JP7171706B2 - 固形物製造方法、システム及びデバイス - Google Patents
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Description
米国政府のライセンス権
本発明は、全米科学財団により授与された契約1533939に基づく米国政府の支援によりなされましたものである。米国政府は、本発明に一定の権利を有する。
本発明は、固定物を製造するための方法、システム、装置に関するものである。
本発明は、全米科学財団により授与された契約1533939に基づく米国政府の支援によりなされましたものである。米国政府は、本発明に一定の権利を有する。
本発明は、固定物を製造するための方法、システム、装置に関するものである。
異なるツール及び技法が、製氷、滴形成、塊冷凍、フレーク冷凍及び多くの他のデバイスなどの固化及び／又は固形物製造に一般に利用され得る。
固化及び／又は固形物製造に対処する為の新規のツール及び技法への必要があり得る。
製氷等の固化及び／又は固形物製造の方法、システム及びデバイスが、種々の実施形態により提供される。
例えば、一部の実施形態は、第１の流体を第２の流体に接触させて第２の流体の固化を促進することを含むと共に第１の流体と第２の流体が互いに対して非混和性であり得る固形物製造の方法を含む。方法は、第２の流体を固化することを含み得る。
方法の一部の実施形態では、第１の流体は非極性物質を含み、第２の流体は極性物質を含む。一部の実施形態では、第１の流体は少なくとも炭化水素油、芳香油、フッ素油又はシリコーン油を含む。一部の実施形態では、第２の流体は少なくとも、水、酸性酸、ギ酸、炭素環状酸、硫酸、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ｔｅｒｔ－ブチル又はＤＭＳＯを含む。
方法の一部の実施形態では、第１の流体は極性物質を含み、第２の流体は非極性物質を含む。一部の実施形態では、第１の流体は少なくとも、水、アルコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア又は硝酸を含む。一部の実施形態では、第２の流体は少なくともフッ素油、クレゾール、高分子量シリコン油、高分子量炭化水素油、高分子量パラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含む。一部の実施形態では、第１の流体は水を含み、第２の流体は少なくとも例えば高分子量パラフィン又は熱硬化性樹脂を含む。
方法の一部の実施形態では、第１の流体を第２の流体と接触させることは、第１の流体内に第２の流体を混入させることを含む。一部の実施形態では、第１の流体は芳香油を含み、第２の流体は水を含む。一部の実施形態は更に、第１の流体内に第２の流体を混入させる前に第１の流体を冷却することを含む。一部の実施形態では、第１の流体と第２の流体は同時に冷却される。
方法の一部の実施形態では、第１の流体内に第２の流体を混入させることは、第１の流体及び第２の流体をコイルを通して流して、第２の流体の少なくとも一部を固化することを含む。一部の実施形態では、第１の流体の１つ以上の流体力学的性質が、第２の流体を１つ以上の固化形状に成形する。１つ以上の固化形状は、少なくとも１つの予測可能なサイズ又は１つの予測可能な形状で成形され得る。コイルの１つ以上の特徴が、少なくとも予測可能なサイズ又は予測可能な形状で成形される１つ以上の固化形状に第２の流体を成形する、第１の流体の１つ以上の流体力学的性質を制御し得る。コイルの１つ以上の特徴は、少なくとも、コイルの１つ以上の直径、コイルの１つ以上の幾何形状、コイルの１つ以上の内部構造、コイルの１つ以上の配向、又はコイルの１つ以上の長さを含み得る。コイルの１つ以上の特徴は、コイルの配向の変化を含み得る。コイルの１つ以上の特徴は、コイルの直径の変化を含み得る。
方法の一部の実施形態では、第１の流体内に第２の流体を混入させることは、第２の流体を第１の流体に平行流として導入することを含む。一部の実施形態では、第１の流体内に第２の流体を混入させることは、第２の流体を第１の流体に垂直流として導入することを含む。
方法の一部の実施形態では、第１の流体を第２の流体に接触させることは、第１の流体と第２の流体を、１つ以上のコールド表面に対して導入することを含み、第１の流体は、１つ以上のコールド表面への親和性を有し得る。一部の実施形態は、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去することを含む。第１の流体は、１つ以上のコールド表面の少なくとも一部分をコーティングして、第２の流体が１つ以上のコールド表面に付着することを阻止してもよい。一部の実施形態では、第１の流体は炭化水素油を含み、第２の流体は水を含む。
方法の一部の実施形態では、第１の流体を第２の流体に接触させることは、第１の流体と第２の流体を１つ以上のコールド表面に対して導入する前に第２の流体を第１の流体と混合することを含む。一部の実施形態では、第１の流体を第２の流体に接触させることは、第１の流体と第２の流体を別々に１つ以上のコールド表面に対して導入することを含む。
方法の一部の実施形態では、１つ以上のコールド表面は金属で構成される。一部の実施形態は、１つ以上のコールド表面用のプラスチック、セラミック、及び／又はガラス等の他の物質を含み得る。
