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CN110087453B - 冷凝物管理歧管和系统 - Google Patents

冷凝物管理歧管和系统 Download PDF

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CN110087453B
CN110087453B CN201780078827.6A CN201780078827A CN110087453B CN 110087453 B CN110087453 B CN 110087453B CN 201780078827 A CN201780078827 A CN 201780078827A CN 110087453 B CN110087453 B CN 110087453B
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CN
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manifold
condensate
management
membrane
channel
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史蒂文·P·斯万森
库尔特·J·霍尔沃森
凯莱布·T·纳尔逊
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3M Innovative Properties Co
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    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/22Means for preventing condensation or evacuating condensate
    • F24F13/222Means for preventing condensation or evacuating condensate for evacuating condensate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了一种冷凝管理歧管,其包括第一部分,该第一部分具有包括第一冷凝物流动通道的第一细长通道。歧管的第二部分具有包括第二冷凝物流动通道的第二细长通道。第二部分被构造成至少部分地嵌套在第一部分内,使得柔性冷凝物管理膜的第一表面流体地联接到第一流动通道并且冷凝物管理膜的相反取向的第二表面流体地联接到第二流动通道。

Description

冷凝物管理歧管和系统
技术领域
本专利申请涉及冷凝物管理系统以及与此类系统有关的装置和方法。
背景技术
在建筑物基础结构中,持续冷凝可能是一个问题,导致水损坏、发霉或霉菌污染、安全隐患和腐蚀。建筑物基础结构内常见的冷凝水源是“汗湿”的表面。冷凝在食品加工设施中特别麻烦,其中水分的存在可以导致微生物增殖。在冷凝物产生表面上形成并从冷凝物产生表面释放的冷凝水液滴可以将冷凝水中的微生物转移到下面的加工设备或食物产品中。这种微生物污染可以导致产品变质加速或食源性疾病。
发明内容
根据本文所述的一些实施方案,冷凝管理歧管包括第一部分,该第一部分具有包括第一冷凝物流动通道的第一细长通道。歧管的第二部分具有包括第二冷凝物流动通道的第二细长通道。第二部分被构造成至少部分地嵌套在第一部分内,使得柔性冷凝物管理膜的第一表面流体地联接到第一流动通道并且冷凝物管理膜的相反取向的第二表面流体地联接到第二流动通道。
一些实施方案涉及冷凝管理系统。该系统包括冷凝管理歧管、冷凝管理膜支撑件(其可为第二歧管),以及设置在歧管和支撑件之间的柔性冷凝管理膜。歧管包括第一部分和第二部分,该第一部分具有包括第一冷凝物流动通道的第一细长通道,该第二部分具有包括第二冷凝物流动通道的第二细长通道。第二部分被构造成嵌套在第一细长通道内,使得膜的第一表面流体地联接到第一通道并且膜的相反取向的第二表面流体地联接到第二通道。
一些实施方案涉及冷凝管理系统,其包括具有多个附接特征部的柔性梯形冷凝管理膜。安装架分别联接到柔性冷凝管理膜的附接特征部。安装架被构造成相对于冷凝物产生表面定位和保持膜,使得膜沿膜的横向轴线弯曲,并且弯曲的冷凝物管理膜的底部沿重力方向向下倾斜。
本申请的这些方面和其他方面从下面的详细描述将显而易见。然而,在任何情况下都不应将上面的总结理解为是对所要求保护的主题的限制,该主题仅仅由所附权利要求限定。
附图说明
图1A是处理设施的概念图,该处理设施包括由于在至少一个第一区域和至少一个第二区域之间的温差而在其上形成冷凝物液滴的表面;
图1B示出了根据一些实施方案的具有冷凝物管理系统的处理设施;
图2A是根据一些实施方案的具有冷凝物管理系统的处理设施的一部分的剖视透视图;
图2B是图2A的冷凝物管理系统的分解顶视图;
图3至图5是示出根据各种实施方案的具有微通道的流体控制膜的横截面图;
图6A至图6D示出了根据一些实施方案的歧管的各种视图;
图7示出了根据一些实施方案的附接到膜的歧管的端部区域的透视图;
图8示出了根据一些实施方案的歧管的透视图,该歧管包括可以相对于彼此旋转的第一部分和第二部分;
图9A和图9B是根据一些实施方案的安装架的前透视图和后透视图,该安装架被构造成联接到夹持柔性膜的歧管(或膜支撑件);
图10描绘了根据一些实施方案的平放的柔性膜;
图11示出了根据一些实施方案的冷凝物管理系统,其包括直接附接到图10的柔性膜的安装架;
图12至图17是示出测试设备的各种视图的照片,其中柔性膜被张紧并保持在两个歧管之间的斜面处;并且
图18是安装在测试设备中的疏水性平膜的照片,示出了冷凝物的“指进”和汇集。
图未必按照比例绘制。图中使用的相似数字指代相似的部件。然而,应当理解,在给定图中使用数字指代部件不旨在限制另一图中用相同数字标记的部件。
具体实施方式
图1A是处理设施100a的概念图,该处理设施100a包括由于在至少一个第一区域121和至少一个第二区域122之间的温差而在其上形成冷凝物液滴110的表面101;例如,第一区域121可处于室温下,并且第二区域122可为冷藏,使得区域121的温度大于区域122的温度。产品(例如,食物产品150)沿路径199从室温区域121移入和/或移出冷藏区域122。由于两个区域121、122之间的温差,冷凝物110形成在室温区域121和冷藏区域122之间的开口131处的表面上以及形成在冷藏区域122内。最终,冷凝物122凝结并落到食物产品150上。落在食物产品150上的冷凝物110是用于食品污染的机构和用于增加低水含量食品的水活度的载体,低水含量食品将不会引起显著的细菌生长问题。由于这种风险,政府机构要求食品加工商管理他们整个设施中的冷凝。
