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CN105324161B - 薄膜系统及其使用方法和制造方法 - Google Patents

薄膜系统及其使用方法和制造方法 Download PDF

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CN105324161B CN201380076959.7A CN201380076959A CN105324161B CN 105324161 B CN105324161 B CN 105324161B CN 201380076959 A CN201380076959 A CN 201380076959A CN 105324161 B CN105324161 B CN 105324161B
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Abstract

描述用于生成流体薄膜的系统和方法。在实施方式中,可以构造流体支撑结构来在顶表面接收流体,诸如水,并且在该顶表面的至少一部分上方支撑该流体。可以在流体支撑结构的顶表面中形成通道。可以构造刮擦器刀片以在顶表面上方与流体的至少一部分接触地移动以将该流体形成薄膜。刮擦器刀片可以包括对应于通道的突出物。随着刮擦器刀片在顶表面上方移动,突出物可以在通道内移动,在通道内形成流体薄膜。根据一些实施方式,流体支撑结构可以被构造成蒸发表面,其被构造以便利流体蒸发。

Description

薄膜系统及其使用方法和制造方法
背景技术
蒸发-冷凝传热系统通过便利在两个表面之间的热运动的蒸发-冷凝循环来操作。这些传热系统包括被加热的蒸发表面,其将流体蒸发成蒸汽。蒸汽向具有足够冷以使得蒸汽冷凝为液体的温度的冷凝表面行进。蒸发-冷凝传热系统由诸如水脱盐、石油炼制以及针对各种目的(包括减少不希望的热量或从液体去除特定颗粒的)的工业冷却的工艺使用。
蒸发-冷凝传热系统的效率的因素是流体的蒸发速率。例如,如果蒸发表面较大或如果较多的热量被施加到流体,则每单位时间内较多的流体可以被蒸发。然而,由于大小、材料和/或成本局限,仅增大蒸发表面或蒸发加热器的大小不能够提高系统的整体效率。另外,传统的蒸发表面不精于超过具体蒸发-冷凝传热系统的特定限制,诸如蒸发表面加热器的类型或容纳蒸发-冷凝循环的腔室的大小。因此,蒸发-冷凝传热系统将受益于在不要求增大蒸发表面的大小或实现蒸发而需要的热量的情况下增大蒸发效率的改进的蒸发表面。
发明内容
在实施方式中,被构造成形成流体薄膜以便利流体蒸发的薄膜系统可以包括蒸发结构和被构造成在蒸发结构的顶表面上方移动的至少一个刮擦器刀片。该蒸发结构可以被构造成便利流体在顶表面上和在该顶表面内形成的至少一个通道内的蒸发。该至少一个刮擦器刀片可以包括对应于所述至少一个通道的至少一个突出物,并且可以被构造成在顶表面上方移动,该至少一个突出物的至少一部分在该至少一个通道内移动。该至少一个刮擦器刀片和该至少一个突出物可以被设置成与流体的至少一部分接触以在顶表面上和在该至少一个通道内形成流体薄膜。
在实施方式中,一种薄膜蒸汽冷凝系统可以包括:流体源;至少一个冷凝表面,被构造成便利流体蒸汽在该至少一个冷凝表面上冷凝;以及至少一个蒸发结构,该蒸发结构被构造成便利流体在该蒸发结构的顶表面上和在该顶表面内形成的至少一个通道内的蒸发;薄膜蒸汽冷凝系统可以还包括至少一个刮擦器刀片,该至少一个刮擦器刀片包括对应于所述至少一个通道的至少一个突出物。该至少一个刮擦器刀片可以被构造成在顶表面上方移动,该至少一个突出物的至少一部分在该至少一个通道内移动。该至少一个刮擦器刀片和该至少一个突出物可以被设置成与流体的至少一部分接触以在顶表面上和在该至少一个通道内形成流体薄膜。至少一个加热器可以被构造成加热所述流体薄膜以产生朝向所述至少一个冷凝表面的流体蒸汽流以在所述至少一个冷凝表面上冷凝。
在实施方式中,一种形成流体薄膜以促进流体的蒸发的方法可以包括:提供蒸发结构,该蒸发结构被构造成便利在该蒸发结构的顶表面和在该顶表面内形成的至少一个通道内的流体的蒸发;以及提供至少一个刮擦器刀片,该至少一个刮擦器刀片包括对应于所述至少一个通道的至少一个突出物。所述至少一个刮擦器刀片可以被定位成使得所述至少一个刮擦器刀片与所述流体的至少一部分接触并且所述至少一个突出物的至少一部分与所述流体的至少一部分接触地位于所述至少一个通道内。该流体可以在蒸发结构处接收并且该至少一个刮擦器刀片可以在顶表面上方移动并且该至少一个突出物在该至少一个通道内移动以在顶表面上和在该至少一个通道内形成流体薄膜。
在实施方式中,一种制造薄膜系统的方法,该薄膜系统被构造成形成流体薄膜以促进流体的蒸发,该方法可以包括:提供蒸发结构,该蒸发结构包括顶表面并且被构造成便利流体在该顶表面上蒸发;以及在所述顶表面内形成至少一个通道,该至少一个通道被构造成便利所述流体在该至少一个通道内蒸发;该至少一个刮擦器刀片可以被设置成包括对应于所述至少一个通道的至少一个突出物。该至少一个刮擦器刀片可以被构造成在顶表面上方移动,该至少一个突出物的至少一部分在该至少一个通道内移动。该至少一个刮擦器刀片和该至少一个突出物可以被定位成与在蒸发结构处接收的流体的至少一部分接触以在顶表面上和在该至少一个通道内形成流体薄膜。
在实施方式中,被构造成形成流体薄膜以促进流体蒸发的薄膜系统可以包括蒸发结构,该蒸发结构被构造成便利流体在该蒸发结构的顶表面上的蒸发;以及至少一个转轮-条带结构。该转轮-条带结构可以包括:第一转轮,该第一转轮被构造成绕着第一轴旋转;第二转轮,该第一转轮被构造成绕着第二轴旋转;条带,该条带围绕所述第一转轮和所述第二转轮。该条带可以包括从所述条带的外表面突出并且向所述顶表面延伸的至少一个刷子。驱动元件可以被构造成使所述第一转轮旋转,因而造成所述条带绕着所述第一转轮和所述第二转轮旋转,使得所述第二转轮旋转。所述条带的旋转可以造成所述至少一个刷子绕着由所述条带形成的路径与所述流体的至少一部分接触地旋转,以在所述顶表面上形成所述流体薄膜。
附图说明
图1A示出根据第一实施方式的示例性薄膜系统的顶视图。
图1B示出根据第一实施方式构造的薄膜系统的一部分的截面图。
图1C示出根据第二实施方式的示例性薄膜系统。
图2A和图2B示出根据一些实施方式的薄膜形成的例示图。
图3示出根据第三实施方式的示例性薄膜系统。
图4示出根据一些实施方式的示例性冷凝-蒸发系统。
图5示出根据一些实施方式的示例性蒸发-冷凝腔室的截面侧视图。
图6示出根据一些实施方式的用于形成流体薄膜以促进流体蒸发的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本公开不限于所描述的具体系统、装置和方法,因为它们可以改变。这里使用的术语目的只是在于描述具体版本或实施方式,而不是要限制范围。
如在本文中所用的,单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数引用,除非上下文清楚相反指出。除非相反定义,在本文中使用的全部技术和科学术语具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。本公开的全部内容都不被理解为认为本公开中描述的实施方式不被授权为使这些公开早于在先发明。如本文中所用的,术语“包括”表示“包括但不限于”。
本技术总体上涉及用于产生流体薄膜的系统和方法。具体地,实施方式提供流体支撑结构,其包括被构造成保持分散在其至少一部分上的流体的表面。一个或更多个刮擦器刀片可以被构造成在该流体支撑结构的表面上方与流体的至少一部分接触地移动以在表面上形成流体薄膜。流体薄膜可以用于各种工艺,诸如依赖于蒸发的工艺、制造工艺、材料处理工艺、材料涂覆工艺等,其中工艺的至少一部分可以使用诸如水、溶剂、涂覆材料或其组合的流体的薄膜。