方法の一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去することは、オーガを利用して、固化した形態の第２の流体を円筒形状のコールド表面から除去することを含む。一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去することは、回転式スクラッパーを利用して、固化した形態の第２の流体をドラム形状のコールド表面から除去することを含む。一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去することは、１つ以上の線状スクラッパーを利用して、固化した形態の第２の流体を１つ以上の平坦なコールド表面から除去することを含む。
一部の実施形態は、第１の流体と第２の流体を含み第１の流体と第２の流体が互いに対して非混和性であり得る固形物製造システムを含む。システムは、第１の流体と第２の流体を互いに接触させて、第２の流体から１つ以上の固形物を成形するように構成された１つ以上の表面を含み得る。
システムの一部の実施形態では、１つ以上の表面は、第１の流体内に第２の流体を混入させるように、第１の流体と第２の流体を互いに接触させるように構成されている。１つ以上の表面は、第２の流体の少なくとも一部を固化するように構成された１つ以上のコイルを含み得る。
システムの一部の実施形態では、１つ以上の表面は１つ以上のコールド表面を含み、その結果、第１の流体はその１つ以上のコールド表面への親和性を有する。一部の実施形態は、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバーを含む。
システムの一部の実施形態では、第１の流体は非極性物質を含み、第２の流体は極性物質を含む。一部の実施形態では、第１の流体は少なくとも炭化水素油、芳香油、フッ素油又はシリコーン油を含む。一部の実施形態では、第２の流体は少なくとも、水、酸性酸、ギ酸、炭素環状酸、硫酸、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ｔｅｒｔ－ブチル又はＤＭＳＯを含む。一部の実施形態では、第１の流体は芳香油を含み、第２の流体は水を含む。一部の実施形態では、第１の流体は炭化水素油を含み、第２の流体は水を含む。
システムの一部の実施形態では、第１の流体は極性物質を含み、第２の流体は非極性物質を含む。一部の実施形態では、第１の流体は少なくとも、水、アルコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア又は硝酸を含む。一部の実施形態では、第２の流体は少なくともフッ素油、クレゾール、高分子量シリコーン油、高分子量炭化水素油、高分子量パラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含む。一部の実施形態では、第１の流体は水を含み、第２の流体は少なくとも高分子量パラフィン又は熱硬化性樹脂を含む。
システムの一部の実施形態は、第１の流体内に第２の流体を混入させる前に第１の流体を冷却する為に配置された熱交換器を含む。一部の実施形態では、第１の流体と第２の流体は、１つ以上のコイル内で同時に冷却される。システムの一部の実施形態では、１つ以上のコイル内の第１の流体の１つ以上の流体力学的性質が第２の流体を１つ以上の固化形状に成形する。システムの一部の実施形態では、１つ以上の固化形状は少なくとも１つの予測可能なサイズ又は１つの予測可能な形状で成形される。一部の実施形態では、コイルの１つ以上の特徴が、少なくとも予測可能なサイズ又は予測可能な形状で成形される１つ以上の固化形状に第２の流体を成形する第１の流体の１つ以上の流体力学的性質を制御する。一部の実施形態では、コイルの１つ以上の特徴は、少なくともコイルの１つ以上の直径、コイルの１つ以上の幾何形状、コイルの１つ以上の内部構造、コイルの１つ以上の配向、又はコイルの１つ以上の長さを含む。一部の実施形態では、コイルの１つ以上の特徴はコイルの配向の変化を含む。一部の実施形態では、コイルの１つ以上の特徴はコイルの直径の変化を含む。
システムの一部の実施形態は、第１の流体内に第２の流体を混入させるように構成された混合ノズルを含む。一部の実施形態は、第２の流体が第１の流体に平行流として導入されるように混合ノズル内に配置された管を含む。一部の実施形態は、第２の流体が第１の流体に垂直流として導入されるように混合ノズル内に配置された管を含む。
システムの一部の実施形態では、第１の流体は１つ以上のコールド表面の少なくとも一部分をコーティングし、第２の流体が１つ以上のコールド表面に付着することを阻止する。一部の実施形態は、第１の流体を保持するように構成された第１の格納容器と、第２の流体を保持するように構成された第２の格納容器を含む。一部の実施形態は、第１の格納容器からの第１の流体を、１つ以上のコールド表面に供給する為に第２の格納容器からの第２の流体と結合するように構成されたコンバイナを含む。一部の実施形態は、第１の格納容器に結合された第１の導管と、第２の格納容器に結合された第２の導管を含み、第１の導管と第２の導管は、第１の流体と第２の流体を別々に１つ以上のコールド表面に供給するように構成され得る。一部の実施形態では、第１の導管は１つ以上の固形物リムーバーに結合されて、１つ以上のコールド表面への第１の流体の供給を促進する。
システムの一部の実施形態では、１つ以上のコールド表面は金属で構成される。一部の実施形態は、１つ以上のコールド表面として、プラスチック、セラミック及び／又はガラス等の他の素材を含み得る。