先前已经采用了几种方法来管理在食品加工设施的顶部表面上形成的冷凝水。先前的方法涉及周期性地关闭生产线以对冷藏区域进行除霜,使用吸收材料诸如附接到延伸杆的拖把头来干燥冷凝物产生表面,和/或使用刮板或压缩空气来移除冷凝物。其他方法包括使用昂贵的“气刀”系统,该系统试图最小化进入冷进料区和排放区的温热空气流。然而,这些系统中的大多数需要人工干预并且可需要停止生产以减轻冷凝物。
本文公开的方法涉及冷凝物管理装置和系统,其涉及与歧管一起使用的柔性膜,该歧管连续地将冷凝物引导远离食物产品。本文所公开的方法可以用于减轻加工设施中的冷凝,而不会关闭生产并且/或者不使用物理擦拭或干燥技术来移除冷凝物。
图1B示出了处理设施100b,其中安装了本文所述的冷凝物管理系统180。通过悬浮在冷凝物产生表面101下方的一个或多个柔性膜181阻挡冷凝物110落在食物产品150上,使得在冷凝物产生表面101上形成的冷凝物110落到膜181上。根据一些实施方案,冷凝物管理系统180包括至少一个歧管182,该歧管182流体地联接到膜181并且被构造成将捕获的冷凝物110引导远离食物产品150。安装架183相对于冷凝物产生表面101定位并保持柔性膜181。
图2A是根据一些实施方案的具有冷凝物管理系统280的处理设施的一部分200的剖视透视图。图2B是冷凝物管理系统280的分解顶视图。系统280被构造成收集和输送冷凝物并且包括流体控制膜210,其可包括亲水表面、至少一个歧管、和安装架261。歧管收集和释放经由倾斜膜210的顶侧212和下侧211输送的冷凝物,例如,输送到单个释放位点。安装架261和歧管同时提供张紧“浮接”柔性膜的机构,其允许通过将膜和/或其他系统结构与冷表面热脱离而降低对冷冻的敏感性。
图2A和图2B示出了布置在第一支撑件221和第二支撑件222之间的柔性流体控制膜210。支撑件221、222中的一者或两者可包括收集和释放冷凝物的歧管。在一些实施方案中,柔性流体控制膜210可为四边形或矩形,具有第一侧271、相对的第二侧272、第三侧273和相对的第四侧274。柔性膜281具有与第一侧边271和第二侧边272相交的横向轴线298和与第三侧边273和第四侧边274相交的纵向轴线299。如图2B所示,膜210可包括在第一侧边271和第三侧边273之间的第一拐角281、在第三侧边273和第二侧边272之间的第二拐角282、在第二侧边272和第四侧边274之间的第三拐角283,以及在第四侧边274和第一侧边271之间的第四拐角284。如图2A所示,支撑件221、222相对于冷凝物产生表面201定位并保持柔性膜210,使得在冷凝物产生表面201上形成的冷凝物202落到柔性膜210的第二表面212上。一些冷凝物也可形成在柔性膜210的相对的第一表面211上。
支撑件221、222被构造成分别附接到膜210的两个相对侧边273、274。在一些实施方案中,支撑件221、222两者均为流体地联接到膜210的歧管,使得落在膜210的第二表面212上的冷凝物202被引导到歧管221、222中。在一些实施方案中,支撑件221、222中的一个有可能仅用作支撑件并且不包括歧管的流体特征部。在一些实施方案中,支撑件221、222两者均为歧管并且具有流体特征部,但是冷凝水被引导成使得仅支撑件221、222中的一个收集冷凝水。
虚线箭头291、292、293示出了从处理设施200的天花板落下的水滴202a的路线。水滴202a沿重力方向向下落291,直到液滴202a到达膜210的第二表面212。膜210沿其纵向轴线299相对于重力向下成角度。在膜表面212处,液滴202a可与其他液滴凝结并且通常沿膜210的纵向轴线299流动292,直到液滴202a到达歧管221。液滴202a进入歧管221并且通常沿膜210的横向轴线298流动293,直到液滴202a通过歧管221的出口223离开。
安装架261机械地联接到支撑件221、222。安装架261被构造和布置成相对于冷凝物产生表面201定位和保持支撑件221、222,使得在冷凝物产生表面201上形成的冷凝物202从冷凝物产生表面201落到膜210的第二表面212上。
考虑冷凝管理系统280,其包括设置在膜的一个侧边273上的第一歧管221和设置在膜210的另一侧边274上的第二歧管222,第一歧管221被构造成收集冷凝水,第二歧管222仅用作支撑件而不收集大量的冷凝水。安装架261可布置成使得附接到第一歧管的膜210的侧边273沿重力方向低于附接到第二歧管222的相对侧边274。在一些实施方案中,安装架261可布置成使得柔性膜210的一个拐角282是最低点。最低拐角282可附接到歧管221的端部,该端部附接到排出管290,例如,便于歧管221的排出。在一些实施方案中,歧管221、222可包括一个或多个特征部,诸如在歧管的端部处的螺纹或锥形部分,该一个或多个特征部被构造成便于排出管290的连接。
在一些实施方案中,柔性膜210的主表面211、212可为基本光滑的。在一些实施方案中,微结构230、240设置在柔性膜210的第一主表面211和第二主表面212中的一者或两者上。微结构230、240可为微通道,其被构造成促进冷凝物朝向歧管221移动和/或芯吸冷凝物以增强蒸发。图2B示出了第一组微通道230和第二组微通道240,其中微通道230、240可流体地连接。
如图2B所示,微通道230的纵向轴线沿线233放置,并且通道240的纵向轴线沿线232放置。如图2B所示,通道240相对于通道240形成通道角度231。在一些实施方案中,微通道230的纵向轴线基本上与膜的纵向轴线299对准。在一些实施方案中,微通道240中的至少一些的角度231可例如大于0度且小于约90度,或大于0度且小于约60度。在一些实施方案中,通道角度231小于约45度。
根据一些实施方案,微通道230、240被构造成提供通道230、240中的流体沿柔性膜210在纵向上和/或穿过柔性膜210在横向上的毛细管移动。横向芯吸流体的毛细管作用使流体分散在膜210上,以便增加流体的表面与体积比,并使得能够更快速地蒸发。通道横截面、通道表面能和流体表面张力决定了毛细力。
图3至图5是示出根据各种实施方案的具有微通道的流体控制膜的横截面图。如图3所示,脊320沿z轴在膜310的基部330a的上方上升以形成微通道330,其中每个通道330在任一侧上具有沿通道纵向轴线延伸的脊320,该通道纵向轴线是图3中的x轴。该通道纵向轴线可与膜的纵向轴线基本上平行或成一定角度。在图3中,脊320示出为沿基本上垂直于通道330的基部330a的z轴上升。另选地,在一些实施方案中,脊可以相对于通道的基部以非垂直的角度延伸。通道330的脊320具有从通道330的基部表面330a至脊420的顶部表面320a测量的高度hp。脊高度hp可被选择以向膜310提供耐久性和保护。在一些实施方案中,脊高度hp为约25μm至约1000μm,或约100μm至约200μm,横截面通道宽度wc为约25μm至约1000μm,横截面脊宽度wr为约30μm至约250μm。
