專利名稱：液體蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體蒸發(fā)器，包括具有液體入口的蒸發(fā)腔室、具有液體出口的冷 凝腔室、安置為具有在蒸發(fā)腔室中的蒸發(fā)表面和冷凝腔室中的冷凝表面的導(dǎo)熱壁、泵結(jié)構(gòu) 和在蒸發(fā)腔室和冷凝腔室之間的流體連接通道。
背景技術(shù)：
液體蒸發(fā)器典型地用于污水處理、從水分離油、工藝液體的再處理或者海水的除Τττ . ο在已知的液體蒸發(fā)器中，液體通過液體入口進入到蒸發(fā)腔室以使得在蒸發(fā)腔室中 形成氣袋，一部分液體吸收熱能而蒸發(fā)到該氣袋。壓縮機從氣袋泵送包含蒸汽的氣體通過 連接通道到達(dá)冷凝腔室，在冷凝腔室中蒸汽散發(fā)熱能而冷凝。冷凝的餓液體、冷凝物從冷凝 腔室通過液體出口被導(dǎo)引離開。當(dāng)冷凝腔室中的壓力超過蒸發(fā)腔室中的壓力時，冷凝腔室 中的蒸汽在高于蒸發(fā)腔室中的液體的沸點的溫度下冷凝。這樣，冷凝腔室中的溫度高于蒸 發(fā)腔室中的溫度。因此，一部分熱能從冷凝腔室傳遞通過導(dǎo)熱壁到達(dá)蒸發(fā)腔室，從而再循環(huán) 用于蒸發(fā)腔室中的液體的蒸發(fā)。這給出相對于沒有熱再生的系統(tǒng)大約高至30%的能量節(jié) 省。已知的液體轉(zhuǎn)發(fā)器有效工作并在大約1001/h或更大的液體流動下經(jīng)濟。它們相 對容易地按比例增大而適用于更大的系統(tǒng)。但是，當(dāng)按比例縮小時，系統(tǒng)由于包括了許多部 件而變得相對昂貴和笨重。因此，努力簡化液體蒸發(fā)器，以使得它能夠由更少的部件制成， 從而變得既更便宜又更輕便。特別期望避免壓縮機，因為壓縮機占系統(tǒng)的價格和重量的大 部分。此外，壓縮機典型地具有有限的壽命，這減小了系統(tǒng)的維修間隔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于一種液體蒸發(fā)器，該液體蒸發(fā)器包括具有液體入口的蒸發(fā)腔室、具有 液體出口的冷凝腔室、安置為具有在蒸發(fā)腔室中的蒸發(fā)表面和冷凝腔室中的冷凝表面的導(dǎo) 熱壁、泵結(jié)構(gòu)和在蒸發(fā)腔室和冷凝腔室之間的流體連接通道，其中，蒸發(fā)腔室設(shè)置用于包含 液體，其表面與氣袋鄰接，連接通道止于氣袋。通過提供具有閥裝置的連接通道實現(xiàn)簡化， 其允許當(dāng)氣袋中壓力超過冷凝腔室中的壓力時流體從氣袋流向冷凝腔室，并且阻擋住相反 方向的流體流動，以及通過安置泵結(jié)構(gòu)以循環(huán)增大和減小氣袋中的壓力，以使得它循環(huán)地 超過冷凝腔室中的壓力。因為相對容易獲得擺動壓力，已知的液體蒸發(fā)器中的壓縮器因此 可以由一更簡單、更便宜和更輕便的泵結(jié)構(gòu)替換。泵結(jié)構(gòu)可以安置為以液體被加熱的方式提供機械能給蒸發(fā)腔室中的液體。當(dāng)液體 溫度升高時，液體的蒸發(fā)速度增大。通過利用泵結(jié)構(gòu)進行加熱，可以避免液體蒸發(fā)器中的另 一熱源。因為熱量在蒸發(fā)腔室中增加，從系統(tǒng)啟動到達(dá)到工作溫度的時間同樣減小。冷凝腔室可以適于允許蒸汽在導(dǎo)熱壁的冷凝表面上冷凝。這使得冷凝熱特別良好 地傳遞到導(dǎo)熱壁，這提高了系統(tǒng)的效率。
泵結(jié)構(gòu)可以適于通過壓縮和膨脹氣袋而增大和減小氣袋中的壓力。這對于增大和 減小壓力是特別有效的方法。泵結(jié)構(gòu)可以適于通過移動蒸發(fā)腔室中的液體而壓縮和膨脹氣袋。這樣，因為泵必 須移動液體而非氣體，所以能夠使用更簡單、更便宜且更輕便的泵結(jié)構(gòu)。泵結(jié)構(gòu)可以適于通過移動導(dǎo)熱壁而壓縮和膨脹氣袋。這對于壓縮和膨脹氣袋是特 別有效的方法。蒸發(fā)腔室可以安置在蒸發(fā)腔室中并由外壁圍繞，該外壁完全或者部分地由導(dǎo)熱壁 形成。這使得特別有效地實現(xiàn)從冷凝腔室到蒸發(fā)腔室的熱傳遞?！皣@”是指腔室具有壓力 密閉外壁，但是其能夠設(shè)置有用于測量裝置等的供應(yīng)和去除流體的入口。冷凝腔室可以安置用于圍繞蒸發(fā)腔室中的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。這使得從冷凝腔室到蒸發(fā) 腔室的熱傳遞甚至更有效。冷凝腔室的外壁可以安置用于在冷凝腔室的轉(zhuǎn)動過程中循環(huán)壓縮和膨脹氣袋。這 樣，實現(xiàn)冷凝腔室的外壁可以用作泵結(jié)構(gòu)，以使得可以避免單獨的泵結(jié)構(gòu)。蒸發(fā)腔室可以具有橫向于轉(zhuǎn)動軸的圓形橫截面，并且轉(zhuǎn)動軸可以關(guān)于圓形蒸發(fā)腔 室偏心地安置。這樣，冷凝腔室的外壁可以與蒸發(fā)腔室的外壁相互作用來以特別簡單的方 式用作泵結(jié)構(gòu)?！皥A形”是指大致圓形的。冷凝腔室的外壁可以適于使得蒸發(fā)腔室中的液體轉(zhuǎn)動以形成液體環(huán)。這樣，以簡 單的方式，氣袋可以容納在冷凝腔室的外壁中的凹陷中。液體環(huán)是指液體的轉(zhuǎn)動環(huán)，其由離 心力驅(qū)動而貼附到蒸發(fā)腔室外壁，并且其具有向著蒸發(fā)腔室的中心部分的大致圓形-圓柱 表面，這樣將保持氣體充填。導(dǎo)熱壁可以形成許多葉片。這是在冷凝腔室的轉(zhuǎn)動中形成液體的簡單方法，并且 同時熱能能夠有效地從導(dǎo)熱壁傳遞到蒸發(fā)腔室中的液體。葉片是板狀結(jié)構(gòu)，具有與在轉(zhuǎn)動 軸方向的真實部件相切并與關(guān)于轉(zhuǎn)動軸的真實徑向部件相切的表面。數(shù)個葉片可以例如組 裝起來以形成螺旋狀結(jié)構(gòu)或者水磨狀結(jié)構(gòu)。在每個軸向末端，冷凝腔室的外壁可以形成盤狀板，葉片緊緊地支撐在該板上。以 這種方法，許多楔形形狀凹陷形成在冷凝腔室外壁中，每個楔形形狀凹陷很好地適于容納氣袋。葉片內(nèi)部可形成腔室，每個為冷凝腔室的一部分。這使得在冷凝腔室轉(zhuǎn)動過程中 冷凝物能夠從冷凝表面拋甩，這提供從冷凝蒸汽到導(dǎo)熱壁更有效的熱傳遞。葉片可以為平的并從轉(zhuǎn)動軸徑向延伸。這確保當(dāng)離心動力將平行于大部分冷凝表 面時冷凝物從冷凝表面拋甩的特別有效的方法。