システムの一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバーは、固化した形態の第２の流体を円筒形状のコールド表面から除去する為のオーガを含む。一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバーは、固化した形態の第２の流体をドラム形状のコールド表面から除去する為の回転式スクラッパーを含む。一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバーは、固化した形態の第２の流体を１つ以上の平坦なコールド表面から除去する為の１つ以上の線状スクラッパーを含む。
一部の実施形態は、本明細書に記載及び／又は図面に示された方法、システム及び／又はデバイスを含む。
上述部分は、以下の詳細な説明をより理解し易くする為に、本発明に係る実施形態の特徴及び技術的利点をやや広範に概説した。以下に、付加的な特徴及び利点を説明する。概念及び開示される特定の実施形態は、本開示と同じ目的を実行する為に修正又は他の構造を設計する為の基盤として容易に利用され得る。そのような等価構造は、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱しない。その機構及び動作方法両方に関して本明細書に開示の概念に特有であると思われる特徴は、付随する利点と併せて、添付図面と関連させて以下の説明を考慮すれば良く理解されよう。各図は例証及び説明目的のみで提供されており、請求項の限度の定義として提供されたものではない。
以下の図面を参照することによって、様々な実施形態の性質及び利点の更なる理解が実現され得る。添付図面では、類似する構成要素又は特徴は同じ参照ラベルを有し得る。更に、同じタイプの種々の構成要素は、その参照ラベルの後に、ダッシュと、類似した構成要素を区別する第２のラベルを付けることによって区別され得る。明細書において第１の 参照ラベルのみを用いる場合、説明は、第２の参照ラベルに拘らず同じ第１の参照ラベルを有する類似した構成要素のいずれにも適用される。
この説明は実施形態を提示するものであり、本開示の適用可能性又は構成を限定することを意図していない。寧ろ、以下の説明は、本開示の実施形態の実施を可能にする説明を当業者に提示する。要素の機能及び配置構成に種々の変更が成され得る。
従って、種々の実施形態は、種々の手順又は構成要素を適宜省略、置換又は追加してもよい。例えば、方法が、説明したのとは異なる順に実行され得ること、及び種々の段階が追加、省略又は組み合わされ得ることが理解されよう。又、或る実施形態に関して説明した態様及び要素は、種々の他の実施形態と組み合わされ得る。以下のシステム、デバイス及び方法は個々に又は包括的に、より大きなシステムの構成要素であってもよく、その場合他の手順が優先される、又はそれらの適用を修正する場合があることを理解されたい。
製氷等の固化及び／又は固形物製造の方法、システム及びデバイスが種々の実施形態によって提示される。一部の実施形態は、高体積表面積の、即ち、所与の材料体積当りの表面積量が高い固形物の、最小エネルギー消費、機械的複雑性及び／又は伝熱面積を包含し得る機械及び／プロセスを用いた製造を提示し得る。
一部の実施形態は、固形物を、同時に冷却によって固化させながら液圧成形することを含み得る。
一部の実施形態では、液圧成形は、２つの材料をコイルに導入することによって制御され、コイルでは混入流体（第１の流体）の流体力学的性質が、固化流体（第２の流体）を、予測可能なサイズ及び／又は形状の形状に自動的に成形させる。第１の流体の流体力学的性質は、コイルの特定の設計特徴によって制御され得るものであり、それは例えば、コイルの直径、幾何形状、内部構造、長さ及び／又は、様々な特徴を備えた異なるゾーンの組み合わせを含む。
種々の実施形態において流体は略非混和性であり、それは、流体が工程を通して直接的に物理接触及び熱接触することを可能にし得る。一部の実施形態では、第１の流体は非極性物質であり、第２の流体は極性物質である。例えば、第１の流体は、炭化水素、芳香性、フッ素又はシリコーン油を含んでもよく、第２の流体の例は、水、酸性酸、ギ酸又は他の炭素環状酸、硫酸、エチレン又はポリエチレングリコール等の非混和性極性流体、ｔｅｒｔ－ブチル等の中間サイズアルコール又はＤＭＳＯを含んでよい。一部の実施形態では、第１の流体は極性物質であり、第２の流体は非極性物質である。例えば、第１の流体は、水、アルコール、プロピレン又はエチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア又は硝酸を含んでもよく、第２の流体はフッ素油、クレゾール、高分子量シリコーン油、高分子量炭化水素油又はパラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含み得る。
一部の実施形態は、コイルを動作させる為に利用され得るコイルアセンブリ及び／又は種々の周辺機器を含む。これらの周辺機器は、例えば、第１の流体用のポンプ、両方の流体用の混合ノズル、第１の流体又は混合物を冷却する為の熱交換器及び／又は、混合物、第１の流体及び第２の流体両方を格納する為の容器を含み得る。