根据一些实施方式,流体支撑结构的表面可以包括在其中形成的一个或更多个通道。通道可以被构造成提供较多的表面面积以供流体在流体支撑结构的表面上分布等等。在实施方式中,一个或更多个刮擦器刀片可以包括被构造成在该一个或更多个通道内移动的突出物。随着刮擦器刀片在表面上方与流体的至少一部分接触地移动,突出物可以在通道内移动,以在通道内形成流体薄膜。这样,在不增大流体支撑结构的表面的尺寸(例如,增大圆形流体支撑结构的周长或四边形成型的流体支撑结构的长度和/或宽度)的情况下,可以增大可用于支撑流体的总表面面积。
在实施方式中,流体支撑结构可以被构造成包括被形成为在上面支撑流体层的顶表面的蒸发结构。形成为薄膜的流体可以较有效地蒸发,因为薄膜允许流体在顶表面上较均匀的分布以及例如可以暴露于热源和/或便利蒸发的其它因素的流体的较大的整体暴露表面面积等等。另外,薄膜允许流体展开到较大的面积并且使用蒸发表面的较大的面积用于蒸发。根据此处描述的一些实施方式构造的蒸发结构可以被包括在各种依赖于蒸发的系统中,诸如相变系统、蒸发-冷凝系统等。具体的依赖于蒸发的系统包括但不限于热管道、蒸汽室、冷凝器、毛细泵循环、脱盐系统、蒸馏系统、分离系统(例如,化学分离系统)和电子冷却系统。
图1A示出根据第一实施方式的示例性薄膜系统的顶视图。如图1A所示,薄膜系统100可以包括流体支撑结构105,具有被构造成支撑流体的顶表面107。顶表面107可以具有形成在其中的通道120a-120d。流体支撑结构105可以从流体源(未示出)接收流体并且该流体可以分散在顶表面107的至少一部分上并且可以进入通道120a-120d。
该流体可以包括基于特定因素选择的各种流体,特定因素诸如使用薄膜系统100的工艺、流体支撑结构105的构造、成本考虑、资源考虑等。流体的示例性和非限制性的示例包括水、氨水、制冷流体(例如,R134a、R410A、R407C、R417A、R404A、R507、R23、R22)、碳氢化合物、甲醇、乙醇、丙酮、石油馏出物、苯和甲苯。水例如可以是以下中的一种或更多种:地下水、工业废水、饮用水、雨水、半咸水、地表水、矿泉水、盐水、海水、淡水或基本上淡水、蒸馏水、去离子水和其组合。
刮擦器刀片110a-110d可以被构造成在流体支撑结构105的顶表面107上方绕着中心轴125旋转(例如,130)。例如,刮擦器刀片110a-110d可以可操作地耦接到中心轴125,该中心轴机械地耦接到驱动元件(未示出),驱动元件诸如马达并且被构造成使得中心轴旋转因而使得刮擦器刀片旋转。刮擦器刀片110a-llOd的每个可以包括突出物115a-115p,突出物115a-115p被构造成随着刮擦器刀片在顶表面107上方旋转而在通道120a-120d内移动。在通道120a-120d内的突出物115a-115p的较详细的视图在图1B中示出,其示出由虚线包围的、薄膜系统100的区域135的详细截面图。刮擦器刀片llOa-llOd可以被构造成依赖于诸如流体类型、蒸发速率等的特定因素以各种速度旋转。在实施方式中,刮擦器刀片llOa-llOd可以被构造成以约每分钟5转、约每分钟10转、约每分钟25转、约每分钟50转、约每分钟100转、约每分钟200转、约每分钟500转、以及在这些值的任意两个之间的范围(包括端点)旋转。在实施方式中,薄膜系统100可以使用仅一个刮擦器刀片llOa-llOd。在其它实施方式中,薄膜系统100可以使用2、3、4、5或6个刀片110a-110d。
刮擦器刀片110a-110d可以被设置成使得刮擦器的至少一部分接触在顶表面107上分散的流体的至少一部分。在实施方式中,刮擦器刀片110a-110d的至少一部分可以接触顶表面107的至少一部分。在另一个实施方式中,刮擦器刀片110a-110d的至少一部分在刮擦器刀片在顶表面上方的移动的特定部分期间可以接触顶表面107的至少一部分。
在顶表面107上分散的流体可以具有特定膜厚度并且可以覆盖顶表面的特定百分比的表面面积。随着刮擦器刀片110a-110d旋转,刮擦器接触流体的至少一部分,因而将流体扩展出去形成薄膜。流体的膜厚度可以因此减小(对于薄膜的形成的较详细描绘,参见图2A和图2B),并且流体可以在顶表面107的较大百分比的表面面积上分布。另外,随着突出物115a-115p在通道120a-120d内移动,突出物接触通道内的流体的至少一部分并且在其中形成流体薄膜。这样,随着刮擦器刀片110a-110d旋转,流体薄膜在顶表面107上且在通道120a-120d内形成。
流体的厚度和覆盖以及从刮擦器刀片的旋转得到的薄膜的厚度和覆盖可以具有根据此处描述的一些实施方式能够操作的任意值。例如,薄膜的厚度可以依赖于流体类型、使用流体系统的工艺、薄膜系统的尺寸(例如,脱盐设施相对于计算设备冷却系统)及其组合。在实施方式中,刮擦器刀片110a-110d可以被构造成形成具有约10纳米、约100纳米、约500纳米、约0.1毫米、约1毫米、约10毫米、约100毫米以及在这些值的任意两个之间的范围(包括端点)的厚度的薄膜。在另一个实施方式中,刮擦器刀片110a-110d可以被构造成形成具有约100毫米、约500毫米、约1厘米、约3厘米、约5厘米、约10厘米以及在这些值的任意两个之间的范围(包括端点)的厚度的薄膜。
流体支撑结构105及其部件(诸如顶表面107、刮擦器刀片110a-110d和突出物115a-115p的部分)可以由各种材料形成。根据一些实施方式,该材料可以被构造成抵抗薄膜系统100中使用的特定流体的腐蚀,以便利薄膜的形成、以便利使用流体支撑结构105的工艺(例如,蒸发)及其组合。这些材料的非限定示例包括金属(例如,钢、碳钢、低合金钢、铝、镍、镉、及其组合以及其合金)、陶瓷、塑料(例如,聚氯乙烯)、橡胶及其组合。
在实施方式中,薄膜系统100可以被构造成依赖于蒸发的工艺的部件,诸如热管道、冷凝器、蒸汽室、脱盐系统、毛细泵循环、蒸馏系统、化学分离系统和电子冷却系统(例如,计算设备中央处理单元冷却系统)。在这些实施方式中,流体支撑结构105可以被构造成蒸发结构,该蒸发结构被构造成便利在顶表面107上和在通道120a-120d内的流体的蒸发,例如,通过使用被构造成加热流体的加热器(未示出)。
图1B示出根据第一实施方式构造的薄膜系统的一部分的截面图。具体地,图1B例示图1A的由虚线包围的区域135的截面图。通道120b-120d可以被以各种尺寸构造,例如,宽度140和深度145。在实施方式中,通道120b-120d的宽度140可以是约10纳米、0.1毫米、约1毫米、约1厘米、约10厘米、约50厘米、约1米、约10米以及在这些值的任意两个之间的范围(包括端点)。在实施方式中,通道120b-120d的深度145可以是约10纳米、0.1毫米、约1毫米、约1厘米、约10厘米、约50厘米、约1米、约10米以及在这些值的任意两个之间的范围(包括端点)。在实施方式中,全部通道120b-120d可以具有相同尺寸。在另一个实施方式中,通道120b-120d中的至少一部分可以具有不同尺寸(例如,内通道可以具有比外通道大的宽度等)。
如图1B所示,刮擦器刀片110c可以被设置成距顶表面107距离150。距离150可以基于各种因素来构造,诸如流体类型、薄膜系统100及其部件的尺寸、薄膜的期望厚度等。在实施方式中,刮擦器刀片110c可以包括定位在刮擦器刀片的下部的边缘160。边缘160可以操作以便利薄膜的形成等等。在实施方式中,边缘160可以由弹性、柔性或半柔性材料形成,诸如橡胶或基于橡胶的或类似橡胶的材料。在其它实施方式中,边缘160可以由吸收流体的材料形成,诸如类似海绵的材料。突出物115b-115d可以被构造成各种形式,诸如固体、半固体、多孔等。例如,在实施方式中,突出物115b-115d可以由多孔刷子、纤维刷子、橡胶刷子、刚毛、网状物和/或海绵材料部分形成。在这些实施方式中,多孔刷子、纤维刷子、刚毛、网状物和/或海绵材料部分可以被构造成防止通道120a-120d内的流体干涸等等。在一些实施方式中,刮擦器刀片110c的至少一部分可以由多孔刷子、纤维刷子、刚毛、网状物和/或海绵材料部分形成。
