專利名稱：微型熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及微型熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，具體來說，涉及單塊的或 一體的微型熱傳遞系統(tǒng)或裝置或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)或裝置，該系統(tǒng)或裝置包括多個(gè)墊片或 墊層，各個(gè)墊片包括多個(gè)微型槽，用來執(zhí)行熱和/或質(zhì)量交換功能。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，蒸氣壓縮系統(tǒng)已經(jīng)用于各種加熱和冷卻應(yīng)用中，諸如住宅和商業(yè)用的空 調(diào)、冷卻器和熱泵。這些系統(tǒng)一般地包括四個(gè)基本部件-蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和膨脹裝 置。蒸發(fā)器和冷凝器包括多個(gè)熱交換器，它們蒸發(fā)和冷凝制冷劑，同時(shí)吸收和排出熱量。壓 縮機(jī)從蒸發(fā)器中接受制冷劑蒸氣并充分地提升其壓力，以在冷凝器中冷凝蒸氣。從冷凝器 中流出之后，較高壓力下的冷凝的制冷劑流受到膨脹裝置的控制，返回到蒸發(fā)器內(nèi)，重復(fù)該 循環(huán)以產(chǎn)生連續(xù)的加熱或冷卻效果。然而，傳統(tǒng)的蒸氣壓縮系統(tǒng)具有若干個(gè)缺點(diǎn)。例如，大部分蒸氣壓縮系統(tǒng)依賴于對(duì) 環(huán)境有不利影響的合成制冷劑。還有，大部分蒸氣壓縮系統(tǒng)利用昂貴的高級(jí)電能作為動(dòng)力。 此外，蒸氣壓縮系統(tǒng)常由于使用了壓縮機(jī)而噪音大和不可靠，且往往使用大體積的總體系 統(tǒng)設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)阻礙了小規(guī)?；虮銛y式的使用。一種吸收型熱泵(文中也被稱之為“吸收型冷卻和/或加熱系統(tǒng)”)可被看作對(duì)傳 統(tǒng)的蒸氣壓縮系統(tǒng)的環(huán)境友好的替代。原則上，傳統(tǒng)的蒸氣壓縮系統(tǒng)的壓縮機(jī)被以下部件 的組合所替代解吸器、吸收器、液體溶液泵，以及回?zé)崛芤簾峤粨Q器而形成吸收型熱泵。由 于沒有了主要的運(yùn)動(dòng)零件，即壓縮機(jī)，所以吸收型熱泵的好處是少關(guān)心可靠性的問題。吸收 型熱泵內(nèi)沒有壓縮機(jī)還意味著比蒸氣-壓縮系統(tǒng)安靜得多的操作。此外，與使用高級(jí)電能 作為驅(qū)動(dòng)該系統(tǒng)的輸入的蒸氣-壓縮系統(tǒng)不同，吸收型熱泵通常以更加容易得到和低級(jí)的 熱能運(yùn)行，熱能的獲得可取自生物燃料和化石燃料的燃燒，取自大大未使用的廢熱源(例 如，汽車廢氣、過量的制造熱量等)，取自太陽熱能以及其它類似能源。在冷卻模式的運(yùn)行 中，該熱能輸入被用來提供冷卻和/或去濕，而在加熱模式中，熱輸入被用來將環(huán)境熱量泵 到更高的溫度。因?yàn)樵谖招蜔岜弥姓魵?壓縮系統(tǒng)的壓縮機(jī)被以下部件的組合所替代解吸 器、吸收器、液體溶液泵，以及回?zé)崛芤簾峤粨Q器，所以，吸收型熱泵的熱與質(zhì)量交換通常比 蒸氣-壓縮系統(tǒng)更加強(qiáng)烈，由此，需要添加傳熱表面面積。由于該相對(duì)較大表面面積的要 求，吸收型熱泵通常已經(jīng)被歸屬到非常大的商業(yè)和工業(yè)冷卻器的應(yīng)用中，并達(dá)到緊湊的設(shè) 計(jì)，同時(shí)，提供高的性能系數(shù)(COP)已經(jīng)成為主要的挑戰(zhàn)。此外，若干個(gè)諸如雙重效果、三重效果和用來改善COP而開發(fā)的發(fā)生器-吸收器熱交換循環(huán)之類的先進(jìn)的吸收循環(huán)，均依賴 于附加的內(nèi)部回?zé)醽硖岣咝阅埽€著重于對(duì)高的單位體積的熱與質(zhì)量傳遞率的需要。事實(shí) 上，這些循環(huán)還未廣泛地得到實(shí)施，主要因?yàn)槿狈?shí)際可行和緊湊的熱與質(zhì)量交換裝置。因此，希望能獲得緊湊的吸收型冷卻和/或加熱系統(tǒng)，其提供與較大系統(tǒng)的輸出 相當(dāng)?shù)妮敵?。然而，在使用兩個(gè)最普通的工作流體對(duì)(即，溴化鋰-水和氨-水)的吸收系 統(tǒng)中，諸如吸收和解吸之類的過程自然包括二元流體內(nèi)的偶聯(lián)的熱與質(zhì)量傳遞，導(dǎo)致系統(tǒng) 設(shè)計(jì)中的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)。尤其是，在氨-水系統(tǒng)中，由于在全部系統(tǒng)內(nèi)存在著液態(tài)和蒸氣態(tài) 的吸收劑(即，水)和制冷劑(即，氨)，所以，如此的二元流體過程發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)的所有部 件中(包括冷凝器、蒸發(fā)器、精餾器和回?zé)崾綗峤粨Q器)。對(duì)于其它不夠普通的工作流體(例 如，多組分流體)，則需要多部件的熱與質(zhì)量傳遞過程。對(duì)于在可利用分散提供的廢熱、太陽 熱能或其它容量比工業(yè)規(guī)模小的能量的緊湊的高通量結(jié)構(gòu)中實(shí)施吸收系統(tǒng)，則熱與質(zhì)量交 換器的設(shè)計(jì)應(yīng)該提供若干個(gè)難于同時(shí)達(dá)到的特征。例如，在其它類似系統(tǒng)特性中，該系統(tǒng)應(yīng) 包括對(duì)工作流體為低的熱與質(zhì)量傳遞阻力，對(duì)于工作流體和將這些工作流體偶聯(lián)到體積緊 湊的外部熱源和散熱器的流體所必須的傳遞表面面積，以及對(duì)于偶聯(lián)流體為低的阻力。在對(duì)達(dá)到緊湊的高通量設(shè)計(jì)為不可缺少的一個(gè)或多個(gè)這些特征中，尚缺少大部分 可供的吸收部件的概念。例如，目前在商業(yè)吸收型冷卻器中使用的主要結(jié)構(gòu)(即，蒸氣吸收 到落在承載冷卻劑液體的管排上的溶液膜內(nèi))，遭受到高的冷卻劑側(cè)的阻力，以及液體薄膜 對(duì)傳遞表面的差的濕潤。此外，某些現(xiàn)有設(shè)計(jì)提高了吸收/解吸過程，但不能降低另一側(cè) (即，偶聯(lián)流體側(cè))上的單相阻力，由此，需要大的系統(tǒng)部件，并導(dǎo)致高的工作流體和偶聯(lián)流 體的壓降，這導(dǎo)致高的寄生功耗，并還由于系統(tǒng)部件內(nèi)的壓降引起的飽和溫度下降，導(dǎo)致驅(qū) 動(dòng)溫差的損失。除了吸收型的冷卻和/或加熱系統(tǒng)之外，還希望提供用來執(zhí)行其它功能的各種其 它熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，例如，相關(guān)的冷卻或加熱功能、基本的傳熱、蒸餾以及 本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將會(huì)想到的其它類似功能。 因此，對(duì)于微型熱傳遞系統(tǒng)或裝置或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)或裝置，存在著早就感到 但一直未得到解決的需要，這樣的系統(tǒng)或裝置提供緊湊的模塊化多用的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)在個(gè) 別系統(tǒng)的部件和總體系統(tǒng)組件中可應(yīng)用于高通量的熱與質(zhì)量傳遞，同時(shí)，克服目前使用結(jié) 構(gòu)的弱點(diǎn)。還需要有微型的單塊吸收型熱泵，其可從便攜式集成系統(tǒng)中提供顯著的加熱和 冷卻輸出。本發(fā)明的主要實(shí)施例和其變體代表著高度適用于各種設(shè)計(jì)條件的小型化技術(shù)， 并還適用于多種工業(yè)中涉及二元、三元和其它多組分流體熱與質(zhì)量傳遞的若干個(gè)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
簡要地描述并根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的諸方面總的涉及用于吸收型冷卻和/或 加熱或執(zhí)行其它熱和/或質(zhì)量傳遞功能的系統(tǒng)和裝置。具體來說，根據(jù)一個(gè)方面，封閉在 蓋板之間的帶有一體的微型槽和空間、流體入口和出口通道以及必要的蒸氣-液體空間的 陣列的平行、對(duì)齊的交替墊片，形成了熱致動(dòng)的吸收型熱泵的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件。帶有 微型特征的平行墊片的組件引導(dǎo)流體流過所形成的吸收器、回?zé)崛芤簾峤粨Q器、解吸器、精 餾器(使用帶有揮發(fā)吸收劑的工作流體的應(yīng)用中)、冷凝器、回?zé)嶂评鋭峤粨Q器以及蒸發(fā) 器，它們一起包括單一效果的吸收型熱泵的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件。如本文中較詳細(xì)地描
24述的，在特殊或具體的實(shí)施例中，熱與質(zhì)量傳遞部件通過成對(duì)的交替墊片形成在微型、單塊 裝置或組件內(nèi)。在需要雙重效果、三重效果、發(fā)生器-吸收器-熱交換(GAX)循環(huán)，或其它 先進(jìn)的吸收循環(huán)的實(shí)施例中，布置到附加的、形成的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件內(nèi)的附加微型 特征被納入到裝置內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)要求的回?zé)崾綗崤c質(zhì)量傳遞。根據(jù)一個(gè)方面，吸收循環(huán)的工作流體在納入到墊片一側(cè)內(nèi)的微型和其它通道內(nèi)流 動(dòng)，而高的(熱源)、中間的(排熱)和低的(冷卻流)溫度偶聯(lián)流體，在與初始側(cè)上的相應(yīng) 工作流體流熱接觸的墊片一側(cè)上流動(dòng)。因此，多組的兩個(gè)墊片(“墊片對(duì)”)具有稍許區(qū)別 的微型特征的幾何形，這些墊片組包括全部吸收型熱泵或其它熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞 系統(tǒng)的建造塊，它們?yōu)閷?shí)現(xiàn)要求的全部冷卻或加熱負(fù)荷的需要，在數(shù)量上復(fù)制。納入到各個(gè) 墊片內(nèi)的特征成組地進(jìn)行布置，使各組代表著熱泵中各個(gè)熱傳遞系統(tǒng)部件或熱與質(zhì)量傳遞 系統(tǒng)部件(例如，吸收器、解吸器等)的相應(yīng)通道。相應(yīng)形成的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件之間 的流體連接通過以下方法實(shí)現(xiàn)連接系統(tǒng)外部的流體管線；或特殊地設(shè)計(jì)墊片或蓋板的不 同零件之間的發(fā)送通道；或通過某些其它類似的連接機(jī)構(gòu)。一般地說，工作流體大量地被包 含在墊片組件內(nèi)，因此，較之于提供同樣容量的傳統(tǒng)熱泵，流體總量減小了好幾倍。根據(jù)另外的方面，不管熱傳遞裝置或熱與質(zhì)量傳遞裝置的物理布置如何，冷卻的、 排熱的和熱源流體流總能通過合適的入口和出口連接進(jìn)入和離開熱傳遞裝置或熱與質(zhì)量 傳遞裝置，能使加熱或冷卻負(fù)載有多樣性的配置。在一個(gè)方面，工作溶液泵設(shè)置在系統(tǒng)組件 的外面，以泵送工作流體通過熱與質(zhì)量傳遞部件和橫貫組件內(nèi)各個(gè)墊片的陣列布置的微型 槽。在熱泵循環(huán)過程中，并根據(jù)另一方面，制冷劑流和制冷劑-吸收劑溶液從低壓側(cè)膨脹到 高壓側(cè)(以及對(duì)于先進(jìn)的吸收循環(huán)為必要的中間壓力)通過墊片內(nèi)一體定制的限制件或通 過外部連接的閥門來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)各種方面，墊片內(nèi)的微型槽和其它微型槽包括方形、矩形、半圓形、半橢圓形、 三角形或其它單獨(dú)地連接的橫截面，以按照需要能夠讓流體在單相或二相狀態(tài)中流動(dòng)，根 據(jù)熱與質(zhì)量傳遞要求、運(yùn)行壓力、組裝后裝置的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、尺寸公差及墊片和蓋板粘結(jié)的制 造限制，以及其它因素，來確定微型橫截面形狀和尺寸。一般地說，根據(jù)總的組裝尺寸以及 微型槽尺寸，通過諸如平版印刷術(shù)、蝕刻、加工、沖壓之類的過程或其它合適工藝過程，在墊 片內(nèi)形成微型槽。通過諸如用于最普通采用的金屬組件的擴(kuò)散粘結(jié)和釬焊，且如果允許的 話或?yàn)楣ぷ髁黧w、運(yùn)行條件和要求的負(fù)載所專用，則通過膠合塑料、陶瓷或其它非金屬裝置 部件，來實(shí)現(xiàn)多個(gè)墊片對(duì)和蓋板的連接和組裝而形成微型的熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞系 統(tǒng)的實(shí)施例。通過改變微型槽尺寸、槽的數(shù)量、墊片長度和寬度以及墊片對(duì)數(shù)量，來實(shí)現(xiàn)熱 負(fù)荷中的模塊化。根據(jù)另一方面，對(duì)于大規(guī)模實(shí)施如本文中所述的微型熱傳遞組件或熱與質(zhì)量傳遞 組件，多個(gè)組件通過外部管道串聯(lián)地和/或并聯(lián)地布置連接，以形成多個(gè)連接的熱傳遞組 件或熱與質(zhì)量傳遞組件。根據(jù)各個(gè)方面，對(duì)于較大的容量，將墊片細(xì)分為代表熱傳遞系統(tǒng)或 熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的各個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件的個(gè)別的組件，而不是單塊的熱傳遞組件 或熱與質(zhì)量傳遞組件，以方便于連接的靈活性，在提供的負(fù)載中大大地增大不受約束性。結(jié)合以下附圖，從下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例和諸方面的詳細(xì)書面描述中，本發(fā)明上述的 和其它的方面、特征和益處將變得清晰明了，但也可對(duì)其實(shí)現(xiàn)各種改變和修改，而不脫離本 發(fā)明新穎概念的精神和范圍。


附圖示出了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例和/或方面，附圖連同書面描述一起用來 解釋本發(fā)明的原理。只要有可能，在全部的附圖中相同的附圖標(biāo)記用來表示實(shí)施例中相同 的或類似的元件，附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明各種方面進(jìn)行構(gòu)造和操作的單塊的微型熱傳遞裝置或熱與 質(zhì)量傳遞裝置的實(shí)施例。圖2示出如本文中所描述的熱傳遞裝置或熱與質(zhì)量傳遞裝置的實(shí)施例，其中切去 一部分以示出從裝置中移去的蓋板的截面，顯示出通過墊片形成的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件 的一部分。圖3示出如本文中所描述的熱傳遞裝置或熱與質(zhì)量傳遞裝置的示范的、完全組裝 的實(shí)施例。圖4A-4D示出根據(jù)本系統(tǒng)實(shí)施例的示范微型熱傳遞裝置或熱與質(zhì)量傳遞裝置的 分解立體圖。圖5示出根據(jù)本發(fā)明熱傳遞裝置或熱與質(zhì)量傳遞裝置實(shí)施例的內(nèi)部熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)部件以及部件之間流體流動(dòng)的功能性示意圖。圖6A和6B是根據(jù)本系統(tǒng)實(shí)施例分別顯示墊片A和墊片B的示范性圖示的立體圖。圖7A和7B是根據(jù)本系統(tǒng)實(shí)施例分別顯示墊片A和墊片B的示范性圖示的前視圖。圖8A和8B是根據(jù)本裝置實(shí)施例的墊片A和墊片B分別與回?zé)崛芤簾峤粨Q器相連 的那些部分的立體圖。圖9A和9B是根據(jù)本裝置實(shí)施例的墊片A和墊片B分別與回?zé)崛芤簾峤粨Q器相連 的那些部分的放大立體圖(即，該兩圖是圖8A和8B的放大圖)。圖IOA和IOB示出根據(jù)本裝置實(shí)施例的多個(gè)堆疊的墊片A和墊片B與回?zé)崛芤簾?交換器相連的那些部分的放大立體圖。圖IlA和IlB示出根據(jù)本裝置實(shí)施例的墊片A和墊片B分別與解吸器和精餾器相 連的那些部分的立體圖。圖12A和12B示出根據(jù)本裝置實(shí)施例的墊片A和墊片B分別與冷凝器相連的那些 部分的立體圖。圖13A和1 示出根據(jù)本裝置實(shí)施例的墊片A和墊片B分別與回?zé)嶂评鋭峤粨Q 器相連的那些部分的立體圖。圖14A和14B示出根據(jù)本裝置實(shí)施例的墊片A和墊片B分別與蒸發(fā)器相連的那些 部分的立體圖。圖15A和15B示出根據(jù)本裝置實(shí)施例的墊片A和墊片B分別與吸收器相連的那些 部分的立體圖。圖16A和16B是根據(jù)本裝置實(shí)施例的墊片A和墊片B分別與吸收器相連的那些部 分的放大立體圖，具體顯示墊片A和B內(nèi)蒸氣入口孔和通道的位置。圖17示出本系統(tǒng)模塊化的實(shí)施例，其包括與吸收的冷卻和/或加熱系統(tǒng)相連的離 散的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件。圖18示出與光化學(xué)蝕刻過程的一個(gè)實(shí)施例相關(guān)的諸步驟，用以制造如本文所述
26的示范的微型槽。圖19示出根據(jù)本系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的熱壓真空爐的示意圖，該真空爐用擴(kuò)散法將 各種墊片、蓋板和其它系統(tǒng)的部件粘結(jié)在一起。圖20示出根據(jù)本系統(tǒng)一個(gè)示范實(shí)施例的多個(gè)堆疊的墊片A和B的一部分的剖視 圖，顯示諸墊片內(nèi)微型槽的布置。圖21示出根據(jù)本系統(tǒng)一個(gè)示范實(shí)施例的墊片A和B的放大剖視圖，顯示具體示范 的墊片和微型槽尺寸的特寫視圖。圖22示出根據(jù)本系統(tǒng)一個(gè)示范實(shí)施例的用于熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件內(nèi)的集管的 放大平面圖。圖23示出根據(jù)本系統(tǒng)一個(gè)示范實(shí)施例的交替的墊片A和B的剖視圖，該剖視圖是 從圖22中的集管的截面XX截取的。圖M示出用于測試本系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的示范的流體連接和外部管道布置的前視 圖。
具體實(shí)施例方式在詳細(xì)描述本發(fā)明之前，提供如下的定義用以幫助理解主題和本系統(tǒng)和方法諸方 面的術(shù)語，這些定義是示范的且不一定限制這些在權(quán)利要求書中表述的系統(tǒng)和方法的各個(gè) 方面。術(shù)語大寫與否都不被認(rèn)為是限定的或限制該術(shù)語的含義。正如文件中所使用的，大寫 的術(shù)語應(yīng)具有與非大寫術(shù)語相同的含義，除非使用場景中具體地指出對(duì)于該大寫術(shù)語要有 更加限定的含義。然而，本文件其余部分內(nèi)的術(shù)語大寫或不大寫，并不意圖一定加以限制， 除非文中清楚地指明要有如此的限制。定義/詞匯表吸收劑獨(dú)自地或以多組分形式與氨或其它制冷劑組合的材料或流體，其包括工 作流體或一部分工作流體，它們用以執(zhí)行如本文所述的熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng) (例如，吸收型熱泵)的熱與質(zhì)量的傳遞功能。實(shí)例包括但不限于水(氨水混合物中)、溴 化鋰(溴化鋰-水混合物中)以及其它類似材料。特性系數(shù)(COP)取自系統(tǒng)實(shí)施例中的要求輸出(即，冷卻或加熱)對(duì)于輸入能量 之比。偶聯(lián)流體用來將加熱和/或冷卻傳遞到本系統(tǒng)實(shí)施例的流體。通常通過液體循 環(huán)加熱(或冷卻)的偶聯(lián)，將本系統(tǒng)實(shí)施例連接到一個(gè)或多個(gè)熱源、散熱器、環(huán)境空間、調(diào)節(jié) 的空間等。實(shí)例包括但不限于乙烯乙二醇-水溶液、丙烯乙二醇-水溶液、氯化鈣-水溶 液、高溫傳熱流體(例如，合成油)，以及其它類似流體。本文有時(shí)稱作為冷卻劑。蓋板在本系統(tǒng)實(shí)施例的外側(cè)上的剛性外層，用來提供結(jié)構(gòu)、支承，并在某些實(shí)施 例中，提供通向包含在蓋板之間諸墊片的流體傳送槽。蓋板通常包括孔或入口和出口開口， 用以傳送偶聯(lián)流體和工作流體流入和流出本系統(tǒng)實(shí)施例。流體分配通道槽或通道，其將流體從堆疊的墊片形成的空間(即，集管)運(yùn)輸?shù)?本系統(tǒng)實(shí)施例的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件或熱交換部件內(nèi)的微型槽。一般地與分配通道、流 體通道、通道或通路同義。集管熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件內(nèi)的元件，其提供開口或端口以接納或排除流體。一般地，由與個(gè)別墊片相連的多個(gè)堆疊的空間形成，當(dāng)墊片組合時(shí)，諸墊片形成用于流體流動(dòng) 的通道。該類型通常包括入口集管和出口集管。熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)用于傳遞熱或熱與質(zhì)量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括如 本文中所述的性能、特征、尺寸、部件等。正如將會(huì)理解和認(rèn)識(shí)到的，一般地描述了由本文所 述的一個(gè)或多個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件形成的熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)。一般地與 熱傳遞裝置或熱與質(zhì)量傳遞裝置、熱傳遞組件或熱與質(zhì)量傳遞組件，或熱和/或質(zhì)量傳遞 系統(tǒng)同義。熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件用于描述能夠執(zhí)行熱和/或質(zhì)量傳遞的任何部件的通用 術(shù)語，通常地(但不總是)在較大的熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)內(nèi)。實(shí)例包括但不限 于吸收器、回?zé)崛芤簾峤粨Q器、解吸器、精餾器、冷凝器、回?zé)嶂评鋭峤粨Q器、蒸發(fā)器，或 其它類似部件。通常地(但不總是)包括或含有至少一個(gè)熱交換部件。一般地與熱與質(zhì)量 傳遞部件同義。有時(shí)與熱交換器同義。熱交換部件用來描述能夠執(zhí)行傳熱的任何部件的通用術(shù)語?？砂崤c質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)部件，或其子部件。一般地與熱交換器同義。微型槽形成在如本文所述的用來傳送單相或多相狀態(tài)流體而完成熱和/或質(zhì)量 傳遞功能的墊片內(nèi)的微型尺寸的槽或通道。一般地其特征在于，圓形(或非圓形)的橫截 面，其具有小于Imm的水力學(xué)直徑(但是正如將會(huì)理解的，大于Imm的槽可呈現(xiàn)類似于稍大 水力學(xué)直徑的微型槽的流體流動(dòng)和熱與質(zhì)量傳遞的現(xiàn)象，視所給定流體特性和運(yùn)行條件而 定)。一般地與微型槽或微型槽同義。微型比類似功能和/或輸出的其它系統(tǒng)或部件小的尺寸。一般地如在本行業(yè)內(nèi) 所理解的小型。單塊構(gòu)成一個(gè)無差異的整體或單元。一般地與一體同義。多組分流體包括一個(gè)以上離散物質(zhì)(即，多于一個(gè)種類)的流體。實(shí)例包括但不 限于氨-水混合物以及溴化鋰-水混合物。一般地與多成分流體、多部分流體、二元流體、 三元流體、四元流體、流體對(duì)等同義。制冷劑獨(dú)自地或以多組分形式與水或其它吸收劑組合的材料或流體，其包括工 作流體或一部分工作流體，它們用以執(zhí)行如本文所述的熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng) (例如，吸收型熱泵)的熱與質(zhì)量的傳遞功能。實(shí)例包括但不限于氨(氨-水混合物中)、 水(溴化鋰-水混合物中)以及其它類似材料。一般地與本文中所用氨同義。墊片剛性薄層，形成與如本文中所述的一個(gè)或多個(gè)熱傳遞部件或熱與質(zhì)量傳遞 部件相關(guān)的特征。一般地包括多個(gè)微型槽、流體分配通道，以及用來橫貫墊片傳遞工作流體 和/或偶聯(lián)流體的空間。一般地與層或薄片同義。墊片組多個(gè)墊片對(duì)的組合，它們粘結(jié)或其它方式組合在一起而形成一個(gè)或多個(gè) 熱傳遞系統(tǒng)部件或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件。墊片對(duì)兩個(gè)離散類型墊片的組合(例如，本文中所述的A和B)，它們粘結(jié)或其它 方式組合在一起以便能夠在各個(gè)墊片內(nèi)的微型槽、空間和其它通道內(nèi)流動(dòng)的流體之間進(jìn)行 熱和/或質(zhì)量傳遞?？臻g由多個(gè)堆疊的墊片形成的孔或空間，其能夠讓流體流入或流出熱傳遞系統(tǒng) 部件或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件。