[发明专利]利用湿度波动来冷却、加热及稳定湿度

权利要求书

1.一种用于在待控制的体积内进行蒸发冷却及/或湿度平衡的系统，其特征在于：所述系统适于在湿度高时从其周围的空气中收集其冷却水，以为了在湿度低时进一步蒸发冷却，所述系统包括：

(a)一个或多个吸附剂储存器，其中包含一定量的固体或液体形式的一吸附材料；

(b)多个空气路径的一配置，在至少一个进气口、所述吸附材料及正好一个排气口之间提供流体连通；

(c)一流动控制系统，包括至少一个风扇，所述风扇与所述多个空气路径相关联并且配置成选择性地产生气流以用于在所述吸附材料及所述气流之间进行热量及质量交换；

(d)一饱和传感器组，包括至少一个饱和传感器，所述饱和传感器用于获取所述吸附材料的一水饱和度，所述水饱和度可以表示为与所述吸附材料处于平衡状态的空气的一相对湿度；

(e)一第一相对湿度传感器组，包括至少一个湿度传感器，所述湿度传感器用于获取进入所述进气口的空气的相对湿度的信息；

(f)一第一温度传感器组，包括至少一个温度传感器，所述温度传感器用于确定待控制的所述体积中的一温度；

(g)一控制器，包括至少一个处理器，所述处理器与所述饱和传感器组、所述第一相对湿度传感器组及所述第一温度传感器组相关联，所述控制器可操作地连接到所述流动控制系统，从而通过选择性地在以下操作之间切换所述流动控制系统来以一冷却模式进行操作：

(i)一冷却操作及/或空气加湿操作，其中当需要冷却及当所述进气口的相对湿度低于与所述吸附材料处于平衡状态的所述空气的相对湿度时，所述控制器操作所述流动控制系统以使得所述吸附材料及所述气流之间进行热量及质量交换；

(ii)一集水操作及/或空气除湿操作，其中当所述进气口的相对湿度高于与所述吸附材料处于平衡状态的所述空气的相对湿度时，所述控制器操作所述流动控制系统以使得所述吸附材料及所述气流之间进行热量及质量交换；以及

(iii)一等待状态，其中当不需要冷却及当所述进气口的相对湿度不高于与所述吸附材料处于平衡状态的所述空气的相对湿度时，所述流动控制系统不会引起与所述吸附材料的热量及质量交换；

从而利用相对湿度波动产生的能量进行冷却、加湿及/或除湿，除了所述流动控制系统及所述控制器所需的能量外，不需要一外部供水或外部能源。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述控制器通过选择性地在以下操作之间切换所述流动控制系统来进一步地以一加热模式进行操作：

(i)一加热操作及/或空气除湿操作，其中当需要加热及当所述进气口的相对湿度高于与所述吸附材料处于平衡状态的所述空气的相对湿度时，所述控制器操作所述流动控制系统以使得所述吸附材料及所述气流之间进行热量及质量交换；

(ii)一吸附材料干燥操作及/或空气加湿操作，其中当所述进气口的相对湿度低于与所述吸附材料处于平衡状态的所述空气的相对湿度时，所述控制器操作所述流动控制系统以使得所述吸附材料及所述气流之间进行热量及质量交换；

(iii)一等待状态，其中当不需要加热及当所述进气口的相对湿度不低于与所述吸附材料处于平衡状态的所述空气的相对湿度时，所述流动控制系统不会引起与所述吸附材料的热量及质量交换；

从而利用相对湿度波动产生的能量进行冷却、加热、加湿及/或除湿。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述系统设置用于调节一封闭体内的一环境，其中所述排气口设置用于将空气输送到所述封闭体中，并且其中所述至少一个进气口被实现为一第一进气口及一第二进气口，所述第一进气口用于从所述封闭体的外部吸取空气，所述第二进气口用于从所述封闭体内吸取空气，所述流动控制系统还包括：一开关装置，包括至少一个可切换的流量阀，所述流量阀限定以下多种状态：

(a)一第一状态，限定从所述第一进气口通过所述吸附材料到所述排气口的一空气路径；以及

(b)一第二状态，限定从所述第二进气口通过所述吸附材料到所述排气口的一空气路径；

所述控制器配置成根据所述封闭体内部及外部的空气状态的一相对湿度及温度以在所述第一状态及所述第二状态之间切换所述流动控制系统。