在一些实施方案中,如图3所示,通道330的侧表面320b的横截面可为倾斜的,使得通道330的基部表面330a处的脊宽度大于脊320的顶表面320a处的脊宽度。在这种情况下,通道330的基部330a处的通道330的宽度小于脊320的顶表面320a处的通道330的宽度。另选地,通道的侧表面可以是倾斜的,使得在通道底部表面处的通道宽度大于在脊顶部表面处的通道宽度。
可以选择通道330的基部表面330a和膜310的相对表面310a之间的距离tv,以允许液滴被膜310芯吸,但仍然保持坚固的结构。在一些实施方案中,厚度tv小于约75μm厚、约50μm厚,在或约20μm至约200μm厚之间。在一些实施方案中,亲水表面结构或涂层350可设置,例如涂覆或等离子体沉积在基部330a、通道侧边320b和/或通道顶部320a上。在一些实施方案中,每组相邻脊320被等距地间隔开。在其他实施方案中,相邻脊320的间距可为分开至少两个不同的距离。
图4是根据示例实施方案的具有主通道430和次通道431的柔性膜410的横截面视图。主通道430和次通道431由主脊420和次脊421限定。通道430、431和脊420、421沿通道纵向轴线延伸,该通道纵向轴线是图4中的x轴。该通道纵向轴线可与膜的纵向轴线基本上平行或成一定角度。每个主通道430由主通道430任一侧上的一组主脊420(第一和第二)限定。主脊420具有从通道430的基部表面430a至脊420的顶部表面420a测量的高度hp
在一些实施方案中,微结构被设置在主通道430内。微结构可包括被设置在主通道430的第一和第二主脊420之间的次通道431。每个次通道431均与至少一个次脊421相关联。次通道431可位于一组次脊421之间或位于次脊421和主脊420之间。
主脊之间的中心至中心距离dpr可在约25μm至约1000μm的范围内;主脊和最近的次脊之间的中心至中心距离dps可在约5μm至约350μm的范围内;两个次脊之间的中心至中心距离dss可在约5μm至约350μm的范围内。在一些情况下,主脊和/或次脊可随着从基部的距离逐渐变细。主脊在基部处的外表面之间的距离dpb可在约15μm至约250μm范围内,并且可逐渐变细至在约1μm至约25μm范围内的较小距离dpt。次脊在基部处的外表面之间的距离dsb可在约15μm至约250μm范围内,并且可逐渐变细至在约1μm至约25μm范围内的较小距离dst。在一个示例中,dpp=0.00898英寸(228μm),dps=0.00264英寸(67μm),dss=0.00185英寸(47μm),dpb=0.00251英寸(64μm),dpt=0.00100英寸(25.4μm),dsb=0.00131英寸(33.3μm),dst=0.00100英寸(25.4μm),hp=0.00784英寸(200μm),以及hs=0.00160英寸(40.6μm)。
次脊421具有从通道430的基部表面430a至次脊421的顶部表面421a测量的高度hs。主脊420的高度hp可大于次脊421的高度hs。在一些实施方案中,主脊的高度在约25μm至约1000μm之间或在约100μm至约200μm之间,并且次脊的高度在约5μm至约350μm之间或在约20μm至约50μm之间。在一些实施方案中,次脊421高度hs与主脊420高度hp的比为约1:5。在一些实施方案中,hs小于hp的一半。主脊420可以被设计成向膜410提供耐久性,并且向次通道431、次脊和/或设置在主脊420之间的其他微结构提供保护。柔性膜410可被构造成使流体分散在膜410的表面上以促进流体的蒸发。
图5示出了根据示例实施方案的具有脊520和通道530的冷凝物控制膜510的横截面。通道530是V形的,具有限定通道530的脊520。在该实施方案中,通道530的侧表面520b相对于正交于层表面的轴,即,图5中的z轴,以大于0度且小于90度,例如20度、40度或40度的角度设置。如前所述,膜510的通道530和脊520可沿着通道轴线放置,该通道轴线基本上平行于膜510的纵向轴线或相对于膜510的纵向轴线成角度。在一些实施方案中,脊520可彼此等距相隔。
本文所述的通道可以预定图案复制,该预定图案形成沿膜的一个或两个主表面延伸的一系列单独的开放毛细管通道。在片材和膜中形成的这些微复制通道基本上沿着每个通道长度(例如从通道至通道)通常是均匀和规则的。膜或片材可为薄的、柔性的、生产性价比高的,可以形成为具有用于其预期应用的所需材料特性。
本文讨论的柔性膜可能够通过毛细管作用沿通道自发地输送流体。影响流体控制膜自发地输送流体的能力的两个一般因素是:(i)该表面的几何形状或外貌特征(通道的毛细现象、尺寸和形状)和(ii)膜表面的性质(例如,表面能)。为了实现所需量的流体输送能力,设计者可调整流体控制膜的结构或外貌特征,并且/或者调整流体控制膜表面的表面能。为了使通道通过由毛细管作用进行的自发芯吸用于流体输送,通道通常足够亲水以允许流体润湿通道的表面,这些表面具有在流体和流体控制膜的表面之间的等于或小于90度的接触角。
在一些实施方式中,本文所述的流体控制膜可以使用允许连续和/或辊对辊膜制造的挤出压花工艺来制备。根据一种合适的方法,可流动材料连续地与模塑工具的模塑表面线接触。模塑工具包括切入工具表面的压花图案,该压花图案是流体控制膜为负性浮雕的微通道图案。多个微通道通过模塑工具在可流动材料中形成。可流动材料被固化以形成具有长度(沿着纵向轴线)和宽度的伸长的流体控制膜,该长度大于该宽度。微通道可以沿着相对于膜的纵向轴线形成大于0度并且小于90度的角度的通道纵向轴线而形成。在一些实施方案中,该角度小于例如,45度。
可流动材料可从模头直接挤出至模塑工具的表面上,使得可流动材料与模塑工具的表面线接触。可流动材料可包括,例如,各种可光致固化、热固化以及热塑性的树脂组合物。线接触由树脂的上游边缘限定并且随着模塑工具旋转而相对于模塑工具和可流动材料两者移动。所得流体控制膜可以是单层制品,该单层制品可以被置于辊上以产生呈卷状物品形式的制品。在一些实施方式中,该制造工艺还可以包括处理带有微通道的流体控制膜表面,诸如等离子体沉积如本文公开的亲水涂层。在一些实施方式中,模塑工具可以是辊或皮带并且与相对辊一起形成辊隙。模塑工具和相对辊之间的辊隙有助于将可流动材料压制为模塑图案。可以调整形成辊隙的间隙的间距以便有助于形成流体控制膜预先确定的厚度。有关用于公开的流体控制膜的适合制造工艺的另外信息描述于共同拥有的美国专利6,375,871和6,372,323中,这些专利的公开内容全文以引用方式并入本文。