突出物115b-115d可以根据不同构造设置在通道120a-120d中。例如,突出物115b-115d可以完全设置在通道120a-120d内、突出物的至少部分在通道外部延伸、突出物的至少一部分与通道的至少一部分(例如,通道的底部和/或侧壁)接触、与通道壁和/或刮擦器刀片110c相对成角度、或其组合。
图1C示出根据第二实施方式的示例性薄膜系统。如图1C所示,薄膜系统155可以包括四边形成型的流体支撑结构105,其具有设置在其顶表面107中的通道120a-120d。刮擦器刀片110可以被构造成使用刀片驱动部件160在顶表面107上方移动,刀片驱动部件160诸如马达、条带系统等。刮擦器刀片110可以包括突出物115a-115p,突出物115a-115p被构造成随着刮擦器刀片在顶表面107上方移动而在通道120a-120d内移动。流体支撑结构105可以被构造成接收流体。随着刮擦器刀片110在顶表面107上方移动并且突出物115a-115d在通道120a-120d内移动,流体可以在顶表面上和在通道内被形成为薄膜。如图1A和图1C所指示,流体支撑结构105在形状或大小上不受限制,并且可以是适用于根据此处描述的一些实施方式能够操作的流体支撑结构的任意形状或大小。
图2A和图2B示出根据一些实施方式的薄膜形成的例示图。如图2A所示,流体支撑结构230可以包括其中设置了通道220a-220c的顶表面235。流体225可以分散在顶表面235上和在通道220a-220c内。刮擦器刀片210可以被设置在顶表面235上方并且可以具有从其延伸并且到通道220a-220中的突出物215a-215c。在图2A中描绘的流体225的设置仅是例示,例如,示出在没有刮擦器刀片210的操作的情况下流体可以具有特定厚度。图2B描绘在刮擦器刀片210在顶表面235上和突出物215a-215c在通道220a-220c内的运动之后或期间流体225到薄膜的形成。如图2B所例示,刮擦器刀片210在顶表面235上和突出物215a-215c在通道220a-220c内的移动可以操作以迫使流体225成为具有比在没有刮擦器刀片在顶表面上和突出物在通道内的移动的情况下的流体的厚度小的厚度的薄膜构造。
图3示出根据第三实施方式的示例性薄膜系统。如图3所示,薄膜系统300可以包括腔室330,腔室330具有被构造成支撑流体320的流体表面325。水平薄膜系统300可以包括转轮-条带结构,其包括两个转轮305a、305b和绕在这两个转轮上的条带315。驱动元件(未示出)可以被构造成使得转轮305a、305b中的至少一个旋转,因而使得条带315和不直接通过驱动元件旋转的转轮旋转。条带315可以包括突出物310a-310h,突出物310a-310h被构造成随着条带绕着转轮305a、305b旋转而与流体320的至少一部分接触。随着条带绕着转轮305a、305b旋转,突出物310a-310h可以被构造成将流体320形成为薄膜。在实施方式中,如果条带315具有较多的突出物310a-310h,则可以降低产生流体320的薄膜需要的旋转速度。相反地,如果条带315具有较少的突出物310a-310h,则可以提高产生流体320的薄膜需要的旋转速度。
在实施方式中,薄膜系统300可以被竖直定向,其中转轮305a、305b可以被定位在竖直平面中(例如,转轮305a定位在转轮305b上方)而不是图3中描绘的水平面。由于各种因素,诸如空间需要、冷却目标(例如,在基于冷凝-蒸发的冷却系统中)、流体320的类型等,可以使用薄膜系统300的竖直定向实施方式。例如,在竖直定向实施方式中,流体320可以足够黏使得薄膜的至少一部分可以形成在腔室330的侧壁上。
图4示出根据一些实施方式的示例性冷凝-蒸发系统。在实施方式中,冷凝-蒸发系统可以被构造成水处理系统。如图4所示,冷凝-蒸发系统400可以包括用于冷凝-蒸发系统的冷凝-蒸发循环的流体供应405。例如,在水处理系统中,流体可以包括未处理的水(例如,盐水)。冷凝-蒸发系统400可以包括具有总体上类似构造的多个层435、440、445。管道系统455可以被构造成接收流体405,例如,可以通过使用驱动马达410将流体405引导到管道系统455。冷凝-蒸发系统400可以还包括预加热装置450。
流体405可以被加热器425加热并且蒸发。蒸发的未处理的水405可以通过水处理系统400移动,依赖于其通过系统所经过的位置,在层435、440、445中的一个上的冷凝表面460a-460c上冷凝。在各个实施方式中,冷凝表面460a可以热连接到预加热装置450并且可以被构造成将来自蒸汽的冷凝的热提供到预加热装置450。在一些实施方式中,预加热装置450可以被构造成接收流体,诸如来自围绕蒸发-冷凝系统400的区域的流体。在一些实施方式中,预加热装置450可以被构造成用从冷凝表面460a获得的热量来加热流体。每个层435、440、445可以包括被构造成便利冷凝-蒸发系统400的操作的各个部件、元件和/或系统。例如,冷凝表面460a-460c可以与被构造成促进每个相应冷凝表面上冷凝的气体扩散装置420a-420c关联。在实施方式中,气体扩散装置420a-420c可以被形成为扇状装置,其构造成通过响应于气体扩散装置420a-420c的扇叶的旋转减少与冷凝表面460a-460c邻近的不可冷凝的气体(NCG)的量来促进冷凝。
在另一个示例中,抗气体插入件475a-475c可以被定位在蒸发-冷凝系统400的内侧壁上。在一些实施方式中,插入件475a-475c可以被成型以将蒸汽(例如,蒸发的流体)从大区域汇集到集中在冷凝表面460a-460c的中心附近的较小区域。插入件475a-475c的漏斗形状可以附加地用于增大向冷凝表面460a-460c行进的蒸汽的速度和/或动能。
在进一步示例中,蒸发-冷凝系统400可以包括薄膜刮擦器480a-480c,其被构造成根据此处描述的一些实施方式在对应的蒸发结构485a-485c上形成流体薄膜。
随着流体移动通过蒸发-冷凝系统400,不希望的材料(例如,盐水、尘土等)可以被收集在一个或更多个收集器430a-430f处以从蒸发-冷凝系统400去除。冷凝的流体可以被收集并且行进通过一个或更多个处理后水路径465以收集在处理后水容器470中。
在实施方式中,全部层中的压力可以接近大气压力。如果进行去气和压力控制,蒸发-冷凝处理可以被增强,允许更多个层。根据图4所描绘的蒸发-冷凝系统400,诸如水蒸馏或脱盐系统的各个流体处理系统可以操作。
图5示出根据一些实施方式的示例性蒸发-冷凝腔室的截面侧视图。如图5所示,蒸发-冷凝腔室500可以包括多个层510、515、520,类似于图4所描绘的系统。在实施方式中,该蒸发-冷凝腔室500可以被构造成脱盐腔室系统。蒸发-冷凝腔室500可以封闭在壳体(未示出)内。
在实施方式中,每个层510、515、520可以被构造成“盘状物”,其中表面525a-525c可以用作对于位于上方和/或下方的盘状物的冷凝表面、蒸发表面或两者。例如,上表面525a可以用作针对层510即最顶层的冷凝表面。下部的表面525b可以用作层515的冷凝`表面和层510的蒸发表面,以此类推。
在实施方式中,每个上层或平台具有比其相应的下层大的面积,使得下层“盘状物”可以被贮存在上层较大的盘状物中。每个层510、515、520可以被构造成模块,使得可以向脱盐腔室500添加或从其去除层来定制系统。蒸发-冷凝腔室500可以被构造成便携式蒸发-冷凝腔室,这由其部件的模块化来便利。