一般地涉及集管內(nèi)或由集管形成的空間。一般地與堆疊空間或蒸氣-液體空間同義。工作流體在本系統(tǒng)實(shí)施例內(nèi)進(jìn)行傳遞以實(shí)現(xiàn)熱和/或質(zhì)量傳遞功能的流體。在 吸收循環(huán)過程或其它類似熱循環(huán)中的各種階段內(nèi)，可以是液態(tài)、蒸氣態(tài)或液體-蒸氣混合 物。實(shí)例包括但不限于氨-水混合物和溴化鋰-水混合物。一般地包括多組分的流體，但 根據(jù)需要也可包括單組分流體。纖為了促進(jìn)對(duì)本發(fā)明原理的理解，現(xiàn)將參照附圖中所示的實(shí)施例，并將使用特殊語 言來描述它們。然而，應(yīng)該理解到，由此并無意圖限制本發(fā)明的范圍；可以構(gòu)思出通常為本 發(fā)明相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所想到的對(duì)所述或所示實(shí)施例的任何替代和進(jìn)一步的修 改；以及如本文中說明的本發(fā)明原理的任何進(jìn)一步的應(yīng)用。所有范圍的限制都應(yīng)根據(jù)和按 照權(quán)利要求書中所表述的加以確定。本發(fā)明諸方面總的涉及熱傳遞系統(tǒng)或裝置或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)或裝置。特別地， 本裝置的一個(gè)實(shí)施例包括多個(gè)組裝或壓緊在兩塊外板之間的墊片，當(dāng)墊片組合時(shí)，它們形 成離散但集成的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件，這些部件組成了微型的、單塊的吸收型冷卻和/ 或加熱系統(tǒng)，或吸收型熱泵，或其它熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)。墊片通常包括多個(gè)微 型槽、空間和其它傳熱特征，它們用來在全部的裝置內(nèi)傳遞所形成的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部 件之間的工作流體和偶聯(lián)流體，并按照需要流入和流出裝置，流入和流出加熱源和冷卻源 以及散熱器。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，采用兩個(gè)截然不同類型的墊片(即，下文中詳細(xì)描述的墊片 A和B)，兩種墊片組合起來(例如，粘結(jié)在一起)成為多個(gè)墊片對(duì)，其中，各墊片對(duì)中的兩個(gè) 截然不同的墊片包括彼此稍許不同的微型槽和流體通道布置，以便能夠進(jìn)行各個(gè)墊片對(duì)中 微型槽內(nèi)流動(dòng)的流體之間的熱接觸。根據(jù)一個(gè)方面，各個(gè)墊片包括所有必要的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件的幾何特性，這 些部件包括吸收型冷卻和/或加熱系統(tǒng)，即，吸收器、回?zé)崛芤簾峤粨Q器、解吸器、精餾器、 冷凝器、回?zé)嶂评鋭峤粨Q器以及蒸發(fā)器。正如大家將會(huì)明白的，這些熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部 件執(zhí)行其為本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所理解的傳統(tǒng)功能。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)多個(gè)墊片 對(duì)組合時(shí)，就形成了微型吸收型加熱和/或冷卻系統(tǒng)。此外，當(dāng)成對(duì)的墊片堆疊和組合在一 起時(shí)，各個(gè)熱與質(zhì)量傳遞部件的微型槽數(shù)量(和由此總的熱交換表面面積)增加，由此，增 加了各個(gè)部件和總系統(tǒng)的熱交換容量。這樣，本裝置的實(shí)施例包括單塊的微型熱傳遞系統(tǒng) 或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，它們可根據(jù)要求按比例縮放以滿足個(gè)別應(yīng)用的需要。如本文中詳細(xì)地描述，本發(fā)明實(shí)施例得出了用于吸收型熱泵和其它熱傳遞裝置或 熱與質(zhì)量傳遞裝置的緊湊的總體幾何特性，與傳統(tǒng)的同樣冷卻和/或加熱負(fù)荷的系統(tǒng)相 比，系統(tǒng)體積減小好幾倍。如前所述，較之于蒸氣-壓縮系統(tǒng)，傳統(tǒng)的吸收型熱泵需要附加 的熱與質(zhì)量傳遞部件，由此導(dǎo)致總的系統(tǒng)體積變大。因此，在小幾何形情況下實(shí)施熱驅(qū)動(dòng)的 吸收型熱泵在過去是不可能的。然而，本發(fā)明實(shí)施例開發(fā)出流體流動(dòng)和微型的熱與質(zhì)量傳 遞現(xiàn)象的固有的和新穎的優(yōu)點(diǎn)，能夠在相對(duì)小的系統(tǒng)機(jī)組內(nèi)實(shí)現(xiàn)高的冷卻和加熱容量的系 統(tǒng)。因此，本系統(tǒng)實(shí)施例能夠取得如下的優(yōu)點(diǎn)a)在小水力學(xué)直徑的微型槽內(nèi)高的熱與質(zhì) 量傳遞系數(shù)，b)在小水力學(xué)直徑內(nèi)的大的表面-體積比，C)多個(gè)平行墊片組件中多個(gè)微型 槽內(nèi)的平行流動(dòng)的靈活性，以在低壓降情況下達(dá)到高的熱和/或質(zhì)量傳遞率，以及d)修改 微型槽尺寸、各個(gè)熱與質(zhì)量傳遞部件內(nèi)使用的微型槽數(shù)量、系統(tǒng)內(nèi)使用的墊片數(shù)量以及總體系統(tǒng)包絡(luò)寬度和長度的能力，以精確地定制系統(tǒng)尺寸符合于要求的負(fù)載。此外，如下文中 較詳細(xì)地描述的，液體循環(huán)加熱(或冷卻)的偶聯(lián)和不存在熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件之間長 的互連管線(由于系統(tǒng)實(shí)施例的相對(duì)小的尺寸)，這最大程度地減小了工作流體總量、總的 系統(tǒng)尺寸和質(zhì)量、流體壓降、寄生功率要求以及對(duì)環(huán)境不理想的熱損失和增益。一般地說，本系統(tǒng)實(shí)施例使用熱能作為輸入的能源，諸如廢熱、太陽能、主要取自 燃料燃燒的能量等。利用寬范圍的能源溫度來提供冷卻和/或加熱，以及使用本系統(tǒng)來供 應(yīng)寬范圍的加熱和冷卻負(fù)載。因此，本系統(tǒng)實(shí)施例固有地允許模塊化設(shè)計(jì)范圍從幾瓦至兆 瓦的加熱或冷卻容量。一般地說，利用微型流體流和熱與質(zhì)量傳遞原理，能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊的系 統(tǒng)組件，其在相當(dāng)?shù)南到y(tǒng)體積下提供比傳統(tǒng)的或現(xiàn)有的系統(tǒng)顯著高的冷卻和加熱容量。本 系統(tǒng)實(shí)施例相對(duì)需要使用最少的電能來泵送工作流體。較佳地，多組分流體混合物可用作 為工作流體，使得系統(tǒng)不需使用合成流體，去除了臭氧和全球警示的可能，因此，該系統(tǒng)對(duì) 環(huán)境具有最小的不利影響。正如大家將會(huì)認(rèn)識(shí)到的，本系統(tǒng)實(shí)施例可用于各種商業(yè)應(yīng)用中。一般地，在絕大多 數(shù)應(yīng)用中，尤其是，需要小規(guī)模的應(yīng)用時(shí)，本系統(tǒng)實(shí)施例可實(shí)施為替代傳統(tǒng)的蒸氣-壓縮系 統(tǒng)或吸收型熱泵。然而，正如大家將會(huì)理解的，本裝置的實(shí)施例可用于各種應(yīng)用中，包括但 不限于廢熱回收和更新應(yīng)用；熱驅(qū)動(dòng)的冷卻器及加熱和空調(diào)系統(tǒng)；利用廢能產(chǎn)生熱或電 的系統(tǒng)；熱交換器；集成的冷卻、加熱和動(dòng)力系統(tǒng)；車輛、船舶、軍艦和不動(dòng)的空調(diào)系統(tǒng)；食 品、藥物、疫苗和其它容易腐爛物品的加工和冷藏運(yùn)輸；使用熱能輸入來回收環(huán)境潮氣用作 攜帶的水；微型反應(yīng)器和燃燒器；以及本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將會(huì)想到的各種其它應(yīng)用。為了舉例和解釋所揭示系統(tǒng)和裝置的基本功能和部件，可參照?qǐng)D1，該圖示出了單 塊微型的熱傳遞裝置或熱與質(zhì)量傳遞裝置10的一個(gè)實(shí)施例，該裝置10根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方 面進(jìn)行構(gòu)造和操作。圖1所示(以及在全部本發(fā)明中提到)的特殊(或具體)實(shí)施例包括 單塊的微型吸收型冷卻和/或加熱系統(tǒng)(即，吸收型熱泵)，其包括如本文中所述的各種熱 與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件。然而，正如大家所理解和認(rèn)識(shí)到的，圖1所示的示范的微型熱傳遞系 統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)10，僅代表了本系統(tǒng)的一種方法或?qū)嵤├?，如本文所描述的和本?術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所理解的，可使用和構(gòu)思其它的方面。如圖所示，熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞裝置10包括兩個(gè)蓋板110、111、夾在蓋板 之間的墊片組108(通常包括多個(gè)將在下文中詳細(xì)描述的墊片102、104)，以及多個(gè)偶聯(lián)流 體管線120，用來將偶聯(lián)流體傳入和傳出裝置10。如圖所示，蓋板包括兩種蓋板類型，即，前 蓋板110和后蓋板111，根據(jù)特定的實(shí)施例，兩種蓋板包括各種用來將流體輸入和輸出裝置 10的孔122。正如將會(huì)理解到的，根據(jù)特定系統(tǒng)的實(shí)施例，孔122的布置和蓋板110、111的 總體結(jié)構(gòu)可以或也可不在各個(gè)蓋板110、111之間改變。如本文中所描述的，墊片組108通常包括多個(gè)墊片102、104。簡要地參照?qǐng)D10A， 該圖顯示了根據(jù)本裝置一個(gè)實(shí)施例的示范的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件內(nèi)與墊片組108相連 的多個(gè)堆疊的墊片102、104。下面將詳細(xì)討論圖IOA的細(xì)節(jié)；然而，這里討論該圖是為了說 明根據(jù)本裝置10 —個(gè)實(shí)施例的墊片組108內(nèi)堆疊起來的布置結(jié)構(gòu)。墊片102、104包括多 個(gè)微型槽、空間和其它熱傳遞特征(下文中詳細(xì)描述)，以在墊片之間以及在熱與質(zhì)量傳遞 部件之間實(shí)現(xiàn)流體的傳輸(并因此在全部組件10內(nèi)實(shí)現(xiàn)熱與質(zhì)量的傳輸)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，墊片包括兩種墊片類型(S卩，墊片A 102和墊片B 104，將在下文中詳細(xì)描述)，這樣，墊片可在熱傳遞裝置10內(nèi)以交替的方式堆疊和對(duì)齊而形成多個(gè)墊片 對(duì)(各對(duì)包括各種墊片類型A和B中的一個(gè))。在圖IOA所示的實(shí)施例中，墊片以兩種所述 墊片類型的交替方式進(jìn)行布置，即10加、104a、102b、104b、102c、104c、... 102n、l(Mn，其中 “η”代表用于執(zhí)行要求的熱和/或質(zhì)量傳遞功能的墊片組內(nèi)的墊片對(duì)的總數(shù)。如本文中詳 細(xì)地描述的，兩種全異的墊片類型包括不同的微型槽布置，以便能實(shí)現(xiàn)交替的流體流動(dòng)和 全部裝置10內(nèi)的熱與質(zhì)量傳遞功能。參照?qǐng)D1，切開區(qū)域112示出了從裝置10移去的蓋板110、111的截面，以顯示通 過墊片組108(以及墊片102、104)形成的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件的一部分。如切去區(qū)域 112中所示，全部地示出了示范熱泵的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件中的一個(gè)部件(具體地是冷 凝器)，其由多個(gè)組合墊片所形成。下面將詳細(xì)地描述各個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)和 諸方面，以及其對(duì)于示范的整體的吸收型冷卻和/或加熱組件的操作。根據(jù)各種實(shí)施例，墊片102、104由鋼或其它熱傳導(dǎo)金屬、陶瓷、塑料(低溫應(yīng)用中) 以及本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將會(huì)想到的其它類似材料制成。蓋板110、111由類似于或相 異于墊片材料的那些材料制成，只要生成的蓋板具有足夠的強(qiáng)度和剛度特性，能在操作過 程中將組件10固定在一起即可。墊片102、104內(nèi)的微型槽(下文討論)一般地通過光化 學(xué)的蝕刻工藝或其它的蝕刻工藝、平版印刷術(shù)、墊片制造過程中的沖壓或加工，或其它類似 微刻技術(shù)來形成。一旦制造好，墊片102、104和蓋板110、111通過擴(kuò)散粘結(jié)、釬焊，或膠合 (低溫應(yīng)用中)等方法粘結(jié)在一起，或通過螺栓或夾緊組件進(jìn)行組合，或通過類似的粘結(jié)或 組裝技術(shù)另行組裝起來，以形成單塊的微型熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)10。如圖1所示，熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)10(圖1中顯示為吸收型熱泵)通過傳統(tǒng)的 流過偶聯(lián)流體管線120的偶聯(lián)流體從熱源130中接受輸入熱。偶聯(lián)流體管線通過蓋板110、 111內(nèi)孔122附連到裝置10，以將偶聯(lián)流體運(yùn)輸?shù)綗峄驘崤c質(zhì)量傳遞裝置內(nèi)或從其中輸出。 根據(jù)各種實(shí)施例，孔122還可用來通過外部工作流體管線(未示出)將工作流體從一個(gè)內(nèi) 部的熱與質(zhì)量傳遞部件運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)部件。然而，正如將會(huì)理解到的，工作流體也可通過納 入到蓋板110、111內(nèi)的連接或通過墊片102、104本身在組件10內(nèi)的熱與質(zhì)量傳遞部件之 間進(jìn)行傳遞。正如將會(huì)理解到的，在所有實(shí)施例中，外部的加熱和冷卻不必通過液體循環(huán)加 熱(或冷卻)偶聯(lián)來提供，其可通過熱氣體流來提供，例如，煙道氣體流、冷凝流或其它高溫 冷凝流體，或外部加熱的固體傳導(dǎo)的加熱器，或根據(jù)特殊實(shí)施例的某些其它類似技術(shù)。此 外，盡管圖1所示裝置10的實(shí)施例從熱源130接受熱量并去除加熱輸出140和/或冷卻輸 出150，本系統(tǒng)的實(shí)施例可設(shè)計(jì)成執(zhí)行如本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將會(huì)想到的各種加熱和/ 或冷卻功能。如圖1中所列，熱源130的實(shí)例包括燃料燃燒、汽車廢氣、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑、船舶發(fā)動(dòng) 機(jī)熱、軍艦燃?xì)鉁u輪機(jī)熱、柴油機(jī)熱，或來自化學(xué)過程、金屬加工、食品加工產(chǎn)生的熱，以及 各種其它制造過程的熱。如上所述，熱源從熱能中導(dǎo)出。加熱輸出140的實(shí)例(即，系統(tǒng)排 出熱的應(yīng)用或使用)包括空間加熱(例如，屋子或辦公室加熱)、水加熱和干燥。冷卻輸出 150的實(shí)例(即，系統(tǒng)排出冷氣的應(yīng)用或使用)包括建筑物或汽車空調(diào)、去濕、水的冷卻、制 冷、電子器件冷卻、衣著冷卻應(yīng)用(例如，消防員制服內(nèi)的冷卻系統(tǒng))、藥物儲(chǔ)藏，以及食品 防腐。正如大家所理解和認(rèn)識(shí)的，提出可能的加熱源和加熱及冷卻輸出(應(yīng)用)的列表僅 是為了示范的目的，無意限制本發(fā)明的范圍或所述實(shí)施例。
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圖2示出如文中所述的熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)10的實(shí)施例，其帶有切去的區(qū)域 202，以示出從裝置10移去的蓋板110、111的截面，從而顯示通過墊片組108內(nèi)墊片102、 104形成的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件的一部分。墊片組108的部分也顯示為被移去，以進(jìn)一步 示出本系統(tǒng)示范實(shí)施例的內(nèi)部工作方式和幾何形。如圖所示，圖2中實(shí)施例不包括偶聯(lián)流 體管線120，以便更容易看清所示的系統(tǒng)實(shí)施例。如圖2所示，示范裝置10通常包括矩形的棱柱形并具有尺寸L X H X W ( S卩，長度X 高度χ寬度)。然而，正如將會(huì)理解的，根據(jù)所需的其它實(shí)施例，也可使用其它的系統(tǒng)形狀。 如前所述，本系統(tǒng)實(shí)施例通常包括尺寸遠(yuǎn)比傳統(tǒng)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)(例如，傳統(tǒng)的吸收型 熱泵和其它相關(guān)的系統(tǒng))小得多的微型系統(tǒng)。然而，正如將會(huì)理解的，本裝置10的實(shí)施例可 縮放而實(shí)質(zhì)上可配合任何的應(yīng)用。例如，一個(gè)特殊(實(shí)施例中的特殊也理解為具體，下同) 的示范實(shí)施例(下文中詳細(xì)描述)包括分別為200X200X34mm3的尺寸LXHXW。然而，根 據(jù)特殊應(yīng)用所需的冷卻和加熱負(fù)荷，還可使用甚至更小的實(shí)施例(例如，120X 120X25mm3 和更小)。此外，個(gè)別的墊片厚度(即，寬度)也可變化，但與文中所述示范實(shí)施例相關(guān)的是 示范厚度0. 5mmο或者，在尺寸是相對(duì)不很重要因素而卻需要更大加熱和冷卻負(fù)載和容量的應(yīng)用 中，本系統(tǒng)實(shí)施例可縮放到較大比例的裝置，其僅受到可供的儲(chǔ)存空間和制造約束的限制。 此外，根據(jù)各種實(shí)施例，個(gè)別的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件從總的組件10中移去(即，墊片形成 單一的熱與質(zhì)量傳遞部件而不是多個(gè)部件)，以在總的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)模塊化(下面結(jié)合 圖17詳細(xì)描述)。圖3示出如本文所述的熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)10全部組裝好的實(shí)施例。圖3所示 裝置代表著一種系統(tǒng)，其中，墊片組108內(nèi)所有包含的墊片102、104和蓋板110、111已經(jīng)粘 結(jié)在一起(例如，通過擴(kuò)散粘結(jié)、釬焊等)或其它方式組合在一起。如圖所示，所有用于所 示特殊實(shí)施例的可供選擇的孔122已經(jīng)從蓋板110、111中移去，這樣，只有將熱和冷卻傳遞 入和傳遞出裝置的偶聯(lián)流體通過偶聯(lián)流體管線120進(jìn)入或流出裝置。圖3所示裝置10代 表著本系統(tǒng)的實(shí)施例，如前所述，該實(shí)施例在內(nèi)部傳遞所有的工作流體(即，通過蓋板110、 111內(nèi)的連接槽或墊片102、104本身)。因此，在所示實(shí)施例中，在內(nèi)部熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng) 部件之間將外部工作流體管線連接到傳遞工作流體的孔不是必要的。圖3中的偶聯(lián)流體管線120示出了流入和流出裝置10的示范的偶聯(lián)流體流。偶 聯(lián)流體管線120將偶聯(lián)流體傳入和傳出熱源130以向裝置10供應(yīng)熱量，并傳入和傳出排出 (輸出)的熱140，以將熱量排到外部的應(yīng)用中，并傳入和傳出冷卻的輸出150內(nèi)以將冷卻 傳遞到空調(diào)的空間內(nèi)。然而，如前面所述，在某些實(shí)施例中，熱輸入不是通過偶聯(lián)流體管線 和偶聯(lián)流體而是通過熱氣體流、傳導(dǎo)加熱器或其它類似技術(shù)來提供的。圖4A-4D示出根據(jù)本系統(tǒng)實(shí)施例的示范的微型熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)10的分解 立體圖。圖4A示出該裝置10實(shí)施例的立體圖，其蓋板110已從裝置其余部分(即，從墊片 組108內(nèi)多個(gè)墊片102、104和裝置另一側(cè)上的蓋板111的組合)中移走。如圖所示，多個(gè) 墊片對(duì)(各個(gè)墊片對(duì)包括粘結(jié)到墊片B的墊片A，各個(gè)墊片細(xì)節(jié)將在下面詳細(xì)描述)組合 起來形成一墊片組108。裝置內(nèi)所包含墊片對(duì)數(shù)量根據(jù)使用該裝置的特殊應(yīng)用而改變(例 如，所需的加熱和冷卻負(fù)載、尺寸和重量限制等)。正如將會(huì)理解的，由于多個(gè)墊片(及墊片對(duì))組合在墊片組108內(nèi)，所以，微型槽相應(yīng)數(shù)量增加，生成的與裝置10內(nèi)各個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件中微型槽相關(guān)的熱接觸表 面面積也增加(下文中詳細(xì)描述)。因此，對(duì)于需要較大冷卻或加熱輸出的應(yīng)用，則需要 較大數(shù)量的(和/或較大)的墊片對(duì)。例如，在其最基本的應(yīng)用中，單一的包括一個(gè)墊片A 102和一個(gè)墊片B 104的墊片對(duì)就可足夠形成執(zhí)行給定應(yīng)用中必要的熱與質(zhì)量傳遞功能的 墊片組108。在其它實(shí)施例中，可采用數(shù)十個(gè)、數(shù)百個(gè)或更多個(gè)墊片對(duì)。正如將會(huì)理解的，所 使用墊片數(shù)量和總的墊片和裝置尺寸取決于各個(gè)特殊系統(tǒng)實(shí)施例的特殊使用和應(yīng)用。仍參照?qǐng)D4A，示范的墊片組108形成了吸收型冷卻和/或加熱系統(tǒng)的熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)部件。如圖所示，各個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件由多個(gè)堆疊的或組合的墊片對(duì)形成，它 們形成墊片組108內(nèi)各個(gè)部件的特征和幾何形。這些熱與質(zhì)量傳遞部件和各個(gè)部件內(nèi)和各 個(gè)部件之間的流體傳遞的細(xì)節(jié)將在下文中詳細(xì)描述。圖4B示出該裝置10實(shí)施例的分解立體圖，其蓋板110、111已與墊片組108分離。 在所示實(shí)施例中，對(duì)于兩個(gè)蓋板110、111中的各個(gè)蓋板，孔122的布置不同。該種孔布置的 不同歸結(jié)于裝置10各側(cè)上各種偶聯(lián)流體管線和工作流體管線的連接點(diǎn)的差異。如前所述， 本裝置的各種實(shí)施例包括孔122數(shù)量和位置的變化，其根據(jù)工作流體在內(nèi)部熱與質(zhì)量傳遞 部件之間傳遞的方式而變，(例如，通過連接或蓋板內(nèi)槽，或通過外部的工作流體管線等)， 并還根據(jù)如何使用偶聯(lián)和是否使用偶聯(lián)來向裝置提供加熱和冷卻和從裝置接受加熱和冷 卻等而變。圖4C示出該裝置10實(shí)施例的分解立體圖，其蓋板110、111已與墊片組108’分離， 且單一墊片A102已與墊片組108，分離。墊片組108，類似于前面圖4A和4B中所示的墊 片組108，例外之處在于，多個(gè)墊片A’中的一個(gè)已與墊片組分離。圖4D示出該裝置10實(shí)施 例的分解立體圖，其蓋板110、111已與墊片組108”分離，且單一墊片A102和單一墊片B104 已與墊片組108”分離。墊片組108”類似于前面圖4C中所示的墊片組108’，例外之處在 于，多個(gè)墊片B’中的一個(gè)已與墊片組分離。如前面所述，墊片A和B—起形成一墊片對(duì)。 因此，墊片組108”包括多個(gè)墊片對(duì)，但比墊片組108少一個(gè)墊片對(duì)(示于圖4A和4B中)。 還如前面所述，當(dāng)裝置10完全組裝好時(shí)，墊片102、104和蓋板110、111粘結(jié)或以其它方法 組合在一起而形成吸收型冷卻和/或加熱系統(tǒng)的必要的熱與質(zhì)量傳遞部件，或某些其它類 似的熱和/或質(zhì)量傳遞裝置。圖5示出根據(jù)本發(fā)明熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)部熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)部件和部件之間流體流動(dòng)的功能性示意圖500。示范裝置10內(nèi)熱與質(zhì)量傳遞部件的 基本功能和過程顯示和描述在圖5內(nèi)，而如墊片102、104所形成的那些部件的示范結(jié)構(gòu)和 幾何形則詳細(xì)地顯示和描述在下面其后的附圖中。