CN105829821B - 一种蒸发和吸收单元 - Google Patents

Abstract

一种用于吸收式热泵或单一冷却剂冷却过程的蒸发器，所述蒸发器包括多个叠板(200；400)，该多个叠板(200；400)设有挤压图案、蒸汽引导空间(295；495；2001)以及外壁(210；410)，所述挤压图案用于保持板彼此之间具有一定距离以形成换热带(300；500；700；2002)，所述换热带设计为使得通过所述带的内表面形成流通通道，所述流通通道连接热载体入口和热载体出口，其中通过将冷却剂入口(240；440)设置在热载体通道的上方，使得冷却剂在热载体通道的外表面上形成降膜，其中通过来自从所述入口流动至所述出口的热载体的热量从所述外表面蒸发的冷却剂快速地进入所述蒸汽引导空间(295；495；2001)。所述蒸汽引导空间(295；495；2001)设置在所述换热带(300；500；700；2002)与所述外壁(210；410)之间。

Description

一种蒸发和吸收单元

技术领域

本发明涉及一种用于吸收式热泵或单一冷却剂冷却过程的蒸发器，该蒸发器包括多个叠板，所述叠板设置有挤压图案，以保持所述板之间的距离，从而形成换热带(heatexchanging strip)、蒸汽引导空间(vapor leading spaces)和外壁(outer walls)，所述换热带被设计为使得流通通道由所述带的内表面形成，所述流通通道连接传热载体(heatcarrier)入口和传热载体出口，其中，通过将冷却剂入口设置在所述传热载体通道的上方，使得冷却剂在传热载体通道的外表面上形成降膜(a falling film)，其中，通过来自从所述入口流动至所述出口的热载体的热量从所述外表面蒸发的冷却剂快速地进入所述蒸汽引导空间。

现有技术

吸收系统已经长时间用于制冷机(refrigerators)中，例如，酒店客房的迷你酒吧的制冷机中，以及用于移动应用和没有电网的偏远地区的制冷机中。

吸收制冷机使用吸收和吸附两种液体冷却剂，并且由高温热源提供动力，例如天然气燃烧器(a gas burner)。本领域技术人员已知晓吸收过程的功能，并且因此不再赘述。

过去的大约十年时间一直对吸收式热泵具有浓厚的兴趣；在欧洲大陆，通过天然气供暖是非常常见的，并且吸收式热泵是一种可能的方法来减少天然气消耗的至少2倍。

在吸热电路中设有至少五个换热器；一个发生器(generator)，在发生器中通过高温热源加热冷却溶液，使得挥发性成分从载体(carrier)中挥发出去；冷凝器，在冷凝器中所述挥发性成分被浓缩；蒸发器，其中，挥发性成分通过低温热源蒸发；吸收器，其中，低挥发性成分被吸入到所述载体；以及溶液换热器，其中，来自发生器的载体与从来自吸收器的载体进行热交换，在到达发生器的过程中，吸收器具有高容量的挥发性成分。

一般情况下，热泵由所谓的开/关操作进行控制，为了获得吸收过程的快速启动，重要的是蒸发器和吸收器的热惯性尽可能的小。

现今，通常通过设置管壳式换热器(a tube-and-shell heat exchanger)以及用于在换热器中包括的管上设置“降膜”的方法来解决上述问题。通过与例如管中流动的盐水热交换，使得由降膜形成的蒸汽快进入由围绕管的壳体限制的空间中。

然而，管壳式换热器的制造成本是昂贵的，尤其是小型吸收式热泵。

管壳式换热器的一种新的发展趋势是换热器，其中“管”由具有包括脊和凹槽的挤压图案的金属片制成，以用于在形成流通通道的情况下保持相邻板之间具有一定距离，其中在密封隔间中(in a pressure tight compartment)，每个其他通道都向周围完全开放敞，该隔间由焊接的金属片或铸造的金属框制成。这些组件的制造成本和材料消费非常昂贵。本发明旨在提供一种换热器，该换热器具有现有技术的换热器的优点，但是可以更有成本效益的方式制造。

发明内容

上面和其他问题将通过蒸发器解决，其中在换热带与外壁之间设有蒸发引导空间。

为了平衡蒸发引导空间中的通道之间的气流的差异，可以设有开口。

为了使来自蒸发器的额外的非蒸发冷却剂成为可能，所述蒸发器还包括冷却剂出口，冷却剂出口用于在不蒸发的情况下使从所述冷却剂入口下落在所述换热带的外表面上的冷却剂排出。