在实施方式中,每个层可以与被构造成便利蒸发-冷凝腔室500内的流体蒸发的一个或更多个系统或部件关联。例如,气体扩散装置505a-505c和/或薄膜刮擦器530a-530c可以被包括在层510-520中的一个或更多个中。在实施方式中,气体扩散装置505a-505c、薄膜刮擦器530a-530c和/或任何其它部件可以被人工操作或由对于便携式装置适用的小的电马达驱动。
图6示出根据一些实施方式的用于形成流体薄膜以促进流体蒸发的示例性方法的流程图。在图6中描述的方法是为了例示,因为在不背离本公开的范围的情况下可以考虑附加的、较少的和/或代替的步骤。
如图6所示,蒸发结构可以被提供605,其包括顶表面和在顶表面内形成的通道。刮擦器可以被提供610,其具有对应于通道的突出物。在蒸发结构处,流体可以被接收615。刮擦器可以被定位620使得刮擦器和突出物与流体接触。刮擦器可以被在顶表面上方移动625以在顶表面上和通道内形成薄膜。
示例
示例1:使用薄膜刮擦器系统的水蒸馏工艺
水蒸馏设施将配备有设置在蒸馏室内的5个圆形蒸发结构,每个具有约3米的直径和约0.5米的厚度。蒸发结构将由碳钢形成。蒸发结构将具有深度约5厘米宽度约8厘米的形成在蒸发结构的顶表面内的4个圆形通道,它们从每个蒸发结构的中心轴起隔开约0.5米。
每个冷凝结构将具有由碳钢形成的两个薄膜刮擦器刀片和由橡胶材料形成的边缘。薄膜刮擦器刀片将包括针对每个通道的由聚氯乙烯网状物形成的突出物。每个突出物将具有约4厘米的高度和约7厘米的宽度。薄膜刮擦器刀片将可操作地耦接到中心轴,该中心轴机械连接到马达驱动机构。马达驱动机构可以被构造成旋转中心轴使得薄膜刮擦器刀片以约每分钟20转在顶表面上方旋转并且突出物在通道内旋转。
未处理的水将以大致等于水在蒸发结构上的蒸发速率的速率从水源流到每个蒸发结构上。蒸发速率将是针对每个蒸发结构每小时10升,产生针对蒸馏室的每小时50升的整体蒸发速率。薄膜刮擦器刀片将在顶表面上方旋转,其中边缘和突出物与水的至少一部分接触。薄膜刮擦器刀片将在顶表面上形成约0.5厘米的水薄膜,并且突出物将在通道内形成约0.25厘米的水薄膜。
加热器将被定位在每个蒸发结构下方以对水加热,水将蒸发成水蒸气,水蒸气将向冷凝系统行进。冷凝系统将造成水蒸气冷凝成水,水将行进到中央收集系统。在蒸发结构上形成薄膜将相比于不使用薄膜刮擦器刀片的大致类似系统将蒸发速率增加20%。在蒸发结构内形成通道以及使用突出物来在其中形成水薄膜允许水蒸馏设施使用比没有通道和突出物的情况下实现类似蒸发速率所需要的大小小30%的蒸发结构。
示例2:水平薄膜系统
计算系统将包括被构造成冷却中央处理单元(CPU)的传热系统。传热系统将被构造成具有由镍合金制成的腔室的热管并且将具有约100毫米的厚度、约2厘米的宽度和约0.5厘米的高度。该腔室将包括位于腔室的与CPU接触的一侧的蒸发表面和在腔室的相反侧的冷凝表面。
条带系统将被设置在该腔室内,其包括设置在水平面上的第一转轮和第二转轮并且具有绕在第一转轮和第二转轮上的橡胶条带。第一转轮将与电马达机械耦接,该电马达被构造成旋转第一转轮,因而造成条带和第二转轮旋转。条带将形成有位于其外表面(条带的面向蒸发表面的表面,不是面向第一转轮和第二转轮的表面)的肋状突出物。肋状突出物将具有约200纳米的厚度。
该蒸发表面上将设置有乙醇。条带将被定位在腔室内,使得肋状突出物与乙醇的一部分接触。条带的旋转将导致在蒸发表面上形成具有约10纳米厚度的乙醇薄膜。乙醇薄膜将蒸发并且得到的乙醇蒸汽将向冷凝表面移动并且在冷凝表面上冷凝,对CPU进行冷却。冷凝的乙醇将流回到蒸发表面以完成蒸发-冷却循环。
CPU将在约100℃的温度操作并且将与传热系统的蒸发侧热连通。由CPU的操作产生的热将加热蒸发侧到约78.5℃。在CPU的操作期间冷凝表面的温度将是约75℃,通过传热系统的操作产生的蒸发-冷却循环将降低CPU的温度到约65℃。在蒸发表面上将乙醇形成薄膜将乙醇的蒸发速率提高约20%,因而与不在蒸发表面上将乙醇形成为薄膜并且不具有形成在蒸发表面中的通道的类似系统相比需要较少的能量(例如,小于0.5瓦)、较小的腔室和较低量的乙醇来冷却CPU。
在以上详细描述中,针对形成本公开的一部分的附图进行说明。在图中,类似符号通常标识类似组件,除非上下文另有规定。在该详细描述、附图,以及权利要求书中描述的例示性实施方式不是旨在进行限制。在不脱离本文所展示的主题的精神或范围的情况下,可以利用其它实施方式,并且可以进行其它修改。应立即理解的是如此处总体描述并且在附图中例示的,本公开的方面可以被以不同配置排列、替换、组合、分离和设计,全部在此明确想到。
本公开不限于本申请中描述的具体实施方式,其旨在例示各个方面。对本领域技术人员明显的是,在不背离其精神和范围的情况下可以进行很多修改和改变。在本公开的范围内的功能等同方法和设备,除了在此举例的那些,在阅读以上描述之后,将对于本领域技术人员是明显的。这些修改和变化旨在落入所附的权利要求的范围内。本公开仅仅受到所附的权利要求的项目连同这些权利要求提名的等同物的完整范围所限制。应理解的是本公开不限于具体方法、反应物、化合物、组成或者生物系统,当然这些可以变化。还应理解的是这里使用的术语目的只是在于描述具体实施方式,而不是要限制。
关于这里基本上任何复数和/或单数术语的使用,本领域技术人员能够以对于背景和/或应用适当的方式从复数解释成单数和/或从单数解释成复数。为清楚起见,各种单数/复数排列可以清楚地在这里阐述。
本领域技术人员将会理解,一般地,这里使用的术语并且特别是在随附权利要求书中的术语(例如,随附权利要求书的正文)一般旨在为“开放的”术语(例如,术语“包括”应当解释为“包括但不限于”,术语“具有”应当解释为“至少具有”,术语“包含”应当解释为“包含但不限于”等)。尽管以“包括”各个部件或步骤(理解为“包括但不限于”)描述了各种成分、方法和装置,成分、方法和装置还可以“基本上由…组成”或“由各个成分和步骤组成”,并且这些措辞应被理解为限定基本上封闭的成员组。本领域技术人员还将理解,如果意图特定数量的提出的权利要求详述,这样的意图将在权利要求中明确地叙述,并且在不存在这样的详述的情况下,不存在这样的意图。例如,为帮助理解,以下随附权利要求书可能包含介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求详述。然而,使用这样的短语不应当被解释为暗示以“一”引入的权利要求详述将包含这样引入的权利要求详述的任何特定的权利要求限制为只包含一个这样的详述的实施方式,即使是在相同的权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一”的词(例如,“一”应当被解释为指“至少一个”或“一个或多个”)的情况下;相同道理对于使用定冠词引入权利要求详述的情况也成立。此外,即使在明确地表述了引入的权利要求详述的特定数量的情况下,本领域中的技术人员也将认识到这样的详述应当解释为是指至少表述的数量(例如,在没有其它修饰语的情况下,仅是“两个详述”的表述是指至少两个详述或者两个或更多详述)。此外,在使用了类似于“A、B和C等中至少一个”这样的语句的情况下,一般这种结构旨在表示本领域技术人员可以理解该语句(例如,“具有A、B和C中的至少一个的系统”,其包括但是不限于仅具有A的系统、仅具有B的系统、仅具有C的系统,A和B一起的系统、A和C一起的系统、B和C一起的系统,和/或A、B和C一起的系统等)。在使用了类似于“A、B或C等中至少之一”的语句的示例中,一般,这种结构意在本领域技术人员会理解该语句(例如,“具有A、B或C中至少之一的系统”将包括但不限于这样的系统:仅具有A、仅具有B、仅具有C、具有A连同B、具有A连同C、具有B连同C、和/或A、B以及C一起等)。本领域技术人员还将理解的是,实际上,呈现出两个或更多个候选措辞的任何分隔的词语和/或短语,无论是在说明书、权利要求还是在附图中,都应被理解为包括一个措辞、包括措辞中任一、或包括措辞两者的可能性。例如,短语“A或者B”将被理解为包括“A”或者“B”或者“A和B”的可能性。
