JP2013545956A - Heat transfer apparatus and related systems and methods - Google Patents
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Abstract
熱伝達装置、ならびに関連したシステムおよび方法における複数の実施例が、本明細書において開示される。一実施例では、熱伝達システムは、入力部と、出力部と、入力部と出力部との間の側壁と、を有する導管を含み得る。熱は、入力部において導管に入り、出力部において導管から出ることができる。熱伝達システムは、導管の末端に隣接したエンドキャップをさらに含むことができる。作動流体は、気化凝縮サイクルを利用して導管を通じて循環することができる。熱伝達装置は、平行な複数の層の結晶の合成基質特性を有する建築構造物を含み得る。Multiple embodiments of heat transfer devices and related systems and methods are disclosed herein. In one example, the heat transfer system may include a conduit having an input, an output, and a sidewall between the input and the output. Heat can enter the conduit at the input and exit the conduit at the output. The heat transfer system may further include an end cap adjacent to the end of the conduit. The working fluid can be circulated through the conduit using a vaporization condensation cycle. The heat transfer device may include a building structure having the synthetic substrate properties of parallel layers of crystals.
Description
本技術は、一般に、熱伝達装置、ならびに関連したシステムおよび方法に関する。 The present technology relates generally to heat transfer devices and related systems and methods.
関連出願の相互参照
本出願は、2010年2月13日に出願した発明の名称「FULL SPECTRUM ENERGY AND RESOURCE INDEPENDENCE」である米国特許出願第61/304,403号明細書に対する優先権およびその利益を主張する。本出願は、2010年8月16日に出願した発明の名称「INCREASING THE EFFICIENCY OF SUPPLEMENTED OCEAN THERMAL ENERGY CONVERSION (SOTEC) SYSTEMS」である米国特許出願第12/857,546号明細書、および2010年8月16日に出願した発明の名称「GAS HYDRATE CONVERSION SYSTEM FOR HARVESTING HYDROCARBON HYDRATE DEPOSITS」である米国特許出願第12/857,228号明細書の一部継続であり、それらのそれぞれは、2010年2月13日に出願した発明の名称「FULL SPECTRUM ENERGY AND RESOURCE INDEPENDENCE」である米国特許仮出願第61/304,403号明細書に対する優先権およびその利益を主張する。米国特許出願第12/857,546号明細書、および米国特許出願第12/857,228号明細書もそれぞれ、以下の出願のそれぞれの一部継続であり、すなわち、2010年2月17日に出願した発明の名称「ELECTROLYTIC CELL AND METHOD OF USE THEREOF」である米国特許出願第12/707,651号明細書、2010年2月17日に出願した発明の名称「ELECTROLYTIC CELL AND METHOD OF USE THEREOF」であるPCT出願PCT/US10/24497、2010年2月17日に出願した発明の名称「APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING NUCLEATION DURING ELECTROLYSIS」である米国特許出願第12/707,653号明細書、2010年2月17日に出願した発明の名称「APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING NUCLEATION DURING ELECTROLYSIS」であるPCT出願PCT/US10/24498、2010年2月17日に出願した発明の名称「APPARATUS AND METHOD FOR GAS CAPTURE DURING ELECTROLYSIS」である米国特許出願第12/707,656号明細書、および2010年2月17日に出願した発明の名称「APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING NUCLEATION DURING ELECTROLYSIS」であるPCT出願PCT/US10/24499であり、それらのそれぞれは、以下の出願に対する優先権およびその利益を主張するものであり、すなわち、2009年2月17日に出願した発明の名称「FULL SPECTRUM ENERGY」である米国特許仮出願第61/153,253号明細書、2009年8月27日に出願した発明の名称「ELECTROLYZER AND ENERGY INDEPENDENCE TECHNOLOGIES」である米国特許仮出願第61/237,476号明細書、2010年2月13日に出願した発明の名称「FULL SPECTRUM ENERGY AND RESOURCE INDEPENDENCE」である米国特許仮出願第61/304,403号明細書である。これらの出願のそれぞれは、参照により本明細書の一部を構成する。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application claims priority and benefit over US Patent Application No. 61 / 304,403, entitled “FULL SPECTRUM ENERGY AND RESOURCE INDEPENDENCE”, filed on February 13, 2010. Insist. This application is a US patent application Ser. No. 12 / 857,546, entitled “INCREASING THE EFFICENCE OF OF SUPPLEMENTED OCEAN THERMAL CONVERSION (SOTEC) SYSTEMS” filed on August 16, 2010, US Patent Application No. 12 / 857,228, whose title is “GAS HYDRATE CONVERSION SYSTEM FOR HARVETING HYDROCARBON HYDRATE DEPOSITS”, filed on May 16, each of which is February 2010 Title of the invention filed on the 13th “FULL SPECTRUM ENERGY AND RESOURCE INDEPENDENNC Priority and claims the benefit of US Provisional Patent Application No. 61 / 304,403 Pat is. " U.S. Patent Application No. 12 / 857,546 and U.S. Patent Application No. 12 / 857,228 are each a continuation of each of the following applications, i.e., on February 17, 2010: US Patent Application No. 12 / 707,651, “ELECTROLYTIC CELL AND METHOD OF THE THEOF”, filed on February 17, 2010, which is the name of the filed invention “ELECTROLYTIC CELL AND METHOD OF THE THEREOF”. PCT application PCT / US10 / 24497, the name of the invention filed on February 17, 2010 is “APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING NUCLEATION DURING ELECTROLYSIS” No. 12 / 707,653, PCT application PCT / US10 / 24498, February 17, 2010, which is the title of the invention “APPARATUS AND METHOD FOR CONTROL NUCLATION DURING ELECTROLYSIS” filed on February 17, 2010. U.S. Patent Application No. 12 / 707,656, which is the name of the invention filed "APPARATUS AND METHOD FOR GAS CAPTURE DURING ELECTROLYSIS", and the name of the invention "APPARATUS AND METHOD FOR" filed on February 17, 2010 PCT application PCT / US10 / 2 which is "CONTROLLING NUCLEATION DURING ELECTROLYSIS" 499, each of which claims priority and benefit to the following applications: a US patent provisional application entitled “FULL SPECTRUM ENERGY” filed on Feb. 17, 2009 No. 61 / 153,253, U.S. Provisional Application No. 61 / 237,476, Feb. 13, 2010, entitled “ELECTROLYZER AND ENERGY INDEPENDENCE TECHNOLOGIES”, filed on August 27, 2009 No. 61 / 304,403 of US Provisional Application No. 61 / 304,403 which is “FULL SPECTRUM ENERGY AND RESOURCE INDEPENDENCE”. Each of these applications is hereby incorporated by reference.
ヒートパイプは、作動流体の気液相変化を利用して熱源とヒートシンクの間で熱を伝達する。例えば、従来のヒートパイプに囲まれた作動流体は、作動流体が気相に変化するようにホットインターフェースからの熱に接触し、熱を吸収する。蒸気圧が、気相の作動流体を、導管を通じてコールドインターフェースへ動かし、そこで作動流体は、液相に凝縮する。コールドインターフェースは、相変化からの潜熱を吸収し、この系から潜熱を除去する。次いで、液相の作動流体は、毛管現象または重力を用いてホットインターフェースに戻って、気化凝縮サイクルを続ける。 The heat pipe transfers heat between the heat source and the heat sink by utilizing a gas-liquid phase change of the working fluid. For example, a working fluid surrounded by a conventional heat pipe contacts and absorbs heat from the hot interface so that the working fluid changes to a gas phase. Vapor pressure moves the gaseous working fluid through a conduit to the cold interface where it is condensed to the liquid phase. The cold interface absorbs latent heat from the phase change and removes the latent heat from this system. The liquid phase working fluid is then returned to the hot interface using capillary action or gravity to continue the vaporization condensation cycle.
ヒートパイプは、一般に、比較的小さい温度勾配でおよび機械的な可動部なしで大量の熱を輸送することができる。したがって、ヒートパイプは、効率的な熱伝達手段を提供することができる。しかし、不凝縮性のガスは、ヒートパイプの壁を通じて拡散する可能性があり、それによってヒートパイプの効率を減少させる作動流体中の不純物を生じさせる。加えて、極端な温度は、気化凝縮サイクルを停止させ得る。例えば、極端な熱は、作動流体が凝縮するのを妨げ得る一方、極端な寒さは、作動流体が気化するのを妨げ得る。したがって、ヒートパイプの効率および適応性を改善して、結果として得られる熱エネルギーを利用する必要がある。 Heat pipes are generally capable of transporting large amounts of heat with relatively small temperature gradients and no mechanical moving parts. Therefore, the heat pipe can provide an efficient heat transfer means. However, non-condensable gases can diffuse through the walls of the heat pipe, thereby creating impurities in the working fluid that reduce the efficiency of the heat pipe. In addition, extreme temperatures can stop the vaporization condensation cycle. For example, extreme heat can prevent the working fluid from condensing, while extreme cold can prevent the working fluid from vaporizing. Therefore, there is a need to improve the efficiency and adaptability of the heat pipe and utilize the resulting thermal energy.
本開示は、熱伝達装置、ならびに関連したシステム、アッセンブリー、構成要素、およびそれに関する方法を説明する。例えば、後述のいくつかの実施例は、気化凝縮サイクル(vaporization−condensation cycle)を利用して熱を伝達する1つの作動流体または複数の作動流体の組み合わせを含む熱伝達装置について概ね述べられている。本明細書で用いられる場合、作動流体なる用語は、熱伝達装置を作動させるいかなる流体も含み得る。一実施例では、例えば、作動流体は、水である。他の実施例では、作動流体は、熱伝達装置の利用できる複数の流体および所望の出力に基づいて選択されるアンモニア、メタノール、および/または他の適切な作動流体を含み得る。加えて、後述の幾つかの実施例は、気相と液相との間で作動流体を変化させる気化凝縮サイクルに言及する。本明細書で用いられる場合、気化凝縮サイクルなる用語は、熱の伝達をもたらす作動流体のいかなる相変化に言及するように広く解釈される。 The present disclosure describes a heat transfer apparatus and related systems, assemblies, components, and methods related thereto. For example, some embodiments described below generally describe a heat transfer device that includes a working fluid or a combination of working fluids that transfer heat utilizing a vaporization-condensation cycle. . As used herein, the term working fluid can include any fluid that operates a heat transfer device. In one embodiment, for example, the working fluid is water. In other examples, the working fluid may include ammonia, methanol, and / or other suitable working fluids selected based on the available fluids of the heat transfer device and the desired output. In addition, some examples described below refer to vaporized condensation cycles that change the working fluid between the gas phase and the liquid phase. As used herein, the term vaporization condensation cycle is broadly interpreted to refer to any phase change in the working fluid that results in heat transfer.
或る一部の詳細は、本開示の様々な実施例の完璧な理解をもたらすように以下の説明および図1〜図11において説明されている。しかし、熱伝達装置にしばしば関連したよく知られた構造およびシステム、および/または、冷暖房システムの他の面を説明する他の部分の詳細は、本開示の様々な実施例の説明をいたずらに不明瞭にするのを避けるために以下に説明されていない。したがって、以下に説明される詳細のうちのいくつかは、当業者が、開示した実施例を製造および使用できるのに十分なやり方で以下の実施例を説明するようにもたらされることが理解されよう。但し、後述のいくつかの詳細および利点は、本開示におけるいくつかの実施例を行うことが必要ではない場合がある。複数の図に示される詳細、寸法、角度、形状、および他の特色の多くは、本開示における特有の実施例の例示に過ぎない。したがって、他の複数の実施例は、本開示の要旨および範囲から逸脱することなく、他の詳細、寸法、角度、および特色を有することができる。また、当業者は、本開示のさらなる実施例は、後述のいくつかの詳細なしで実施可能とされることを理解されよう。 Certain details are set forth in the following description and in FIGS. 1-11 to provide a thorough understanding of various embodiments of the present disclosure. However, well-known structures and systems often associated with heat transfer devices and / or details of other parts that describe other aspects of the heating and cooling system may not unnecessarily obscure the description of various embodiments of the present disclosure. It is not described below for the sake of clarity. Accordingly, it will be understood that some of the details described below are provided to describe those embodiments in a manner sufficient to enable one of ordinary skill in the art to make and use the disclosed embodiments. . However, some details and advantages described below may not be necessary to perform some embodiments in this disclosure. Many of the details, dimensions, angles, shapes, and other features shown in the figures are merely illustrative of specific embodiments in the present disclosure. Accordingly, other embodiments can have other details, dimensions, angles, and features without departing from the spirit and scope of the present disclosure. Those skilled in the art will also realize that further embodiments of the present disclosure may be practiced without some of the details described below.
本明細書を通じて、「一つの実施例」または「ある実施例」を参照すれば、その実施例に関連して説明される特有の特色、構造、または特徴が、本開示の少なくとも1つの実施例に含まれていることを意味することがわかる。したがって、この明細書を通じて、様々な箇所における「一つの実施例」または「ある実施例」という文言の出現のすべては、必ずしも同一の実施例に言及しているわけではない。さらに、特有の実施例を参照して説明する特有の特色、構造、または特徴は、1つ以上の他の実施例においていずれかの適切なやり方で組み合わされてもよい。さらに、本明細書中に設けられる見出しは、便宜のために過ぎず、請求される開示の範囲または意味を明らかにしたものではない。 Throughout this specification, with reference to “one embodiment” or “an embodiment,” a particular feature, structure, or characteristic described in connection with that embodiment is at least one embodiment of the present disclosure. It means that it is included in Thus, throughout this specification, every occurrence of the phrase “one embodiment” or “an embodiment” in various places does not necessarily refer to the same embodiment. Furthermore, the particular features, structures, or characteristics described with reference to the particular embodiments may be combined in any suitable manner in one or more other embodiments. Furthermore, the headings provided herein are for convenience only and do not clarify the scope or meaning of the claimed disclosure.
