CN113905707A - 热调节系统 - Google Patents
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Abstract
一种吸附式热泵，其具有：蒸发器，该蒸发器包含工作流体以蒸发流体以产生气体；吸附器，该吸附器包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附气体；蒸气通路，该蒸气通路连接蒸发器和吸附器；和热控制单元，该热控制单元控制蒸发器和吸附器之间通过通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许、停止和重新启动气体流动通过通路。泵可与储存温度敏感材料的隔室一起使用。蒸发器可定位在隔室内部，并且吸附器可定位在隔室外部，或者吸附器可定位在隔室内部，并且蒸发器定位在隔室外部。泵可在包括冷隔室和暖隔室两者的设备中使用，每个隔室都具有绝热层。公开了一种在吸附材料被吸附后重新使用泵的方法。
Description
技术领域
本发明总体涉及用于热调节的系统、装置和方法。
背景技术
热调节系统的一个示例是吸附式热泵。吸附式热泵是一种通过在一个位置(蒸发器)蒸发工作材料(也称为工作流体)并在不同位置(吸附器)将工作材料吸附到吸附材料，将热量从一个地方转移到另一个地方的装置。蒸发器和吸附器通过蒸气通路连接。工作流体在蒸发器中蒸发成工作流体气体需要输入热能，从而冷却蒸发器。工作材料在吸附器中的吸附释放热能，从而加热吸附器。
附图说明
图1是吸附式热泵系统和相变材料缓冲器的示意图。
图2是在使用吸附式热泵和相变材料缓冲器的冷却配置中具有热调节系统的温控容器的示意截面图。
图3是在使用吸附式热泵和相变材料缓冲器的加热配置中具有热调节系统的温控容器的示意截面图。
图4是在使用吸附式热泵、相变材料缓冲器和热管加热器的通用配置中具有热调节系统的温控容器的示意截面图。
图5是在使用外部可再加注吸附式热泵和与吸附器接触的相变材料缓冲器的冷却配置中具有热调节系统的温控容器的示意截面图。
图6是在使用内部可再加注吸附式热泵和与吸附器接触的相变材料缓冲器的冷却配置中具有热调节系统的温控容器的示意截面图。
图7是使用吸附式热泵系统和多个相变材料缓冲器的两室温控容器的示意截面图，其中每个室为不同温度。
图8是吸附式热泵的部件的分解图。
图9是示例热控制单元的视图。
图10是示例热控制单元的示意图。
图11是蒸气通路联接器的示例。
图12A是示出为蒸气通路打开的示例热控制单元阀机构的截面图。
图12B是示出为蒸气通路关闭的图12A的示例热控制单元阀机构的截面图。
图12C是示出为蒸气通路打开的使用在蒸气通路内形成屏障的内部止动件的第二示例热控制单元阀机构的截面图。
图12D是示出为蒸气通路关闭的使用在蒸气通路内形成屏障的内部止动件的图12C的第二示例热控制单元阀机构的截面图。
图13A是由真空绝热板制成的示例绝热容器的截面图。
图13B是由真空绝热板制成的另一示例绝热容器的截面图。
图14是使用吸附式热泵、相变材料缓冲器和热管加热器的第一示例温控容器的热性能图。
图15是使用吸附式热泵、相变材料缓冲器和热管加热器的第二示例温控容器的热性能图。
图16是使用吸附式热泵、相变材料缓冲器和热管加热器的第三示例温控容器的热性能图。
图17是使用吸附式热泵、相变材料缓冲器和热管加热器的第四示例温控容器的热性能图。
图18是图7的两室温控容器的原型的热性能图，其中一个室被加热并且一个室被吸附式热泵冷却。
图19A是示出为阀被操作以打开蒸气通路的第三示例热控制单元阀机构的截面图。
图19B是示出为阀被操作以关闭蒸气通路的第三示例热控制单元阀机构的截面图。
具体实施方式
在以下描述和附图中阐述了本发明的某些实施方案的具体细节以提供对此类实施方案的透彻理解。
本发明可以具有附加实施方案，可以在没有针对任何特定描述的实施方案描述的一个或多个细节的情况下实践，或者可以使针对一个特定实施方案描述的任何细节与针对另一实施方案描述的任何其他细节一起实践。
如本文所用且除非另有说明，术语“一个”被认为是指“一个”、“至少一个”或“一个或多个”。除非上下文另有要求，否则本文使用的单数术语应包括复数且复数术语应包括单数。
除非上下文另有明确要求，否则在整个说明书和权利要求中，词语“包括”、“包含”等应被解释为包含性意义，而不是排他性或穷尽性意义；也就是说，为“包括，但不限于”的意义。使用单数或复数的词语还分别包括复数和单数。另外，当在本申请中使用时，词语“在此”、“以上”、“以下”以及类似引入的词语均应指本申请的整体，而不是指本申请的任何特定部分。
本发明的一个实施方案是一种能够使用吸附式热泵系统，并且在一些实施方案中，使用相变材料(PCM)缓冲器来保持调节的温度或传热速率的系统。在一些实施方案中，吸附式热泵系统可具有阀以控制蒸气流，其中该阀与温度无关(例如，通/断开关)。在一些实施方案中，吸附式热泵系统可具有恒温器以控制蒸气流量，其中恒温器响应于温度来控制蒸气流量。
如上所述，图1所示的吸附式热泵系统100是一种通过在一个位置(蒸发器120)蒸发工作材料并在不同位置(吸附器110)将工作材料吸附到吸附材料，将热量从一个地方转移到另一个地方的装置。蒸发器120和吸附器110通过蒸气通路130连接蒸发器120中工作材料的蒸发需要输入热能，从而冷却蒸发器。吸附器110中工作材料的吸附释放热能，从而加热吸附器。已知有许多工作材料/吸附器对。例如，一对特别有效的材料是作为工作材料的水和作为吸附材料的沸石。使用该水/沸石对，例如通过将吸附式热泵中的空气排空至低于10毫巴的压力水平，可以实现超过100瓦的冷却和加热速率。由于较低的压力，水然后在蒸发器120中在较低的温度下蒸发，并且吸附器110吸附水蒸气。蒸发器120中水的精确蒸发温度可以通过控制蒸发器120中的压力来控制。压力可以通过蒸发器120和吸附器110之间的热控制单元140(例如，阀或恒温器)来控制，所述热控制单元控制蒸发器和吸附器之间的蒸气流动的速率。同样，吸附器中的温度可以通过利用热控制单元140控制蒸气流入吸附器的速率来控制。以这种方式，可以启动、停止和控制从一例到另一例的热传递速率。例如，热控制单元140可以通过恒温器来控制吸附器的温度。例如，热控制单元140可以以独立于温度的方式来控制吸附器的温度，诸如使用开/关阀。
在一些实施方案中，吸附式热泵系统是可逆的或“可再加注的”。这意味着工作材料可以从吸附材料中解吸出来，通常是通过加热吸附材料。吸附材料的加热可以通过多种方式来完成，例如，通过将吸附器放置在烤箱或类似烤面包机的器具中。另一种类型的加热器是从内部加热吸附器110的内置加热系统。工作材料然后从吸附材料解吸并在蒸发器中或在吸附器和蒸发器之间的隔室中冷凝。然后可以再次使用吸附式热泵。吸附式热泵系统可以“加注”，然后在随后用作传热系统之前，在不需要能量输入的情况下存储。
吸附式热泵系统可以由任意数量的蒸发器部分和吸附器部分组成。在一些实施方案中，吸附式热泵系统100由两部分组成：蒸发器120和吸附器110。这两个部分可以通过蒸气通路130接合，蒸气通过所述蒸气通路传递热量。蒸气通路可具有热控制单元140，诸如阀或其他蒸气控制机构，其可以可变地打开或关闭以允许蒸气流过或者减慢或停止蒸气的流动。当阀门打开时，蒸气在蒸发器120中蒸发并在吸附器110中被吸附或吸收，从而将热量从蒸发器部分传递到吸附器部分。
相变材料(称为PCM)是一种在特定温度或温度范围内发生相变的材料。基本相变材料的一个示例是水，它在0摄氏度(“℃”)下从液体变为固体。存在其他类型的相变材料，它们在不同温度下发生相变，例如在5℃或80℃下。PCM的一个关键特性是该材料在相变温度下具有大量潜热。这意味着PCM可以充当热电池或缓冲器，并在其相变温度下释放或吸收热量。PCM由此可用作两个或更多个不同温度区域之间的热缓冲器。
在一些实施方案中，吸附式热泵系统100和PCM缓冲器150的性质被组合以形成在加热或冷却期间不需要任何外部能量输入的集成的、货架稳定的热调节系统。该系统可用于将隔室保持在预定温度范围内，即使外部温度不断变化，而无需任何外部输入。图14至图17示出了来自此类系统的原型温度数据。在图14至图17中，所需的有效载荷隔室温度为2-8℃。在图14中，当外部环境低于0℃时，因为PCM缓冲器150未就位，所以有效载荷隔室下降到低于2℃。在图15中，即使外部环境温度低于0℃，因为PCM缓冲器150和蒸发器120作为热管一起工作以在有效载荷隔室210(例如，参见图2中的隔室)内分布热量，所以有效载荷隔室不会下降到低于4℃。在图16中，即使外部环境为35℃，有效载荷隔室210也保持低于7℃。在图17中，有效载荷隔室210在低达-10℃和高达31℃的环境温度下保持在2℃与8℃之间。
在一些实施方案中，结合了吸附式热泵和相变材料的此类系统可用于保持隔室或物品低温或高温。例如，为了保持物品低温，吸附式热泵系统的蒸发器侧可达到-15℃。如果期望将冷侧温度保持在5℃，则可将5℃PCM添加到系统，使得PCM从蒸发器吸收5℃与-15℃之间的任何多余能量。
在一些实施方案中，本发明是可以使用吸附式热泵100和相变材料PCM缓冲器150调节温度的系统。PCM缓冲器可以以多种方式使用。一种选择是通过从热泵吸收能量和/或将能量释放到热泵中来保持隔室的期望内部温度。另一种选择是通过从外部环境吸收能量和/或将能量释放到外部环境中来保持期望的内部隔室温度。
