CN110234412A - 冷凝汽化流体 - Google Patents
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Abstract
在一示例中,用于冷凝汽化流体的冷凝器装置具有气体入口、网、冷却元件和气体出口。网被配置成承载冷凝流体层。冷却元件被配置成冷却冷凝流体层。网被构造成让汽化流体通过,并在冷凝流体层中产生包括汽化流体的气泡。
Description
背景技术
流体可以是气态或液态。例如,液态流体可以挥发,这是因为所以它汽化。这意味着在某些情况下,流体消失和/或消散,这是因为液态流体转化成汽化流体,该汽化流体可能容易逸出。然而,汽化流体可以通过冷凝转化回液态流体,即流体从气相转化成液相。
附图说明
将参见附图仅通过示例来描述示例,在附图中,相应的附图标记表示相应的部件,并且其中:
图1是示例冷凝器装置的示意图;
图2是包括打印机和根据图1的冷凝器装置的示例打印***的示意图;和
图3示出由根据图1的冷凝器装置冷凝汽化流体的示例方法的框图。
此外,附图提供根据描述的示例和/或实施方式;然而,该描述不限于附图中提供的示例和/或实施方式。
具体实施方式
本描述涉及一种冷凝器装置、一种具有冷凝器装置的打印***和一种由冷凝器装置冷凝汽化流体的方法。
术语“汽化流体”和“冷凝流体”分别表示气相流体和液相流体。该描述是针对汽化流体而表述的。然而,如果没有另外提及,则该描述也涉及包括汽化流体的气态混合物,例如除一种或多种另外的气态物质之外还包括汽化流体的混合物,例如汽化流体和空气,特别是被汽化流体污染的空气,的混合物。
示例冷凝器装置被配置成冷凝汽化流体,即气相流体。冷凝器装置具有气体入口、网、冷却元件和气体出口。网被配置成承载冷凝流体层,即网被配置成支撑沉积在网表面上的冷凝流体层。冷却元件被配置成冷却冷凝流体层。网被配置成让汽化流体通过。网还被配置成在冷凝流体层中产生包括汽化流体的气泡。
示例打印***具有打印机和冷凝器装置。打印机被配置成使用打印流体进行打印。在这个示例中,汽化流体包括汽化打印流体。冷凝器装置被配置成冷凝汽化打印流体。冷凝器装置具有气体入口、网、冷却元件和气体出口。网被配置成承载冷凝打印流体层。冷却元件被配置成冷却冷凝打印流体层。网被配置成让汽化打印流体通过。网被配置成在冷凝打印流体层中产生包括汽化打印流体的气泡。关于示例打印***,本描述是针对汽化流体而表述的。然而,如果没有另外明确提及,该描述也涉及汽化打印流体。在一些示例中,打印机是例如被配置成在打印床上打印三维物体的3D打印机。在一些示例中,打印机例如用于在打印介质上打印液态油墨的2D打印机,该打印介质例如包括纸张片材或塑料片材。
由冷凝器装置冷凝汽化流体的示例方法包括由网承载冷凝流体层,其中冷凝器装置具有气体入口、网、冷却元件和气体出口。该方法还包括由冷却元件冷却该冷凝流体层。该方法还包括使汽化流体通过网。该方法还包括通过该网在该冷凝流体层中产生包括汽化流体的气泡。
示例包括将汽化流体冷凝成冷凝流体,即通过冷却将流体从气相转化成液相,以便从气态流体中提取热量,从而使流体液化。
在该示例中,汽化流体可以通过气体入口被导入冷凝器装置。在一些示例中,冷凝器装置具有腔室,该腔室被网分隔成包括气体入口的腔室第一部分和包括气体出口的腔室第二部分。在一些示例中,冷却元件布置在腔室第二部分中。
在该示例中,网提供多个通道。通道根据它们的通道宽度(即网孔尺寸)进行配置,以让汽化(即气态)流体通过,但是不让冷凝(即液态)流体通过(假设没有施加外部压力)。因此,在一些示例中,通过气体入口导入的汽化流体通过网,而该网在网的与气体入口相对的侧部承载冷凝流体层,这是因为网不让冷凝流体通过。这意味着该冷凝流体层沉积在与气体入口相对的网表面上。该网具有适当小的网孔尺寸,这防止冷凝流体渗透网。在一些示例中,网是腔室的第一部分和第二部分之间的分隔壁,其允许汽化流体从第一腔室流入第二腔室,但是防止冷凝流体在相反方向上流动,即从第二腔室流入第一腔室。例如,网构建腔室第二部分的底部,以用于支撑聚集在第二部分中的冷凝流体,并且网防止冷凝流体泄漏回到腔室第一部分中。