進一步地，實現(xiàn)了蒸發(fā)腔室中的液體能夠 以特別有效的方法進行轉(zhuǎn)動。閥裝置可以包括在冷凝腔室的外壁中的許多開口，所述開口圍繞轉(zhuǎn)動軸安置。這 使得特別易于通過少量部件實現(xiàn)數(shù)個閥。液體出口可以包括靜止的收集配置，其具有指向在蒸發(fā)腔室中的冷凝腔室轉(zhuǎn)動的 轉(zhuǎn)動方向的開口入口。這樣，與冷凝腔室一起轉(zhuǎn)動的冷凝物的動能能夠用于將冷凝物泵送 出冷凝腔室，即使在冷凝腔室的壓力會小于環(huán)境壓力的情況下。這樣，可以避免單獨的泵。本發(fā)明進一步涉及一種用于蒸發(fā)系統(tǒng)中的液體的方法，所述系統(tǒng)包括具有液體入 口的蒸發(fā)腔室、具有液體出口的冷凝腔室、安置為具有在蒸發(fā)腔室中的蒸發(fā)表面和在冷凝腔室中的冷凝表面的導(dǎo)熱壁、泵結(jié)構(gòu)和在蒸發(fā)腔室和冷凝腔室之間的流體連接通道。所述 方法使得閥裝置位于連接通道中。所述方法包括供應(yīng)液體通過液體入口到達(dá)蒸發(fā)腔室，以 使得在蒸發(fā)腔室中形成氣袋，一部分液體在吸收熱能的過程中蒸發(fā)到該氣袋。通過利用泵 配置，氣袋中的壓力循環(huán)增大和減小，以使得它循環(huán)地超過冷凝腔室中的壓力。借助于閥裝 置，包含蒸汽的氣體被從氣袋導(dǎo)引通過連接通道達(dá)到冷凝腔室，蒸汽在冷凝腔室中散發(fā)能 量而冷凝，一部分熱能從冷凝腔室傳遞通過導(dǎo)熱壁到達(dá)蒸發(fā)腔室，并且冷凝物從冷凝腔室 通過液體出口被導(dǎo)引離開。這使得不使用單獨的壓縮機的特別簡單的熱蒸發(fā)。所述方法可以通過使得冷凝腔室圍繞蒸發(fā)腔室中的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動并使得蒸發(fā)腔室 中的液體轉(zhuǎn)動以形成液體環(huán)，以及通過冷凝腔室在其轉(zhuǎn)動過程中循環(huán)壓縮和膨脹氣袋而進 一步改善。這確保對于執(zhí)行所述方法可以避免單獨的泵配置，因為冷凝腔室的外壁與蒸發(fā) 腔室外壁一起可以用作泵配置。


在下面，基于附圖描述本發(fā)明，示出圖1是通過根據(jù)本發(fā)明的液體蒸發(fā)器的簡單實施例的示意性縱截面；圖2是通過根據(jù)本發(fā)明的液體蒸發(fā)器的不同的優(yōu)選實施例的水平截面(圖6中 A-A)；圖3是通過圖2的液體蒸發(fā)器的縱截面(在圖7中的B-B)；圖3a是圖3的截面；圖北是圖3的不同截面；圖4是圖2的液體蒸發(fā)器在水平截面的透視圖；圖5是圖2的液體蒸發(fā)器在縱截面的透視圖；圖6是圖2的液體蒸發(fā)器的側(cè)視圖；圖7是圖2的液體蒸發(fā)器的底視圖；以及圖8是圖2的液體蒸發(fā)器的閥裝置的分解視圖。
具體實施例方式除非另有說明，在下文中的方向說明，例如左、右、上和下是參照附圖而言的。在圖1中的簡單的液體蒸發(fā)器1包括具有液體入口 3的蒸發(fā)腔室2、具有液體出 口 5的冷凝腔室4、安置有在蒸發(fā)腔室2中的蒸發(fā)表面7和在冷凝腔室4中的冷凝表面8的 導(dǎo)熱壁6、泵結(jié)構(gòu)9和在蒸發(fā)腔室2和冷凝腔室4之間的流體連接通道10。蒸發(fā)腔室2包 含液體11，其表面12鄰接氣袋13。連接通道10止于蒸發(fā)腔室2的頂部以及因此在氣袋13 中，因為由于重力氣袋將留置于此。連接通道10設(shè)置有閥裝置14，該閥裝置14包括第一非 回流閥，其允許當(dāng)氣袋13中的壓力超過冷凝腔室4中的壓力時流體從氣袋13向著冷凝腔 室4流動，并在阻止在相反方向的流體流動。泵結(jié)構(gòu)9具有缸體27，其包括可位移的活塞28。經(jīng)由第一液體通道四，缸體27的 第一末端連接到蒸發(fā)腔室2。經(jīng)由第二液體通道30，缸體27的另一末端連接到包含冷凝物 26的冷凝腔室4。經(jīng)由第二非回流閥31，液體入口 3連接到液體源(未示出)，例如設(shè)備的污水出口。第二非回流閥31允許當(dāng)液體源中的壓力大于蒸發(fā)腔室2中的壓力時從液體源到蒸發(fā) 腔室2的流體流動，并阻擋在在相反方向上的流體流動。經(jīng)由彈簧裝載的第三非回流閥32， 液體出口 5連接到罐33，其將典型地開口到大氣壓力。第三非回流閥32允許當(dāng)冷凝腔室4 中的壓力超過罐33中的壓力一預(yù)定值時冷凝腔室4到罐33的流體流動，并阻擋在相反方 向上的流體流動。圖1中的液體蒸發(fā)器1在獲得穩(wěn)定運行狀態(tài)后以下面的方式工作。在蒸發(fā)腔室2 中，一部分液體11蒸發(fā)到氣袋13中。活塞觀在缸體27中以固定周期循環(huán)往復(fù)。這樣，當(dāng) 冷凝物沈在相反周期通過第二通道30從冷凝腔室4泵送和泵送到冷凝腔室4時，液體11 循環(huán)地通過第一通道四從蒸發(fā)腔室2泵送和泵送到蒸發(fā)腔室2。同時，這供應(yīng)機械能到液 體11和冷凝物沈，所述液體和冷凝物被加熱。因為液體11的壓縮性比氣袋13小很多，所 以氣袋13被循環(huán)地壓縮和膨脹，這意味著氣袋中的壓力增大和減小。冷凝腔室4同樣如此， 但是其中壓力在相反周期關(guān)于蒸發(fā)腔室2中的壓力變化。在周期的第一部分中，其中氣袋13中的壓力超過冷凝腔室4中的壓力，包含蒸汽 的氣體從氣袋13導(dǎo)引通過連接通道10和第一非回流閥到冷凝腔室4。在周期的剩余部分 中，非回流閥14阻止流動。這產(chǎn)生泵的效果，其使得冷凝腔室4中的中心壓力超過蒸發(fā)腔室 2中的中心壓力，而由于導(dǎo)熱壁6溫度在兩個腔室2、4中基本相同。因為蒸汽的沸點/冷凝 溫度在高壓下高于在低壓下，冷凝腔室4中的蒸汽將趨于冷凝。冷凝主要發(fā)生在冷凝表面8 上，因為這典型地具有在冷凝腔室中的最低溫度。蒸汽還在冷凝物的表面沈上冷凝，也可 以在冷凝腔室4的其它外壁上，但是典型地速度更低。冷凝物沈的產(chǎn)生使得產(chǎn)生熱量，該 熱量經(jīng)由導(dǎo)熱壁6導(dǎo)引到蒸發(fā)腔室2以貢獻(xiàn)于液體11和氣袋13的加熱。在周期的第二部分中，當(dāng)蒸發(fā)腔室2中的壓力低于液體源中的壓力時，液體通過 液體入口 3和第二非回流閥31被吸取。該液體代替在周期的第一部分過程中被泵送到冷 凝腔室4中的氣體和蒸汽的量。在周期的第三部分中，當(dāng)冷凝腔室4中的壓力超過罐33中的壓力預(yù)定值時，一部 分冷凝物沈通過液體出口 5和第三非回流閥32泵送出冷凝腔室4到罐33。