在图2中，吸附式热泵系统100和相变材料PCM缓冲器150被集成到温控容器200中的热调节系统中。图2示出了一种系统，其中有效载荷隔室210保持在比温控容器200周围的环境外部温度更低的温度。蒸发器120和相变材料缓冲器150均位于绝热层220内。一个优选实施方案是其中相变材料缓冲器150定位在蒸发器120和内部有效载荷隔室210的壁之间。吸附器110位于绝热层220之外。相变材料PCM缓冲器150具有高比能量密度(例如，其可以是在5℃下发生相变的材料，其蓄热容量为200-250J/g)。在该优选实施方案中，温控容器200可定位在外纸箱内。在这种情况下，外纸箱应该在吸附器110附近的区域通气，以帮助将热量从吸附器排到环境中。
如图3所示，本发明的另一个实施方案使有效载荷隔室210的温度保持在比温控容器200外部的周围环境温度更高的温度下。这可以通过改变蒸发器120和吸附器110的取向来实现。为了使有效载荷隔室210保持温暖，蒸发器120放置在绝热层220的外部并且吸附器110位于绝热层220的内部。这允许热量从有效载荷隔室210外部传递到有效载荷隔室210内部。相变材料PCM缓冲器150在较高温度下储存大量能量(例如，具有220J/g的蓄热容量的80℃相变材料)。
本发明的附加实施方案在图4中示出。该实施方案包括温控容器200，当外部环境温度高于期望的有效载荷隔室温度时，所述温控容器冷却有效载荷隔室210，而当外部环境温度低于期望的有效载荷隔室温度范围时，还加热有效载荷隔室210。这可以通过将蒸发器120和相变材料PCM缓冲器150都放置在绝热层220的内部而将吸附器110放置在绝热层220的外部来实现。在冷却模式中，吸附式热泵系统100的热控制单元140被设置为通过调节从蒸发器120传递到吸附器110(例如通过恒温器)的蒸气量(并因此调节冷却量)来保持有效载荷隔室210内的温度范围。当外部环境温度下降到低于期望的有效载荷隔室温度范围时，热控制单元140停止蒸气流动，从而有效地停止热量通过蒸气从有效载荷隔室210内部传递到隔室外部。然后系统进入被动加热模式。在被动加热模式下，相变材料PCM缓冲器150开始冻结，这将其潜热释放到有效载荷隔室210中。然后，这种潜热将有效载荷隔室温度保持在期望范围内，直到PCM缓冲器完全冻结。在非常冷的环境温度下，相变材料PCM缓冲器150可以被不同的热源(诸如热管加热器160)替代或增强。热管加热器160与蒸发器120集成在一起，使得热管效应将来自热管加热器160的热量分布到整个蒸发器120。例如，如果在-10℃至35℃范围的环境温度下期望的有效载荷隔室温度为2-8℃，则当环境温度高于5℃时，吸附式热泵系统可用于将隔室冷却至期望范围。当环境温度低于5℃时，例如，可以使用4℃相变材料PCM缓冲器来被动地将有效载荷隔室温度升高到期望的2-8℃范围，直到PCM缓冲器冻结。当PCM缓冲器150冻结时，热控制单元140启动热管加热器160，从而通过蒸发器120的热管效应来加热有效载荷隔室210。相变材料可用于在隔室中保持高于冻结温度。在一些实施方案中，加热模式和冷却模式可以颠倒和/或重复。
图5和图6以截面示出了本发明的附加实施方案。在这些图中，PCM缓冲器150与吸附器110热接触。PCM缓冲器150从吸附器110吸收热量以调节吸附器110的温度并保护用户免受来自吸附器110的过多热量。蒸发器120位于有效载荷隔室210内部并冷却有效载荷隔室210。蒸气通路130允许蒸气从蒸发器120流到吸附器110。热控制单元140调节从蒸发器120到吸附器110的蒸气流量以达到有效载荷隔室210内的温度范围。有效载荷隔室210和蒸发器120被容器200(诸如真空绝热瓶)包围。PCM缓冲器150的量和温度范围根据蒸发器尺寸、要冷却的材料量和绝热层220的热泄漏来计算。图6包括附加部件，即吸附器加热盘管118。吸附器加热盘管118用于加热吸附器110以对吸附式热泵再加注。
本发明的一些实施方案可以与压缩机系统或现有系统的另一种变体组合。该实施方案可以是用于控制便携式单元的温度的无电池冷却和加热系统，但可存在将本发明与基于压缩机的系统(在使用期间其确实需要电池或电力)结合时可能合乎期望的情况。例如，人们可能希望将本发明描述为标准的基于压缩机的冷却系统或另一种变体或类型的系统的备用系统。
如上所述，吸附式热泵系统100包含热控制单元140，所述热控制单元实现启动停止(或开/关)系统功能。这导致系统能够被储存以备在各种环境温度下使用，并且温度调节功能可以根据用户需要或根据控制机构的设置来启动或停止。例如，可基于时间或热阈值(诸如内部温度或外部温度和/或压力或其组合)来触发开/关功能。作为附加示例，系统可以在设定的时间量之后启动，例如作为提供冷却的备用系统。
温度控制系统可被配置为单次“加注”多次使用，其中人们可以启动温度调节一段时间，然后停止温度调节一段时间，然后再次重新开始温度调节，而无需任何外部输入，诸如电、电池、冰或其他新的相变材料。这可以重复任意次。
温度控制系统也可为单次使用或“不可逆”控制，使得一旦单元开启，其就必须在其整个生命周期内保持开启并且不能关闭(例如，通过机械、电子或数字方式，或其组合)。这在防篡改系统中可能很有价值，在这种系统中，用户可能想要确定装置之前没有被开启过。
吸附式热泵系统100可以与温控容器200的壁不可分离。
吸附式热泵系统100可以与温控容器200的壁可分离。完全使用过的吸附式热泵系统可以从温控容器中移除，并替换为“加注的”吸附式热泵系统。
相变材料PCM缓冲器150可以集成到蒸发器120中以在蒸发器内实现“热管”效应。热管是一种经由蒸发和冷凝的连续循环来转移热量的装置。热量使液体蒸发，并且产生的蒸气在较冷的区域冷凝并放出热量。这个循环持续地将热量从较热的区域迅速转移到较冷的区域。这种热管效应有助于在整个蒸发器中并因此在整个有效载荷隔室210中保持相似的温度。相变材料PCM缓冲器150可以与蒸发器120集成或与其邻近或以其他方式与其热连接。
吸附式热泵系统100可以使用专门定制设计的干燥剂作为实现能量密度(例如每千克150瓦时)的吸附材料。然而，本发明可以与其他种类的干燥剂一起使用，包括那些尚未开发的干燥剂。
吸附式热泵系统100的蒸发器120可被制造成多种几何形状。例如，蒸发器可以配置有任意数量的平面侧。平面侧可以定位成形成封闭区域。蒸发器可以热连接到有效载荷隔室210的表面区域的其他部分，例如但不限于利用铜、铝、热管和/或强制对流。
吸附式热泵系统100的吸附器110可以使用特殊的热填充工艺形成。首先，吸附材料在外部被加热和干燥。加热期间达到的温度范围需要优化以实现特定的性能要求而不损害图8中的吸附材料或吸附器真空屏障材料102。吸附器110周围使用的吸附器屏障材料102可以是例如来自列表，包括但不限于包含铝或金属化屏障的多层箔，或不锈钢、玻璃和/或塑料。
热泵100的吸附器110可被制造成多种几何形状。例如，吸附器可以是来自列表的形状，包括但不限于各种尺寸的圆柱形、球形和矩形。吸附器可以与多种其他材料(诸如塑料、相变材料、金属或气体)热连接。
系统的其他部件可以通过特殊方式进行加热、脱气和清洁，以实现最佳性能。
吸附式热泵系统100可以是可再加注的。可以使用例如但不限于加热板、水浴、油浴、热空气和/或加热棒来加热吸附器110。加热源可以集成在吸附器内部或吸附器外部。蒸发器侧可以在再加注期间使用任何冷却方法进行冷却，例如但不限于自然对流、强制对流、液体浴、空气流、冷板、冷指和/或冷喷雾。
热控制单元140可以是若干类型中的一种或多种。例如，热控制单元140可以由限制工作材料流动的双稳态阀组成。热控制单元可以由开/关阀组成。热控制单元可以包括止回阀，或其他种类的阀，甚至待开发的阀。
在一些实施方案中，热控制单元也可以对温度敏感，在这种情况下被描述为恒温器。此类恒温器可以是若干类型中的一种，诸如但不限于双金属或毛细管部件或压力调节器恒温器。
有效载荷隔室210可以使用任何绝热材料来绝热，诸如但不限于真空绝热板(VIP)、纸板、泡沫、塑料、玻璃纤维绝热物和/或真空绝热物。
吸附式热泵系统100也可以在绝热物的外部使用以保持标准温度(例如，放置在风扇前面的冷却单元附件，用于在设定温度下的快速温控空气通路)。
吸附式热泵系统100可以处于真空下。如果处于真空下，则可以通过多种方式保持该真空，无论是通过主动泵还是通过抽真空和气密密封来长时间保持真空。
PCM缓冲器150可以物理地结合到吸附式热泵系统100中，或者PCM缓冲器可以热连接到吸附式热泵系统，或者PCM缓冲器可以与吸附式热泵系统分开并且实际上只是相同系统的一部分。
吸附式热泵系统100可用于冷却或加热或保持在给定的温度范围。
蒸发材料可以是无毒的水，但不限于水。蒸发工作材料还可以是但不限于氨和/或制冷剂，和/或具有适当蒸气压力的其他材料。
干燥剂可以是沸石，包括不含粘合剂的沸石，但不限于沸石；干燥剂还可以是但不限于氯化钙或二氧化硅或吸附蒸发工作材料的其他材料。
PCM缓冲器150可以是液体或固体或凝胶，或其他状态的物质(诸如但不限于液晶)或其组合。PCM缓冲器可以围绕蒸发器120、吸附器110模制，和/或围绕有效载荷隔室210的边缘放置。
吸附式热泵系统100可被配置为单次使用或可重复使用。PCM缓冲器150可被配置为单次使用或可重复使用。温控容器200可被配置为单次使用或可重复使用。
图7示出了具有吸附式热泵系统的两室温控容器500的实施方案的示意截面，所述两室温控容器被配置为包括处于不同温度的两个有效载荷隔室510和520。在该实施方案中，有效载荷隔室510由吸附器540加温并且有效载荷隔室520由蒸发器530冷却。暖的PCM缓冲器580有助于调节有效载荷隔室510的温度，并且冷的PCM缓冲器570有助于调节有效载荷隔室520的温度。有效载荷隔室510被加热，而同时有效载荷隔室520被冷却。蒸气通路550允许蒸气从蒸发器530流向吸附器540，其由热控制单元560控制。有效载荷隔室510、暖的PCM缓冲器580和吸附器540被暖的绝热层590包围。有效载荷隔室520、冷的PCM缓冲器570和蒸发器530被冷的绝热层570包围。取决于有效载荷隔室520和510中期望的温度范围，PCM缓冲器570和580可以被单独去除或两者都被去除。包括蒸发器530、吸附器540、蒸气通路550和热控制单元560的吸附式热泵系统可以交换进和交换出以在两室温控容器500外部再加注，或者其可以就地加注。