在通过网时,汽化流体从与气体入口相对的侧部上的网通道逸出,并进入冷凝流体层,该冷凝流体层沉积在与气体入口相对的网表面上。因为汽化流体从多个通道逸出并进入冷凝流体的沉积层,所以网在冷凝流体层中产生(气体)气泡(包括汽化流体)。因此,该网将从气体入口接收的气态流转化成沉积在网上的冷凝流体层中的气泡流。
在示例中,冷却元件被配置并且还被布置用于冷却沉积在网上的冷凝流体层。通过冷却冷凝流体层,包含在气泡中的汽化流体在气泡的(冷)表面冷凝,这是因为气泡表面是冷凝流体层的(冷却)冷凝流体。因此,冷凝器装置将气泡中包含的汽化(即气态)流体转化为气泡表面的冷凝(即液态)流体。因此,(在冷凝器的常规运行模式下),冷凝的物理过程发生在沉积在网上的冷凝流体层内的气泡表面。因为气泡的表面由冷凝流体构建,所以先前汽化流体直接进入冷凝流体层的(已经)冷凝流体。因为冷凝过程发生在气泡的表面,并且因此发生在沉积在网上的(已经)冷凝流体层内,所以示例防止或至少减少流体雾的形成,否则流体雾将通过气体出口逸出。
由于冷凝流体层内汽化流体的冷凝将热量传输到冷凝流体层中,所以在一些示例中,冷却元件的尺寸被设计成至少从沉积在网上的冷凝流体层提取冷凝热量。例如,冷却元件还被配置成还提取通过气体流经由气体入口进入冷凝器装置传输的热量。例如,通过控制冷却元件的冷却能力,在一些示例中,沉积在网上的冷凝流体层的温度被控制在适于冷凝该冷凝流体层内的汽化流体的温度范围内。例如,该温度可以显著低于流体的沸点,并且高于流体的熔点。冷凝流体层的温度越接近流体的熔点,汽化流体在该层中冷凝的速率越高。
因此,例如,冷凝器装置允许再循环汽化流体和/或清洁被汽化流体污染的空气,如下所述。汽化流体或被汽化流体污染的空气通过气体入口被导入到冷凝器装置。然后,如前所述,汽化流体在沉积在网上的冷凝流体的冷却层中转化成液相。因此,转化为液相的先前汽化流体由此从气体流中被提取出来。因此,被冷凝器装置液化的先前汽化流体未到达冷凝器装置的气体出口,而是被聚集在冷凝流体层中,从而被再循环。这允许重新获得液态的先前汽化流体。另一方面,在汽化流体在冷凝器中冷凝的方面来说,气体出口处的排气从汽化流体净化。
至于示例打印***,在一些示例中,打印机是2D打印机。在一些其他示例中,打印机是例如用于在打印床上打印三维物体的3D打印机。例如,用于打印的打印流体包括,(固态)油墨颗粒,例如有色树脂颗粒,例如黑色、品红色、黄色和/或青色的有色树脂颗粒。打印时,油墨颗粒经由打印流体输送并沉积在例如打印介质上。用打印流体润湿打印介质。干燥打印介质以汽化打印流体,其中油墨颗粒保留在打印介质上。这种干燥将汽化打印流体排放到周围的空气。在一些示例中,打印***例如包括3D打印机,打印流体包括预充流体。
一方面,汽化打印流体例如在它包含在打印***的环境空气中时是健康风险。另一方面,汽化打印流体可能消散。
在一些示例打印***中,例如为了降低打印***的环境中的健康风险,冷凝器装置用于净化被汽化打印流体污染的空气。例如,冷凝器装置可以运行作为过滤器,以降低打印***的环境空气中的汽化打印流体浓度。在一些示例中,打印***被封装在外壳中,并且外壳内的空气通过冷凝器装置进行循环。这可以降低汽化打印流体在空气中的浓度。
在一些示例打印***中,包括(特别是高浓度的)汽化打印流体的空气被引导通过冷凝器装置。冷凝器装置再循环打印流体,这是因为它从空气中提取汽化打印流体并聚集液相的打印流体。在一些示例中,打印***包括打印流体的闭合环路,这是因为再循环(液态)打印流体例如至少由添加的油墨颗粒修复,且在打印过程中被再次使用。
