JP2013545956A5 - - Google Patents

Claims (52)

1. 入力部と、該入力部に向かい合う出力部と、前記入力部と前記出力部との間の側壁とを
   有する導管であって、熱が該入力部で導管に入り、熱が該出力部で導管から出て行き、導
   管内に密封された作動流体が、液相から前記入力部に隣接した気相へ変化し、そして、前
   記気相から前記出力部に隣接した前記液相へ変化する導管と、
   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。
2. 前記建築構造物は、グラフェン、グラファイト、および、窒化ホウ素のうちの少なくと
   も１つからなる請求項１に記載の熱伝達システム。
3. 前記側壁は、前記建築構造物を含み、前記複数の層は、前記導管の縦軸線に実質的に平
   行であり、前記建築構造物は、毛管現象によって前記出力部から前記入力部へ前記液相を
   動かすように構成され、
   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。
4. 前記側壁は、前記建築構造物からなり、前記複数の層は、前記導管の縦軸線に対しほぼ
   垂直である請求項１に記載の熱伝達システム。
5. 前記エンドキャップは、前記建築構造物からなり、前記複数の層は、前記導管の縦軸線
   に対しほぼ垂直である請求項１に記載の熱伝達システム。
6. 前記エンドキャップは、前記建築構造物からなり、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る請求項１に記載の熱伝達システム。
7. 前記導管の縦軸線に対し実質的に平行な複数の層を有する前記建築構造物からなる前記
   エンドキャップは、前記出力部に隣接し、
   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。
8. 溶液は、前記入力部で前記導管に入り、前記所定の成分は、前記溶液の一部を含む請求
   項７に記載の熱伝達システム。
9. 前記導管の縦軸線に実質的に平行な層を有する前記建築構造物からなる前記エンドキャ
   ップは、前記入力部に隣接し、
   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。
10. 前記エンドキャップは、前記入力部に隣接し、前記エンドキャップは、該エンドキャッ
    プが、前記複数の層の相互間で第１の波長を有する放射熱を受け、前記建築構造物が、前
    記第１の波長とは異なる第２の波長で前記放射熱の少なくとも一部を再放射するように前
    記導管の縦軸線に対し実質的に平行な層を有する前記建築構造物からなる請求項１に記載
    の熱伝達システム。
11. 前記エンドキャップは前記入力部にあり、前記建築構造物を含み、
    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。
12. 前記建築構造物は、第１の建築構造物、および、第２の建築構造物を含み、
    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。
13. 前記液相は、重力、毛管現象、および遠心力のうちの少なくとも１つによって前記入力
    部に戻る請求項１に記載の熱伝達システム。
14. 前記入力部は、太陽集熱器、地熱地層、および、永久凍土層のうちの少なくとも１つに
    隣接して設置される請求項１に記載の熱伝達システム。
15. 前記出力部は、帯水層、ガスハイドレートの層、および地質表面のうちの少なくとも１つに隣接して設置される請求項１に記載の熱伝達システム。
16. 前記入力部は、第１の入力部であり、前記システムは、前記第１の入力部に向かい合う
    第２の入力部をさらに含み、前記出力部は、前記第１の入力部と前記第２の入力部との間
    にある請求項１に記載の熱伝達システム。
17. 熱伝達装置であって、
    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。
18. 前記建築構造物は、グラフェンおよび窒化ホウ素のうちの少なくとも１つからなる請求
    項１７に記載の熱伝達装置。
19. 前記側壁は、前記建築構造物からなり、前記導管の縦軸線に対し実質的に平行に向けられる前記複数の層は、前記蒸発領域から前記凝縮領域までの前記複数の層の相互間に通路
    を形成し、
    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１７に記載の熱伝達
    装置。
20. 前記蒸発領域にあるサーマルアキュムレーターと、
    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１９に記載の熱伝達装置。
21. 前記建築構造物は、第１の建築構造物であり、
    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１９に記
    載の熱伝達装置。
22. 建築構造物を含み、前記凝縮領域でエンドキャップをさらに含み、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る請求項１７に記載の熱伝達装置。
23. 前記建築構造物における前記複数の層は、事前に選択された成分を前記作動流体から分
    離するように構成される請求項２２に記載の熱伝達装置。
24. 前記建築構造物を含み、前記蒸発領域にあるエンドキャップをさらに含み、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る請求項１７に記載の熱伝達装置。
25. 前記建築構造物の前記複数の層は、前記導管から事前に選択された物質を濾過して取り
    除くように構成される請求項２４に記載の熱伝達装置。
26. 前記蒸発領域は、第１の蒸発領域であり、装置は、前記第１の蒸発領域に向かい合う第
    ２の蒸発領域をさらに含み、前記凝縮領域は、前記第１の蒸発領域と前記第２の蒸発領域