一部の実施形態は、第１の流体によって保護され得るコールド表面を利用してよい。第２の流体は、コールド表面と準接され固化され得る。非混和性流体からの保護は、複雑さが少ない又は複雑さが最小である、及び／又は低電力の機械装置を用いて固形物が除去されることを可能にし得る。
種々の実施形態で用いられる流体は略非混和性であり、それは、流体が工程を通して互いに物理的及び／又は熱的に接触することを可能にし得る。更に、第１の流体は、コールド表面へのその親和性に基づいて選択され得る。第１の流体が第２の流体よりも表面へのより高い親和性を有する場合、 表面張力効果が浮力又は機械力に打ち勝って、コールド表面が保護され得る。
一部の実施形態では、第１の流体は、炭化水素油、芳香油又はシリコーン油等の油であり得る。第２の流体は水又はＤＭＳＯ等の極性流体であり得る。一部の実施形態では、コールド表面が金属又はプラスチックであれば、水からの高い静水又は機械的負荷下でも油は表面を優先的にコーティングして表面を保護し、それは、水とコールド表面の間の高い熱伝導を可能にしながらも水をコールド表面に付着し難くして、低電力且つ低機械的複雑さで水が除去され得るようにする。
種々の実施形態に係る種々の例が提示される。一部の実施形態は一般に、流体ラインと熱交換器を、いずれの他のプロセス用機器にも組み込まれていないものとして示している。当業者は、常にこれが現状という訳ではなく、本明細書では明確にする為にこのように描写されたものであろうことを一般的に判っている。更に、これらの図での表示は全て例示的でコイルの幾何形状を提示しないということではなく、場合によっては、より詳細に提示することもある。
ここで図１Ａを参照すると、種々の実施形態に係る固形物製造システム１００が提示されている。システム１００は、第１の流体１０４及び第２の流体１０２を含み、第１の流体１０４と第２の流体１０２は互いに対して非混和性であり得る。システム１００は、第１の流体１０４と第２の流体１０２を互いに接触させて第２の流体１０２から１つ以上の固形物を成形するように構成された１つ以上の表面１０９を含み得る。
システム１００の一部の実施形態では、１つ以上の表面１０９は、第１の流体１０４内に第２の流体１０２が混入するように第１の流体１０４と第２の流体１０２を互いに接触させるように構成されている。１つ以上の表面１０９は、第２の流体１０２の少なくとも一部を固化するように構成された１つ以上のコイルを含み得る。
システム１００の一部の実施形態では、１つ以上の表面１０９は、１つ以上のコールド表面を含み、その結果第１の流体１０４はその１つ以上のコールド表面への親和性を有する。一部の実施形態は、固化した形態の第２の流体１０２を１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバーを含む。
システム１００の一部の実施形態では、第１の流体１０４は非極性物質を含み、第２の流体１０２は極性物質を含む。一部の実施形態では、第１の流体１０４は少なくとも炭化水素油、芳香油、フッ素油又はシリコーン油を含む。一部の実施形態では、第２の流体１０２は少なくとも水、酸性酸、ギ酸、炭素環状酸、硫酸、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ｔｅｒｔ－ブチル又はＤＭＳＯを含む。一部の実施形態では、第１の流体１０４は芳香油を含み、第２の流体１０２は水を含む。一部の実施形態では、第１の流体１０４は炭化水素油を含み、第２の流体１０２は水を含む。
システム１００の一部の実施形態では、第１の流体１０４は極性物質を含み、第２の流体１０２は非極性物質を含む。一部の実施形態では、第１の流体１０４は少なくとも水、 アルコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア、又は 硝酸を含む。一部の実施形態では、第２の流体１０２は少なくともフッ素油、クレゾール、高分子量シリコン油、高分子量炭化水素油、高分子量パラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含む。一部の実施形態では、第１の流体１０４は水を含み、第２の流体１０２は 少なくとも高分子量パラフィン又は熱硬化性樹脂を含む。
システム１００の一部の実施形態は、第１の流体１０４内に第２の流体１０２を混入させる前に第１の流体１０４を冷却する為に配置された熱交換器を含む。一部の実施形態では、第１の流体１０４と第２の流体１０２は１つ以上のコイル内で同時に冷却される。システム１００の一部の実施形態では、１つ以上のコイル内での第１の流体１０４の１つ以上の流体力学的性質が、第２の流体１０２を１つ以上の固化形状に成形する。システム１００の一部の実施形態では、１つ以上の固化形状は少なくとも１つの予測可能なサイズ又は１つの予測可能な形状で成形される。一部の実施形態では、コイルの１つ以上の特徴が、第２の流体１０２を、少なくとも予測可能なサイズ又は予測可能な形状で成形される１つ以上の固定形状に成形する第１の流体１０４の１つ以上の流体力学的性質を制御する。一部の実施形態では、コイルの１つ以上の特徴は、少なくともコイルの１つ以上の直径、コイルの１つ以上の幾何形状、コイルの１つ以上の内部構造、コイルの１つ以上の配向又はコイルの１つ以上の長さを含む。一部の実施形態では、コイルの１つ以上の特徴はコイルの配向の変化を含む。一部の実施形態では、コイルの１つ以上の特徴はコイルの直径の変化を含む。