关于所有的示例,由于流体的(例如,与特性和温度有关的)汽压,所以气泡中包含的汽化流体可能不完全冷凝在气泡的冷表面上,而一些剩余的汽化流体可以通过冷凝流体层而不转化成液相。这种(剩余的)汽化流体通过气体出口排出。因此,在一些示例中,冷凝器装置的效率通过控制沉积在网上的冷凝流体层的温度(例如,通过控制冷却元件的冷却能力)来控制。冷凝流体层的温度越低,物理冷凝过程的效率越高,即汽化流体转化为冷凝流体的速率越高。因此,控制冷凝流体层的温度允许控制流体在通过气泡形式的层时从气态转化为液态的量和/或速率。然而,增加该效率也增加冷却的能量付出(energeticeffort)和/或降低冷凝器装置的吞吐量(throughput),例如这是由于沉积在网上的冷凝流体层的粘度增加。在一些示例中,运行和/或制造冷凝器装置包括努力平衡冷凝器装置的运行参数,特别是用于冷却的能量付出、冷凝器装置的流量吞吐量和冷凝过程的效率。
在一些示例中,(组合的)冷凝器装置包括两个或更多个并联布置的如本文所述的冷凝器装置。例如,这允许增加流量吞吐量。在一些其他示例中,(组合的)冷凝器装置包括两个或更多个串联布置的如本文所述的冷凝器装置,即,冷凝器装置系列中的前一冷凝器装置的气体出口与随后冷凝器装置的气体入口连接。例如,这允许提高再循环汽化流体和/或从汽化流体中清洁空气的(总)效率。在另外的示例中,(组合的)冷凝器装置包括两个或更多个并联布置的组,每组由两个或更多个串联布置的冷凝器装置构成。这允许增加流量吞吐量和冷凝汽化流体的效率。
在一些示例中,气体入口、网、冷却元件和气体出口以此顺序垂直布置。例如,如前所述,冷凝器装置的腔室由网分隔为第一部分和第二部分,其中气体出口布置在第二部分。在垂直布置中,腔室第一部分布置在腔室第二部分下方。气体入口布置在第一部分,以在第一部分中接收包括汽化流体的气体流。考虑到垂直布置,气体流/汽化流体从底部流向顶部。汽化流体通过网并进入腔室第二部分。在第二部分中,汽化流体在沉积在网上的(已经)冷凝流体层中冷凝。由于重力,垂直布置允许在网顶部自动聚集冷凝流体。这使得冷凝器装置能够自动生成沉积在网上的冷凝流体层且保持该冷凝流体层。
在一些示例中,冷凝器装置具有溢流道(spillway)以溢出冷凝流体。在冷凝器装置的常规运行模式中,汽化流体在(已经)冷凝流体层中冷凝,并且在冷凝流体层中得到冷凝流体。溢流道使得由冷凝器装置产生的冷凝流体能够从腔室中离开。例如,溢流道被配置成限制由网承载的冷凝流体层的厚度。在一些示例中,溢流道布置在网上方的某一高度。当冷凝流体层上升到该高度时,冷凝流体通过溢流道自动溢出。这防止冷凝流体层变得太厚。
在一些示例中,溢流道(特别是垂直地)布置在冷却元件和气体出口之间。因此,汽化流体在它(理论上)到达溢流道之前必须首先通过冷却元件。由于汽化流体在冷的冷却元件处冷凝,所以这减少通过溢流道排出的汽化流体量。
在一些示例中,网、冷却元件和溢流道以此顺序垂直布置。在运行冷凝器装置的初始阶段,冷凝流体层(还)没有出现在网上,或者该层(还)没有生长到预期的厚度。根据网、冷却元件和溢流道的此垂直顺序,汽化流体首先通过网,然后到达冷却元件的位置,之后到达溢流道的位置。因此,汽化流体在它可以到达溢流道之前被冷却并冷凝成液相。同样由于垂直布置,在冷却元件的位置处冷凝的流体落下到网上。这使得冷凝器装置能够自动生成沉积在网上的冷凝流体层。
在一些示例中,冷却元件是接触式冷却元件,例如,其被配置成直接接触冷凝流体层以用于冷却和/或直接接触汽化流体流以用于汽化流体在冷却元件表面上的冷凝。例如,冷却元件包括管道,并且冷却液体流过该管道以将热量从冷凝流体层中传输走。
在一些示例中,冷却元件被配置成浸入冷凝流体层中。例如,冷却元件被布置成与网相距的距离使得冷却元件可以由冷凝流体层覆盖。