此外,在以马库什组的方式描述的本公开的特征或方面,本领域的技术人员应该认识到,本公开由此还以马库什组的任何单独成员或成员的子组的方式描述。
正如本领域技术人员所能理解的,为了任何及所有目的,诸如就提供书面说明书而言,这里所公开的全部范围还包含任何和全部子范围以及子范围的组合。任何列出的范围都能够被容易地认定为充分地描述并且使得同一范围被分解为至少相等的一半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制性示例,这里讨论的各个范围可以被容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。正如本领域技术人员所能理解的,诸如“上至”、“至少”、“大于”、“小于”等的全部表达方式包括所表述的数量并且是指随后能够被分解为如上所讨论的子范围的范围。最后,正如本领域技术人员所能理解的,范围包括各个单独的成员。因此,例如,具有1-3个单元的组是指具有1个、2个或3个单元的组。相似地,具有1-5个单元的组是指具有1个、2个、3个、4个或5个单元的组,等等。
多个以上公开的特征和其它特征和功能或者其代替可以被组合到很多其它不同系统或者应用中。本领域技术人员可以随后进行各种目前未预见或未预期的代替、修改、变化或者改进,并且其每个也旨在被所公开的实施方式包含。

Claims (80)

1.一种薄膜系统,该薄膜系统被构造成形成流体的薄膜以促进流体的蒸发,该系统包括:
蒸发结构,该蒸发结构被构造成便利流体在其顶表面和在该顶表面内形成的至少一个通道内的蒸发;以及
至少一个刮擦器刀片,该至少一个刮擦器刀片包括与该至少一个通道对应的至少一个突出物,所述至少一个刮擦器被构造成在所述顶表面上方移动,所述至少一个突出物的至少一部分在所述至少一个通道内移动,其中,所述至少一个刮擦器刀片和所述至少一个突出物与所述流体的至少一部分接触以在所述顶表面上和在所述至少一个通道内形成所述流体的薄膜。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述流体包括以下中的至少一种:水、氨水、制冷流体、碳氢化合物、甲醇、乙醇、石油馏出物、苯和甲苯。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述薄膜系统被构造成以下中的一种的一部分:热管、冷凝器、蒸汽室、脱盐系统、毛细泵循环、蒸馏系统、化学分离系统和电子冷却系统。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述薄膜系统被构造成计算设备中央处理单元冷却系统的一部分。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述蒸发结构被构造成具有大致平坦顶表面的大致圆形结构,
其中,所述至少一个通道包括与所述蒸发结构同心的至少一个凹槽。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器刀片被构造成绕着所述蒸发结构的中心轴旋转。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器刀片被构造成以每分钟5转至每分钟100转来旋转。
8.根据权利要求6所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器刀片被构造成以每分钟5转至每分钟100转来旋转。
9.根据权利要求6所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器刀片被构造成以每分钟100转至每分钟500转来旋转。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述蒸发结构被构造成具有大致平坦顶表面的大致四边形成型结构。
11.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器刀片被构造成形成所述流体的具有10纳米至1厘米的厚度的薄膜。
12.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器刀片被构造成形成所述流体的具有0.1毫米至1毫米的厚度的薄膜。
13.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器刀片被构造成形成所述流体的具有1毫米至1厘米的厚度的薄膜。
14.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个通道具有0.1毫米至10厘米的深度。
15.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个通道具有0.1毫米至1毫米的深度。
16.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个通道具有1厘米至10厘米的深度。
17.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个通道具有0.1毫米至10厘米的宽度。
18.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个通道具有0.1毫米至1毫米的宽度。
19.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个通道具有1厘米至10厘米的宽度。
20.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器刀片包括以下中的至少一种:铝、钢和聚氯乙烯。
21.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器刀片包括定位在所述至少一个刮擦器刀片的下部的、与所述流体的至少一部分接触的橡胶或其它弹性海绵边缘。
22.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器的至少一部分包括多孔刷子。
23.根据权利要求22所述的系统,其中,所述多孔刷子被构造成海绵刷子。
24.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个突出物的所述至少一部分包括多孔刷子。
25.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器刀片包括多个刮擦器刀片。
26.根据权利要求1所述的系统,其中,所述刮擦器刀片包括2、3、4、5或6个刀片。
27.一种薄膜蒸汽冷凝系统,该系统包括:
流体源;
至少一个冷凝表面,被构造成便利流体蒸汽在该至少一个冷凝表面上的冷凝;
至少一个蒸发结构,该至少一个蒸发结构被构造成便利流体在其顶表面和在该顶表面内形成的至少一个通道内的蒸发;
至少一个刮擦器刀片,该至少一个刮擦器刀片包括与该至少一个通道对应的至少一个突出物,所述至少一个刮擦器刀片被构造成在所述顶表面上方移动,所述至少一个突出物的至少一部分在所述至少一个通道内移动,其中,所述至少一个刮擦器刀片和所述至少一个突出物与所述流体的至少一部分接触以在所述顶表面上和在所述至少一个通道内形成所述流体的薄膜;以及
至少一个加热器,该至少一个加热器被构造成加热所述流体的薄膜以产生朝向所述至少一个冷凝表面的流体蒸汽流从而在所述至少一个冷凝表面上冷凝。
28.根据权利要求27所述的系统,其中,所述流体包括以下中的至少一种:水、氨水、制冷流体、碳氢化合物、甲醇、乙醇、石油馏出物、苯和甲苯。
29.根据权利要求27所述的系统,其中,所述薄膜蒸汽冷凝系统被构造成以下中的一种:热管、冷凝器、蒸汽室、脱盐系统、毛细泵循环、蒸馏系统、化学分离系统和电子冷却系统。