本文讨论的流体控制膜可以由适用于浇铸或压印的任何聚合物材料形成,包括例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、共聚酯、聚氨酯、聚烯烃、聚酰胺、聚(氯乙烯)、聚醚酯、聚酰亚胺、聚酯酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯的水解衍生物等。具体实施方案使用聚烯烃,特别是聚乙烯或聚丙烯、其共混物和/或共聚物,以及丙烯和/或乙烯与少量其他单体的共聚物,诸如乙酸乙烯酯或丙烯酸酯诸如甲基和丙烯酸丁酯。聚烯烃易于复制浇注或压印辊的表面。它们是坚韧的、耐用的,并且很好地保持其形状,因此使此类膜易于在浇注或压印工艺后处理。亲水聚氨酯具有物理性能和固有的高表面能。另选地,流体控制膜可以由诸如聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂以及硅树脂的热固性材料(可固化树脂材料)来铸造,并且由曝光辐射(例如,热、UV或E-电子束辐射等)或湿度来固化。这些材料可含有各种添加剂,包括表面能改性剂(诸如表面活性剂和亲水性聚合物)、增塑剂、抗氧化剂、颜料、剥离剂、抗静电剂等等。在一些情况下,通道可使用无机材料(例如,玻璃、陶瓷或金属)形成。
流体控制膜的合适刚度可在约100磅力/英寸宽度和约1500磅力/英寸宽度之间的范围内。根据一些实施方案,横向刚度可小于纵向刚度。
在一些实施方案中,流体控制膜可包括特征改变添加剂或表面涂层。添加剂的示例包括阻燃剂、疏水剂、亲水剂、抗微生物剂、无机物、阻蚀剂、金属颗粒、玻璃纤维、填料、粘土以及纳米粒子。可对该膜的表面改性以确保足够的毛细力。例如,可对该表面改性以便确保它足够亲水。这些膜通常可为被改性的(例如,通过表面处理、表面涂层或试剂的应用),或掺入选定的试剂,使得膜表面变得亲水以便表现出与水性流体的90度或更小的接触角,或更优选地45度或更小的接触角。根据一些实施方案,柔性膜包括在一个或两个膜表面上的亲水涂层,其包括通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)沉积的有机硅烷。
任何合适的已知方法可以被利用以实现在本发明流体控制膜上的亲水表面。可采用表面处理诸如表面活性剂的局部施用、等离子体处理、真空沉积、亲水性单体的聚合、将亲水性部分接枝到膜表面上、电晕或火焰处理等。另选地,可在膜挤出时将表面活性剂或其他合适的试剂与树脂混合,作为内部特性改变添加剂。通常,将表面活性剂掺入制备流体控制膜的聚合物组合物中,而不是依赖于局部施用表面活性剂涂层,因为局部施用的涂层可能倾向于填充(即钝化)通道的凹口,从而干扰了本发明所针对的所需流体流动。当涂覆涂层时,该涂层通常是薄的以促进结构化表面上的均匀薄层。可以并入聚乙烯流体控制膜中的表面活性剂的示意性示例是TRITONTMX-100(可得自康涅狄格州丹伯里的联合碳化物公司(Union Carbide Corp.,Danbury,Conn.)),例如,以约0.1重量%和0.5重量%之间使用的辛基苯氧基多乙氧基乙醇非离子型表面活性剂。
适用于增加为本发明建筑和建造应用所用的耐久性要求的其他表面活性剂材料包括
Figure BDA0002100118520000101
B22(可得自伊利诺伊州诺斯菲尔德的斯特潘公司(Stepan Company,Northfield,Ill.))和TRITONTMX-35(可得自康涅狄格州丹伯里的联合碳化物公司(UnionCarbide Corp.,Danbury,Conn.))。
表面活性剂或表面活性剂的混合物可施用到流体控制膜的表面或浸渍到膜中以调节流体控制膜的性质。例如,可能期望使流体控制膜的表面比没有这种组分的膜更具亲水性。
可将表面活性剂诸如亲水性聚合物或聚合物的混合物施用到流体控制膜的表面或浸渍到膜中以调节流体控制膜的性质。另选地,亲水单体可被添加至膜并且原位聚合以形成互穿聚合物网络。例如,亲水丙烯酸酯和引发剂可以被添加并且通过加热或光化辐射聚合。
合适的亲水性聚合物包括:环氧乙烷的均聚物和共聚物;掺入乙烯基不饱和单体的亲水性聚合物,诸如乙烯基吡咯烷酮、羧酸、磺酸,或膦酸官能丙烯酸酯诸如丙烯酸、羟基官能丙烯酸酯诸如羟乙基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯及其水解衍生物(如聚乙烯醇)、丙烯酰胺、聚乙氧基化丙烯酸酯等;亲水性改性纤维素,以及多糖诸如淀粉和改性淀粉、葡聚糖等。
如上所述,可将亲水性硅烷或硅烷混合物施用到流体控制膜的表面或浸渍到膜中以调节流体控制膜的性质。合适的硅烷包括阴离子硅烷(美国专利5,585,186中公开),以及非离子或阳离子亲水性硅烷。
关于适用于本文讨论的微通道流体控制膜的材料的另外信息描述于共同拥有的美国专利公布2005/0106360,该专利公布以引用方式并入本文。
在一些实施方案中,亲水涂层可通过等离子体沉积而被沉积在流体控制膜表面上,该沉积可在分批方法或连续方法中发生。如本文所用,术语“等离子体”意思是指部分电离的气态或流体状态的包含反应性物种的物质,所述反应性物种包括电子、离子、中性分子、自由基,以及其他激发态的原子和分子。
一般来讲,等离子体沉积涉及在减压条件(相对于大气压)下移动流体控制膜通过填满一种或多种气态含硅化合物的室。向与膜相邻定位或者与膜接触的电极提供功率。这产生了电场,该电场由气态含硅化合物形成富含硅的等离子体。
然后来自等离子体的电离分子朝向电极加速并且撞击流体控制膜表面。由于该撞击,电离分子与形成亲水性涂层的表面反应并且共价地键合至该表面。用于沉积亲水性涂层的等离子体的温度相对较低(例如,约10℃)。这是有益的,因为已知供选择的沉积技术(例如,化学气相沉积)所需要的高温会降解适用于多层膜12诸如聚酰亚胺的许多材料。
等离子体沉积的程度可取决于多种工艺因素,诸如气态含硅化合物的组成、其他气体的存在、流体控制膜表面对等离子体的暴露时间、提供给电极的功率电平、气体流速以及反应室压力。这些因素相应地帮助确定亲水性涂层的厚度。
亲水性涂层可包括一种或多种含硅材料,诸如硅/氧材料、类金刚石玻璃(DLG)材料及它们的组合。用于沉积硅/氧材料的层的合适气态含硅化合物的示例包括硅烷(例如,SiH4)。用于沉积DLG材料的层的合适气态含硅化合物的示例包括在反应室56的减小压力下为气态的气态有机硅化合物。合适的有机硅化合物的示例包括三甲基硅烷、三乙基硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、四甲基硅烷、四乙基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、六甲基环三硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、四乙基环四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷、双三甲硅烷基甲烷及它们的组合。特别合适的有机硅化合物的示例包括四甲基硅烷。
在使用气态含硅化合物完成等离子体沉积后,气态非有机化合物可继续用于等离子体处理以便从沉积材料去除表面甲基基团。这增加了所得亲水性涂层的亲水性。