在一些示例中,网由交织长丝、缠结纤维、多孔板、烧结材料和/或开孔材料制成。在一些示例中,网是通过3D打印构建。在一些示例中,网由例如不锈钢或黄铜的金属、树脂、玻璃或陶瓷制成。在一些示例中,网包括不锈钢纤维、黄铜纤维、玻璃纤维、烧结黄铜和烧结玻璃中的至少一种。在一些示例中,网的网孔尺寸,即网的通道的宽度,为1μm、5μm、10μm、50μm、100μ、200μ、300μ、500μ或1000μ。例如,气泡的尺寸可以由网孔尺寸控制。网孔尺寸越小,气泡越小,冷凝效率越高,冷凝器装置的吞吐量越低。在一些示例中,网的直径例如为5cm、10cm、20cm或50cm和/或网的表面积例如为20cm2、80cm2、300cm2或2000cm2。
在一些示例中,流体包括水,乙醇和/或油,例如矿物油。在一些示例中,流体包括挥发性有机化合物。例如,流体是液态油墨的打印流体,其中打印流体包括含有挥发性有机化合物的矿物油。在一些示例中,沉积在网上的冷凝流体层由冷却元件冷却到例如3℃、5℃、10℃或15℃的温度。如上所述,冷凝流体层的温度越低,汽化流体被冷凝的速率越高,但是用于冷却的能量付出越大和/或冷凝器装置的吞吐量越低。在一些示例中,冷凝流体层的温度被控制在流体熔点以上(约)5℃、10℃、15℃、20℃或25℃和/或流体沸点以下(约)20℃、30℃、50℃、100℃或200℃的温度。
现在转到图1,该图1示意性地示出示例冷凝器装置1。冷凝器装置1具有气体入口2和气体出口3。冷凝器装置1具有网4,该网4可渗透气体,这是因为网孔尺寸例如为大约几微米至几百微米。例如,冷凝器装置1具有例如以垂直布置管道的形式的腔室5。腔室5由网4分隔成下部第一部分5a和上部第二腔室5b,该下部第一部分5a可通过气体入口2进入,该上部第二腔室5b具有例如在其最顶端的气体出口3。这允许气体流过冷凝器装置1,这是因为气体通过气体入口2进入冷凝器装置1,并通过气体出口3离开冷凝器装置,从而通过网3。例如,净空间,即腔室5的直径大于气体入口2的净空间和/或气体出口3的净空间。这允许降低冷凝器装置1内气态混合物的流速。
网具有汽化流体可以通过的大量通道。冷凝流体不能通过网,这是因为通道直径小,即网具有小网孔尺寸。因此,流体的表面张力防止液化流体渗透网。在常规运行模式下,(已经)冷凝流体层6沉积在网4的上表面4a上。网被构造成承载冷凝流体层6,这是因为网孔尺寸足够小,使得冷凝流体不能渗透网。因此,网防止冷凝流体层6泄漏到下部第一腔室5a中。此外,网4使得冷凝器装置1能够聚集上部第二腔室5b中的液化流体。
冷凝器装置1具有例如冷却管道的冷却元件8,以用于冷却冷凝流体层6。冷却元件8布置为邻近网4,特别布置成比溢流道7更靠近网4。这使得冷却元件8能够部分或完全浸入冷凝流体层6中。因此,冷凝流体层6可以由直接接触冷凝流体的冷却元件8冷却。这使得能够通过直接热传导从冷凝流体层6向冷却元件8有效传热。
冷凝器装置1还具有连接到第二腔室5b的溢流道7。溢流道7用作溢流排放口,并且能够使冷凝(即液态)流体从冷凝器装置1排出。例如,溢流道7与用于聚集冷凝流体的流体储存器连接。流体储存器提供冷凝流体,例如以供进一步使用。例如,冷凝器装置1可以用于再循环流体,这是因为冷凝器装置1从汽化流体中重新获得冷凝流体。
冷凝器装置1垂直布置,并且在其运行中涉及重力。因此,气体入口2、第一腔室5a、网4、第二腔室5b、冷却元件8、溢流道7和气体出口3以此顺序垂直布置,并且冷凝器装置1中的气体流从下到上被引导,如图1中的箭头所示。
溢流道7布置在网4上方的某一高度。例如,溢流道7在垂直方向上距离网4为1cm、3cm、5cm或10cm。因此冷凝流体层6的厚度可以上升到网与溢流道7之间的这个距离,但是层6的厚度受到这个距离的限制,这是因为任何额外量的冷凝流体通过溢流道7排出并离开上部腔室5b。
在常规运行模式下,例如,空气和汽化流体的混合物通过气体入口2流入冷凝器装置1,特别是流入下部第一腔室5a。在冷凝器装置1中,汽化流体冷凝,从而转化成冷凝(即液态)流体。因此,气体出口3排出净化空气,即不包括任何相关浓度的汽化流体或者至少包括浓度显著低于导入气体入口2的混合物浓度的汽化流体的空气。冷凝流体通过溢流道7排出。