图18示出了来自具有吸附式热泵系统的图7的两室温控容器500的原型的示例热性能数据。在图18中，“热侧”是指吸附器540，并且“冷侧”是指蒸发器530。图18示出了在20℃的环境外部温度下加温至高于50℃的温度的有效载荷隔室510和冷却至低于10℃的温度的有效载荷隔室520。
温控容器200的某些实施方案的优点是能够使装置立即可用以调节温度而无需在使用前对相变材料进行任何制冷或加热。
该系统的某些实施方案的另一个优点是其可以比仅使用相变材料的系统重量更轻，因为在吸附式热泵系统内的蒸发相变过程中可能具有更大的能量密度。
该系统的某些实施方案的额外优点是在使用期间能够不需要主动加热或冷却系统，因为该组合提供了足够的热保护。对于寒冷天气保护而言尤其如此(相对于主动加热系统或简单的良好绝热)。
温控容器200的某些实施方案的又一个优点是相变材料PCM缓冲器150不需要与系统分开冻结或制冷，这导致使用时更容易的后勤工作。整个系统可以处于各种室温下，并且一旦吸附式热泵阀打开，就将达到期望的系统温度。这是对现有系统的重大改进，现有系统中许多系统需要由电池或其他方式的电力输入供电的内置加热或冷却。此外，许多其他系统需要在立即使用前进行外部加热或冷却，这显著增加了物流限制。该系统的某些实施方案消除了上述两种物流限制，这在当前使用中很常见：(1)在使用期间不需要外部能量输入来保持期望的温度，以及(2)在系统立即使用前不需要主动加热或冷却系统。
吸附式热泵系统100的某些实施方案进一步的优点是使用热控制单元140来控制系统何时操作。当热控制单元打开阀时，系统处于主动温度调节操作。然而，阀可以在整个操作中途关闭并保持系统的其余热功率。然后，当再次需要时，阀可以重新打开，完全无需任何外部能量输入。系统的可切换性质在提供额外的使用灵活性方面很有价值。
吸附式热泵系统100的某些实施方案的优点在于，当环境温度无论是比期望的更热还是比期望的更冷时，它们均可以保持设定的温度范围。
吸附式热泵系统100的设计可以是基本上线性的方式，诸如图8所示。为了该实施方案的目的，吸附器110部分在左侧，并且蒸发器120部分在右侧，但它们可为不同的配置。热控制单元140在中间，但在其他实施方案中其可位于别处。吸附器110和蒸发器120的宽度可以彼此相等，或者它们可以不相等。该设计可以包裹在由一种或多种材料组成的外部屏障材料102层中，根据材料的不同，所述外部屏障材料可以具有不同的热力学性质；在多种材料的屏障的情况下，它们可能不同，从而允许系统将热泵着重于某些区域，同时限制其他区域的热力学相互作用。
热控制单元140可以由管件、管道或其他材料组成，这允许蒸气流动同时支持蒸气流过的真空区域。这种材料可以是单轴刚性网格材料。材料也可以是双轴或三轴网格材料。
热控制单元140可以通过捏住管从外部关闭。可以通过在管和第三部件之间滑动第二部件来将管夹紧关闭。热控制单元的管可以通过拉动翼片来打开。在一些实施方案中，可以通过使用阀和/或塞子来关闭管。翼片可以是基本上矩形的部件；然而，对于其他实施方案，翼片可以采用其他形状和配置。在一些实施方案中，管可以是柔性的，而在其他实施方案中，其可以是非柔性的，并且使用替代的关闭方法。
热控制单元140的阀143可被设计成如图12A和图12B示意所示，或者替代地，如图12C和图12D示意所示。在图12A和图12B中，外部致动器138定位在蒸气通路130附近。图12A示出了处于打开位置的外部致动器138，这允许蒸气流过蒸气通路130。致动器138旋转以关闭蒸气通路130以防止蒸气流。图12B示出了处于关闭位置的阀143。致动器138被设计成由用户或由控制器反复打开和关闭。外部致动器138定位在真空屏障材料102的外侧。其他实施方案可包括开关、按钮或拉动机构以致动阀。
图12C和图12D示出了由柔性管构成的蒸气通路130，内部止动器136位于所述蒸气通路中，所述内部止动器可定位以在蒸气通路130内形成屏障。内部止动器136定位在真空屏障材料102的内侧。内部止动器136可以经由从外部在适当的位置挤压蒸气通路130的管而被置于打开或关闭位置。在图12C中，蒸气通路被示为打开，并且在图12D中，蒸气通路被示为关闭。在其他实施方案中，管可以替代地是刚性的或仅部分柔性的并且由阀或其他固定装置操作。
在图8中作为示例示出的吸附式热泵系统100的蒸发器部分中，应当基于用户和环境的需要优化吸附或芯吸材料122的位置和量以获得最佳性能。一旦放置在绝热层220的内部，则所述量的这种材料可以或多或少地位于蒸发器120的底部上。一旦放置在绝热层220中，则所述量的这种材料可以或多或少地位于蒸发器120的侧面或顶部上。在一些实施方案中，材料可以仅部分地接触温控容器200的侧面(图8中未示出)，而在其他实施方案中，其将齐平或完全接触。
吸附式热泵系统100的吸附器110和蒸发器120可以通过一个或多个联接器144(参见图9)连接，其可以附接、焊接、胶合或以其他方式气密密封到外部屏障材料102。该喷口或联接器然后可以允许蒸气仅流过蒸发器120和吸附器110之间的受控截面。该联接器零件的示例如图11所示。
温控容器200可以是具有任意数量的冷却侧面(包括两个侧面以及顶部和底部)的隔热箱。隔热箱可以包括使4个侧面冷却，但顶部或底部不冷却。在一些实施方案中，容器的所有侧面都可以基于装置的布置进行冷却；该装置可以在具有各种形状的容器内工作，包括各种长方体、圆柱体、棱柱体或采用其他形状的容器。
吸附式热泵系统100可通过一个或多个抽气端口126抽气，如图8所示。抽气端口126可由网格材料构成，其允许气体和蒸气从其流过。抽气端口126可以通过热和/或压力和/或粘合剂和/或其他密封方式密封。
基本上包围有效载荷隔室210的绝热层220可以用真空绝热板(VIP)222绝热。VIP222的布置的两个示例在图13A和图13B中示出。VIP 222可被布置成使得通过顶部的盖子或通过侧面的门进入有效载荷隔室210的内部。本发明的一些示例可以结合被结合到侧面或盖子/顶部中的一者中的开口或门；此类变体还可结合密封件以防止绝热效率不足。
吸附器110的形状可以由袋子形成。袋子可以是简单的双面袋，或者袋子可以具有多于两个面。袋子的形状可以类似于蒸煮袋或带角撑板的袋子。吸附器110部分的一些示例可具有更刚性的结构，诸如成形为使得其呈现圆边立方体形状的袋子，或者其可以具有足够刚性的结构以保持有边的三维形状。
真空屏障材料102和吸附式热泵系统100的设计应选择为允许所需的功能同时最小化跨绝热层220传递的热的量。这可以通过选择具有低热导率的薄材料以及通过将穿过绝热层220的材料的量保持在最低限度的机械设计来实现。如果期望特定效果，替代变体可以改变一些或所有侧面上的绝热层220的厚度以实现诸如更牢固地装配在特定容器中或引导热传递的效果。一种此类真空屏障材料102是由不同材料的层(其中至少一个层具有低气体传输率，诸如铝)以及附加材料层(其增加了整个层压材料的强度并允许密封材料以及低的气体泄漏率)制成的多层层压材料。真空屏障材料102的一个优选实施方案是具有至少七微米厚度的铝层和熔化温度高于150摄氏度的聚丙烯或聚酰胺密封层的多层层压材料。虽然金属或玻璃传统上具有最低的气体传输率，但任何达到低于10-4毫巴升/秒的氦泄漏率的材料都是合适的，即使其不含金属或玻璃。
本发明的一个实施方案是一种货架稳定的温控容器200，其可以独立地按需提供温控空间，而无需任何外部输入(无需必须使用预冻冰、预调节的PCM或非电池电力)。这是使用创造性的热调节系统来实现的，该系统将容器的温度保持在设定范围内一段时间。例如，温控容器200在30℃的外部环境温度下将12升内部空间体积保持在2-8℃之间的温度至少96小时。热调节系统是包含吸附式热泵系统100，并且在一些实施方案中，包含相变材料PCM缓冲器150的系统。热调节系统还包括热控制单元140以根据温控容器200的期望内部温度和热负荷来控制由热调节系统提供的冷却和/或加热的量。热控制单元140包括阀以控制吸附式热泵内部的蒸气流。
温控容器200：
冷却便携式容器的标准方法包括使用压缩机、热电装置或相变材料(诸如冰)。这些方法都有一定的缺点：压缩机和热电装置需要近乎恒定的电力供应，无论是经由插头还是相对大型的电池；压缩机噪音相对较大；热电装置仅在有限的温度范围内有效并且效率极低；相变材料在使用前需要预处理过程(即冻结)，并且必须保持持续冷冻以避免熔化。
温控容器200的本发明的一个优选实施方案是避免所有这些缺点的便携式容器。容器是“预加注”的，然后可以在使用前在室温下储存。当期望冷却时，热控制单元140被激活并且冷却立即开始，而不需要任何外部输入，诸如电力或相变材料。优选实施方案几乎无声，不需要任何电输入或大型电池，在非常宽的温度范围内有效，相对高效，并且在立即使用前不需要任何预处理过程。
温控容器200由若干集成系统组成。首先，隔热空间有效载荷隔室210被冷却和/或加热到设定的温度范围，诸如2-8℃。绝热层220的目的是限制进出有效载荷隔室210的热的量。在这种情况下，真空绝热板(VIP)222用作绝热层220；然而，绝热物可以是真空绝热物(如真空瓶)、发泡聚苯乙烯、发泡聚丙烯或其他绝热泡沫或材料。第二，由VIP板形成的绝热层220包含在外纸箱内，所述外纸箱可由纸板或塑料制成。第三，热控制单元140用于根据外部温度和有效载荷隔室210的期望温度之间的相对差值来转移、产生或吸收热量。