气体出口位于冷却剂入口的上方，气体出口可以用于使蒸发的流体流出。

如果吸收过程中使用蒸发器，吸收部可以连接至气体出口。

在本发明的一种实施方式中，吸收部可以与蒸发部相同。

为了便于制造过程，蒸发部和吸收部可以由同片金属片制造。

附图说明

在下文中，将参考附图对本发明进行描述，其中:

图1是根据本发明的蒸发器中使用的典型的吸收系统的示意图；

图2是根据本发明的一种实施方式的蒸发器中使用的冲压板的俯视图；

图3是根据本发明的另一种实施方式的蒸发器中使用的冲压板的俯视图；

图4是根据本发明的再一种实施方式的蒸发器中使用的冲压板的俯视图；

图5是根据本发明的一种实施方式的蒸发器中使用的冲压板的俯视图；

图6是根据本发明显示的蒸发器的再一种可使用的板；

图7是根据本发明的蒸发器中使用的另一种不同的板；

图8是根据本发明的再一种实施方式的冲压板的俯视示意图。

具体实施方式

图1中，典型的吸收式热泵系统1包括冷凝器(condenser)100、第一节流阀11、蒸发器(evaporator)120、吸收器(absorber)130、泵140、第二节流阀150、溶液换热器160以及发生器160。这些部件(component)由管道网络连接，所述管道网络中容纳有挥发性成分(avolatile component)和能够吸收所述挥发性成分的载体的混合物。

在下文中，将参考附图1中的部件对吸收过程进行简要地描述。

在发生器中，挥发性成分和载体的混合物通过高温热源(例如，石油或天然气火焰)加热。挥发性成分将与载体分离，并且以气态的形式被传送至冷凝器，其中气态蒸汽将在与例如建筑(building)的供热系统的传热载体热交换的情况下冷凝。挥发性成分蒸汽的产生和冷凝都是在相当高的压力下发生的。

此时，液态挥发性成分流经节流阀，使得挥发性成分的压力和沸点相应地降低。在经过节流阀之后，挥发性成分进入蒸发器，其中挥发性成分通过低温热源(例如，从盐水回路(a brine circuit))从例如土壤或地下水收集热量的方式蒸发。随后，气态挥发性成分进入吸收器，来自发生器的液态载体在吸收器中喷射，使得气态挥发性成分可以通过载体吸收。吸收产生热量，该热量与例如建筑的上述供热系统的热载体进行热交换。

具有吸收的挥发性成分的载体通过泵140经由溶液换热器泵入发生器170，其中具有吸收的挥发性成分的载体与已经流过发生器的载体(即，具有低含量的挥发性成分的载体)进行热交换，使得具有吸收的挥发性成分的载体将进入具有相对高温的发生器，并且具有低含量的挥发性成分的载体将进入具有相对低温的吸收器。为了保持发生器和冷凝器中的高压，节流阀150是必要的。

在图2中，示意性的示出了板200，板200包括在适合于上述公开的过程的蒸发器中。板200优选地由金属片(sheet metal)制成，并且板200设有脊和凹槽，脊和凹槽设置为在通过某种方式(将在下文描述)形成流通通道时保持相邻板之间具有一定距离。优选地，所述金属片堆叠放置并钎焊，以形成所述蒸发器。

板200包括边缘部210，该边缘部210具有从板平面沿垂直方向延伸的裙边(未显示)。这些裙边(skirts)被设计为一旦上述堆叠的板被钎焊，这些裙边就接触相邻板的裙边以形成紧密的密封。关于边缘部，可以提供包括脊220和凹槽230的部分，脊和凹槽被设计为接触相邻板的脊和凹槽以形成支撑，使得在钎焊操作时，堆叠的板不会一起掉落或收缩(shrink)。

板200也包括一个用于使流体被蒸发的入口240、一个盐水出口250，一个盐水入口260以及至少一个用于非蒸发流体的出口270，所述入口240部分地通过护罩(a shroud)245包围。板200也公开了气体出口280和可选的气体循环开口290。蒸发带(An evaporatorstrip)300设有脊310和凹槽320，以在盐水入口260与盐水出口250之间形成流通通道。