周期的第三部 分將典型地與周期的第二部分重疊。周期的第一部分可以和第二和/或第三部分重疊。在穩(wěn)定運行狀態(tài)中，蒸發(fā)腔室2和冷凝腔室4中的溫度和中心壓力處于平衡，這取 決于數(shù)個因素，例如液體組分、液體源溫度和壓力、流動液體的量、罐33中的壓力、在第三 非回流閥32中的彈力、由泵配置9供應(yīng)到液體11或冷凝物沈的能量的量、導(dǎo)熱壁6的屬 性、環(huán)境溫度和腔室2、4到環(huán)境的熱損失。通過適當(dāng)設(shè)置液體蒸發(fā)器1及其部件的尺度，溫 度和中心壓力因此能夠關(guān)于待蒸發(fā)的液體屬性優(yōu)化地調(diào)節(jié)到期望的液體流動。這樣的調(diào)節(jié) 也可以在液體蒸發(fā)器1的操作過程中適當(dāng)?shù)匕l(fā)生。從導(dǎo)引到罐33的冷凝物沈的一部分中 的多余熱能的能量損失可以這樣降低，即通過將這部分冷凝物沈?qū)бㄟ^熱交換器的熱 側(cè)并同時將液體源導(dǎo)引通過相同熱交換器的冷側(cè)，從而利用否則會損失的熱能的一部分來 在自液體源的液體到達(dá)蒸發(fā)腔室2之前加熱該液體。從腔室2、4到環(huán)境的熱損失可以這樣 降低，即，通過隔絕腔室2、4和/或通過在低的中心壓力操作液體蒸發(fā)器1，其降低沸點以及 因此還降低腔室2、4中的工作溫度。兩個腔室2、4中的中心壓力可以容易地低于環(huán)境大氣 中的壓力。液體蒸發(fā)器1通過啟動活塞28然后將來自液體源的液體11通過液體入口 3和第二非回流閥31加入到蒸發(fā)腔室2而啟動。為了保證在啟動階段足夠的液體進入到蒸發(fā)腔 室2中，液體源中的壓力可以增大，或者，第二非回流閥31可以被迫打開。當(dāng)通過泵配置9 供應(yīng)到液體11和冷凝物沈的能量的量對應(yīng)于例如從液體蒸發(fā)器到環(huán)境的凈熱損失或者作 為導(dǎo)引到罐33的一部分冷凝物沈中的多余熱量時，達(dá)到穩(wěn)定運行狀態(tài)。為了加速實現(xiàn)穩(wěn) 定運行狀態(tài)，來自液體源的液體溫度可以升高。在操作過程中，液體蒸發(fā)器1將來自液體源的液體分離為被導(dǎo)引離開罐33的冷凝 物沈和保留在蒸發(fā)腔室2中的冷凝物。在液體11中的冷凝物的含量因此將增大。取決于 液體的組分，冷凝物可以自動排出，例如通過與蒸發(fā)腔室2連接的適當(dāng)?shù)拈y裝置。例如，如 果冷凝物比液體11更重，從而聚集在蒸發(fā)腔室的底部，這將成為可能。可選地，蒸發(fā)腔室2 可以以規(guī)則的間隔手動或自動沖洗以移除冷凝物。代替包括缸體27和活塞28的泵結(jié)構(gòu)9，泵效果可以通過導(dǎo)熱壁6的運動而形成。 壁，或者壁的一部分，可以由柔性材料形成，其分別產(chǎn)生向著蒸發(fā)腔室2和冷凝腔室4的周 期性彎曲。該彎曲可以通過外部裝置例如電機驅(qū)動的活塞桿或者通過全部用或部分用在電 壓施加期間彎曲的材料例如壓電陶瓷制造壁6的柔性部分而啟動。圖2-8涉及根據(jù)本發(fā)明的液體蒸發(fā)器的第二優(yōu)選實施例。在圖2中的液體蒸發(fā)器101包括具有液體入口 103(圖幻的蒸發(fā)腔室102、具有液 體出口 105的冷凝腔室104、安置為具有在蒸發(fā)腔室102中的蒸發(fā)表面107和在冷凝腔室 104中的冷凝表面108的導(dǎo)熱壁106、泵結(jié)構(gòu)109和許多在蒸發(fā)腔室102和冷凝腔室104之 間的流體連接通道110。冷凝腔室安置為圍繞蒸發(fā)腔室102中的豎直轉(zhuǎn)動軸116轉(zhuǎn)動并被 外壁115圍繞，該外壁115具有由導(dǎo)熱壁106形成的圓柱部分。蒸發(fā)腔室102具有與轉(zhuǎn)動 軸116相橫向的圓形橫截面117，并且轉(zhuǎn)動軸116關(guān)于圓形蒸發(fā)腔室102偏心安置。導(dǎo)熱壁 106形成許多葉片119，所述葉片是平的并從轉(zhuǎn)動軸116徑向延伸。許多楔形形狀的腔室形 成在葉片119之間。葉片119內(nèi)部形成腔室122，其形成冷凝腔室104的一部分。在冷凝腔 室104中的冷凝物1 示出在腔室122的徑向外末端中，其中冷凝物將由于冷凝腔室104 的轉(zhuǎn)動而聚集。蒸發(fā)腔室102包含液體111，其被冷凝腔室104的轉(zhuǎn)動帶著而圍繞豎直軸轉(zhuǎn)動，從 而形成液體環(huán)118，該液體環(huán)118的內(nèi)圓柱表面112鄰接許多徑向向外的氣袋113，所述氣 袋定位在葉片119之間的腔室150中。連接通道110止于每個腔室150的徑向內(nèi)部中并因 此止于每個氣袋113中。每個連接通道110設(shè)置有閥裝置114，閥裝置114具有第一非回流 閥，該第一非回流閥允許當(dāng)氣袋113中的壓力超過冷凝腔室104中的壓力時從各氣袋113 向著冷凝腔室104的流體流動，并阻止在相反方向的流體流動。每個閥裝置114包括在冷 凝腔室115的外壁中的開口 123，所述開口 123安置在轉(zhuǎn)動軸116的周圍。閥裝置114進一 步包括公共的星形閥元件134 (圖8)，該閥元件的柔性翼片135安置來打開和關(guān)閉各個開口 123。如圖3所示，冷凝腔室的外壁115的每個軸向末端120形成盤狀板121，葉片119緊 緊地支撐在該板上。兩個盤狀板121這樣軸向鄰接葉片119之間的腔室150。冷凝腔室的 外壁115的每個軸向末端120進一步形成板狀盤136，該板狀盤的周邊與相應(yīng)的盤狀板121 接合。這產(chǎn)生兩個盤狀腔室137，該盤狀腔室與葉片119內(nèi)部的腔室122通過盤狀板121中 的徑向取向的縫槽185(圖)流體連接。這樣，腔室137形成冷凝腔室104的一部分。