热调节系统：
热控制系统由若干集成系统组成。首先，当外部温度高于期望的内部温度时，吸附式热泵系统100用于提供主动冷却。第二，当外部温度略低于期望的内部温度或偏低达相对较短的时间段时，包含相变材料(PCM)的相变材料PCM缓冲器150与吸附式热泵系统100协同使用以被动地将有效载荷隔室210的温度保持在期望的指定范围内。第三，如果外部温度显著低于期望的内部温度或偏低达较长的时间段，则相变材料的容量可能会耗尽，在这种情况下，热管加热器160与吸附式热泵系统100协同使用以将有效载荷隔室210保持在期望的指定温度。第四，热控制单元140感测有效载荷隔室的温度并调节加热和冷却的量以将有效载荷隔室保持在期望的指定温度。
吸附式热泵系统100是由蒸发器120和吸附器110组成的系统。吸附器110置于有效载荷隔室210外部并且蒸发器120置于有效载荷隔室210内部。吸附器和蒸发器可以通过蒸气通路130接合，蒸气通过所述蒸气通路传递热量。蒸气通路交叉部分由热控制单元140控制，所述热控制单元可以可变地打开或关闭阀以允许蒸气流过或者减慢或停止蒸气的流动。当阀打开时，蒸气在蒸发器120中蒸发并在吸附器110中被吸附或吸收，从而将热量从蒸发器传递到吸附器。
吸附式热泵系统100的构造：
图8示出了吸附式热泵100的一个实施方案的内部部件。吸附式热泵系统100使用沸石112作为吸附器110中的吸附材料并且使用水作为工作材料。在优选实施方案中，吸附材料被简单地放置在吸附器中的屏障材料102的内部。在附加实施方案中，吸附材料包含在可移除筒内并且吸附器具有筒接收器，筒可以可移除地定位在所述筒接收器内。吸附式热泵系统100被完全封闭在由具有高气体屏障性质的屏障材料的外壳制成的多层箔屏障102中，使得可以在由屏障材料制成的箔屏障102的外壳内部产生和保持1-10毫巴的真空水平。沸石112被封闭在吸附器110中。导管包括在吸附器110和蒸发器120之间延伸的蒸气通路130，以允许水蒸气从蒸发器120流到吸附器110。蒸发器内部是若干不同材料的层。芯吸材料122用于在整个蒸发器周围保持和分布液态水。半刚性通道材料124用于在芯吸材料122和箔屏障102之间形成通道，水蒸气可以自由地流过该通道。当将热量施加至蒸发器表面时，液态水蒸发。所形成的水蒸气通过通道材料124流向吸附器110，最终通过水蒸气通路130流入吸附器110，在那里水与沸石112结合。水蒸气将热量从蒸发器120转移到吸附器110。沸石112有效地从封闭环境中去除水蒸气，这允许更多液态水在蒸发器中蒸发并继续冷却过程。在图8中，吸附器110、蒸发器120、蒸气通道130和热控制单元140都在真空屏障材料102的内部。蒸发器120、吸附器110、蒸气通道130和热控制单元140可以大体上封闭在独立的真空屏障材料内部。热控制单元140可以部分地在真空屏障材料102的内部并且部分地在其外部。在一些实施方案中，热控制单元140可以完全在真空屏障材料102的外部。
蒸气通路130的截面尺寸取决于由热泵传递的期望的热的量。0.01平方厘米与10平方厘米之间的截面蒸气通路130尺寸将实现0.1瓦与200瓦之间的传热速率。一个优选实施方案具有在0.1平方厘米与5平方厘米之间的截面蒸气通路尺寸。蒸气通路130的截面的形状还可最小化过量的热传递。一个优选实施方案在一个维度上具有在0.01厘米与2厘米之间的蒸气通路130最大尺寸。
在吸附材料是沸石并且工作流体是水的实施方案中，沸石与水的比率影响吸附式热泵100的正确运行。为了改善热传递和整个系统质量，100与500克水/千克解吸沸石之间的比率是理想的，并且150-350克水/千克解吸沸石的比率是优选的。沸石112的尺寸和形状也影响吸附器110内改善的蒸气流动。0.5毫米与12毫米之间的沸石颗粒直径是理想的，而2.5毫米和5.0毫米之间的直径是优选的。
相变材料PCM缓冲器150：
在一些实施方案中，吸附式热泵100和PCM缓冲器150的性质被组合以形成集成的系统，所述集成的系统既可以冷却也可以加热有效载荷隔室210。冷却由如上所述的吸附式热泵系统100提供。加热由PCM缓冲器150提供。这通过在绝热层220和蒸发器120之间将一层PCM缓冲器150放置成与吸附式热泵系统的蒸发器120热接触来实现。该层PCM缓冲器150被封闭在具有高气体屏障性质的抽空的箔屏障材料102外壳中。
当外部温度低于期望的内部温度时，热流出有效载荷隔室210。通常情况下，有效载荷隔室温度之后降低。与热泵蒸发器120协同作用的该层PCM缓冲器150阻止并减缓这种温度下降。热量流出导致PCM缓冲器150的温度降低直到达到相变温度。PCM然后在其发生相变(冻结)时释放潜热，从而在一段时间内阻止并减缓有效载荷隔室210中的温度降低。当不期望冷却时，热控制单元140停止蒸气从蒸发器120流向吸附器110。热泵蒸发器120然后与作为热管的该层PCM缓冲器150协同作用以将PCM潜热分布在有效载荷隔室210周围。否则，有效载荷隔室的远离PCM缓冲层的区域的温度仍将继续下降。一旦PCM已完全变相，有效载荷隔室的温度就继续下降。
在图2中，吸附式热泵系统100和相变材料PCM缓冲器150部件与充当热缓冲器的相变材料组合。图2示出了一种系统，其中内部有效载荷隔室210保持在比隔室周围的环境温度更低的温度下。蒸发器120和相变材料PCM缓冲器150都位于有效载荷隔室210内部，彼此热接触。吸附器110位于有效载荷隔室210外部。相变材料具有高比能量密度(例如，其可以是在5℃下发生相变的材料，其蓄热容量为200-250J/g)。
主动加热单元：
对于外部温度保持在-10℃和35℃之间的大多数使用场景，使用PCM缓冲器150的吸附式热泵系统100便足够了。例如，可以实现行业标准ISTA 7D冬季测试分布图。在某些情况下，外部温度可能会低于-10℃，或者保持比ISTA 7D冬季温度分布图更冷达更长时间。在这种情况下，需要附加热源。图4示出了与热泵蒸发器120热接触的热管加热器160形式的热源的添加。热管加热器160热源可以是电阻热源，或化学热源，或热电热源。当该层PCM缓冲器150完全冻结时，热控制单元140打开管道加热器以提供额外的热量。该额外的热量通过充当热管的热泵蒸发器120在有效载荷隔室210周围传输。
热控制单元140：
热控制单元140监测有效载荷隔室210的温度，将其与期望温度进行比较，并调整冷却和加热速率以达到并保持期望温度。热控制单元140包括控制从蒸发器120到吸附式热泵系统100中的吸附器110的水蒸气的流率的装置。图9和图10示出了这种蒸气流率控制的两个示例。在图9中，阀143由用户或控制器打开和关闭以启动和停止蒸气通过蒸气通路130的移动。阀143可以在图8中所示的真空屏障材料102的内部或外部。蒸气的移动速率以及因此温度由附接到蒸气通路130的机械恒温器141控制。机械恒温器141内部是双金属142线圈，其响应于温度变化而改变形状并打开或关闭蒸气通路130中的孔口。机械恒温器141与蒸发器120热接触。双金属142被定位成使得当有效载荷隔室210的温度低于期望的设定点时其关闭蒸气通路130，并且当有效载荷隔室210的温度高于期望的设定点时打开蒸气通路130。蒸气通路130通过联接器144密封到屏障102的材料。在蒸气通路130的与机械恒温器141相对的端部处是吸附器通道145。吸附器通道145将蒸气分布到吸附器110内的沸石112。
图10示出了热控制单元140的第二示例的示意图。控制器146经由温度传感器149测量有效载荷隔室210内的温度。控制器146响应于温度传感器149向齿轮马达147发送信号以打开或关闭阀148。阀148被定为成(部分或完全地)打开或关闭蒸气通路130。
图19A和图19B示出了示例阀148的截面。图19A示出了处于打开位置的阀148，并且图19B示出了处于关闭位置的阀148。蒸气通路130被阻挡材料102封闭。密封屏障材料132在每一端被密封到屏障材料102的相对的内侧，当阀148关闭时，这完成跨蒸气通路130的内部密封。密封屏障132的一例是稳定板134，并且另一例是密封衬垫135。在优选实施方案中，密封销133通常在大气压力下紧靠密封衬垫135密封封闭。在附加实施方案中，密封销处于常开位置并且可移动到关闭位置。密封销133可由用户或由致动器(诸如齿轮马达147)移动。当密封销133处于打开位置时，蒸气流过蒸气通路130。密封销133部分地或完全地打开和关闭以允许特定的蒸气流率通过蒸气通路130以将有效载荷隔室210中的温度保持在指定范围内。
热控制单元140不与该层PCM缓冲器150相互作用，其如上所述被动地影响温度。热控制单元140根据需要打开和关闭热管加热器160以达到有效载荷隔室210的期望温度。
热调节系统的再使用方法：
一些吸附式热泵是可逆的、可再处理的或“可加注的”。这意味着工作材料可以从吸附材料解吸，通常是通过压力和温度。在本发明的一些实施方案中，使吸附式热泵系统100逆转的装置未内置在吸附式热泵系统本身中，因为这会增加产品的额外费用、重量和空间。相反，提供了一种在受控“再加注”设施中逆转、再处理或再加注吸附式热泵系统的方法。
使用后，热调节系统或吸附式热泵系统返回至加注设施。吸附器110中的吸附材料和蒸发器120中的工作材料从屏障材料102中移除。吸附材料被处理，或被再处理或被解吸以准备材料供另外使用。然后将解吸的吸附材料和工作材料更换到新的屏障材料外壳中。然后吸附式热泵系统100准备好另外使用。
可鉴于以下条款对本公开的各实施方案进行描述：
1.一种吸附式热泵，其包括：