关于用于将亲水性涂层施用到如本公开讨论的流体控制膜的材料和方法的另外信息描述于共同拥有的美国专利公布2007/0139451,该专利公布以引用方式并入本文。
图6A至图6D更详细地示出了歧管600的各种视图。图6A是歧管600的分解图,其包括第一部分610和第二部分620,第一部分610包括第一细长通道611,第二部分620包括第二细长通道621。第一通道611和第二通道621中的每一者沿歧管600的纵向轴线699可为基本上直的。第二部分620被构造成嵌套在第一部分610的第一细长通道611内,如图6B中所示的歧管600的透视图所示。
如在图6C的透视图和图6D的端视图中最佳所见,歧管600被构造成当第一部分610和第二部分620嵌套在一起时,在第一部分610和第二部分620之间夹持柔性流体控制膜650。当第一部分610和第二部分620嵌套在一起时,柔性膜650的第一表面651流体地联接到第一通道611,并且冷凝物管理膜650的相反取向的第二表面652流体地联接到第二通道621。当第二部分620嵌套在第一细长通道611内时,第二部分620的外表面622和第一部分610的内表面612提供将柔性膜650附接到歧管600的摩擦夹具。根据一些实施方案,由嵌套的第一部分610和第二部分620形成的摩擦夹具被构造成夹紧厚度在约100微米和约1000微米之间的柔性膜650。在一些情况下,摩擦夹具是可逆的,使得第二部分620可以从第一部分610移除,从而使膜650从歧管600的摩擦夹持件中释放,而不会对膜或歧管部分造成实质性损坏。
如图6A中最佳所示,当在横截面中观察时,第一细长通道611包括第一区段611a和第二区段611b,第一区段611a被构造成在第二通道嵌套在其中时提供摩擦夹具,第二区段611b形成第一纵向冷凝物流动通道。当在横截面中观察时,第一区段611a包括两个弯曲侧部611a-1、611a-2,它们通过流动通道611b彼此分开。例如,两个弯曲侧部611a-1、611a-2可各自具有圆的一部分的形状。如图6A所示,在横截面中,第二细长通道621是弯曲的并且可形成不完整的圆。第二细长通道621形成第二冷凝物流动通道。根据一些实施方案,可存在一个或多个任选的排出槽671、672,其设置在第一细长通道611的内表面和歧管600的第二部分620的外表面之间。一个或多个排出槽671、672被构造成允许来自膜650的冷凝物(参见图6D和图6D)进入第一细长通道611。例如,在一些实施方案中,排出槽671可形成在第一细长通道611的弯曲部分611a-2中。在一些实施方案中,任选的排出槽672可形成在第二部分620的外表面中。
图6D示出了当液滴移动到歧管600的流动通道611、621中时液滴的路径。液滴662形成或落在柔性膜650的第二表面652上,并在重力和/或毛细管作用的影响下朝向歧管600行进。形成或落在第二表面652上的液滴662-1中的一些沿膜650行进并进入歧管650的第二通道621。形成或落在第二表面652上的液滴662-2中的一些可在微通道内在膜650的第二表面652与歧管650的第二部分620的外表面621a之间行进并进入第一部分610的流动通道611b。
在膜650的第一表面651上形成的液滴661在重力和/或毛细管作用的影响下朝向歧管600行进。液滴661在第一表面651的微通道内在膜650的第一表面651和歧管的第一部分610的弯曲侧部611a-2之间行进并最终进入第一歧管部分610的流动通道611b。
歧管600可为任何合适的长度。例如,歧管可在约5英寸和约36英寸之间。在一些实施方案中,通道611、621可从歧管600的一个端部延伸到另一个端部,使得通道611、621与歧管600的长度基本相同。这样,通道611、621中的每一者也可具有在约5英寸和约36英寸之间的长度。第一细长通道611的弯曲侧部611a-1、611a-2之间的合适的最大内部宽度例如在约4毫米和约20毫米之间,或约10毫米。第二细长通道621的合适的最大内部宽度可例如在约4毫米和约16毫米之间,或约8mm。
图7示出了根据一些实施方案的附接到膜750的歧管700的端部区域的透视图。歧管700包括第一部分710,该第一部分710具有包括第一冷凝物流动通道711b的第一通道711。歧管700包括第二部分720(其包括第二冷凝物流动通道721)和第三冷凝物流动通道730,第三冷凝物流动通道730基本上平行于第一通道711和第二通道721。
液滴762形成或落在柔性膜750的第二表面752上,并在重力和/或毛细管作用的影响下朝向歧管700行进。形成或落在第二表面752上的液滴762-1中的一些沿膜750行进并落入歧管750的第二通道721。形成或落在第二表面752上的液滴762-2中的一些可在微通道内在膜750的第二表面752与歧管750的第二部分720的外表面721a之间行进并进入歧管700的第一部分710的流动通道711b。
在膜750的第一表面751上形成的液滴761在重力和/或毛细管作用的影响下朝向歧管700行进。液滴761-1中的一些落入第三流动通道730中。液滴761-2中的一些继续在第一表面751的微通道内行进并最终在膜750的第一表面751和歧管700的第一部分710的弯曲侧部711a-2之间流动并最终流入第一歧管部分710的流动通道711b。
图8示出了歧管800的透视图,歧管800包括第一部分810和第二部分820,该第一部分810和第二部分820被附接成使得这些部分可以相对于彼此旋转。第一部分810包括第一端部801和第二端部811。第二部分820包括第一端部802和第二端部821。在许多方面,图8的歧管800可类似于图6A至图6D中所示的歧管600或图7的歧管700。歧管800的不同之处在于,歧管800的第一部分810和第二部分820例如,通过枢轴或铰链830在第一部分810和第二部分820的第一端部801、802处附接在一起,使得第二部分820可以围绕横向轴线相对于第一部分810旋转,该横向轴线是图8中所指示的y轴。第二部分820可以围绕枢轴830旋转,直到第二部分820嵌套在第一部分的通道805内。
图9A和图9B是安装架900的前透视图和后透视图,该安装架900被构造成联接到夹持柔性膜(图9A和图9B中未示出)的歧管950(或膜支撑件)。安装架和歧管提供张紧“浮接”材料的机构,其允许通过使歧管和/或膜与冷表面热脱离而降低对歧管和/或膜的冻结的敏感性。
安装架900可附接到例如墙壁、天花板的结构或其他结构,以相对于冷凝物产生表面定位和保持柔性膜,使得在冷凝物产生表面上形成的冷凝物落到柔性膜的表面上。如图9A和图9B所示,安装架900可包括基部部分910、中间部分920和附接件部分930。基部部分910可以附接到例如墙壁、天花板的结构或其他结构。例如,基部部分910可通过紧固件(例如钉、螺钉、铆钉、钩等)、通过摩擦连接器、通过粘合剂、通过熔焊、钎焊或焊接,或通过任何其他合适的方式永久地或可移除地附接到结构。附接部分930具有附接元件931,该附接元件931被构造成附接到歧管950或直接附接到膜,如图10和图11所示。例如,附接元件931可包括如图9A和图9B所示的钩,或另一合适的附接元件。
