專利名稱：：熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種熱泵裝置，特別是用于空調(diào)、制冷和熱泵系統(tǒng)。本裝置特別涉及不含已知對平流臭氧層有害的流體或不含已知相對于二氧化碳具有高度全球變暖潛能的流體的系統(tǒng)。本裝置可為應(yīng)用于所有當(dāng)前使用機(jī)械蒸汽再壓縮和制冷劑/吸收劑冷泵和熱泵系統(tǒng)提供直接的替換。
背景技術(shù)：
：氯氟烴(CFCs，例如CFCll、CFC12)和氫氯氟烴(HCFCs，例如HCFC22、HCFC123)是穩(wěn)定、低毒性和不易燃的，在制冷和空調(diào)系統(tǒng)中可提供低危險(xiǎn)性的工作條件。當(dāng)其被釋放后，它們擴(kuò)散入平流層并攻擊可保護(hù)環(huán)境免受紫外線損害的臭氧層。由超過160個(gè)國家簽訂的國際環(huán)境協(xié)定——《蒙特利爾議定書》要求按照議定的時(shí)間表逐步淘汰CFCs和HCFCs。CFCs和HCFCs已經(jīng)在新的空調(diào)、冷藏和熱泵設(shè)備中被氫氟烴(HFCs，例如HFC134、HFC125、HFC32)以純流體或混合物的形式所取代。為了加速逐步淘汰CFC和HCFC，現(xiàn)有的元件已經(jīng)被改進(jìn)以配合的HFC混合物使用。盡管HFCs不會(huì)消耗平流層的臭氧，但它會(huì)導(dǎo)致全球變暖是已知的。根據(jù)《京都議定書》的規(guī)定，各國政府已經(jīng)采取措施以限制或停止生產(chǎn)和排放這些化合物。一些國家已經(jīng)決定應(yīng)在下一個(gè)十年中的某個(gè)時(shí)間開始逐步淘汰HFCs，并會(huì)積極促進(jìn)不含鹵素的流體的發(fā)展。在裝置中意圖用于替代含HFC的元件的流體必須具有非常低的，或優(yōu)選為零的全球變暖潛在威脅。它們應(yīng)優(yōu)選為自然的化合物，并且已經(jīng)熟知其性質(zhì)，避免由于人為釋放對環(huán)境造成損害。此外，本裝置至少應(yīng)該與被它們所取代的含HFC的元件的能效一樣，以確保他們對于火力發(fā)電廠的排放廢氣而致的全球變暖的影響不會(huì)變大。優(yōu)選地，本裝置應(yīng)該具有更好的能效。在本說明書中使用的各種用語敘述如下大孔固體一種含有孔的固體，某些或所有的孔互相連接并延伸到固體的外表面。孔的直徑范圍在50nra至1mm之間。中孔固體一種含有孔的固體，某些或所有的孔互相連接并延伸到固體的外表面。孔的直徑范圍在〉2nm〈50mn。微孔固體:這個(gè)用語也延伸為包括以液體浸潤的固體?？椎闹睆綖樯儆?nm。多孔固體對上述三種固體的通稱。在本說明書中，這類多孔固體的類別會(huì)在本發(fā)明特定實(shí)施例的敘述的開始部分說明。之后，為了簡便起見，在說明書的其他部分以"多孔"替代。大孔板一種形狀為板狀的大孔固體，其具有可讓氣體直接從板的一側(cè)通到另一側(cè)的大孔。中孔板一種形狀為板狀的中孔固體，其不具有大孔，使氣體不能不穿過中孔而直接從板的一側(cè)通到另一側(cè)。微孔板一種形狀為板狀的微孔固體，其不具有大孔或中孔，使氣體不能不穿過微孔而直接從板的一側(cè)通到另一側(cè)。多孔板對上述三種板的通稱。蒸汽一種在其臨界點(diǎn)之下并且沒有彎月面的流體。氣體一種在其臨界點(diǎn)之上的流體。在本說明書中為了方便起見，"氣體"將理解為包括"蒸汽"。可逆過程一種通過改變一個(gè)或更多的外加條件，例如溫度、壓力或電場，可在其范圍內(nèi)所有平衡或穩(wěn)定狀態(tài)位置隨意前后移動(dòng)的過程。吸著作用當(dāng)氣體在液體中溶解，這個(gè)過程稱為"吸收"。同樣地，當(dāng)氣體通過與多孔固體的表面相互作用而被吸收，這個(gè)過程稱為"吸附"。氣體可通過較為弱的力(例如范德華力)或可通過強(qiáng)力(例如通過形成共價(jià)鍵)與液體或固體相互作用，這種作用是可逆的或是不可逆的。在某些情況下，當(dāng)氣體被浸潤液體的固體吸收，這個(gè)過程可稱為"吸收"或"吸附"。在本說明書中為了防止混淆，"吸著作用"僅指固體或以液體充滿的固體對氣體的可逆吸收，而非指該過程發(fā)生的機(jī)制。
發(fā)明內(nèi)容按照本發(fā)明，加熱或冷卻裝置包含一個(gè)閉合回路，其中流體通過泵或壓縮機(jī)的作用持續(xù)或間歇地以一個(gè)方向循環(huán)流動(dòng)，系統(tǒng)包括一個(gè)包含大孔、中孔或微孔固體的熱傳遞元件，通過這些多孔固體，流體可循環(huán)以形成溫度梯度。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，熱轉(zhuǎn)換元件包含所述的多孔物質(zhì)，該多孔物質(zhì)具有進(jìn)口和出口的表面、用于將流體供給到進(jìn)口表面的裝置和用于將流體從出口表面移除的裝置，其中供給到進(jìn)口表面的流體通過多孔物質(zhì)的主體到達(dá)出口表面。優(yōu)選地，一個(gè)或更多的進(jìn)口和出口表面包含一個(gè)設(shè)有液體吸附劑材料的吸附劑層。在優(yōu)選實(shí)施例中，多孔材料的主體在流體的流通方向的導(dǎo)熱系數(shù)小于垂直于流體流通方向的導(dǎo)熱系數(shù)。本元件可包括在兩層吸附劑材料之間的多孔材料的薄片。吸附劑材料可含長片，例如薄片狀、帶狀、線狀、網(wǎng)眼狀或小片狀的導(dǎo)熱材料。傳導(dǎo)材料可為金屬或石墨，例如金屬或石墨薄片。在優(yōu)選實(shí)施例中，多孔材料可包括吸附劑材料與長型傳導(dǎo)材料的混合物。選定的多孔固體可以是大多數(shù)孔的直徑小于選定氣體的平均自由程。這意味著過程中只會(huì)出現(xiàn)分子氣流，而不是大流量的氣流。氣體優(yōu)選地也與多孔固體本身有著較弱的相互作用，因而可以忽略來自于這個(gè)來源的任何焓變?？捎^測到的焓變來自于動(dòng)能的損耗，該損耗是因氣體分子從溫度較高一側(cè)的孔進(jìn)入固體，而從溫度較低一側(cè)的孔離開固體而造成的。