蒸發(fā)腔室的外壁138由兩個部分制成，該兩個部分通過穿過該部分上的凸緣140 的螺栓139接合。0型圈153安置在凸緣140之間。蒸發(fā)腔室102固定到下主軸141和上 支撐軸142。主軸141支撐在主軸承143中并被導(dǎo)引通過在轉(zhuǎn)動軸116的延伸部中的蒸發(fā) 腔室的外壁138的下部。在蒸發(fā)腔室102的外面，主軸連接到齒形帶輪146，該齒形帶輪經(jīng) 由齒形帶輪145連接到電機144的驅(qū)動軸上的第二齒形帶輪巧4上。電機144經(jīng)由鉸鏈連 接部148(圖4)安裝在液體蒸發(fā)器101上。彈簧149向外按壓鉸鏈連接部148，以使得齒形 帶145保持拉緊。支撐軸142支撐在支撐軸承147中。液體出口 105包括具有軸向管151和兩個徑向管152的靜止的收集配置124。軸 向管151被向外導(dǎo)引通過支撐軸142并安置為以使得支撐軸能夠關(guān)于它轉(zhuǎn)動。兩個徑向管 安置在上盤狀腔室137中，并關(guān)于轉(zhuǎn)動軸116主要徑向取向。每個徑向管152的徑向內(nèi)末端 被固定和液體連接到軸向管151并在其徑向外末端具有開口入口 125，該開口入口逆著蒸 發(fā)腔室102中冷凝腔室104的轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動方向指向。開口入口 125安置在上盤狀腔室137 的最徑向外末端。經(jīng)由第二非回流閥(未示出)，液體入口 103連接到液體源(未示出)。第二非回 流閥允許當(dāng)液體源中的壓力高于蒸發(fā)腔室102中的壓力時從液體源到蒸發(fā)腔室102的流體 流動，并阻止在相反方向的液體流動。液體出口 105連接到罐(未示出)，該罐將典型地開 口到大氣壓力。到罐的連接可以包括第三非回流閥，該第三非回流閥允許如果軸向管151 中的壓力超過罐中的壓力則從液體出口 105向著罐的流體流動，并阻止在相反方向的流體 流動?；蛘撸撨B接可以安置為以使得當(dāng)軸向管151中的壓力低于罐中的壓力時僅空氣而 非冷凝物126能夠被吸取到液體出口 105中。液體蒸發(fā)器101設(shè)置有在蒸發(fā)腔室的外壁138的上部的中心附近的充填開口 155。 液體蒸發(fā)器101進一步設(shè)置有超聲波傳感器(未示出)，該超聲波傳感器安置在蒸發(fā)腔室的 外壁138中的傳感器開口 156中。相對于蒸發(fā)腔室102的中心，傳感器開口 156布置為與 轉(zhuǎn)動軸116相對并比蒸發(fā)腔室102的中間的高度稍微低一些。如圖3a所示，主軸141包括下主軸部分157和上主軸部分158。上主軸部分158 的下末端為錐形，并且在中間的0圈164中安置在下主軸部分157的上末端中的相應(yīng)凹陷 中。主軸部分157、158通過上緊螺栓160接合，該螺栓的螺紋接合上緊塊159的螺紋，該上 緊塊固定到導(dǎo)熱壁106的徑向內(nèi)管狀部分。上主軸部分158具有盤狀部分，其通過許多螺 栓161經(jīng)由中間的0圈165固定在下板狀盤136上。盤狀主蓋板162經(jīng)由中間0圈166固 定到蒸發(fā)腔室的外壁138的底部。主蓋板162設(shè)置有中心開口，主軸141被導(dǎo)引通過該開 口，并且在該開口的徑向內(nèi)部上安置密封件163，該密封件緊緊地抵靠著主蓋板162和主軸 141配合。主軸承143包括雙排球體軸承，其內(nèi)軸承碗固定到下主軸部分157，其外軸承球 體固定到主軸承殼體167，該主軸承殼體167固定到蒸發(fā)腔室的外壁138。主軸承殼體167 在其上側(cè)上具有中心開口，主軸141導(dǎo)引通過該開口，并且其徑向內(nèi)部設(shè)置有密封件，該密 封件緊緊抵靠主軸承殼體167和主軸141 二者配合。液體蒸發(fā)器101的尺寸成形為使得通 過主蓋板162的主軸141的入口位于液體環(huán)的表面112的徑向內(nèi)部。這樣，保證了密封件 163、168在液體蒸發(fā)器101的操作過程中保持干燥，這明顯延長密封件163、168和主軸承 143的壽命，因為這防止受到液體118中的磨擦顆粒和腐蝕性或化學(xué)入侵物質(zhì)。如北所示，支撐軸142包括盤狀部分，其借助于許多螺栓170通過中間0圈169固定在上板狀盤136上。盤狀支撐蓋板171通過中間0圈172的方式固定在蒸發(fā)腔室的外 壁138的頂部上。支撐蓋板171提供有中心開口，支撐軸142被導(dǎo)引通過該中心開口，并且 在其徑向內(nèi)部安置有密封件173，該密封件緊密地封閉蓋板171和支撐軸142 二者。支撐 軸承147包括球輥子軸承，其內(nèi)軸承碗固定到支撐軸142，其外軸承碗固定到支撐軸承殼體 174，支撐軸承殼體174固定到蒸發(fā)腔室的外壁138。輥子軸承允許支撐軸142的方向關(guān)于 蒸發(fā)腔室102有小的變化。支撐軸承殼體174的底部設(shè)置有中心開口，支撐軸142被導(dǎo)引 通過該中心開口，并且在其徑向內(nèi)部安置有密封件175，密封件175緊密地封閉支撐軸承殼 體174和支撐軸142 二者。類似于通過主蓋板162的主軸141的入口并基于相同的原因， 通過支撐蓋板171的支撐軸142的入口位于液體環(huán)的表面112的徑向內(nèi)部。向上，支撐軸承殼體174連接到端板176。形成收集配置M的一部分的軸向管151 固定到端板176，并因此關(guān)于蒸發(fā)腔室102固定。通過中間0圈177，軸向管151被導(dǎo)引通 過端板176中的中心開口，徑向通過支撐軸142并在下面進入盤狀腔室137中，在那里它連 接到兩個徑向管152，這樣該兩個徑向管也相對于蒸發(fā)腔室102固定。在支撐軸142的最 上端處安置密封件179，該密封件緊閉支撐軸142和軸向管151 二者，但是允許支撐軸142 圍繞軸向管151轉(zhuǎn)動。在支撐軸142的最下端，安置有滑動軸承178，該滑動軸承支撐軸向 管151。蓋180通過螺紋經(jīng)由中間0圈181固定到端板176的管狀部分182，從而在軸向管 151的上端上形成出口腔室183。蓋180設(shè)置有用于連接軟管等到液體出口的連接器184。 閥裝置114連接到導(dǎo)熱壁106的徑向內(nèi)管狀部分。圖4示出在水平截面的液體蒸發(fā)器101的下部。這明顯地示出具有葉片119的冷 凝腔室104如何偏心地安置在蒸發(fā)腔室102中。液體環(huán)118沿著蒸發(fā)腔室的外壁138分布 并形成徑向內(nèi)部的大致圓形-圓柱表面112。液體環(huán)的表面112與葉片119相交，以使得在 其徑向外部中的葉片119之間的每一腔室150包括液體111以及在其徑向內(nèi)部的氣袋113。 氣袋113的體積從腔室150到腔室不同，以使得最大體積存在于腔室150中，該腔室150安 置為最遠(yuǎn)離蒸發(fā)腔室的外壁138的圓柱部分，而最小體積存在于腔室150中，該腔室150安 置在最靠近壁138的所述部分。圖5示出在豎直截面的液體蒸發(fā)器101的一半。圖示出在盤狀板121中的徑向縫 槽185，該徑向縫槽在葉片119內(nèi)部連接腔室122到盤狀腔室137。