中间部分920设置在附接部分930和基部部分910之间。根据一些实施方案,中间部分920可包括弹性部件921,诸如弹簧或弹性带或橡皮筋。弹性部件921被构造成提供柔性膜的张紧。如图9A和图9B所示,中间部分920的弹性部分921可附接到通过基部部分中的孔912插入并通过一个或多个螺母913固定的螺栓或杆911。
安装架900上的特征部可促进歧管950与安装基部部分910的结构之间的热脱离。例如,根据一些实施方案,当部分910、920、930中的一个或多个是或包括热绝缘体诸如橡胶、塑料或尼龙时,可增强热脱离。在一些实施方案中,例如,绝缘体材料可插入在基部部分910和基部部分安装在其上的结构之间。附加地或另选地,热绝缘体可以插入在基部部分910和中间部分920之间和/或中间部分920和附接部分930之间。
附加地或另选地,基部部分910和中间部分920之间和/或中间部分920和附接部分930之间的结合部中的一个或多个和/或安装架的另一个位置可通过在部分910、920、930之间的小的横截面连接区域来限制热脱离。一个或多个小横截面连接区域可以用于将结构与歧管950热脱离。图9A和图9B示出了中间部分920和附接部分之间的小横截面连接区域,该附接部分包括插入附接部分930的孔932中的中间部分920的弹簧端部922。
在一些实施方案中,类似于图9A和图9B中所示的安装架900的安装架可用于相对于冷凝物产生表面定位柔性流体控制膜,即使在不使用歧管的情况下也是如此。如从图10和图11可以理解的,在一些实施方案中,安装架可以直接联接到膜1000。图10示出了平放的柔性膜1000。尽管其他形状也是可能的,但在所示实施方案中,柔性膜1000是细长的梯形。膜1000具有第一端部1011和相对的第二端部1012、从第一端部1011延伸到第二端部1012的第一侧边1021,以及在第一端部1011和第二端部1210之间延伸的第二侧边1022。在图10所示的实施方案中,第一端部1011处的膜1000的宽度小于第二端部1012处的膜100的宽度。第一端部1011和第二端部1012基本平行,并且第一侧边1021和第二侧边1022不平行。存在附接特征部1031,其设置在膜1000的每个拐角1032近侧。如图10所示,在一些实施方案中,附接特征部1031是穿过膜100的孔,但可以采用其他类型的附接特征部。
图11示出了冷凝管理系统1100,其包括图10中所示的柔性膜1000。柔性膜1000由联接到柔性膜1000的端部1011、1012的一个或多个安装架1110定位和保持。安装架1110布置成相对于冷凝物产生表面1150保持柔性膜1000,使得柔性膜1000在第一侧边1021和第二侧边1022之间横向弯曲。安装架可以类似于图9A和图9B中所示的安装架。如在图11中可以看到的,安装架1110可直接联接到设置在膜1000的拐角处的附接特征部1031,诸如膜中的孔。例如,如图9A所示的安装架900的附接元件931可插入到膜中的四个孔1031中的每一个中,其中安装架的基部910附接到诸如门框的结构或其他结构。
当安装时,柔性膜1000具有凹形表面和相对的凸形表面1000a。柔性膜1000由安装架1110相对于冷凝物产生表面1150定位和保持,使得在表面1050上形成的冷凝物落到膜1000的凹形表面1000a上。根据一些实施方案,如前所述,微通道1050a、1050b设置在膜的凹形表面和凸形表面中的一者或两者上。具有基本上平行于膜的纵向轴线1099的纵向轴线的微通道1050a可有助于使冷凝物沿膜朝向膜的最下端部处的排出口移动。具有相对于膜的纵向轴线1099成角度的纵向轴线的微通道1050b可用于通过与重力相反地芯吸通道中的冷凝物而散开冷凝物。将冷凝物散开有利于冷凝水的更快干燥。在一些情况下,如前所述,凹形膜表面和/或凸形膜表面可具有亲水层或表面结构。
弯曲膜1000的底部1030沿垂直轴线沿重力方向从第一端部1011到第二端1012向下倾斜。如图11所示定位的膜的预定斜率是A/B,其中A是膜底部垂直下降的距离,并且B是膜沿水平轴线的长度。膜1000的斜率可取决于冷凝产生结构的尺寸和配置。如图11所示,冷凝管理系统1100定位成管理在门的顶部部分上形成的冷凝。具有纵向毛细管通道1050a的膜可以以比没有纵向通道的膜低得多的斜率输送液体。因此,具有纵向毛细管通道1050a的膜可布置成具有比没有纵向通道或仅有成角度通道的膜更小的斜率。在一些实施方案中,膜的斜率A/B可在约0.01至约0.2的范围内。
实施例
如图12至图17中的各种视图所示,将柔性膜张紧并以一定斜率保持在两个歧管之间。图12示出了用于执行受控实验的测试设备的侧视图。图13示出了歧管1200的底部和侧边的近距离视图,该歧管1200用于张紧膜,收集冷凝物,并释放由膜中的顶部微通道和底部微通道输送的冷凝物。图14示出了向下俯视膜1400顶部的测试设备的视图。图15和图16示出了歧管1200的顶视图和侧视图,示出了附接到歧管1200的膜1400。图17是膜1400的底视图。如图12至图17所示,歧管由夹具保持并且可以重新定位以改变斜率。以受控的分配速率将液滴滴到膜的上表面上,以模拟从冷凝物产生表面落下的冷凝物。喷雾器用于在膜的底部表面上产生冷凝液滴。冷凝物被输送到歧管中并从单个收集点释放。给由膜和歧管收集的冷凝物的量进行称重。
实施例1:在张紧的毛细管膜的各种斜率下测试收集的冷凝物的质量和在到达歧管之前滴下的下侧冷凝水的角度。表1中提供的数据指出,具有0度取向的通道的亲水性毛细管膜可以在-3度的斜率下输送930mm的下侧冷凝水,而不在到达歧管之前释放冷凝物。然而,在-1.7度的斜率下,相同的膜在到达歧管之前释放(滴下)冷凝物。
表1
Figure BDA0002100118520000171
Figure BDA0002100118520000181
实施例2:对各种材料进行了评估以确定在到达歧管之前,在滴落前材料以-1.3度的斜率输送下侧冷凝物的距离。表2汇总了结果。
表2
Figure BDA0002100118520000182
Cerex Advanced Fabrics,Nylon 6,6PA Spunbond/Chem Bond 68gsm亲水性材料在润湿时拉伸并且在距离(94cm)下下垂(在中点处为6cm),形成低点,在该低点观察到稳态滴落。因此,当发生水接触和下垂时膨胀或拉伸的材料将无法将冷凝物输送到歧管装置。
Fiberweb Style#T0505PP Spunbond/Meltblown/spunbond 15.6gsm疏水性无纺布不输送水,并且立即观察到稳态滴落。该实施例演示了在该系统中需要亲水性毛细管材料。