只要有一種氣體實(shí)質(zhì)上不與多孔固體表面有重大的相互作用，就可以使用該氣體。適合的流體包括沸點(diǎn)〈120K(優(yōu)選<90K)的氣體。優(yōu)選的氣體為He、H2、N2、02、Ne和Ar，由于這些氣體都具有最長的平均自由程和最高的分子速率，并因而具有最高的擴(kuò)散速率。因H2和02的危險(xiǎn)性，它們?yōu)榇蝺?yōu)選。當(dāng)需要考慮到裝置中氣體的損耗時(shí)，N2、空氣和Ar是特別優(yōu)選的。.■有很多種多孔材料都可在裝置中使用。可使用硅，例如氣相二氧化硅、粒狀硅或硅氣凝膠(包括粒狀、塊狀和柔軟的氣凝膠層)。可使用天然的或人工的玻璃、陶瓷或分子篩。可使用碳，包括具有活性的粒狀或塊狀、氣凝膠或薄膜狀的碳?？墒褂靡幌盗械挠袡C(jī)材料，包括間苯二酚一甲醛泡沫材料或氣凝膠，聚亞安脂、聚苯乙烯或其他聚合物:(包括泡沫的或氣凝膠聚合物)?？墒褂靡幌盗械暮铣晌?，包括硅碳合成物。多孔材料可通過吹制聚合物泡沫材料制得，或通過溶膠-凝膠過程來生產(chǎn)多孔致密的陶瓷、硅或其他無機(jī)氣凝膠或有機(jī)氣凝膠。有機(jī)材料可以通過熱解而制得的，例如熱解椰子和煤以生產(chǎn)活性碳，熱解聚合物氣凝膠以生產(chǎn)碳?xì)饽z，熱解碳?xì)浠衔镆陨a(chǎn)碳膜、分子篩和碳黑?；蛘哂袡C(jī)材料可以通過等離子過程制備，例如采用EA技術(shù)有限公司開發(fā)的APNEP(常壓非平衡等離子)系統(tǒng)。無機(jī)材料可通過熱解以轉(zhuǎn)換，例如利用氫氧焰或等離子過程把四氯化硅制成氣相二氧化硅。有機(jī)-無機(jī)前驅(qū)體可通過熱解來處理以生產(chǎn)分子篩。天然礦物的水合物可通過加熱以制得無機(jī)材料，例如蛭石和珍珠巖。海泡石，也稱作蛸螵石，可以簡單地干燥即可。還可使用人造水合物。本發(fā)明會(huì)通過實(shí)施例作進(jìn)一步的敘述，但不限于所參照附圖的范圍，其中圖1所示為本裝置的基本部件；圖2為按照本發(fā)明第一裝置的示意圖；圖3為按照本發(fā)明第二裝置的示意圖；圖4為按照本發(fā)明的家用冰箱的示意圖；圖5為按照本發(fā)明的空調(diào)裝置的示意圖；圖6為按照本發(fā)明的多級系統(tǒng)的示意圖；圖7為按照本發(fā)明的層疊式制冷系統(tǒng)的示意圖；圖8為按照本發(fā)明的熱流逸裝置的示意圖；圖9為理想化的氣體冷卻循環(huán)的示意圖；圖IO為穿過節(jié)流孔的冷卻循環(huán)的示意圖；圖11為按照本發(fā)明的另一裝置的示意圖；圖12為按照本發(fā)明的管狀裝置；以及圖13為按照本發(fā)明的冷卻或加熱裝置。具體實(shí)施方式圖1所示為按照本發(fā)明的優(yōu)選裝置的基本部件。此裝置包含一個(gè)閉合回路，其中壓縮機(jī)或泵(1)的作用使流體循環(huán)。多孔板(2)置于被外殼(5)和隔熱墊圈(6)所限定的室內(nèi)，以便流體被泵入室內(nèi)，并穿過多孔板(2)而回到泵(1)內(nèi)。選定的氣體等熵地被壓縮機(jī)(l)壓縮，使其溫度大致與排熱至方便接的收器(例如大氣或水)時(shí)的溫度相同。優(yōu)選地，氣體的溫度是一樣的。壓縮氣體隨后可透過微孔板(2)膨脹，微孔板(2)孔的直徑小于氣體分子的平均自由程。操作壓力小于20巴，優(yōu)選<10巴，最優(yōu)選<2巴。氣體通過時(shí)在板的兩側(cè)之間產(chǎn)生了溫度梯度。為了保持恒定的溫度，溫度較高的一側(cè)(3)的熱量會(huì)傳遞到適合的液流中，并且溫度較低一側(cè)(4)由第二液流供給熱量。使這個(gè)裝置有效率地運(yùn)行的重要因素是從板溫度較高的一側(cè)經(jīng)傳導(dǎo)傳遞到溫度較低的一側(cè)的熱量是低的。因此板的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)該〈0.5wK—V'，優(yōu)選的為<0.1wK—'m—、最優(yōu)選為<0.03wK—V'。本裝置可描述為"氣壓蒸發(fā)元件"或"BTU"。任何設(shè)有BTU的裝置都可稱為"氣壓蒸發(fā)裝置"，或"BTD"。要完成循環(huán)，氣體要先從抽氣孔吸入泵或壓縮機(jī)(1)中。泵或壓縮機(jī)可為氣體和蒸汽壓縮領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的任何類型。此類壓縮機(jī)包括往復(fù)和旋轉(zhuǎn)型，所述的壓縮機(jī)常常需要液體潤滑劑，即油。在傳統(tǒng)的蘭金循環(huán)系統(tǒng)中，縮氣體所夾帶的油可輕易地通過回路被帶走，并回到壓縮機(jī)中。在本發(fā)明中夾帶的油將會(huì)被吸附劑所吸附，因而堵住了孔，抑制了氣體的吸附。因此，優(yōu)選的含油的壓縮機(jī)應(yīng)配有高效濾油器以防止油接觸到吸附劑。更優(yōu)選的壓縮機(jī)具有非常低的油夾帶量，例如離心型。最優(yōu)選的為無油壓縮機(jī)，其去除了油和其對吸附劑產(chǎn)生污染的可能性，即使使用達(dá)5年以上亦然。特別優(yōu)選的是隔膜式壓縮機(jī)，其為無油的，并且特別是與無油的往復(fù)式壓縮機(jī)相比時(shí)，其具有良好的能效。按照本發(fā)明的優(yōu)選方面，如將氣體和固體之間的互相作用而產(chǎn)生的額外的焓變與當(dāng)氣體分子進(jìn)入和離開多孔固體表面時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能的變化相比較，本發(fā)明會(huì)選擇使用兩者相當(dāng)或前者遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者的流體/多孔固體組合。對于家用、商業(yè)工業(yè)制冷和空調(diào)應(yīng)用，技術(shù)上適合的氣體包括C02、S02、NH3、HFCs(例如HFC134a)、H2、CFCs、HCFCs和烴(例如甲烷、乙烷、丙垸、丁烷、異丁烷)。