[發明專利]一種熱量緩釋控制方法及熱壓驅動式空氣取水器

有效

• 申請號: 202110467564.6
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113152591B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 黃豐云;張任飛;廖敏如;余冰清;周長青;劉子川;崔悅;郝澤昆;謝安博
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: E03B3/28
• 分類號: E03B3/28
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 鄭勤振

一種熱量緩釋控制方法及熱壓驅動式空氣取水器，包括以下步驟：建立相變層，相變層內裝填相變材料，所述相變層外側設置外夾層，其內側設置內夾層；所述內夾層上開設集水通道，所述集水通道內設置集水帆；高溫環境下，內夾層和外夾層的夾層內部均建立稠密的空氣狀態；降溫時，內夾層和外夾層的夾層內部均建立稀薄的空氣狀態；低溫且高濕度的環境下，內夾層的夾層內部重新建立稠密的空氣狀態，使空氣中水蒸氣在集水通道內液化，經集水帆收集后流入容器內。本發明可適應于白晝溫差較大的區域，對相變材料的熱量緩釋控制來收集空氣中的水蒸氣，可自動控制循環取水，適用范圍廣，自動控制程度高。

技術領域

本發明涉及一種相變材料熱量緩釋系統，尤其涉及一種熱量緩釋控制方法及熱壓驅動式空氣取水器。

背景技術

目前沒有相關針對相變材料熱量緩釋控制的研究。通過對其他領域涉及到的熱量緩釋控制研究，例如針對同步輻射光源中應用的晶體進行熱量的緩釋，利用了水、液氮等作為冷卻介質進行間接或直接的低溫冷卻，達到熱量緩釋的作用，但是在熱壓驅動式空氣取水器中，不便于添加冷卻介質進行低溫冷卻，且低溫冷卻造成的熱量損耗會影響裝置的工作效率；例如針對利用太陽能的地板熱量緩釋中，利用了相變材料對儲存太陽能熱量的地板達到熱量緩釋的作用，但是在熱壓驅動式空氣取水器中，難以利用雙層相變材料達到熱量緩釋。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出熱量緩釋控制方法及熱壓驅動式空氣取水器，具體技術方案為：

一種熱量緩釋控制方法，包括以下步驟：

(1)建立相變層，相變層內裝填相變材料，所述相變層外側設置外夾層，其內側設置內夾層；

(2)所述內夾層上開設集水通道，所述集水通道內設置集水帆；

(3)高溫環境下，內夾層和外夾層的夾層內部均建立稠密的空氣狀態，利用相變材料儲存熱量；

(4)降溫時，內夾層和外夾層的夾層內部均建立稀薄的空氣狀態，減緩相變材料熱量的釋放；

(5)低溫且高濕度的環境下，內夾層和外夾層的夾層內部重新建立稠密的空氣狀態，相變材料快速釋放熱量，使空氣中水蒸氣在集水通道內液化，經集水帆收集后流入容器內。

進一步地，所述內夾層和外夾層的夾層內的空氣狀態可根據環境溫度來自動控制。

一種熱壓驅動式空氣取水器，包括集水箱和氣箱，所述集水箱為外側設置有外夾層的圓柱環，所述集水箱的內部設置有多個集水管，所述集水管的頂部與大氣相連通，所述集水管的內側設置有集水帆，正對所述集水管的底部設置集水容器，所述集水容器與集水管的底部之間設置可供空氣流通的吸氣口，所述集水管均為外側設置有內夾層的圓柱環，所述集水管與集水箱內部之間的間隙裝填有相變材料；所述氣箱通過導氣管與外夾層、內夾層的夾層內部相連通，所述氣箱上設置控制器，所述控制器根據環境的溫濕度來控制氣箱內的氣體進入外夾層和內夾層的夾層內部，從而控制其內部空氣的稠密或稀薄狀態。

進一步地，所述氣箱的上部設置有補壓管，所述補壓管上設置有第一控制閥，所述導氣管上設置有第二控制閥，所述氣箱上設置有加熱器、濕度傳感器、第一氣流傳感器和第一溫度傳感器，所述濕度傳感器設定高閾值以控制加熱器的啟動，所述第一溫度傳感器設定高閾值以控制加熱器的停止和第二控制閥的開啟，所述第一溫度傳感器設定低閾值以控制第一控制閥的開啟，所述第一氣流傳感器設定低閾值以控制第一控制閥的關閉；所述外夾層和內夾層的頂部相連通地設置泄壓管，所述泄壓管上設置有第三控制閥，所述集水箱上設置有第二溫度傳感器和第二氣流傳感器，所述第二溫度傳感器設定低閾值以控制第三控制閥的開啟，所述第二氣流傳感器設定低閾值以控制第三控制閥的關閉。