30.根据权利要求27所述的系统,所述系统还包括:
多个蒸发室的堆叠,
其中,所述至少一个刮擦器刀片包括多个刮擦器刀片,
其中所述至少一个蒸发结构包括多个蒸发结构,所述多个蒸发结构中的每个蒸发结构与所述多个刮擦器刀片中的至少一个刮擦器刀片关联,
其中,所述至少一个冷凝表面包括多个冷凝表面,
其中,所述多个室中的每个室包括底部和顶部,该底部包括所述多个蒸发结构中的一个蒸发结构,该顶部包括所述多个冷凝表面中的一个冷凝表面。
31.根据权利要求30所述的系统,其中,所述多个蒸发室中的每个蒸发室与至少一个相邻蒸发室流体连通且流体蒸汽连通。
32.根据权利要求30所述的系统,其中,所述多个蒸发室的堆叠包括2个至10个蒸发室。
33.根据权利要求30所述的系统,其中,每个冷凝表面包括定位在所述冷凝表面的直接上方的蒸发室的蒸发结构的底表面。
34.根据权利要求27所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器刀片的至少一部分包括多孔刷子。
35.根据权利要求27所述的系统,其中,所述至少一个突出物的所述至少一部分包括多孔刷子。
36.根据权利要求27所述的系统,其中,所述至少一个刮擦器刀片包括多个刮擦器刀片。
37.根据权利要求36所述的系统,其中,所述刮擦器刀片包括2、3、4、5或6个刀片。
38.一种形成流体的薄膜以促进流体的蒸发的方法,该方法包括:
提供蒸发结构,该蒸发结构被构造成便利在其顶表面和在该顶表面内形成的至少一个通道内的流体的蒸发;
提供至少一个刮擦器刀片,该至少一个刮擦器刀片包括对应于所述至少一个通道的至少一个突出物;
在所述蒸发结构处接收流体;
定位所述至少一个刮擦器刀片,使得所述至少一个刮擦器刀片与所述流体的至少一部分接触并且所述至少一个突出物的至少一部分与所述流体的至少一部分接触地位于所述至少一个通道内;以及
在所述顶表面上方移动所述至少一个刮擦器刀片以在所述顶表面上和所述至少一个通道内形成所述流体的薄膜。
39.根据权利要求38所述的方法,所述方法还包括:将所述至少一个刮擦器刀片构造为形成所述流体的具有0.01毫米至1厘米的厚度的薄膜。
40.根据权利要求38所述的方法,所述方法还包括:将所述至少一个刮擦器刀片构造为形成所述流体的具有0.1毫米至1毫米的厚度的薄膜。
41.根据权利要求38所述的方法,所述方法还包括:将所述至少一个刮擦器刀片构造为形成所述流体的具有1毫米至1厘米的厚度的薄膜。
42.根据权利要求38所述的方法,其中,在所述顶表面上方移动所述至少一个刮擦器刀片包括使所述至少一个刮擦器刀片绕着所述蒸发结构的中心轴旋转。
43.根据权利要求42所述的方法,其中,移动所述至少一个刮擦器包括以每分钟5转至每分钟500转来旋转所述至少一个刮擦器刀片。
44.根据权利要求42所述的方法,其中,移动所述至少一个刮擦器包括以每分钟5转至每分钟100转来旋转所述至少一个刮擦器刀片。
45.根据权利要求42所述的方法,其中,移动所述至少一个刮擦器包括以每分钟100转至每分钟500转来旋转所述至少一个刮擦器刀片。
46.一种制造薄膜系统的方法,该薄膜系统被构造成形成流体的薄膜以促进流体的蒸发,该方法包括:
提供蒸发结构,该蒸发结构被构造成便利流体在该蒸发结构上的蒸发,所述蒸发结构包括顶表面;
在所述顶表面内形成至少一个通道,该至少一个通道被构造成便利所述流体在该至少一个通道中的蒸发;
提供至少一个刮擦器刀片,该至少一个刮擦器刀片包括对应于所述至少一个通道的至少一个突出物;以及
将所述至少一个刮擦器刀片构造为在所述顶表面上方移动,所述至少一个突出物的至少一部分在所述至少一个通道内移动,其中,所述至少一个刮擦器刀片和所述至少一个突出物被定位成与在所述蒸发结构处接收的流体的至少一部分接触,以在所述顶表面上和在所述至少一个通道内形成所述流体的薄膜。
47.根据权利要求46所述的方法,所述方法还包括:将所述薄膜系统构造为作为以下中的一种的一部分来操作:热管、冷凝器、蒸汽室、脱盐系统、毛细泵循环、蒸馏系统、化学分离系统和电子冷却系统。
48.根据权利要求46所述的方法,所述方法还包括:将所述薄膜系统构造为作为计算设备中央处理单元冷却系统的一部分操作。
49.根据权利要求46所述的方法,所述方法还包括:将所述蒸发结构构造成具有大致平坦顶表面的大致圆形结构,
其中,所述至少一个通道被形成为与所述蒸发结构同心的至少一个凹槽。
50.根据权利要求49所述的方法,所述方法还包括:将所述至少一个刮擦器刀片构造成绕着所述蒸发结构的中心轴旋转。
51.根据权利要求50所述的方法,所述方法还包括:将所述至少一个刮擦器刀片构造成以每分钟5转至每分钟100转来旋转。
52.根据权利要求50所述的方法,所述方法还包括:将所述至少一个刮擦器刀片构造成以每分钟100转至每分钟500转来旋转。
53.根据权利要求49所述的方法,所述方法还包括:将所述蒸发结构构造成具有大致平坦顶表面的大致四边形成型结构。
54.根据权利要求46所述的方法,所述方法还包括:构造所述至少一个刮擦器刀片以形成所述流体的具有0.01毫米至1厘米的厚度的薄膜。
55.根据权利要求46所述的方法,所述方法还包括:构造所述至少一个刮擦器刀片以形成所述流体的0.1毫米至1毫米的厚度的薄膜。
56.根据权利要求46所述的方法,所述方法还包括:构造所述至少一个刮擦器刀片以形成所述流体的1毫米至1厘米的厚度的薄膜。
57.根据权利要求46所述的方法,其中,在所述顶表面上方移动所述至少一个刮擦器刀片包括使所述至少一个刮擦器刀片绕着所述蒸发结构的中心轴旋转。
58.根据权利要求46所述的方法,其中,所述至少一个通道被形成为具有0.1毫米至10厘米的深度。
59.根据权利要求46所述的方法,其中,所述至少一个通道被形成为具有0.1毫米至1毫米的深度。
60.根据权利要求46所述的方法,其中,所述至少一个通道被形成为具有1厘米至10厘米的深度。
61.根据权利要求46所述的方法,其中,所述至少一个通道被形成为具有0.1毫米至10厘米的宽度。
62.根据权利要求46所述的方法,其中,所述至少一个通道被形成为具有0.1毫米至1毫米的宽度。
63.根据权利要求46所述的方法,其中,所述至少一个通道被形成为具有1厘米至10厘米的宽度。
64.根据权利要求46所述的方法,其中,所述至少一个刮擦器刀片包括以下中的至少一种:铝、钢和聚氯乙烯。
65.根据权利要求46所述的方法,其中,所述至少一个刮擦器刀片的至少一部分包括多孔刷子。
66.根据权利要求65所述的方法,其中,所述至少一个突出物的所述至少一部分包括多孔刷子。
67.根据权利要求46所述的方法,其中,所述至少一个刮擦器刀片包括多个刮擦器刀片。
68.根据权利要求67所述的方法,其中,所述刮擦器刀片包括2、3、4、5或6个刀片。
69.一种薄膜系统,该薄膜系统被构造成形成流体的薄膜以促进流体的蒸发,该系统包括:
蒸发结构,该蒸发结构被构造成便利流体在该蒸发结构的顶表面上的蒸发;以及
至少一个转轮-条带结构,该至少一个转轮-条带结构包括:
第一转轮,该第一转轮被构造成在垂直于所述顶表面的平面中绕着第一轴旋转,
第二转轮,该第一转轮被构造成在垂直于所述顶表面的平面中绕着第二轴旋转,
条带,该条带围绕所述第一转轮和所述第二转轮,所述条带包括从所述条带的外表面突出并且向所述顶表面延伸的至少一个刷子,以及
驱动元件,该驱动元件被构造成使所述第一转轮旋转,因而造成所述条带绕着所述第一转轮和所述第二转轮旋转使得所述第二转轮旋转,其中所述条带的旋转造成所述至少一个刷子绕着由所述条带形成的路径与所述流体的至少一部分接触地旋转,以在所述顶表面上形成所述流体的薄膜。
70.根据权利要求69所述的系统,其中,所述条带包括多个刷子。
71.根据权利要求69所述的系统,其中,所述流体包括以下中的至少一种:水、氨水、制冷流体、碳氢化合物、甲醇、乙醇、丙酮、石油馏出物、苯和甲苯。