只要各成分之間互相不起化學(xué)反應(yīng)，則也可以使用這些氣體的混合物。氣體或其混合物可以與多孔固體相配，例如碳(例如石墨、活性碳、木炭、氣凝膠)、硅(例如氣相、氣凝膠、垸基氣凝膠)、氧化鋁、鋁硅酸鹽(例如分子篩)和有機(jī)聚合物(例如聚苯乙烯、聚亞安脂、聚丙烯酸脂、聚甲基丙烯酸酯、聚胺、聚酰胺、纖維素)、海綿金屬(例如Ni、Ti、Fe)，以及由有機(jī)聚合物或碳支持的金屬或金屬絡(luò)合物。并不是所有以上氣體以及它們與可用的多孔固體的組合都是適合的。盡管CFCs和HCFCs在發(fā)展中國家持續(xù)生產(chǎn)并且使用，但根據(jù)蒙特利爾議定書它們現(xiàn)正逐步淘汰。在某些國家內(nèi)繼續(xù)使用這些含氯流體仍然是合法的，那么這些物質(zhì)就可以與活性碳、硅或有機(jī)聚合物共同使用。S02和HFCs可與碳、二氧化硅、氧化鋁或有機(jī)聚合物〔特別是那些具有"堿性"原子(例如氧和氮)或"酸性的"氫原子)一起使用。在尚未考慮逐步淘汰使用HFCs的國家，在本發(fā)明中使用是可以接受，但并非優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈冎率谷蜃兣臐撛谕{大大高于以上列出的其他某些氣體。S02因其具有毒性而并非是優(yōu)選的。烴可與碳、烷基硅或有機(jī)聚合物(特別是烴類聚合物，例如聚苯乙烯)一起使用。雖然烴比含有卣素的流體和502更為優(yōu)選，但其應(yīng)用只限于能夠?qū)ζ滹@著的易燃性采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施的場合，例如在大型工業(yè)應(yīng)用場合或低庫存場合或密封系統(tǒng)(比如家用冰箱)中。另外一個(gè)缺點(diǎn)是烴的吸著/脫附的焓變少于極性更大的氣體(特別是C02、S02和NPU的烚變。在某些國家使用烴也是受到限制的，因?yàn)楫?dāng)其泄漏到大氣中和暴露在陽光下可產(chǎn)生"光化學(xué)煙霧"。氫氣易于從各種金屬合金(特別是那些含有鎳的合金)中被吸著和脫附。盡管此類合金有高導(dǎo)熱系數(shù)，而作為多孔固體，它們自身不適合用于BTUs，通過把合金作為微粒分布在碳、氧化硅或有機(jī)聚合物中，可生產(chǎn)出結(jié)合了對氫具強(qiáng)親和力與低導(dǎo)熱系數(shù)的合成材料。氫氣比烴類化合物更優(yōu)選，因?yàn)闅錃馀c金屬的相互作用比烴類化合物與上述的吸附劑的反應(yīng)更為強(qiáng)烈。像烴類化合物一樣，氫與大氣中的羥基自由基反應(yīng)。羥基自由基在除去自然釋放的烴類化合物和人為的污染物質(zhì)(例如HFCs)方面起到關(guān)鍵的作用。氫氣排放的增加可因此間接地加劇全球變暖。氨水可與碳、氧化硅或有機(jī)聚合物一起使用。其適合用于可將其毒性和易燃性控制的場合，例如大型的商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用場合或低庫存的場合、密封的家用場合。最優(yōu)選的流體為二氧化碳。其具有低毒性，是非易燃的并易于被多種吸附劑(包括碳、氧化硅和有機(jī)聚合物特別是那些含有堿性原子例如氧原子并特別是氮原子的吸附劑〕所吸附。適合的微/中孔固體在成分上基本上是均相的，該成分在其表面具有能夠與二氧化碳相互作用的物質(zhì)?；蛘叽祟惞腆w可包含中孔或微孔或大孔固體，該固體以能夠加強(qiáng)對二氧化碳吸附性的物質(zhì)所浸潤。含氮有機(jī)化合物是優(yōu)選的；更優(yōu)選的是胺，其蒸汽壓在25'C時(shí)小于0.1巴，更優(yōu)選地在25'C時(shí)小于0.01巴。特別優(yōu)選的是胺，其每個(gè)胺N原子的分子量小于150，優(yōu)選地小于100，更優(yōu)選地小于50。盡管來自礦物燃料的二氧化碳是致使全球變暖單一的最大的因素，但在本發(fā)明中所需的量是很小的。通過從自然資源(例如生物質(zhì)發(fā)酵)中獲取二氧化碳，則從裝置中散發(fā)的氣體對全球變暖沒有影響。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，一個(gè)裝置包含工作流體、一個(gè)由機(jī)械動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的容積式壓縮機(jī)，以及一個(gè)多孔吸附劑，通過多孔吸附劑，壓縮的工作流體間歇性膨脹，即流體的流動(dòng)是受脈沖作用的。此裝置的一種結(jié)構(gòu)如圖2所示。壓縮機(jī)包含活塞21，其在汽缸22中活動(dòng)，并由連接于曲柄軸24的活塞桿23驅(qū)動(dòng)，曲柄軸24由電動(dòng)馬達(dá)或其他動(dòng)力能源(未圖示)提供動(dòng)力。壓縮機(jī)設(shè)有兩個(gè)閥，閥25和26。當(dāng)在活塞和汽缸頂之間的排氣容積剛好低于熱交換器27中的壓力時(shí)，進(jìn)口或進(jìn)氣閥25敞開。當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)到底部的盡頭時(shí)，就會(huì)發(fā)生上述情況。相反地，當(dāng)在活塞和汽缸頂之間的排氣容積剛好高于熱交換器29中的壓力時(shí)，出口或排氣閥26敞開。當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)到頂部的盡頭時(shí)，就會(huì)發(fā)生上述情況。熱交換器28將壓縮時(shí)產(chǎn)生的熱量排到大氣中。本身是吸附的多孔劑固體30與工作流體相互作用，把工作流體的壓力減少到裝置設(shè)計(jì)的水平并對其流動(dòng)產(chǎn)生阻力，以便能保持在熱交換器27和29之間的壓力差。裝置充滿了足夠的工作流體，以便使熱泵的工作能力提至最高，但不影響到設(shè)計(jì)的壓力限制。本裝置以循環(huán)方式操作，按如下步驟描述。