板200被设计为通过与相邻板共同形成流通通道，相邻板基本为板200的镜像；唯一例外的镜像是蒸发带和边缘部的脊和凹槽的方向；然而在图2中蒸发带的脊和凹槽形成指向上的箭头，相邻板的蒸发带的脊和凹槽将形成指向下的箭头。边缘部的脊和凹槽向上指向右，然而相邻板的脊和凹槽将向下指向右。因此一个板的脊将形成与上面相邻板的凹槽接触的接触点，并且一个板的凹槽将形成与下面相邻板的脊接触的接触点。

应该注意的是，可以由提供的具有裙边的边缘部代替，提供具有抬高区域(elevated area)的边缘部是可能的，如果其中一个板倒置，该抬高区域应该接触相邻板的相应抬高区域。在这种板的设计中，不可能提供具有人字形(herringbone)图案的脊310和凹槽320，例如，图2中所示。而是脊310和凹槽320以倾斜方式延伸遍布整个蒸发带300；否则，相邻带的脊和凹槽将不会交叉。

围绕带300的板部和所有端口被设置在不同高度上，以用于允许控制例如盐水、气体、液态挥发性成分和载体的流动。参见板200，围绕盐水入口和盐水出口的板区域设置在低的水平高度上，然而护罩、围绕用于流体蒸发的入口的板区域、带300以及用于非蒸发流体的至少一个出口设置在高的水平高度上。由于与板200相邻的板是板200的镜像，这意味着围绕盐水入口和盐水出口的板区域设置在高的水平高度上，然而围绕用于流体蒸发的入口的板区域、带300以及用于非蒸发流体的至少一个出口设置在相邻板的低的水平高度上。

然后，通过将板200与相邻板堆叠放置，将会在板之间形成不同的通道。之后，板200与放置在板200上方的相邻板之间形成的通道将被公开。如前所述，相邻板是另一个板的镜像，意味着两个相邻板的护罩、围绕用于流体蒸发的入口的板区域、围绕带300的区域以及围绕用于非蒸发流体的至少一个出口的至少区域将会相互接触。相邻板的脊和凹槽也会相互接触，使得板相互保持一定的距离。

两个板之间的接触面将在随后的钎焊过程形成紧密密封，其中板利用焊接材料通过钎焊相互连接，所述焊接材料具有比制成板的金属更低的熔点(一般地，钎焊材料为铜，但也可以使用其他材料，例如具有以金属熔点抑制剂的形式的添加剂的不锈钢，如硅和/或磷。板优选地由不锈钢制成)。

因此，在板之间形成有不同的空间或流通通道；在板200的一侧上，在盐水入口和盐水出口之间设有流通通道，在板200的另一侧上，从用于流体蒸发的入口到至少一个非蒸发流体的出口设有流通通道295或蒸汽引导空间(vapor leading spaces)。相同的流通通道295与可选的气体循环开口290和气体出口280连通。气体循环开口290具有平衡蒸汽引导空间中气压差的作用。同样，通过在板区域中移除材料，使得相邻的蒸汽引导空间彼此分开，从而使得蒸发器的热惯性(thermal inertia)变小。换言之，从过程的开始直到从蒸发器蒸发出一定质量流(a certain mass flow)的时间将会缩短。

在盐水流通通道与此流通通道之间没有液体接触。如前所述，通过重叠裙边之间的相互作用，也存在围绕板的圆周的紧密密封。端板(End plates)(未示出)设置在堆叠的板的任意侧上，并且端板设置有用于让液体由蒸发器中进入和喷出的适当的开口。显然地，端板中没有提供气体循环开口290。

在使用中，蒸发器包括板200和相邻板，板200和相邻板堆叠在一起并钎焊形成蒸发器，所述蒸发器的上部位置具有气体出口，并且因此在下部位置具有用于非蒸发流体的至少一个出口。盐水入口和出口连接至用于在二者之间提供盐水流(a flow of brine)的外部回路(an external circuitry)。

用于液体蒸发的入口连接至流体源(在上面参考图1描述的热泵系统的情况下，流体源为来自膨胀阀的流体)，并且气体出口连接至吸收器。如果能够确保带300的所有表面均通过冷却剂湿润，则将增加蒸发器的效果。确保此效果的一种方式是通过在入口240设置分配管(distribution pipe)，例如欧洲专利申请08 499 27.2中公开的分配管的类型。分配管的开口将流体均衡地分配至所有的板间隙。