図1は、本技術の一実施例に従って構成される熱伝達装置100(「装置100」)の概略断面図である。図1に示されるように、装置100は、入力部104を有する導管102と、入力部104に向かい合う出力部106と、入力部104と出力部106との間の側壁120とを含み得る。装置100は、入力部104における第1のエンドキャップ108と、出力部106における第2のエンドキャップ110とをさらに含むことができる。装置100は、気化凝縮サイクル中に気相122aと液相122bとの間で変化する(矢印によって示される)作動流体122を封入することができる。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a heat transfer device 100 (“
選択される実施例において、装置100は、1つ以上の建築構造物(architectural construct)112を含み得る。建築構造物112は、グラフェン(graphene)、グラファイト、窒化ホウ素、および/または、他の適切な結晶を主として構成される結晶の合成基質特性(synthetic matrix characterizations)である。これらの結晶の構成および処理は、建築構造物112がある条件を経験する場合、建築構造物112が示す特性にひどく影響を及ぼす。例えば、以下にさらに詳細に説明するように、装置100は、熱特性、毛細管現象の特性、収着特性(sorbtive properties)、触媒特性、ならびに電磁特性、光学特性、および音響特性を目的として建築構造物112を利用することができる。図1に示すように、建築構造物112は、間隙116だけお互いから間隔をおいて離れて配置された実質的に複数の平行な層114として構成され得る。様々な実施例では、複数の層114は、1個の原子ほどの薄さであり得る。他の実施例では、個々の層114の厚さは、1個の原子より大きくてもよく、および/または、1個の原子より小さくてもよく、複数の層114の間の間隙116の幅は、変更し得る。図1に示される建築構造物112のような建築構造物を製造および構成する方法は、この出願と共に同時に出願され、参照により本明細書の一部を構成する発明の名称「ARCHITECTURAL CONSTRUCT HAVING FOR EXAMPLE A PLURALITY OF ARCHITECTURAL CRYSTALS」(Attorney Docket No.69545−8701US)(特許文献1)に説明されている。
In selected embodiments, the
図1に示すように、第1のエンドキャップ108は、第1のエンドキャップ108が、作動流体122を気化するホットインターフェース(hot interface)としての役割を果たすように、熱源(不図示)に隣接して取り付け可能とされる。したがって、第1のエンドキャップ108は、熱源からの熱を吸収または送出するように高い熱伝導性、および/または、透過率を有する物質を含むことができる。図1に例示される実施例では、例えば、第1のエンドキャップ108は、熱伝導性の結晶(例えば、グラフェン)から作製される建築構造物112を含む。建築構造物112は、熱の流入に実質的に平行な(例えば、複数の層114によって形成される)高密度の熱伝導性の経路を有するように複数の層114を構成することによってその熱伝導性を高めるように構成され得る。例えば、例示の実施例では、複数の層114は、熱が、複数の層114相互間で建築構造物112に入るように、到来する熱流と実質的に一致する。この構成は、複数の層114の最大の表面積をその熱に対しさらし、それによって建築構造物112によって吸収される熱を増大させる。好都合なことに、建築構造物112は、金属よりずっと小さい密度を有するにもかかわらず、純銀、原料グラファイト、銅、またはアルミニウムより大きい単位面積当たりの熱量を伝導的、および/または、放射的に伝達することができる。
As shown in FIG. 1, the
図1にさらに示すように、第2のエンドキャップ110は、第2のエンドキャップ110が、作動流体122を凝縮するコールドインターフェース(cold interface)としての役割を果たすように、装置100からヒートシンク(図示せず)へ熱を追い出すことができる。第2のエンドキャップ110は、第1のエンドキャップ108のように、作動流体122から潜熱を吸収、および/または、伝達するために高い熱伝導性、および/または、透過率を有する材料(例えば、銅、アルミニウム)を含み得る。したがって、第2のエンドキャップ110は、第1のエンドキャップ108のように、建築構造物112を含むことができる。しかし、第1のエンドキャップ108のように熱を装置100に入れるのでなく、第2のエンドキャップ110は、潜熱を装置100の中から外へ運ぶことができる。様々な実施例では、第1のエンドキャップ108および第2のエンドキャップ110の建築構造物112は、同様の物質から作製され、および/または、実質的に同様の熱伝導性を有するように構成され得る。他の実施例では、建築構造物112は、異なる材料を含んでもよく、異なる方向に配置されてもよく、および/または、さもなければ所望の伝導性および透過率を含む異なる熱を運搬する能力をもたらすように構成される。さらなる実施例では、第1のエンドキャップ108も第2のエンドキャップ110も建築構造物112を含まない。
As further shown in FIG. 1, the
選択された複数の実施例では、第1のエンドキャップ108、および/または、第2のエンドキャップ110は、熱伝導性を変更することから生じる部分を含むことができる。例えば、導管102に隣接した第1のエンドキャップ108の一部は、その一部が熱源からの熱を吸収し、作動流体122を気化させるように高い熱伝導性の物質(例えば、建築構造物112は、熱伝導性を促すように構成される、銅など)を含むことができる。導管102から離隔された第1のエンドキャップ108の他の部分は、高い伝導性の部分を断熱するためにあまり熱伝導性がない材料を含み得る。いくつかの実施例では、例えば、断熱部分は、セラミック繊維、密封された断熱空気層、および/または、高い放射吸収係数、および/または、低い熱伝導性を有する他の材料、もしくは、構造を含んでもよい。他の実施例では、第1のエンドキャップ108の断熱部分は、経路が伝導的な熱伝達について低い有効度を有するように小なる密度の熱伝導性の経路(例えば、複数の層114は、大きい間隙116で離隔されている)を含むように構成される建築構造物112を含むことができる。
In selected embodiments, the
他の実施例では、建築構造物112の構成は、装置100の寸法、熱源とヒートシンクとの間の温度差、所望の熱伝達、作動流体122、および/または、他の適切な熱伝達特性に基づいて、図1に示される構成から変更されてもよい。例えば、より小さい表面積を有する建築構造物112は、装置100における微視的な用途、および/または、高い温度差に適し得る一方、より大きい表面積を有する建築構造物112は、装置100の巨視的な用途、および/または、より高い熱伝達率により良く 適し得る。また、建築構造物112の熱伝導性は、熱吸収を高めるように複数の層114を暗色の被覆を有し、熱を反射しそれによって熱吸収を減少させるように薄い色の被覆を有する被覆した複数の層114により変更可能とされる。
In other embodiments, the construction of the
図1をさらに参照すると、装置100は、毛細管現象の作用によって作動流体122の液相122bを入力部104に戻すことができる。したがって、導管102の側壁120は、液相122bを、所望の位置(例えば、入力部104)に向けて動かすように毛管圧を液相122bに作用させるウイック構造を含み得る。例えば、側壁120は、セルロース、セラミックウィッキング物質(ceramic wicking material)、焼結または接着された金属粉、ナノファイバー、および/または、他の適切なウイック構造、即ち、毛管現象をもたらす物質を含むことができる。
With further reference to FIG. 1, the
図1に示す実施例では、建築構造物112は、導管102の縦軸線118と一致し、作動流体122の液相122bを入力部104へ導くように必要な毛管圧を作用させるように構成される。複数の層114における組成、不純物元素(ドーパント)、間隔、および/または、厚さは、作動流体122に毛管現象をもたらすのに必要な表面張力に基づいて選択され得る。有利には、建築構造物112は、作動流体122を短距離および長距離(例えば、ミリメートルからキロメートル)まで動かすように液相122bに十分な毛管圧をかけることができる。加えて、選択された実施例では、複数の層114の表面張力は、建築構造物112が、予め設定された流体を受け入れないように取り扱われることができる。例えば、建築構造物112は、作動流体122の液相122b以外のいかなる液体も受け入れない表面張力を有するように構成され得る。そのような実施例では、建築構造物112は、作動流体122以外のいかなる流体(例えば、導管102に拡散した不純物によって汚染された流体)が、気化凝縮サイクルを妨げるのを防ぐフィルタとして機能することができる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
他の実施例において、建築構造物112の選択的な毛管現象は、従来の蒸留技術よりはるかに低い温度で物質を分離する。建築構造物112による物質のより速い分離は、物質が装置100内でより高い温度に到達したならば、引き起こされる物質の劣化を抑制し、または、解消することができる。例えば、潜在的に有害な物質は、作動流体122が、入力部104に隣接したより高い温度に到達する前に、建築構造物112の選択的な毛管現象によって作動流体122から除去され得る。
In other embodiments, the selective capillary action of the
導管102、第1のエンドキャップ108および第2のエンドキャップ110は、装置100の温度差に耐熱性のある適切な留め具を用いて共に密封可能とされる。他の実施例では、装置100は、一体に形成される。例えば、装置100は、1以上の物質を用いて成形されてもよい。真空が、導管102内の如何なる空気も除去するように使用可能とされ、それから、導管102は、動作温度に合致するように選ばれた少量の作動流体122で満たすことができる。
The
作動中、装置100は、作動流体122の気化凝縮サイクルを利用して熱を伝達する。より詳細には、第1のエンドキャップ108は、熱源から熱を吸収することができ、作動流体122は、その結果として、第1のエンドキャップ108から熱を吸収して、気相122aを作ることができる。作動流体122の相変化によって引き起こされる圧力差は、作動流体122の気相122aを動かし、利用できる空間を満たし、このようにして作動流体122を導管102を通じて出力部104へ送出することができる。出力部104において、第2のエンドキャップ110は、作動流体122から熱を吸収して、作動流体122を液相122bに変化させることができる。作動流体122の凝縮からの潜熱は、第2のエンドキャップ110を介して装置100から外へ伝達することができる。一般に、第1のエンドキャップ108への熱の流入は、第2のエンドキャップ110によって除去される熱と実質的に等しい。図1にさらに示すように、建築構造物112または他のウイック構造によってもたらされる毛管現象は、作動流体122の液相122bを入力部104に戻すことができる。選択された実施例では、複数の層114の末端は、複数の層114相互間に液相122bが入ることを容易にするように、および/または、入力部104における液相122bの気相122bへの変換を容易にするように千鳥配列または、導管102の方に傾斜され得る。入力部104において、作動流体122は、再び、気化し、気化凝縮サイクルによって導管102を通じて循環し続けることができる。
In operation, the
装置100は、上述の気化凝縮サイクルを逆方向に動作させることもできる。例えば、熱源およびヒートシンクが逆転されるとき、第1のエンドキャップ108は、コールドインターフェースとしての役割を果たすことができ、第2のエンドキャップ110は、ホットインターフェースとしての役割を果たすことができる。したがって、入力部104および出力部106は、第2のエンドキャップ110に隣接した作動流体122が気化し、第1のエンドキャップ108に隣接した作動流体122が凝縮し、作動流体122が、側壁120によって与えられる毛管現象を用いて第2のエンドキャップ110に戻るように逆行される。装置100の可逆性は、装置100が、熱源およびヒートシンクの位置にかかわらず設置されることを可能にする。加えて、装置100は、熱源およびヒートシンクの位置が逆であり得る環境に対応することができる。例えば、以下にさらに説明するように、装置100は、夏の間、太陽エネルギーを利用するように一方向に動作することができ、装置100は、冬の間、前の夏の間に貯留された熱を利用するように方向を逆にすることができる。
The
第1のエンドキャップ108および/または第2のエンドキャップ110において建築構造物112を含む装置100の実施例は、従来の導体よりも単位面積当たりより高い熱伝導性を有する。この熱伝導性の増大によって、プロセス速度、および第1のエンドキャップ108と第2のエンドキャップ110との間の温度差を増大させることができ、より大きい、より効率的な熱伝達をもたらす。加えて、第1のエンドキャップ108、および/または、第2のエンドキャップ110において建築構造物112を含む実施例は、気化凝縮サイクルを実施するのに必要な熱を吸収するためにそれほど表面積を必要としない。したがって、装置100は、同量の熱を伝達する従来のヒートパイプよりコンパクトにすることができ、かなりのコスト削減をもたらす。
Embodiments of the
図1をさらに参照すると、様々な実施例では、装置100は、液体用貯槽124が、作動流体122の少なくとも一部を収集および貯留することができるように、導管102と液体連通する液体用貯槽124をさらに含むことができる。図1に示すように、液体用貯槽124は、パイプまたは他の適切なチューブ状の構造を介して導管102の入力部104に結合できる。したがって、液相122bは、側壁102(例えば、建築構造物112、ウイック構造など)から液体用貯槽124の中に流れることができる。他の実施例では、液体用貯槽124は、液体用貯槽124が気相122aまたは混合相において作動流体122を収集するように、導管102の他の部分(例えば、出力部106)と液体連通する。
With further reference to FIG. 1, in various embodiments, the
液体用貯槽124は、装置100が、少なくとも2つのモード、すなわち、熱蓄積モード(以下、「熱蓄積モード」)、および熱を伝達するモード(以下、「熱伝達モード」)で動作することを可能にする。熱蓄積モード中、導管102から液体用貯槽124へ作動流体122を通すことによって、作動流体122の気化凝縮サイクルは、遅くされるまたは停止させられてもよい。そして、第1のエンドキャップ108は、気化凝縮サイクルが蓄積した熱を散逸させることなく熱を吸収するサーマルアキュムレーターとして機能することができる。第1のエンドキャップ108が所望の量の熱を蓄積し、および/または、熱源(例えば、太陽)がもはや熱を供給しなくなった後に、装置100は、作動流体122を導管102に送ることによって熱伝達モードに変化することができる。第1のエンドキャップ108に貯留された熱は、入ってくる作動流体122を気化することができ、圧力差によって、気相122aを導管102の出力部106に向けて動かし、上述の気化凝縮サイクルを再開することができる。いくらかの実施例では、気化凝縮サイクルの再開は、作動流体122の特性(例えば、組成、蒸気圧、潜熱、効率)を分析するために監視されてもよい。
The
図1に示すように、作動流体122が導管102に入る速度を調節する、および/また、は導管102の中に流れるまたは導管102から外へ流れる作動流体122の容積を調整するために、コントローラ126は、液体用貯槽124に動作可能に結合することができる。装置100が、熱源とシンクとの間で様々な温度差で動作できるように、コントローラ126は、それによって導管102内の圧力を変化させることができる。したがって、装置100は、劣化している熱源(例えば、第1のエンドキャップ108)または断続的な気化凝縮サイクルにもかかわらず、一定の熱流束を与えることができる。