システム１００の一部の実施形態は、第１の流体１０４内に第２の流体１０２を混入させるように構成された混合ノズルを含む。一部の実施形態は、第２の流体１０２が第１の流体１０４に平行流として導入されるように混合ノズル内に配置された管を含む。一部の実施形態は、第２の流体１０２が第１の流体１０４に垂直流として導入されるように混合ノズル内に配置された管を含む。
システム１００の一部の実施形態では、第１の流体１０４は、１つ以上のコールド表面の少なくとも一部分をコーティングし、第２の流体１０２が１つ以上のコールド表面に付着することを阻止する。一部の実施形態は、第１の流体１０４を保持するように構成された第１の格納容器と、第２の流体１０２を保持するように構成された第２の格納容器を含む。一部の実施形態は、第１の格納容器からの第１の流体１０４を、１つ以上のコールド表面に供給する為に第２の格納容器からの第２の流体１０２と結合するように構成されたコンバイナを含み、コンバイナは混合ノズルの一例であってもよい。一部の実施形態は、第１の格納容器に結合された第１の導管と、第２の格納容器に結合された第２の導管を含み、第１の導管と第２の導管は、第１の流体１０４と第２の流体１０２を別々に１つ以上のコールド表面に供給するように構成され得る。一部の実施形態では、第１の導管は１つ以上の固形物リムーバーに結合されて、１つ以上のコールド表面への第１の流体１０４の供給を促進する。
システム１００の一部の実施形態では、１つ以上のコールド表面は金属で構成される。一部の実施形態は、１つ以上のコールド表面として、プラスチック、セラミック及び／又はガラス等の他の素材を含み得る。
システム１００の一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体１０２を１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバーは、固化した形態の第２の流体１０２を円筒形状のコールド表面から除去する為のオーガを含む。一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体１０２を１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバーは、固化した形態の第２の流体１０２をドラム形状のコールド表面から除去する為の回転式スクラッパーを含む。一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体１０２を１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバーは、固化した形態の第２の流体１０２を１つ以上の平坦なコールド表面から除去する為の１つ以上の線状スクラッパーを含む。
ここで図１Ｂを見ると、種々の実施形態に係る固形物製造の為のシステム１００－ａが提示されている。システム１００－ａは、図１Ａのシステム１００の一例であってもよい。システム１００－ａは、第１の流体１０４－ａ及び第２の流体１０２－ａを含み得、第１の流体１０４－ａと第２の流体１０２－ａは互いに対して非混和性であり得る。システム１００－ａは、第１の流体１０４－ａと第２の流体１０２－ａを互いに接触させて第２の流体１０２－ａから１つ以上の固形物を成形するように構成された１つ以上の表面１０９－ａを含み得る。例えば、１つ以上の表面１０９－ａは、第１の流体１０４－ａ内に第２の流体１０２－ａが混入するように第１の流体１０４－ａと第２の流体１０２－ａを互いに接触させるように構成され得る。１つ以上の表面１０９－ａは、第２の流体１０２－ａの少なくとも一部を固化するように構成された１つ以上のコイルを含み得る。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ａは、１つ以上の表面１０９－ａに供給される前に第１の流体格納容器１０３内に格納されてもよく、同様に、第２の流体１０２－ａは、１つ以上のコールド表面１０９－ａに供給される前に第２の流体格納容器１０１内に格納され得る。
一部の実施形態では、第１の流体１０４－ａは第１の流体格納容器１０３から抽出されて、図１Ａの１つ以上の表面１０９の一例であり得る混入又は混合アセンブリとして構成され得る１つ以上の表面１０９－ａに送られてもよい。第２の流体１０２－ａは第２の流体格納容器１０１から取り出されて、混入又は混合アセンブリ１０９－ａに送られてもよく、これは、第１の流体格納容器１０３からの第１の流体１０４－ａの抽出と同時に発生してもよい。混入又は混合アセンブリ１０９－ａ内で、流体１０４－ａ及び１０２－ａは、高表面積等の予測可能なサイズ及び／又は予測可能な形状で固形物が生成されるような方式で混入又は混合され冷却され得る。生成物は、第１の流体１０４－ａ及び第２の流体１０２－ａ両方の混入又は混合流１０６であってもよく、第２の流体１０２－ａは固形物に変換されており、第１の流体１０４－ａによって担持され得る。