在所示的示范實(shí)施例中，系統(tǒng)布置成按 冷卻模式中的單一效果、氨-水(即，工作流體)吸收型熱泵進(jìn)行操作。然而，正如將會(huì)理 解的，也可根據(jù)各種實(shí)施例使用其它的結(jié)構(gòu)布置，諸如雙重效果、三重效果和其它多重效果 的系統(tǒng)，它們使用各種類型的工作流體和多組分的流體(例如，溴化鋰-水)，如下文中詳 細(xì)的描述。此外，對(duì)圖5所示系統(tǒng)稍作修改就能進(jìn)行加熱模式的操作(也在下文中詳細(xì)描 述)O參照?qǐng)D5中所示的示意圖500，使用流體偶聯(lián)將熱源130、排熱140的周圍和調(diào)節(jié) 的空間150連接到承載工作流體對(duì)(例如，氨-水)的裝置10內(nèi)的內(nèi)部熱與質(zhì)量傳遞部 件。如圖所示，在系統(tǒng)高壓側(cè)流出溶液泵502的濃縮氨-水溶液(即，工作流體)被流體管線504輸送到回?zé)崛芤簾峤粨Q器800。一旦在回?zé)崛芤簾峤粨Q器800內(nèi)進(jìn)行回?zé)崾郊訜幔?氨-水溶液通過流體管線506進(jìn)一步前進(jìn)到解吸器部件1100，那里，氨-水蒸氣混合物從 氨-水溶液中析出。氨-水溶液(即，稀釋溶液)通過流體管線508流出解吸器，并流入前 述的回?zé)崛芤簾峤粨Q器800。稀釋的溶液在回?zé)崛芤簾峤粨Q器800內(nèi)冷卻，其后通過流體管 線510流出，該管線510將流體輸送到溶液膨脹閥512。一旦在膨脹閥512內(nèi)膨脹到系統(tǒng)的低壓側(cè)，通過管線514流出的稀釋溶液進(jìn)入吸 收器部件1500，那里，溶液吸收從回?zé)嶂评鋭峤粨Q器1300通過管線516到達(dá)的制冷劑 (艮P，氨)蒸氣(下文中詳細(xì)描述)。如圖所示，虛線(例如，線516)代表工作流體的蒸氣 態(tài)，而實(shí)線(例如，線510)代表液態(tài)。如文中所提及的以及為本行業(yè)內(nèi)所理解的，當(dāng)描述 氨-水工作流體時(shí)，“氨” 一般地與“制冷劑”同義，而“水” 一般地與“吸收劑”同義(但正 如所理解的，制冷劑可不包括純氨，因?yàn)榭纱嬖谀承┫鄬?duì)最少的或微量的水，反之亦然)?；?者，當(dāng)描述溴化鋰-水工作流體時(shí)，“溴化鋰”一般地與“吸收劑”同義，而“水” 一般地與“制 冷劑”同義。這些術(shù)語在本行業(yè)內(nèi)被理解為適用于任何的制冷劑-吸收劑工作流體對(duì)。仍參照?qǐng)D5，由吸收器1500內(nèi)稀釋溶液排出的吸收熱，通過中間溫度偶聯(lián)流體管 線518移走，管線518將熱量最終排入環(huán)境(例如，加熱輸出140)。一旦制冷劑蒸氣被吸收 入吸收器1500內(nèi)的稀釋溶液內(nèi)，則生成的濃縮氨-水溶液通過流體管線520離開吸收器流 入上述的溶液泵502，那里，溶液再被泵送到回?zé)崛芤簾峤粨Q器800(前面已描述過)。回到對(duì)解吸器1100的討論，解吸的熱量通過高溫?zé)醾鬟f流體管線522被傳送到解 吸器，管線522又連接到驅(qū)動(dòng)該系統(tǒng)的熱源130 (即，與熱源偶聯(lián)的流體)。離開解吸器部件 1100的氨-水的蒸氣(前面已描述)進(jìn)入精餾器部件1150，其中，使用冷卻流體管線5M 將氨-水的蒸氣精餾到較高濃度的氨。如圖所示，精餾器1150和解吸器1100組合成單一 的部件；然而，正如將會(huì)理解的，這些部件可以按照需要根據(jù)各種實(shí)施例進(jìn)行分離。根據(jù)特 殊的實(shí)施例，冷卻流體管線524中使用的冷卻流體是中間溫度的液體加熱或冷卻的流體， 或是流出溶液泵502的濃縮溶液，或是根據(jù)特殊系統(tǒng)設(shè)計(jì)和操作條件的某些其它流體。來自精餾器1150的回流氨-水的溶液返回到解吸器1100，那里，通過流體管線 508排出溶液(前面已經(jīng)描述)。流出精餾器1150的高濃度氨(即制冷劑)蒸氣通過流體 管線5 輸送到冷凝器部件1200。在冷凝器1200內(nèi)，濃縮氨蒸氣通過中間溫度的液體循環(huán) 加熱或冷卻的流體管線5 被冷凝并過冷卻為液體制冷劑(即，氨)，流體管線5 最終將 冷凝熱排放到環(huán)境(例如，熱排放140)。通過流體管線530離開冷凝器1200的液體制冷劑 進(jìn)入上述回?zé)嶂评鋭峤粨Q器1300，那里，液態(tài)制冷劑進(jìn)一步被流出蒸發(fā)器部件1400的蒸 氣態(tài)制冷劑冷卻(下文中描述)。冷卻的液態(tài)制冷劑通過流體管線532流出回?zé)嶂评鋭?交換器1300，流體管線532將其輸送到制冷劑膨脹閥534。一旦膨脹到系統(tǒng)低壓側(cè)，生成的 二相制冷劑混合物通過流體管線536被輸送到蒸發(fā)器部件1400。在蒸發(fā)器部件1400內(nèi)，二相制冷劑混合物的蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)了通過管線538進(jìn)入的低溫 偶聯(lián)流體的冷卻。流體管線538最終(通過液體循環(huán)加熱或冷卻的偶聯(lián))連接到調(diào)節(jié)的空 間，那里，實(shí)現(xiàn)所要求的冷卻(例如，空間調(diào)節(jié)150)。蒸發(fā)的制冷劑通過管線540流出蒸發(fā)器 1400，并流入前面討論的回?zé)嶂评鋭峤粨Q器1300，那里，蒸發(fā)的制冷劑用作為流出冷凝器 1200并通過管線530進(jìn)入回?zé)嶂评鋭峤粨Q器1300的液態(tài)(高壓)制冷劑的冷卻劑。加 熱的制冷劑蒸氣通過管線516流出回?zé)嶂评鋭峤粨Q器1300并流入吸收器部件1500(前
34面已經(jīng)描述)而完成循環(huán)。如前所述，對(duì)圖5所示系統(tǒng)稍作修改就能夠進(jìn)入加熱模式的操作(如圖所示，與冷 卻模式相對(duì))。例如，將蒸發(fā)器1400的低溫流體管線538連接到與調(diào)節(jié)的空間相對(duì)的室外 環(huán)境，并將冷凝器1200和吸收器1500的中間溫度流體管線5觀、518連接到與室外環(huán)境相 對(duì)的調(diào)節(jié)的空間以便排出熱量，這樣做能實(shí)現(xiàn)加熱模式的操作而不改變裝置10的組件或 部件。正如將會(huì)理解和認(rèn)識(shí)到的，熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件和外部加熱和冷卻源之間的各種 連接布置能夠?qū)崿F(xiàn)本系統(tǒng)實(shí)施例的各種操作模式。還如前面所述的，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的單一效果的系統(tǒng)。然而，根 據(jù)各種其它實(shí)施例，可使用其它系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(與單一效果結(jié)構(gòu)相對(duì))，諸如雙重效果、三重 效果和使用氨-水和其它各種類型工作流體及多組分流體(例如，溴化鋰-水)的其它多效 果的系統(tǒng)。以類似于圖5所示的方式構(gòu)造的另外回?zé)岵考?huì)實(shí)現(xiàn)多效果和其它先進(jìn)的熱 泵熱動(dòng)力學(xué)的循環(huán)操作。因此，例如，對(duì)具有高溫?zé)嵩吹膽?yīng)用來說，通過包括有第二效果的 解吸器可實(shí)現(xiàn)雙重效果的操作，通過在流過精餾器1150和冷凝器1200之前從流出本實(shí)施 例所示的解吸器1100的蒸氣中回?zé)岬鼗厥諢崃浚龅诙Ч慕馕鳟a(chǎn)生了附加的制 冷劑。附加的實(shí)例包括溶液冷卻和液體循環(huán)冷卻的吸收器的組合，代替圖5中單一效果實(shí) 施例所示的僅有液體循環(huán)冷卻的吸收器。包括其它類似回?zé)釤峤粨Q部件的其它的實(shí)施例， 可得出發(fā)生器-吸收器熱交換(GAX)型熱泵結(jié)構(gòu)。正如將會(huì)理解的，在使用相對(duì)高熱源輸 入溫度的實(shí)施例中，通過包括有附加的回?zé)釤峤粨Q部件或熱與質(zhì)量傳遞部件可實(shí)現(xiàn)更大的 加熱或冷卻效果(與使用同樣輸入溫度的單一效果系統(tǒng)相比)。圖6A和6B是根據(jù)本系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例分別示出墊片A 102和墊片B 104的示范示 例的立體圖。墊片102、104示出熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件的布置結(jié)構(gòu)，以為文中所述示范的 吸收型熱泵實(shí)現(xiàn)特殊的熱與質(zhì)量傳遞功能。如前面所述，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，墊片A和B組合 而形成墊片對(duì)，其中，多個(gè)墊片對(duì)還組合而形成墊片組108。用來包括墊片組108的墊片對(duì) 的數(shù)量通常依賴于各個(gè)特殊應(yīng)用所需的冷卻或加熱負(fù)荷。此外，如下文中詳細(xì)描述的，墊片 A 102和B 104的某些特征(例如，微型槽、微型槽和其它流體連接管線的數(shù)量和布置)是 類似的或相同的，但其它的則不同。該差異通常對(duì)應(yīng)于以下的想法一種類型墊片(例如， 墊片A)在裝置10的全部實(shí)施例中傳輸工作流體，而另一種類型墊片(例如，墊片B)在全 部裝置中傳輸偶聯(lián)流體(但對(duì)本系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)施例或特殊實(shí)施例內(nèi)的各個(gè)熱與質(zhì)量傳遞 部件，并不一定是如此的情形)。特殊的流體流過示范墊片A和B將在下面詳細(xì)地描述。仍參照?qǐng)D6A和6B，圖中示出了前面結(jié)合圖5所示和討論的示范的熱與質(zhì)量傳遞 系統(tǒng)部件(或具體來說，圖中示出了由墊片A和B形成的熱交換部件的個(gè)別層)，就如它們 在示范墊片102、104中所布置的那樣。如圖所示，組成示范吸收型的冷卻和/或加熱系統(tǒng) 的各個(gè)離散的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件由各個(gè)墊片102、104形成并成為墊片102、104的一部 分。具體來說，回?zé)崛芤簾峤粨Q器800、解吸器1100、精餾器1150、冷凝器1200、回?zé)嶂评鋭?熱交換器1300、蒸發(fā)器1400以及吸收器1500的個(gè)別層，它們用來執(zhí)行前面圖5 (和文中任 何地方)中所述的個(gè)別的功能，在圖6A和6B中，它們分別顯示在各個(gè)墊片A 102和B 104 中。如前面所述，對(duì)于某些熱與質(zhì)量傳遞部件，墊片A 102相對(duì)于墊片B 104的特征 (例如，微型槽結(jié)構(gòu)等)在各個(gè)個(gè)別的熱與質(zhì)量傳遞部件內(nèi)改變。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這些差異能夠?qū)崿F(xiàn)要求的流體流動(dòng)以及工作流體和偶聯(lián)流體之間的熱傳遞功能以在其中交換熱 量(例如，一種類型墊片承載工作流體，而另一種類型墊片承載偶聯(lián)流體)。這些差異詳細(xì) 顯示和描述在下文中和其后的附圖中。具體來說，包括內(nèi)部墊片差異來實(shí)現(xiàn)必要的熱傳遞 功能的熱與質(zhì)量傳遞部件是回?zé)崛芤簾峤粨Q器800a、800b ；冷凝器1200a、1200b ；回?zé)嶂?冷劑熱交換器1300a、1300b ；蒸發(fā)器1400a、1400b，以及吸收器1500a、1500b?；蛘撸馕?100和精餾器1150的各個(gè)墊片A和B內(nèi)的特征彼此相同(例如，微 型槽和其它微型槽的布置相類似)。根據(jù)這些熱交換部件的功能、內(nèi)部墊片特征的布置以及 墊片內(nèi)流體的流動(dòng)，則對(duì)于這些墊片類型，墊片特征的全異布置不是必要的(在一個(gè)實(shí)施 例中)。因此，對(duì)墊片的解吸器1100a、IlOOb和精餾器1150a、1150b部分示出的示范實(shí)施 例，墊片A 102和B 104是相同的。此外，各個(gè)墊片A 102和B 104內(nèi)對(duì)齊的凹口 602和604，提供了墊片內(nèi)的孔，以便 于按照需要將多個(gè)墊片對(duì)和蓋板110、111精確地對(duì)齊、組裝和連接在各個(gè)熱傳遞裝置內(nèi)。 如圖所示，示范的凹口 602和604彼此具有變化的橫截面(即，凹口 602是圓形的，而凹口 604是方形的)，以能容易地在總的組件內(nèi)連接和對(duì)齊各個(gè)墊片(例如，在系統(tǒng)組裝過程中， 使得墊片不會(huì)意外地反過來)。正如將會(huì)理解的，根據(jù)特殊的實(shí)施例，凹口 602、604實(shí)際上 形成任何橫截面的形狀，或在某些實(shí)施例中，凹口完全是不必要的，因此可不予包括在內(nèi)。圖7A和7B是根據(jù)本系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例分別示出墊片A 102和墊片B 104示范圖示 的前視圖。圖7A和7B主要示出前面結(jié)合圖6A和6B所示和所述的多個(gè)墊片A和B所形成的 熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件各層的前視圖。因此，示出了示范微型的吸收型熱泵中各個(gè)熱與質(zhì) 量傳遞系統(tǒng)部件；具體地說，即是回?zé)崛芤簾峤粨Q器800a。800b ；解吸器1100a、lIOOb ；精餾 器1150a、1150b、冷凝器1200a、1200b ；回?zé)嶂评鋭峤粨Q器1300a、1300b ；蒸發(fā)器1400a、 1400b,以及吸收器 1500a、1500b。還在圖7A和7B中示出的是微型槽702，它們能使流體流動(dòng)和在系統(tǒng)內(nèi)的個(gè)別熱與 質(zhì)量傳遞部件內(nèi)形成熱傳遞。正如將會(huì)理解和認(rèn)識(shí)的，這些微型槽702包括變化的尺寸，并 根據(jù)本裝置的各種實(shí)施例這些微型槽包括在變化的數(shù)量中。根據(jù)文中所述的一個(gè)示范實(shí)施 例，這些微型槽具有如下的尺寸，包括約為墊片厚度一半(例如，0.25mm)的槽蝕刻深度、近 似為0. 5mm的槽寬度，以及近似為306 μ m的公稱槽的液體流動(dòng)的直徑。然而，提供這些微 型槽的尺寸還是僅為了說明的目的，并絕無意圖限制本發(fā)明的范圍。下面結(jié)合與示范系統(tǒng) 實(shí)施例相關(guān)的圖20和21，詳細(xì)地顯示和描述代表性的尺寸和微型槽的橫截面。正如詞匯表中所指出的，例如，即使示范實(shí)施例使用包括306 μ m的流體流動(dòng)直徑 的微型槽，微型槽流體的流動(dòng)和熱與質(zhì)量傳遞現(xiàn)象也可在流體直徑為ι μ m至Imm(和更大) 范圍內(nèi)的槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，微型槽在稍大的流體直徑上甚至高達(dá)約3mm，可顯示出專用于 微型槽的流體流動(dòng)和熱傳遞現(xiàn)象，根據(jù)流體特性和操作狀態(tài)、相應(yīng)的蒸氣氣泡形成現(xiàn)象和 臨界氣泡直徑，以及表面張力、重力和不同流體和流體混合物的不同壓力和溫度下這些槽 內(nèi)慣性力而定。此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，微型槽尺寸在系統(tǒng)內(nèi)的全部各個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件 內(nèi)為相同的(例如，流體直徑為306 μ m)。在其它實(shí)施例中，微型槽尺寸依據(jù)部件而變(例 如，吸收器1500內(nèi)的微型槽可包括不同于冷凝器1200內(nèi)的尺寸)。此外，在還有其它的實(shí) 施例中，墊片A 102可相對(duì)于和墊片B 104來改變微型槽尺寸，即使在相同的熱與質(zhì)量傳遞部件之內(nèi)。正如將會(huì)理解和認(rèn)識(shí)的，按照需要可根據(jù)各種系統(tǒng)實(shí)施例來使用各種微型槽的 尺寸。 另外，根據(jù)各種實(shí)施例，微型槽通過光化學(xué)蝕刻、沖壓、切割或其它加工技術(shù)來形 成。此外，墊片內(nèi)微型槽的橫截面形狀依照實(shí)施例可包括方形、矩形、半圓形、半橢圓形、三 角形或其它單獨(dú)地連接的橫截面，以按照需要能夠讓流體在單相或二相狀態(tài)中流動(dòng)，其中， 根據(jù)熱與質(zhì)量傳遞要求、運(yùn)行壓力、組裝后裝置的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、尺寸公差及墊片和蓋板粘結(jié)的 制造限制，以及其它類似的專對(duì)應(yīng)用的因素，來確定微型槽橫截面形狀和尺寸。如上所述，本系統(tǒng)實(shí)施例通常包括微型的熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)或熱驅(qū)動(dòng)循環(huán)的 裝置。具體來說，示范實(shí)施例包括單塊的微型吸收型加熱和/或冷卻裝置，裝置包括離散的 但又集成在一起的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件，例如，回?zé)崛芤簾峤粨Q器、解吸器、精餾器、冷凝 器、回?zé)嶂评鋭峤粨Q器、蒸發(fā)器、吸收器和其它類似部件。這些離散部件的特殊結(jié)構(gòu)和功 能以及本系統(tǒng)示范實(shí)施例(例如，吸收型熱泵)所代表的諸部件之間的操作性連接將在下 文中詳細(xì)描述。回?zé)崛芤簾峤粨Q器圖8A和8B示出根據(jù)本裝置10的實(shí)施例分別與回?zé)崛芤簾峤粨Q器800相連的墊 片A 102和B 104的部分的立體圖。如圖所示，在由組合在一起(結(jié)合圖IOA和IOB更詳 細(xì)地示出和描述)的多個(gè)墊片對(duì)形成的入口集管貫通空間802(文中也稱之為“堆疊的空 間”)處，稀釋的氨-水的溶液進(jìn)入裝置(具體地說，回?zé)崛芤簾峤粨Q器800)。如下文中所 述，空間802 (和其它系統(tǒng)空間)能使流體流入或流出系統(tǒng)內(nèi)個(gè)別的熱與質(zhì)量傳遞部件或微 型槽，還允許或限制流入或流出特殊的墊片。稀釋的氨-水的溶液通過外部管道(未示出)從溶液泵502(通常由吸收器1500 啟動(dòng))進(jìn)入回?zé)崛芤簾峤粨Q器800。在圖8A所示的示范實(shí)施例中，在墊片A 102的平面內(nèi)， 空間80 包括不允許流體流過墊片的盲孔。然而，在圖8B所示的墊片B 104的平面內(nèi)，空 間802b包括通向流體分配通道804的入口，其允許稀釋的氨-水的溶液被分配到多個(gè)微 型槽702內(nèi)，微型槽702與墊片A 102內(nèi)的類似微型槽熱接觸(微型槽702又承載從解吸 器1100中接受的濃縮氨-水的溶液，沿與稀釋的氨-水的溶液逆向流動(dòng)的定向)。一旦流 過墊片B內(nèi)多個(gè)微型槽702，稀釋的溶液流過出口通道806，結(jié)構(gòu)上類似于入口處的分配通 道804。通道806將稀釋溶液傳送到由堆疊的墊片A 102和B 104組件形成的空間808a、 808b，其中，該空間用作為稀釋溶液的出口集管(其中，稀釋溶液其后被傳輸?shù)饺芤号蛎涢y 512)。仍參照?qǐng)D8A和8B，濃縮氨-水的溶液通過分別在墊片A 102和B 104內(nèi)交替的空 間810a和810b的堆疊組件，進(jìn)入回?zé)崛芤簾峤粨Q器800。根據(jù)所示實(shí)施例，在與接受稀釋 溶液的空間80h、802b互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)中，墊片B上的空間810b包括不允許流體流過墊片的盲 孔。然而，墊片A上相應(yīng)的空間810a允許分配的濃縮溶液從空間810a流入微型槽702內(nèi)。 一旦流出微型槽702后，濃縮溶液進(jìn)入空間81 ，并通過由交替堆疊的空間81h、812b形成 的出口集管流出溶液熱交換器，那里，溶液其后被傳輸?shù)浇馕?100。圖9A和9B是根據(jù)本裝置10的實(shí)施例分別與回?zé)崛芤簾峤粨Q器800相連的墊片 A 102和B 104諸部分的放大立體圖(即，這些圖是圖8A和8B的放大圖)。圖9A和9B詳細(xì)地示出分別對(duì)于稀釋溶液的墊片A和B上入口空間80 和802b的結(jié)構(gòu)布置，以及將稀 釋溶液從空間802b運(yùn)輸?shù)綁|片B內(nèi)的微型槽702的流體通道804。圖中顯示的還有墊片A 內(nèi)對(duì)應(yīng)多個(gè)微型槽702和出口空間81 和812b，微型槽702用于傳輸濃縮(氨-水)溶 液，而出口空間將濃縮溶液傳輸出回?zé)崛芤簾峤粨Q器800之外。如圖9B所示，分配通道804包括矩形均勻的橫截面。然而，在其它實(shí)施例中，如果 必須確保通過墊片B 104內(nèi)的微型槽702有均勻的流動(dòng)分配，則該橫截面沿流體流動(dòng)方向 呈錐形，以更好地管理分配通道804以及微型槽702內(nèi)的流體壓降，這導(dǎo)致改進(jìn)流動(dòng)的分 配。根據(jù)各種實(shí)施例，墊片A 102和B 104內(nèi)微型槽702的橫截面分別為方形、矩形、半圓 形、半橢圓形、三角形，或包括其它類似單一連接的形狀，根據(jù)各個(gè)特殊應(yīng)用所要求的流量 和傳熱率而定。此外，墊片A和B上微型槽702的橫截面不必是相同的；對(duì)于兩組通道(分 別在墊片A和B上)可采納不同的微型槽的幾何形，以適應(yīng)不同的流量和其中流動(dòng)的稀釋 和濃縮溶液流的熱容，導(dǎo)致更好地匹配熱阻。根據(jù)本系統(tǒng)的各種實(shí)施例，空間802a、802b、812a、812b和與回?zé)崛芤簾峤粨Q器 800相連的其它空間，以及本文所述裝置的其它熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件，包括根據(jù)需要或特 殊實(shí)施例所要求的變化的橫截面。例如，對(duì)于圖9A和9B所示實(shí)施例，空間812包括方形橫 截面，而空間802包括圓形橫截面。然而，根據(jù)其它實(shí)施例，可使用其它的形狀，諸如矩形形 狀和其它類似的橫截面。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用D形的空間，以使該“D”的直線部分沿入 口對(duì)齊于微型槽，以減小壓力阻力(但同時(shí)確保微型槽具有相同的流動(dòng)長度)。如前面簡要地討論的，圖IOA和IOB示出根據(jù)本裝置10的實(shí)施例與回?zé)崛芤簾峤?換器800相連的多個(gè)堆疊的墊片A 102和B 104的諸部分的放大立體圖。如圖所示，圖IOA 中頂部墊片是代表性墊片A 102，而圖IOB中頂部墊片是代表性墊片B 104。圖IOA和IOB 中所示多個(gè)堆疊的墊片詳細(xì)地示出空間802和分配通道804之間的操作性連接，以及空間 812和微型槽702之間的操作性連接。如上所述，墊片B上通道804的幾何形能使溶液從空 間802流到墊片B。此外，墊片A上的微型槽702能使溶液從微型槽流到空間812。還如圖 所示，因?yàn)閴|片A不包括分配通道804，所以，溶液被限制從空間802流入墊片A內(nèi)。此外， 因?yàn)閴|片B不包括與空間812的微型槽連接，所以，溶液被限制從墊片B流入或流出該空間 812。正如將會(huì)理解和認(rèn)識(shí)的，在本系統(tǒng)的實(shí)施例內(nèi)的其它熱與質(zhì)量傳遞部件內(nèi)，可使用其 它類似的通道、空間和微型槽結(jié)構(gòu)，這將在下文中詳細(xì)描述。解吸器/精餾器圖IlA和IlB示出根據(jù)本裝置10的實(shí)施例分別與解吸器1100和精餾器1150相 連的墊片A 102和B 104的諸部分的立體圖。如前所述，墊片A相對(duì)于墊片B，解吸器1100 的特征、通道布置等均相同。同樣地，墊片A相對(duì)于墊片B，精餾器1150的特征、通道布置 等均相同。因此，圖IlA和IlB中所示實(shí)施例的圖示是相同的。然而，正如將會(huì)理解和認(rèn)識(shí) 的，本系統(tǒng)替代的實(shí)施例利用交替或逆向流動(dòng)的微型槽(類似于本文所述其它的熱與質(zhì)量 傳遞部件)，使得墊片A和B內(nèi)的微型特征的布置不需要是相同的。參照?qǐng)DIlA和IlB中所示解吸器1100的實(shí)施例，濃縮氨-水的溶液通過入口集管 1102從回?zé)崛芤簾峤粨Q器800進(jìn)入解吸器，所述入口集管1102由多個(gè)墊片對(duì)A和B形成的 堆疊空間所形成。濃縮溶液然后進(jìn)入墊片A和B上多個(gè)通道1104，且隨著溶液流過這些通 道，溶液被外部熱源(通過空間1106)加熱，因此，產(chǎn)生氨-水制冷劑蒸氣和稀釋的氨-水墊片A和B上多個(gè)空間1106，對(duì)濃縮溶液提供外部熱源。根據(jù)各 種實(shí)施例，來自熱源的熱量由熱氣體流通過空間1106提供，熱氣體流例如是煙道氣體流、 冷凝流，或其它高壓冷凝流體，或外部加熱的固體傳導(dǎo)的加熱器，或偶聯(lián)到外部熱源的熱傳 遞偶聯(lián)流體，或通過其它類技術(shù)。通道1104內(nèi)濃縮氨-水溶液和圖IlA和IlB中實(shí)施例所 示的空間1106內(nèi)的外部熱源之間的橫向流的方向僅是該流動(dòng)的一種可能的構(gòu)型。例如，在 替代的實(shí)施例中，氨-水溶液和外部熱源之間的逆向流動(dòng)的方向，通過平行于對(duì)應(yīng)的溶液 通道1104來定向墊片A和B內(nèi)的空間1106而得以提供，如圖IlA和IlB所示，與對(duì)墊片的 垂直定向相對(duì)?？拷肟诩?102的墊片A和B內(nèi)狹槽空間1110提供了回?zé)崛芤簾峤粨Q器800 和解吸器熱源空間1106之間的隔熱，使得外部熱量最大地供應(yīng)到濃縮溶液。根據(jù)其它實(shí)施 例和方面，類似空間可用于全部本系統(tǒng)內(nèi)的各種部位，以實(shí)現(xiàn)熱交換部件之間的隔離，這些 部件應(yīng)保持熱和冷的溫度。