As shown in FIG. 1, a controller is used to adjust the rate at which working
図2Aおよび図2Bは、本技術の他の実施例による熱伝達装置200(「装置200」)の概略断面図である。装置200のいくつかの特色は、図1に示す装置100の特色と実質的に同様である。例えば、各装置200は、導管102と、側壁120と、第1のエンドキャップ108および第2のエンドキャップ110とを備えることができる。装置200は、図1を参照して説明したものと実質的に同様である作動流体122の気化凝縮サイクルを利用して、熱源からヒートシンクへやはり熱を伝達する。加えて、図2Aおよび図2Bに示すように、装置200が、熱蓄積モードおよび熱伝達モードで動作できるように、装置200は、液体用貯槽124およびコントローラ126をさらに含むことができる。
2A and 2B are schematic cross-sectional views of a heat transfer device 200 (“device 200”) according to another embodiment of the present technology. Some features of the device 200 are substantially similar to the features of the
図2Aおよび図2Bに示す装置200は、図1に説明した毛管現象ではなく、重力を利用して作動流体122の液相122bを入力部104に戻すことができる。したがって、図2Aおよび図2Bに示すように、熱の流入は、熱の出力より低く、重力が、液相122bを側壁120の下の方へ入力部104まで動かすことができるようになっている。したがって、図2Aに示すように、側壁120は、導管102内の作動流体122をシールするために、毛管現象に必要なウイック構造ではなく、不透過性のメンブレン228をただ含みさえすればよい。不透過性のメンブレン228は、ポリエチレンなどのポリマー、銅およびステンレス鋼などの金属もしくは金属合金、および/または、他の適切な不透過性の材料から作製することができる。他の実施例では、装置200は、入力部104および出力部106の位置が重力的に依存していないように液相122bを入力部104に戻すために加速の他の源(例えば、遠心力、毛管現象)を利用してもよい。
The apparatus 200 shown in FIGS. 2A and 2B can return the
図2Bに示すように、他の実施例では、側壁120は、建築構造物112をさらに含むことができる。例えば、建築構造物112は、複数の層114が導管102の縦軸線118に直交して向けられて、導管102から遠くへ熱を伝達する熱伝導性の通路を形成するように配置することができる。したがって、液相122bが、側壁120に沿って流れるとき、建築構造物112は、複数の層114に沿って装置200の側壁120から離れるように液相122bから熱を引き出すことができる。これにより、入力部104と出力部106との間の温度差を増大させて、熱伝達の速度を増加させることができ、および/または、さもなければ温度勾配が不十分であるときには気化凝縮サイクルを促進することができる。他の実施例では、複数の層114は、異なる方向に熱を伝達するように縦軸線118に対して異なる角度で向けられてもよい。いくらかの実施例では、建築構造物112は、不透過性のメンブレン228の半径方向外側に配置されてもよい。他の実施例では、導管102内の作動流体122をシールするために、不透過性のメンブレン228は、建築構造物112の半径方向外側にあってもよく、または建築構造物112自体が、十分に不浸透性の壁を与えてもよい。
As shown in FIG. 2B, in other embodiments, the
図2Aおよび図2Bに示す第1のエンドキャップ108および第2のエンドキャップ110は、建築構造物112をやはり含むことができる。図2Aおよび図2Bに示すように、建築構造物112の複数の層114は、効率的に熱伝達する熱伝導性の通路を与えるように熱入力および熱出力の方向と実質的に一致する。加えて、第1のエンドキャップ108、および/または、第2のエンドキャップ110の建築構造物112は、導管に出入りする特定の物質に毛管圧を加えるように構成されてもよい。例えば、建築構造物112の複数の層114の組成、間隔、ドーパント、および/または、厚さは、複数の層114の間で特定の物質を選択的に引き出すように調節することができる。選択した実施例では、建築構造物112は、2種類以上の所望の物質を導管102から選択的に除去、および/または、2種類以上の所望の物質を選択的に加えるために、第1の物質のために構成される複数の層114の第1の区域と、第2の物質のために構成される複数の層114の第2の区域とを備えることができる。
The
さらなる実施例では、第2のエンドキャップ110は、建築構造物112の収着特性を利用して、複数の層114相互間で作動流体122の所望の成分に選択的に負荷をかけることができる。建築構造物112の構成は、ほとんどあらゆる要素または可溶性物質に負荷をかけるために不可欠な表面張力を得るように操作することができる。例えば、複数の層114は、これらの表面に沿った吸着の表面張力を調節するために、所定のドーパントまたは材料が予め組み込まれていてもよい。いくつかの実施例では、複数の層114は、CO2が予め組み込まれてもよく、熱が第2のエンドキャップ110を通じて放出するときに、建築構造物112が、作動流体122からのCO2を選択的に調べることができるようになっている。他の実施例では、複数の層114は、所定の距離だけ互いに間隔をおいて離れて配置されてもよく、ある種のコーティングを含み、および/または、さもなければ選択的に所望の成分を加えるように構成される。いくつかの実施例では、所望の成分は、個々の層114の表面に吸着し、一方、他の実施例では、所望の成分は、複数の層114相互間の区域の中に吸収する。さらなる実施例では、物質は、(例えば、第1のエンドキャップ108を通じて)入力部104から導管102の中に意図的に供給することができ、追加の物質が、所望の成分を生成するように、作動流体122と組み合されてもよく、または作動流体122と反応してもよいようになっている。したがって、第2のエンドキャップ110における建築構造物112は、成分の選択的な調査を容易にすることできる。加えて、建築構造物112は、導管102に入ってしまっている可能性があり、潜在的に装置200の効率を妨げる不純物、および/または、他の望ましくない可溶性物質を除去することができる。
In a further embodiment, the
同様に、選択した実施例では、第1のエンドキャップ110における建築構造物112は、選択的に所望の化合物、および/または、元素を加え、それらがいっそう導管102に入るのを防ぐこともできる。例えば、建築構造物112は、装置200の熱伝達を邪魔し得るまたはその他の方法で妨げ得るパラフィンを濾過して取り除くことができる。他の実施例では、装置200は、ある種の材料が導管102に入るのを防ぐために使用できる他のフィルタを含んでもよい。
Similarly, in selected embodiments, the
また、化合物および元素の選択的な添加と同様に、第1のエンドキャップ108および第2のエンドキャップ110における建築構造物112は、所望の波長の放射エネルギーを吸収するように構成することもできる。例えば、複数の層114は、特定の波長の放射エネルギーを吸収するために、ある厚さ、組成、間隔を有することができる。選択した実施例では、建築構造物112は、第1の波長の放射エネルギーを吸収し、第1の波長の放射エネルギーを第2の波長の放射エネルギーに変換し、吸収されたエネルギーの少なくとも一部を再伝達する。例えば、複数の層114は、紫外線放射を吸収し、この紫外線放射を赤外線放射に変換するように構成されてもよい。
Also, as with the selective addition of compounds and elements, the
加えて、複数の層114は、反応が生じることになる区域に熱を伝達することによって反応に触媒作用を及ぼすこともできる。他の実施では、複数の層114は、反応が生じることになる区域から遠くへ熱を伝達することによって反応に触媒作用を及ぼす。例えば、熱は、複数の層114の支持チューブ内の吸熱反応に熱を供給するために、複数の層114に伝導的に伝達され得る(例えば、2010年8月16日に出願した発明の名称「APPARATUSES AND METHODS FOR STORING AND/OR FILTERING A SUBSTANCE」である特許文献2に述べられている通りであり、これは、参照により全体として本明細書の一部を構成っする)。いくつかの実施では、複数の層114は、反応が生じることになる区域から反応の生成物を除去することによって反応に触媒作用を及ぼす。例えば、複数の層114は、アルコールが副生成物である中央支持チューブ内の生化学反応からアルコールを吸収し、それによって複数の層114の外側縁部にアルコールを追い出し、生化学反応に関与する微生物の寿命を延ばすことができる。
In addition, the plurality of
図3Aは、本技術のさらなる実施例による第1の方向に動作する熱伝達装置300(「装置300」)の概略断面図であり、図3Bは、第1の方向とは反対の第2の方向に動作する図3Aの装置300の概略断面図である。装置300のいくつかの特色は、図1〜図2Bに示す装置100および装置200の特色と実質的に同様である。例えば、装置300は、導管102と、第1のエンドキャップ108および第2のエンドキャップ110と、建築構造物112とを備えることができる。図3Aおよび図3Bに示すように、装置300の側壁120は、2つの建築構造物112を備えることができ、すなわち、導管102の縦軸線118に平行に向けられた複数の層114を有する第1の建築構造物112aと、第1の建築構造物112aから半径方向内側にある、縦軸線118に垂直に向けられた複数の層114を有する第2の建築構造物112bとを備えることができる。第1の建築構造物112aの複数の層114は、毛管現象を行うことができ、第2の建築構造物112bの複数の層114は、導管102の側部から遠くへ熱を伝達する熱伝導性の通路を形成することができ、それによって入力部104と出力部106の間の温度差を増大させる。
FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of a heat transfer device 300 (“
図1に示す装置100と同様に、装置300は、熱流の方向が変化し、入力部104および出力部106が逆行されるときにやはり動作することができる。図3Aに示すように、例えば、装置300は、第1のエンドキャップ108において熱を吸収して、入力部104において作動流体122を気化し、作動流体122の気相122aによって導管102を通じて熱を伝達し、第2のエンドキャップ110から熱を追い出して出力部106における作動流体122を凝縮することができる。図3Aにさらに示すように、作動流体122の液相122bは、図1を参照して上述したように、毛管現象によって第1の建築構造物112bの複数の層114の間で移動することができる。他の実施例では、側壁120は、出力部106から入力部104へ液相122bを動かすことができる異なる毛細管構造(例えば、セルロース)を含んでもよい。図3Bに示すように、条件は、第2のエンドキャップ110に隣接した装置300に熱が入り、第1のエンドキャップ108に隣接した装置300から熱が出るように逆行することができる。有利には、上述の通り、作動流体122の双方向気化凝縮サイクルは、熱源の位置およびヒートシンクの位置が逆になる環境に対応する。
Similar to the
図4A〜図4Cはそれぞれ、本技術の実施例により構成される熱伝達装置400A〜400Cの概略図である。図4A〜図4Cを共に参照すると、装置400A〜装置400Cのいくつかの特色は、図1〜図3Bに示す装置100、装置200および装置300の特色と実質的に同様である。例えば、装置400A〜装置400Cは、導管102と、第1のエンドキャップ108および第2のエンドキャップ110と、建築構造物112と、液体用貯槽124(分かりやすくするために、図4Aおよび図4Bにおいて参照符号は図示されていない)とを備えることができる。図4A〜図4Cに示す装置400A〜装置400Cは、角速度ωで回転し、したがって遠心力を受ける。図4Aおよび図4Bに示す実施例では、装置400A〜装置400Bは、回転軸線430から間隔をおいて離れて配置することができる。図4Aを参照すると、例えば、熱の流入が、熱の出力から半径方向外側に(すなわち、入力部が、出力部から半径方向外側に)あるときに、装置400Aは、遠心力を利用して作動流体122の液相122bを半径方向外側に入力部104へ戻すことができる。熱の出力が、図4Bに示す実施例のように熱の入力から半径方向外側にあるとき、装置400Bは、毛管現象または別の力を利用して向心力に打ち勝ち、液相122bを半径方向内側に入力部へ動かさければならない。
4A to 4C are schematic views of heat transfer devices 400A to 400C configured according to embodiments of the present technology, respectively. Referring to FIGS. 4A-4C together, some features of devices 400A-400C are substantially similar to features of
図4Cに示すように、他の実施例では、回転軸線430は、装置400Cの長さに沿って間隔をおいて配置することができる。図4Cに示す実施例では、熱は、第1のエンドキャップ108および第2のエンドキャップ110の両方で装置400Cに入り、熱は、回転軸線430で装置400Cから出る。図4Aに示すように、この構成は、作動流体122の二重の気化凝縮サイクル(double vaporization−condensation cycle)を作り出す。例えば、作動流体122は、作動流体122が回転軸線430に到達するまで導管102を通じて移動する。そこから、装置400Cは、作動流体122が凝縮し、向心力によって入力部104に戻るように出力部106から追い出しを行う。他の実施例では、入力部104および出力部106は、二重の気化凝縮サイクルが、図4Cに示したものと逆に動作するように逆行される。
As shown in FIG. 4C, in other embodiments, the
動作時、図4A〜図4Cに示す装置400A〜装置400Cは、風車、車輪、および/または、他の回転装置などの回転する環境において、熱伝達を実施することができる。いくつかの実施例では、装置400A〜装置400Cは、遠心機内に設置することができる。作動流体122は、血漿、血液、および/または、他の体液であってもよく、建築構造物112は、成分のレベルを測定する、および/または、診断に役立つように体液の成分を選択的に調べるために第2のエンドキャップ110に含まれてもよい。他の実施例では、装置400A〜装置400Cは、回転する環境に関連して建築構造物112の他の特徴を利用することができる。
In operation, the devices 400A-400C shown in FIGS. 4A-4C can perform heat transfer in a rotating environment, such as a windmill, wheels, and / or other rotating devices. In some embodiments, devices 400A-400C can be installed in a centrifuge. The working
