縮するように構成されている、方向付けることと
   を含み、
   前記蒸発後乾燥剤流体流は前記乾燥剤リッチ流体として前記吸収装置に戻される、方法。
2. 大気流を吸収装置内で乾燥剤リッチ流体と交差させることは、前記大気流が前記吸収装置の下側部分から前記吸収装置の上側部分へと流れ、前記乾燥剤リッチ流体が前記吸収装置の前記上側部分から前記吸収装置の前記下側部分へと流れるような逆流構成によって、前記大気流および前記乾燥剤リッチ流体を前記吸収装置に提供することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記乾燥剤リッチ流体は、前記吸収装置内のパッキング構成を通じて流れる、請求項２に記載の方法。
4. 大気流を吸収装置内で乾燥剤リッチ流体と交差させることは、前記大気流が前記吸収装置の第１の側から前記吸収装置の反対の第２の側へと流れ、前記乾燥剤リッチ流体が前記吸収装置の上側部分から前記吸収装置の下側部分へと少なくとも実質的に前記大気流に垂直に流れるような交差流構成において、前記大気流および前記乾燥剤リッチ流体を前記吸収装置に提供することを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記大気流は、前記吸収装置の前記第１の側で前記吸収装置の上側部分に近接する空気入口から前記吸収装置の前記第２の側で前記吸収装置の下側部分に近接する排気口へと流れる、請求項４に記載の方法。
6. 前記大気流は、前記吸収装置の前記第１の側で前記吸収装置の下側部分に近接する空気入口から前記吸収装置の前記第２の側で前記吸収装置の上側部分に近接する排気口へと流れる、請求項４に記載の方法。
7. 前記大気流を前記乾燥剤リッチ流体と交差させる前に、前記乾燥剤リッチ流体に、冷水流によって冷却されている熱交換器を通過させることであって、前記冷水流は、前記熱交換器に導入される前に、地熱冷却システムまたは冷却装置のうちの少なくとも１つを介して冷却される、通過させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記１つまたは複数の加熱サブシステムは、前記少なくとも１つの熱交換器の下流に位置付けられている加熱器を備え、前記方法は、前記加熱器を介して前記希釈乾燥剤流体を加熱することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記乾燥剤循環ループは、乾燥剤流体の流路を再構成するための複数の弁を備え、前記方法は、
   前記希釈乾燥剤流体を前記溶液流路に沿って流す前に、前記希釈乾燥剤流体が１つまたは複数の流体流サイクルのための前記乾燥剤リッチ流体として前記吸収装置の吸入口へと方向転換されるように前記複数の弁を構成することと、
   前記希釈乾燥剤流体が前記溶液流路に沿って流れるように前記複数の弁を構成することと
   を含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記蒸発後乾燥剤流体流を前記吸収装置に戻す前に、前記蒸発後乾燥剤流体流を第２の蒸発器容器へと方向付けることであって、前記蒸発後乾燥剤流体流から追加の水蒸気を蒸発させる、方向付けることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. 大気から水を抽出するためのシステムであって、
    吸収装置であり、前記吸収装置内の前記乾燥剤流体を通り過ぎる大気から水蒸気を吸収することによって、乾燥剤流体を乾燥剤リッチ流体状態から希釈乾燥剤流体状態へと希釈するように構成されている、吸収装置と、
    前記乾燥剤流体から水蒸気を蒸発させることによって、前記乾燥剤流体を前記希釈乾燥剤流体から凝縮し、前記蒸発水蒸気を圧縮器に向けて方向付けるように構成されている蒸発器容器と、
    前記吸収装置からの前記乾燥剤流体を前記蒸発器容器に提供するための、前記吸収装置から前記蒸発器容器までの乾燥剤流路と
    を備え、前記乾燥剤流路は１つまたは複数の加熱サブシステムを備え、前記１つまたは複数の加熱サブシステムは、
    前記蒸発器容器を出る乾燥剤流体からの熱を、前記吸収装置と前記蒸発器容器との間の前記乾燥剤流路に沿って通過する前記乾燥剤流体と交換するための熱交換器と、
    前記圧縮器が前記水蒸気の蒸気圧を上昇させた後に前記水蒸気を凝縮するように構成されている凝縮器であり、前記凝縮器は前記乾燥剤流路の少なくとも一部分を画定し、前記凝縮器は、前記凝縮器を通じて流れる前記乾燥剤流体と前記水蒸気流との間の顕熱伝達を利用して、前記水蒸気の温度を低下させて前記水蒸気を凝縮水に凝縮するように構成されている、凝縮器と
    を備える、システム。
12. 前記吸収装置の内部は複数のパッキング構成要素、前記吸収装置の上端に近接する乾燥剤入口、および、前記吸収装置の下端に近接する乾燥剤出口を画定し、前記水平床は、前記乾燥剤入口から前記乾燥剤出口へと流れる液体乾燥剤が、複数の前記少なくとも実質的に水平な床にわたって流れるように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記吸収装置は、付加的に、前記吸収装置の前記下端に近接する大気入口、および、前記吸収装置の前記上端に近接する大気出口を画定する、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記吸収装置の上流の前記乾燥剤流路の一部分内の入力熱交換器をさらに備え、前記入力熱交換器は、冷水流によって冷却され、前記冷水流は、前記熱交換器に導入される前に地熱冷却システムを介して冷却される、請求項１１に記載のシステム。
15. 前記１つまたは複数の加熱サブシステムは、少なくとも１つの熱交換器の下流に位置付けられている加熱器を備える、請求項１１に記載のシステム。
16. 前記乾燥剤流路は、複数の弁を介して、
    希釈状態で前記吸収装置を出る乾燥剤流体がリッチ状態の前記乾燥剤流体として前記吸収装置に提供されるように前記吸収装置の入口へと方向転換される第１の構成と、
    前記吸収装置を出る乾燥剤流体が前記蒸発器容器へと方向付けられる第２の構成と、
    前記蒸発器容器を出る乾燥剤流体が前記蒸発器容器の入口へと方向転換される第３の構成と、
    前記蒸発器容器を出る乾燥剤流体が前記リッチ状態の前記乾燥剤溶液として前記吸収装置に提供されるように前記吸収装置の前記入口へと方向付けられる第４の構成と
    の間で構成可能である、請求項１１に記載のシステム。
17. 前記蒸発器容器は、第１の蒸発器容器であり、前記システムは、第２の蒸発器容器であって、前記第１の蒸発器容器を出る乾燥剤溶液が前記第２の蒸発器容器へと方向付けられるように、前記第１の蒸発器容器に対して下流に接続されている、第２の蒸発器容器をさらに備える、請求項１１に記載のシステム。
18. 前記システムは、前記第１の蒸発器容器と前記第２の蒸発器容器との間に位置する１つまたは複数の加熱サブシステムの第２のセットをさらに備え、前記１つまたは複数の加熱サブシステムの第２のセットは、前記第２の蒸発器容器を出る乾燥剤流体からの熱を前記第２の蒸発器容器へと通過する前記乾燥剤流体と交換するための第２の熱交換器を備える、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記凝縮水を保持するための貯水タンクをさらに備える、請求項１１に記載のシステム。

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