流出解吸器通道1104的稀釋的氨-水溶液和氨-水蒸氣混合 物，收集在解吸器出口集管1108內(nèi)，其后流入精餾器1150內(nèi)，所述解吸器出口集管由多個(gè) 墊片對(duì)A和B所形成的堆疊的空間形成。一般地，從解吸器出口集管1108流出的氨-水蒸氣流入由墊片A和B上精餾器托 盤1112形成的精餾器蒸氣空間1122內(nèi)。當(dāng)蒸氣沿著精餾器1150前進(jìn)時(shí)，沿著蒸氣空間腔 室1122側(cè)壁通過通道1116與氨-水蒸氣反向流動(dòng)定向流動(dòng)的偶聯(lián)流體進(jìn)行的冷卻，實(shí)現(xiàn) 了蒸氣的精餾。根據(jù)特殊實(shí)施例，該偶聯(lián)流體包括中間溫度的偶聯(lián)流體或流出溶液泵502 的濃縮氨-水溶液(前面已經(jīng)描述)。偶聯(lián)流體在由墊片A和B內(nèi)堆疊的空間1118形成的 入口集管處進(jìn)入組件10，而從由墊片A和B內(nèi)堆疊的空間1120形成的出口集管流出。在精 餾過程中，回流液體(即，稀釋的氨-水溶液)收集在托盤1112內(nèi)，并流回到解吸器出口集 管1108內(nèi)，那里，回流液體在流出解吸器之前，與其中的稀釋氨-水溶液混合。根據(jù)一個(gè)實(shí) 施例，稀釋氨-水溶液通過蓋板內(nèi)的孔(未示出)流出解吸器出口集管1108。精餾過的高 濃縮氨-水蒸氣，通過蒸氣出口集管流出精餾器蒸氣空間1122，其后被傳送到冷凝器1200， 所述蒸氣出口集管由墊片A和B內(nèi)的堆疊空間1114形成。根據(jù)一實(shí)施例，通過墊片A和B內(nèi)通道1116在堆疊空間1118和1120之間流動(dòng)的 偶聯(lián)流體是強(qiáng)迫對(duì)流的流動(dòng)。另一方面，當(dāng)氨-水蒸氣通過精餾器1150并進(jìn)行精餾時(shí)，回 流液體向下回流到精餾器并收集在出口集管1108處。蒸氣和精餾器1150內(nèi)的回流液體的 逆向流動(dòng)包括重力/浮力驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)(不同于偶聯(lián)流體側(cè)上的強(qiáng)迫對(duì)流的流動(dòng))，其進(jìn)一 步提高對(duì)來自稀釋氨-水溶液的蒸氣的精餾。由于納入本系統(tǒng)各種實(shí)施例內(nèi)的墊片、通道 和微型槽幾何形的可能的可變幾何形，在熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的實(shí)施例中，在諸如精餾 器1150和解吸器1100的各種熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件中，能夠?qū)崿F(xiàn)共對(duì)流和逆向流的強(qiáng)迫 對(duì)流與對(duì)不同流體流的重力/浮力驅(qū)動(dòng)流的組合。正如將會(huì)理解和認(rèn)識(shí)的，為使該流動(dòng)發(fā) 生，總系統(tǒng)10應(yīng)定向成使精餾器1150垂直地對(duì)齊在解吸器1100上方。因此，例如，在使用 時(shí)，本文所述系統(tǒng)的實(shí)施例應(yīng)定向成類似于圖1、2等所示的定向，且不呈相對(duì)平的布置(如 圖4A-4D等所示)。冷凝器圖12A和12B示出根據(jù)本裝置10的實(shí)施例分別與冷凝器1200相連的墊片A 102 和B 104的諸部分的立體圖。冷凝器的結(jié)構(gòu)和幾何形相當(dāng)?shù)仡愃朴谇懊娼Y(jié)合圖8A和8B所討論的回?zé)崛芤簾峤粨Q器800的結(jié)構(gòu)和幾何形。在所示實(shí)施例中，中間溫度的偶聯(lián)流體通 過分別由墊片A和B內(nèi)堆疊的空間120加、1202b形成的入口集管進(jìn)入冷凝器1200。墊片B 內(nèi)空間1202b通向通道1204，其能夠使偶聯(lián)流體的分配流動(dòng)進(jìn)入墊片B上多個(gè)微型槽702 內(nèi)。當(dāng)偶聯(lián)流體通過這些微型槽702時(shí)，它被通過墊片A內(nèi)微型槽的工作流體加熱。加熱 的偶聯(lián)流體然后流動(dòng)到墊片B上的出口通道1206，墊片B上的出口通道1206又通向分別由 墊片A和B上堆疊的空間1208a、1208b形成的出口集管，并返回到中間溫度液體循環(huán)的流 體管線(例如，偶聯(lián)到環(huán)境)。如圖所示，來自精餾器1150的氨-水蒸氣通過分別由墊片A102和B104上堆疊的 空間1210a、1210b形成的集管進(jìn)入冷凝器部件1200。墊片A內(nèi)空間1210a通向多個(gè)微型槽 702，其能夠使冷凝的蒸氣流動(dòng)在與流過墊片B上類似微型槽702的偶聯(lián)流體逆向流動(dòng)的方 向，并與該偶聯(lián)流體熱接觸。冷凝的和過冷卻的制冷劑液體流出墊片A內(nèi)的微型槽702并 流入分別由墊片A和B上堆疊的空間1212a、1212b形成的出口集管內(nèi)。與微型槽幾何形、 偶聯(lián)流體入口和出口通道1204、1206以及冷凝器1200的空間相關(guān)的各種變化、選項(xiàng)和其它 的細(xì)節(jié)，包括形狀、橫截面和尺寸，同樣適用并類似于前面結(jié)合回?zé)崛芤簾峤粨Q器800所述 的那些形狀、橫截面和尺寸。回?zé)嶂评鋭峤粨Q器圖13A和1 示出根據(jù)本裝置10的實(shí)施例分別與回?zé)嶂评鋭峤粨Q器1300相連 的墊片A 102和B 104的諸部分的立體圖?；?zé)嶂评鋭峤粨Q器的結(jié)構(gòu)和幾何形相當(dāng)?shù)仡?似于前面結(jié)合圖8A和8B所討論的回?zé)崛芤簾峤粨Q器800的結(jié)構(gòu)和幾何形。在所示實(shí)施例 中，高壓液體制冷劑(即，氨)通過分別由墊片A和B上堆疊的空間1302a、1302b形成的入 口集管從冷凝器1200進(jìn)入回?zé)嶂评鋭峤粨Q器。如圖所示，墊片B內(nèi)空間1302b通向通道 1304，其能夠使液體制冷劑的分配流動(dòng)進(jìn)入墊片B上多個(gè)微型槽702內(nèi)。當(dāng)液體制冷劑流 過墊片B上微型槽時(shí)，液體制冷劑被同時(shí)流過墊片A內(nèi)微型槽702的低壓制冷劑蒸氣冷卻。 其后，冷卻的制冷劑流體流動(dòng)到墊片B上的出口通道1306，墊片B上的出口通道1306又通 向分別由墊片A和B上堆疊的空間1308a、1308b形成的出口集管。來自蒸發(fā)器1400的低壓蒸氣通過分別由墊片A和B上堆疊的空間1310a、1310b形 成的入口集管進(jìn)入回?zé)嶂评鋭峤粨Q器1300。墊片A內(nèi)空間1310a通向多個(gè)微型槽702， 其能夠使低壓制冷劑蒸氣作為冷卻劑流動(dòng)，使制冷劑蒸氣流動(dòng)在與流過墊片B上類似微型 槽702的高壓制冷劑液體逆向流動(dòng)的方向，并與該高壓制冷劑液體熱接觸。制冷劑蒸氣流 出微型槽702并流入分別由墊片A和B上堆疊的空間1312a、1312b形成的出口集管內(nèi)。與 微型槽幾何形、高壓制冷劑液體入口和出口通道1304、1306以及回?zé)嶂评鋭峤粨Q器1300 的空間相關(guān)的各種變化、選項(xiàng)和其它的細(xì)節(jié)，包括形狀、橫截面和尺寸，同樣適用并類似于 前面結(jié)合回?zé)崛芤簾峤粨Q器800所述的那些形狀、橫截面和尺寸。蒸發(fā)器圖14A和14B示出根據(jù)本裝置10的實(shí)施例分別與蒸發(fā)器1400相連的墊片A 102 和B 104的諸部分的立體圖。蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和幾何形相當(dāng)?shù)仡愃朴谇懊娼Y(jié)合圖12A和12B 所討論的冷凝器1200的結(jié)構(gòu)和幾何形。在所示實(shí)施例中，低溫偶聯(lián)流體通過分別由墊片A 和B上空間140加、1402b形成的入口集管進(jìn)入蒸發(fā)器1400。墊片B內(nèi)空間1402b通向通 道1404，其能夠使偶聯(lián)流體的分配流動(dòng)進(jìn)入墊片B上多個(gè)微型槽702內(nèi)。當(dāng)偶聯(lián)流體流過
40墊片B上微型槽時(shí)，偶聯(lián)流體被(從回?zé)嶂评鋭峤粨Q器1300通過膨脹閥534)流過墊片A 內(nèi)微型槽702的氨-水二相混合物冷卻。然后，冷卻的偶聯(lián)流體流動(dòng)到墊片B上的出口通 道1406，墊片B上的出口通道1406又通向分別由墊片A和B上空間1408a、1408b形成的出 口集管，其后用作冷卻調(diào)節(jié)的空間或其它類似的應(yīng)用。如圖所示，離開膨脹閥534的來自流體管線536的氨-水二相混合物(見圖5和 相關(guān)討論)，通過分別由墊片A和B上的空間1410a、1410b形成的入口集管進(jìn)入蒸發(fā)器部 件1400。墊片A內(nèi)空間1410a通向多個(gè)微型槽702，其能夠使蒸發(fā)的蒸氣流動(dòng)，使蒸發(fā)的蒸 氣流動(dòng)在與流過墊片B上類似微型槽702的偶聯(lián)流體逆向流動(dòng)的方向，并與該偶聯(lián)流體熱 接觸。蒸發(fā)的制冷劑蒸氣流出墊片A內(nèi)的微型槽并流入分別由墊片A和B上空間1412a、 1412b形成的出口集管內(nèi)。與微型槽幾何形、偶聯(lián)流體入口和出口通道1404、1406以及蒸發(fā) 器1400的空間相關(guān)的各種變化、選項(xiàng)和其它的細(xì)節(jié)，包括形狀、橫截面和尺寸，同樣適用并 類似于前面結(jié)合回?zé)崛芤簾峤粨Q器800所述的那些形狀、橫截面和尺寸。吸收器圖15A和15B示出根據(jù)本裝置10的實(shí)施例分別與吸收器1500相連的墊片A 102 和B 104的諸部分的立體圖。在所示實(shí)施例中，中間溫度偶聯(lián)流體通過分別由墊片A和B 上空間150加、1502b形成的入口集管進(jìn)入吸收器1500。如圖所示，墊片B內(nèi)空間1502b通 向通道1504，其能夠使偶聯(lián)流體的分配流動(dòng)進(jìn)入墊片B上多個(gè)微型槽702內(nèi)。通過與稀釋 的氨-水溶液和流過墊片A上微型槽702的制冷劑蒸氣熱接觸，偶聯(lián)流體被加熱。然后，加 熱的偶聯(lián)流體流動(dòng)到墊片B上的出口通道1506，墊片B上的出口通道1506又通向分別由墊 片A和B上空間1508a、1508b形成的出口集管。在所示實(shí)施例中，離開溶液膨脹閥512的來自流體管線514的稀釋氨-水溶液(見 圖5和相關(guān)討論)，通過分別由墊片A和B上的空間1510a、1510b形成的入口集管進(jìn)入吸收 器部件1500。墊片A內(nèi)空間1510a通向多個(gè)微型槽702，其能夠使稀釋溶液和制冷劑蒸氣 (它們的混合物將在下文中描述)流動(dòng)，使它們流動(dòng)在與流過墊片B上類似微型槽702的偶 聯(lián)流體逆向流動(dòng)的方向，并與該偶聯(lián)流體熱接觸。中間溫度的偶聯(lián)流體從稀釋溶液和制冷 劑蒸氣中移走吸收熱，由此，在墊片A內(nèi)的微型槽內(nèi)形成濃縮氨-水溶液。濃縮氨-水溶液 流出微型槽702并流入分別由墊片A和B上空間1512a、1512b形成的出口集管內(nèi)。根據(jù)一實(shí)施例，離開回?zé)嶂评鋭峤粨Q器1300的來自流體管線516的氨-水蒸氣 (見圖5和相關(guān)討論)，通過分別由墊片A和B上的空間1514a、1514b形成的入口集管進(jìn)入 吸收器1500。墊片B內(nèi)空間1541b通向通道1516，該通道通過墊片A內(nèi)的蒸氣入口孔1518 向墊片A內(nèi)的微型槽702提供氨-水蒸氣。該入口孔1518的位置顯示在圖15A中，并更詳 細(xì)地顯示在圖16A中。根據(jù)所示實(shí)施例，墊片A上微型槽702比墊片B上微型槽702朝向入口集管1510a 更遠(yuǎn)地延伸一段長度，目的在于能使流入的氨-水蒸氣通過蒸氣入口孔1518進(jìn)入墊片A上 的微型槽內(nèi)。通過集管1510a進(jìn)入墊片A上的微型槽702的稀釋氨-水溶液和通過入口孔 1518進(jìn)入這些相同微型槽的氨-水蒸氣的混合的二相流，一旦吸收之后，就作為濃縮溶液 流出微型槽而進(jìn)入分別由墊片A和B內(nèi)的空間151h、1512b形成的出口集管內(nèi)。正如將會(huì) 理解的，蒸氣通過入口孔1518根據(jù)強(qiáng)迫對(duì)流流動(dòng)進(jìn)入微型槽702，這還防止稀釋溶液流入 入口孔1518內(nèi)。與微型槽幾何形、偶聯(lián)流體入口和出口通道1504、1506、1516以及吸收器1500的空間相關(guān)的各種變化、選項(xiàng)和其它的細(xì)節(jié)，包括形狀、橫截面和尺寸，同樣適用并類 似于前面結(jié)合回?zé)崛芤簾峤粨Q器800所述的那些形狀、橫截面和尺寸。圖16A和16B示出根據(jù)本裝置10的實(shí)施例分別與吸收器1500相連的墊片A 102 和B 104的諸部分的放大立體圖。具體來說，圖16A和16B示出墊片A102內(nèi)微型槽702內(nèi) 蒸氣入口孔1518部位的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，墊片A內(nèi)入口孔1518匹配于墊片B內(nèi)通 道1516，以使從通道1516流出的蒸氣能夠流入墊片A內(nèi)微型槽702內(nèi)并與微型槽內(nèi)的稀釋 氨-水溶液混合。正如將會(huì)理解和認(rèn)識(shí)的，根據(jù)本系統(tǒng)各種實(shí)施例，蒸氣入口孔1518包括 各種橫截面形狀、面積、布置等。包括樽塊化部件的替代實(shí)施例圖17示出本系統(tǒng)的模塊化實(shí)施例，其包括與示范的吸收型冷卻和/或加熱系統(tǒng)相 關(guān)的離散的熱與質(zhì)量傳遞部件。圖17中所示離散的熱與質(zhì)量傳遞部件形成離散部件與部 件組件的示范的吸收型熱泵，其便于吸收型熱泵(和/或其它熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng))與 比通常與前述優(yōu)選的單塊裝置相連的冷卻和/或加熱容量大的冷卻和/或加熱容量進(jìn)行模 塊化和多樣性的組合。包括回?zé)崛芤簾峤粨Q器800、解吸器1100、精餾器1150、冷凝器1200、 回?zé)嶂评鋭峤粨Q器1300、蒸發(fā)器1400以及吸收器1500的熱與質(zhì)量傳遞部件，顯示為根據(jù) 對(duì)系統(tǒng)組件的一種布局而布置的個(gè)別的熱和/或質(zhì)量交換器。一般地，這些熱與質(zhì)量傳遞 部件中各個(gè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、特征和功能類似于前面所述。例如，圖17中所示各個(gè)部件包括多 個(gè)墊片對(duì)；然而，各個(gè)墊片僅包括完成其相應(yīng)部件的個(gè)別熱與質(zhì)量傳遞功能所必須的微型 特征。為了避免不必要的混亂，流體管線和與偶聯(lián)流體的連接等未顯示在圖17中。然 而，正如將會(huì)理解的，流體連接管線或其它通道應(yīng)被包括在系統(tǒng)實(shí)施例中，以便在部件內(nèi)和 /或部件之間合適地傳遞工作流體和偶聯(lián)流體。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，圖17中所示離散的部件 被納入到一體的結(jié)構(gòu)內(nèi)，諸如大的隔絕的單元內(nèi)，這樣，盡管個(gè)別的熱與質(zhì)量傳遞部件形成 為離散的部件，但總的吸收型加熱和/或冷卻組件可以包含在在一體的裝置包內(nèi)(如果需 要的話)。特殊示范實(shí)施例的描述以下討論涉及文中所述本系統(tǒng)的特殊的示范實(shí)施例的細(xì)節(jié)。具體來說，以下描述 的是計(jì)算、制造過程、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)、尺寸、特征布置、示范的工作流體和偶聯(lián)流體，以及其它與 所述的示范實(shí)施例和制造該實(shí)施例的方法相關(guān)的類似細(xì)節(jié)。正如將會(huì)理解和認(rèn)識(shí)的，下文 中描述的特殊實(shí)施例和應(yīng)用僅是本系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，絕無意圖限制本發(fā)明的范圍，或文 中所述的發(fā)明和系統(tǒng)。具體來說，以下的討論描述采用微型槽的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件的小型的(即， 微型)單塊吸收型熱泵的設(shè)計(jì)和制造。本系統(tǒng)示范實(shí)施例根據(jù)本說明書、下列參數(shù)等進(jìn)行 構(gòu)造，文中還提供根據(jù)具體參數(shù)獲得的示范實(shí)施例的特性結(jié)果。制造技術(shù)用于構(gòu)造示范裝置的制造技術(shù)允許在單一單塊的結(jié)構(gòu)中同時(shí)加工制造多個(gè)微型 槽熱與質(zhì)量傳遞部件或熱交換部件(即，熱交換器)。對(duì)于該示范實(shí)施例，微型槽702首先 通過濕法化學(xué)蝕刻工藝形成在不銹鋼墊片102、104上。然后，將諸墊片擴(kuò)散粘結(jié)在一起而 形成總的裝置10。以交替方式放置帶有不同微型槽結(jié)構(gòu)的諸墊片，各個(gè)熱與質(zhì)量傳遞部件的流體流被允許緊密地?zé)峤佑|。下面詳細(xì)地概述根據(jù)微型槽制造工藝的一個(gè)實(shí)施例的諸步
馬聚ο光化學(xué)蝕刻圖18示出根據(jù)文中所述示范實(shí)施例用于制造微型槽702的光化學(xué)蝕刻過程的一 個(gè)實(shí)施例有關(guān)的步驟。正如將會(huì)理解和認(rèn)識(shí)的，其它如前所述的工藝和制造技術(shù)也可被用 來制造微型槽。光化學(xué)蝕刻工藝開始于對(duì)不銹鋼墊片102、104的清洗，以除去表面上任何 的油、油脂、金屬工作流體或其它污染物。然后，用鹽酸清洗墊片以除去金屬表面上任何的 銹垢或氧化物。光敏材料(光致抗蝕劑)然后施加到所給定的墊片102、104的兩側(cè)面。用于示范 裝置生產(chǎn)中的光致抗蝕劑材料是干膜、負(fù)性抗蝕劑。光致抗蝕劑暴露于UV光的部分固化， 并在蝕刻過程中保護(hù)下面的鋼。對(duì)各個(gè)兩個(gè)墊片(即，墊片A102和B104)設(shè)計(jì)的兩側(cè)面，形成含有要求的流動(dòng)槽 (即，微型槽)的圖形的掩模。掩模是帶有不透明部分和透明部分的薄膜，不透明部分代表 要被蝕刻掉的區(qū)域，而透明部分代表光致抗蝕劑應(yīng)被保留以保護(hù)母材不受蝕刻材料侵蝕的 區(qū)域。掩模安裝在墊片兩側(cè)面，并對(duì)齊以確保各個(gè)特征匹配在鋼的兩側(cè)面上。鋼、光致抗蝕劑和掩模的布置結(jié)構(gòu)然后暴露于紫外線下以使光致抗蝕劑固化。未 固化的光致抗蝕劑然后在顯影過程中除去。帶有固化的光致抗蝕劑的金屬然后通過蝕刻過 程，其中，氯化鐵溶液(即，酸性溶液)用作為蝕刻劑。該酸性溶液除去暴露的金屬，并在鋼 墊片內(nèi)形成微型槽和孔。一旦從蝕刻過程中取出墊片，則同樣地除去殘余的光致抗蝕劑材料。在蝕刻過程 中，墊片通過若干個(gè)短小片保持連接到過程的板片上。保留短小片讓墊片附連到板片上，可 確保蝕刻的一致性。在移去光致抗蝕劑材料之后，從過程板片上取下個(gè)別的墊片。光致抗 蝕劑涂敷和蝕刻過程通常在清潔房間內(nèi)進(jìn)行，以減小灰塵污染的風(fēng)險(xiǎn)，灰塵會(huì)在蝕刻過程 中導(dǎo)致制造缺陷。擴(kuò)散粘結(jié)在文中所述的示范實(shí)施例中，使用擴(kuò)散粘結(jié)工藝使墊片連接起來。正如將會(huì)理解 的，根據(jù)前面所述的各種實(shí)施例，墊片也可通過其它粘結(jié)或組合工藝進(jìn)行組合。擴(kuò)散粘結(jié)工 藝開始于對(duì)墊片102、104的清洗和檢查，以確保在墊片材料上沒有毛刺或異物。墊片在非 電鍍的鎳被覆過程中用鎳涂層涂敷。涂敷鎳涂層是在擴(kuò)散粘結(jié)工藝過程中幫助形成致密的 密封。墊片102、104和蓋板110、111然后以正確的次序布置(例如，交替的墊片A和B)， 并仔細(xì)地監(jiān)控墊片的合適對(duì)齊(例如，通過前面所述的對(duì)齊凹口 602、604)。兩個(gè)銷子分別 插入前板110、端板111和墊片組108內(nèi)的對(duì)齊凹口中。在該特殊實(shí)施例中，所有墊片和背 端蓋板111各具有至少一個(gè)對(duì)齊凹口。該對(duì)齊方案能使鋼墊片平躺，即使對(duì)齊凹口位置中 有稍許的不一致，也能做到這一點(diǎn)。在粘結(jié)過程中它還允許鋼因熱膨脹引起的膨脹和收縮， 不會(huì)造成曲屈或定界，同時(shí)達(dá)到士0. 05mm的對(duì)齊公差。組裝好的系統(tǒng)10然后被放置到熱壓真空爐1900內(nèi)，該爐子顯示在圖19中。熱壓 真空爐1900內(nèi)的排空，可從墊片之間(即，疊片)以及從組裝好的墊片內(nèi)的空間中除去任 何空氣。然后，在真空條件下將系統(tǒng)提升到升高的溫度(例如，大約100(TC )，將載荷施加
43到系統(tǒng)上，以將毗鄰部件之間的面間應(yīng)力提高至要求的值(例如，大約IOMpa)。系統(tǒng)保持在 這些條件下持續(xù)足夠的時(shí)間(例如，大約5小時(shí))，以使粘結(jié)過程發(fā)生。在粘結(jié)過程中，接觸表面上的表面粗糙度開始塑性變形。變形繼續(xù)直到表面之間 的孔消除為止。來自鄰近表面的原子然后在交界面上擴(kuò)散，使得交界面區(qū)域內(nèi)的顆粒邊界 重新得到組織。該過程形成粘結(jié)，其強(qiáng)度接近于塊體材料的屈服強(qiáng)度。循環(huán)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)于冷卻模式中的單一效果吸收型循環(huán)的操作，選擇代表性的設(shè)計(jì)條件，形成示 范系統(tǒng)的熱力學(xué)模型。在全部的該章節(jié)中，并便于參考起見，采用前面所用的附圖標(biāo)記來表 示各種系統(tǒng)部件。特別是，參照?qǐng)D5，該圖示出根據(jù)本系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例內(nèi)部熱與質(zhì)量傳遞 部件和流體在部件之間流動(dòng)的功能性示意圖。原則上，要建立起外部的熱源輸入、要求的冷 卻和環(huán)境條件來進(jìn)行循環(huán)設(shè)計(jì)。令代表性的散熱器(即，排熱140)的溫度為37°C，熱功率 輸入(即，熱源130)為800W，以及規(guī)定理想的冷卻150為300W，于是就可開始系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì) 算。如上所述，這些選擇的參數(shù)僅是為了描述示范系統(tǒng)實(shí)施例而選擇的，絕無意圖限制系統(tǒng) 參數(shù)、容量等。這些用于熱源和散熱器的特殊的代表性的外部條件，并結(jié)合了外部條件之間的溫 度允差以及得出合理的部件表面面積的要求的工作流體，這導(dǎo)致分別在高側(cè)和低側(cè)運(yùn)行壓 力為1600和400kPa。因此，通過選擇冷凝制冷劑(即，氨)和冷凝器1200內(nèi)環(huán)境散熱器之 間的驅(qū)動(dòng)溫差，來建立高壓側(cè)的壓力。類似考慮解吸器部件1100處的驅(qū)動(dòng)溫差和已經(jīng)建立 起的高壓側(cè)的壓力，導(dǎo)出了稀釋溶液的出口溫度和濃度，即，氨-水溶液中的氨分?jǐn)?shù)。使用 解吸器1100處的相應(yīng)濃縮溶液入口溫度、高壓側(cè)的壓力、氨-水混合物中的平衡特性，可獲 得溶液入口的焓。與解吸器部件1100處的稀釋溶液出口焓相偶聯(lián)，熱輸入就因?yàn)闊嵩春凸?作流體而與通過能量平衡的濃縮溶液流量相關(guān)。對(duì)于代表性的設(shè)計(jì)點(diǎn)計(jì)算，生成的濃縮溶 液質(zhì)量流量和氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2. 7X 10_3kg/s和0. 37。能量平衡計(jì)算和平衡關(guān)系式還導(dǎo) 出蒸氣質(zhì)量(氨-水的蒸氣混合物對(duì)總氨-水二相流量之比)和解吸器部件1100出口處 的濃度。該代表性示范循環(huán)的關(guān)鍵運(yùn)行條件概述在表1中。表1-示范吸收型熱泵循環(huán)的狀態(tài)點(diǎn)
權(quán)利要求