システム１００－ａの一部の実施形態は、第１の流体１０４－ａ内に第２の流体１０２－ａを混入させる前に第１の流体１０４－ａを冷却する為に配置された熱交換器を含む。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ａと第２の流体１０２－ａは１つ以上のコイル内で同時に冷却される。システム１００－ａの一部の実施形態では、１つ以上のコイル内での第１の流体１０４－ａの１つ以上の流体力学的性質が、第２の流体１０２－ａを１つ以上の固化形状に成形する。システム１００－ａの一部の実施形態では、１つ以上の固化形状は少なくとも１つの予測可能なサイズ又は１つの予測可能な形状で成形される。一部の実施形態では、コイルの１つ以上の特徴が、第２の流体１０２－ａを、少なくとも予測可能なサイズ又は予測可能な形状で成形される１つ以上の固定形状に成形する第１の流体１０４－ａの１つ以上の流体力学的性質を制御する。一部の実施形態では、コイルの１つ以上の特徴は、少なくともコイルの１つ以上の直径、コイルの１つ以上の幾何形状、コイルの１つ以上の内部構造、コイルの１つ以上の配向又はコイルの１つ以上の長さを含む。一部の実施形態では、コイルの１つ以上の特徴はコイルの配向の変化を含む。一部の実施形態では、コイルの１つ以上の特徴はコイルの直径の変化を含む。
システム１００－ａの一部の実施形態は、第１の流体１０４－ａ内に第２の流体１０２－ａを混入させるように構成された混合ノズルを含む。一部の実施形態は、第２の流体１０２－ａが平行流として第１の流体１０４－ａに導入されるように混合ノズル内に配置された管を含む。一部の実施形態は、第２の流体１０２－ａが第１の流体１０４－ａに垂直流として導入されるように混合ノズル内に配置された管を含む。
ここで図１Ｃを見ると、種々の実施形態に係る固形物製造の為のシステム１００－ｂが提示されている。システム１００－ｂは、図１Ａのシステム１００の一例であってもよい。システム１００－ｂは、第１の流体１０４－ｂ及び第２の流体１０２－ｂを含み得、第１の流体１０４－ｂと第２の流体１０２－ｂは互いに対して非混和性であり得る。システム１００－ｂは、第１の流体１０４－ｂと第２の流体１０２－ｂを互いに接触させて第２の流体１０２－ｂから１つ以上の固形物を成形するように構成された１つ以上の表面１０９－ｂを含み得る。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｂは、１つ以上の表面１０９－ｂに供給される前に第１の流体格納容器１０３－ｂ内に格納されてよく、同様に、第２の流体１０２－ｂは、１つ以上のコールド表面１０９－ｂに供給される前に第２の流体格納容器１０１－ｂ内に格納され得る。
１つ以上の表面１０９－ｂは１つ以上のコールド表面を含んでもよく、その結果第１の流体１０４－ｂはその１つ以上のコールド表面への親和性を有する。例えば、１つ以上のコールド表面が金属を含み得るのに対し、第１の流体は油を含み得る。第２の流体が水である例示的ケースにおいて、第１の流体の、表面エネルギーに基づく金属コールド表面への親和性が、第１の流体にコールド表面を優先的にコーティングさせ得る。システム１００－ｂは、固化した形態の第２の流体１０２－ｂを１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバー１０７を含み得る。
システム１００－ｂの一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｂは、１つ以上のコールド表面の少なくとも一部分をコーティングし、第２の流体１０２－ｂが１つ以上のコールド表面に付着することを阻止する。一部の実施形態は、第１の格納容器１０３－ｂからの第１の流体１０４－ｂを、１つ以上のコールド表面に供給する為に第２の格納容器１０１－ｂからの第２の流体１０２－ｂと結合するように構成されたコンバイナを含む。一部の実施形態は、第１の格納容器１０３－ｂに結合された第１の導管と、第２の格納容器１０１－ｂに結合された第２の導管を含み、第１の導管と第２の導管は、第１の流体１０４－ｂと第２の流体１０２－ｂを別々に１つ以上のコールド表面に供給するように構成され得る。一部の実施形態では、第１の導管は１つ以上の固形物リムーバー１０７に結合されて、１つ以上のコールド表面への第１の流体１０４－ｂの供給を促進する。
システム１００－ｂの一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体１０２－ｂを１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバー１０７は、固化した形態の第２の流体１０２－ｂを円筒形状のコールド表面から除去する為のオーガを含む。一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体１０２－ｂを１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバー１０７は、固化した形態の第２の流体１０２－ｂをドラム形状のコールド表面から除去する為の回転式スクラッパーを含む。一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体１０２－ｂを１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバー１０７は、固化した形態の第２の流体１０２－ｂを１つ以上の平坦なコールド表面から除去する為の１つ以上の線状スクラッパーを含む。