図5Aは、本技術の一実施例による代表的な環境中で示される熱伝達システム500(「システム500」)の概略図であり、図5Bは、図5Aのシステム500の一部の拡大動作図である。システム500は、海洋などの水体の表面に隣接した太陽集熱器552、ガスハイドレートの層553に隣接した移動可能なピックアップベル(pickup bell)554と、太陽集熱器552とベル554を接続する付属物556とを含むことができる。付属物556は、図1を参照して上述した装置100と実質的に同様の特色を有する熱伝達装置550(「装置550」)を含んでもよい。例えば、図5Bに示すように、装置550は、作動流体122の気相122aを導管102の下の方へ移動させ、液相122bを毛管現象により戻すことができる。他の実施例では、液相は、他の適切な方法を用いて入力部104へ戻されてもよい。
FIG. 5A is a schematic diagram of a heat transfer system 500 (“
図5Aに示す実施例では、装置550は、太陽集熱器552からベル554へ熱を伝達して、ガスハイドレートの層553を加熱するために利用することができる。加熱されたガスハイドレートの層553は、導管558の上の方へメタン回収ディレクタ560にガスハイドレート(例えば、メタンハイドレート)を放出することができる。したがって、システム500は、太陽エネルギーを利用し、太陽エネルギーを装置550を介してメタンハイドレートの層553へ伝達し、メタンハイドレートの放出を引き起こすことができる。さらに、そのようなメタンハイドレートを収集するシステムの動作は、2010年8月16日に出願した発明の名称「GAS HYDRATE CONVERSION SYSTEM FOR HARVESTING HYDROCARBON HYDRATE DEPOSITS」である特許文献3に記載されており、これは、参照により全体として本明細書の一部を構成する。
In the embodiment shown in FIG. 5A, the
ガスハイドレートの分解の生成物である水の加熱は、2010年8月16日に出願した発明の名称「INCREASING THE EFFICIENCY OF SUPPLEMENTED OCEAN THERMAL ENERGY CONVERSION (SOTEC) SYSTEMS」である特許文献4に開示されているものなどのシステムを用いて達成することができることも考えられ、これは、本明細書に完全に記載されているかのように参照により全体として本明細書の一部を構成する。この場合には、ガスハイドレートの分解に関連してまず収集された水の残留のさらなるエネルギー変換および浄化のために、そのような収集された水を蒸発させることが適宜意図される。 The heating of water, which is a product of gas hydrate decomposition, is disclosed in Patent Document 4 disclosed in the patent document 4 entitled “INCREASING THE EFFICIENCY OF SUPPLEMENTED OCEAN THERMARY CONVERSION (SOTEC) SYSTEM” filed on August 16, 2010. It is also contemplated that this can be accomplished using systems such as those that are incorporated herein by reference in their entirety as if fully set forth herein. In this case, it is suitably intended to evaporate such collected water for further energy conversion and purification of the water collected first in connection with the decomposition of the gas hydrate.
図6Aは、本技術の一実施例による他の代表的な環境中に示す熱伝達システム600(「システム600」)の概略図であり、図6Bは、図6Aのシステム600の一部の拡大動作図である。システム600は、地熱層(geothermal formation)660から熱を吸収し、熱を製造所、建物または他の構造662に追い出す熱伝達装置650(「装置650」)を含むことができる。装置650は、図2Aおよび図2Bを参照して説明した装置200に実質的に類似し得る。例えば、図6Bに示すように、装置650は、導管102の上の方へ作動流体122の気相122aを動かし、重力によって液相122bをホットインターフェース(例えば、図示しない第1のエンドキャップ108)に戻すことができる。動作時、装置650は、地熱層660によって供給される熱エネルギーを捕獲し、熱エネルギーを構造662へ伝達することができ、そこで構造662を使用して、熱、電気の供給、および/または、他の方法での構造662へ伝達した熱エネルギーの利用ができる。他の実施例では、システム600を使用して構造662、および/または、他の層から遠くへ熱を伝達することができる。例えば、システム600は、構造662が装置650へ熱を伝達し、この熱を別の構造、エンジン、および/または、構造662から間隔をおいて離れて配置された他の位置へ伝達するように設置されてもよい。他の例として、システム600は、装置650が、永久凍土層から遠く、追加の熱によって悪影響を受けないヒートシンク(例えば、外部スペース)の中に熱を伝達するように設置されてもよい。
FIG. 6A is a schematic diagram of a heat transfer system 600 (“system 600”) shown in another exemplary environment according to one embodiment of the present technology, and FIG. 6B is an enlarged view of a portion of the system 600 of FIG. 6A. FIG. System 600 can include a heat transfer device 650 (“
図7Aは、本技術の一実施例によるさらに他の代表的な環境中に示す熱伝達システム700(「システム700」)の概略図であり、図7Bおよび図7Cは、図7Aのシステム700の一部の拡大動作図である。システム700は、熱伝達装置750(「装置750」)が、両方向に気化凝縮サイクルを動作させることができるように、図1、図3Aおよび図3Bを参照して上述した装置100および装置300と実質的に同様である特色を含む装置750を含むことができる。例えば、図7Bに示すように、第1の条件の下で、装置750は、導管102の下の方へ作動流体122の気相122aを動かし、液相122bを毛管現象によってホットインターフェースへ戻すことができる。図7Cに示すように、第2の条件の下で、装置750は、導管102の上の方へ作動流体122の気相122aを逆方向に動かし、毛管現象および/または重力を用いて液相122bをホットインターフェースへ戻すことができる。
FIG. 7A is a schematic diagram of a heat transfer system 700 (“system 700”) shown in yet another exemplary environment according to one embodiment of the present technology, and FIGS. 7B and 7C are diagrams of the system 700 of FIG. 7A. It is a partial enlarged operation diagram. System 700 includes
この双方向システム700は、逆転を用いる環境または温度差を変化させる他の方法において使用することができる。図7Aに示すように、例えば、システム700は、より温かい季節の間、太陽集熱器766を介して太陽エネルギーを吸収するように第1の条件の下で動作することができる。導管102の出力部106に配置される帯水層768は、システム700から帯水層768へ伝達された熱を貯留できる天然のサーマルアキュムレーターとして機能する。季節が変わると、システム700は、方向を逆にし、第2の条件の下で動作して帯水層768の熱を伝達し、貯留された熱を製造所767、および/または、熱エネルギーを利用できる他の構造もしくは装置に伝達する。したがって、デュアル方向システム700は、太陽エネルギーを捕獲し、後の使用(例えば、冬の間の電気)のために太陽エネルギーを貯留する効率的なやり方をもたらす。加えて、いくらかの実施例では、帯水層768での装置750の一部(例えば、上述の第1のエンドキャップまたは第2のエンドキャップ)は、建築構造物(例えば、上述の建築構造物112)を含むことができ、建築構造物は、その毛細管、および/または、収着特性を使用でき、選択的に帯水層から毒素を濾過して取り除き、それによって前もって危険な帯水層を修復する。
The bi-directional system 700 can be used in environments using reversal or other methods of changing temperature differences. As shown in FIG. 7A, for example, the system 700 can operate under a first condition to absorb solar energy via a solar collector 766 during warmer seasons. The
図7Dは、本技術の一実施例による他の代表的な環境中における図7A〜図7Cに示すシステム700の概略図である。図7Dに示すように、装置750は、住居780と地表面内の隔離された構造782との間に設置することができる。断熱された構造782は、熱を吸収し、熱を貯留することができる砂、砂礫、岩石、水、および/または、他の適切な材料で満たすことができる。動作時、システム700は、太陽集熱器784を用いて熱を吸収し、装置750を介して熱を断熱された構造782へ伝達し、断熱された構造782内で熱を蓄積することができる。断熱された構造782内に貯留された熱は、後で使用されて、熱または他の形態のエネルギーを住居780に供給することができる。したがって、上述の通り、双方向システム700は、後で使用するために熱を蓄積するための効率的なやり方を提供する。
FIG. 7D is a schematic diagram of the system 700 shown in FIGS. 7A-7C in another exemplary environment according to one embodiment of the present technology. As shown in FIG. 7D, the device 750 can be installed between a
図8Aは、本技術のさらなる実施例による代表的な環境中の熱伝達システム800a(「システム800a」)の拡大概略断面図である。システム800aは、上述の装置と実質的に同様である特色を有する熱伝達装置850(「装置850」)を含むことができる。例えば、図8Aに示すように、装置850は、導管102から遠くへ熱伝達するために複数の層114を側壁120に直交して配置した建築構造物112を備えることができる。図8Aに示すように、システム800aは、装置850の少なくとも一部に沿って配置される1つ以上の外部の導管890を備えることもできる。外部の導管890は、装置850外側の環境と液体連通する開口891を備えることができる。いくつかの実施例では、導管890は、建築構造物112から作製され、導管102の外側から所望の物質を選択的に吸い込むように構成することができる。例えば、建築構造物112は、毛管現象を使用して外部の導管890を通じて事前に選択した液体を動かすことができ、および/または、収着特性を使用して液体から事前に選択した成分を吸収することができる。事前に選択した液体、および/または、成分は、(例えば、エンドキャップのいずれかに隣接した)外部の導管890の任意の一部に沿って位置するハーベスト(harvest)に収集されてもよい。他の実施例では、外部の導管890は、化学物質、ミネラル、および/または、装置850の外側からの他の物質を吸い込むように他の材料(例えば、プラスチック管、ウイック構造など)から作製されてもよい。
FIG. 8A is an enlarged schematic cross-sectional view of an exemplary environmental
図8Aに示すように、システム800aは、互いに間隔をおいて離れて配置された少なくとも2つの熱源から熱を吸収し、単一のヒートシンクに向けて熱を追い出して、装置850内に2つの気化凝縮サイクルを発生させることができる。図8Aに例示する実施例では、例えば、装置850は、陽熱収集器882と海底の地熱層884の間に設置され、(例えば、海洋底886に隣接した)海底ヒートシンクで熱を放出する。したがって、システム800aは、海洋底886より上に間隔をおいて配置される一方の気化凝縮サイクルと、海洋底886より下に間隔をおいて配置された一方のものとを含む。有利には、2つの気化凝縮サイクルからの熱の出力は、組み合わせて、いずれかのサイクルが個々にできるものより大きい熱の出力をシステム800aから発生させることができる。選択した実施例では、システム800aは、水面上または水面下で、装置850から放出された熱エネルギーを取り込んで、タービン、別のエンジン、および/または、他の適切な装置へ電力を供給することができる。
As shown in FIG. 8A, the
システム800aは、例えば、2010年8月16日に出願した発明の名称「GAS HYDRATE CONVERSION SYSTEM FOR HARVESTING HYDROCARBON HYDRATE DEPOSITS」である特許文献5などに記載されているように、デュアル気化凝縮サイクルの増大した熱の出力を利用して、ガスハイドレート(例えば、メタンハイドレート)をガスハイドレートの現在の状態(すなわち、氷の結晶)から解放することもできる。図8Aで示すように、例えば、システム800aは、海洋底886にあるガスハイドレートの層888に隣接して配置することができ、システム800aの熱の出力は、層888の局所温度を増大させ、ガスハイドレートの氷の結晶を溶融し、ガスハイドレートを解放することができる。ガスハイドレートは、外部の導管890を通じてハーベストへ吸い込むことができ、そこでガスハイドレートは、燃料、原料、および/または、他の適切な用途に使用することができる。いくつかの実施例では、二酸化炭素は、外側導管890を通じて解放されたガスハイドレートを動かすことができる。他の実施例では、建築構造物112は、毛管現象を用いてガスハイドレートを選択的に吸い上げるように構成することができる。他の実施例では、ガスハイドレートは、ポンプおよび/または、他の適切な液体駆動用装置によって外側導管890を通じて吸い上げることができる。
The
有利には、システム800aの増大した熱の出力は、層888の局所温度を単一の気化凝縮サイクルシステムより速くおよび高く増大させることができて、より効率的にガスハイドレートを収めることができる。加えて、図8Aに示すように、導管102の側壁120に配置される建築構造物112から外側に伝達された熱は、追加の熱を層888に伝達してガスハイドレートの解放をさらに促進することができる。システム800aの増大した熱の出力は、層888のより多く範囲の局所温度を増大することもできる。例えば、いくつかの実施例では、システム800aは、数平方マイル(数平方キロメートル)の層888を一度に温める。したがって、デュアル気化凝縮サイクルは、層888上でシステム800aが有し得る影響の区域を増加させている。
Advantageously, the increased heat output of the