該步驟以此狀態(tài)作為起始往復(fù)式壓縮機(jī)的吸氣沖程剛剛完成，壓縮沖程剛剛開始，即活塞在底部的盡頭。(a)活塞被推入汽缸，氣態(tài)工作流體的溫度和壓力同時(shí)升高，直到排氣閥26打開并使壓縮氣體排進(jìn)熱交換器28。(b)熱交換器28將壓縮時(shí)產(chǎn)生的熱量排到氣流中。(c)冷卻的壓縮氣體然后進(jìn)入高溫的設(shè)有多孔固體的熱交換器29，在此其被吸附，并且吸附熱被釋放至氣流中，氣流因此被加熱。(d)在由壓縮機(jī)在固體兩側(cè)所產(chǎn)生的壓力梯度的影響下，工作流體穿過多孔固體流向低溫?zé)峤粨Q器27。(e)活塞向反方向運(yùn)動(dòng)，因此降低了汽缸內(nèi)的壓力，從而使進(jìn)氣閥25開啟，以致工作流體從低溫?zé)峤粨Q器27中的多孔固體中脫附。脫附所需的熱量由外部氣流來提供，氣流因此被冷卻。(f)活塞再一次向反方向運(yùn)動(dòng)，并開始壓縮氣體，使進(jìn)氣閥關(guān)閉，從而完成循環(huán)。為了使裝置在上述模式中能成功地運(yùn)行，優(yōu)選地，在連接熱交換器27和29的多孔固體內(nèi)任何點(diǎn)上的氣體的壓力圍繞一個(gè)平均值來回波動(dòng)，以便流體能通過一系列由壓縮機(jī)引起的吸附和脫附來穿過多孔固體。這個(gè)過程將對熱交換器27和29內(nèi)的焓變起主要作用。如圖2中所示，往復(fù)式壓縮機(jī)可由任何容積式壓縮機(jī)(包括旋轉(zhuǎn)式、滑片式或隔膜式)取代。如壓縮機(jī)的排氣容積內(nèi)的滑動(dòng)表面需由液體潤滑劑潤滑，在壓縮機(jī)和吸附床之間就可能需要油分離器，以防止細(xì)滴狀的油污染吸附床。因此無油壓縮機(jī)是優(yōu)選的，即壓縮機(jī)的排氣容積內(nèi)的滑動(dòng)表面不被液體潤滑劑潤滑。特別優(yōu)選的是隔膜式壓縮機(jī)，其隔膜有較大的表面區(qū)域使工作流體能有效地冷卻，同時(shí)壓縮機(jī)頂部因循環(huán)液壓油冷卻而加強(qiáng)了某些元件，冷卻的過程并驅(qū)動(dòng)隔膜，以上原因使其以更接近于等溫而不是等熵的條件運(yùn)行。隔膜式壓縮機(jī)的能效可比往復(fù)式壓縮機(jī)的能效更佳。隔膜和壓縮機(jī)外殼之間形成良好的密封，使流體泄漏率大大降低，而無油往復(fù)式壓縮機(jī)則缺少傳統(tǒng)的往復(fù)式壓縮機(jī)的油膜所具有的卓越的密封性能。對于小功率的應(yīng)用場合，例如家用冰箱和室內(nèi)空調(diào)設(shè)備，隔膜式壓縮機(jī)比傳統(tǒng)的注油密封往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)更具優(yōu)勢，因其結(jié)合了優(yōu)良?xì)夥庑院屯獠侩妱?dòng)機(jī)。后者所產(chǎn)生的熱可通過簡單的冷卻扇來散發(fā)。在傳統(tǒng)的密封系統(tǒng)中，油能幫助電動(dòng)機(jī)部分地冷卻，把熱傳遞至外殼，另一部分由制冷劑來冷卻，將熱傳遞到冷凝器中。消除了電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部冷卻的需要，循環(huán)的能效便能提高。壓縮機(jī)設(shè)計(jì)有很多種，只要它們設(shè)置為向在BTU溫度較高/高壓力表面上以脈沖式傳遞壓縮氣體，并在溫度較低/低壓力表面以脈沖式移除膨脹氣體的都可采用。圖2簡略地表示了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的其中一種方法。圖3所示為本發(fā)明的另一實(shí)施例。使用的是任何能夠達(dá)到預(yù)期壓力比的類型的壓縮機(jī)13，在兩個(gè)容器之間保持了壓力差，容器11的壓力較低，而容器12的壓力較高。壓縮機(jī)可包括脈沖容積式的和連續(xù)輸送渦輪/離心式的，如有必要還可使用多級式的。通過周期性地開關(guān)電動(dòng)閥16，壓縮工作流體氣體或蒸汽以脈沖式傳遞到吸附床15的熱/高壓力熱交換器14。通過周期性地開關(guān)電動(dòng)閥18，膨脹的工作流體以脈沖式從冷/低壓力熱交換器17上移除。在圖2中所示的設(shè)計(jì)比圖1中所示的設(shè)計(jì)優(yōu)勝之處，包括獨(dú)立的壓縮相位和吸氣脈沖，以及使用連續(xù)傳遞壓縮機(jī)的能力。熱交換器19將壓縮時(shí)產(chǎn)生的熱排放到大氣。為進(jìn)一步加強(qiáng)本發(fā)明與脈沖相關(guān)實(shí)施例的能效，在熱交換器表面的氣流也可采用脈沖式的以獲得益處。當(dāng)循環(huán)的吸氣部分在在溫度較低的一側(cè)上產(chǎn)生冷卻效果時(shí)，在這個(gè)溫度較低的一側(cè)具有氣流，但在溫度較高的-一側(cè)無氣流。在本發(fā)明的另一方面，BTU可成為冰箱、冷庫或其他冷卻設(shè)備的冷卻裝置的一部分或全部。圖4所示為裝有BTU的家用冰箱。家用冰箱包含外殼40和門41。在如標(biāo)記42處所示的壓縮機(jī)位于空腔的內(nèi)外部分之間，連接多孔固體43和44的內(nèi)外表面。在標(biāo)準(zhǔn)冰箱45的空腔內(nèi)使用的傳統(tǒng)的閉孔泡沫保溫材料完全或部分地被中孔或微孔固體45所取代。通過壓縮機(jī)或泵42循環(huán)的壓縮氣體被引入一條在外殼和多孔固體45之間的空間或進(jìn)口通道，可以使用通道網(wǎng)絡(luò)。這些氣體穿過多孔固體45的主體，并收集在一條在內(nèi)殼和多孔固體之間的空間或通道內(nèi)，然后才回到壓縮機(jī)。因此冰箱的外殼和/或底板可包含內(nèi)外表層，多孔主體置于表層之間，以及進(jìn)出口空隙或通道分別置于多孔主體和外內(nèi)表層之間。-一個(gè)按照本發(fā)明的裝置具有的優(yōu)點(diǎn)是能使隔熱和冷卻回路集成在一起。標(biāo)準(zhǔn)冰箱的"傳統(tǒng)的"閉孔泡沫隔熱材料被中孔或微孔固體所取代。壓縮氣體通過管道被輸送到在外殼和多孔固體之間的區(qū)域。