図２Ａは、種々の実施形態に係るシステム１００－ｃを示し、この場合、第１の流体１０４－ｃの冷却は、第２の流体１０２－ｃを含む２つの流体の混合と、固形物の成形の前に行われ得る。システム１００－ｃは、図１Ａのシステム１００及び／又は図１Ｂのシステム１００－ａの一例であり得る。この実施形態において、工程は混合アセンブリ１０５内部で行われ得る。この実施形態において、第１の流体１０４－ｃは格納容器１０３－ｃから出てポンプ１１０に流入してよい。次に、ポンピングされた第１の流体１０４－ｃ－１は熱交換器１１２に移動してよく、そこで冷却されて、冷却された第１の流体１０４－ｃ－２をもたらす。熱交換器１１２は冷却剤１１３－１１４によって冷却され得る。第１の流体１０４－ｃ－２は次に混合ノズル１０８に流れてもよく、そこで第２の流体１０２－ｃは流れに注入されて混合された全液体流１０６－ｃを形成してもよい。第１の流体１０４－ｃ－２と第２の流体１０２－ｃは互いに対して非混和性であり得、第２の流体１０２－ｃは第１の流体１０４－ｃ－２内に混入され得る。この混合物１０６－ｃは次にコイル１０９－ｃに流入してもよく、そこで流体力学的に、予測可能な形状及び／又はサイズに成形され得る。コイル１０９－ｃ内で、低温の第１の流体１０４－ｃ－２は、より高温の第２の流体１０２－ｃによって暖められて、第２の流体１０２－ｃから除去された熱は、第２の流体１０２－ｃが流体力学的に成形され得ながら第２の流体１０２－ｃを固化させ得る。この混合物１０６－ｃ－１は、所望の度合いに固化した第２の流体１０２－ｃを伴ってコイル１０９－ｃから出て、第１の流体格納容器１０３－ｃに流入してもよく、そこで、幾何形状の変化によって流体力学が変化し、固化した第２の流体１０６－ｃ－２は、充填層１７７に分離され得る。次に、固形物１０６－ｃ－３が、高濃度の固化した第２の流体の混合物として除去され得る。
図２Ｂは、種々の実施形態に係るシステム１００－ｄを示す。システム１００－ｄは、図１Ａのシステム１００、図１Ｂのシステム１００－ａ及び／又は図２Ａのシステム１００－ｃの一例であり得る。システム１００－ｄは、第２の流体１０２－ｄを含む２つの流体の混合と固形物の成形の前に、第１の流体１０４－ｄの冷却が行われ得る実施形態を提示し得る。この工程は混合アセンブリ１０５－ｄの内部で行われ得る。この実施形態において、第１の流体１０４－ｄは格納容器１０３－ｄから出てポンプ１１０－ｄに入ってよい。次に、ポンピングされた第１の流体１０４－ｄ－１は熱交換器１１２－ｄに移動してよく、そこで冷却されて、冷却された第１の流体１０４－ｄ－２をもたらし得る。熱交換器１１２－ｄは冷却剤１１３－ｄ／１１４－ｄによって冷却され得る。第１の流体１０４－ｄ－２は次に混合ノズル１０８－ｄ－１に流れてよく、そこで第２の流体１０２－ｄは流れに注入されて混合された全液体流１０６－ｄを形成してよい。第１の流体１０４－ｄ－２と第２の流体１０２－ｄは互いに対して非混和性であり得、第２の流体１０２－ｄは第１の流体１０４－ｄ－２内に混入され得る。この混合物１０６－ｄは次にコイル１０９－ｄ－１に流入してよく、そこで流体力学的に、予測可能な形状及び／又はサイズに成形され得る。コイル１０９－ｄ－１内で、低温の第１の流体１０４－ｄ－２は、より高温の第２の流体１０２－ｄによって暖められて、第２の流体１０２－ｄから除去され得た熱は、第２の流体１０２－ｄが流体力学的に成形され得ながら第２の流体１０２－ｄを部分的に固化させ得る。混合物１０６－ｄ－１はコイル１０９－ｄ－１から出て、別の注入ノズル１０８－ｄ－２に流入してよく、そこで、混合物１０６－ｄ－２が第２のコイル１０９－ｄ－２に流入し得る前に、より多量の第２の流体１０２－ｄ－１が追加され得る。コイル１０９－ｄ－２の内部では、第２の流体１０２－ｄが固化し続けてよい。この混合物１０６－ｄ－３は、所望の度合いに固化した第２の流体１０２－ｄを伴ってコイル１０９－ｄ－２から出て第１の流体格納容器１０３－ｄに流入してよく、そこで、幾何形状の変化によって流体力学が変化し、固化した第２の流体１０６－ｄ－４は、充填層１７７－ｄに分離され得る。次に、固形物１０６－ｄ－５が、高濃度の固化した第２の流体の混合物として除去され得る。
図３は、種々の実施形態に係る固形物製造の為のシステム１００－ｅを示す。システム１００－ｅは、図１Ａのシステム１００及び／又は図１Ｂのシステム１００－ａの一例であり得る。システム１００－ｅは、第１の流体１０４－ｅの冷却が、第２の流体１０２－ｅを含む２つの流体の混合と固形物の成形の工程の前に行われ得る実施形態を提示し得る。この工程は混合アセンブリ１０５－ｅ内部で行われ得る。この実施形態において、第１の流体１０４－ｅは格納容器１０３－ｅから出てポンプ１１０－ｅに入ってよい。次に、ポンピングされた第１の流体１０４－ｅ－１は混合ノズル１０８－ｅに流れてよく、そこで第２の流体１０２－ｅは流れに注入されて混合された全液体流１０６－ｅを形成してよい。第１の流体１０４－ｅ－１と第２の流体１０２－ｅは互いに対して非混和性であり得、第２の流体１０２－ｅは第１の流体１０４－ｅ－１内に混入され得る。この混合物１０６－ｅは次にコイル１０９－ｅに流入してよく、そこで流体力学的に、予測可能な形状及び／又はサイズに成形され得る。コイル１０９－ｅ内で、低温の第１の流体１０４－ｅ－１は、より高温の第２の流体１０２－ｅによって暖められて、第２の流体１０２－ｅから除去され得た熱は、第２の流体１０２－ｅが流体力学的に成形され得ながら第２の流体１０２－ｅを部分的に固化させ得る。この混合物１０６－ｅ－１は、部分的に固化した第２の流体１０２－ｅを伴ってコイル１０９－ｅから出て熱交換器１１２－ｅに入ってもよく、そこで、部分的に固化した粒子は、熱交換器１１２－ｅの冷却効果によって、場合によっては完全に固化し得る。熱交換器１１２－ｅは、冷却材１１３－ｅ／１１４－ｅによって冷却され得る。場合によっては完全に固化している固化した第２の流体１０６－ｅ－２を伴う混合物は第１の流体格納容器１０３－ｅに流入してもよく、そこで、幾何形状の変化によって流体力学が変化し、固化した第２の流体１０６－ｅ－３は、充填層１７７－ｅに分離され得る。次に、固形物１０６－ｅ－４が、高濃度の固化した第２の流体の混合物として除去され得る。