72.根据权利要求69所述的系统,其中,所述薄膜系统被构造成以下中的一种的一部分:热管、冷凝器、蒸汽室、脱盐系统、毛细泵循环、蒸馏系统、化学分离系统和电子冷却系统。
73.根据权利要求69所述的系统,其中,所述薄膜系统被构造成计算设备中央处理单元冷却系统的一部分。
74.根据权利要求69所述的系统,其中,所述条带被构造成以每分钟5转至每分钟500转来旋转。
75.根据权利要求69所述的系统,其中,所述条带被构造成以每分钟5转至每分钟100转来旋转。
76.根据权利要求69所述的系统,其中,所述条带被构造成以每分钟100转至每分钟500转来旋转。
77.根据权利要求69所述的系统,其中,所述至少一个转轮-条带结构被构造成形成所述流体的具有10纳米至1厘米的厚度的薄膜。
78.根据权利要求69所述的系统,其中,所述至少一个转轮-条带结构被构造成形成所述流体的具有0.1毫米至1毫米的厚度的薄膜。
79.根据权利要求69所述的系统,其中,所述至少一个转轮-条带结构被构造成形成所述流体的具有1毫米至1厘米的厚度的薄膜。
80.根据权利要求69所述的系统,其中,所述至少一个刷子包括以下中的至少一种:铝、钢和聚氯乙烯。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014190479A1 (en) * 2013-05-28 2014-12-04 Empire Technology Development Llc Systems and methods for controlling non-condensable gases
US10010811B2 (en) 2013-05-28 2018-07-03 Empire Technology Development Llc Evaporation-condensation systems and methods for their manufacture and use
CN105324161B (zh) 2013-05-28 2017-04-26 英派尔科技开发有限公司 薄膜系统及其使用方法和制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2139846Y (zh) * 1992-12-01 1993-08-11 沈善明 转盘式蒸发浓缩机
CN101053697A (zh) * 2007-04-20 2007-10-17 张亚宇 旋转刮板蒸发器
CN101646327A (zh) * 2008-08-04 2010-02-10 王昊 散热装置及散热方法
CN201658856U (zh) * 2010-03-02 2010-12-01 天津大学 微波场强化分子蒸馏分离装置

Family Cites Families (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2538540A (en) 1944-06-22 1951-01-16 Kraft Foods Co Distillation apparatus
BE505127A (zh) 1950-08-14
US3136707A (en) 1957-06-07 1964-06-09 Kenneth C D Hickman Phase separation barrier distillation apparatus
GB991747A (en) 1961-05-12 1965-05-12 Vitamins Ltd Improvements in and relating to molecular stills
US3398548A (en) 1966-04-20 1968-08-27 Desalination Plants Vacuum freeze solution separation system
US3554263A (en) * 1968-04-09 1971-01-12 Chemetron Corp Discharge apparatus
US3764483A (en) 1970-10-05 1973-10-09 B Tleimat Rotating disk still with a hydrodynamically applied thin film
US3795587A (en) 1971-07-19 1974-03-05 James Glenn Obtaining increased head in water systems
GB1355933A (en) 1972-01-29 1974-06-12 Ferranti Ltd Mounting of semiconducto' devices
US4121435A (en) 1974-04-16 1978-10-24 Kantor Frederick W Rotary thermodynamic apparatus
US4269663A (en) 1975-07-07 1981-05-26 Mcfee Richard Water distiller
GB1505674A (en) 1976-04-08 1978-03-30 Croftshaw Ltd Evaporating apparatus
FR2452302A1 (fr) 1979-03-30 1980-10-24 Anvar Distillateur solaire de purification par evaporation
US4462909A (en) 1983-04-04 1984-07-31 Dorr-Oliver Incorporated Surface skimmer means for settling tank
JPS60253790A (ja) 1984-05-30 1985-12-14 Hitachi Ltd 熱伝達装置
US4832114A (en) 1987-12-02 1989-05-23 Yeh Hsu Chieh Device for producing high heat transfer in heat exchanger tubes
US4859090A (en) 1988-08-25 1989-08-22 Honeywell Inc. Rotating conductive heat transfer device
CN1022199C (zh) 1989-06-21 1993-09-22 奥马特涡轮(1965)有限公司 冷凝含不凝气体蒸汽的换热器
US4966226A (en) 1989-12-29 1990-10-30 Digital Equipment Corporation Composite graphite heat pipe apparatus and method
DE4008066A1 (de) 1990-02-03 1991-08-08 Vielberth Inst Entw & Forsch Vorrichtung zur gewinnung einer aufbereiteten fluessigkeit in form eines kondensats aus einer aufzubereitenden fluessigkeit
JP2666547B2 (ja) 1990-09-20 1997-10-22 三菱電機株式会社 熱交換装置及びその製造方法
FR2687079B1 (fr) 1992-02-12 1994-09-23 Sirven Procede, machine et installation, d'extraction par evaporation des residus solides d'une matiere fluide.
