[发明专利]热量和能量交换

权利要求书

1.一种设备，其包括：

微通道，其包括壁部分；和

流体，其包括组成颗粒；

其中所述微通道被构造为容纳在基本上垂直于所述微通道的横截面的第一方向上的流体流；且

其中所述壁部分和所述组成颗粒经过构造使得所述组成颗粒和所述壁部分之间的碰撞基本上是反射性的；且

其中所述壁部分至少包括第一壁部分、第二壁部分、第三壁部分、第一中间壁部分和第二中间壁部分；

其中所述第一壁部分的边界与所述第一中间壁部分的第一边界相接，所述第二壁部分的第一边界与所述第一中间壁部分的第二边界相接，所述第二壁部分的第二边界与所述第二中间壁部分的第一边界相接，且所述第三壁部分的边界与所述第二中间壁部分的第二边界相接，使得所述第一壁部分、所述第二中间壁部分、所述第二壁部分、所述第二中间壁部分和所述第三壁部分形成所述微通道的所述壁的相接部分；且

其中所述第一壁部分的第一法线不平行于所述第二壁部分的第二法线，并且也不平行于所述第三壁部分的第三法线，并且其中所述第二法线也不平行于所述第三法线；且

其中所述第一法线与所述第二法线之间的角度偏移小于90度，并且与所述第二法线与所述第三法线之间的角度偏移近似相同。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一壁部分与所述第二壁部分之间的间隔是所述微通道跨所述间隔的最大宽度的至少整数N倍。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述第一法线与所述第二法线之间的所述角度偏移小于M度，其中M等于N/10。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一壁部分与所述第二壁部分之间的间隔是所述微通道跨所述间隔的最大宽度的至少25倍。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一法线与所述第二法线之间的所述角度偏移为至少2.5度。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一壁部分与所述第二壁部分之间的间隔是所述微通道跨所述间隔的最大宽度的至少50倍。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述第一法线与所述第二法线之间的所述角度偏移小于5度。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述流体是气体。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述气体包括空气。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述微通道基本上限于平坦区域。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述微通道的路径是具有内部部分和外部部分的螺旋体，其中所述外部部分的半径大于所述内部部分的半径。

12.根据权利要求11所述的设备，其中流体微通道的所述流是从所述内部部分到所述外部部分。

13.根据权利要求11所述的设备，其中流体微通道的所述流是从所述外部部分到所述内部部分。

14.一种用于热量交换的系统，其包括：

加速元件，其包括根据权利要求12所述的设备；

减速元件，其包括根据权利要求13所述的设备；

界面，其包括与所述加速元件的所述微通道和所述减速元件的所述微通道流体连通的微通道；

其中所述加速元件的所述流体包括所述流体的基本上在第一压力下的第一部分并且所述减速元件的所述流体包括所述流体的基本上在小于所述第一压力的第二压力下的第二部分。

15.根据权利要求1所述的设备，其中所述颗粒选自分子或原子中的至少一个。

16.根据权利要求1所述的设备，其中所述微通道的横截面基本上呈圆形。

17.根据权利要求1所述的设备，其中所述微通道的横截面基本上呈椭圆形。

18.根据权利要求1所述的设备，其中所述微通道的横截面基本上呈正方形。

19.根据权利要求1所述的设备，其中所述微通道的横截面基本上呈矩形。

20.根据权利要求14所述的系统，其还包括所述减速元件近端的热电装置。

21.根据权利要求14所述的系统，其还包括所述减速元件近端的光电装置。