蒸發(fā)腔室的外壁138的 上部和下部設(shè)置有許多肋186作為加強件，以避免在蒸發(fā)腔室102和周圍大氣之間的壓力 差期間這些部分變形。圖6和7從外部、從側(cè)面以及從底部示出液體蒸發(fā)器101。進一步地，它們示出截 面-A和B-B的布置，它們示出在圖2和3中。在這些圖中的附圖標(biāo)記對應(yīng)在其它圖中的附 圖標(biāo)記。閥裝置114，在圖8中示出為拆卸狀態(tài)，其具有閥座187、星形閥元件134和保持板 192。閥座187具有許多沿著它的周邊分布的大致三角形的開口 188。閥裝置114通過未示 出的螺栓固定在冷凝腔室104中，所述螺栓被導(dǎo)引通過保持板192、閥元件134和閥座187 中的孔194、196、197，以使得閥座187擱置在上盤狀板121 (圖3)上，其形成冷凝腔室的外 壁115的一部分。豎直中心管193固定到保持板192，管193被導(dǎo)引通過閥元件134、閥座 187和上盤狀板121中的相應(yīng)的中心孔。中心管193確保閥裝置的部分192、134、187安置 為定心在上盤狀板121上。在內(nèi)部，管193形成為滑動軸承以進一步支撐軸向管151(圖3b) 0閥元件134具有許多彈性舌部135。當(dāng)處于擱置位置時，也就是，當(dāng)它們沒有被壓力作 用時，每個舌部135覆蓋開口 188。開口 188對應(yīng)板121中的相應(yīng)開口 123，并且與這些相 應(yīng)開口 123 —起，它們形成各個舌部135和蒸發(fā)腔室102中的相應(yīng)的氣袋113之間的流體 連接。在每個開口 188中，閥座187具有許多壁189，當(dāng)相應(yīng)的氣袋113中的壓力低于冷凝 腔室104中的壓力時，所述壁適于支撐相應(yīng)的舌部135，從而保持舌部135在它的擱置位置。 在該中情形中，舌部135關(guān)閉氣袋113和冷凝腔室104之間的流體流動。保持板192的底 側(cè)被制造為以使得它在保持板192的外緣附近高于在保持板的徑向中心處。這樣，當(dāng)相應(yīng) 的氣袋113中的壓力高于冷凝腔室104中的壓力時，舌部135有向上彎曲的空間。在這種 情形下，舌部135移動離開它們的擱置位置，從而打開從涉及的氣袋113到冷凝腔室104的 流體流動。沿著它的外緣，保持板192包括許多向下指向的銷198，當(dāng)組裝閥裝置114時，所 述銷198位于閥元件134和閥座187 二者的徑向外側(cè)。銷198的尺度形成為使得在組裝后 它們擱置在上盤狀板121上，從而保證保持板192和上盤狀板121之間的預(yù)定的軸向距離， 這保證閥座187的優(yōu)化的軸向組裝。在銷198之間的空間195背著閥座187中的開口 188 布置，以使得通過閥裝置114的優(yōu)化流動得以實現(xiàn)。在已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定運行狀態(tài)之后，在圖2-8中的液體蒸發(fā)器101如下地進行工作7令 凝腔室104在蒸發(fā)腔室102中圍繞具有轉(zhuǎn)動速度的轉(zhuǎn)動軸116轉(zhuǎn)動，所述轉(zhuǎn)動速度足夠高 以將液體111帶動為如此快的轉(zhuǎn)動以使得它在蒸發(fā)腔室的外壁138上形成液體環(huán)118。這 在液體環(huán)的內(nèi)圓柱表面112和冷凝腔室的外壁115之間，更具地在葉片119之間的腔室150 的徑向內(nèi)部，產(chǎn)生許多氣袋113。由于液體111的慣性遠(yuǎn)大于氣袋113的慣性以及液體111 的壓縮性遠(yuǎn)小于氣袋113的壓縮性以及轉(zhuǎn)動軸116關(guān)于圓形蒸發(fā)腔室102從而關(guān)于液體環(huán) 118偏心布置的事實，每個氣袋113的體積將在冷凝腔室104的一個轉(zhuǎn)動過程中減小和增 大。這樣，各個氣袋113中的壓力將在對應(yīng)冷凝腔室104的一個轉(zhuǎn)動的持續(xù)時間的一個周 期中周期性地增大和減小。同時，機械能供應(yīng)到液體111，以使得它被加熱。液體111的一 部分蒸發(fā)到氣袋113中。在周期的一部分中，其中氣袋113中的壓力超過冷凝腔室104中的壓力，壓差使得 在閥裝置114中的相應(yīng)舌部打開，并且包含來自氣袋113的蒸汽的氣體被導(dǎo)引通過上盤狀 板121中的相應(yīng)開口 123并通過閥裝置114到冷凝腔室104。在周期的其余部分，舌部135 將覆蓋閥座187中的開口 188，從而關(guān)閉氣袋113和冷凝腔室104之間的流動。當(dāng)所有的 氣袋113周期性地通過該過程時，泵效果發(fā)生，其使得冷凝腔室104中的介質(zhì)壓力超過蒸發(fā) 腔室102中的介質(zhì)壓力。泵結(jié)構(gòu)通過公共的冷凝腔室104和液體環(huán)118形成。由于導(dǎo)熱壁 106的原因，溫度在兩個腔室102、104中基本相同。因為蒸汽的沸點/凝結(jié)溫度在高壓下高 于在低壓下，冷凝腔室104中的蒸汽將趨于冷凝。在冷凝物126的形成過程中，發(fā)出熱量， 其經(jīng)由導(dǎo)熱壁106被導(dǎo)引到蒸發(fā)腔室102，從而貢獻(xiàn)于液體111和氣袋113的加熱。當(dāng)蒸發(fā)腔室102中的介質(zhì)壓力變?yōu)榈陀谝后w源中的壓力時，液體通過液體入口 103和第二非返回閥被吸入。該液體替換當(dāng)前泵送到冷凝腔室104的氣體和蒸汽的量。冷凝主要發(fā)生在冷凝表面108上。由于由冷凝腔室104的轉(zhuǎn)動引起的離心力的緣 故，冷凝物1 從冷凝表面108甩出。這增大冷凝速度，并且冷凝物聚集在冷凝腔室104的 徑向外部中，也就是在葉片的腔室122的徑向外端中和在盤狀腔室137的徑向外部中，在那 里它將與冷凝腔室104—起轉(zhuǎn)動。冷凝物126的一部分將擊打其中它將被抓到的靜止的收集配置124的開口入口 125。由于冷凝物126的慣性的緣故，將發(fā)生液體壓力，該壓力傳送 通過徑向管152和軸向管151。這樣，冷凝物1 將通過液體出口 105泵送出冷凝腔室104， 即使冷凝腔室104中的壓力低于環(huán)境壓力。