    との間にある請求項１７に記載の熱伝達装置。
27. 熱を伝達する方法であって、
    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、
    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。
28. 前記液体を戻すことは、前記側壁で、前記建築構造物の前記複数の層の相互間で毛管現
    象によって前記液相を動かすことをさらに含む請求項２７に記載の方法。
29. 前記導管の前記側壁に沿って前記入力部へ前記液相を戻すことは、遠心力を前記導管に
    加えることをさらに含む請求項２７に記載の方法。
30. 前記第１のエンドキャップを通じて熱を吸収することは、太陽源、永久凍土源、および
    地熱源のうちの少なくとも１つから熱を吸収することをさらに含む請求項２７に記載の方
    法。
31. 前記第２のエンドキャップから熱を導くことは、帯水層、タービン、およびガスハイド
    レートの層へ熱を導くことをさらに含む請求項２７に記載の方法。
32. 前記複数の層が、熱源と実質的に一致するように前記第１のエンドキャップで前記建築
    構造物を位置決めするステップと、
    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２７に記載の方法。
33. 前記複数の層が、前記導管の縦軸線に実質的に平行であるように前記第２のエンドキャ
    ップで前記建築構造物を位置決めするステップと、
    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２７に記載の方法。
34. 前記第１のエンドキャップを通じて溶液を受け取るステップと、
    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３３に記載の方法。
35. 前記複数の層が、前記導管の縦軸線に対し実質的に平行であるように前記第１のエンド
    キャップで前記建築構造物を位置決めするステップと、
    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２７に記載の方法。
36. 前記導管と液体連通する液体用貯槽内で前記作動流体を貯留するステップと、
    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２７に記載の方法。
37. 前記入力領域への前記作動流体の流速を調節するステップをさらに含む請求項３６に記
    載の方法。
38. 前記入力部は第１の入力部であり、
    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２７に記載の方法。
39. 入力部と、前記入力部に向かい合う出力部と、前記入力部と前記出力部との間の側壁と
    を有する導管であって、熱が前記入力部で導管に入り、熱が前記出力部で導管から出る導
    管と、
    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。
40. 前記サーマルアキュムレーターは、互いに実質的に平行な複数の層を有し、熱源と実質
    的に一致する建築構造物を含み、個々の平行な複数の層は、結晶の合成基質特性からなる
    請求項３９に記載の熱伝達システム。
41. 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４０に記載の熱伝達システム。
42. 前記側壁は、互いに実質的に平行であって前記導管の縦軸線に対し実質的に平行に向け
    られた複数の層を有する建築構造物からなり、個々の層は、結晶の合成基質特性からなり、前記建築構造物は、毛管圧を前記液体に作用させるように構成される請求項３９に記載
    の熱伝達システム。
43. 前記出力部にあるエンドキャップと、
    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３９に記載の熱伝達システム。
44. 前記サーマルアキュムレーターは、第１の条件において熱を貯留し、
    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３９に記載の熱伝達システム。
45. 前記液体用貯槽に作動可能に結合されるコントローラをさらに備え、前記コントローラ
    は、前記液体用貯槽と前記入力部との間の前記作動流体の流れを操作する請求項３９に記
    載の熱伝達システム。
46. 前記サーマルアキュムレーターは、太陽源、地熱源、および永久凍土源のうちの少なく
    とも１つに隣接して設置される請求項３９に記載の熱伝達システム。
47. 前記入力部は第１の入力部であり、前記システムは、前記第１の入力部に向かい合う第
    ２の入力部をさらに含み、前記出力部は、前記第１の入力部と前記第２の入力部との間に
    ある請求項３９に記載の熱伝達システム。
48. 熱を伝達する方法であって、
    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。
49. 前記液体用貯槽と前記導管の前記蒸発領域の間で前記作動流体の流速を調節することを
    さらに含む請求項４８に記載の方法。
50. 前記サーマルアキュムレーターにより熱を吸収することは、互いに実質的に平行に位置
    決めされ、熱源と実質的に一致する複数の層を有し、個々の構築的な複数の層が、結晶の
    合成基質特性からなる建築構造物により、熱を吸収することをさらに含む請求項４８に記
    載の方法。
51. 前記サーマルアキュムレーターにより熱を吸収することは、太陽源、永久凍土源、およ
    び地熱源のうちの少なくとも１つから熱を吸収することをさらに含む請求項４８に記載の
    方法。
52. 前記熱を導くことは、帯水層、タービン、およびメタンの層に向けて前記熱を導くこと
    をさらに含む請求項４８に記載の方法。