図8Bは、本開示の一実施例による代表的な環境中の熱伝達システム800b(「システム800b」)の概略図である。システム800bは、上述のシステム800aと実質的に同様の特色を含み得る。例えば、システム800bは、装置850、および外部環境から所望の流体を吸い込むように構成される外側導管890を含むことができる。加えて、システム800bは、互いに間隔をおいて離れて配置された2つの熱源(例えば、太陽集熱器882および地熱層884)と、それらの間の(例えば、海洋底886に隣接した)ヒートシンクとの間に設置することができて、合わせた熱の出力を有する2つの気化凝縮サイクルを実施する。上述のシステム800aと同様に、図8Bに示すシステム800bは、装置850からメタンハイドレートの層894へ熱を伝達することができる。上述の通り、デュアル気化凝縮サイクル装置850bが、メタンの層894上で幅広い区域の影響を有し、システム800bは、水面上、および/または、水面下で、効率的にメタンを収めることができる。
FIG. 8B is a schematic diagram of an exemplary environmental
図8Bに例示する実施例では、システム800bは、システム800bの影響のある区域上のバリア膜896aと、バリア膜896aの真下からメタンを受けるように構成されたメタンの導管898とをさらに備える。バリア膜896aは、ポリエチレンなどの不透過性の膜(non−pervious film)で作製することができ、これによりメタンが、システム800bから漏れ、危険な温室効果ガスを大気中に放出するのを防ぐ。選択した実施例では、バリア膜896は、システム800bの影響のある区域をさらに増大させるために、装置850から放出された熱を分配するように構成することができる。図8Bにさらに示すように、システム800bは、メタンがシステム800bから漏れないことをさらに確実にするために、水面に第2のバリア膜896bを含むこともできる。図8Bにさらに示すように、システム800bは、適宜、透湿性の膜897を備えてもよく、これによってメタンが透湿性の膜897を通過し、二酸化炭素および水を阻止すること可能にし、それによってメタンだけが、バリア膜896aとメタン透湿性の膜897間でメタンの導管898へ流れることができる。したがって、メタンは、メタンの導管898を通じて流れることができ、そこでメタンは、燃料、炭素材料、および/または、他の適切な目的のために収めることができる。メタン透湿性の層897によって阻止された水および二酸化炭素は、二酸化炭素、および/または、毛管現象によるリフト(lift)を利用して外側導管890を上へ流れることができる。選択した実施例では、二酸化炭素が外側導管890を通じて移動するときに建築構造物112が二酸化炭素に吸着し、水だけが外側導管890から提供されるように、外側導管890は、二酸化炭素が加えられた建築構造物から作製することができる。他の実施例では、システム800bは、メタンの導管898ではなく外側導管890がメタンハイドレートを吸い上げるように設置され得る。他の実施例では、システム800bを使用して海洋底886、および/または、他の地熱層を加熱することによって放出される別のガスハイドレート、および/または、他の物質を収めることができる。
In the example illustrated in FIG. 8B, the
選択した実施例では、システム800bは、装置850を通じた作動流体122の流れを加速するために使用するタービン895を動かすために用いることができる水中のメタンハーベストを備えることができる。他の実施例では、メタンを使用して他の水中のシステムを動かしもよい。さらなる実施例では、システム800は、水面上、および/または、水面下の続くメタンハイドレートの収集および/または駆動システムのために熱を貯留するために、システム800bの熱の出力に熱の貯留所を含んでもよい。例えば、サーマルハーベスト(thermal harvest)は、システム800bから放出された熱を収集し、システム800b、および/または、他のメタンの層の影響のある区域のかなたに間隔をおいて配置されるメタンの層894の部分へ導管を介して熱を輸送する。
In selected embodiments, the
図8Bにさらに示すように、システム800bは、酸素導管899およびエンジン801をさらに含むことができる。酸素導管899は、水上または別の酸素源から酸素を運び、バリア層896aの下に設置されたエンジン801に熱を送出することができる。エンジン803は、酸素導管899により送出される酸素およびシステム800bとして製造される水素(すなわち、CH4+熱(HEAT)→C+2H2)を燃焼することができて、熱い蒸気をメタンの層894に供給する。エンジン803からの追加の熱によって、さらなるメタンを解き放つことができる。エンジン801は、タービンなどの熱い蒸気を送出する任意の適切なエンジンであり得る。
As further shown in FIG. 8B, the
図9Aは、本技術の一実施例による付加的な代表的な環境中の熱伝達システム900(「システム900」)の断面図であり、図9Bは、図9Aの細部9Bの拡大図である。システム900は、上述の装置と実質的に同様である特色を含む熱伝達装置950(「装置950」)を備えることができる。図9Aおよび図9Bに示すシステム900は、本明細書と同時であり、参照により全体として本明細書の一部を構成する2011年2月14日に出願された発明の名称「METHODS, DEVICES, AND SYSTEMS FOR DETECTING PROPERTIES OF TARGET SAMPLES」(特許文献6)に記載されているように、センサまたは他のタイプのモニタとして使用するために、図5A〜図8Bに示す巨視的なシステムではなく、微視的な環境に設置されている。他の実施例では、システム900が、熱伝達から利益を得る他の微視的な応用のために使用され得る。
FIG. 9A is a cross-sectional view of an additional exemplary environmental heat transfer system 900 (“system 900”) according to one embodiment of the present technology, and FIG. 9B is an enlarged view of detail 9B of FIG. 9A. . System 900 can include a heat transfer device 950 (“
図9Aおよび図9B共に例示する実施例では、チューブ903および取付け具905は、共にシールされる。例えば、チューブ903および取付け具905は、ナット907を固く締めることによって共にシールされる。1つ以上の装置950は、チューブ903を通じて流れる流体909の初期の漏洩についてテストするために、チューブ903と取付け具907に間に配置されてもよい。例えば、装置950は、流体909、および/または、流体909の組成の存在を感知することができる。選択した実施例では、装置950は、建築構造物(例えば、上述の建築構造物112)内に配置されたセンサを備えることができる。建築構造物は、センサが所定の成分の存在、および/または、所定の成分の存在の傾向を決定できるように、流体909の所定の成分を選択的に吸着するように構成されてもよい。他の実施例では、建築構造物は、流体909の目標の試料またはその成分を、監視または他の方法で試料を検査するためにセンサを備えるリザーバへ選択的に伝達するように構成されてもよい(例えば、上述の液体用貯槽124)。さらなる実施例では、装置950は、システム900の他の態様を監視するように他のやり方で配置することができる。
In the example illustrated in conjunction with FIGS. 9A and 9B, the
図10は、本技術のさらなる実施例により構成される熱伝達装置1000の概略図である。装置1000は、上述の装置と実質的に同様である特色および機能を含み得る。しかし、図10に示す装置1000は、上述の知られている装置とは異なる縦横比を有する。より具体的には、第1のエンドキャップ108および第2のエンドキャップ110、ならびに側壁120は、装置1000が、幅の広い導管102を形成するように長さがより近い。そのような縦横比は、部屋を通じた熱の伝達によく適している。例えば、装置1000は、乾式の洗浄に使用することができる。覆い(Garment)が、導管102内に配置されてもよく、作動流体122の気相122a(例えば、CO2)は、気相122aが導管102を通じて移動するときに、覆いからほこり、油および他の汚れを捕獲することができる。この汚れは、建築構造物112、および/または、他の適切なフィルタを用いて第2のエンドキャップ110において装置1000から濾過により取り除かれてもよい。このように、衣類を洗浄するために毒性のある化学物質を使用する従来の乾式の洗浄法ではなく、この装置によって与えられる熱伝達を利用して衣類を洗浄することができる。他の実施例では、装置1000は、他の適切な熱伝達の方法に使用することができ、および/または、装置1000の縦横比は、他の適切な変化を有してもよい。
FIG. 10 is a schematic diagram of a
図11は、本技術のさらに他の実施例による代表的な環境中に示される熱伝達システム1100(「システム1100」)の概略図である。図11に示すシステム1100は、上述の熱伝達装置と実質的に同様である特色を有する熱伝達装置1150(「装置1150」)を含むことができる。例えば、装置1150は、導管102内の作動流体122の気化凝縮サイクルを利用して熱を伝達することができる。図11に示すように、システム1100は、熱を集め、熱を第1のパイプ1123に送出するように構成される太陽集熱器1121をさらに含むことができる。ポンプ1125は、第1のパイプ1123に動作可能に結合して、装置1150の入力部104に隣接した第1の熱交換器1127に第1のパイプ1123内の流体(例えば、作動流体122)を動かすことができる。第1の熱交換器127は、気化する第1のパイプ1123内の流体を加熱および気化することができ、それによって装置1150の入力部104へ熱を送出する。図11に示すように、作動流体122は、入力部104において気化することができ、装置1150を通じて循環して、出力部106において熱を放出する。装置1150は、家庭用水の加熱、収穫物の乾燥、および他の適切な用途のために開放された熱を利用することができる。
FIG. 11 is a schematic diagram of a heat transfer system 1100 (“system 1100”) shown in a representative environment according to yet another embodiment of the present technology. The system 1100 shown in FIG. 11 can include a heat transfer device 1150 (“
選択した実施例では、作動流体122は、第1のパイプ1121を通じて流れ、それによって装置1150は、建築構造物112を用いて毛管圧を作動流体122に適用することができ、それによって作動流体122は、導管102の中に吸い込まれる。他の実施例では、熱交換器1127によって発せられた気化した流体は、建築構造物112によって濾過して取り除くことができ、それによって1つ以上の所望の物質(例えば、作動流体122を用いて触媒する化学物質)を選択的に導管102の中に入れる。
In selected embodiments, the working
図11に示すように、システム1100は、太陽集熱器1121と共に使用できる(すなわち、太陽集熱器1121から離れた)第2の熱源1129をさらに含むことができ、それによって装置1150への熱の流入を増大させ、および/または、ソーラヒーティング(solar heating)が利用できないまたは望まれないときに太陽集熱器1121に取って代わる。第2の熱源1129は、図11に示すような風力発電機、系統電力による抵抗発熱もしくは誘導加温、および/または、他の適切な伝熱装置であってもよい。図11に例示する実施例では、第2の熱源1129は、装置1150の入力部104へ熱を伝達する第2のパイプ1133および第2の熱交換器1131に結合する。他の実施例では、第2の熱源1129は、第1のパイプ1121および第1の熱交換器1123に接続される。
As shown in FIG. 11, the system 1100 can further include a
加えて、図11に示すように、システム1100は、入力部104に隣接して配置される補助処理部1135をさらに含むことができ、それによって熱は、第1の熱交換器1127、および/または、第2の熱交換器1131から補助処理部1135へ伝達される。補助処理部1135を使用して追加の生産、および/または、サービスをシステム1100にもたらすことができる。例えば、補助処理部1135は、建築構造物112によって、フルーツを乾燥させること、メープルシロップを脱水して余剰水をもたらすこと、および/またはフラボノイドなどの事前に選択した物質を除去することに使用することができる。
In addition, as shown in FIG. 11, the system 1100 can further include an
本出願は、参照により全体として以下の出願の主題を組み込むものであり、すなわち、発明の名称「METHODS AND APPARATUSES FOR DETECTION OF PROPERTIES OF FLUID CONVEYANCE SYSTEMS」 (代理人整理番号69545−8801 US1)である米国特許出願、発明の名称「ARCHITECTURAL CONSTRUCT HAVING FOR EXAMPLE A PLURALITY OF ARCHITECTURAL CRYSTALS」 (代理人整理番号69545−8701 US)である米国特許出願、2010年8月16日に出願した発明の名称「INCREASING THE EFFICIENCY OF SUPPLEMENTED OCEAN THERMAL ENERGY CONVERSION (SOTEC) SYSTEMS」である米国特許出願第12/857,546号明細書、2010年8月16日に出願した発明の名称「GAS HYDRATE CONVERSION SYSTEM FOR HARVESTING HYDROCARBON HYDRATE DEPOSITS」である米国特許出願第12/857,228号明細書であり、それらの全ては、参照により全体として本明細書の一部を構成する。 This application incorporates the subject matter of the following application by reference in its entirety: United States of America entitled "METHODS AND APPARATUSES FOR DETECTION OF PROPERITES OF FLUID CONVEYANCE SYSTEMS" (Attorney Docket No. 69545-8801 US1) Patent application, title of the invention “ARCHITECTURAL CONSTRUCT HAVING FOR EXAMPLE A PLULARITY OF ARCHITECTURAL CRYSTALS” (Attorney Docket No. 69545-8701 US), the name of the invention “INCITHE INFICER INCITHE INFICER filed on August 16, 2010 OF SUPPLEMENTED US Patent Application No. 12 / 857,546, “CEAN THERMAL ENERGY CONVERSION (SOTEC) SYSTEMS”, the title of the invention filed on August 16, 2010, “GAS HYDRATE CONVERSION SYSTEM FOR HARDEST HYDROCAR HYDROCAR HYDROC No. 12 / 857,228, all of which is hereby incorporated by reference in its entirety.