蒸发器，其被构造成包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其被构造成包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路。
2.根据条款1所述的吸附式热泵，其还包括围绕所述吸附器和所述蒸发器定位的真空屏障材料，以在其中提供降低的压力以促进所述工作流体在与环境压力下所需的温度相比降低的温度下蒸发。
3.根据条款2所述的吸附式热泵，其中所述真空屏障材料是多层层压材料。
4.根据条款2或3所述的吸附式热泵，其中所述真空屏障材料还围绕所述蒸气通路定位。
5.根据条款4所述的吸附式热泵，其中所述真空屏障材料是多层层压材料。
6.根据条款2至5中任一项所述的吸附式热泵，其中所述热控制单元定位在所述真空屏障材料的内部。
7.根据条款2至6中任一项所述的吸附式热泵，其中所述热控制单元定位在所述真空屏障材料的外部。
8.根据条款2至7中任一项所述的吸附式热泵，其中所述热控制单元部分定位在真空屏障材料的内部并且部分定位在所述真空屏障材料的外部。
9.根据条款2至8中任一项所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料是沸石，所述工作流体是水，并且所述降低的压力等于或小于10毫巴绝对压力。
10.根据条款2至9中任一项所述的吸附式热泵，其中所述真空屏障材料是具有至少七微米厚度的铝层和熔化温度高于150摄氏度的聚丙烯或聚酰胺密封层的多层层压材料。
11.根据条款1至10中任一项所述的吸附式热泵，其还包括围绕所述吸附器、所述蒸发器和所述蒸气通路定位的真空屏障材料，以在其中提供降低的压力以促进所述工作流体在与环境压力下所需的所述温度相比降低的温度下蒸发，所述真空屏障材料是多层层压材料并且包括第一多层层压材料部分、第二多层层压材料部分和第三多层层压材料部分，并且所述热控制单元包括：由所述第一多层层压材料部分、所述第二多层层压材料部分和所述第三多层层压材料部分制成的蒸气控制阀；密封衬垫；和密封销，其可操作以控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流动速率，所述第三多层层压材料部分具有第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第一多层层压材料部分密封接合并且所述第二端部与所述第二多层层压材料部分密封接合以限定内部屏障，所述第三多层层压材料部分与所述密封衬垫一起定位以形成稳定的密封表面，所述密封销突出穿过所述第三多层层压材料部分，但不穿过所述第一多层层压材料部分或穿过所述第二多层层压材料部分，所述密封销位于所述密封衬垫附近，并且所述密封销能够通过大气压力朝向所述密封表面移动。
12.根据条款11所述的吸附式热泵，其中所述热控制单元还包括定位在所述第一多层层压材料部分和第二多层层压材料部分外侧并靠近所述密封销的齿轮马达，所述齿轮马达可操作以将所述密封销移动到至少部分地打开所述蒸气控制阀和至少部分地关闭所述蒸气控制阀中的至少一者。
13.根据条款12所述的吸附式热泵，其中所述齿轮马达可操作以通过推动所述密封销并使所述真空屏障材料变形来移动所述密封销，并且通过不推动所述密封销来关闭所述蒸气控制阀。
14.根据条款12或13所述的吸附式热泵，其中所述齿轮马达由控制器控制。
15.根据条款1至14中任一项所述的吸附式热泵，其还包括围绕所述吸附器定位的第一真空屏障、围绕所述蒸发器定位的第二真空屏障和围绕所述蒸气通路定位的第三真空屏障，以在其中提供降低的压力以促进所述工作流体在与环境压力下所需的所述温度相比降低的温度下蒸发，所述第一真空屏障、所述第二真空屏障和第三真空屏障是多层层压材料，并且所述热控制单元包括：由所述第一真空屏障、所述第二真空屏障和第三真空屏障制成的蒸气控制阀；密封衬垫；和密封销，其可操作以控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流动速率，所述第三真空屏障具有第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第一真空屏障密封接合并且所述第二端部与所述第二真空屏障密封接合以限定内部屏障，所述第三真空屏障与所述密封衬垫一起定位以形成稳定的密封表面，所述密封销突出穿过所述第三真空屏障，但不穿过所述第一真空屏障或穿过所述第二真空屏障，所述密封销位于所述密封衬垫附近，并且所述密封销能够通过大气压力朝向所述密封表面移动。
16.根据条款15所述的吸附式热泵，其中所述热控制单元还包括定位在所述第一真空屏障和所述第二真空屏障外侧并靠近所述密封销的齿轮马达，所述齿轮马达可操作以将所述密封销移动到至少部分地打开所述蒸气控制阀和至少部分地关闭所述蒸气控制阀中的至少一者。
17.根据条款16所述的吸附式热泵，其中所述齿轮马达可操作以通过推动所述密封销并使所述第一真空屏障、所述第二真空屏障和第三真空屏障中的至少一者变形来移动所述密封销，并且通过不推动所述密封销来关闭所述蒸气控制阀。
18.根据条款16或17所述的吸附式热泵，其中所述齿轮马达由控制器控制。
19.根据条款1至18中任一项所述的吸附式热泵，其还包括相变材料缓冲器，其定位成与所述蒸发器热接触以产生热管效应以在所述蒸发器内分布热量。
20.根据条款1至19中任一项所述的吸附式热泵，其中所述蒸气通路具有在0.01平方厘米和10.0平方厘米之间的截面尺寸。
21.根据条款1至20中任一项所述的吸附式热泵，其中所述蒸气通路具有在0.1平方厘米和5.0平方厘米之间的截面尺寸。
22.根据条款1至21中任一项所述的吸附式热泵，其中所述蒸气通路在一个维度上具有在0.01厘米和2.0厘米之间的最大尺寸。
23.根据条款1至22中任一项所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料是沸石，所述工作流体是水，并且水与沸石的比率是100-500克水/千克干沸石。
24.根据条款1至23中任一项所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料是沸石，所述工作流体是水，并且水与沸石的比率是150-350克水/千克干沸石。
25.根据条款1至24中任一项所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料是沸石，并且所述沸石颗粒的尺寸直径在0.5毫米和12.0毫米之间。
26.根据条款1至25中任一项所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料是沸石，并且所述沸石颗粒的尺寸直径在1.5毫米和8.0毫米之间。
27.根据条款1至26中任一项所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料是沸石，并且所述沸石颗粒的尺寸直径在2.5毫米和3.5毫米之间。
28.根据条款1至27中任一项所述的吸附式热泵，其还包括与所述吸附器热接触以从所述吸附材料解吸所述工作流体以产生所述工作流体气体的加热器。
29.根据条款1至28中任一项所述的吸附式热泵，其中所述吸附器将所述吸附材料可移除地保持在其中并且被构造成允许移除吸附的吸附材料并用解吸的吸附材料替换。
30.根据条款29所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料包含在可移除筒内，并且所述吸附器具有筒接收器，所述筒能够可移除地定位在所述筒接收器中，当所述吸附器在所述吸附阶段期间吸附所述工作流体气体时，所述筒将所述吸附材料保持在其中。
31.一种吸附式热泵，其包括：
蒸发器，其包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路。
32.一种用于保持温度敏感材料的温度的温控容器，其包括：
吸附式热泵，所述吸附式热泵包括：
蒸发器，其被构造成包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其被构造成包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路；以及
隔室，其被构造成存储所述温度敏感材料，所述蒸发器定位在所述隔室内，并且所述吸附器定位在所述隔室外。
33.根据条款32所述的温控容器，其还包括相变材料缓冲器，其定位在所述隔室内与所述蒸发器热接触以产生热管效应以在所述蒸发器内分布热量。
34.根据条款33所述的温控容器，其中所述隔室包括隔室壁和在所述蒸发器和所述隔室壁之间的所述相变材料缓冲器。
35.根据条款33或34所述的温控容器，其还包括与所述蒸发器热接触的加热器，所述加热器在所述隔室内。
36.根据条款32至35中任一项所述的温控容器，其还包括与所述蒸发器热接触的加热器，所述加热器在所述隔室内。
37.根据条款32至36中任一项所述的温控容器，其还包括围绕所述隔室定位的绝热层，所述吸附器定位在所述绝热层的外侧。
38.根据条款37所述的温控容器，其还包括相变材料缓冲器，其定位在所述隔室内与所述蒸发器热接触以产生热管效应以在所述蒸发器内分布热量。
39.根据条款38所述的温控容器，其还包括与所述蒸发器热接触的加热器，所述加热器在所述隔室内。
40.根据条款37至39中任一项所述的温控容器，其还包括与所述蒸发器热接触的加热器，所述加热器在所述隔室内。
41.根据条款32至40中任一项所述的吸附式热泵，其还包括与所述吸附器热接触以从所述吸附材料解吸所述工作流体以产生所述工作流体气体的加热器。
42.根据条款32至41中任一项所述的吸附式热泵，其还包括与所述隔室外部的所述吸附器热接触的相变材料缓冲器。