如果最终是非蒸发流体(在此情况下，非蒸发流体为载体和挥发性成分的混合物)，如果最终蒸发了的挥发性成分的比例过低，用于非蒸发流体的至少一个出口中的一个出口也可以连接至用于蒸发流体的入口。用于非蒸发流体的至少一个出口中的其他出口连接至上述吸收系统的发生器。

在本发明的另一种实施方式中，如图3所示，发生器和吸收器已经结合成一个单独的单元。

再次参考图3，显示了根据本发明的结合的蒸发器和吸收器的板400。板400包括外边缘420，其中外边缘设置有裙边(未显示)，当板400和相邻板堆叠在一起以形成所述结合的蒸发器和吸收器时，所述裙边彼此重叠设置，因而为周围提供密封。

如图3中所见，板400包括在沿轴向延伸的中心轴线的左侧和右侧具有相同的样子的部件。接下来，结合的蒸发器和吸收器将被视为具有图3右侧上的蒸发器和图3左侧上的吸收器。部分通过护罩445覆盖的用于流体蒸发的入口440对应于载体的入口640，盐水出口450对应于用于例如住宅供暖系统的热载体的出口650，蒸发带500对应于吸收带700，两个带500、700设置有包括脊510、710和凹槽520、720的挤压图案，当板400与相邻板堆叠在一起以用于形成结合的蒸发器/吸收器时，脊510、710和凹槽520、720被设置用于保持板400与相邻板之间具有一定的距离。

用于非蒸发流体的至少一个出口470对应于用于具有吸收的挥发性成分的载体溶液的至少一个出口670。

在蒸发部与吸收部之间设有分割壁800(a partitioning wall)，在这里是分隔壁800(a dividing wall)。所述壁可以以不同方式设计。例如，可以延续裙边410以形成壁。也可以在板400和相邻板上设置高区域和低区域以提供密封。由此而论，值得提及的是，可以设计裙边和高区域和低区域，以在分隔壁800内提供密封的密封空间。从热的角度来看，这是非常有益的；大多数换热器在真空环境下在炉中钎焊，并且如果形成密封空间，在钎焊过程之后也将保持真空。

众所周知，真空是人类已知的最好的热绝缘体，并且通过在分隔壁中设置真空空间，吸收部与蒸发部之间的热传递显著减少。

参见图4，显示了根据本发明的蒸发器的一种实施方式的板1100。板1100包括用于载体和挥发性成分的混合物的入口1110、用于气态挥发性成分的出口1120、盐水入口1130、盐水出口1140以及载体出口1150。此外，板1100包括两个不同的区域AA和AB，其中区域AA包括脊AR和凹槽AG，区域AB包括脊Ar和凹槽Ag。如图4所见，区域AA和AB的脊和凹槽沿稍微不同的方向延伸，并且这里脊AR是脊Ar的两倍。之后还有更多。

在使用中，板1100将与两个其他的板(未显示)相邻，该两个其他的板具有相应的用于载体、挥发性成分、具有载体和挥发性成分的溶液以及盐水的入口和出口开口，以及相应的区域AA和AB。相邻于板1100的板与板100非常相似，但是脊和凹槽以及围绕入口和出口开口的区域的高度与另一个板成镜像。同样，相邻板的区域AA和AB的脊和凹槽被设置为，使得相邻板的脊和凹槽将在相邻板的脊和凹槽的交叉处之间形成接触点。同样，板的边缘区域设置有裙边，所述裙边设计为使得相邻板的裙边将重叠以密封两个板之间的空间。

为了形成根据本发明的蒸发器，上面公开的多个板1100和其相邻板相互堆叠以形成叠板，正如图2和图3中实施方式所公开的。一般地，钎焊材料层放置在板之间的空间中，之后叠板设置在钎焊炉中以被钎焊至蒸发器。在钎焊时，通过脊和凹槽形成的接触点与板的裙边钎焊在一起，使得板在彼此之间形成板间空间(interplate spaces)。

