[发明专利]热交换器和用于从空气中提取水的装置及其制造方法

说明书

本申请公开了一种热交换器，包括通过空隙组装到凸起板的翅片和管组的堆叠。翅片与空隙重叠，从而将翅片的外围边沿附接到围绕空隙的板上的外围边沿。还提供了包括贯通流体孔口的翅片。还提供了包括使得能够选择性地密封相邻板之间的间隙的横向外围突起的板。还公开了包括被配置为减小热交换区中的不同通道突起之间的不均匀流体质量流的均匀化突起的板。还公开了一种包括交替放置翅片和板或预组装的翅片和板组的组装方法，以及一种通过非选择性施加密封剂或热量来选择性地密封热交换器的面的方法。还公开了一种制冷装置，制冷装置包括本发明的热交换器，其使得离开热交换器的空气流穿过冷凝器或蒸发器。

技术领域

本发明涉及热交换器的领域。更具体地，本发明涉及热交换器装置及其制造。

背景技术

从气体中提取液体(诸如从空气中提取水)是众所周知的，并且通常涉及通过将气体的温度降低到露点温度以下来实施包含液体蒸汽的气体的冷凝状况，由此致使蒸汽冷凝并且由此从载气释放液体。尽管该方法高度可用，但使用其的一个主要障碍是需要以蒸气潜热和冷却大量载气的副产物的形式排出大量热能。高能量成本和可用系统的高成本通常使该解决方案不经济。给定量的提取水的能量成本是决定选择该解决方案的重要因素。

发明内容

本发明的实施例的描述描绘了一种热交换器和一种方法，其各自能够减小能量消耗，并且能够减小这种类型的解决方案中的提取机器的操作成本和生产成本。

当需要加热并且有可能或需要冷却回去时，本发明的另一种实施方式能够减小过程中的能量成本。

本发明涉及包括翅片和管式热交换器和板式热交换器的热交换器。所述翅片和管式热交换器包括翅片的堆叠，所述翅片包括与穿过的热交换管耦接的至少一个通孔。所述板式热交换器包括板的堆叠、至少两组流动入口和两组流动出口，所述板的至少一部分包括空隙和凸起。所述翅片和管式热交换器的所述翅片的至少一部分中的每一个至少部分地附接到所述对应板式热交换器的板或被其包围以限定翅片和板的组(SFP)，并且其中以下中的至少一个：(i)不同板的交替顺序；以及(ii)所述堆叠中的板的交替取向，适于实现在所述SFP上方和下方的(i)同时反向流体流、(ii)交叉流体流或(iii)半反向-交叉流体流中的一个或多个。具有管(例如，热交换流体管)的SFP的堆叠的组装限定了组装到板的翅片和管的热交换器(HEFTAP)。

在第一方面中，本发明公开了一种HEFTAP，所述HEFTAP包括翅片，所述翅片至少部分地与所述对应板的所述空隙重叠，并且所述翅片的外围边沿的至少一部分附接到围绕所述板的所述空隙的外围边沿的至少一部分以使得在所述板的任一侧上方流动的流体与所述翅片进行接触。

在第二方面中，本发明公开了一种HEFTAP，其中所述翅片的至少一部分包括允许流体从所述翅片的一侧传递到另一侧的至少一个贯通流体孔口。

在第三方面中，本发明提供了一种HEFTAP，其中所述板包括横向外围突起，其被设计成在所述板与另一个板堆叠时在旨在要密封的外围位置处形成以下中的至少一个：

(i)所述外围突起与面向所述外围突起的相邻板的表面之间的间隙，其为足够窄的以使得施加的粘合剂能够填充所述间隙；以及(ii)所述两个板的外横向宽度，其使得所施加的粘合剂能够环绕所述板的所述外边缘；

并且其中所述板被设计成当所述板与另一个板堆叠时，在所述间隙应当保持开放的位置处形成所述板的所述边缘和面向所述第一板的所述相邻板的所述边缘之间的间隙，所述间隙应大于允许所施加的粘合剂填充或环绕所述间隙的间隙，使得所述间隙保持打开。

在第四方面中，本发明提供了一种HEFTAP，其中所述板包括横向外围突起，其被设计成在所述板与另一个板堆叠时在旨在要密封的外围位置处形成在所述外围突起和面向所述外围突起的相邻板的表面之间的间隙，其为足够窄的以使得所述板的所述边缘在加热时能够熔化和聚结；并且