因此,冷凝器装置1可以用于将汽化流体与通过气体入口2导入的例如空气和汽化流体的混合物的气态混合物分离。冷凝器装置1在气体出口3处提供净化空气并且在溢流道7处提供(提取的)冷凝流体。例如,冷凝器装置1可以用作过滤器,这是因为它净化被汽化流体污染的空气。此外或替代地,冷凝器装置可以用于再循环,即从气态混合物,例如空气和汽化流体的混合物中重新获得汽化流体。
例如包含在空气和汽化流体的混合物中的汽化流体通过网4并进入沉积在网4的上表面4a上的(已经)冷凝流体层6。当汽化流体离开网的通道时,气体气泡在网表面的冷凝流体层6中产生,这是因为网4由冷凝流体润湿。因此,网4通过其通道产生包括冷凝流体层6中的汽化流体的(气体)气泡。
在示例冷凝器装置1中,冷凝流体层6被冷却到例如大约10℃的温度,而汽化流体在进入气体入口2时具有室温或者甚至更高的温度。因此,包括(“热”)汽化流体的气泡由层6中的(“冷”)冷凝流体包围。汽化流体和冷凝流体之间的温差使得包含在气泡中的汽化流体能够在气泡的(“冷”)表面冷凝,该表面是层6的(“冷”)冷凝流体。通过冷凝,汽化流体从气体转化成液体,并直接连结已经冷凝流体层6。因为汽化流体的冷凝发生在(已经)冷凝流体层6内,所以避免或至少减少雾的形成。
冷却元件8的冷却能力被设定为足够高,以将冷凝流体层6的温度保持在适于执行汽化流体在层6内冷凝的期望温度,例如到10℃。因此,示例冷凝器装置1的冷却元件8的冷却能力被设定为至少补偿i)源自冷凝器装置1的环境的热量,ii)源自导入到气体入口2中的包含有汽化流体的气体流温度的热量,以及iii)源自汽化流体转化成冷凝流体的物理过程的冷凝热量。
在冷凝器装置1的初始运行模式中,冷凝流体层6(还)不出现在网4的表面上,或者(还)没有达到足以接触冷却元件8的厚度。因此,在这种初始运行模式下,在冷凝流体层6内气泡的产生和/或汽化流体的冷凝还不能正常工作。然而,在初始运行模式下,汽化流体通过网4并在冷却元件8处冷凝。因此,冷凝流体在冷却元件8的表面生成,并从冷却元件8落下,并聚集在网4上,并构建冷凝流体层6。这使得冷凝器装置1能够自动启动。然而,在一些示例中,初始运行模式可以被加速或跳过,这是因为冷凝流体从冷凝器装置1的外部沉积到网4上,从而生成冷凝流体层6。
例如,网4由钢纤维、黄铜纤维、玻璃纤维、烧结黄铜或烧结玻璃制成。网4的网孔尺寸例如为1μm、5μm、10μm、50μm、100μ、200μ、300μ、500μ或1000μ。图1中的示例冷凝器装置被配置为流体是包括挥发性有机化合物的矿物油。
在一些其他示例中,冷却元件使用热辐射机构进行冷却。在这些示例中,汽化流体不在冷却元件的表面冷凝,而是不直接接触冷却元件而冷凝。
图2中示意性示出的示例打印***20包括如图1所示的冷凝器装置1。此外,打印***20包括打印机21,例如使用包括树脂颗粒和用于承载树脂颗粒的打印流体的液态油墨的2D打印机,或者使用包括预充流体的打印流体以用于在打印床上打印3D物体的3D打印机。打印机21将打印流体在打印介质上打印,并且例如由热空气干燥该打印介质。干燥打印介质汽化打印流体,从而生成汽化打印流体。
打印***20具有闭合环路,该闭合环路用于将空气循环通过打印机21,从打印机21循环到冷凝器装置1并从冷凝器装置1循环回到打印机21。通过将空气在闭合环路中循环,空气从打印机21收集汽化打印流体,并且打印机被通风。现在被汽化打印流体污染的空气被引导到冷凝器装置1,特别是被引导到冷凝器装置1的气体入口2。在冷凝器装置1中,汽化打印流体冷凝并转化成冷凝打印流体。因此,空气由冷凝器装置1净化,这是因为冷凝器装置1从空气中提取汽化打印流体。净化空气通过冷凝器装置1的气体出口3被引导回到打印机21,以用于将打印机21通风。由冷凝器装置1提取的冷凝打印流体通过溢流道7排放到打印流体储存器22中。打印流体可以从打印流体储存器22供应到打印机21,以用于进一步打印。在一些示例中,打印流体在它被供应到打印机21之前被修复,该打印流体例如包括添加的树脂油墨颗粒。一方面,这使得能够再循环打印流体。另一方面,这能够净化被打印流体污染的空气。
