薄膜系统及其使用方法和制造方法_2

文档序号:9567937阅读:来源:国知局
内的突出物115a_115p的较详细的视图在图1B中示出,其示出由虚线包围的、薄膜系统100的区域135的详细截面图。刮擦器刀片110a-110d可以被构造成依赖于诸如流体类型、蒸发速率等的特定因素以各种速度旋转。在实施方式中,刮擦器刀片110a-110d可以被构造成以约每分钟5转、约每分钟10转、约每分钟25转、约每分钟50转、约每分钟100转、约每分钟200转、约每分钟500转、以及在这些值的任意两个之间的范围(包括端点)旋转。在实施方式中,薄膜系统100可以使用仅一个刮擦器刀片110a-110do在其它实施方式中,薄膜系统100可以使用2、3、4、5或6个刀片110a_110d。
[0024]刮擦器刀片110a-110d可以被设置成使得刮擦器的至少一部分接触在顶表面107上分散的流体的至少一部分。在实施方式中,刮擦器刀片110a-110d的至少一部分可以接触顶表面107的至少一部分。在另一个实施方式中,刮擦器刀片110a-110d的至少一部分在刮擦器刀片在顶表面上方的移动的特定部分期间可以接触顶表面107的至少一部分。
[0025]在顶表面107上分散的流体可以具有特定膜厚度并且可以覆盖顶表面的特定百分比的表面面积。随着刮擦器刀片110a-110d旋转,刮擦器接触流体的至少一部分,因而将流体扩展出去形成薄膜。流体的膜厚度可以因此减小(对于薄膜的形成的较详细描绘,参见图2A和图2B),并且流体可以在顶表面207的较大百分比的表面面积上分布。另外,随着突出物115a-115p在通道120a_120d内移动,突出物接触通道内的流体的至少一部分并且在其中形成流体薄膜。这样,随着刮擦器刀片110a-110d旋转,流体薄膜在顶表面107上且在通道120a-120d内形成。
[0026]流体的厚度和覆盖以及从刮擦器刀片的旋转得到的薄膜的厚度和覆盖可以具有根据此处描述的一些实施方式能够操作的任意值。例如,薄膜的厚度可以依赖于流体类型、使用流体系统的工艺、薄膜系统的尺寸(例如,脱盐设施相对于计算设备冷却系统)及其组合。在实施方式中,刮擦器刀片110a-110d可以被构造成形成具有约10纳米、约100纳米、约500纳米、约0.1毫米、约1毫米、约10毫米、约100毫米以及在这些值的任意两个之间的范围(包括端点)的厚度的薄膜。在另一个实施方式中,刮擦器刀片110a-110d可以被构造成形成具有约100毫米、约500毫米、约1厘米、约3厘米、约5厘米、约10厘米以及在这些值的任意两个之间的范围(包括端点)的厚度的薄膜。
[0027]流体支撑结构105及其部件(诸如顶表面107、刮擦器刀片110a_110d和突出物115a-115p的部分)可以由各种材料形成。根据一些实施方式,该材料可以被构造成抵抗薄膜系统100中使用的特定流体的腐蚀,以便利薄膜的形成、以便利使用流体支撑结构105的工艺(例如,蒸发)及其组合。这些材料的非限定示例包括金属(例如,钢、碳钢、低合金钢、铝、镍、镉、及其组合以及其合金)、陶瓷、塑料(例如,聚氯乙烯)、橡胶及其组合。
[0028]在实施方式中,薄膜系统100可以被构造成依赖于蒸发的工艺的部件,诸如热管道、冷凝器、蒸汽室、脱盐系统、毛细栗循环、蒸馏系统、化学分离系统和电子冷却系统(例如,计算设备中央处理单元冷却系统)。在这些实施方式中,流体支撑结构105可以被构造成蒸发结构,该蒸发结构被构造成便利在顶表面107上和在通道120a-120d内的流体的蒸发,例如,通过使用被构造成加热流体的加热器(未示出)。
[0029]图1B示出根据第一实施方式构造的薄膜系统的一部分的截面图。具体地,图1B例示图1A的由虚线包围的区域135的截面图。通道120b-120d可以被以各种尺寸构造,例如,宽度140和深度145。在实施方式中,通道120b-120d的宽度140可以是约10纳米、0.1毫米、约1毫米、约1厘米、约10厘米、约50厘米、约1米、约10米以及在这些值的任意两个之间的范围(包括端点)。在实施方式中,通道120b-120d的深度145可以是约10纳米、0.1毫米、约1毫米、约1厘米、约10厘米、约50厘米、约1米、约10米以及在这些值的任意两个之间的范围(包括端点)。在实施方式中,全部通道120b-120d可以具有相同尺寸。在另一个实施方式中,通道120b-120d中的至少一部分可以具有不同尺寸(例如,内通道可以具有比外通道大的宽度等)。