正如在上面简要提到的，围绕入口和出口开口的区域设置在不同高度上，使得能够在开口之间选择性的连通，并且可以获得板间空间(interplate spaces)。

在板100的情况下，盐水入口1130与盐水出口1140之间连通，也可以是载体/挥发性成分的入口和出口1110、1120、1150之间连通。在第一对板之间，所述盐水入口与出口之间的连通将穿过区域AA发生，并且冷却剂入口和出口之间的连通将穿过区域AA和AB发生。

在使用中，盐水或其他能量提供者将由盐水入口1130流至盐水出口1140，并且具有比挥发性成分的沸点温度更高的温度。应该注意的是，蒸发器优选地被安装为：使得盐水以向上的方向流动，即与重力相反的方向。

使蒸发的载体和挥发性成分的混合物经过冷却剂入口1110，并且允许沿通过区域AA限制的空间的壁向下流动。由于脊AR和凹槽AG沿不同方向延伸，使得液体混合物将平衡地分散(spread)并且形成覆盖区域AA大部分的膜。正如提及的，盐水温度为使得盐水温度超过挥发性成分的沸点温度。因此，挥发性成分将会从覆盖区域AA的膜中汽化。从覆盖区域AA的膜中已经蒸发的挥发性成分可以离开此区域并进入区域AB中，其中不与任何盐水发生热交换。由于蒸发的冷却剂没有其他办法离开，因此将被迫通过出口1120离开区域AB。

当进入区域AB时，可以通过设置开口以增加此区域的有效容积，该开口使得蒸发的冷却剂可以流至板两侧上的端口1120；在此情况下，区域AA的盐水流通部(the brineflow portion)从与区域AB的连通中密封是至关重要的。

与现有技术的蒸发器的板相比，本发明的蒸发器中很少会有过热的蒸发的冷却剂。

在图5中显示了本发明的另一种实施方式。对于图4中显示的实施方式，对于已经被标记的特征，以11开头的四位数字通过以12开头的四位数字所代替；例如，图1的实施方式的盐水入口端1130在图5的实施方式中表示为1230。除此以外，特征的功能为如图4的实施方式中所示的。

图4的实施方式与图5的实施方式之间的主要差异在于，图5的实施方式中很少会存在蒸发的冷却剂的过热现象，由于蒸发的冷却剂将移动较短的中间距离，该中间距离从冷却剂在区域12A中蒸发时开始直到进入其中不会发生热交换的区域12B。

本发明的另一种实施方式的板400，即图6中所示的结合的蒸发器和冷凝器。正如前面的实施方式中，以本领域技术人员公知的方式，图6的板1400堆叠放置，以使得相邻板形成用于流体热交换的流通空间。根据本实施方式的结合单元包括用于载体和挥发性成分的混合物的入口1310、用于载体的出口1315、盐水入口1330、盐水出口1340，盐水加热区域13A使得进入入口1310的与载体混合的挥发性成分在向下流至区域13A时蒸发。冷凝器1400的开口1320连接区域13B，该区域13B具有与之前公开的实施方式的区域AB和12B相同的功能。

冷凝器1400包括两个不同的区域，即区域AC和区域AD，其中，区域AC类似于区域13B，在其中没有热交换发生，并且其中，区域AD类似于区域13A，其中在通过开口1320进入冷凝器的气态物质以及通过冷却入口1410进入由两个相邻板限定的空间并通过出口1420离开所述空间并且不与容纳气态媒介的空间接触的冷却液体之间存在热交换。气体与冷却液体之间的热交换将所述气体冷凝成液滴，并且所述液滴将凝聚成液流，向下流至区域AD，直到到达冷凝器出口1430，所述液滴可以从冷凝器出口1430提取。

此外，溶液入口1440被设置用于与出口1430连通。在使用中，具有非常低含量的挥发性成分并且因此具有高亲和力的载体通过溶液入口提供，使得将在区域AD上形成降膜。在此，在形成热量的情况下，将吸收气态挥发性成分，并且将形成的热量传递至冷却入口1410与出口1420之间流动的液体。在此空间流动的液体可以为例如家庭供暖系统中的加热液体。

在一种实施方式中，区域AD(和入口和出口1410、1420)能够省略。在此情况下，由于运行在从出口1430到使得冷却液冷却的外部换热器(未显示)再到入口1440的回路(loop)中的冷却液之间接触，因而发生冷凝(或吸收)。通过利用此实施方式，可以使用所有板的两侧作为使得进入冷凝器的气体冷凝或被吸收成循环在封闭回路中的液体的区域。