43.根据条款32至42中任一项所述的温控容器，其中所述吸附器将所述吸附材料可移除地保持在其中并且被构造成允许移除吸附的吸附材料并用解吸的吸附材料替换。
44.根据条款43所述的温控容器，其中所述吸附材料包含在可移除筒内，并且所述吸附器具有筒接收器，所述筒能够可移除地定位在所述筒接收器中，当所述吸附器在所述吸附阶段期间吸附所述工作流体气体时，所述筒将所述吸附材料保持在其中。
45.一种用于保持温度敏感材料的温度的温控容器，其包括：
吸附式热泵，所述吸附式热泵包括：
蒸发器，其包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路；以及
隔室，其被构造成存储所述温度敏感材料，所述蒸发器定位在所述隔室内，并且所述吸附器定位在所述隔室外。
46.一种用于保持温度敏感材料的温度的温控容器，其包括：
吸附式热泵，所述吸附式热泵包括：
蒸发器，其被构造成包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其被构造成包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路；以及
隔室，其被构造成存储所述温度敏感材料，所述吸附器定位在所述隔室内，并且所述蒸发器定位在所述隔室外。
47.根据条款46所述的温控容器，其还包括相变材料缓冲器，其定位在所述隔室内与所述吸附器热接触以调节所述隔室的温度。
48.根据条款46或47所述的吸附式热泵，其还包括与所述吸附器热接触以从所述吸附材料解吸所述工作流体以产生所述工作流体气体的加热器。
49.根据条款46至48中任一项所述的温控容器，其还包括围绕所述隔室定位的绝热层，所述蒸发器定位在所述绝热层的外侧。
50.根据条款49所述的温控容器，其还包括相变材料缓冲器，其定位在所述隔室内与所述吸附器热接触以调节所述隔室的温度。
51.根据条款46至50中任一项所述的温控容器，其中所述吸附器将所述吸附材料可移除地保持在其中并且被构造成允许移除吸附的吸附材料并用解吸的吸附材料替换。
52.根据条款51所述的温控容器，其中所述吸附材料包含在可移除筒内，并且所述吸附器具有筒接收器，所述筒能够可移除地定位在所述筒接收器中，当所述吸附器在所述吸附阶段期间吸附所述工作流体气体时，所述筒将所述吸附材料保持在其中。
53.一种用于保持温度敏感材料的温度的温控容器，其包括：
吸附式热泵，所述吸附式热泵包括：
蒸发器，其包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路；以及
隔室，其被构造成存储所述温度敏感材料，所述吸附器定位在所述隔室内，并且所述蒸发器定位在所述隔室外。
54.一种温控设备，其包括：
吸附式热泵，所述吸附式热泵包括：
蒸发器，其被构造成包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其被构造成包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路；
冷隔室，所述蒸发器定位在所述冷隔室内；
暖隔室，所述吸附器定位在所述暖隔室内；
冷隔室绝热层，其围绕所述冷隔室和所述蒸发器定位，所述暖隔室和所述吸附器定位在所述冷隔室绝热层的外侧；以及
暖隔室绝热层，其围绕所述暖隔室和所述吸附器定位，所述冷隔室和所述蒸发器定位在所述暖隔室绝热层的外侧。
55.根据条款54所述的温控单元，其还包括定位成与所述蒸发器热接触的相变材料缓冲器。
56.根据条款54或55所述的温控单元，其还包括定位成与所述吸附器热接触的吸附器相变材料缓冲器。
57.根据条款56所述的温控单元，其还包括定位成与所述蒸发器热接触的蒸发器相变材料缓冲器。
58.根据条款54至57中任一项所述的温控单元，其还包括与所述吸附器热接触以从所述吸附材料解吸所述工作流体以产生所述工作流体气体的加热器。
59.根据条款54至58中任一项所述的温控单元，其中所述吸附器将所述吸附材料可移除地保持在其中并且被构造成允许移除吸附的吸附材料并用解吸的吸附材料替换。
60.根据条款59所述的温控单元，其中所述吸附材料包含在可移除筒内，并且所述吸附器具有筒接收器，所述筒能够可移除地定位在所述筒接收器中，当所述吸附器在所述吸附阶段期间吸附所述工作流体气体时，所述筒将所述吸附材料保持在其中。
61.一种温控设备，其包括：
吸附式热泵，所述吸附式热泵包括：
蒸发器，其包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路；
冷隔室，所述蒸发器定位在所述冷隔室内；
暖隔室，所述吸附器定位在所述暖隔室内；
冷隔室绝热层，其围绕所述冷隔室和所述蒸发器定位，所述暖隔室和所述吸附器定位在所述冷隔室绝热层的外侧；以及
暖隔室绝热层，其围绕所述暖隔室和所述吸附器定位，所述冷隔室和所述蒸发器定位在所述暖隔室绝热层的外侧。
62.一种用于再使用吸附式热泵的方法，所述吸附式热泵具有：蒸发器，其包含工作流体，所述工作流体在所述蒸发器中蒸发成工作流体气体；吸附器，其包含吸附材料，以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及热控制单元，其定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，所述方法包括：
向用户提供所述吸附式热泵；
在所述用户已操作所述吸附式热泵以至少部分地吸附所述吸附器中的所述吸附材料之后，将所述吸附式热泵接收回来；
再处理所述吸附式热泵；以及
将所述再处理的吸附式热泵提供给所述用户或另一用户。
63.根据条款62所述的方法，其中所述吸附材料能够从所述吸附器移除，其中再处理所述吸附式热泵的步骤通过从所述吸附器移除所述至少部分地吸附的吸附材料，然后将至少基本上解吸的吸附材料放入所述吸附器中来完成。
64.根据条款62或63所述的方法，其中所述吸附材料包含在可移除筒内，并且所述吸附器具有筒接收器，所述筒能够可移除地定位在所述筒接收器中，当所述吸附器在所述吸附阶段期间吸附所述工作流体气体时，所述筒将所述吸附材料保持在其中，其中再处理所述吸附材料的步骤通过从所述筒接收器移除具有所述至少部分地吸附的吸附材料的所述筒，然后将具有至少基本上解吸的吸附材料的筒定位在所述筒接收器中来完成。
65.一种用于再使用温控容器的方法，所述温控容器具有吸附式热泵和用于存储温度敏感材料的隔室，所述吸附式热泵具有：蒸发器，其包含工作流体，所述工作流体在所述蒸发器中蒸发成工作流体气体；吸附器，其包含吸附材料，以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及热控制单元，其定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，所述方法包括：
将所述温控容器提供给用户以供所述用户备用；
在所述用户已操作所述吸附式热泵以至少部分地吸附所述吸附器中的所述吸附材料之后，将具有所述至少部分地吸附的吸附材料的所述温控容器接收回来；
再处理所述吸附式热泵；以及
将具有所述再处理的吸附式热泵的所述温控容器提供给所述用户或另一用户。
66.根据条款65所述的方法，其中所述吸附材料能够从所述吸附器移除，其中再处理所述吸附式热泵的步骤通过从所述吸附器移除所述至少部分地吸附的吸附材料，然后将至少基本上解吸的吸附材料放入所述吸附器中来完成。
67.根据条款65或66所述的方法，其中所述吸附材料包含在可移除筒内，并且所述吸附器具有筒接收器，所述筒能够可移除地定位在所述筒接收器中，当所述吸附器在所述吸附阶段期间吸附所述工作流体气体时，所述筒将所述吸附材料保持在其中，其中再加注所述吸附材料的步骤通过从所述筒接收器移除具有所述至少部分地吸附的吸附材料的所述筒，然后将具有至少基本上解吸的吸附材料的筒定位在所述筒接收器中来完成。
前述实施方案描述了包含在不同的其他部件内或与其连接的不同部件。应当理解，这样描述的架构仅仅是示例性的，并且实际上可以实施实现相同功能的许多其他架构。从概念上讲，实现相同功能的任何部件布置都是有效地“关联”的，使得实现期望的功能。因此，本文中组合以实现特定功能的任何两个部件可以被视为彼此“关联”，使得实现期望的功能，而与架构或中间部件无关。同样，任何两个如此关联的部件也可以被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地联接”以实现期望的功能。
虽然示出和描述了本发明的具体实施方案，但对本领域技术人员显而易见的是，基于本文的教示，在不脱离本发明和其更广泛方面的情况下可以做出改变和修改，且因此，所附权利要求意欲将落入本发明的真实精神和范围内的全部此类改变和修改涵盖在其范围内。此外，应理解，本发明仅由所附权利要求限定。本领域技术人员将理解，一般而言，本文中尤其是所附权利要求(例如，所附权利要求的正文)中使用的术语通常旨在作为“开放”术语(例如，术语“包括”应被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应被解释为“至少具有”，术语“包含”应被解释为“包含但不限于”等)。本领域技术人员还将理解，如果打算引入特定数量的权利要求引述，则在权利要求中将明确引述这样的意图，并且在没有这样的引述的情况下不存在这样的意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可能包含使用引入性短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求的引述。然而，此类短语的使用不应被解释为暗示通过不定冠词“一”或“一个”引入权利要求引述将包含此类引入的权利要求引述的任何特定权利要求限制为仅包含一个此类引述的发明，即使当同一权利要求包括引入性短语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一”或“一个”的不定冠词(例如，“一”和/或“一个”通常应被解释为是指“至少一个”或“一个或多个”)；这同样适用于使用定冠词来引入权利要求的情况。另外，即使明确引用了引入的权利要求引述的特定数量，但本领域技术人员将认识到，此类引述通常应被解释为是指至少所引用的数量(例如，没有其他修饰语的“两个引述”的裸引述通常是指至少两个引述，或两个或更多个引述)。