[0030]如图1B所示,刮擦器刀片110c可以被设置成距顶表面107距离150。距离150可以基于各种因素来构造,诸如流体类型、薄膜系统100及其部件的尺寸、薄膜的期望厚度等。在实施方式中,刮擦器刀片110C可以包括定位在刮擦器刀片的下部的边缘160。边缘160可以操作以便利薄膜的形成等等。在实施方式中,边缘160可以由弹性、柔性或半柔性材料形成,诸如橡胶或基于橡胶的或类似橡胶的材料。在其它实施方式中,边缘160可以由吸收流体的材料形成,诸如类似海绵的材料。突出物115b-115d可以被构造成各种形式,诸如固体、半固体、多孔等。例如,在实施方式中,突出物115b-115d可以由多孔刷子、纤维刷子、橡胶刷子、刚毛、网状物和/或海绵材料部分形成。在这些实施方式中,多孔刷子、纤维刷子、刚毛、网状物和/或海绵材料部分可以被构造成防止通道120a-120d内的流体干涸等等。在一些实施方式中,刮擦器刀片110c的至少一部分可以由多孔刷子、纤维刷子、刚毛、网状物和/或海绵材料部分形成。
[0031]突出物115b_115d可以根据不同构造设置在通道120a_120d中。例如,突出物115b-115d可以完全设置在通道120a-120d内、突出物的至少部分在通道外部延伸、突出物的至少一部分与通道的至少一部分(例如,通道的底部和/或侧壁)接触、与通道壁和/或刮擦器刀片110c相对成角度、或其组合。
[0032]图1C示出根据第二实施方式的示例性薄膜系统。如图1C所示,薄膜系统155可以包括四边形成型的流体支撑结构105,其具有设置在其顶表面107中的通道120a-120d。刮擦器刀片110可以被构造成使用刀片驱动部件160在顶表面107上方移动,刀片驱动部件160诸如马达、条带系统等。刮擦器刀片110可以包括突出物115a-115p,突出物115a_115p被构造成随着刮擦器刀片在顶表面107上方移动而在通道120a-120d内移动。流体支撑结构105可以被构造成接收流体。随着刮擦器刀片110在顶表面107上方移动并且突出物115a-115d在通道120a-120d内移动,流体可以在顶表面上和在通道内被形成为薄膜。如图1A和图1C所指示,流体支撑结构105在形状或大小上不受限制,并且可以是适用于根据此处描述的一些实施方式能够操作的流体支撑结构的任意形状或大小。
[0033]图2A和图2B示出根据一些实施方式的薄膜形成的例示图。如图2A所示,流体支撑结构235可以包括其中设置了通道220a-220c的顶表面230。流体225可以分散在顶表面230上和在通道220a-220c内。刮擦器刀片210可以被设置在顶表面230上方并且可以具有从其延伸并且到通道220a-220中的突出物215a_215c。在图2A中描绘的流体225的设置仅是例示,例如,示出在没有刮擦器刀片210的操作的情况下流体可以具有特定厚度。图2B描绘在刮擦器刀片210在顶表面230上和突出物215a-215c在通道220a_220c内的运动之后或期间流体225到薄膜的形成。如图2B所例示,刮擦器刀片210在顶表面230上和突出物215a-215c在通道220a_220c内的移动可以操作以迫使流体225成为具有比在没有刮擦器刀片在顶表面上和突出物在通道内的移动的情况下的流体的厚度小的厚度的薄膜构造。
[0034]图3示出根据第三实施方式的示例性薄膜系统。如图3所示,薄膜系统300可以包括腔室330,腔室330具有被构造成支撑流体320的流体表面325。水平薄膜系统300可以包括转轮-条带结构,其包括两个转轮305a、305b和绕在这两个转轮上的条带315。驱动元件(未示出)可以被构造成使得转轮305a、305b中的至少一个旋转,因而使得条带315和不直接通过驱动元件旋转的转轮旋转。条带315可以包括突出物310a-310h,突出物310a-310h被构造成随着条带绕着转轮305a、305b旋转而与流体320的至少一部分接触。随着条带绕着转轮305a、305b旋转,突出物310a_310h可以被构造成将流体320形成为薄膜。在实施方式中,如果条带315具有较多的突出物310a-310h,则可以降低产生流体320的薄膜需要的旋转速度。相反地,如果条带315具有较少的突出物310a-310h,则可以提高产生流体320的薄膜需要的旋转速度。
[0035]在实施方式中,薄膜系统300可以被竖直定向,其中转轮305a、305b可以被定位在竖直平面中(例如,转轮305a定位在转轮305b上方)而不是图3中描绘的水平面。由于各种因素,诸如空间需要、冷却目标(例如,在基于冷凝-蒸发的冷却系统中)、流体320的类型等,可以使用薄膜系统300的竖直定向实施方式。例如,在竖直定向实施方式中,流体320可以足够黏使得薄膜的至少一部分可以形成在腔室330的侧壁上。
[0036]图4示出根据一些实施方式的示例性冷凝-蒸发系统。在实施方式中,冷凝-蒸发系统可以被构造成水处理系统。如图4所示,冷凝-蒸发系统400可以包括用于冷凝-蒸发系统的冷凝-蒸发循
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