参见图7所示的板2000是本发明公开的再一种实施方式。板2000包括气体出口2100、溶液入口2110、第一盐水连接件2120、第二盐水连接件2130以及载体出口2150。护罩2160覆盖溶液入口2110。此外，板设置有包括脊和凹槽的挤压图案，脊和凹槽适合于保持相邻板之间具有一定距离，使得在板之间形成板间流通通道(interplate flow channels)。通过在高或低水平高度上提供区域，在不同的开口之间提供选择性的连通是可能的。参考图2和图3此设置已经在上面以相同的方式公开了，并且因而在此不再赘述。

板2000包括三个不同的区域，即气态区域2001、降膜区域2002以及浸没区域(aflooded area)2003。

出口和入口被设置为，使得气体出口2100、溶液入口2110以及载体出口2150之间彼此流体连通，同时第一和第二盐水连接件2120、2130彼此流体连通。盐水连接件之间的流体连通将通过降膜区域2002和浸没区域2003发生，同时溶液入口、载体出口和气体出口之间的连通将穿过整个板区域发生。正如本领域技术人员理解的，盐水连接件之间的连通发生在第一板间隙之间，并且气体出口2100、溶液入口2110以及载体出口2150之间的连通发生在第二板间隙之间。

在使用中，包括载体和挥发性成分的溶液流经溶液入口2110。护罩2140确保溶液向下流动至降膜区域2002。在降膜区域中，溶液将形成朝向浸没区域2003向下流动的薄膜，同时在流动溶液的板之间的相对侧，溶液与盐水连接件2120和2130之间流动的盐水热交换。

当降膜已经完全降落至浸没区域2003时，挥发性成分的主要部分已经蒸发，并且因此通过气态区域2001离开蒸发器。包括一些挥发性成分的剩余载体进入浸没区域，浸没区优选地填充有具有一些挥发性成分的载体。然而，正如上面提及的，盐水也在浸没区域流动，意味着载体与盐水之间在此区域进行热交换。因此，一些剩余挥发性成分也将在浸没区域中汽化。

最后，具有低含量的挥发性成分的载体可以从载体出口2150提取。

在降膜区域，从溶液蒸发的挥发性成分的量不充足的情况下，可以将来自载体出口的载体泵送至溶液入口，以用于降膜区域和浸没区域的另一轮循环。在此情况下，优选地设置第二出口，该第二出口位于载体出口2150的上方，并且吸引载体进入溶液入口，以通过此第二出口用于降膜区域的另一轮循环，使得增加在浸没区域的滞留时间，并且因此增加用于汽化挥发性成分的时间。

正如上面简单提及的，板400和板200与相邻板钎焊在一起，以形成蒸发器和/或结合的蒸发器和吸收器。钎焊过程包括提供具有钎焊材料涂层的板(该板可以由不锈钢或铝制成)。也可以提供钎焊材料的薄板，该薄板沿板200、400切割和冲压。钎焊材料具有比形成板的材料的熔点温度低的熔点温度。用于不锈钢的钎焊材料的已知例子为铜和具有熔点抑制剂(a melting point depressant)(例如，硼(B)和/或磷(P)和/或硅(Si))的不锈钢。

然而，在吸收过程的情况下，载体和挥发性成分通常都非常活泼；因此，必要时可以使用较多的化学的惰性钎焊材料，例如，铬(Cr)和/或镍(Ni)。

另一种选择是在用于进入并与冷却剂和盐水接触的板200和400的侧面使用单独的钎焊材料。如上面提及的，板200和400以及他们各自的相邻板并不完全相同。因此，不可能使用相同的工具冲压板200、400和他们的相邻板。因此板200、400可以与第一钎焊材料的薄板一起冲压，相邻板与第二钎焊材料一起冲压。通过此操作，可以获得蒸发器和/或吸收器或结合的吸收器，其具有第一钎焊材料钎焊的盐水通道(即，分别位于入口和出口450、460；650、660和250、260之间的通道)和第二钎焊材料钎焊的所有其他流通通道，即，流通通道进入并与冷却剂接触。第一钎焊材料可以为铜，第二钎焊材料可以为具有较好的抗冷却剂的钎焊材料，例如镍或铬或他们的组合。