1.一種一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，包括在預(yù)定區(qū)域內(nèi)至少部分地由熱傳導(dǎo)材料制成的單塊支承結(jié)構(gòu)，所述單塊支承結(jié)構(gòu)形成 熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的熱交換區(qū)域；多個(gè)形成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體空間，用來包含(a)用于一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的 一個(gè)部件內(nèi)的工作流體，以及(b)至少一個(gè)偶聯(lián)流體，由于所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)操 作，該偶聯(lián)流體用來將熱能傳入或傳出所述支承結(jié)構(gòu)；一個(gè)或多個(gè)一體形成的熱交換區(qū)域形成和被包含在支承結(jié)構(gòu)內(nèi)，用來實(shí)現(xiàn)所述一個(gè)熱 與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一個(gè)部件的熱傳遞功能，各個(gè)熱交換區(qū)域包括(a)形成在所述熱傳導(dǎo)材 料內(nèi)的第一排微型槽，用來連通工作流體的第一流，從與所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的部 件相關(guān)連的入口流體空間連通到與所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的部件相關(guān)連的出口流體 空間內(nèi)，以及(b)形成在所述熱傳導(dǎo)材料內(nèi)的第二排微型槽，用來連通(a)與所述一個(gè)熱與 質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的部件相關(guān)連的工作流體的第二流，或(b)偶聯(lián)流體流，從而適合于所述熱 交換區(qū)域的所述一個(gè)熱傳遞功能，所述第一排微型槽和所述第二排微型槽布置成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)彼此熱接觸，以便在 所述第一排微型槽內(nèi)的所述工作流體的第一流和所述第二排微型槽內(nèi)的以下任何一個(gè)流 體流之間傳導(dǎo)熱量(a)所述工作流體的第二流，或(b)所述偶聯(lián)流體流，從而適合于所述 熱交換區(qū)域的所述熱傳遞功能；以及流體偶聯(lián)裝置，用來偶聯(lián)通過所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)某一級(jí)的熱交換區(qū)域的偶聯(lián) 流體的熱修改流，由此，所述系統(tǒng)通過偶聯(lián)流體的熱修改流提供加熱或冷卻功能，從而適合于所述一個(gè) 熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)是熱泵，且其 中，所述流體偶聯(lián)裝置包括第一流體偶聯(lián)裝置，用來將加熱的偶聯(lián)流體的第一流偶聯(lián)到所述系統(tǒng)內(nèi)，所述加熱的 偶聯(lián)流體的第一流通過形成用來接受熱能的所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的初始級(jí)的熱交 換區(qū)域；第二流體偶聯(lián)裝置，用來偶聯(lián)偶聯(lián)流體的熱修改第二流，所述偶聯(lián)流體的熱修改第二 流通過形成所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的其后級(jí)的熱交換區(qū)域；以及第三流體偶聯(lián)裝置，用來偶聯(lián)偶聯(lián)流體的排熱流，所述偶聯(lián)流體的排熱流通過所述一 個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的某一級(jí)的熱交換區(qū)域，由此，所述系統(tǒng)通過偶聯(lián)流體的熱修改第二流提供加熱或冷卻功能，從而適合于所述 一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，并且所述系統(tǒng)通過偶聯(lián)流體的排熱流提供排熱功能。
3.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述單塊支承結(jié)構(gòu)包 括多個(gè)堆疊的平面熱傳導(dǎo)墊片，所述墊片在其內(nèi)具有形成所述流體空間的開口，并在其表 面內(nèi)具有形成所述多排微型槽的微型凹口。
4.如權(quán)利要求3所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述墊片布置成多對(duì) 第一類型和第二類型的墊片，其中，第一類型墊片形成微型槽，用來連通所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的部件的流體 空間之間的工作流體和/或偶聯(lián)流體，其中，第二類型墊片形成微型槽，用來連通所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的部件的流體 空間之間的工作流體和/或偶聯(lián)流體，以及其中，所述墊片對(duì)各包括所述墊片的多元件陣列的預(yù)定單個(gè)元件，所述多元件陣列具 有由所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的輸入/輸出熱性質(zhì)和流體流動(dòng)特性確定的尺寸。
5.如權(quán)利要求4所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，墊片的多元件陣列的 多個(gè)元件包括熱交換裝置，所述熱交換裝置形成熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一部分。
6.如權(quán)利要求4所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，墊片的多元件陣列的 多個(gè)元件包括熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件，所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件形成熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng) 的一部分。
7.如權(quán)利要求4所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，墊片的多元件陣列的 多個(gè)元件包括熱交換裝置，所述熱交換裝置形成熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件的一部分，所述熱 與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件又形成熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一部分。
8.如權(quán)利要求3所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)的一個(gè)部件包括制冷劑吸收器，所述一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)還包括形成在第一墊 片上的一排所述微型槽內(nèi)的多個(gè)蒸氣入口孔，以確保從鄰近的第二墊片內(nèi)的通道內(nèi)流出的 蒸氣流入第一墊片的微型槽內(nèi)，并與所述第一墊片的微型槽內(nèi)的吸收劑混合。
9.如權(quán)利要求3所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述流體空間之一包 括形成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體集管，用來引導(dǎo)工作流體流或偶聯(lián)流體流流入流體分配通 道，從而適合于一個(gè)部件，所述流體分配通道引導(dǎo)流體流入一排微型槽內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述集管包括形成用 來接納流體的開口的堆疊墊片內(nèi)的區(qū)域、由流體集管內(nèi)的堆疊墊片形成的流體空間，使所 述流體分配通道形成在多對(duì)墊片內(nèi)的一對(duì)墊片中的交替的墊片內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述流體集管定位 在偶聯(lián)到所述流體分配通道的那排微型槽附近，并大致地垂直于該排微型槽。
12.如權(quán)利要求3所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述微型凹口包括形 成在一對(duì)互補(bǔ)墊片的第一墊片的頂表面內(nèi)的形狀，以將熱能和旁邊的流體傳到所述墊片對(duì) 的鄰近的第二墊片的對(duì)應(yīng)鄰近的底表面內(nèi)，所述墊片對(duì)封閉所述凹口以形成所述微型槽。
13.如權(quán)利要求3所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述微型凹口是機(jī) 加工的狹縫或槽、切割的、光蝕刻的、化學(xué)蝕刻的、激光蝕刻的、模制的、沖壓的、顆粒沖擊 的，或其它類似工藝制成的。
14.如權(quán)利要求3所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)堆疊墊片用 物理方法粘結(jié)而形成單一的結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求14所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述物理粘結(jié)選自 以下擴(kuò)散粘結(jié)、膠合、釬焊、焊接、壓緊。
16.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述熱與質(zhì)量傳遞系 統(tǒng)包括多個(gè)互連的功能性熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件，它們實(shí)現(xiàn)影響所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)， 且其中，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第一部件的出口流體空間直接與所述一個(gè)熱與質(zhì)量 傳遞系統(tǒng)的第二部件的入口流體空間偶聯(lián)。
17.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第一部件和所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第二和其后部件之間的功能性流體互 連結(jié)構(gòu)，形成和包含在所述單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)。
18.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)的一個(gè)部件包括多部件的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)組件的單個(gè)部件，其中，多個(gè)所述單塊 支承結(jié)構(gòu)通過外部流體偶聯(lián)連接而形成所述組件。
19.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的 一個(gè)實(shí)施方式包括吸收型熱泵。
20.如權(quán)利要求19所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收型熱泵的 工作流體是氨-水混合物。
21.如權(quán)利要求19所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收型熱泵的 工作流體是溴化鋰_水混合物。
22.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，通過所述一個(gè)熱與質(zhì) 量傳遞系統(tǒng)的一級(jí)的偶聯(lián)流體的熱修改流包括通過所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的最后級(jí) 的偶聯(lián)流體流，所述一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)還包括排熱流體偶聯(lián)裝置，該排熱流體偶聯(lián) 裝置用來偶聯(lián)通過熱交換區(qū)域的排熱偶聯(lián)流體流，所述熱交換區(qū)域形成所述一個(gè)熱與質(zhì)量 傳遞系統(tǒng)的排熱部件。
23.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，通過所述一個(gè)熱與質(zhì) 量傳遞系統(tǒng)的一級(jí)的偶聯(lián)流體的熱修改流包括所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的中間排熱部 件。
24.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述多排微型槽基本 上在所述熱交換區(qū)域內(nèi)平行。
25.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)的所述熱傳遞功能提供在熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的下列部件的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)吸收器、 溶液熱交換器、解吸器、精餾器、冷凝器、回?zé)嶂评鋭峤粨Q器、蒸發(fā)器。
26.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)是由以下構(gòu) 成的組中的熱泵單一效果、雙重效果、三重效果、發(fā)生器-吸收器-熱交換(GAX)循環(huán)。
27.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，輸入熱能由以下一個(gè) 或多個(gè)提供廢熱、太陽能，或一次燃料源。
28.如權(quán)利要求27所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述廢熱由以下獲 得車輛廢氣、食品加工、金屬加工、干洗機(jī)、船舶發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣、軍艦廢氣。
29.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述偶聯(lián)流體包括作 為所述系統(tǒng)冷卻的熱輸出的冷卻流體介質(zhì)。
30.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述偶聯(lián)流體包括作 為從所述系統(tǒng)加熱的熱輸出、用于從所述系統(tǒng)傳送熱能的加熱流體介質(zhì)。
31.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個(gè)或多個(gè)流 體泵，用來在部件之間移動(dòng)工作流體或偶聯(lián)流體。
32.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述單塊支承結(jié)構(gòu)包 括一對(duì)包括多個(gè)端口的蓋板，所述端口用來將工作流體和偶聯(lián)流體引入到所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi) 的各種功能性部件內(nèi)，并將工作流體和偶聯(lián)流體運(yùn)輸?shù)剿鲋С薪Y(jié)構(gòu)內(nèi)的各種功能性部件外，所述蓋板支承和容納平面的粘結(jié)墊片的組件，所述墊片形成流體空間、熱交換區(qū)域、微 型槽以及其它部件結(jié)構(gòu)。
33.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述第一排微型槽內(nèi) 的工作流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的流體流方向的逆流。
34.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述第一排微型槽內(nèi) 的工作流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的流體流方向的橫流。
35.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)的一個(gè)部件包括吸收型熱泵的制冷劑精餾器，所述一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)還包括 形成在單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個(gè)保持流體的肋，所述肋形成用來含有液體量的托盤并能夠使 蒸氣和液體沿相對(duì)方向流動(dòng)，使流體和蒸氣在托盤所含的液體表面上直接質(zhì)量接觸，還與 偶聯(lián)流體或工作流體熱接觸，使收集在和流出精餾器的回流液體以大致向下方式連接解吸 器的溶液流動(dòng)。
36.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)是吸收型熱泵或多組分的流體處理系統(tǒng)，其包括系統(tǒng)內(nèi)某些區(qū)域內(nèi)的流體強(qiáng)制對(duì)流 以及系統(tǒng)其它區(qū)域內(nèi)的流體重力/浮力驅(qū)動(dòng)流動(dòng)，以在相變過程中，實(shí)現(xiàn)要求的液體或蒸 氣溫度、類屬濃度和類屬濃度梯度，所述一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)還包括形成在單塊結(jié)構(gòu) 內(nèi)的通道，結(jié)合蒸氣在所述通道內(nèi)的逆流布置的向上流動(dòng)，所述通道確保液體向下流動(dòng)，由此，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)蒸氣的沸騰或解吸和/或較高的制冷劑蒸氣純度的狀態(tài)。
37.一種制造一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的方法，該方法包括如下步驟提供單塊支承結(jié)構(gòu)，所述支承結(jié)構(gòu)至少部分地由熱傳導(dǎo)材料加工而成；在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)形成多個(gè)流體空間，用來含有(a)用于一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的 一個(gè)部件內(nèi)的工作流體，以及(b)由于所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的操作，至少一個(gè)用于 將熱能傳入或傳出所述支承結(jié)構(gòu)的偶聯(lián)流體；提供一個(gè)或多個(gè)一體地形成的熱交換區(qū)域，所述熱交換區(qū)域被包含在所述支承結(jié)構(gòu) 內(nèi)，用以實(shí)現(xiàn)所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一個(gè)部件的熱傳遞功能，各個(gè)熱交換區(qū)域包括 (a)形成在所述熱傳導(dǎo)材料內(nèi)的第一排微型槽，用來使來自與所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng) 的部件相關(guān)連的入口流體空間的工作流體的第一流，連通到與所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng) 的部件相關(guān)連的出口流體空間內(nèi)，以及(b)形成在所述熱傳導(dǎo)材料內(nèi)的第二排微型槽，用 來連通(a)與所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的部件相關(guān)連的工作流體的第二流，或(b)偶聯(lián) 流體流，從而適用于所述熱交換區(qū)域的所述一個(gè)熱交換功能，所述第一排微型槽和所述第二排微型槽布置成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)彼此熱接觸，以在所 述第一排微型槽內(nèi)的所述工作流體的第一流和所述第二排微型槽內(nèi)的以下流體流中的一 個(gè)之間傳導(dǎo)熱量(a)所述工作流體的第二流，或(b)所述偶聯(lián)流體流，從而適合于所述熱 交換區(qū)域的所述熱傳遞功能；以及提供流體偶聯(lián)裝置，該流體偶聯(lián)裝置用于偶聯(lián)通過所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一級(jí) 的熱交換區(qū)域的偶聯(lián)流體的熱修改流，由此，如此制成的系統(tǒng)通過所述偶聯(lián)流體的熱修改流提供加熱或冷卻功能，從而適合 于所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述系統(tǒng)是熱泵，所述方法還包括如下步驟提供第一流體偶聯(lián)裝置，用來將加熱的偶聯(lián)流體的第一流偶聯(lián)到所述系統(tǒng)內(nèi)，所述加 熱的偶聯(lián)流體的第一流通過形成用來接受熱能的所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的初始級(jí)的 熱交換區(qū)域；提供第二流體偶聯(lián)裝置，用來偶聯(lián)偶聯(lián)流體的熱修改第二流，所述偶聯(lián)流體的熱修改 第二流通過形成所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的其后級(jí)的熱交換區(qū)域；提供第三流體偶聯(lián)裝置，用來偶聯(lián)偶聯(lián)流體的排熱流，所述偶聯(lián)流體的排熱流通過所 述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一級(jí)的熱交換區(qū)域；以及由此，如此形成的系統(tǒng)通過偶聯(lián)流體的熱修改第二流提供加熱或冷卻功能，從而適合 于所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，并且所述系統(tǒng)通過偶聯(lián)流體的排熱流提供排熱功能。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括從多個(gè)堆疊的平面熱傳導(dǎo)墊片形 成單塊支承結(jié)構(gòu)的步驟，所述熱傳導(dǎo)墊片在其內(nèi)具有形成所述流體空間的開口，并在其表 面內(nèi)具有在形成所述多排微型槽的微型凹口。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，還包括將墊片布置成多對(duì)第一類型和第 二類型的墊片，其中，第一類型墊片形成微型槽，用來連通所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的部件的流體 空間之間的工作流體和/或偶聯(lián)流體，其中，第二類型墊片形成微型槽，用來連通所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的部件的流體 空間之間的工作流體和/或偶聯(lián)流體，其中，所述墊片對(duì)各包括所述墊片的多元件陣列的預(yù)定單個(gè)元件，所述多元件陣列具 有由所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的輸入/輸出熱性質(zhì)和流體流動(dòng)特性確定的尺寸。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，所述墊片的多元件陣列的多個(gè)元件包括 熱交換裝置，所述熱交換裝置形成熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一部分。
42.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，所述墊片的多元件陣列的多個(gè)元件包括 熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件，所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件形成熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一部分。
43.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，所述墊片的多元件陣列的多個(gè)元件包括 熱交換裝置，所述熱交換裝置形成熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件的一部分，所述熱與質(zhì)量傳遞系 統(tǒng)部件又形成熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一部分。
44.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一個(gè)部件 包括制冷劑吸收器，所述方法還包括在第一墊片上的一排所述微型槽內(nèi)提供多個(gè)蒸氣入口 孔的步驟，以便確保蒸氣從鄰近第二墊片內(nèi)的通道流出而流入第一墊片的微型槽內(nèi)，并與 第一墊片的微型槽內(nèi)的吸收劑混合。
45.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述流體空間之一包括形成在支承結(jié)構(gòu) 內(nèi)的流體集管，用來引導(dǎo)工作流體流或偶聯(lián)流體流流入流體分配通道，從而適合于一個(gè)部 件，所述流體分配通道引導(dǎo)流體流入一排微型槽內(nèi)。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述流體集管包括形成用來接受流體的 開口的堆疊墊片內(nèi)的區(qū)域，由流體集管內(nèi)堆疊墊片形成的流體空間，使所述流體分配通道 形成在多對(duì)墊片的一對(duì)墊片中的交替的墊片內(nèi)。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟將所述流體集管定位在偶聯(lián)到所述流體分配通道的那排微型槽附近，并大致地垂直于該排微型槽。
48.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，還包括在一對(duì)互補(bǔ)墊片的第一墊片的頂 表面上形成一定形狀的微型凹口的步驟，以將熱能和旁邊的流體傳到所述墊片對(duì)的鄰近的 第二墊片的對(duì)應(yīng)和鄰近的底表面內(nèi)，所述墊片對(duì)封閉所述凹口以形成所述微型槽。
49.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述微型凹口通過以下方法形成機(jī)加工 的狹縫或槽、切割、光蝕刻、化學(xué)蝕刻、激光蝕刻、模制、沖壓、顆粒沖擊，或其它類似工藝。
