[发明专利]湿度调节

说明书

技术领域

本发明的实施例一般地涉及湿度调节，并且特别地，涉及用于调节湿度的设备、装置和方法。

背景技术

湿度调节对于需要一定程度的湿度的食物、植物、医疗材料等的储存是重要的。通过示例，水分流失是极大地影响储存期间水果和蔬菜的新鲜度的主要原因之一。为了避免水分流失，重要的是控制湿度的程度和/或蒸腾速率。

水蒸汽是水的气相。不同于其他形式的水(诸如液体水)，水蒸汽是不可见的。湿度指示空气中水蒸汽的量。大气的温度及水表面确定平衡蒸汽压。当水蒸汽的分压等于平衡蒸汽压时，100％相对湿度(RH)出现。

目前，已开发了诸如蒸发加湿、超声加湿、喷雾技术等的许多加湿技术，以调节湿度水平。然而，利用已有的加湿技术，水滴将被带到水果和蔬菜的表面，导致不期望的微生物的生长季其他不利影响。此外，水滴在储存期间的出现会影响空气中的相对湿度。

在另一方面，用于保存各种种类的食物的理想条件是不同的。例如，为了保存蘑菇和菠菜，要求较高的RH条件(例如，约90％)，并且建议温度较低(例如，低于15℃但高于冷害的温度)。

另一方面，空气中的湿度条件随着季节而改变，从冬季中的约30％到夏季中的约90％。湿度水平还在不同的区域间变化。例如，华南地区的RH条件通常高于华北地区。所以，仅仅在空气中存储水果和蔬菜是困难的。此外，冰箱中的RH条件总是低的，例如，约30％。由此，冰箱中的湿度条件不能满足对保存对水分流失敏感的那些水果和蔬菜的要求。

法国专利申请2517270A1公开了现有技术的一个示例，其可以减少在所存放的水果和蔬菜的表面上所形成的水滴。在所公开的解决方案中，由疏水性材料制成的且其孔径在0.01微米至1微米之间的薄膜被布置为将容器划分成两个部分。一个是用于容纳水果或蔬菜的存放空间。另一个形成被填充有水蒸汽和水滴的混合物的空间。这一薄膜对水蒸汽是可渗透的，但对水滴是不可渗透的。因此，水蒸汽可以穿过薄膜以增加存放空间中的RH，但是水滴可以被保持在存放空间的外面。然而，该薄膜的孔径大小如此小以至于所有水滴都被阻止于穿透薄膜(见图9)。结果，加湿效率非常低且RH难以被调节。

鉴于前述，本领域中需要以下解决方案，该解决方案能够高效地调节用于食物、植物、医疗材料等的储存的湿度，而不引起不期望的水滴。

发明内容

为了解决上述及其他潜在问题，本发明的实施例提出了用于调节湿度的设备、装置及方法。

在一个方面，本发明的实施例提供了湿度调节设备。湿度调节设备包括容器，该容器包括用于限定容纳空间的壁。该壁包括用于分离水蒸汽和液态水的混合物的水分离元件，其中水分离元件包括适于分离水蒸汽和液态水的混合物的筛网部分，其特征在于筛网部分包括大小在25微米至35微米范围中的孔洞。水分离元件适于允许大小小于筛网部分的孔洞的水蒸汽和水滴穿过该壁，并且阻止大小大于筛网部分的孔洞的液态水穿过。

已发现相对较大的水滴(其尺寸大于35微米)更倾向于对象(如水果和蔬菜)的湿表面并引起生物腐败，但是尺寸小于35微米的水滴将不会。于是，包括所要求保护的大小的孔洞的筛网部分可以有效地避免所存放的对象的表面上水滴的形成。在另一方面，图9示出了由已有的弥雾发生器(例如，通过超声雾化)生成的细雾的颗粒分布，其范围从5微米到70微米。可以发现，雾中的大部分水滴仍然可以经过筛网部分，因此可以获得高加湿效率。在实验中，通过选择适当的家用超声雾化及适当大小的容器，可以在10分钟内实现大于90％的RH。优选地，筛网部分的孔洞的大小约为30微米。

此外，筛网部分可以包括涂层，该涂层包括超疏水材料，例如，如市场中可获得二氧化钛的纳米材料。如上文所提到的，尺寸大于35微米的水滴可以润湿筛网部分并填充孔洞，因此加湿效率被显著地降低。然而，包括超疏水材料的涂层可以通过将较大的液滴“弹回”来阻止较大的水滴润湿筛网部分，这进一步有助于阻止不期望尺寸的水滴穿过。

在另一方面，本发明的实施例提供了一种装置，该装置包括根据以上方面的湿度调节设备，以及用于生成水蒸汽和液态水的混合物的弥雾发生器。

在又一方面，本发明的实施例提供了用于调节湿度的方法。该方法包括以下步骤：由根据以上方面的湿度调节设备来接收水蒸汽和液态水的混合物；以及分离水蒸汽和液态水的混合物，以允许大小小于筛网部分的孔洞的水蒸汽和水滴穿过壁并阻止大小大于筛网部分的孔洞的液态水滴穿过。