图8中显示了本发明的另一种实施方式。在本实施方式中，多个相同的换热板3000相互堆叠。每个换热板设有包括抬高部(elevated portions)和凹陷部(depressedportions)的挤压图案。

更具体地，除了下面限定的，板3000具有基本、高度低、覆盖的所有区域，下面限定的设置在高的水平高度上：

1、边缘部3010，该边缘部3010沿换热板的整个圆周延伸；

2、护罩3020；

3、人字形脊3030；

4、换热区域3040；

5、分隔壁3050；以及

6、围绕端开口3070的抬高区域(elevated areas)。

此外，板3000设有端开口3080，该端开口3080位于低的水平高度上。

当堆叠形成堆叠的换热时，每个其他的换热板相对于其相邻板倒置。由此，将获得：

在第一板间空间中，存在相邻板的边缘部3010、护罩3020、人字形脊3010、换热区域3040之间的交叉点、分隔壁3050和围绕端开口3070的抬高区域3060之间的连接。所有其他区域将形成用于流体流动的开放的板间空间。在相邻的第二板间空间中，在端开口3060、3061和3062、3063之间具有各自的流通通道。在人字形脊3030之间也可以具有空间，但是这样的空间不具有任何关于流体流动的功能。

在使用中，通过堆叠的换热板3000形成的换热器将设置有指向上的人字形图案，即，如图8中所示。蒸发的流体将被喷射或注射至端开口3080中，端开口3080流体连接至第一板间空间。蒸发的液体从端开口3080向下流经端开口3070，通过护罩3070限制向侧面流动太远。随后流体将进入并与换热区域3040接触并且在换热区域3040上形成“降膜”，即膜在换热区域3040上缓慢地向下流动。随后降膜继续向下经过端开口3071至端开口3081，并可以通过端开口3081将液体从换热器中排出。所述分隔壁350将限制所述流体进入所述分隔壁3050的相对侧。

通过液体蒸发形成的降膜将与在端开口3070、3071之间流动的第二流体进行热交换，并且被蒸发的汽化流体将离开换热区域3040并流经人字形图案3030并在此进程中冷凝。人字形图案具有双重功能：第一，在相邻板之间提供支撑，以及第二，阻止蒸发的液体以液态形式通过。通过人字形图案，在随着已被蒸发的蒸发流体在将要被蒸发路程上流动的待被蒸发的液态流体将不得不克服重力以通过人字形图案

。不能克服重力的液态流体将返回至已经限制进入分隔壁的相对侧的液态流体中。

人字形脊3030的相对侧上设有第二降膜换热器，该第二降膜换热器具有与之前描述的降膜装置相同的设计，可用作冷凝或吸收来自之前描述的降膜装置蒸发的流体。

根据图8的实施方式也可以包括一排或多排的传热制动排出装置(heat transferbraking takeouts)3090。此传热制动排出装置3090可以为开口形式，优选地为长条形或冲压半开口，其中开口的材料以“舌”3095的形式被“保留(saved)”，该“舌”3095从基准面水平倾斜地延伸。在图8的实施方式中，如果所有的舌以相同的方向定向是非常有利的。

除了减少在图8的实施方式的降膜装置之间的热传递之外的一个益处是开口或半开口使得蒸发的流体在板间空间(plate interspaces)之间流动成为可能。如果一个板间空间的降膜装置的蒸发能力和吸收能力之间存在“错配(mismatch)”，这可能是有利的。

正如可以理解的，根据图8的实施方式的板3000可以通过上面公开的任意一种钎焊方法连接。

应该注意的是，上面描述的是本发明的优选实施方式的例子；保护范围应该仅由附加的权利要求限定。

例如，根据上文的蒸发器不仅可以用于吸收过程，还可以当作蒸发器或冷凝器用于单独成分冷却剂的“普通”冷却和/或加热过程。正如本领域技术人员公知的，现有技术的蒸发器与“内联(inline)”蒸发器一起工作，通常以逆流的方式布置。这就意味着将被汽化的液态冷却剂允许进入板间空间中，在该板间空间中，被期望与将被汽化的液态冷却剂进行热交换的盐水具有最低温度。冷却剂在板间空间内流经一会之后开始汽化。由此而论，值得注意的是，首先蒸发的冷却剂是最靠近板的冷却剂。最接近板的蒸发的冷却剂将热量传递给冷却剂的效率是非常低的；本领域技术人员公知的是，如果冷却剂汽化层从板表面分离液态冷却剂，则传热效率会更加低。为了确保没有液态冷却剂离开现有技术的蒸发器，冷却剂必须为过热的。