50.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，還包括用物理方法粘結(jié)多個(gè)堆疊墊片而 形成單一結(jié)構(gòu)的步驟。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，所述物理粘結(jié)選自以下擴(kuò)散粘結(jié)、膠合、 釬焊、焊接、壓緊。
52.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)包括多個(gè)互連的 功能性熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件，它們實(shí)現(xiàn)所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，且所述方法還包括將所 述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第一部件的出口流體空間直接與所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng) 的第二部件的入口流體空間偶聯(lián)的步驟。
53.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟將所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)的第一部件和所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第二和其后部件之間的功能性流體互 連結(jié)構(gòu)形成和包含在所述單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)。
54.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一個(gè)部件 包括多部件的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)組件的單個(gè)部件，所述方法還包括將多個(gè)所述單塊支承結(jié) 構(gòu)通過外部流體偶聯(lián)而連接從而形成所述組件的步驟。
55.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式是吸 收型熱泵。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述吸收型熱泵的工作流體是氨-水混合物。
57.如權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述吸收型熱泵的工作流體是溴化鋰-水 混合物。
58.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，通過所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一級(jí) 的偶聯(lián)流體的熱修改流包括通過所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的最后級(jí)的偶聯(lián)流體流，所述 方法還包括偶聯(lián)通過熱交換區(qū)域的排熱偶聯(lián)流體流的步驟，所述熱交換區(qū)域形成所述一個(gè) 熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的排熱部件。
59.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，通過所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一級(jí) 的偶聯(lián)流體的熱修改流包括所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的中間排熱部件。
60.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括將所述多排微型槽形成為基本上 在所述熱交換區(qū)域內(nèi)平行的步驟。
61.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的所述熱傳 遞功能提供在熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的下列部件的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)吸收器、溶液熱交換器、解吸 器、精餾器、冷凝器、回?zé)嶂评鋭峤粨Q器、蒸發(fā)器。
62.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述系統(tǒng)是以下構(gòu)成的組中的熱泵單一 效果、雙重效果、三重效果、發(fā)生器-吸收器-熱交換(GAX)循環(huán)。
63.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括由以下中的一個(gè)或多個(gè)提供輸入 熱能的步驟廢熱、太陽能，或一次燃料源。
64.如權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于，所述廢熱由以下獲得車輛廢氣、化學(xué)過 程、食品加工、金屬加工、干洗機(jī)、船舶發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣、軍艦廢氣，以及其它如此的源頭。
65.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述偶聯(lián)流體包括作為所述系統(tǒng)冷卻的 熱輸出的冷卻流體介質(zhì)。
66.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述偶聯(lián)流體包括作為從所述系統(tǒng)加熱 的熱輸出的加熱流體介質(zhì)，用于從所述系統(tǒng)傳送熱能。
67.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括提供一個(gè)或多個(gè)流體泵的步驟，用 來在部件之間移動(dòng)工作流體或偶聯(lián)流體。
68.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括在一對(duì)蓋板內(nèi)安裝所述單塊支承 結(jié)構(gòu)的步驟，所述蓋板包括多個(gè)端口，所述端口用來將工作流體和偶聯(lián)流體引入到所述支 承結(jié)構(gòu)內(nèi)的各種功能性部件內(nèi)，并將工作流體和偶聯(lián)流體運(yùn)輸?shù)剿鲋С薪Y(jié)構(gòu)內(nèi)的各種功 能性部件外，所述蓋板支承和容納平面的粘結(jié)墊片的組件，所述墊片形成流體空間、熱交換 區(qū)域、微型槽以及其它部件結(jié)構(gòu)。
69.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括以下布置步驟使所述第一排微型 槽內(nèi)的工作流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的流體流方向的逆流。
70.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一個(gè)部件 包括吸收型熱泵的制冷劑精餾器，所述方法還包括在單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)形成多個(gè)保持流體的 肋的步驟，所述肋提供用來含有液體量的托盤并能夠使蒸氣和液體沿相對(duì)方向流動(dòng)，使流 體和蒸氣在托盤所含的液體表面上直接質(zhì)量接觸，還與偶聯(lián)流體或工作流體熱接觸，使收 集在和流出精餾器的回流液體以大致向下方式連接解吸器的溶液流動(dòng)。
71.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)是吸收型熱 泵或多組分的流體處理系統(tǒng)，其包括系統(tǒng)內(nèi)某些區(qū)域內(nèi)的流體強(qiáng)制對(duì)流以及系統(tǒng)其它區(qū)域 內(nèi)的流體重力/浮力驅(qū)動(dòng)流動(dòng)，以在相變過程中，實(shí)現(xiàn)要求的液體或蒸氣溫度、類屬濃度和 類屬濃度梯度，所述方法還包括在單塊結(jié)構(gòu)內(nèi)提供通道的步驟，結(jié)合蒸氣在所述通道內(nèi)的 逆流布置的向上流動(dòng)，所述通道允許液體向下流動(dòng)，由此，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)蒸氣的沸騰或解吸和/或較高的制冷劑蒸氣純度的狀態(tài)。
72.一種用于熱傳遞系統(tǒng)或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一體的單塊熱交換裝置，該熱交換裝 置包括在預(yù)定區(qū)域內(nèi)至少部分地由熱傳導(dǎo)材料制成的單塊支承結(jié)構(gòu)，所述支承結(jié)構(gòu)形成熱傳 遞系統(tǒng)和/或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件的熱交換區(qū)域；多個(gè)形成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體空間，用來含有(a)用于熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng) 的第一部件內(nèi)的第一工作流體，以及(b)用于熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第二部件內(nèi)的第二 工作流體，所述工作流體用來將熱能傳入或傳出所述支承結(jié)構(gòu)；形成和包含在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的熱交換區(qū)域，用以實(shí)現(xiàn)熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一些 部件的熱傳遞功能，所述熱交換區(qū)域包括(a)形成在所述熱傳導(dǎo)材料內(nèi)的第一排微型槽，用來將來自與熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng) 的第一部件相連的入口流體空間的第一工作流體的第一流，連通到與熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的所述第一部件相連的出口流體空間內(nèi)，以及(b)形成在所述熱傳導(dǎo)材料內(nèi)的第二排微型槽，用來將來自與熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng) 的第二部件相連的入口流體空間的第二工作流體的第二流，連通到與所述熱或熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)的所述第二部件相連的出口流體空間內(nèi)，所述第一排微型槽和所述第二排微型槽布置成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)彼此熱接觸，以在工 作流體的所述第一流和工作流體的所述第二流之間傳導(dǎo)熱量；第一流體偶聯(lián)裝置，該第一流體偶聯(lián)裝置用于偶聯(lián)第一工作流體的第一流，所述第一 工作流體的第一流流入和流出與一個(gè)熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第一部件相連的流體空間， 以及第二流體偶聯(lián)裝置，該第二流體偶聯(lián)裝置用于偶聯(lián)第二工作流體的第二流，所述第二 工作流體的第二流流入和流出與一個(gè)熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第二部件相連的流體空間， 以提供第二工作流體的熱修改流。
73.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述第一工作流體是 用于將熱能偶聯(lián)到裝置內(nèi)的偶聯(lián)流體，其中，所述第二工作流體是用于將第二工作流體的 熱修改流偶聯(lián)到裝置外的偶聯(lián)流體。
74.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述第一工作流體或 所述第二工作流體之一是制冷劑。
75.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述單塊支承結(jié)構(gòu)包 括多個(gè)堆疊的平面的熱傳導(dǎo)墊片，所述墊片在其內(nèi)具有形成所述流體空間的開口，并在其 表面內(nèi)具有在形成所述多排微型槽的微型凹口。
76.如權(quán)利要求75所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述墊片布置成多對(duì) 第一類型和第二類型的墊片，其中，第一類型墊片形成微型槽，用來連通熱或熱與質(zhì)量傳遞 系統(tǒng)的第一部件的流體空間之間的第一工作流體的第一流，其中，第二類型墊片形成微型 槽，用來連通熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第二部件的第二工作流體的第二流，且其中，所述墊 片對(duì)各包括所述墊片的多元件陣列的預(yù)定單個(gè)元件，所述多元件陣列具有由所述熱或熱與 質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的輸入/輸出熱性質(zhì)和流體流動(dòng)特性確定的尺寸。
77.如權(quán)利要求75所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述熱或的熱與質(zhì)量 傳遞系統(tǒng)的部件包括制冷劑吸收器，所述一體的單塊熱交換裝置還包括形成在第一墊片上 的一排所述微型槽內(nèi)的多個(gè)蒸氣入口孔，以確保從鄰近的第二墊片內(nèi)的通道內(nèi)流出的蒸氣 流入第一墊片的微型槽內(nèi)，并與所述第一墊片的微型槽內(nèi)的吸收劑混合。
78.如權(quán)利要求75所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述流體空間之一包 括形成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體集管，用來引導(dǎo)工作流體流流入流體分配通道內(nèi)，所述流 體分配通道弓I導(dǎo)流體流入一排微型槽內(nèi)。
79.如權(quán)利要求78所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述流體集管包括形 成用來接納工作流體的開口的堆疊墊片內(nèi)的區(qū)域、由流體集管內(nèi)的堆疊墊片形成的流體空 間，使所述流體分配通道形成在多對(duì)墊片內(nèi)的一對(duì)墊片中的交替的墊片內(nèi)。
80.如權(quán)利要求78所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述流體集管定位在 偶聯(lián)到所述流體分配通道的那排微型槽附近，并大致地垂直于該排微型槽。
81.如權(quán)利要求75所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述微型凹口包括形成在一對(duì)互補(bǔ)墊片的第一墊片的頂表面內(nèi)的形狀，以將熱能和旁邊的流體傳到所述墊片對(duì) 的鄰近的第二墊片的對(duì)應(yīng)和鄰近的底表面內(nèi)，所述墊片對(duì)封閉所述凹口以形成所述微型槽。
82.如權(quán)利要求75所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述微型凹口是機(jī)加 工的狹縫或槽、切割的、光蝕刻的、化學(xué)蝕刻的、激光蝕刻的、模制的、沖壓的、顆粒沖擊的， 或其它類似工藝制成的。
83.如權(quán)利要求75所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述多個(gè)堆疊墊片用 物理方法粘結(jié)而形成單一的結(jié)構(gòu)。
84.如權(quán)利要求83所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述物理粘結(jié)選自以 下擴(kuò)散粘結(jié)、膠合、釬焊、焊接、壓緊。
85.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述熱或熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)包括多個(gè)互連的功能性部件，其中，熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第一部件的出口流體 空間直接與單塊結(jié)構(gòu)內(nèi)的所述熱和/或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第二部件的入口流體空間偶 聯(lián)。
86.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，熱或熱與質(zhì)量傳遞系 統(tǒng)的第一部件和熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第二和其后部件之間的功能性流體互連結(jié)構(gòu)，形 成和包含在所述單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)。
87.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述熱或熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)的第一部件包括多部件的熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)組件的單個(gè)部件，其中，多個(gè)所述 熱交換裝置通過外部流體偶聯(lián)而連接以形成所述組件。
88.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述熱或熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)是吸收型熱泵。
89.如權(quán)利要求88所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述吸收型熱泵的第 一工作流體是氨-水混合物。
90.如權(quán)利要求88所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述吸收型熱泵的第 一工作流體是溴化鋰-水混合物。
91.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述多排微型槽基本 上在所述熱交換區(qū)域內(nèi)平行。
92.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述裝置在所述熱或 熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的下列部件的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)使用吸收器、溶液熱交換器、解吸器、精餾 器、冷凝器、回?zé)嶂评鋭峤粨Q器、蒸發(fā)器。
93.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述熱或熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)是以下構(gòu)成的組中的熱泵單一效果、雙重效果、三重效果、發(fā)生器-吸收器-熱交換 (GAX)循環(huán)。
94.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述工作流體之一包 括加熱的流體介質(zhì)，用來將熱能傳遞到所述裝置內(nèi)，作為對(duì)包括作為部件的該裝置的系統(tǒng) 的熱輸入。
95.如權(quán)利要求94所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，輸入熱能由以下中的 一個(gè)或多個(gè)提供廢熱、太陽能，或一次燃料源。
96.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述工作流體之一包 括冷卻的流體介質(zhì)，用作為對(duì)包括作為部件的該裝置的系統(tǒng)的冷卻的熱輸出。
97.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述單塊支承結(jié)構(gòu)包 括一對(duì)包括多個(gè)端口的蓋板，所述端口用來將工作流體引入到所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)，并將工作 流體運(yùn)輸出所述支承結(jié)構(gòu)，所述蓋板支承和容納平面的粘結(jié)墊片的組件，所述墊片形成流 體空間、熱交換區(qū)域以及微型槽。
98.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，還包括形成在支承結(jié) 構(gòu)內(nèi)并與支承結(jié)構(gòu)形成一體的熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的預(yù)定部件的流體空間之間的流體 流動(dòng)連接。
99.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，還包括通過支承結(jié)構(gòu) 外的流體管線在所述一個(gè)熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的預(yù)定部件的流體空間之間的流體流動(dòng) 連接。
100.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述第一排微型槽內(nèi) 的工作流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的工作流體流方向的逆流。
101.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述第一排微型槽內(nèi) 的工作流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的工作流體流方向的橫流。
102.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述裝置包括吸收型 熱泵的制冷劑精餾器，所述裝置還包括形成在單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個(gè)保持流體的肋，所述 肋形成用來含有液體量的托盤并能夠使蒸氣和液體沿相對(duì)方向流動(dòng)，使流體和蒸氣在托盤 所含的液體表面上直接質(zhì)量接觸，還與偶聯(lián)流體或工作流體熱接觸，使收集在和流出精餾 器的回流液體以大致向下方式連接解吸器的溶液流動(dòng)。
103.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述裝置包括吸收型 熱泵或多組分的流體處理系統(tǒng)的部件，該系統(tǒng)包括系統(tǒng)內(nèi)某些區(qū)域內(nèi)的流體強(qiáng)制對(duì)流以及 系統(tǒng)其它區(qū)域內(nèi)的流體重力/浮力驅(qū)動(dòng)流動(dòng)，以在相變過程中，實(shí)現(xiàn)要求的液體或蒸氣溫 度、類屬濃度和類屬濃度梯度，所述一體的單塊熱交換裝置還包括形成在所述單塊結(jié)構(gòu)內(nèi) 的通道，結(jié)合蒸氣在所述通道內(nèi)的逆流布置的向上流動(dòng)，所述通道確保液體向下流動(dòng)，由此，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)蒸氣的沸騰或解吸和/或較高的制冷劑蒸氣純度的狀態(tài)。
104.一種用于處理諸如雙元、三元、四元或類似多成分流體的多組分流體的系統(tǒng)，該系 統(tǒng)包括在預(yù)定區(qū)域內(nèi)至少部分地由熱傳導(dǎo)材料制成的單塊支承結(jié)構(gòu)，所述支承結(jié)構(gòu)形成流體 處理系統(tǒng)的熱交換區(qū)域；多個(gè)形成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體空間，用來含有(a)用于在所述系統(tǒng)內(nèi)處理的多 組分流體，以及(b)用于將熱能傳入和傳出所述支承結(jié)構(gòu)以便處理多組分流體的偶聯(lián)流 體；形成和包含在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)一體形成的熱交換區(qū)域，用以實(shí)現(xiàn)流體處 理系統(tǒng)的熱傳遞功能，各熱交換區(qū)域包括(a)形成在所述熱傳導(dǎo)材料內(nèi)的第一排微型槽， 用來使來自與流體處理系統(tǒng)的第一部件相關(guān)連的入口流體空間的偶聯(lián)流體的第一流，連通 到與流體處理系統(tǒng)的所述第一部件相關(guān)連的出口流體空間內(nèi)，以及(b)形成在所述熱傳導(dǎo) 材料內(nèi)的第二排微型槽，用來連通所述多組分流體流，所述第一排微型槽和所述第二排微型槽布置成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)彼此熱接觸，以在偶 聯(lián)流體的所述第一流和所述多組分流體流之間傳導(dǎo)熱量；第一流體偶聯(lián)裝置，該第一流體偶聯(lián)裝置用于偶聯(lián)通過熱交換區(qū)域的偶聯(lián)流體的第一 流，該熱交換區(qū)域形成流體處理系統(tǒng)的預(yù)定級(jí)，以接受流入系統(tǒng)內(nèi)的熱能；以及第二流體偶聯(lián)裝置，該第二流體偶聯(lián)裝置用于偶聯(lián)通過熱交換區(qū)域的多組分流體的熱 修改流，該熱交換區(qū)域形成流體處理系統(tǒng)的預(yù)定級(jí)，由此，所述系統(tǒng)確保多組分流體流的處理，從而適合于流體處理系統(tǒng)。