在一些其他示例中,净化空气没有被引导回到打印机21,而是被排放到环境中,而没有健康风险,这是因为汽化打印流体已经由冷凝器装置1提取。
图3示意性示出由根据图1的冷凝器装置冷凝汽化流体的方法。例如,示例方法可以由图2中所示的示例打印***来执行。示例方法包括在框31中由网4承载冷凝流体层6。示例方法还包括在框32中由冷却元件8冷却如前描述的冷凝流体层6。示例方法还包括在框33中让汽化流体通过如前描述的网4。示例方法还包括在框34中通过网4在如前描述的冷凝流体层6中产生包括汽化流体的气泡。因此,该方法允许冷凝汽化流体,并因此从汽化流体生成冷凝流体。
虽然在本文中已经描述方法和产品的一些示例,但是其他变体通常在该描述的范围内。应理解,无论是从字面上还是在等同原则下,该描述通常预期各种实施方式完全落入随附权利要求的保护范围内。
Claims (15)
1.一种用于冷凝汽化流体的冷凝器装置,所述冷凝器装置包括:
气体入口,
网,
冷却元件,和
气体出口;
其中
所述网用于承载冷凝流体层,
所述冷却元件用于冷却所述冷凝流体层,
所述网用于让汽化流体通过,并且
所述网用于在所述冷凝流体层中产生包括汽化流体的气泡。
2.根据权利要求1所述的冷凝器装置,其中所述气体入口、所述网、所述冷却元件和所述气体出口以此顺序垂直布置。
3.根据权利要求1所述的冷凝器装置,其中所述冷凝器装置包括用于溢出冷凝流体的冷凝流体溢流道。
4.根据权利要求3所述的冷凝器装置,其中所述冷凝流体溢流道布置在所述冷却元件和所述气体出口之间。
5.根据权利要求4所述的冷凝器装置,其中所述冷凝流体溢流道用于限制由所述网承载的所述冷凝流体层的厚度。
6.根据权利要求1所述的冷凝器装置,其中所述冷却元件是接触式冷却元件,其中所述冷却元件用于浸入由所述网承载的所述冷凝流体层中。
7.根据权利要求1所述的冷凝器装置,其中所述网包括不锈钢纤维、黄铜纤维、玻璃纤维、烧结黄铜和烧结玻璃中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的冷凝器装置,其中所述网的网孔尺寸为1μm、5μm、10μm、50μm、100μ、200μ、300μ、500μ和1000μ中的至少一个。
9.根据权利要求1所述的冷凝器装置,其中所述流体包括油。
10.一种由冷凝器装置冷凝汽化流体的方法,所述冷凝器装置包括气体入口、网、冷却元件和气体出口;
所述方法包括:
由所述网承载冷凝流体层;
由所述冷却元件冷却所述冷凝流体层;
使汽化流体通过所述网;和
通过所述网在所述冷凝流体层中产生包括汽化流体的气泡。
11.根据权利要求10所述的冷凝汽化流体的方法,其中所述冷凝器装置是根据权利要求1-9中任一项所述的冷凝器装置。
12.根据权利要求11所述的冷凝汽化流体的方法,其中所述方法还包括通过所述溢流道限制所述冷凝流体层的厚度。
13.根据权利要求10所述的冷凝汽化流体的方法,所述方法还包括将所述冷却元件浸入由所述网承载的所述冷凝流体层中。
14.一种打印***,包括
用于使用打印流体打印的打印机;和
用于冷凝汽化打印流体的冷凝器装置,所述冷凝器装置包括:
气体入口,
网,
冷却元件,和
气体出口;
其中
所述网用于承载冷凝打印流体层,
所述冷却元件用于冷却所述冷凝打印流体层,
所述网用于让汽化打印流体通过,并且
所述网用于在所述冷凝打印流体层中产生包括汽化打印流体的气泡。
15.根据权利要求14所述的打印***,其中所述冷凝器装置是根据权利要求1-9中任一项所述的冷凝器装置。
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---|---|---|---|---|