根据本发明的蒸发器可以避免或至少减轻上述问题；在进入区域之前仅设有用于蒸发的冷却剂流通的短的路径(a short way)，在该区域中不在期望蒸发的冷却剂发生任何热传递，并且在已经形成在换热区域的表面上的气态冷却剂气泡之后，由来自冷却剂入口的冷却剂的恒定下落形成在区域的表面上的膜将快速地重新形成。气体将快速离开区域A并进入引导至气体出口280的区域。

与现有技术的板蒸发器相比，本发明的板蒸发器蒸发的冷却剂很少有过热的。这对于加热或冷却系统的系统效率是非常有益的。

根据图3、图6或图8结合的蒸发器和吸收器的使用的一种可能是海水的淡化；在此情况下，使海水通过入口440、1310或3080，在与从入口460至出口450或1340、1330流经的加热流体热交换的情况下，允许向下形成膜。由盐水溶液蒸发的水将流至换热区域，换热区域连接至入口和出口660、650或1410、1420，水将冷凝成液滴，该液滴向下流至出口670或1430，出口670或1430的水将被淡化。

如果入口和出口450、460或1330、1340之间的距离足够长，可能会使盐水中蒸发足够数量的水流经入口440或1310，并且只能从出口470或1315中提取真正的盐水。然而，在大多数情况下，将不会存在这种情况，意味着可能需要从出口470或315至入口440或1310再流通一些足够的水，以用于与加热液体的另一“轮”换热以及相关的蒸发，因此甚至需要足够的溶液。

Claims (9)

1.一种用于吸收式热泵或单一冷却剂冷却过程的蒸发器，所述蒸发器包括多个叠板(200；400)，该多个叠板(200；400)设有挤压图案、蒸汽引导空间(295；495；2001)以及外壁(210；410)，所述挤压图案用于保持所述叠板彼此之间具有一定距离以形成换热带(300；500；700；2002)，所述换热带设计为使得通过所述换热带的内表面形成流通通道，所述流通通道连接热载体入口和热载体出口，其中，通过在所述流通通道的上方设置冷却剂入口(240；440)，使得冷却剂在所述流通通道的外表面上形成降膜，其中，通过来自从所述热载体入口流动至所述热载体出口的热载体的热量从所述外表面蒸发的冷却剂快速地进入所述蒸汽引导空间(295；495；2001)，其特征在于，所述蒸汽引导空间(295；495；2001)设置在所述换热带(300；500；700；2002)与所述外壁(210；410)之间，所述蒸汽引导空间(295；495；2001)设有开口(290；490)。

2.根据权利要求1所述的蒸发器，所述蒸发器还设有位于所述蒸发器的下部的冷却剂出口(270；470)，该冷却剂出口(270；470)用于在不蒸发的情况下使从所述冷却剂入口(240；440)下落在所述换热带(300；500；700；2002)的外表面上的冷却剂排出。

3.根据权利要求2所述的蒸发器，其中，定位于所述冷却剂出口附近的所述换热带(300；500；700；2002)的下部(2003)向外一直延伸至所述外壁(210；410)。

4.根据权利要求2所述的蒸发器，所述蒸发器还包括位于所述冷却剂入口(240；1310)的上方的气体出口(280；1320)。

5.根据权利要求4所述的蒸发器，所述蒸发器还包括连接至所述气体出口(280；1320)的吸收部(1410，1420，1430，1440，1D，1C)。

6.根据权利要求5所述的蒸发器，其中，所述吸收部与蒸发部相同。

7.根据权利要求6所述的蒸发器，其中，所述蒸发部和所述吸收部由同片金属片(400，3000)制造。

8.根据权利要求7所述的蒸发器，其中，所述蒸发部和所述吸收部通过半密封壁(3030)隔开。

9.根据权利要求8所述的蒸发器，其中，所述半密封壁包括人字形图案，该人字形图案设计为用于阻止液态流体流过所述壁。