這個(gè)區(qū)域包含大孔、導(dǎo)熱的固體，這同時(shí)使得氣體易于觸及表面，以及易于移除在微/中孔固體的表面上的氣體吸附時(shí)所產(chǎn)生的熱量。適合的大孔導(dǎo)熱固體可由金屬制大孔固體可制成為粘合微粒的固體、薄紗狀的或穿孔或開槽的板狀的。低壓氣體從微/中孔固體中脫附，并進(jìn)入在多孔固體和冰箱內(nèi)壁之間的空間，在這個(gè)區(qū)域設(shè)有第二大孔固體，其不僅提供良好的導(dǎo)熱性以使得熱量從冰箱內(nèi)部導(dǎo)出以提供脫附時(shí)所需的熱量，并且提供出口使氣體易于流出到壓縮機(jī)抽氣孔。在高壓和低壓區(qū)的大孔材料也可對微/中孔固體提供機(jī)械支撐作用。冰箱可優(yōu)選地嵌入更多零件以加強(qiáng)其能效。空氣循環(huán)風(fēng)扇可安裝在冰箱內(nèi)部的內(nèi)壁上以加強(qiáng)使熱傳導(dǎo)至溫度較低一側(cè)內(nèi)壁。下文所述的"壁"包括頂部和底板。如果冰箱用來儲(chǔ)存冷凍食品，此時(shí)裝置通常稱為冷凍機(jī)，風(fēng)扇可使內(nèi)壁無霜，防止因冰塊積聚而降低裝置的優(yōu)良能效。為了加強(qiáng)在冰箱內(nèi)部的熱傳遞，冰箱的部分或全部內(nèi)壁區(qū)域可設(shè)有延伸的熱傳遞區(qū)域，例如具有脊?fàn)罨蝣挔畹臉?gòu)造。相似地，冰箱的部分或所有的外壁，也可設(shè)有延伸的熱傳遞區(qū)域。為了使微孔/中孔固體的表面上傳遞最多在吸附時(shí)產(chǎn)生的熱量，外殼和導(dǎo)熱大孔固體可使用具有良好導(dǎo)熱性的材料作為單個(gè)組件而制成。相似地，內(nèi)壁和其相應(yīng)的大孔固體也可優(yōu)選地作為單個(gè)組件來制成。微孔/中孔固體可以為片狀的結(jié)構(gòu)或其他與冰箱壁的相適應(yīng)的薄片狀結(jié)構(gòu)?；蛘咂淇梢詾橥咂瑺罱Y(jié)構(gòu)，例如六角形或正方形的部件，其尺寸大大小于壁的尺寸。此類瓦片狀結(jié)構(gòu)可有效地通過利用工業(yè)上常用的擠出設(shè)備通過擠出過程來制得。此類瓦片狀結(jié)構(gòu)的邊的尺寸一般在5至100IM1。這些瓦片狀結(jié)構(gòu)然后就作為馬賽克與有機(jī)聚合物粘合在一起被裝入冰箱壁。優(yōu)選的這些粘合劑可為具有良好隔熱性的泡沫材料。優(yōu)選的是具有平均孔徑小于lmm的閉孔聚亞安脂泡沫材料。特別優(yōu)選的是具有孔徑小于0.3mm的聚亞安脂泡沫材料。圖5所示為本發(fā)明的另一方面，其中把熱量從裝置的溫度較高一側(cè)移除的冷卻劑流體(例如氣體或水)與提供熱量到BTU的溫度較低一側(cè)的流體逆向流動(dòng)。這種裝置可作為空調(diào)元件來使用。這種裝置一般如圖1所示并設(shè)有用于傳導(dǎo)受熱氣流51或冷卻氣流52分別地穿過加熱或冷卻鰭片53、54的裝置。兩個(gè)或更多BTU裝置可組合使用以制成一個(gè)多級基本蒸發(fā)裝置(BTD)，其與單個(gè)裝置相比能夠更有效地達(dá)到較低的溫度。此類裝置可取代在傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)中使用的多級壓縮系統(tǒng)，可以比用一個(gè)單個(gè)元件更節(jié)能地產(chǎn)生低溫。圖6所示為BTD的基本回路。BTD中可以使用單一流體。然而按照本發(fā)明的裝置的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)是，不同的吸附劑可用來優(yōu)化高溫和低溫的吸著和脫附過程。兩個(gè)多孔主體63、64先后連接，以便來自第一元件的流體61在第二元件62中得以循環(huán)。如圖7所示，一系列基本蒸發(fā)裝置(BTDs)可串聯(lián)排列，以制成串聯(lián)的制冷系統(tǒng)。在BTD中可使用不同的流體；例如在三級回路的串聯(lián)系統(tǒng)中可在溫度最低的回路71中使用氮?dú)猓谥虚g溫度的回路72中使用二氧化碳，在溫度最高的回路73中使用丙垸。然而使用BTD方法的特別優(yōu)點(diǎn)在于，通過與每個(gè)回路中不同的微孔固體相配，同一種流體可在超過一個(gè)回路中使用。例如在上述的三級回路系統(tǒng)中，二氧化碳在中溫和溫度較高的回路中皆可使用。BTU可由作為熱力引擎的中孔或微孔固體元件來驅(qū)動(dòng)。上述所有的裝置都依靠機(jī)械壓縮機(jī)以使工作流體得以循環(huán)。通過可稱為"熱流逸"的過程，在微孔固體上應(yīng)用溫度梯度可在其表面兩側(cè)之間產(chǎn)生氣體壓力差。這個(gè)壓力產(chǎn)生裝置可稱為"熱流逸元件"(TTU)。熱驅(qū)動(dòng)空調(diào)、冷藏或熱泵元件可在回路中包含一個(gè)操作上與BTU組合的TTU。對于許多應(yīng)用，機(jī)械壓縮機(jī)已經(jīng)為操縱熱泵裝置提供了最為方便的選擇。這些應(yīng)用所需要的能量源自礦物燃料的燃燒或核裂變，燃燒礦物燃料會(huì)釋放二氧化碳至大氣中而造成全球變暖，而核裂又在控制強(qiáng)輻射性的核廢料的危害及其儲(chǔ)存方面存在問題。故優(yōu)選的熱泵裝置可由相對溫度較低的熱能來源來提供能量，包括太陽能、地?zé)嵋约暗蜏亓黧w(例如有時(shí)由工業(yè)處理過程設(shè)產(chǎn)生的流體)。從環(huán)境角度而言，利用此類能源能使人為導(dǎo)致全球變暖的情況減至最少。因此，本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施例包括由第二中孔或微孔固體元件驅(qū)動(dòng)的BTU。該中孔或微孔固體元件可被視為一臺(tái)以熱能引擎相反方式運(yùn)作的BTU。在后一種情況下，通過稱為"熱流逸"的過程，在微孔固體上施以溫度梯度，其表面兩側(cè)之間就產(chǎn)生了氣體壓力差。這個(gè)壓力產(chǎn)生裝置可稱為"熱流逸元件"(TTU)。