因此，本发明不受除所附权利要求之外的限制。
Claims (67)
1.一种吸附式热泵，其包括：
蒸发器，其被构造成包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其被构造成包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路。
2.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其还包括围绕所述吸附器和所述蒸发器定位的真空屏障材料，以在其中提供降低的压力以促进所述工作流体在与环境压力下所需的温度相比降低的温度下蒸发。
3.根据权利要求2所述的吸附式热泵，其中所述真空屏障材料是多层层压材料。
4.根据权利要求2所述的吸附式热泵，其中所述真空屏障材料还围绕所述蒸气通路定位。
5.根据权利要求4所述的吸附式热泵，其中所述真空屏障材料是多层层压材料。
6.根据权利要求2所述的吸附式热泵，其中所述热控制单元定位在所述真空屏障材料的内部。
7.根据权利要求2所述的吸附式热泵，其中所述热控制单元定位在所述真空屏障材料的外部。
8.根据权利要求2所述的吸附式热泵，其中所述热控制单元部分定位在真空屏障材料的内部并且部分定位在所述真空屏障材料的外部。
9.根据权利要求2所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料是沸石，所述工作流体是水，并且所述降低的压力等于或小于10毫巴绝对压力。
10.根据权利要求2所述的吸附式热泵，其中所述真空屏障材料是具有至少七微米厚度的铝层和熔化温度高于150摄氏度的聚丙烯或聚酰胺密封层的多层层压材料。
11.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其还包括围绕所述吸附器、所述蒸发器和所述蒸气通路定位的真空屏障材料，以在其中提供降低的压力以促进所述工作流体在与环境压力下所需的所述温度相比降低的温度下蒸发，所述真空屏障材料是多层层压材料并且包括第一多层层压材料部分、第二多层层压材料部分和第三多层层压材料部分，并且所述热控制单元包括：由所述第一多层层压材料部分、所述第二多层层压材料部分和所述第三多层层压材料部分制成的蒸气控制阀；密封衬垫；和密封销，其可操作以控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流动速率，所述第三多层层压材料部分具有第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第一多层层压材料部分密封接合并且所述第二端部与所述第二多层层压材料部分密封接合以限定内部屏障，所述第三多层层压材料部分与所述密封衬垫一起定位以形成稳定的密封表面，所述密封销突出穿过所述第三多层层压材料部分，但不穿过所述第一多层层压材料部分或穿过所述第二多层层压材料部分，所述密封销位于所述密封衬垫附近，并且所述密封销能够通过大气压力朝向所述密封表面移动。
12.根据权利要求11所述的吸附式热泵，其中所述热控制单元还包括定位在所述第一多层层压材料部分和第二多层层压材料部分外侧并靠近所述密封销的齿轮马达，所述齿轮马达可操作以将所述密封销移动到至少部分地打开所述蒸气控制阀和至少部分地关闭所述蒸气控制阀中的至少一者。
13.根据权利要求12所述的吸附式热泵，其中所述齿轮马达可操作以通过推动所述密封销并使所述真空屏障材料变形来移动所述密封销，并且通过不推动所述密封销来关闭所述蒸气控制阀。
14.根据权利要求12所述的吸附式热泵，其中所述齿轮马达由控制器控制。
15.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其还包括围绕所述吸附器定位的第一真空屏障、围绕所述蒸发器定位的第二真空屏障和围绕所述蒸气通路定位的第三真空屏障，以在其中提供降低的压力以促进所述工作流体在与环境压力下所需的所述温度相比降低的温度下蒸发，所述第一真空屏障、所述第二真空屏障和第三真空屏障是多层层压材料，并且所述热控制单元包括：由所述第一真空屏障、所述第二真空屏障和第三真空屏障制成的蒸气控制阀；密封衬垫；和密封销，其可操作以控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流动速率，所述第三真空屏障具有第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第一真空屏障密封接合并且所述第二端部与所述第二真空屏障密封接合以限定内部屏障，所述第三真空屏障与所述密封衬垫一起定位以形成稳定的密封表面，所述密封销突出穿过所述第三真空屏障，但不穿过所述第一真空屏障或穿过所述第二真空屏障，所述密封销位于所述密封衬垫附近，并且所述密封销能够通过大气压力朝向所述密封表面移动。
16.根据权利要求15所述的吸附式热泵，其中所述热控制单元还包括定位在所述第一真空屏障和所述第二真空屏障外侧并靠近所述密封销的齿轮马达，所述齿轮马达可操作以将所述密封销移动到至少部分地打开所述蒸气控制阀和至少部分地关闭所述蒸气控制阀中的至少一者。
17.根据权利要求16所述的吸附式热泵，其中所述齿轮马达可操作以通过推动所述密封销并使所述第一真空屏障、所述第二真空屏障和第三真空屏障中的至少一者变形来移动所述密封销，并且通过不推动所述密封销来关闭所述蒸气控制阀。
18.根据权利要求16所述的吸附式热泵，其中所述齿轮马达由控制器控制。
19.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其还包括相变材料缓冲器，其定位成与所述蒸发器热接触以产生热管效应以在所述蒸发器内分布热量。
20.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其中所述蒸气通路具有在0.01平方厘米和10.0平方厘米之间的截面尺寸。
21.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其中所述蒸气通路具有在0.1平方厘米和5.0平方厘米之间的截面尺寸。
22.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其中所述蒸气通路在一个维度上具有在0.01厘米和2.0厘米之间的最大尺寸。
23.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料是沸石，所述工作流体是水，并且水与沸石的比率是100-500克水/千克干沸石。
24.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料是沸石，所述工作流体是水，并且水与沸石的比率是150-350克水/千克干沸石。
25.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料是沸石，并且所述沸石颗粒的尺寸直径在0.5毫米和12.0毫米之间。
26.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料是沸石，并且所述沸石颗粒的尺寸直径在1.5毫米和8.0毫米之间。
27.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料是沸石，并且所述沸石颗粒的尺寸直径在2.5毫米和3.5毫米之间。
28.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其还包括与所述吸附器热接触以从所述吸附材料解吸所述工作流体以产生所述工作流体气体的加热器。
29.根据权利要求1所述的吸附式热泵，其中所述吸附器将所述吸附材料可移除地保持在其中并且被构造成允许移除吸附的吸附材料并用解吸的吸附材料替换。
30.根据权利要求29所述的吸附式热泵，其中所述吸附材料包含在可移除筒内，并且所述吸附器具有筒接收器，所述筒能够可移除地定位在所述筒接收器中，当所述吸附器在所述吸附阶段期间吸附所述工作流体气体时，所述筒将所述吸附材料保持在其中。
31.一种吸附式热泵，其包括：
蒸发器，其包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路。
32.一种用于保持温度敏感材料的温度的温控容器，其包括：
吸附式热泵，所述吸附式热泵包括：
蒸发器，其被构造成包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其被构造成包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路；以及
隔室，其被构造成存储所述温度敏感材料，所述蒸发器定位在所述隔室内，并且所述吸附器定位在所述隔室外。
33.根据权利要求32所述的温控容器，其还包括相变材料缓冲器，其定位在所述隔室内与所述蒸发器热接触以产生热管效应以在所述蒸发器内分布热量。