前述から、本開示の特定の実施例を例示の目的で本明細書中において説明してきたが、様々な修正が本発明の要旨および範囲から逸脱することなくなされてもよいことが理解されよう。例えば、上述の熱伝達装置のいずれかは、異なる応用に対応するために、図1〜図11に示す装置とは異なる(例えば、側壁120と第1のエンドキャップ108および第2のエンドキャップ110との間の)縦横比を有してもよい。特定の実施例の分脈で説明した新しい本技術のある態様は、他の実施例において組み合されてもよく、または無くされてもよい。例えば、図3A〜図4Cおよび図6A〜図10に示す熱伝達装置は、図1を参照して説明した液体用貯槽および/またはコントローラを備えてもよい。加えて、新しい本技術のいくつかの実施例に関連した利点をこれらの実施例の分脈で説明してきたが、他の実施例も、そのような利点を示すことができ、しかし、本技術の範囲内の実施例の全てが必ずしもそのような利点を示すものではない。したがって、本開示および関連した技術は、明確に示されていないまたは本明細書中に記載されている他の実施例を包含し得る。また、文脈から明白に反対の意味が要求されない限り、説明および請求の範囲の全体を通じて、用語「含んでなる」、「含む」等は、排他的な意味または網羅的な意味とは反対に、包括的な意味で解釈されるべきであり、すなわち、「含んでいるが、それに限定されない」という意味で解釈されるべきである。単数または複数を用いる用語は、複数または単数もそれぞれ含む。請求の範囲が、2つ以上の項目からなるリストに関して単語「または」を使用するとき、この単語は、この単語の以下の解釈の全てを含むものであり、すなわち、リスト中の項目のいずれか、リスト中の項目の全て、およびリスト中の項目の任意の組み合わせの全てを含む。
From the foregoing, it will be appreciated that, although specific embodiments of the present disclosure have been described herein for purposes of illustration, various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. For example, any of the heat transfer devices described above are different from the devices shown in FIGS. 1-11 to accommodate different applications (eg,
上述の様々な実施例の特色は、さらなる実施例をもたらすように組み合されてもよい。本明細書で言及される、および/または、出願データシート(Application Data Sheet)に列挙される全ての米国特許、米国特許出願の公表、米国特許出願、外国の特許、外国の特許出願、および非特許刊行物は、全体として参照により本明細書の一部を構成する。様々な構成を有する燃料噴射装置および点火装置を用いるため、および本開示のいっそうさらなる実施例を与えるように様々な特許、出願、および公表の概念を用いるために、本開示の態様は、必要ならば、修正されてもよい。 The features of the various embodiments described above may be combined to provide further embodiments. All U.S. patents, publications of U.S. patent applications, U.S. patent applications, foreign patents, foreign patent applications, and non-patents mentioned herein and / or listed in the Application Data Sheet. Patent publications are hereby incorporated by reference in their entirety. In order to use fuel injectors and ignition devices having various configurations, and to use various patents, applications, and publication concepts to provide further examples of the disclosure, aspects of the disclosure may be May be modified.
これらおよび他の変更は、上述の詳細な説明に鑑みて、本開示になされ得る。一般に、以下の請求の範囲では、使用される用語は、明細書および請求の範囲に開示した特定の実施例に本開示を限定するものと解釈されるべきではなく、請求の範囲に従って動作する全てのシステムおよび方法を包含するものと解釈されるべきである。したがって、本発明は、本開示によって限定されず、代わりに本発明の範囲は、添付の請求の範囲によって広く決定されるべきである。 These and other changes can be made to the disclosure in light of the above detailed description. In general, in the following claims, the terms used should not be construed to limit the disclosure to the specific embodiments disclosed in the specification and the claims, and all that operate according to the claims. Should be construed as encompassing the system and method. Accordingly, the invention is not limited by the disclosure, but instead the scope of the invention should be broadly determined by the appended claims.
参照により先に本明細書の一部を構成しない範囲で、以下の資料のそれぞれの主題は、参照により全体として本明細書の一部を構成するものであり、すなわち、2010年8月16日に出願した発明の名称「SUSTAINABLE ECONOMIC DEVELOPMENT THROUGH INTEGRATED PRODUCTION OF RENEWABLE ENERGY, MATERIALS RESOURCES, AND NUTRIENT REGIMES」である米国特許出願第12/857,553号明細書、2010年8月16日に出願した発明の名称「SYSTEMS AND METHODS FOR SUSTAINABLE ECONOMIC DEVELOPMENT THROUGH INTEGRATED FULL SPECTRUM PRODUCTION OF RENEWABLE ENERGY」である米国特許出願第12/857,553号明細書、2010年8月16日に出願した発明の名称「SYSTEMS AND METHODS FOR SUSTAINABLE ECONOMIC DEVELOPMENT THROUGH INTEGRATED FULL SPECTRUM PRODUCTION OF RENEWABLE MATERIAL RESOURCES USING SOLAR THERMAL」である米国特許出願第12/857,554号明細書、2010年8月16日に出願した発明の名称「ENERGY SYSTEM FOR DWELLING SUPPORT」である米国特許出願第12/857,502号明細書、2011年2月14日に出願した発明の名称「DELIVERY SYSTEMS WITH IN−LINE SELECTIVE EXTRACTION DEVICES AND ASSOCIATED METHODS OF OPERATION」である代理人整理番号69545−8505.US00、2010年8月16日に出願した発明の名称「COMPREHENSIVE COST MODELING OF AUTOGENOUS SYSTEMS AND PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF ENERGY, MATERIAL RESOURCES AND NUTRIENT REGIMES」である米国特許出願第61/401,699号明細書、2011年2月14日に出願した発明の名称「CHEMICAL PROCESSES AND REACTORS FOR EFFICIENTLY PRODUCING HYDROGEN FUELS AND STRUCTURAL MATERIALS, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS」である代理人整理番号69545−8601.US00、2011年2月14日に出願した発明の名称「REACTOR VESSELS WITH TRANSMISSIVE SURFACES FOR PRODUCING HYDROGEN−BASED FUELS AND STRUCTURAL ELEMENTS, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS」である代理人整理番号69545−8602.US00、2011年2月14日に出願した、発明の名称「CHEMICAL REACTORS WITH RE−RADIATING SURFACES AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS」である代理人整理番号69545−8603.US00、2011年2月14日に出願した発明の名称「CHEMICAL REACTORS WITH ANNULARLY POSITIONED DELIVERY AND REMOVAL DEVICES, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS」である代理人整理番号69545−8605.US00、2011年2月14日に出願した発明の名称「REACTORS FOR CONDUCTING THERMOCHEMICAL PROCESSES WITH SOLAR HEAT INPUT, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS」である代理人整理番号69545−8606.US00、2011年2月14日に出願した発明の名称「INDUCTION FOR THERMOCHEMICAL PROCESS, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS」である代理人整理番号69545−8608.US00、2011年2月14日に出願した発明の名称「COUPLED THERMOCHEMICAL REACTORS AND ENGINES, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS」である代理人整理番号69545−8611.US00、2010年9月22日に出願した発明の名称「REDUCING AND HARVESTING DRAG ENERGY ON MOBILE ENGINES USING THERMAL CHEMICAL REGENERATION」である米国特許出願第61/385,508号明細書、2011年2月14日に出願した発明の名称「REACTOR VESSELS WITH PRESSURE AND HEAT TRANSFER FEATURES FOR PRODUCING HYDROGEN−BASED FUELS AND STRUCTURAL ELEMENTS, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS」である代理人整理番号69545−8616.US00、2011年2月14日に出願した発明の名称「ARCHITECTURAL CONSTRUCT HAVING FOR EXAMPLE A PLURALITY OF ARCHITECTURAL CRYSTALS」である代理人整理番号69545−8701.US00、2010年8月16日に出願した発明の名称「METHODS AND APPARATUSES FOR DETECTION OF PROPERTIES OF FLUID CONVEYANCE SYSTEMS」である米国特許出願第12/806,634号明細書、2011年2月14日に出願した発明の名称「METHODS, DEVICES, AND SYSTEMS FOR DETECTING PROPERTIES OF TARGET SAMPLES」である代理人整理番号69545−8801.US01、2011年2月14日に出願した発明の名称「SYSTEM FOR PROCESSING BIOMASS INTO HYDROCARBONS, ALCOHOL VAPORS, HYDROGEN, CARBON, ETC.」である代理人整理番号69545−9002.US00、2011年2月14日に出願した発明の名称「CARBON RECYCLING AND REINVESTMENT USING THERMOCHEMICAL REGENERATIONで」ある代理人整理番号69545−9004.US00、2011年2月14日に出願した発明の名称「OXYGENATED FUEL」である代理人整理番号69545−9006.US00、2009年8月27日に出願した発明の名称「CARBON SEQUESTRATION」である米国特許出願第61/237,419号明細書、2009年8月27日に出願した発明の名称「OXYGENATED FUEL PRODUCTION」である米国特許出願第61/237,425号明細書、2011年2月14日に出願した発明の名称「MULTI−PURPOSE RENEWABLE FUEL FOR ISOLATING CONTAMINANTS AND STORING ENERGY」である代理人整理番号69545−9102.US00、2010年12月8日に出願した発明の名称「LIQUID FUELS FROM HYDROGEN, OXIDES OF CARBON, AND/OR NITROGEN; AND PRODUCTION OF CARBON FOR MANUFACTURING DURABLE GOODS」である米国特許出願第61/421,189号明細書、および2011年2月14日に出願した発明の名称「ENGINEERED FUEL STORAGE, RESPECIATION AND TRANSPORT」である代理人整理番号69545−9105.US00である。 To the extent that it does not previously form part of this specification by reference, the subject matter of each of the following materials is hereby incorporated by reference in its entirety, ie, August 16, 2010: US Patent Application No. 8 / No. 8 of the 8th application on the 8th patent date of the US patent filed on the 20th of the US patent application on the 20th of the US patent application on the 8th of the 8th month of the US application filed on the 8th of the 8th application on the 8th Name “SYSTEMS AND METHODS FOR SUSTAINABLE ECONOMIC DEVELOPMENT THROUGH INTEGRATED United States Patent Application No. 12 / 857,553 FULL TECHNO TECHN TECHNO TECHNO TECHNO TECHNO TECHNO TECHNO TECHN TECHNO TECHNO TECHNO TECHNO TECHNO TECHNO TECHNO TECHNO TECHNO TE US Patent Application No. 12 / 857,554, RESOURCES USING SOLAR THEMAL, US Patent Application No. 12/857, entitled “ENERGY SYSTEM FOR DWELLING SUPPORT”, filed on August 16, 2010, No. 502, the name of the invention filed on February 14, 2011 “DELIVERY SYSTEMS WITH IN-LINE SELECTION EXTRATION DEVICES AND ASSOCIATED METHODS OF OPERATION” attorney docket number 69545-8505. US00, title of invention filed on August 16, 2010 "COMPREHENSIVE COST MODELING OF AUTOGENOUS SYSTEM AND PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF ENERGY US NUMBER 6 RE The title of the invention filed on February 14, 2011 "CHEMICAL PROCESSES AND REACTORS FOR EFFICENTLY PRODUCING HYDROGEN FUELS AND STRUCTURAL MATERIALS, AND ASSOCIATED SYSTEMS People Docket No. 69545-8601. US00, title of invention filed on February 14, 2011 "REACTOR VESSSELS WITH TRANSMISSIVE SURFACES FOR PRODUCING HYDROGEN-BASED FUELS AND STRUCTUREL ELEMENTS, AND ASTHIESED69 AND ASSSOCITED02 Attorney Docket No. 69545-8603, filed on February 14, 2011, US00, entitled “CHEMICAL REACTORS WITH RE-RADIATING SURFACES AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS”. US 00, attorney docket No. 6955-86, which is the title of the invention filed on February 14, 2011, “CHEMICAL REACTORS WITH ANNULARLY POSITIONED DELIVERY AND REMOVAL DEVICES, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS”. US 00, attorney docket number 69545-60, which is the title of the invention filed on February 14, 2011, “REACTORS FOR CONDUCTING THERMOCHEMICAL PROCESSES WITH SOLAR HEAT INPUT, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS”. Attorney Docket No. 69545-8608 which is the title “INDUCTION FOR THERMOCHEMICAL PROCESS, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS” filed on February 14, 2011, US00. Attorney Docket No. 69545-8611. The title of the invention filed on February 14, 2011, US00, “COUPLED THERMOCHEMICAL REACTORS AND ENGINES, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS”. US Patent Application No. 61 / 385,508, Feb. 14, 2011, entitled “REDUCING AND HARVETING DRAG ENERGY ON MOBILE ENGINES USING THERMAL CHEMICAL REGENERATION” filed on September 22, 2010, US00 Name of the filed invention “REACTOR VESSSELS WITH PRESURE AND HEAT TRANSFER FEATURES FOR PRODUCING HYDROGEN-BASED FUELS AND STRUCTURAL ELEMENTS, AND ASSOCYEMED 69 Attorney Docket No. 69545-8701. The title of the invention filed on February 14, 2011, US00, “ARCHITECTURAL CONSTRACT HAVING FOR EXAMPLE A PLURALITY OF ARCHITECTURAL CRYSTALS”. US Patent Application No. 12 / 806,634, filed on Feb. 14, 2011, entitled “METHODS AND APPARATUSS FOR DETECTION OF PROPERIES OF FLUID CONVEYANCE SYSTEMS” filed on August 16, 2010 Agent reference number 69545-8801, which is the name of the invention “METHODS, DEVICES, AND SYSTEMS FOR DETECTING PROPERTIES OF TARGET SAMPLES”. Attorney Docket No. 69545-9002. The title of the invention filed on February 14, 2011, US01, “SYSTEM FOR PROCESSING BIOMAS INTO HYDROCARBONS, ALCOHOL VAFORS, HYDROGEN, CARBON, ETC.”. Attorney Docket No. 69545-9004, entitled “CARBON RECYCLING AND REINVESTMENT USING THERMOCHEMICAL REGENERATION” filed on February 14, 2011, US00. Attorney Docket No. 69545-9006 which is the title of the invention “OXYGENATED FUEL” filed on February 14, 2011, US00. US00, US Patent Application No. 61 / 237,419, which is the title of the invention filed on August 27, 2009, “Carbon Sequence”, and the title of the invention filed on August 27, 2009, “OXYGENED FUEL PRODUCTION” US Patent Application No. 61 / 237,425, which is the name of the invention filed on February 14, 2011, “MULTI-PURPOSE RENEWABLE FUEL FOR ISOLATING CONTAMINANTS AND STORING ENERGY”. US 00, the title of the invention filed on December 8, 2010 "LIQUID FULES FROM HYDROGEN, OXIDES OF CARBON, AND / OR NITRROGEN; AND PRODUCTION OF CARBON FOR MANUFACTURING DURABLE 61 US / GORUS DOUBLE 61 / US Patent No. Description and agent serial number 69545-9105. Which is the title of the invention filed on February 14, 2011, "ENGINEERED FUEL STORE, RESPECATION AND TRANSPORT". US00.