熱驅(qū)動(dòng)空調(diào)、冷藏或熱泵元件可在回路中包括一個(gè)操作上與BTU有效組合的TTU。圖8所示為基本設(shè)計(jì)圖。TTU.(83)的一側(cè)(81)通過例如火焰或太陽能而加熱，同時(shí)另一側(cè)(82)通過例如周圍空氣的流動(dòng)而冷卻。因?yàn)闇夭畹挠绊?，氣體從TTU溫度較低的一側(cè)流向溫度較高的一側(cè)，所以在溫度較高的一側(cè)就產(chǎn)生了較高的壓力。從圖8可見，TTU(83)在BTU(84)上形成了壓力差。本質(zhì)上，TTU取代了在之前的實(shí)施例中所示的機(jī)械壓縮機(jī)。離開TTU的溫度較高的一側(cè)的高壓氣體因穿過熱交換器而被冷卻，熱量則傳遞到離開BTU溫度較低一側(cè)的低溫氣體，以使裝置的能量擴(kuò)至最大。氣體在離開熱交換器之后進(jìn)入BTU，在此該氣體被吸收于多孔固體上，并放出熱量。在由TTU產(chǎn)生的壓力差的影響下，氣體穿過BTU的多孔固體到達(dá)壓力較低的一側(cè)，在此其被脫附以達(dá)到預(yù)期的冷卻效果。低溫低壓氣體經(jīng)由所示的熱交換器回到TTU。本裝置與吸收式冰箱具有某些相似處，但具有重要的和具有優(yōu)勢的分別。由于無液體吸收劑，所以也沒有機(jī)械泵。所有的抽吸都由TTU來完成。液體吸收劑的熱容量對能效具有嚴(yán)重的有害影響。并且/或者，由于其需要巨大的并因此昂貴的熱交換器來降低其影響，液體吸收劑對吸收式熱泵的成本效益也具有嚴(yán)重的有害影響。確實(shí)，經(jīng)濟(jì)上的考慮在選擇流體/溶劑的組合時(shí)往往被置于設(shè)計(jì)考慮之上。在此所示的本系統(tǒng)消除了這些問題。此外，雖然許多制冷劑/溶劑的組合似乎有著潛在的用途，但是報(bào)少是商業(yè)上可行的。相反地，對于吸附系統(tǒng)而言，可以使用多種各樣的多孔固體，特別是因?yàn)槠浣档突蛳硕拘院涂扇夹缘南拗?。本?shí)施例對建筑物的空調(diào)特別是具有優(yōu)勢的。在一個(gè)實(shí)施例中，TTU可制成為建筑物的屋頂，其在北半球時(shí)指向南方，而在南半球時(shí)指向北方，以吸收最多的太陽輻射。為了使系統(tǒng)真正不依賴礦物能或核能，太陽能電路板可沿著在TTU的側(cè)面裝上，以產(chǎn)生電能驅(qū)^]風(fēng)扇，使空氣能在BTU和TTU的熱交換器表面上循環(huán)。建造上述的無液體系統(tǒng)可不對部件的位置設(shè)任何限制，而這些限制是為了使液體流動(dòng)得到重力控制。這與傳統(tǒng)的機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)和吸附系統(tǒng)形成了對比，它們的建造受制于冷卻液在重力作用下流動(dòng)的需要，例如在冷凝器和蒸發(fā)器內(nèi)。在如圖9所示的理想化的氣體冷卻循環(huán)系統(tǒng)中，穿過膨脹器后的膨脹的氣體可驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。這比穿過如圖IO所示節(jié)流孔的簡單膨脹能效更高。然而在真實(shí)的系統(tǒng)中，以上的某些優(yōu)勢就失去了，因?yàn)樵趬嚎s機(jī)和膨脹器中的內(nèi)在的多個(gè)無效率相乘而得出總體的效率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，簡單膨脹系統(tǒng)的能效通過利用穿過大或中孔固體板使氣體膨脹而得以提高。固體板也有作為圍住被冷卻的氣體的部分或全部的隔熱外殼的作用。一個(gè)重要的條件是，膨脹氣體吸收的是從多孔固體的溫度較高的外表面?zhèn)鲗?dǎo)到溫度較低的內(nèi)表面上的熱量。巨大的總內(nèi)表面積提供了數(shù)量足夠的孔，使足夠的熱能從固體傳遞到氣體?？椎闹睆胶投嗫坠腆w的厚度要挑選得宜，以產(chǎn)生對氣體流動(dòng)的阻力，以在固體的兩側(cè)保持必需的壓力并因此保持0需的溫差。在本發(fā)明的這方面，孔的一般的直徑無需小于氣體分子的平均自由程。為了加強(qiáng)從固體到孔的表面的熱傳遞，金屬或石墨片或纖維(例如118)被設(shè)置于多孔固體內(nèi)，其長度設(shè)置為與如圖ll所示的BTU的面平行。設(shè)置的金屬板有利于與BTU側(cè)面平行的熱傳導(dǎo)，但不對側(cè)面與側(cè)面之間的傳導(dǎo)起大的作用。延伸的熱傳遞表面111與BTU面垂直，有利于來往多孔主體的表面的熱傳遞。另外一個(gè)重要的條件是，在金屬板上的氣體壓力沒有明顯下降。這意味著金屬板本身應(yīng)該是多孔的或應(yīng)為大量的小板，令氣體可從中通過。嵌入金屬板/小板/纖維的額外的優(yōu)點(diǎn)是，它們分散了熱輻射并因此增加對多孔固體的隔熱效果。優(yōu)選地，選擇的氣體和多孔固體在循環(huán)的操作條件下，當(dāng)氣體進(jìn)入固體的孔內(nèi)，并釋放其潛在的蒸發(fā)熱的時(shí)候，氣體會(huì)進(jìn)行毛細(xì)管凝聚。流體然后在壓力差的影響下穿過多孔固體，并在離開孔時(shí)蒸發(fā)，因而產(chǎn)生所需的冷卻效果。在汽車空調(diào)中，傳統(tǒng)上冷凝器會(huì)設(shè)在車輛的前部，一般剛好在發(fā)動(dòng)機(jī)水箱的前面，并且蒸發(fā)器在位于儀表板后面的孔洞中，壓縮機(jī)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)組上，并直接由機(jī)軸驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)代車輛設(shè)計(jì)己經(jīng)改進(jìn)了，空調(diào)元件可有效地設(shè)置。為了試圖提供具有與現(xiàn)有的HFC元件相同外形的裝置，就有人特別設(shè)計(jì)了非常高壓力(150巴)的C02元件來將其直接取代。不幸地是通過施加這種約束，新元件已經(jīng)被證實(shí)比那些它們要取代的元件更重并且能效更低。