[发明专利]用于以最小能耗进行除湿和大气水提取的方法和系统

权利要求书

1.一种用于HVAC系统的湿度管理系统，包括：

纳米结构的干燥剂多孔材料，其被配置成在第一气压下从进口流中吸收水，并在承受第二气压时从所述材料中释放水，其中所述第二气压低于所述第一气压。

2.根据权利要求1所述的湿度管理系统，其中，所述纳米结构的干燥剂多孔材料被设置于至少一个干燥剂床内。

3.根据权利要求1或2所述的湿度管理系统，其中，所述湿度管理系统还包括真空泵，所述真空泵适于向所述纳米结构的干燥剂多孔材料提供吸力，所述吸力足以降低所述气压并从所述纳米结构的干燥剂多孔材料除去水。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的湿度管理系统，其中，所述纳米结构的干燥剂多孔材料选自由以下各项组成的组：MOF、沸石、介孔氧化硅、共价有机骨架材料；多孔有机聚合物；和多孔碳。

5.根据权利要求4所述的湿度管理系统，其中，所述纳米结构的干燥剂多孔材料是MOF材料。

6.根据权利要求5所述的湿度管理系统，其中，所述纳米结构的干燥剂多孔材料包括：选自由MOF 303、MOF 801或MOF 841组成的组的MOF。

7.根据权利要求6所述的湿度管理系统，其中，所述纳米结构的干燥剂多孔材料包括MOF 303或MOF 801。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的湿度管理系统，其中，所述湿度管理系统还包括用于将热量传递至所述纳米结构的干燥剂多孔材料的热传递系统。

9.根据权利要求8所述的湿度管理系统，其中，所述热传递系统包括热管，所述热管在操作上被配置成将热量传递至所述纳米结构的干燥剂多孔材料。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的湿度管理系统，其中，所述纳米结构的干燥剂多孔材料体现在翅片上的涂层内。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的湿度管理系统，其中，所述湿度管理系统还包括第一组干燥剂容纳床和第二组干燥剂容纳床，所述第一干燥剂容纳床和所述第二干燥剂容纳床中的每一个均包含被配置成从在所述床上通过的空气流除去水的纳米多孔干燥剂材料。

12.根据权利要求11所述的湿度管理系统，其中，所述第一干燥剂床和所述第二干燥剂床包含相同的纳米多孔干燥剂材料。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的湿度管理系统，其中，所述纳米结构的干燥剂多孔材料被配置在三维形状内。

14.根据权利要求13所述的湿度管理系统，其中，所述三维形状是杆。

15.根据权利要求13或14所述的湿度管理系统，其中，所述三维形状被定位于空气通道路径内。

16.一种在没有额外加热的情况下从空气流除去水的方法，所述方法包括：

使含有水的空气流在纳米结构的多孔材料上通过，所述纳米结构的多孔材料被配置成在第一气压下从进口流吸收水，并在承受第二气压时从所述纳米结构的多孔材料释放水，其中所述第二气压低于所述第一气压，以将水收集到所述纳米结构的多孔材料上，然后降低环境气压以从所述纳米结构的多孔材料释放水，并使所述纳米结构的多孔材料再生以用于附加的水捕获。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，通过真空来提供环境压力的降低。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，所述纳米结构的多孔材料被包封在至少两个在操作上分离的床中，其中一个床被定位成从空气流捕获水，而另一个床被定位成释放所捕获的水。