Claims (52)
前記導管の末端に隣接したエンドキャップと、
互いに実質的に平行に向けられた複数の層を含む建築構造物と、を含み、
個々の層が、結晶の合成基質特性を含んでなる熱伝達システム。 A conduit having an input portion, an output portion facing the input portion, and a sidewall between the input portion and the output portion, wherein heat enters the conduit at the input portion and heat enters the conduit at the output portion A working fluid exiting from and sealed in a conduit from a liquid phase to a gas phase adjacent to the input, and from the gas phase to the liquid phase adjacent to the output; ,
An end cap adjacent to the end of the conduit;
A building structure comprising a plurality of layers oriented substantially parallel to each other,
A heat transfer system in which the individual layers comprise the crystalline synthetic substrate properties.
前記複数の層は、前記入力部および前記出力部に隣接した前記導管の方に傾斜されている請求項1に記載の熱伝達システム。 The side wall includes the building structure, the plurality of layers are substantially parallel to a longitudinal axis of the conduit, and the building structure is liquid phase from the output to the input by capillary action. Is configured to move
The heat transfer system of claim 1, wherein the plurality of layers are inclined toward the conduit adjacent to the input and the output.
前記建築構造物は、前記作動流体から少なくとも1つの所定の成分を分離するように構成される請求項1に記載の熱伝達システム。 The end cap comprising the building structure having a plurality of layers substantially parallel to a longitudinal axis of the conduit is adjacent to the output;
The heat transfer system of claim 1, wherein the building structure is configured to separate at least one predetermined component from the working fluid.
前記建築構造物は、少なくとも1つの所定の物質が、前記エンドキャップを介して前記導管に入るのを防ぐように構成される請求項1に記載の熱伝達システム。 The end cap comprising the building structure having a layer substantially parallel to a longitudinal axis of the conduit is adjacent to the input;
The heat transfer system of claim 1, wherein the building structure is configured to prevent at least one predetermined material from entering the conduit through the end cap.
前記システムは、
前記導管の前記入力部と液体連通する隣接した液体用貯槽と、
前記液体用貯槽に作動可能に結合されるコントローラであって、前記液体用貯槽と前記導管との間の前記作動流体の流れを調節するコントローラと、をさらに含み、
前記熱伝達システムは、第1の条件および第2の条件を含み、前記エンドキャップは熱を吸収し、液体アキュムレータは、前記第1の条件において前記作動流体を貯留し、前記液体用貯槽は、前記作動流体を前記導管に導き、前記作動流体が、前記第2の条件において前記エンドキャップから熱を吸収する請求項1に記載の熱伝達システム。 The end cap is in the input section and includes the building structure;
The system
An adjacent liquid reservoir in fluid communication with the input of the conduit;
A controller operably coupled to the liquid reservoir, the controller regulating the flow of the working fluid between the liquid reservoir and the conduit;
The heat transfer system includes a first condition and a second condition, the end cap absorbs heat, a liquid accumulator stores the working fluid in the first condition, and the liquid storage tank includes: The heat transfer system of claim 1, wherein the working fluid is directed to the conduit, and the working fluid absorbs heat from the end cap in the second condition.
前記側壁は、前記第1の建築構造物と、前記第1の建築構造物の内側にある前記第2の建築構造物とを含み、
前記第1の建築構造物の前記複数の層は、前記導管の縦軸線に対し実質的に平行であり、
前記第2の建築構造物の前記複数の層は、前記縦軸線に対し実質的に垂直であり、
前記第1の建築構造物の前記複数の層は、前記入力部の方に前記作動流体、および前記導管の外側の外部流体のうちの少なくとも1つである流体を動かす請求項1に記載の熱伝達システム。 The building structure includes a first building structure and a second building structure,
The side wall includes the first building structure and the second building structure inside the first building structure;
The plurality of layers of the first building structure are substantially parallel to a longitudinal axis of the conduit;
The plurality of layers of the second building structure are substantially perpendicular to the longitudinal axis;
The heat of claim 1, wherein the plurality of layers of the first building structure move a fluid that is at least one of the working fluid and an external fluid outside the conduit toward the input. Transmission system.
蒸発領域と、前記蒸発領域に向かい合う凝縮領域と、前記蒸発領域と前記凝縮領域との間に延びる側壁の壁とを有する導管と、
結晶の合成基質特性の多数の層からなる建築構造物であって、個々の層が互いに実質的に平行に向けられる建築構造物と、
前記導管内の作動流体とを含み、
前記作動流体は、前記凝縮領域で液相、および、前記蒸発領域で気相を含む熱伝達装置。 A heat transfer device,
A conduit having an evaporation region, a condensation region facing the evaporation region, and a sidewall wall extending between the evaporation region and the condensation region;
A building structure comprising a number of layers of crystalline synthetic substrate properties, wherein the individual layers are oriented substantially parallel to each other;
A working fluid in the conduit,
The heat transfer device includes a liquid phase in the condensation region and a gas phase in the evaporation region.
前記複数の層は、前記作動流体が毛管現象によって前記通路を通じて移動するように
前記蒸気領域および前記凝縮領域で前記導管の方に傾斜される請求項18に記載の熱伝達装置。 The side wall comprises the building structure and the plurality of layers oriented substantially parallel to the longitudinal axis of the conduit include a passage between the layers from the evaporation region to the condensation region. Forming,
19. The heat transfer device of claim 18, wherein the plurality of layers are inclined toward the conduit in the vapor region and the condensation region such that the working fluid moves through the passage by capillary action.
前記蒸発領域で前記周囲の流路と液体連通する液体用貯槽であって、前記液体用貯槽は、前記作動流体を前記液体状態で貯留する液体用貯槽と、
前記液体用貯槽に作動可能に結合されるコントローラであって、前記液体用貯槽と前記蒸発領域との間の前記作動流体の流れを調節するコントローラと、
をさらに含む請求項20に記載の熱伝達装置。 A thermal accumulator in the evaporation region;
A liquid storage tank in liquid communication with the surrounding flow path in the evaporation region, wherein the liquid storage tank stores the working fluid in the liquid state;
A controller operably coupled to the liquid reservoir, the controller regulating the flow of the working fluid between the liquid reservoir and the evaporation region;
The heat transfer device according to claim 20, further comprising:
前記熱伝達装置は、結晶の合成基質特性からなり、互いに実質的に平行な多数の層を含む第2の建築構造物をさらに含み、前記第2の建築構造物は、前記第1の建築構造物の内側にあり、前記第2の複数の層は、前記縦軸線に対し実質的に垂直である請求項20に記載の熱伝達装置。 The building structure is a first building structure;
The heat transfer device further includes a second building structure comprising a number of layers substantially parallel to each other, the second building structure being composed of crystalline synthetic substrate properties, wherein the second building structure is the first building structure. 21. The heat transfer device of claim 20, wherein the second plurality of layers are inside an object and are substantially perpendicular to the longitudinal axis.
導管入力部で第1のエンドキャップにより熱を吸収するステップと、
前記入力部で液相から気相へ前記作動流体を変化させるステップと、
前記導管を通じて前記気相を進めるステップと、
前記出力部で前記気相から前記液相へ前記作動流体を変化させるステップと、
であって、前記第1のエンドキャップ、前記第2のエンドキャップ、および前記導管のうちの少なくとも1つが、互いに実質的に平行な多数の層を有し、個々の層が、結晶の合成基質特性からなる建築構造物を含み、前記出力部で第2のエンドキャップから熱を導くステップと、
前記導管の側壁に沿って前記入力部へ前記液相を戻すステップと、
を含んでなる方法。 A method of transferring heat,
Absorbing heat by the first end cap at the conduit input;
Changing the working fluid from a liquid phase to a gas phase at the input unit;
Advancing the gas phase through the conduit;
Changing the working fluid from the gas phase to the liquid phase at the output unit;
Wherein at least one of the first end cap, the second end cap, and the conduit has a number of layers substantially parallel to each other, each layer being a crystalline synthetic substrate Including a building structure of properties, and conducting heat from a second end cap at the output,
Returning the liquid phase to the input along the side wall of the conduit;
Comprising a method.
前記建築構造物の前記複数の層の相互間で第1の波長を有する放射エネルギーを吸収するステップと、
前記第1の波長とは異なる第2の波長で前記第1のエンドキャップから前記放射エネルギーの少なくとも一部を放射するステップと、
をさらに含む請求項28に記載の方法。 Positioning the building structure with the first end cap such that the plurality of layers substantially coincide with a heat source;
Absorbing radiant energy having a first wavelength between the plurality of layers of the building structure;
Radiating at least a portion of the radiant energy from the first endcap at a second wavelength different from the first wavelength;
30. The method of claim 28, further comprising:
前記建築構造物を介して前記作動流体から事前に選択された成分を吸着するステップと、をさらに含む請求項28に記載の方法。 Positioning the building structure with the second end cap such that the plurality of layers are substantially parallel to a longitudinal axis of the conduit;
29. The method of claim 28, further comprising adsorbing a preselected component from the working fluid through the building structure.
前記導管内で前記溶液と前記作動流体とを組み合わせ、前記事前に選択された成分を形成するステップと、をさらに含む請求項34に記載の方法。 Receiving a solution through the first end cap;
35. The method of claim 34, further comprising combining the solution and the working fluid in the conduit to form the preselected component.
前記建築構造物を介して熱源から事前に選択された成分を濾過して取り除くステップと、をさらに含む請求項28に記載の方法。 Positioning the building structure with the first end cap such that the plurality of layers are substantially parallel to a longitudinal axis of the conduit;
29. The method of claim 28, further comprising filtering off preselected components from a heat source through the building structure.
前記第1のエンドキャップで熱を吸収するステップと、
前記作動流体を前記入力領域に導くステップと、
をさらに含む請求項28に記載の方法。 Storing the working fluid in a liquid reservoir in liquid communication with the conduit;
Absorbing heat with the first end cap;
Directing the working fluid to the input region;
30. The method of claim 28, further comprising:
前記方法は、
前記導管の第2の入力部で前記第1のエンドキャップに向かい合い前記第2のエンドキャップ相互間にある第3のエンドキャップにより熱を吸収するステップと、
前記第2の入力部で液相から気相へ前記作動流体を変化させるステップと、
をさらに含む請求項28に記載の方法。 The input unit is a first input unit;
The method
Absorbing heat by a third end cap facing the first end cap at the second input of the conduit and between the second end caps;
Changing the working fluid from a liquid phase to a gas phase at the second input unit;
30. The method of claim 28, further comprising:
前記入力部にあるサーマルアキュムレーターと、
前記入力部と液体連通する貯留槽と、
前記導管内の作動流体であって、液体から前記入力部に隣接した蒸気へ変化し、前記蒸気から前記出力部に隣接した前記液体へ変化する作動流体と、
を含む熱伝達システム。 A conduit having an input portion, an output portion facing the input portion, and a sidewall between the input portion and the output portion, wherein heat enters the conduit at the input portion, and heat enters the conduit at the output portion A conduit exiting from the
A thermal accumulator in the input section;
A storage tank in liquid communication with the input unit;
A working fluid in the conduit that changes from a liquid to a vapor adjacent to the input and from the vapor to the liquid adjacent to the output;
Including heat transfer system.
前記複数の層は、前記サーマルアキュムレーターに隣接した少なくとも1つの成分が、前記導管に入ることを防ぐ請求項41に記載の熱伝達システム。 The plurality of layers are substantially parallel to a longitudinal axis of the conduit;
42. The heat transfer system of claim 41, wherein the plurality of layers prevent at least one component adjacent to the thermal accumulator from entering the conduit.