盡管BTU元件不能即時(shí)達(dá)到如當(dāng)前的HFC元件對空間的要求，它們能提供為車輛而設(shè)的有利并創(chuàng)新的移動(dòng)空調(diào)的外觀。它們的低操作壓力使BTUs具有低質(zhì)量并且當(dāng)外形為面板時(shí)，能嵌入車輛的門、車頂或車輛的其他表面。如果置入在門或車頂內(nèi)，BTU溫度較高的一側(cè)可通過與車輛的外主體部分的熱接觸，透過移動(dòng)時(shí)的空氣流來冷卻，當(dāng)車輛靜止時(shí)則通過門內(nèi)的風(fēng)扇來加強(qiáng)。因計(jì)算機(jī)(特別是個(gè)人電腦)，功能變得越來越強(qiáng)勁，故芯片需要強(qiáng)制地進(jìn)行冷卻以使它們能以最大速度運(yùn)行。本發(fā)明的另一方面提供了一種嵌入BTU裝置的計(jì)算機(jī)外殼以對芯片進(jìn)行冷卻?？諝饪赏ㄟ^風(fēng)扇進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)而無需外部通風(fēng)，因而使進(jìn)入的灰塵和其他污染物減至最小。對某些應(yīng)用而言，特別是那些需要液體或氣流進(jìn)行冷卻或加熱的，BTUs可制成為管狀。這種設(shè)計(jì)對使用載冷劑(例如鹽水或乙烯乙二醇)來冷卻的應(yīng)用是特別有利的。在這種情況下，熱量將從管的內(nèi)表面被抽到外表面。管狀BTUs可用來保持流體流在規(guī)定的溫度，而不是成為制冷的主要能源。換而言之，由于傳導(dǎo)和輻射的向內(nèi)(或向外)熱的流動(dòng)剛好被BTU的熱泵效應(yīng)所平衡，BTU提供了"主動(dòng)隔熱"。此類BTUs可在加工業(yè)中應(yīng)用，例如在化工廠里需要將接近于飽和的化學(xué)溶液從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)位置，而沒有溶解物結(jié)晶并因此導(dǎo)致堵塞的現(xiàn)象。在這種情況下，熱量從管的外面泵入到內(nèi)部，即以與如圖12所示的相反的方向被泵入。圖12所示為導(dǎo)管，受熱的液體124可穿過該導(dǎo)管。該導(dǎo)管的主體包括一個(gè)外殼121，一個(gè)設(shè)置在外殼內(nèi)的多孔圓柱層122;還包括一個(gè)內(nèi)管123，其用于傳送液體124。用于冷卻流體傳導(dǎo)的通道(未圖示)可為類似于如圖4所述的的方式制成。在一個(gè)實(shí)施例中，來自周圍環(huán)境的熱量被抽入導(dǎo)管，以保持液體或流體流124的溫度。在替代性實(shí)施例中，冷卻液可逆向流動(dòng)，以便有利于冰箱。在替代性實(shí)施例中，一個(gè)被冷卻或加熱的物體被包含在BTU中。例如，如圖13所示的電子微芯片或電子變壓器需要保持在特別的溫度。微芯片131或其他電子部件設(shè)置在隔熱外殼132內(nèi)，隔熱外殼132在其壁部設(shè)有BTU元件133，以便在使用時(shí)將熱量從部件131中移除。本發(fā)明通過下列實(shí)施例來進(jìn)一步敘述，但并不限定于下列實(shí)施例。例子1至8以R22和R407C作基礎(chǔ)的典型的現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)，其性能利用NIST的循環(huán)設(shè)計(jì)程序來模擬。壓縮機(jī)的等熵效率為0.7，而電動(dòng)機(jī)效率為0.85。輸入?yún)?shù)和性能結(jié)果的概述列于表l中，并比較了本發(fā)明實(shí)施例中元件的模擬結(jié)果。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>例子9至15在含有BTU的空調(diào)元件中，模擬時(shí)以氬氣作為工作流體。在所有情況下的氣體的流速為每秒1克原子，壓縮機(jī)的等熵效率為0.7，而發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為0.85。輸入?yún)?shù)和性能結(jié)果的概述列于表2中。低壓和低壓差可通過離心式壓縮機(jī)來實(shí)現(xiàn)，離心式壓縮機(jī)還具有無油的優(yōu)點(diǎn)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>例子16至17典型以R134a作基礎(chǔ)的制冷過程的性能利用NIST的循環(huán)設(shè)計(jì)程序來進(jìn)行模擬。壓縮機(jī)的等熵效率為0.7，而發(fā)動(dòng)機(jī)效率為0.85。輸入?yún)?shù)和性能結(jié)果的概述列于表3中，并比較了本發(fā)明實(shí)施例中元件的模擬結(jié)果。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>例子18至22含有BTU的制冷元件利用氬氣作為工作流體來進(jìn)行模擬。在所有情況下氣體的流速為每秒1克原子，無油離心式壓縮機(jī)的等熵效率為0.7，而發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為0.85。輸入?yún)?shù)和性能結(jié)果的概述列于表3中。為了進(jìn)行比較，表4列出在相似的溫度限制的工作條件下，傳統(tǒng)的機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)的性能結(jié)果?；贐TU的元件的性能系數(shù)(COP)明顯優(yōu)于那些基于R134a的元件。因此使用氬氣的BTU系統(tǒng)通過優(yōu)良的能效和避免使用會(huì)導(dǎo)致全球變暖的氣體作為工作流體，減少全球變暖威脅的影響。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>例子23當(dāng)冷凍機(jī)僅僅在保持所需的內(nèi)部溫度時(shí)，對其性能進(jìn)行模擬。