34.根据权利要求33所述的温控容器，其中所述隔室包括隔室壁和在所述蒸发器和所述隔室壁之间的所述相变材料缓冲器。
35.根据权利要求33所述的温控容器，其还包括与所述蒸发器热接触的加热器，所述加热器在所述隔室内。
36.根据权利要求32所述的温控容器，其还包括与所述蒸发器热接触的加热器，所述加热器在所述隔室内。
37.根据权利要求32所述的温控容器，其还包括围绕所述隔室定位的绝热层，所述吸附器定位在所述绝热层的外侧。
38.根据权利要求37所述的温控容器，其还包括相变材料缓冲器，其定位在所述隔室内与所述蒸发器热接触以产生热管效应以在所述蒸发器内分布热量。
39.根据权利要求38所述的温控容器，其还包括与所述蒸发器热接触的加热器，所述加热器在所述隔室内。
40.根据权利要求37所述的温控容器，其还包括与所述蒸发器热接触的加热器，所述加热器在所述隔室内。
41.根据权利要求32所述的吸附式热泵，其还包括与所述吸附器热接触以从所述吸附材料解吸所述工作流体以产生所述工作流体气体的加热器。
42.根据权利要求32所述的吸附式热泵，其还包括与所述隔室外部的所述吸附器热接触的相变材料缓冲器。
43.根据权利要求32所述的温控容器，其中所述吸附器将所述吸附材料可移除地保持在其中并且被构造成允许移除吸附的吸附材料并用解吸的吸附材料替换。
44.根据权利要求43所述的温控容器，其中所述吸附材料包含在可移除筒内，并且所述吸附器具有筒接收器，所述筒能够可移除地定位在所述筒接收器中，当所述吸附器在所述吸附阶段期间吸附所述工作流体气体时，所述筒将所述吸附材料保持在其中。
45.一种用于保持温度敏感材料的温度的温控容器，其包括：
吸附式热泵，所述吸附式热泵包括：
蒸发器，其包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路；以及
隔室，其被构造成存储所述温度敏感材料，所述蒸发器定位在所述隔室内，并且所述吸附器定位在所述隔室外。
46.一种用于保持温度敏感材料的温度的温控容器，其包括：
吸附式热泵，所述吸附式热泵包括：
蒸发器，其被构造成包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其被构造成包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路；以及
隔室，其被构造成存储所述温度敏感材料，所述吸附器定位在所述隔室内，并且所述蒸发器定位在所述隔室外。
47.根据权利要求46所述的温控容器，其还包括相变材料缓冲器，其定位在所述隔室内与所述吸附器热接触以调节所述隔室的温度。
48.根据权利要求46所述的吸附式热泵，其还包括与所述吸附器热接触以从所述吸附材料解吸所述工作流体以产生所述工作流体气体的加热器。
49.根据权利要求46所述的温控容器，其还包括围绕所述隔室定位的绝热层，所述蒸发器定位在所述绝热层的外侧。
50.根据权利要求49所述的温控容器，其还包括相变材料缓冲器，其定位在所述隔室内与所述吸附器热接触以调节所述隔室的温度。
51.根据权利要求46所述的温控容器，其中所述吸附器将所述吸附材料可移除地保持在其中并且被构造成允许移除吸附的吸附材料并用解吸的吸附材料替换。
52.根据权利要求51所述的温控容器，其中所述吸附材料包含在可移除筒内，并且所述吸附器具有筒接收器，所述筒能够可移除地定位在所述筒接收器中，当所述吸附器在所述吸附阶段期间吸附所述工作流体气体时，所述筒将所述吸附材料保持在其中。
53.一种用于保持温度敏感材料的温度的温控容器，其包括：
吸附式热泵，所述吸附式热泵包括：
蒸发器，其包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路；以及
隔室，其被构造成存储所述温度敏感材料，所述吸附器定位在所述隔室内，并且所述蒸发器定位在所述隔室外。
54.一种温控设备，其包括：
吸附式热泵，所述吸附式热泵包括：
蒸发器，其被构造成包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其被构造成包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路；
冷隔室，所述蒸发器定位在所述冷隔室内；
暖隔室，所述吸附器定位在所述暖隔室内；
冷隔室绝热层，其围绕所述冷隔室和所述蒸发器定位，所述暖隔室和所述吸附器定位在所述冷隔室绝热层的外侧；以及
暖隔室绝热层，其围绕所述暖隔室和所述吸附器定位，所述冷隔室和所述蒸发器定位在所述暖隔室绝热层的外侧。
55.根据权利要求54所述的温控单元，其还包括定位成与所述蒸发器热接触的相变材料缓冲器。
56.根据权利要求54所述的温控单元，其还包括定位成与所述吸附器热接触的吸附器相变材料缓冲器。
57.根据权利要求56所述的温控单元，其还包括定位成与所述蒸发器热接触的蒸发器相变材料缓冲器。
58.根据权利要求54所述的温控单元，还包括与所述吸附器热接触以从所述吸附材料解吸所述工作流体以产生所述工作流体气体的加热器。
59.根据权利要求54所述的温控单元，其中所述吸附器将所述吸附材料可移除地保持在其中并且被构造成允许移除吸附的吸附材料并用解吸的吸附材料替换。
60.根据权利要求59所述的温控单元，其中所述吸附材料包含在可移除筒内，并且所述吸附器具有筒接收器，所述筒能够可移除地定位在所述筒接收器中，当所述吸附器在所述吸附阶段期间吸附所述工作流体气体时，所述筒将所述吸附材料保持在其中。
61.一种温控设备，其包括：
吸附式热泵，所述吸附式热泵包括：
蒸发器，其包含工作流体，并且可操作以蒸发所述工作流体以在所述蒸发器中产生工作流体气体；
吸附器，其包含吸附材料以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体：
蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及
热控制单元，其被定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，并且能够选择性地操作以允许工作流体气体流过所述蒸气通路，以接下来停止工作流体气体流过所述蒸气通路，并且在停止流动之后，然后允许工作流体气体恢复流过所述蒸气通路；
冷隔室，所述蒸发器定位在所述冷隔室内；
暖隔室，所述吸附器定位在所述暖隔室内；
冷隔室绝热层，其围绕所述冷隔室和所述蒸发器定位，所述暖隔室和所述吸附器定位在所述冷隔室绝热层的外侧；以及
暖隔室绝热层，其围绕所述暖隔室和所述吸附器定位，所述冷隔室和所述蒸发器定位在所述暖隔室绝热层的外侧。
62.一种用于再使用吸附式热泵的方法，所述吸附式热泵具有：蒸发器，其包含工作流体，所述工作流体在所述蒸发器中蒸发成工作流体气体；吸附器，其包含吸附材料，以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及热控制单元，其定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，所述方法包括：
向用户提供所述吸附式热泵；
在所述用户已操作所述吸附式热泵以至少部分地吸附所述吸附器中的所述吸附材料之后，将所述吸附式热泵接收回来；
再处理所述吸附式热泵；以及
将所述再处理的吸附式热泵提供给所述用户或另一用户。
63.根据权利要求62所述的方法，其中所述吸附材料能够从所述吸附器移除，其中再处理所述吸附式热泵的步骤通过从所述吸附器移除所述至少部分地吸附的吸附材料，然后将至少基本上解吸的吸附材料放入所述吸附器中来完成。
64.根据权利要求62所述的方法，其中所述吸附材料包含在可移除筒内，并且所述吸附器具有筒接收器，所述筒能够可移除地定位在所述筒接收器中，当所述吸附器在所述吸附阶段期间吸附所述工作流体气体时，所述筒将所述吸附材料保持在其中，其中再处理所述吸附材料的步骤通过从所述筒接收器移除具有所述至少部分地吸附的吸附材料的所述筒，然后将具有至少基本上解吸的吸附材料的筒定位在所述筒接收器中来完成。
65.一种用于再使用温控容器的方法，所述温控容器具有吸附式热泵和用于存储温度敏感材料的隔室，所述吸附式热泵具有：蒸发器，其包含工作流体，所述工作流体在所述蒸发器中蒸发成工作流体气体；吸附器，其包含吸附材料，以在吸附阶段期间吸附所述工作流体气体；蒸气通路，其连接所述蒸发器和所述吸附器；以及热控制单元，其定位成控制所述蒸发器和所述吸附器之间通过所述蒸气通路的蒸气流的速率，所述方法包括：
将所述温控容器提供给用户以供所述用户备用；
在所述用户已操作所述吸附式热泵以至少部分地吸附所述吸附器中的所述吸附材料之后，将具有所述至少部分地吸附的吸附材料的所述温控容器接收回来；
再处理所述吸附式热泵；以及
将具有所述再处理的吸附式热泵的所述温控容器提供给所述用户或另一用户。
66.根据权利要求65所述的方法，其中所述吸附材料能够从所述吸附器移除，其中再处理所述吸附式热泵的步骤通过从所述吸附器移除所述至少部分地吸附的吸附材料，然后将至少基本上解吸的吸附材料放入所述吸附器中来完成。
67.根据权利要求65所述的方法，其中所述吸附材料包含在可移除筒内，并且所述吸附器具有筒接收器，所述筒能够可移除地定位在所述筒接收器中，当所述吸附器在所述吸附阶段期间吸附所述工作流体气体时，所述筒将所述吸附材料保持在其中，其中再加注所述吸附材料的步骤通过从所述筒接收器移除具有所述至少部分地吸附的吸附材料的所述筒，然后将具有至少基本上解吸的吸附材料的筒定位在所述筒接收器中来完成。
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