CN111544919A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-18 | 宿州汉泰化工有限公司 | 一种三氯氧磷冷凝回收装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2989443A (en) * | 1956-12-06 | 1961-06-20 | Exxon Research Engineering Co | Displacement condensation process for the separation of close boiling materials |
US4478600A (en) * | 1971-09-14 | 1984-10-23 | Aluminum Company Of America | Process for recovery of aluminum chloride |
US5017351A (en) * | 1988-02-11 | 1991-05-21 | Rafson Harold J | Process for removing volatile organic compounds from air streams |
WO2004067138A2 (en) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Battelle Memorial Institute | Methods for fluid separations, and devices capable of separating fluids |
EP1616610A1 (en) * | 2004-07-13 | 2006-01-18 | Byeong-Seung Lee | Plate heat exchanger with condensed fluid separating function and its manufacturing method |
CN101095186A (zh) * | 2004-10-29 | 2007-12-26 | 乔治·O·波德 | 光膜装置 |
CN103842044A (zh) * | 2011-09-23 | 2014-06-04 | 麻省理工学院 | 鼓泡塔式蒸汽混合物冷凝器 |
CN104507689A (zh) * | 2012-05-14 | 2015-04-08 | 录象射流技术公司 | 喷墨打印机 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4075069A (en) | 1975-04-10 | 1978-02-21 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Processes for preventing the generation of a mist of electrolyte and for recovering generated gases in electrowinning metal recovery, and electrodes for use in said processes |
US6454835B1 (en) | 2000-06-02 | 2002-09-24 | Scitex Digital Printing, Inc. | Two-phase flow separator |
JP5802752B2 (ja) * | 2011-07-01 | 2015-11-04 | 太陽誘電ケミカルテクノロジー株式会社 | プライマー組成物、該組成物から成るプライマー層を含む構造体、及び該構造体の製造方法 |