元件被氣凝膠隔熱，壓縮氬氣穿過氣凝膠，并在分子流的范圍內(nèi)膨脹。來自冷卻回路的熱量散發(fā)到在元件外表面的周圍空氣'中，而元件被自然的(無外力的)對流所冷卻。在這些條件下，被冷卻回路所抽取的熱量剛好與從冷凍機(jī)的外部流到內(nèi)部的熱量達(dá)到了平衡，并且散發(fā)到空氣中的熱與壓縮機(jī)對壓縮氣體所做的壓縮功相等。用于模擬的輸入?yún)?shù)如下。冰箱規(guī)格周圍溫度所需內(nèi)部溫度氣體流速隔熱材料導(dǎo)熱系數(shù)lraxlmx250C-200C0.045mol0.01Wra—10.250m0.251ra0.265m1巴0.850.72.5245.2WlrasK—1底板厚度抽吸壓力發(fā)動(dòng)機(jī)效率壓縮機(jī)等熵效率性能結(jié)果如下。性能系數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入功率外部表面溫度側(cè)面27.50°C頂蓋27.65°C底板30.20°C利用NIST的循環(huán)設(shè)計(jì)程序來計(jì)算典型的密封的含有R134a的蒸汽再壓縮元件，其達(dá)到相同功率。輸入?yún)?shù)冷凝器溫度冷凝器低溫冷卻溫度蒸發(fā)器過熱溫度壓縮機(jī)等熵效率發(fā)動(dòng)機(jī)效率性能結(jié)果冷凝器壓力蒸發(fā)器壓力性能系數(shù)輸入電能到發(fā)動(dòng)機(jī)450C5。C-20。C50C0.700.851L60巴1.33巴1.6469.6W基于穿過氣凝膠隔熱材料而膨脹的氬氣的本新裝置明顯比基于HFC134a的傳統(tǒng)系統(tǒng)能效更高。權(quán)利要求1.一種加熱或冷卻裝置，其包含閉合回路，其中流體通過泵的作用持續(xù)或間歇地沿一個(gè)方向循環(huán)，該系統(tǒng)包括含有大孔、中孔或微孔固體的熱傳遞元件，流體可穿過該些固體而循環(huán)以產(chǎn)生溫度梯度。2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中熱傳遞元件包含具有進(jìn)口和出口表面的多孔材料、用于將流體供給至進(jìn)口表面的裝置和用于將流體從出口表面移除的裝置，其中被供給到進(jìn)口表面的流體穿過主體到達(dá)出口表面。3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中一個(gè)或更多的進(jìn)口和出口表面包括設(shè)有液體吸附劑材料的吸附劑層。4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中在液體通過方向的吸附劑層的導(dǎo)熱系數(shù)大于垂直于液體通過方向的導(dǎo)熱系數(shù)。5.如權(quán)利要求3或4所述的裝置，其中在流體通過方向的多孔材料主體的導(dǎo)熱系數(shù)小于垂直于流體通過方向的導(dǎo)熱系數(shù)。6.如以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中裝置包括在兩層吸附材料之間的多孔材料的薄片。7.如權(quán)利要求3至6的任意一項(xiàng)所述的裝置，其中吸附材料包含導(dǎo)熱材料的長片。8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中傳導(dǎo)材料為金屬或石墨。9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中傳導(dǎo)材料包括金屬或石墨薄片或兩者的混合物。10.如以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中多孔材料包括吸附劑材料與傳導(dǎo)材料長片的混合物。11.如以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中大孔、微孔或中孔固體選自平均孔尺寸為100um至0.5nm的材料。12.如以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中流體選自二氧化碳、氫氟烴、氫氟烴醚、烴、烴醚、氨水、水、氮?dú)?、惰性氣體或以上物質(zhì)的混合物。13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中流體為二氧化碳。14.如以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中在流體和固體之間實(shí)質(zhì)上沒有吸收反應(yīng)。15.如權(quán)利要求1所述的裝置包括冰箱或空調(diào)系統(tǒng)。16.如以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，包括帶有外殼的冰箱，外殼具有內(nèi)外表面，大孔、微孔或中孔固體的主體設(shè)置在內(nèi)外表面之間，以便于在內(nèi)外表面之間循環(huán)的流體穿過該主體。17.—種包括如以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述裝置的用于電子設(shè)備的外殼。18.—種包含如權(quán)利要求1至15任意一項(xiàng)所述的裝置的用于流體的導(dǎo)管。全文摘要一種加熱或冷卻裝置，其包含一個(gè)閉合回路，其中流體在回路中通過一個(gè)泵的作用持續(xù)或間歇地沿一個(gè)方向循環(huán)，該系統(tǒng)含有大孔、微孔或中孔固體主體，流體穿過該些固體主體而得以循環(huán)以產(chǎn)生溫度梯度。文檔編號F28F13/00GK101151501SQ200680010485公開日2008年3月26日申請日期2006年1月30日優(yōu)先權(quán)日2005年1月28日發(fā)明者理查德·鮑威爾,約翰·愛德華·普爾申請人:熱能系統(tǒng)有限公司