在穩(wěn)定運行狀態(tài)中，蒸發(fā)腔室102和冷凝腔室104中的溫度和介質(zhì)壓力處于平衡 狀態(tài)，其取決于數(shù)個因素，包括液體組分、液體源中的溫度和壓力、流動液體的量、罐中的壓 力、收集配置124的設(shè)計、通過冷凝腔室104的轉(zhuǎn)動供應(yīng)到液體111的能量的量、導(dǎo)熱壁的 屬性、環(huán)境溫度以及蒸發(fā)腔室102到環(huán)境的熱損失。這樣，適當(dāng)?shù)脑O(shè)置液體蒸發(fā)器101及其 部件的尺度可以允許溫度和介質(zhì)壓力關(guān)于待蒸發(fā)液體屬性以及液體的期望流動的優(yōu)化調(diào) 節(jié)。這樣的調(diào)節(jié)還可以適于液體蒸發(fā)器101的操作過程。在被導(dǎo)引到罐的冷凝物126的一 部分中的多余熱能的能量損失可以通過將這部分冷凝物126導(dǎo)引通過熱交換器的熱側(cè)并 同時從將來自液體源的液體導(dǎo)引通過相同熱交換器的冷側(cè)而減少，從而利用否則會損失的 熱能的一部分在它達(dá)到蒸發(fā)腔室102之前加熱來自液體源的液體。從蒸發(fā)腔室102到環(huán)境 的熱損失可以通過隔熱蒸發(fā)腔室102和/或通過在低的介質(zhì)壓力下操作液體蒸發(fā)器101從 而導(dǎo)致沸點降低以及因此腔室102、104中的工作溫度也降低而得以降低。兩個腔室102、 104中的介質(zhì)壓力可以容易地低于周圍大氣中的壓力。液體蒸發(fā)器101通過使得冷凝腔室104轉(zhuǎn)動，然后從液體源供應(yīng)足夠量的液體111 通過液體入口 103和第二非回流閥到蒸發(fā)腔室102以使得能夠形成液體環(huán)118而啟動。為 了保證在啟動階段的過程中足夠量的液體供應(yīng)到蒸發(fā)腔室102，液體源中的壓力可以增大， 或者第二非回流閥能夠被迫打開?；蛘撸后w可以供應(yīng)通過填充開口 155。液體的供應(yīng)在啟 動期間以及在由未示出的控制單元進行的液體蒸發(fā)器101的操作期間被自動控制，所述控 制單元接收來自安置在傳感器開口 156中的超聲波傳感器的信號，因此能夠測量液體表面 112的位置。液體表面112的位置的確定如下進行。超聲波傳感器發(fā)送聲波到液體111中。聲 波從液體表面112反射，然后撞擊到超聲波傳感器，該超聲波傳感器發(fā)送相應(yīng)的信號到控 制單元。關(guān)于發(fā)送的聲波的時間延遲取決于從超聲波傳感器到液體表面12的距離，因此能 夠用作液體環(huán)118的徑向厚度的直接測量，并因此能夠用作蒸發(fā)腔室102中的液體量的徑 向厚度的直接測量。因為液體中的音速取決于液體屬性，例如它的組分、壓力和溫度，這對 于補償這些屬性的變化是必需的，其可以例如發(fā)生在液體111中的冷凝含量在液體蒸發(fā)器 101的操作過程中增大時。但是，發(fā)送的聲波也被葉片119的徑向外緣反射，這將從來自超 聲波傳感器的信號顯現(xiàn)。因為從超聲波傳感器到葉片119的徑向外緣的最近位置的距離是 恒定的，所以液體環(huán)118的厚度可以通過比較在來自液體表面112的反射波的信號和來自 從葉片119的徑向外緣的第一反射波的信號之間的時間延遲而精確地確定。電子濾波器 可以用于放大信號或者強調(diào)期望測量的信號。當(dāng)在冷凝腔室104的停止過程中液體表面 112在蒸發(fā)腔室102的充填過程中擊打超聲波傳感器時，來自超聲波傳感器的信號將明顯 變化。超聲波傳感器因此安置在蒸發(fā)腔室102的底部上的一定高度處，以使得該變化可以 用于表明蒸發(fā)腔室102中的液體量足以使得液體蒸發(fā)器101工作。當(dāng)通過冷凝腔室104的轉(zhuǎn)動供應(yīng)到液體111的能量的量對應(yīng)例如從液體蒸發(fā)器 101到環(huán)境的凈熱損失，或者作為在導(dǎo)引到罐的冷凝物126的一部分中的多余熱量時，實現(xiàn) 操作的穩(wěn)定狀態(tài)。為了加速獲得穩(wěn)定運行狀態(tài)，來自液體源的液體的溫度可以升高。
在操作過程中，液體蒸發(fā)器101將來自液體源的液體分離為被導(dǎo)引到罐的冷凝物 126和保留在蒸發(fā)腔室102中并且它的液體111分量將增大的冷凝物。取決于液體組分， 冷凝物可以例如通過連接到蒸發(fā)腔室102的適當(dāng)?shù)拈y裝置而自動排出。如果例如冷凝物重 于液體111并因此聚集在蒸發(fā)腔室102的下徑向外部，這將成為可能。或者，蒸發(fā)腔室102 可以以規(guī)則的間隔手動或自動沖放以移除冷凝物。為了蒸發(fā)腔室102和冷凝腔室104的外 部的手動清洗，保持凸緣140在一起的螺栓139松開，具有支撐軸承147的蒸發(fā)腔室的外壁 138的上部被移除，螺栓160松開，冷凝腔室104從蒸發(fā)腔室102移除。然后，接觸液體111 的液體蒸發(fā)器101的部件能夠容易地機械地漂洗或清洗。液體蒸發(fā)器101是由不銹鋼(例如AISI316)制成以獲得對液體111中的侵入組 分的最大可能的阻力。但是，由于簡單的設(shè)計，液體蒸發(fā)器101還可以由例如鈦制成，而不 會變得實際上更昂貴。閥座187是由塑料材料例如PEEK或者適于抵靠著鋼密封并同時防 高溫和入侵液體的其它材料制成。閥座187膠粘到上盤狀板121以防止這兩個部件之間的滲漏。液體蒸發(fā)器101具有大致60厘米的高度和大致70厘米的直徑。液體環(huán)的體積大 致為63升。液體蒸發(fā)器101在300到1000RPM的冷凝腔室104轉(zhuǎn)速下有效率地工作，并尤 其是在大約500RPM下有效率地工作。該速度提供穩(wěn)定的液體環(huán)118、到液體111的足夠的 機械能供應(yīng)、從氣袋113到冷凝腔室104的有效氣體泵送、以及從冷凝表面108的冷凝物 126的有效拋甩。當(dāng)蒸發(fā)水時，液體蒸發(fā)器101在30°C和130°C之間的溫度有效工作，更高的工作溫 度會導(dǎo)致更高的蒸發(fā)能力。在30°C的工作溫度，絕對工作壓力為大約0.045巴，在130°C為 大約2. 7巴。液體蒸發(fā)器101，如圖2-8所示，意味著被如圖所示地被驅(qū)動，具有豎直轉(zhuǎn)動軸116 并向上面對支撐軸142。例如，主軸承143和支撐軸承147被進行豎直操作。進一步地，液 體111應(yīng)當(dāng)保持遠(yuǎn)離閥裝置114以防止液體壓力擠壓液體111通過閥裝置114進入冷凝腔 室104中。當(dāng)冷凝腔室104轉(zhuǎn)動時和當(dāng)它保持靜止時，同樣如此。