US9227421B2 (en) * | 2012-05-14 | 2016-01-05 | Videojet Technoogies Inc. | Ink jet printer |
CN202993793U (zh) | 2012-12-12 | 2013-06-12 | 河南恒星科技股份有限公司 | 带抽风机的烘干箱 |
CN104296555A (zh) | 2014-09-24 | 2015-01-21 | 天津天宗化工设备有限公司 | 一种板式节水空冷器 |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2989443A (en) * | 1956-12-06 | 1961-06-20 | Exxon Research Engineering Co | Displacement condensation process for the separation of close boiling materials |
US4478600A (en) * | 1971-09-14 | 1984-10-23 | Aluminum Company Of America | Process for recovery of aluminum chloride |
US5017351A (en) * | 1988-02-11 | 1991-05-21 | Rafson Harold J | Process for removing volatile organic compounds from air streams |
WO2004067138A2 (en) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Battelle Memorial Institute | Methods for fluid separations, and devices capable of separating fluids |
EP1616610A1 (en) * | 2004-07-13 | 2006-01-18 | Byeong-Seung Lee | Plate heat exchanger with condensed fluid separating function and its manufacturing method |
CN101095186A (zh) * | 2004-10-29 | 2007-12-26 | 乔治·O·波德 | 光膜装置 |
CN103842044A (zh) * | 2011-09-23 | 2014-06-04 | 麻省理工学院 | 鼓泡塔式蒸汽混合物冷凝器 |
CN104507689A (zh) * | 2012-05-14 | 2015-04-08 | 录象射流技术公司 | 喷墨打印机 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
国家知识产权局专利局专利文献部、北京国知专利预警咨询有限公司组编: "《大气污染防治技术专利竞争情报研究报告》", 31 January 2017 * |
姚运先主编: "《室内环境污染控制》", 30 June 2007 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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EP3582869A1 (en) | 2019-12-25 |
US10875334B2 (en) | 2020-12-29 |
WO2018149466A1 (en) | 2018-08-23 |
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