American Nonwoven Style RB-316-28-G/R,25%PET/75%Rayon Carded/ResinBond 33.5gsm无纺布没有足够的毛细力来输送设定的5FPM流速,并且在雾化水与样品接触的地方快速观察到稳态滴落。
实施例3:对比实施例示出了当疏水性平坦膜用于收集和输送时发生的情况。图18示出当使用疏水性平膜时,液体的“指进”(由箭头1801指示)是不定时发生的,并且可能导致水在到达作为失效机构的歧管之前落下膜的边缘。进一步汇集(由箭头1802指示)可以在材料中产生下垂并且还导致在歧管之前释放液体。
本文所公开的实施方案包括:
实施方案1.一种冷凝管理歧管,包括:
第一部分,该第一部分包括第一细长通道,该第一细长通道包括第一冷凝物流动通道;和
第二部分,该第二部分包括第二细长通道,该第二细长通道包括第二冷凝物流动通道,该第二部分被构造成至少部分地嵌套在第一部分内,使得柔性冷凝物管理膜的第一表面流体地联接到第一流动通道并且冷凝物管理膜的相反取向的第二表面流体地联接到第二流动通道。
实施方案2.根据实施方案1所述的歧管,其中当第二部分嵌套在第一部分的第一细长通道内时,第二部分和第一细长通道提供摩擦夹具,该摩擦夹具将柔性冷凝物管理膜的端部附接到歧管。
实施方案3.根据实施方案2所述的歧管,其中摩擦夹具被构造成夹紧柔性冷凝物管理膜,该柔性冷凝物管理膜的厚度在约50微米和约1000微米之间。
实施方案4.根据实施方案2所述的歧管,其中摩擦夹具是可逆摩擦夹具,该可逆摩擦夹具允许冷凝物管理膜附接到歧管并随后与歧管分离,而不会对膜或歧管造成显著损坏。
实施方案5.根据实施方案2所述的歧管,其中在横截面中,第一细长通道包括被构造成提供摩擦夹具的第一区段和形成第一冷凝物流动通道的第二区段。
实施方案6.根据实施方案2所述的歧管,其中在横截面中,第一细长通道的第一区段包括由第一流动通道分开的两个弯曲侧部。
实施方案7.根据实施方案6所述的歧管,其中两个弯曲侧部中的每一个包括圆的一部分。
实施方案8.根据实施方案1至7中任一项所述的歧管,其中在横截面中,第二细长通道是不完整的圆。
实施方案9.根据实施方案1至8中任一项所述的歧管,还包括在歧管的第一部分和第二部分之间的一个或多个排出槽,该一个或多个排出槽被构造成允许来自膜的冷凝物进入第一冷凝物流动通道。
实施方案10.根据实施方案9所述的歧管,其中排出槽设置在第一细长通道的内表面上。
实施方案11.根据实施方案9所述的歧管,其中排出槽设置在第二部分的外表面上,该第二部分嵌套在第一部分内。
实施方案12.根据实施方案1至11中任一项所述的歧管,其中第一部分的长度和第二部分的长度在约5英寸和约36英寸之间。
实施方案13.根据实施方案1至12中任一项所述的歧管,其中第一细长通道的最大内部宽度在约4毫米和约20毫米之间。
实施方案14.根据实施方案1至13中任一项所述的歧管,其中第二细长通道的最大内部宽度在约4毫米和约16毫米之间。
实施方案15.根据实施方案1至14中任一项所述的歧管,其中:
第一部分包括第一端部和第二端部,其中第一细长通道设置在第一部分的第一端部和第二端部之间;
第二部分包括第一端部和第二端部,其中第二细长通道设置在第二部分的第一端部和第二端部之间;并且
第一部分和第二部分在第一部分的第一端部和第二部分的第一端部处通过铰链附接在一起。
实施方案16.根据实施方案1至15中任一项所述的歧管,其中第一通道和第二通道中的每一者沿歧管的纵向轴线基本上是直的。
实施方案17.根据实施方案1至16中任一项所述的歧管,其中第一部分包括流体地联接到柔性冷凝物管理膜的第一表面的第三冷凝物流动通道。
实施方案18.一种冷凝管理系统,包括:
冷凝管理歧管;
冷凝管理膜支撑件;和
柔性冷凝管理膜,其设置在歧管和支撑件之间,该冷凝歧管包括:
第一部分,该第一部分包括第一细长通道,该第一细长通道包括第一冷凝物流动通道;和
第二部分,该第二部分包括第二细长通道,该第二细长通道包括第二冷凝物流动通道,该第二部分被构造成嵌套在第一细长通道内,使得膜的第一表面流体地联接到第一通道并且膜的相反取向的第二表面流体地联接到第二通道。
实施方案19.根据实施方案18所述的系统,其中冷凝管理膜支撑件包括第二冷凝管理歧管。
实施方案20.根据实施方案18至19中任一项所述的系统,其中柔性冷凝管理膜包括设置在膜的第一表面和第二表面中的一者或两者中的微通道。
实施方案21.根据实施方案20所述的系统,其中柔性冷凝管理膜通道是毛细管通道,该毛细管通道被构造成抵抗重力芯吸冷凝物。
实施方案22.根据实施方案18至21中任一项所述的系统,其中膜从支撑件朝向歧管向下倾斜。
实施方案23.根据实施方案18所述的系统,还包括设置在冷凝物管理膜的一个或两个表面上的亲水层或亲水表面结构。
实施方案24.根据实施方案18至23中任一项所述的系统,还包括机械地联接到歧管的至少一个安装架,该安装架被构造成相对于冷凝物产生表面定位和保持歧管,使得在冷凝物产生表面上形成的冷凝物从冷凝物产生表面落到膜的表面上。
实施方案25.根据实施方案24所述的系统,其中安装架使歧管与冷凝物产生表面热脱离。
实施方案26.根据实施方案24所述的系统,其中安装架通过弹簧机械地联接到歧管。
实施方案27.根据实施方案18至26中任一项所述的系统,其中:
歧管包括第一端部和第二端部,其中第一纵向通道和第二纵向通道设置在第一端部和第二端部之间;并且
还包括:
第一安装架,该第一安装架机械地联接到歧管的第一端部;和
第二安装架,该第二安装架机械地联接到歧管的第二端部,该第一安装架和第二安装架被构造成相对于冷凝物产生表面定位和保持歧管,使得在冷凝物产生表面上形成的冷凝物从冷凝物产生表面落到膜的第一表面上。
实施方案28.根据实施方案27所述的系统,其中:
歧管的第一端部通过第一弹性元件机械地联接到第一安装架;并且
歧管的第二端部通过第二弹性元件机械地联接到第二安装架。实施方案29.一种冷凝管理系统,包括:
梯形柔性冷凝管理膜,该梯形柔性冷凝管理膜具有多个附接特征部;和
多个安装架,该安装架分别联接到柔性冷凝管理膜的多个附接特征部,该安装架被构造成相对于冷凝物产生表面定位和保持膜,使得膜沿膜的横向轴线弯曲,并且弯曲的冷凝物管理膜的底部沿重力方向向下倾斜。
实施方案30.根据实施方案29所述的系统,其中弯曲的冷凝物管理膜的侧边相对于重力方向基本上垂直地取向。
实施方案31.根据实施方案29至30中任一项所述的系统,其中:
每个安装架包括附接元件,该附接元件被构造成联接到冷凝物管理膜的附接特征部;
安装架的附接元件是钩;并且
膜的附接特征部是冷凝物管理膜中的孔。
实施方案32.根据实施方案31所述的系统,其中每个安装架包括基部部分和设置在基部部分和附接特征部之间的弹性元件。
实施方案33.根据实施方案29至32中任一项所述的系统,其中冷凝物管理膜包括毛细管微通道。