105.如權(quán)利要求104所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)以 下之一中的過程鍋爐、冷凝器、蒸餾器、吸收器、解吸器、蒸發(fā)器、回?zé)崾綗峤粨Q器、精餾器。
106.如權(quán)利要求104所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)用于如下的 裝置中分餾裝置、流體分離裝置、精餾裝置，或剝離裝置。
107.如權(quán)利要求104所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述流體處理系統(tǒng)具 有多級(jí)。
108.如權(quán)利要求104所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述單塊支承結(jié)構(gòu)包 括多個(gè)堆疊的平面的熱傳導(dǎo)墊片，該墊片在其內(nèi)具有形成所述流體空間的開口，并在其表 面內(nèi)具有在形成所述多排微型槽的微型凹口。
109.如權(quán)利要求108所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述墊片布置成多對(duì) 第一類型和第二類型的墊片，其中，第一類型墊片形成微型槽，用來連通流體處理系統(tǒng)的部 件的入口流體空間和出口流體空間之間的偶聯(lián)流體，其中，第二類型墊片形成微型槽，用來 連通流體處理系統(tǒng)的部件的流體空間之間的多組分流體，且其中，所述墊片對(duì)各包括所述 墊片的多元件陣列的預(yù)定單個(gè)元件，所述多元件陣列具有由所述多組分流體處理系統(tǒng)的輸 入/輸出熱性質(zhì)和流體流動(dòng)特性確定的尺寸。
110.如權(quán)利要求108所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述流體處理系統(tǒng)包 括吸收器，還包括形成在第一墊片上的一排所述微型槽內(nèi)的多個(gè)蒸氣入口孔，以確保從鄰 近的第二墊片內(nèi)的通道內(nèi)流出的蒸氣流入第一墊片的微型槽內(nèi)，并與所述第一墊片的微型 槽內(nèi)的多組分流體混合。
111.如權(quán)利要求108所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述流體空間之一包 括形成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體集管，用來引導(dǎo)偶聯(lián)流體流或多組分流體流合適地流入流 體分配通道，所述流體分配通道弓I導(dǎo)流體流入一排微型槽內(nèi)。
112.如權(quán)利要求111所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述流體集管包括形 成用來接納流體的開口的堆疊墊片內(nèi)的區(qū)域、由流體集管內(nèi)的堆疊墊片形成的流體空間， 使所述流體分配通道形成在多對(duì)墊片內(nèi)的一對(duì)墊片中的交替的墊片內(nèi)。
113.如權(quán)利要求112所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述流體集管定位在 偶聯(lián)到所述流體分配通道的那排微型槽附近，并大致地垂直于該排微型槽。
114.如權(quán)利要求108所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述微型凹口包括形 成在一對(duì)互補(bǔ)墊片的第一墊片的頂表面內(nèi)的形狀，以將熱能和旁邊的流體傳到所述墊片對(duì) 的鄰近的第二墊片的對(duì)應(yīng)和鄰近的底表面內(nèi)，所述墊片對(duì)封閉所述凹口以形成所述微型 槽。
115.如權(quán)利要求108所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述微型凹口是機(jī)加工的狹縫或槽、切割的、光蝕刻的、化學(xué)蝕刻的、激光蝕刻的、模制的、沖壓的、顆粒沖擊的， 或其它類似工藝制成的。
116.如權(quán)利要求108所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)堆疊墊片用 物理方法粘結(jié)而形成單一的結(jié)構(gòu)。
117.如權(quán)利要求116所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述物理粘結(jié)選自以 下擴(kuò)散粘結(jié)、膠合、釬焊、焊接、壓緊。
118.如權(quán)利要求104所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括多個(gè)互 連的功能性部件之一，多個(gè)互連的功能性部件實(shí)現(xiàn)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，且其中，熱與質(zhì)量傳 遞系統(tǒng)的第一部件的出口流體空間直接與所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第二部件的入口流體 空間偶聯(lián)。
119.如權(quán)利要求118所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述熱與質(zhì)量傳遞系 統(tǒng)的第一部件和熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第二和其后部件之間的功能性流體互連結(jié)構(gòu)，形成和 包含在所述單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)。
120.如權(quán)利要求118所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述熱與質(zhì)量傳遞系 統(tǒng)的部件包括多部件的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)組件的單個(gè)部件，其中，多個(gè)所述單塊支承結(jié)構(gòu) 通過外部流體偶聯(lián)而連接從而形成所述組件。
121.如權(quán)利要求104所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述多排微型槽在所 述熱交換區(qū)域內(nèi)基本上平行。
122.如權(quán)利要求104所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述單塊支承結(jié)構(gòu)包 括一對(duì)包括多個(gè)端口的蓋板，所述端口用來將偶聯(lián)流體和多組分流體引入到所述支承結(jié)構(gòu) 內(nèi)的各種功能部件內(nèi)，并將偶聯(lián)流體和多組分流體運(yùn)輸出所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的各種功能性部 件外，所述蓋板支承和容納平面的粘結(jié)墊片的組件，所述墊片形成流體空間、熱交換區(qū)域、 微型槽以及其它部件結(jié)構(gòu)。
123.如權(quán)利要求104所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一排微型槽內(nèi) 的偶聯(lián)流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的多組分流體流方向的逆流。
124.如權(quán)利要求104所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)的部件包括 制冷劑精餾器，所述多組分流體處理系統(tǒng)還包括形成在單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個(gè)保持流體的 肋，所述肋形成用來含有液體量的托盤并能夠使蒸氣和多組分液體沿相對(duì)方向流動(dòng)，使流 體和蒸氣在托盤所含的液體表面上直接質(zhì)量接觸，還與偶聯(lián)流體熱接觸，使收集在和流出 精餾器的多組分流體的回流液體以大致向下方式連接解吸器的溶液流動(dòng)。
125.如權(quán)利要求104所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)是吸收型熱 泵的部件，其包括系統(tǒng)內(nèi)某些區(qū)域內(nèi)的流體強(qiáng)制對(duì)流以及系統(tǒng)其它區(qū)域內(nèi)的流體重力/浮 力驅(qū)動(dòng)流動(dòng)，以在相變過程中，實(shí)現(xiàn)要求的液體或蒸氣溫度、類屬濃度和類屬濃度梯度，所 述多組分流體處理系統(tǒng)還包括形成在單塊結(jié)構(gòu)內(nèi)的通道，結(jié)合蒸氣在所述通道內(nèi)的逆流布 置的向上流動(dòng)，所述通道確保液體向下流動(dòng)，由此，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)蒸氣的沸騰或解吸和/或較高的制冷劑蒸氣純度的狀態(tài)。
126.—種熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)離散的單塊支承結(jié)構(gòu)，各支承結(jié)構(gòu)在預(yù)定區(qū)域內(nèi)至少部分地由熱傳導(dǎo)材料制成， 且形成熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的一個(gè)部件的熱交換區(qū)域；多個(gè)形成在各所述離散的支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體空間，用來含有(a)用于一個(gè)熱與質(zhì)量 傳遞系統(tǒng)的一個(gè)部件內(nèi)的工作流體，以及(b)偶聯(lián)流體，由于所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng) 的操作，該偶聯(lián)流體用于將熱能傳入和傳出所述支承結(jié)構(gòu)；一個(gè)或多個(gè)一體形成的熱交換區(qū)域，它們形成和包含在各所述離散的支承結(jié)構(gòu)內(nèi)，用 以實(shí)現(xiàn)所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一個(gè)部件的熱傳遞功能，各個(gè)熱交換區(qū)域包括(a) 形成在所述熱傳導(dǎo)材料內(nèi)的第一排微型槽，用來使來自與一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第一部 件相連的入口流體空間的工作流體的第一流，連通到與一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的所述第一 部件相連的出口流體空間內(nèi)，以及(b)形成在所述熱傳導(dǎo)材料內(nèi)的第二排微型槽，用來連 通(a)工作流體的第二流或(b)偶聯(lián)流體流，從而適合于所述熱交換區(qū)域的所述一個(gè)熱傳 遞功能，所述第一排微型槽和所述第二排微型槽布置成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)彼此熱接觸，以在 工作流體的所述第一流和以下流體流中的任一個(gè)之間傳導(dǎo)熱量(a)工作流體的所述第二 流，或(b)所述偶聯(lián)流體流，從而適合于所述熱交換區(qū)域的所述熱傳遞功能；第一流體偶聯(lián)裝置，該第一流體偶聯(lián)裝置用于偶聯(lián)偶聯(lián)流體的第一流，所述偶聯(lián)流體 的第一流通過形成一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的預(yù)定級(jí)的熱交換區(qū)域，用于接受流入系統(tǒng)內(nèi)的 熱能；以及至少一個(gè)第二流體偶聯(lián)裝置，該第二流體偶聯(lián)裝置用于偶聯(lián)偶聯(lián)流體的熱修改第二 流，所述偶聯(lián)流體的熱修改第二流動(dòng)通過一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的所述預(yù)定級(jí)的所述熱交 換區(qū)域，由此，各個(gè)所述離散的支承結(jié)構(gòu)通過偶聯(lián)流體的熱修改第二流提供加熱或冷卻功能， 從而適于實(shí)現(xiàn)一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一級(jí)。
127.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，各個(gè)所述離散的單塊支 承結(jié)構(gòu)容納在上部構(gòu)造內(nèi)，該上部構(gòu)造包含所述多個(gè)離散的單塊支承結(jié)構(gòu)，所述熱與質(zhì)量 傳遞系統(tǒng)還包括所述單塊支承結(jié)構(gòu)的各個(gè)之間的流體偶聯(lián)，用于偶聯(lián)偶聯(lián)流體流或工作流 體流，從而合適地用于一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一個(gè)級(jí)。
128.如權(quán)利要求127所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造確保 所述離散單塊支承結(jié)構(gòu)的各個(gè)之間的絕熱。
129.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，各個(gè)所述單塊支承結(jié)構(gòu) 包括多個(gè)堆疊的平面的熱傳導(dǎo)墊片，所述墊片在其內(nèi)具有形成所述流體空間的開口，并在 其表面內(nèi)具有形成所述多排微型槽的微型凹口。
130.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述墊片布置成多對(duì)第 一類型和第二類型的墊片，其中，第一類型墊片形成微型槽，用來連通一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系 統(tǒng)的部件的流體空間之間的工作流體或偶聯(lián)流體，其中，第二類型墊片形成微型槽，用來連 通一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的部件的流體空間之間的工作流體或偶聯(lián)流體，以及其中，所述 墊片對(duì)各包括所述墊片的多元件陣列的預(yù)定單個(gè)元件，所述多元件陣列具有由所述一個(gè)熱 與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的輸入/輸出熱性質(zhì)和流體流動(dòng)特性確定的尺寸。
131.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞 系統(tǒng)的一個(gè)部件包括制冷劑吸收器，所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)還包括形成在第一墊片上的一 排所述微型槽內(nèi)的多個(gè)蒸氣入口孔，以確保從鄰近的第二墊片內(nèi)的通道內(nèi)流出的蒸氣流入第一墊片的微型槽內(nèi)，并與所述第一墊片的微型槽內(nèi)吸收劑混合。
132.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述單塊支承結(jié)構(gòu)之一 內(nèi)的流體空間包括形成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體集管，用來弓I導(dǎo)工作流體流或偶聯(lián)流體流 流入流體分配通道，從而適合于一個(gè)部件，所述流體分配通道引導(dǎo)流體流入一排微型槽內(nèi)。
133.如權(quán)利要求132所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述流體集管包括形成 用來接納流體的開口的堆疊墊片內(nèi)的區(qū)域、由流體集管內(nèi)的堆疊墊片形成的流體空間，使 所述流體分配通道形成在多對(duì)墊片內(nèi)的一對(duì)墊片中的交替的墊片內(nèi)。
134.如權(quán)利要求133所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述流體集管定位在偶 聯(lián)到所述流體分配通道的那排微型槽附近，并大致地垂直于該排微型槽。
135.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述微型凹口包括形成 在一對(duì)互補(bǔ)墊片的第一墊片的頂表面內(nèi)的形狀，以將熱能和旁邊的流體傳到所述墊片對(duì)的 鄰近的第二墊片的對(duì)應(yīng)和鄰近的底表面內(nèi)，所述墊片對(duì)封閉所述凹口以形成所述微型槽。
136.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述微型凹口是機(jī)加工 的狹縫或槽、切割的、光蝕刻的、化學(xué)蝕刻的、激光蝕刻的、模制的、沖壓的、顆粒沖擊的，或 其它類似工藝制成的。
137.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)堆疊墊片用物 理方法粘結(jié)而形成單一的結(jié)構(gòu)。
138.如權(quán)利要求137所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述物理粘結(jié)選自以下 擴(kuò)散粘結(jié)、膠合、釬焊、焊接、壓緊。
139.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)包括多個(gè)互連的離散的功能性熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件， 它們實(shí)現(xiàn)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其中，所述離散的功能部件之一包括單塊支承結(jié)構(gòu)之一，以及其中，所述單塊支承結(jié)構(gòu)的出口流體空間與所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第二部件的 入口流體空間偶聯(lián)。
140.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞 系統(tǒng)的第一部件和所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的第二和其后部件之間的功能性流體互連 結(jié)構(gòu)，形成和包含在所述單塊支承結(jié)構(gòu)之一內(nèi)。
141.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述單塊支承結(jié)構(gòu)之一 包括多部件的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)組件的單個(gè)部件，其中，多個(gè)所述單塊支承結(jié)構(gòu)通過外部 流體偶聯(lián)而連接從而形成所述組件。
142.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的一 個(gè)實(shí)施方式包括吸收型熱泵。
143.如權(quán)利要求142所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收型熱泵的工作 流體是氨-水混合物。
144.如權(quán)利要求142所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收型熱泵的工作 流體是溴化鋰-水混合物。
145.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，通過一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞 系統(tǒng)的一級(jí)的偶聯(lián)流體的熱修改流包括通過一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的最后級(jí)的偶聯(lián)流體流，所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)還包括排熱流體偶聯(lián)裝置，該排熱流體偶聯(lián)裝置用來偶聯(lián)通過 熱交換區(qū)域的排熱偶聯(lián)流體流，所述熱交換區(qū)域形成所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的排熱部 件。
146.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，通過一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞 系統(tǒng)的一級(jí)的偶聯(lián)流體的熱修改流包括所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的中間排熱部件。
147.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述多排微型槽基本上 在所述單塊支承結(jié)構(gòu)的所述熱交換區(qū)域內(nèi)平行。
148.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞 系統(tǒng)的所述熱傳遞功能提供在熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的下列部件的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)吸收器、溶 液熱交換器、解吸器、精餾器、冷凝器、回?zé)嶂评鋭峤粨Q器、蒸發(fā)器。
149.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)是以下中的熱 泵單一效果、雙重效果、三重效果、發(fā)生器-吸收器-熱交換(GAX)循環(huán)。
150.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，輸入熱能由以下中的一 個(gè)或多個(gè)提供廢熱、太陽能，或一次燃料源。
151.如權(quán)利要求150所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述廢熱由以下獲得車 輛廢氣、化學(xué)過程、食品加工、金屬加工、干洗機(jī)、船舶發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣、軍艦廢氣，以及其它如此 的源頭。
152.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述偶聯(lián)流體包括作為 所述系統(tǒng)冷卻的熱輸出的冷卻流體介質(zhì)。
153.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述偶聯(lián)流體包括作為 從所述系統(tǒng)加熱的熱輸出的加熱流體介質(zhì)，用于從所述系統(tǒng)傳送熱能。
154.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個(gè)或多個(gè)流體 泵，用來在部件之間移動(dòng)工作流體或偶聯(lián)流體。
155.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，單塊支承結(jié)構(gòu)包括一對(duì) 蓋板，所述蓋板包括多個(gè)端口，所述端口用來將工作流體和偶聯(lián)流體引入到所述支承結(jié)構(gòu) 內(nèi)的各種功能性部件內(nèi)，并將工作流體和偶聯(lián)流體運(yùn)輸出所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的各種功能性部 件外，所述蓋板支承和容納平面的粘結(jié)墊片的組件，所述墊片形成流體空間、熱交換區(qū)域、 微型槽以及其它部件結(jié)構(gòu)。
156.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的所述 第一排微型槽內(nèi)的工作流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的流體流方向的逆流。
157.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的所述 第一排微型槽內(nèi)的工作流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的流體流方向的橫流。
158.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞 系統(tǒng)的一個(gè)部件包括吸收型熱泵的制冷劑精餾器，所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)還包括在單塊支 承結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的多個(gè)保持流體的肋，所述肋形成用來含有液體量的托盤并能夠使蒸氣和液 體沿相對(duì)方向流動(dòng)，使流體和蒸氣在托盤所含的液體表面上直接質(zhì)量接觸，還與偶聯(lián)流體 或工作流體熱接觸，使收集在和流出精餾器的回流液體以大致向下方式連接解吸器的溶液 流動(dòng)。