在第一種情形中，所示的 液體蒸發(fā)器101中的閥裝置114將徑向地位于液體的內(nèi)圓柱表面112的內(nèi)部，這樣將不接 觸液體。在后一種情形中，閥裝置114將處于液體的水平表面112的上方，這樣也不接觸液 體。液體蒸發(fā)器101可以提供有控制單元，該控制單元例如借助于來自超聲波傳感器的信 號保證供應(yīng)到蒸發(fā)腔室102的液體111的量決不會超過保證閥裝置114總是不接觸液體 111的量。但是，液體蒸發(fā)器101可以具有通過適當(dāng)設(shè)置軸承143、147等的尺度、通過適當(dāng) 布置閥裝置114和通過適當(dāng)利用控制算法而用于任何任意的取向，例如具有水平或傾斜的 轉(zhuǎn)動軸，或者“倒置”。這樣，在原理上，液體蒸發(fā)器101將適于用于無重力的狀態(tài)。這樣，液體蒸發(fā)器1、101 二者，或者系統(tǒng)，包括具有液體入口 3，103的蒸發(fā)腔室2， 102、具有液體出口 5，105的冷凝腔室4，104、安置有在蒸發(fā)腔室2，102中的蒸發(fā)表面7，107 和在冷凝腔室4，104中的冷凝表面8，108的導(dǎo)熱壁6，106、泵結(jié)構(gòu)9，109和具有在蒸發(fā)腔室 2，102和冷凝腔室4，104之間的閥裝置114的流體連接通道10，110。用在這些用于蒸發(fā)液 體11，111的系統(tǒng)中的方法包括通過液體入口3、103供應(yīng)液體11、111到蒸發(fā)腔室2、102，以 使得在蒸發(fā)腔室2、102中形成氣袋113，一部分液體11、111吸收熱能在蒸發(fā)到該氣袋113。 利用泵配置9、109將循環(huán)地增大或減小氣袋113中的壓力，以使得它循環(huán)地超過冷凝腔室4,104中的壓力。通過閥裝置114，來自氣袋113的氣體被導(dǎo)引通過連接通道10、110到冷 凝腔室4、104。氣體發(fā)出熱能而在冷凝腔室4、104中冷凝，一部分熱能從冷凝腔室4、104通 過導(dǎo)熱壁6、106傳遞到蒸發(fā)腔室2、102，并且冷凝物沈通過液體出口 5、105被導(dǎo)引遠(yuǎn)離冷 凝腔室4、104。 用于如圖2-8所示的液體蒸發(fā)器101 (或系統(tǒng))的方法還包括這樣的事實，即，冷 凝腔室104圍繞蒸發(fā)腔室102中的轉(zhuǎn)動軸116轉(zhuǎn)動并使得蒸發(fā)腔室102中的液體111轉(zhuǎn)動 以使得形成液體環(huán)118，并且在它的轉(zhuǎn)動過程中冷凝腔室104循環(huán)地壓縮和膨脹氣袋113。
權(quán)利要求
1.一種液體蒸發(fā)器(1，101)，包括具有液體入口(3，10 的蒸發(fā)腔室0，102)、具有 液體出口(5，105)的冷凝腔室G，104)、安置有在所述蒸發(fā)腔室(2，102)中的蒸發(fā)表面(7， 107)和在所述冷凝腔室(4，104)中的冷凝表面(8，108)的導(dǎo)熱壁(6，106)、泵結(jié)構(gòu)(9，109) 和在所述蒸發(fā)腔室(2,10 和所述冷凝腔室(4，104)之間的流體連接通道(10，110)，所述 蒸發(fā)腔室(2，102)適于包含液體(11，111)，其表面(12，112)限定氣袋(13，113)，所述連接 通道(10，110)止于所述氣袋(13，113)，其特征在于，所述連接通道(10，110)設(shè)置有閥裝置 (14，114)，該閥裝置允許當(dāng)所述氣袋(13，113)中的壓力超過所述冷凝腔室(4，104)中的壓 力時從所述氣袋(13，113)向著所述冷凝腔室(4，104)的流體流動，并阻擋相反方向的流體 流動，并且，所述泵結(jié)構(gòu)(9，109)適于循環(huán)地增大或減小所述氣袋(13，113)中的壓力，以使 得該壓力循環(huán)地超過所述冷凝腔室G，104)中的壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述泵結(jié)構(gòu)(9，109)適于供應(yīng)機械能 到所述蒸發(fā)腔室(2，102)中的所述液體(11，111)以使得所述液體(11，111)被加熱。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述冷凝腔室(4，104)適于允許 在所述導(dǎo)熱壁的所述冷凝表面(8，108)上的氣體冷凝。
4.如前述任何權(quán)利要求所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述泵結(jié)構(gòu)(9，109)適于通 過壓縮和膨脹所述氣袋(13，11 而增大和減小所述氣袋(13，11 中的壓力。
5.如前述任何權(quán)利要求所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述泵結(jié)構(gòu)(9，109)適于通 過移動所述蒸發(fā)腔室(2,10 中的所述液體(11，111)而壓縮和膨脹所述氣袋(13，113)。
6.如前述任何權(quán)利要求所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述泵結(jié)構(gòu)(9，109)適于通 過移動所述導(dǎo)熱壁(6，106)壓縮和膨脹所述氣袋(13，113)。
7.如前述任何權(quán)利要求所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述冷凝腔室(4，104)安置 在所述蒸發(fā)腔室O，102)中并被外壁(115)圍繞，該外壁全部地或者部分地由所述導(dǎo)熱壁 (6，106)形成。
8.如權(quán)利要求7所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述冷凝腔室(4，104)安置為圍繞所 述蒸發(fā)腔室(2，102)中的轉(zhuǎn)動軸(116)轉(zhuǎn)動。
9.如權(quán)利要求8所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述冷凝腔室的所述外壁(115)適于 在所述冷凝腔的轉(zhuǎn)動過程中循環(huán)壓縮和膨脹所述氣袋(13，113)。
10.如權(quán)利要求9所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述蒸發(fā)腔室(2，102)具有與轉(zhuǎn)動 軸(116)相橫向的圓形橫截面(117)，并且所述轉(zhuǎn)動軸(116)關(guān)于該圓形蒸發(fā)腔室(2，102) 偏心地安置。