实施方案34.根据实施方案29至33中任一项所述的系统,还包括设置在冷凝物管理膜的一个或两个表面上的亲水层或亲水表面结构。
除非另外指明,否则本说明书和权利要求书中所使用的表达特征尺寸、量和物理特性的所有数在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此,除非有相反的说明,否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值,这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望特性而变化。由端点表述的数值范围的使用包括该范围内的所有数字(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及该范围内的任何范围。
这些实施方案的各种修改和更改对于本领域中的技术人员将是显而易见的,并且应当理解,该公开的范围不限于本文所阐述的例示性实施方案。例如,读者应当认为一个公开的实施方案中的特征部也可应用于所有其他公开的实施方案,除非另外指明。

Claims (27)

1.一种冷凝管理歧管,包括:
第一部分,所述第一部分包括第一细长通道,所述第一细长通道包括第一冷凝物流动通道;和
第二部分,所述第二部分包括第二细长通道,所述第二细长通道包括第二冷凝物流动通道,所述第二部分被构造成嵌套在所述第一细长通道内,使得柔性冷凝物管理膜的第一表面流体地联接到所述第一冷凝物流动通道并且所述柔性冷凝物管理膜的相反取向的第二表面流体地联接到所述第二冷凝物流动通道,
其中当所述第二部分嵌套在所述第一部分的所述第一细长通道内时,所述第二部分和所述第一细长通道提供摩擦夹具,所述摩擦夹具将所述柔性冷凝物管理膜的端部附接到所述歧管。
2.根据权利要求1所述的歧管,其中所述摩擦夹具被构造成夹紧柔性冷凝物管理膜,所述柔性冷凝物管理膜的厚度在50微米和1000微米之间。
3.根据权利要求1所述的歧管,其中所述摩擦夹具是可逆摩擦夹具,所述可逆摩擦夹具允许所述柔性冷凝物管理膜附接到所述歧管并随后与所述歧管分离,而不会对所述柔性冷凝物管理膜或所述歧管造成显著损坏。
4.根据权利要求1所述的歧管,其中在横截面中,所述第一细长通道包括被构造成提供所述摩擦夹具的第一区段和形成所述第一冷凝物流动通道的第二区段。
5.根据权利要求1所述的歧管,其中在横截面中,所述第一区段包括由所述第一冷凝物流动通道分开的两个弯曲侧部。
6.根据权利要求5所述的歧管,其中所述两个弯曲侧部中的每一个包括圆的一部分。
7.根据权利要求1所述的歧管,其中在横截面中,所述第二细长通道是不完整的圆。
8.根据权利要求1所述的歧管,还包括在所述歧管的所述第一部分和所述第二部分之间的一个或多个排出槽,所述一个或多个排出槽被构造成允许来自所述柔性冷凝物管理膜的冷凝物进入所述第一冷凝物流动通道。
9.根据权利要求8所述的歧管,其中所述排出槽设置在所述第一细长通道的内表面上。
10.根据权利要求8所述的歧管,其中所述排出槽设置在所述第二部分的外表面上,所述第二部分嵌套在所述第一部分内。
11.根据权利要求1所述的歧管,其中所述第一部分的长度和所述第二部分的长度在5英寸和36英寸之间。
12.根据权利要求1所述的歧管,其中所述第一细长通道的最大内部宽度在4毫米和20毫米之间。
13.根据权利要求1所述的歧管,其中所述第二细长通道的最大内部宽度在4毫米和16毫米之间。
14.根据权利要求1所述的歧管,其中:
所述第一部分包括第一端部和第二端部,其中所述第一细长通道设置在所述第一部分的所述第一端部和所述第二端部之间;
所述第二部分包括第一端部和第二端部,其中所述第二细长通道设置在所述第二部分的所述第一端部和所述第二端部之间;并且
所述第一部分和所述第二部分在所述第一部分的所述第一端部和所述第二部分的所述第一端部处通过铰链附接在一起。
15.根据权利要求1所述的歧管,其中所述第一细长通道和所述第二细长通道中的每一者沿所述歧管的纵向轴线基本上是直的。
16.根据权利要求1所述的歧管,其中所述第一部分包括流体地联接到所述柔性冷凝物管理膜的所述第一表面的第三冷凝物流动通道。
17.一种冷凝管理系统,包括:
冷凝管理歧管;
冷凝管理膜支撑件;和
柔性冷凝物管理膜,所述柔性冷凝物管理膜设置在所述冷凝管理歧管和所述冷凝管理膜支撑件之间,所述冷凝管理歧管包括:
第一部分,所述第一部分包括第一细长通道,所述第一细长通道包括第一冷凝物流动通道;和
第二部分,所述第二部分包括第二细长通道,所述第二细长通道包括第二冷凝物流动通道,所述第二部分被构造成嵌套在所述第一细长通道内,使得所述柔性冷凝物管理膜的第一表面流体地联接到所述第一冷凝物流动通道并且所述柔性冷凝物管理膜的相反取向的第二表面流体地联接到所述第二冷凝物流动通道。
18.根据权利要求17所述的系统,其中所述冷凝管理膜支撑件包括第二冷凝管理歧管。
19.根据权利要求17所述的系统,其中所述柔性冷凝物管理膜包括设置在所述柔性冷凝物管理膜的所述第一表面和所述第二表面中的一者或两者中的微通道。
20.根据权利要求19所述的系统,其中所述柔性冷凝物管理膜的所述微通道是毛细管通道,所述毛细管通道被构造成抵抗重力芯吸冷凝物。
21.根据权利要求17所述的系统,其中所述柔性冷凝物管理膜从所述冷凝管理膜支撑件朝向所述冷凝管理歧管向下倾斜。
22.根据权利要求17所述的系统,还包括设置在所述柔性冷凝物管理膜的一个或两个表面上的亲水层或亲水表面结构。
23.根据权利要求17所述的系统,还包括机械地联接到所述冷凝管理歧管的至少一个安装架,所述安装架被构造成相对于冷凝物产生表面定位和保持所述冷凝管理歧管,使得在所述冷凝物产生表面上形成的冷凝物从所述冷凝物产生表面落到所述柔性冷凝物管理膜的表面上。
24.根据权利要求23所述的系统,其中所述安装架使所述冷凝管理歧管与所述冷凝物产生表面热脱离。
25.根据权利要求23所述的系统,其中所述安装架通过弹簧机械地联接到所述冷凝管理歧管。
26.根据权利要求17所述的系统,其中:
所述冷凝管理歧管包括第一端部和第二端部,其中所述第一细长通道和所述第二细长通道均设置在所述第一端部和所述第二端部之间;并且
还包括:
第一安装架,所述第一安装架机械地联接到所述冷凝管理歧管的所述第一端部;和
第二安装架,所述第二安装架机械地联接到所述冷凝管理歧管的所述第二端部,所述第一安装架和所述第二安装架被构造成相对于冷凝物产生表面定位和保持所述冷凝管理歧管,使得在所述冷凝物产生表面上形成的冷凝物从所述冷凝物产生表面落到所述柔性冷凝物管理膜的所述第一表面上。
27.根据权利要求26所述的系统,其中:
所述冷凝管理歧管的所述第一端部通过第一弹性元件机械地联接到所述第一安装架;并且
所述冷凝管理歧管的所述第二端部通过第二弹性元件机械地联接到所述第二安装架。
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