159.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)是吸收型熱泵或多組分的流體處理系統(tǒng)，其包括系統(tǒng)內(nèi)某些區(qū)域內(nèi)的流體強(qiáng)制對(duì)流以 及系統(tǒng)其它區(qū)域內(nèi)的流體重力/浮力驅(qū)動(dòng)流動(dòng)，以在相變過程中，實(shí)現(xiàn)要求的液體或蒸氣 溫度、類屬濃度和類屬濃度梯度，所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)還包括在單塊結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的通道， 結(jié)合蒸氣在所述通道內(nèi)的逆流布置的向上流動(dòng)，所述通道允許液體向下流動(dòng)，由此，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)蒸氣的沸騰或解吸和/或較高的制冷劑蒸氣純度的狀態(tài)。
160.一種用于涉及多組分流體的熱傳遞過程的吸收器，包括在預(yù)定區(qū)域內(nèi)至少部分地由熱傳導(dǎo)材料制成的單塊支承結(jié)構(gòu)，所述支承結(jié)構(gòu)形成吸收 器的熱交換區(qū)域；多個(gè)形成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體空間，用來含有(a)多組分流體的液體單相或二 相制冷劑-吸收劑組分的稀釋量，(b)用于將熱能傳輸?shù)剿鲋С薪Y(jié)構(gòu)內(nèi)的偶聯(lián)流體，以及 (c)多組分流體的蒸氣相組分；形成和包含在支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)一體形成的熱交換區(qū)域，用來實(shí)現(xiàn)吸收器的熱 傳遞功能，各個(gè)熱交換區(qū)域包括(a)形成在所述熱傳導(dǎo)材料內(nèi)的第一排微型槽，用來使來 自吸收器的入口流體空間的多組分流體的第一流，連通到出口流體空間吸收器內(nèi)，以及(b) 形成在所述熱傳導(dǎo)材料內(nèi)的第二排微型槽，用來將來自入口流體空間的偶聯(lián)流體流，連通 到用于偶聯(lián)流體的出口流體空間，所述第一排微型槽和所述第二排微型槽布置成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)彼此熱接觸，以在所 述第一排微型槽內(nèi)的多組分流體的所述第一流和所述第二排微型槽內(nèi)的所述偶聯(lián)流體流 之間傳導(dǎo)熱量；形成在所述微型槽的所述第一排內(nèi)的多個(gè)蒸氣入口孔，以確保從偶聯(lián)到包含多組分流 體的蒸氣相組分的流體空間的通道流出的蒸氣，流入到所述第一排微型槽內(nèi)，并與在所述 第一排微型槽內(nèi)流動(dòng)的多組分流體的液體混合；第一流體偶聯(lián)裝置，該第一流體偶聯(lián)裝置用于偶聯(lián)通過所述吸收器的熱交換區(qū)域的偶 聯(lián)流體流；第二流體偶聯(lián)裝置，該第二流體偶聯(lián)裝置用于偶聯(lián)通過所述吸收器的熱交換區(qū)域的多 組分流體流；第三流體偶聯(lián)裝置，該第三流體偶聯(lián)裝置用于偶聯(lián)流入與多組分流體的液體流流體地 連通的所述通道內(nèi)的多組分流體的蒸氣流，由此，所述吸收器促進(jìn)蒸氣吸收到多組分流體內(nèi)。
161.如權(quán)利要求160所述的吸收器，其特征在于，所述單塊支承結(jié)構(gòu)包括多個(gè)堆疊的 平面的熱傳導(dǎo)墊片，該墊片在其內(nèi)具有形成所述流體空間的開口，并在其表面內(nèi)具有在形 成所述多排微型槽的微型凹口。
162.如權(quán)利要求161所述的吸收器，其特征在于，所述墊片布置成多對(duì)第一類型和第 二類型的墊片，其中，第一類型墊片形成微型槽，用來連通吸收器的流體空間之間的多組分 流體，其中，第二類型墊片形成微型槽，用來連通吸收器的流體空間之間的偶聯(lián)流體，且其 中，所述墊片對(duì)各包括所述墊片的多元件陣列的預(yù)定單個(gè)元件，所述多元件陣列具有由所 述吸收器的輸入/輸出熱性質(zhì)和流體流動(dòng)特性確定的尺寸。
163.如權(quán)利要求162所述的吸收器，其特征在于，墊片的多元件陣列的多個(gè)元件包括 形成吸收器一部分的熱交換裝置。
164.如權(quán)利要求162所述的吸收器，其特征在于，墊片的多元件陣列的多個(gè)元件包括 形成熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)一部分的吸收器部件。
165.如權(quán)利要求161所述的吸收器，其特征在于，所述流體空間之一包括形成在所述 支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體集管，用來引導(dǎo)多組分流體流或偶聯(lián)流體流合適地流入流體分配通道， 所述流體分配通道將流體引入一排微型槽內(nèi)。
166.如權(quán)利要求165所述的吸收器，其特征在于，所述流體集管包括形成用來接納流 體的開口的堆疊墊片內(nèi)的區(qū)域、由流體集管內(nèi)的堆疊墊片形成的流體空間，使所述流體分 配通道形成在多對(duì)墊片內(nèi)的一對(duì)墊片中的交替的墊片內(nèi)。
167.如權(quán)利要求166所述的吸收器，其特征在于，所述流體集管定位在偶聯(lián)到所述流 體分配通道的那排微型槽附近，并大致地垂直于該排微型槽。
168.如權(quán)利要求161所述的吸收器，其特征在于，所述微型凹口包括形成在一對(duì)互補(bǔ) 墊片的第一墊片頂表面內(nèi)的形狀，以將熱能和旁邊的流體傳到所述墊片對(duì)的鄰近的第二墊 片的對(duì)應(yīng)和鄰近的底表面內(nèi)，所述墊片對(duì)封閉所述凹口以形成所述微型槽。
169.如權(quán)利要求161所述的吸收器，其特征在于，所述微型凹口是機(jī)加工的狹縫或 槽、切割的、光蝕刻的、化學(xué)蝕刻的、激光蝕刻的、模制的、沖壓的、顆粒沖擊的，或其它類似 工藝制成的。
170.如權(quán)利要求161所述的吸收器，其特征在于，所述多個(gè)堆疊墊片用物理方法粘結(jié) 而形成單一的結(jié)構(gòu)。
171.如權(quán)利要求170所述的吸收器，其特征在于，所述物理粘結(jié)選自以下擴(kuò)散粘結(jié)、 膠合、釬焊、焊接、壓緊。
172.如權(quán)利要求160所述的吸收器，其特征在于，所述吸收器是多個(gè)互連的功能性熱 與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件之一，多個(gè)互連的功能性部件實(shí)現(xiàn)熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，且其中，吸收器 的出口流體空間直接與所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的其后部件的入口流體空間偶聯(lián)。
173.如權(quán)利要求160所述的吸收器，其特征在于，所述熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)的吸收器和 另一部件之間的功能性流體互連結(jié)構(gòu)，形成和包含在所述單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)。
174.如權(quán)利要求160所述的吸收器，其特征在于，所述吸收器包括多部件的熱與質(zhì)量 傳遞系統(tǒng)組件的單個(gè)部件，其中，包括熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)組件其它部件的多個(gè)單塊支承結(jié) 構(gòu)通過外部流體偶聯(lián)而連接從而形成所述組件。
175.如權(quán)利要求160所述的吸收器，其特征在于，所述吸收器用于吸收型熱泵。
176.如權(quán)利要求175所述的吸收器，其特征在于，所述吸收型熱泵的多組分流體是 氨-水混合物。
177.如權(quán)利要求175所述的吸收器，其特征在于，所述吸收型熱泵的多組分流體是溴 化鋰-水混合物
178.如權(quán)利要求160所述的吸收器，其特征在于，所述多排微型槽基本上在所述熱交 換區(qū)域內(nèi)平行。
179.如權(quán)利要求160所述的吸收器，其特征在于，所述單塊支承結(jié)構(gòu)包括一對(duì)包括多 個(gè)端口的蓋板，所述端口用來將多組分流體和偶聯(lián)流體引入到所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的區(qū)域內(nèi)， 并將多組分流體和偶聯(lián)流體運(yùn)輸出所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的各種功能性區(qū)域外，所述蓋板支承和 容納平面的粘結(jié)墊片的組件，所述墊片形成流體空間、熱交換區(qū)域、微型槽以及其它部件結(jié)構(gòu)。
180.如權(quán)利要求160所述的吸收器，其特征在于，所述第一排微型槽內(nèi)的多組分流體 流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的偶聯(lián)流體流方向的逆流。
181.—種在冷卻模式中操作的一體的單塊單效果吸收循環(huán)的熱泵，包括在預(yù)定區(qū)域內(nèi)至少部分地由熱傳導(dǎo)材料制成的單塊支承結(jié)構(gòu)，所述支承結(jié)構(gòu)形成熱泵 的熱交換區(qū)域；在所述單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的解吸器/精餾器部件，用來接受來自熱泵的熱源的高溫 偶聯(lián)流體，并解吸進(jìn)入蒸氣的制冷劑工作流體；冷凝器部件，用于接受來自解吸器/精餾器的蒸氣，所述冷凝器偶聯(lián)到排熱介質(zhì)溫度 的液體循環(huán)流體管線，用于從蒸氣中移走熱量，所述冷凝器將制冷劑蒸氣轉(zhuǎn)化為液體制冷 劑流；膨脹閥，用于從冷凝器接受液體制冷劑，并將液體制冷劑流偶聯(lián)到蒸發(fā)器；形成在單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的蒸發(fā)器部件，用來將液體制冷劑流蒸發(fā)成蒸氣，并由此提供 蒸發(fā)器內(nèi)的冷卻功能；偶聯(lián)到蒸發(fā)器的低溫液體循環(huán)偶聯(lián)流體管線，用來提供來自蒸發(fā)器的冷卻的偶聯(lián)流體流；形成在單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的吸收器部件，用來接受來自蒸發(fā)器的蒸氣制冷劑，并實(shí)現(xiàn)將 制冷劑蒸氣吸收到液體制冷劑流中，所述吸收器提供吸收到解吸器后的液體制冷劑，以便 于以后的再加熱和再使用；各個(gè)解吸器/精餾器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器部件包括一個(gè)或多個(gè)一體形成的熱交 換區(qū)域，該熱交換區(qū)域形成和包含在支承結(jié)構(gòu)內(nèi)，用來實(shí)現(xiàn)各個(gè)相應(yīng)部件的熱傳遞功能，各 個(gè)熱交換區(qū)域包括(a)形成在所述熱傳導(dǎo)材料內(nèi)的第一排微型槽，用來使來自與相應(yīng)部件 相連的入口流體空間的工作流體的第一流，連通到與相應(yīng)部件相連的出口流體空間內(nèi)，以 及(b)形成在所述熱傳導(dǎo)材料內(nèi)的第二排微型槽，用來連通以下流體流中的任一個(gè)(a)工 作流體的第二流，或(b)偶聯(lián)流體流，合適地從與相應(yīng)部件相連的入口流體空間到與相應(yīng) 部件相連的出口流體空間內(nèi)，用于相應(yīng)部件的一個(gè)熱傳遞功能，所述第一排微型槽和所述第二排微型槽布置成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)彼此熱接觸，以在所 述第一排微型槽內(nèi)的工作流體的第一流和所述第二排微型槽內(nèi)的以下任一流體流之間傳 導(dǎo)熱量(a)工作流體的所述第二流，或(b)所述偶聯(lián)流體流，從而合適地用于相應(yīng)部件的 所述熱傳遞功能；由此，由低溫液體循環(huán)的偶聯(lián)流體提供冷卻功能，用于外部使用。
182.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，還包括形成在單塊支承結(jié) 構(gòu)內(nèi)的回?zé)嶂评鋭峤粨Q器，用于從流出冷凝器的制冷劑液體中回收熱量并將萃取的熱量 提供到其它部件。
183.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，還包括形成在單塊支承結(jié) 構(gòu)內(nèi)的回?zé)崛芤簾峤粨Q器，用于從流出解吸器/精餾器部件的工作流體中回收熱量并將萃 取的熱量提供到其它部件。
184.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，還包括第一流體偶聯(lián)裝置，用來將加熱的偶聯(lián)流體的第一流偶聯(lián)到所述系統(tǒng)內(nèi)，所述加熱的偶聯(lián)流體的第一流通過用來接受熱能的解吸器/精餾器的熱交換區(qū)域；第二流體偶聯(lián)裝置，用來偶聯(lián)偶聯(lián)流體的熱修改第二流，所述偶聯(lián)流體的熱修改第二 流通過蒸發(fā)器的熱交換區(qū)域；以及第三流體偶聯(lián)裝置，用來偶聯(lián)偶聯(lián)流體的排熱流，所述偶聯(lián)流體的排熱流通過冷凝器 和/或吸收器的熱交換區(qū)域，由此，所述系統(tǒng)通過偶聯(lián)流體的熱修改第二流提供冷卻功能，并且通過偶聯(lián)流體的排 熱流提供排熱或加熱功能。
185.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述單塊支承結(jié)構(gòu)包括多 個(gè)堆疊的平面的熱傳導(dǎo)墊片，墊片在其內(nèi)具有形成所述流體空間的開口，并在其表面內(nèi)具 有在形成所述多排微型槽的微型凹口。
186.如權(quán)利要求185所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述墊片布置成多對(duì)第一 類型和第二類型的墊片，其中，第一類型墊片形成微型槽，用來連通熱泵部件的流體空間之 間的工作流體和/或偶聯(lián)流體，其中，第二類型墊片形成微型槽，用來連通熱泵部件的流體 空間之間的工作流體和/或偶聯(lián)流體，以及其中，所述墊片對(duì)各包括所述墊片的多元件陣 列的預(yù)定單個(gè)元件，所述多元件陣列具有由所述熱泵的輸入/輸出熱性質(zhì)和流體流動(dòng)特性 確定的尺寸。
187.如權(quán)利要求186所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，墊片的多元件的陣列的多 個(gè)元件包括熱交換裝置，所述熱交換裝置形成熱泵部件的一部分。
188.如權(quán)利要求185所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述吸收器的部件包括形 成在第一墊片上的一排所述微型槽內(nèi)的多個(gè)蒸氣入口孔，以確保從鄰近的第二墊片內(nèi)的通 道內(nèi)流出的蒸氣流入第一墊片的微型槽內(nèi)，并與所述第一墊片的微型槽內(nèi)吸收劑混合。
189.如權(quán)利要求185所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述流體空間之一包括形 成在所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體集管，用來引導(dǎo)工作流體流或偶聯(lián)流體流流入流體分配通道， 從而適合于一個(gè)部件，所述流體分配通道弓I導(dǎo)流體流入一排微型槽內(nèi)。
190.如權(quán)利要求189所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述流體集管包括形成用 來接納流體的開口的堆疊墊片內(nèi)的區(qū)域、由流體集管內(nèi)的堆疊墊片形成的流體空間，使所 述流體分配通道形成在多對(duì)墊片內(nèi)的一對(duì)墊片中的交替的墊片內(nèi)。
191.如權(quán)利要求189所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述流體集管定位在偶聯(lián) 到所述流體分配通道的那排微型槽附近，并大致地垂直于該排微型槽。
192.如權(quán)利要求185所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述微型凹口包括形成在 一對(duì)互補(bǔ)墊片的第一墊片的頂表面內(nèi)的形狀，以將熱能和旁邊的流體傳到所述墊片對(duì)的鄰 近的第二墊片的對(duì)應(yīng)和鄰近的底表面內(nèi)，所述墊片對(duì)封閉所述凹口以形成所述微型槽。
193.如權(quán)利要求185所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述微型凹口是機(jī)加工的 狹縫或槽、切割的、光蝕刻的、化學(xué)蝕刻的、激光蝕刻的、模制的、沖壓的、顆粒沖擊的，或其 它類似工藝制成的。
194.如權(quán)利要求185所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述多個(gè)堆疊墊片用物理 方法粘結(jié)而形成單一的結(jié)構(gòu)。
195.如權(quán)利要求194所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述物理粘結(jié)選自以下擴(kuò) 散粘結(jié)、膠合、釬焊、焊接、壓緊。
196.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述熱泵的一個(gè)部件的出 口流體空間直接與所述熱泵的第二部件的入口流體空間偶聯(lián)。
197.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述熱泵的第一部件和所 述熱泵的第二和其后部件之間的功能性流體互連結(jié)構(gòu)，形成和包含在所述單塊支承結(jié)構(gòu) 內(nèi)。
198.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述吸收型熱泵的工作流 體是氨-水混合物。
199.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述吸收型熱泵的工作流 體是溴化鋰-水混合物。
200.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述多排微型槽基本上在 所述熱交換區(qū)域內(nèi)平行。
201.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，輸入熱能由以下中的一個(gè) 或多個(gè)提供廢熱、太陽能，或一次燃料源。
202.如權(quán)利要求201所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述廢熱由以下獲得車輛 廢氣、化學(xué)過程、食品加工、金屬加工、干洗機(jī)、船舶發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣、軍艦廢氣，以及其它如此的 源頭。
203.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述單塊支承結(jié)構(gòu)包括一 對(duì)包括多個(gè)端口的蓋板，所述端口用來將工作流體和偶聯(lián)流體引入到所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的各 種部件內(nèi)，并將工作流體和偶聯(lián)流體運(yùn)輸出所述支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的各種部件外，所述蓋板支承 和容納平面的粘結(jié)墊片的組件，所述墊片形成流體空間、熱交換區(qū)域、微型槽以及其它部件 結(jié)構(gòu)。
204.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述第一排微型槽內(nèi)的工 作流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的流體流方向的逆流。
205.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述制冷劑解吸器/精餾 器還包括形成在單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個(gè)保持流體的肋，所述肋形成用來含有液體量的托盤 并能夠使蒸氣和液體沿相對(duì)方向流動(dòng)，使流體和蒸氣在托盤所含的液體表面上直接質(zhì)量接 觸，還與偶聯(lián)流體或工作流體熱接觸，使收集在和流出精餾器的回流液體以大致向下方式 連接解吸器的溶液流動(dòng)。
206.如權(quán)利要求181所述的吸收循環(huán)的熱泵，其特征在于，所述熱泵包括熱泵內(nèi)某些 區(qū)域內(nèi)的流體強(qiáng)制對(duì)流以及熱泵其它區(qū)域內(nèi)的流體重力/浮力驅(qū)動(dòng)流動(dòng)，以在相變過程 中，實(shí)現(xiàn)要求的液體或蒸氣溫度、類屬濃度和類屬濃度梯度，還包括形成在單塊結(jié)構(gòu)內(nèi)的通 道，結(jié)合蒸氣在所述通道內(nèi)的逆流布置的向上流動(dòng)，所述通道確保液體向下流動(dòng)，由此，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)蒸氣的沸騰或解吸和/或較高的制冷劑蒸氣純度的狀態(tài)。
207.如權(quán)利要求1所述的一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述第一排微型槽 內(nèi)的工作流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的流體流方向的平行流或同向流。
208.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括以下布置步驟使所述第一排微 型槽內(nèi)的工作流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的流體流方向的平行流或同向流。
209.如權(quán)利要求72所述的一體的單塊熱交換裝置，其特征在于，所述第一排微型槽內(nèi) 的工作流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的工作流體流方向的平行流或同向流。
210.如權(quán)利要求104所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一排微型槽內(nèi) 的偶聯(lián)流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的多組分流體流方向的橫流。
211.如權(quán)利要求104所述的多組分流體處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一排微型槽內(nèi) 的偶聯(lián)流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的多組分流體流方向的平行流或同向流。
212.如權(quán)利要求1 所述的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)，其特征在于，單塊支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的所述 第一排微型槽內(nèi)的工作流體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的流體流方向的平行流或同 向流。
213.如權(quán)利要求181所述的吸收型熱泵，其特征在于，所述第一排微型槽內(nèi)的工作流 體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的流體流方向的橫流。
214.如權(quán)利要求181所述的吸收型熱泵，其特征在于，所述第一排微型槽內(nèi)的工作流 體流是相對(duì)于所述第二排微型槽內(nèi)的流體流方向的平行流或同向流。
全文摘要
微型單塊的熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)包括兩個(gè)外板(110、111)之間組裝的多個(gè)墊片(102、104)，在組合時(shí)，墊片形成離散的但一體的熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)部件，諸部件組成微型的單塊吸收型冷卻和/或加熱系統(tǒng)，或其它熱或熱與質(zhì)量傳遞系統(tǒng)。墊片一般地包括多個(gè)微型槽(702)、空間、流體通道，以及在全部系統(tǒng)內(nèi)所形成的部件之間的用于傳遞流體的其它特征，其根據(jù)需要流入和流出系統(tǒng)，流入和流出加熱源、冷卻源和散熱器。一般地，使用兩個(gè)決然不同的墊片類型并組合在一起成為多個(gè)墊片對(duì)，以便能夠在各墊片對(duì)內(nèi)的微型槽內(nèi)流動(dòng)的流體之間實(shí)現(xiàn)熱接觸，各墊片對(duì)內(nèi)的各墊片包括彼此相比稍許不同的微型槽和流體通道結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)F28D15/00GK102112837SQ200980130964
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者M·D·德特曼, S·格瑞梅拉 申請(qǐng)人:佐治亞科技研究公司