前記エンドキャップで建築構造物と、をさらに含み、
前記建築構造物は、互いに実質的に平行な複数の層を有し、前記導管の縦軸線と実質的に一致し、個々の平行な複数の層は、結晶の合成基質特性からなり、前記建築構造物は、前記作動流体の前記少なくとも1つの事前に選択された成分に負荷をかけるように構成される請求項40に記載の熱伝達システム。 An end cap at the output;
A building structure at the end cap,
The building structure has a plurality of layers substantially parallel to each other, substantially coincident with the longitudinal axis of the conduit, each parallel layer comprising a synthetic substrate property of crystals, 41. The heat transfer system of claim 40, wherein a structure is configured to load the at least one preselected component of the working fluid.
前記サーマルアキュムレーターは、第2の条件において前記入力領域へ熱を伝達し、
前記液体用貯槽は、前記第1の条件において前記作動流体を貯留し、
前記液体用貯槽は、前記第2の条件において前記液体用貯槽を実質的に空け、
前記作動流体は、前記第2の条件において前記入力部と前記出力部との間で循環する
請求項40に記載の熱伝達システム。 The thermal accumulator stores heat in a first condition,
The thermal accumulator transfers heat to the input area under a second condition,
The liquid storage tank stores the working fluid in the first condition,
The liquid storage tank substantially emptying the liquid storage tank in the second condition;
41. The heat transfer system according to claim 40, wherein the working fluid circulates between the input unit and the output unit under the second condition.
導管の蒸発領域に隣接した液体用貯槽に作動流体を貯留するステップと、
前記蒸発領域にあるサーマルアキュムレーターにより熱を吸収するステップと、
前記液体用貯槽から前記蒸発領域に前記作動流体を導くステップと、
前記作動流体が液相から気相へ前記蒸発領域で変化するように前記作動流体により前記サーマルアキュムレーターから熱を吸収するステップと、
前記導管を通じて前記気相を凝縮領域へ進めるステップと、
前記作動流体が前記気相から前記液相へ前記凝縮領域で変化するように、前記凝縮領域でエンドキャップにより、前記作動流体から熱を吸収するステップと、
前記凝縮領域から前記熱を導くステップと、
前記液相を前記蒸発領域に動かすステップと、
を含んでなる方法。 A method of transferring heat,
Storing the working fluid in a liquid reservoir adjacent to the evaporation region of the conduit;
Absorbing heat with a thermal accumulator in the evaporation region;
Directing the working fluid from the liquid reservoir to the evaporation region;
Absorbing heat from the thermal accumulator by the working fluid such that the working fluid changes from a liquid phase to a gas phase in the evaporation region;
Advancing the gas phase through the conduit to a condensation region;
Absorbing heat from the working fluid by an end cap in the condensing region such that the working fluid changes from the gas phase to the liquid phase in the condensing region;
Directing the heat from the condensation zone;
Moving the liquid phase to the evaporation zone;
Comprising a method.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019008927A1 (en) * | 2017-07-06 | 2019-01-10 | マクセル株式会社 | Heat transport device and projection image display device |
KR20210056735A (en) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 주식회사 아모그린텍 | Sheet type heat pipe and manufacturing method thereof |
KR20210056736A (en) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 주식회사 아모그린텍 | Sheet type heat pipe and manufacturing method thereof |
WO2023195158A1 (en) * | 2022-04-08 | 2023-10-12 | 日本電信電話株式会社 | Heat conversion system and heat conversion method |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2022252974A1 (en) * | 2021-04-06 | 2023-09-21 | Cgg Services Sas | Geothermal plant for extracting energy from a geothermal reservoir located below the ocean bottom |
Citations (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3786861A (en) * | 1971-04-12 | 1974-01-22 | Battelle Memorial Institute | Heat pipes |
JPS5184449A (en) * | 1975-01-22 | 1976-07-23 | Hitachi Ltd | |
JPS5229653U (en) * | 1975-07-31 | 1977-03-02 | ||
US4109709A (en) * | 1973-09-12 | 1978-08-29 | Suzuki Metal Industrial Co, Ltd. | Heat pipes, process and apparatus for manufacturing same |
JPS54108052A (en) * | 1978-02-13 | 1979-08-24 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pipe |
JPS5713971U (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-25 | ||
JPS57139292A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-28 | Fujikura Ltd | Heat pipe |
JPS59189251A (en) * | 1983-04-13 | 1984-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat pipe |
JPS63124507U (en) * | 1987-02-06 | 1988-08-15 | ||
JPH01121691A (en) * | 1987-11-02 | 1989-05-15 | Agency Of Ind Science & Technol | Structure of wick for heat pipe |
JPH01285791A (en) * | 1988-05-11 | 1989-11-16 | Fujikura Ltd | Ceramic heat pipe for high temperature |
JPH04222706A (en) * | 1990-12-26 | 1992-08-12 | Nippon Chikasui Kaihatsu Corp Ltd | Prevention of frost heaving |
JPH0525166U (en) * | 1991-08-22 | 1993-04-02 | 三菱電機株式会社 | Refrigerant working fluid gas regulator |
JPH09119789A (en) * | 1995-10-24 | 1997-05-06 | Mitsubishi Materials Corp | Manufacture of heat pipe |
JPH11351770A (en) * | 1998-06-10 | 1999-12-24 | Fujikura Ltd | Heat pipe |
JP2000009560A (en) * | 1998-06-26 | 2000-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | Cooler for dynamometer |
JP2000130969A (en) * | 1998-10-22 | 2000-05-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | Heat pipe device for vehicle |
JP2000326074A (en) * | 1999-05-20 | 2000-11-28 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | Electrode for plasma torch |
JP2002013888A (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Heat transfer body and manufacturing method for heat exchanger as well as hydrophilic film |
JP2003222481A (en) * | 2002-01-30 | 2003-08-08 | Samsung Electro Mech Co Ltd | Heat pipe and method of manufacturing the same |
JP2003240462A (en) * | 2002-02-12 | 2003-08-27 | Motorola Inc | Heat transfer device with self-adjusting wick and method of manufacturing the heat transfer device |
JP2004028406A (en) * | 2002-06-24 | 2004-01-29 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | Heat pipe and heat spreader |
JP2004116871A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Sony Corp | Heat transport body and electronic apparatus having the same |
JP2004340453A (en) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Tlv Co Ltd | Heat pipe |
JP2005114179A (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pipe |
JP2006511782A (en) * | 2002-12-23 | 2006-04-06 | アドバンスド、エナジー、テクノロジー、インコーポレーテッド | Flexible graphite thermal management device |
CN2773601Y (en) * | 2005-02-17 | 2006-04-19 | 徐惠群 | Multi-layer capillary tissue of hot pipe |
JP2006170602A (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Fujikura Ltd | Heat transfer device |
JP2006308163A (en) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Fujikura Ltd | Cooling device |
JP2007147194A (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Isuzu Motors Ltd | Heat pipe and its manufacturing method |
JP2007327719A (en) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Denso Corp | Exhaust heat recovery device |
JP2007335514A (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Nichia Chem Ind Ltd | Light emitting device |
JP2009052824A (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Fujikura Ltd | Warming device and method for warming up engine of automobile |
WO2009037928A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Sony Corporation | Phase change type heat spreader, channel structure, electronic apparatus and method for manufacturing phase change type heat spreader |
US20090084526A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Foxconn Technology Co., Ltd. | Heat pipe with composite wick structure |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1195196C (en) * | 2002-01-10 | 2005-03-30 | 杨洪武 | Integzated type heat pipe and heat exchange method |
KR20040088554A (en) * | 2002-02-26 | 2004-10-16 | 미크로스 매뉴팩처링 인코포레이티드 | Capillary evaporator |
US7775261B2 (en) * | 2002-02-26 | 2010-08-17 | Mikros Manufacturing, Inc. | Capillary condenser/evaporator |
TW506523U (en) * | 2002-03-29 | 2002-10-11 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Heat pipe |
TW577969B (en) * | 2003-07-21 | 2004-03-01 | Arro Superconducting Technolog | Vapor/liquid separated heat exchanging device |
-
2011
- 2011-02-14 CA CA2789703A patent/CA2789703A1/en not_active Abandoned
- 2011-02-14 JP JP2012553091A patent/JP2013545956A/en active Pending
- 2011-02-14 BR BR112012020282A patent/BR112012020282A2/en not_active IP Right Cessation
- 2011-02-14 CN CN201180009292.XA patent/CN102906514B/en not_active Expired - Fee Related
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- 2011-02-14 EP EP11742997A patent/EP2534432A2/en not_active Withdrawn
- 2011-02-14 AU AU2011216188A patent/AU2011216188A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3786861A (en) * | 1971-04-12 | 1974-01-22 | Battelle Memorial Institute | Heat pipes |
US4109709A (en) * | 1973-09-12 | 1978-08-29 | Suzuki Metal Industrial Co, Ltd. | Heat pipes, process and apparatus for manufacturing same |
JPS5184449A (en) * | 1975-01-22 | 1976-07-23 | Hitachi Ltd | |
JPS5229653U (en) * | 1975-07-31 | 1977-03-02 | ||
JPS54108052A (en) * | 1978-02-13 | 1979-08-24 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pipe |
JPS5713971U (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-25 | ||
JPS57139292A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-28 | Fujikura Ltd | Heat pipe |
JPS59189251A (en) * | 1983-04-13 | 1984-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat pipe |
JPS63124507U (en) * | 1987-02-06 | 1988-08-15 | ||
JPH01121691A (en) * | 1987-11-02 | 1989-05-15 | Agency Of Ind Science & Technol | Structure of wick for heat pipe |
JPH01285791A (en) * | 1988-05-11 | 1989-11-16 | Fujikura Ltd | Ceramic heat pipe for high temperature |
JPH04222706A (en) * | 1990-12-26 | 1992-08-12 | Nippon Chikasui Kaihatsu Corp Ltd | Prevention of frost heaving |
JPH0525166U (en) * | 1991-08-22 | 1993-04-02 | 三菱電機株式会社 | Refrigerant working fluid gas regulator |
JPH09119789A (en) * | 1995-10-24 | 1997-05-06 | Mitsubishi Materials Corp | Manufacture of heat pipe |
JPH11351770A (en) * | 1998-06-10 | 1999-12-24 | Fujikura Ltd | Heat pipe |
JP2000009560A (en) * | 1998-06-26 | 2000-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | Cooler for dynamometer |
JP2000130969A (en) * | 1998-10-22 | 2000-05-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | Heat pipe device for vehicle |
JP2000326074A (en) * | 1999-05-20 | 2000-11-28 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | Electrode for plasma torch |
JP2002013888A (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Heat transfer body and manufacturing method for heat exchanger as well as hydrophilic film |
JP2003222481A (en) * | 2002-01-30 | 2003-08-08 | Samsung Electro Mech Co Ltd | Heat pipe and method of manufacturing the same |
JP2003240462A (en) * | 2002-02-12 | 2003-08-27 | Motorola Inc | Heat transfer device with self-adjusting wick and method of manufacturing the heat transfer device |
JP2004028406A (en) * | 2002-06-24 | 2004-01-29 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | Heat pipe and heat spreader |
JP2004116871A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Sony Corp | Heat transport body and electronic apparatus having the same |
JP2006511782A (en) * | 2002-12-23 | 2006-04-06 | アドバンスド、エナジー、テクノロジー、インコーポレーテッド | Flexible graphite thermal management device |
JP2004340453A (en) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Tlv Co Ltd | Heat pipe |
JP2005114179A (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pipe |
JP2006170602A (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Fujikura Ltd | Heat transfer device |
CN2773601Y (en) * | 2005-02-17 | 2006-04-19 | 徐惠群 | Multi-layer capillary tissue of hot pipe |
JP2006308163A (en) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Fujikura Ltd | Cooling device |
JP2007147194A (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Isuzu Motors Ltd | Heat pipe and its manufacturing method |
JP2007327719A (en) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Denso Corp | Exhaust heat recovery device |
JP2007335514A (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Nichia Chem Ind Ltd | Light emitting device |
JP2009052824A (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Fujikura Ltd | Warming device and method for warming up engine of automobile |
WO2009037928A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Sony Corporation | Phase change type heat spreader, channel structure, electronic apparatus and method for manufacturing phase change type heat spreader |
US20090084526A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Foxconn Technology Co., Ltd. | Heat pipe with composite wick structure |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019008927A1 (en) * | 2017-07-06 | 2019-01-10 | マクセル株式会社 | Heat transport device and projection image display device |
KR20210056735A (en) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 주식회사 아모그린텍 | Sheet type heat pipe and manufacturing method thereof |
KR20210056736A (en) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 주식회사 아모그린텍 | Sheet type heat pipe and manufacturing method thereof |
KR102447783B1 (en) * | 2019-11-11 | 2022-09-27 | 주식회사 아모그린텍 | Sheet type heat pipe and manufacturing method thereof |
KR102488227B1 (en) * | 2019-11-11 | 2023-01-13 | 주식회사 아모그린텍 | Sheet type heat pipe and manufacturing method thereof |
WO2023195158A1 (en) * | 2022-04-08 | 2023-10-12 | 日本電信電話株式会社 | Heat conversion system and heat conversion method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2011216188A1 (en) | 2012-09-06 |
CN102906514B (en) | 2015-11-25 |
WO2011100731A3 (en) | 2011-12-22 |
EP2534432A2 (en) | 2012-12-19 |
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