US5409576A (en) 1993-07-16 1995-04-25 Tleimat; Badawi Rotating evaporator device for the distillation or concentration of liquids
DE4327839A1 (de) 1993-08-19 1994-07-28 Yuyao Qin Düsen-Fallfilmverdampfer mit automatischem Reinigungssystem
US5441102A (en) 1994-01-26 1995-08-15 Sun Microsystems, Inc. Heat exchanger for electronic equipment
US5529115A (en) 1994-07-14 1996-06-25 At&T Global Information Solutions Company Integrated circuit cooling device having internal cooling conduit
US5878808A (en) 1996-10-30 1999-03-09 Mcdonnell Douglas Rotating heat exchanger
US6111748A (en) 1997-05-15 2000-08-29 Intel Corporation Flat fan heat exchanger and use thereof in a computing device
US6050333A (en) 1997-11-10 2000-04-18 Albaroudi; Homam M. Rotary heat exchange apparatus for condensing vapor
TR200200322T2 (tr) 1999-08-06 2002-05-21 E.I.Du Pont De Nemours & Company Su distilasyon düzeni ve bunun çalıştırılmasına yönelik metod
US6241009B1 (en) 2000-02-07 2001-06-05 Hudson Products Corporation Integrated heat pipe vent condenser
MXPA02011315A (es) 2000-05-17 2004-09-06 Bechtel Bwxt Idaho Llc Metodo y aparato para separar gas no condensable de un fluido de trabajo en un sistema de energia binario.
US6408937B1 (en) 2000-11-15 2002-06-25 Sanjay K. Roy Active cold plate/heat sink
US6467295B2 (en) 2000-12-01 2002-10-22 Lg Electronics Inc. Refrigerated cooling apparatus for semiconductor device
US6466442B2 (en) 2001-01-29 2002-10-15 Ching-Bin Lin Guidably-recirculated heat dissipating means for cooling central processing unit
CN1408647A (zh) 2001-09-25 2003-04-09 袁一军 盐水脱盐产生淡水的方法
US20030159458A1 (en) 2002-02-25 2003-08-28 Wei Fang Dual phase condenser system
US20030213585A1 (en) 2002-03-21 2003-11-20 David Reznik Heating and cooling of viscous food products
US6668911B2 (en) 2002-05-08 2003-12-30 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Pump system for use in a heat exchange application
US6839234B2 (en) 2002-05-15 2005-01-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Cooling device and an electronic apparatus including the same
US6894899B2 (en) 2002-09-13 2005-05-17 Hong Kong Cheung Tat Electrical Co. Ltd. Integrated fluid cooling system for electronic components
HU225331B1 (hu) 2003-04-24 2006-09-28 Egi Energiagazdalkodasi Reszve Léghûtõ rendszer
US7055581B1 (en) 2003-06-24 2006-06-06 Roy Sanjay K Impeller driven active heat sink
TWI229583B (en) 2003-08-03 2005-03-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Liquid-cooled heat sink device
JP4409976B2 (ja) 2004-02-03 2010-02-03 山洋電気株式会社 電子部品冷却装置
DE102004009500B3 (de) 2004-02-27 2005-08-25 Minebea Co., Ltd. Kühleinrichtung zur Kühlung elektronischer Komponenten
US20050205408A1 (en) 2004-03-22 2005-09-22 Marsh Douglas G Use of windpower to generate both electricity and potable water
US7427336B2 (en) 2004-06-17 2008-09-23 Zanaqua Technologies, Inc. Blade heat exchanger
JP2006281083A (ja) 2005-03-31 2006-10-19 Mitsui Chemicals Polyurethanes Inc 薄膜蒸発装置
US7262967B2 (en) 2005-06-29 2007-08-28 Intel Corporation Systems for low cost coaxial liquid cooling
JP2007064532A (ja) 2005-08-30 2007-03-15 Cosel Co Ltd 放熱システム
TW200711557A (en) 2005-09-02 2007-03-16 Sunonwealth Electr Mach Ind Co Heat dissipation device
JP4593438B2 (ja) 2005-10-24 2010-12-08 富士通株式会社 電子機器および冷却モジュール
US20070144199A1 (en) 2005-12-28 2007-06-28 Scott Brian A Method and apparatus of using an atomizer in a two-phase liquid vapor enclosure
CN101043806A (zh) 2006-03-20 2007-09-26 建准电机工业股份有限公司 复合式散热模组
US7424906B2 (en) 2006-04-19 2008-09-16 Delphi Technologies, Inc. High performance thermosiphon with internally enhanced condensation
US20080142195A1 (en) 2006-12-14 2008-06-19 Hakan Erturk Active condensation enhancement for alternate working fluids
WO2009073929A1 (en) 2007-12-13 2009-06-18 H2Oasis Energy Pty Ltd Solar distillation device
US9207023B2 (en) 2007-12-18 2015-12-08 Sandia Corporation Heat exchanger device and method for heat removal or transfer
US7980078B2 (en) 2008-03-31 2011-07-19 Mccutchen Co. Vapor vortex heat sink
CN201242360Y (zh) 2008-06-27 2009-05-20 李永堂 一种蒸发式冷凝器
CN101646328B (zh) 2008-08-04 2011-08-17 王昊 散热装置及散热方法
CN101662921B (zh) 2008-08-29 2013-02-20 富准精密工业(深圳)有限公司 散热装置及具有该散热装置的电脑设备
WO2011004416A1 (en) 2009-07-07 2011-01-13 Esae S.R.L. Thermal desalination plant
CN105688430B (zh) * 2010-07-21 2018-12-04 阿奎巴克技术公司 具有用于薄膜蒸发的涂抹器和用于移除沉积物的刮除器的蒸馏器
CN101936668B (zh) 2010-09-02 2012-08-15 洛阳隆华传热科技股份有限公司 一种防白雾蒸发式混流凝汽方法及凝汽器
CN201945200U (zh) 2010-12-15 2011-08-24 鞍钢集团工程技术有限公司 一种蒸汽凝结水回收系统
US20120279685A1 (en) 2011-05-04 2012-11-08 Te-Lin Yu Phase-change turbo-dissipation cooler
CN105324161B (zh) 2013-05-28 2017-04-26 英派尔科技开发有限公司 薄膜系统及其使用方法和制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2139846Y (zh) * 1992-12-01 1993-08-11 沈善明 转盘式蒸发浓缩机
CN101053697A (zh) * 2007-04-20 2007-10-17 张亚宇 旋转刮板蒸发器
CN101646327A (zh) * 2008-08-04 2010-02-10 王昊 散热装置及散热方法
CN201658856U (zh) * 2010-03-02 2010-12-01 天津大学 微波场强化分子蒸馏分离装置

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