11.如權(quán)利要求9或10所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述冷凝腔室的所述外壁 (115)適于使得所述蒸發(fā)腔室O，102)中的所述液體(11，111)轉(zhuǎn)動以使得形成液體環(huán) (118)。
12.如權(quán)利要求9-11的任一項所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述導(dǎo)熱壁(6，106)形 成許多葉片(119)。
13.如權(quán)利要求12所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述冷凝腔室的所述外壁(115)的 每個軸向末端(120)形成盤狀板(121)，所述葉片(119)緊閉該盤狀板(121)。
14.如權(quán)利要求12或13所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述葉片(119)形成內(nèi)腔室 (122)，每個內(nèi)腔室形成所述冷凝腔室0，104)的一部分。
15.如權(quán)利要求12-14的任何一項所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述葉片(119)是 平的并從所述轉(zhuǎn)動軸(116)徑向延伸。
16.如權(quán)利要求8-15的任何一項所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述閥裝置(14， 114)包括圍繞所述冷凝腔室的所述外壁(115)中的所述轉(zhuǎn)動軸(116)安置的許多開口 (123)。
17.如權(quán)利要求8-16的任何一項所述的液體蒸發(fā)器，其特征在于，所述液體出口(5， 105)包括具有開口入口(125)的靜止的收集配置(IM)，該開口入口(125)逆著所述蒸發(fā) 腔室O，102)中的所述冷凝腔室(4，104)的轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動方向指向。
18.一種蒸發(fā)系統(tǒng)(1，101)中的液體(11，111)的方法，所述系統(tǒng)包括具有液體入口 (3，103)的蒸發(fā)腔室(2，102)、具有液體出口(5，105)的冷凝腔室(4，104)、安置有在所述蒸 發(fā)腔室(2，102)中的蒸發(fā)表面(7，107)和在所述冷凝腔室(4，104)中的冷凝表面(8，108) 的導(dǎo)熱壁(6，106)、泵結(jié)構(gòu)(9，109)和具有在所述蒸發(fā)腔室(2，102)和所述冷凝腔室(4， 104)之間的閥裝置(14，114)的流體連接通道(10，110)，所述方法包括通過所述液體入口 (3，103)供應(yīng)液體(11，111)到所述蒸發(fā)腔室(2，102)，以使得氣袋13，113)形成在所述蒸 發(fā)腔室(2,10 中，一部分所述液體(11，111)吸收熱能而蒸發(fā)到所述氣袋13，113)，使用所 述泵配置(9，109)從而循環(huán)增大和減小所述氣袋(13，11 中的壓力，以使得該壓力周期地 超過所述冷凝腔室G，104)中的壓力，所述閥裝置(14，114)將氣體從所述氣袋(13，113) 導(dǎo)引通過所述連接通道(10，110)到所述冷凝腔室G，104)，所述氣體散發(fā)熱能而在所述冷 凝腔室G，104)中冷凝，所述熱量的一部分通過所述導(dǎo)熱壁(6，106)從所述冷凝腔室(4， 104)傳遞到所述蒸發(fā)腔室0，102)，所述冷凝物06)從所述冷凝腔室(4，104)通過所述液 體出口 (5，105)被導(dǎo)引離開。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述冷凝腔室(104)圍繞所述蒸發(fā)腔 室(102)中的轉(zhuǎn)動軸(116)轉(zhuǎn)動并使得所述蒸發(fā)腔室(102)中的所述液體(111)轉(zhuǎn)動以 使得形成液體環(huán)(118)，所述冷凝腔室(104)在它的轉(zhuǎn)動過程中循環(huán)壓縮和膨脹所述氣袋 (113)。
全文摘要
一種液體蒸發(fā)器(1，101)，包括具有液體入口(3，103)的蒸發(fā)腔室(2，102)、具有液體出口(5，105)的冷凝腔室(4，104)、安置有在蒸發(fā)腔室(2102)中的蒸發(fā)表面(7，107)和在冷凝腔室(4，104)中的冷凝表面(8，108)的導(dǎo)熱壁(6，106)、泵結(jié)構(gòu)(9，109)和在蒸發(fā)腔室(2，102)和冷凝腔室(4，104)之間的流體連接通道(10，110)，蒸發(fā)腔室(2，102)適于包含液體(11，111)，其表面(12，112)鄰接氣袋(13，113)，連接通道(10，110)止于氣袋(13，113)。該液體蒸發(fā)器的新式之處在于，連接通道(10，110)設(shè)置有閥裝置(14，114)，該閥裝置允許當(dāng)氣袋(13，113)中的壓力超過冷凝腔室(4，104)中的壓力時允許從氣袋(13，113)向著冷凝腔室(4，104)的流體流動，并阻擋相反方向的流體流動，并且，泵結(jié)構(gòu)(9，109)適于循環(huán)地增大或減小氣袋(13，113)中的壓力，以使得它循環(huán)地超過冷凝腔室(4，104)中的壓力。這樣，其它從氣袋(13，113通過連接通道(10，110)泵送到冷凝腔室(4，104)，氣體發(fā)散熱能而在冷凝腔室(4，104)上冷凝，一部分熱能通過導(dǎo)熱壁(6，106)從冷凝腔室(4，104)傳遞到蒸發(fā)腔室(2，102)，并且冷凝物(26)從冷凝腔室(4，104)通過液體出口(5，105)被導(dǎo)引離開。新式的液體蒸發(fā)器(1，101)的優(yōu)點在于，它通過比現(xiàn)有技術(shù)的具有蒸汽壓縮的液體蒸發(fā)器更少數(shù)量的部件形成。
文檔編號B01D3/08GK102046252SQ200980117221
公開日2011年5月4日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者簡·奧爾森 申請人:恩沃瑟姆股份公司