図４は、種々の実施形態に係る固形物製造のシステム１００－ｆを示す。システム１００－ｆは、図１Ａのシステム１００及び／又は図１Ｂのシステム１００－ａの一例であり得る。システム１００－ｆは、第１の流体１０４－ｆの冷却が、第２の流体１０２－ｆを含む２つの流体の混合と固形物の成形の工程と同時に行われ得る実施形態を提示し得る。この工程は混合アセンブリ１０５－ｆ内部で行われ得る。この実施形態において、第１の流体１０４－ｆは格納容器１０３－ｆから出てポンプ１１０－ｆに入ってもよい。次に、ポンピングされた第１の流体１０４－ｆ－１は混合ノズル１０８－ｆに移動してもよく、そこで第２の流体１０２－ｆは流れに注入されて混合された全液体流１０６－ｆを形成してもよい。第１の流体１０４－ｆ－１と第２の流体１０２－ｆは互いに対して非混和性であり得、第２の流体１０２－ｆは第１の流体１０４－ｆ－１内に混入され得る。この混合物１０６－ｆは次にコイル１０９－ｆに流入してもよく、そこで流体力学的に、予測可能な形状及び／又はサイズに成形され得る。コイル１０９－ｆ内で、低温の第１の流体１０４－ｆ－１は、より高温の第２の流体１０２－ｆによって暖められて、第２の流体１０２－ｆから除去され得た熱は、第２の流体１０２－ｆが流体力学的に成形され得ながら第２の流体１０２－ｆを部分的に固化させ得る。この流体間熱伝導と同時に、混合物１０６－ｆ自体は、コイル壁外側の冷却剤１１３－ｆ／１１４－ｆの存在を介したコイルの壁の冷却によって冷却され得る。この冷却は、コイル１０９－ｆが熱交換器１１２－ｆと一体であり得るため存在し得る。コイル１０９－ｆ内にある間に、第２の流体１０２－ｆは、場合によっては完全に固化し得る。この混合物１０６－ｆ－１は、場合によっては完全に固化した第２の流体１０２－ｆを伴ってコイル１０９－ｆから出て第１の流体格納容器１０３－ｆに入ってよく、そこで、幾何形状の変化によって流体力学が変化し、固化した第２の流体１０６－ｆ－２は、充填層１７７－ｆに分離され得る。次に、固形物１０６－ｆ－３が、高濃度の固化した第２の流体の混合物として除去され得る。
ここで図５を参照すると、種々の実施形態に係るシステム１００－ｇ－１、１００－ｇ－２及び１００－ｇ－３の態様の断面図及び側面図が提示されている。これらの実施形態はそれぞれ、コイル１０９－ｇ－１、１０９－ｇ－２、１０９－ｇ－３内部の十分に発達した流れの流体力学を強調して示し得る。コイル１０９－ｇ－１、１０９－ｇ－２及び／又は１０９－ｇ－３は、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３及び／又は図４の表面及び／又はコイル１０９の例であり得る。更に、図５は、第１の流体内に混入された第２の流体から形成された予測可能な形状の及び／又はサイズの固形物の成形を流体力学が制御し得る１つの方式を示し得る。第２の流体は例えば、図１Ａ又は図１Ｂの第２の流体１０２の一例であり得、第１の流体は例えば、図１Ａ又は図１Ｂの第１の流体１０４の一例であり得る。図５では、コイル１０９－ｇの直径１１６－ｇが、固形物の粒子サイズを決定し得る異なる流体力学的状態をどのようにもたらし得るかを一般的に示している。第１のシステム１００－ｇ－１において、所与の直径１１６－ｇ－１のコイル１０９－ｇ－１は高乱流１１８－ｇ－１をもたらし得る。この場合、固形物は、第１の流体の流れによって高く担持又は混入され得る第２の流体から球状粒子１１５－ｇ－１を自然に成形し得る。この粒子１１７－ｇ－１の直径は、コイル直径１１６－ｇ－１によってばかりでなく、流動条件、流体間の相対速度、２つの流体の特性、２つの流体の充填率、及び／又は他の流体力学的力によっても制御可能であり得る。システム１００－ｇ－２において、コイル１０９－ｇ－２内の直径１１６－ｇ－２又は流動条件１１８－ｇ－２は、流れの撹乱が低下し（１１８－ｇ－２）、より大きい、平坦及び／又はより楕円形（１１５－ｇ－２）であり得る固形物粒子の形状が、第１の流体内に混入された第２の流体によって生成され得るように変更され得る。システム１００－ｇ－２において、直径１１６－ｇ－３及び流動条件１１８－ｇ－３は更に再び変更されて、第１の流体の完全層流１１８－ｇ－３及び２つの流体の成層流１１５－ｇ－３を生じさせてよく、それが固化した形状の第２の流体のシートを生成する。図５は単に例示的であり得る。図５は、コイルの幾何形状（即ち、この場合は直径）が、生成される固形物の形状及び／又はサイズを変更する為にどのように修正され得るかを示す一例を挙げるものである。
図６は、それぞれ、コイル１０９－ｈ－１、１０９－ｈ－２、１０９－ｈ－３内部の十分に発達した流れの流体力学を説明し得るシステム１００－ｈ－１、１００－ｈ－２及び１００－ｈ－３の態様を提供する。コイル１０９－ｈ－１、１０９－ｈ－２及び／又は１０９－ｈ－３は、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４及び／又は図５の表面及び／又はコイル１０９の例であり得る。図６は、流体力学が、第１の流体内に混入された第２の流体から形成された予測可能な形状の及び／又はサイズの固形物の成形を制御し得る１つの方式を示し得る。第２の流体は例えば、図１Ａ又は図１Ｂの第２の流体１０２の一例であり得、第１の流体は例えば、図１Ａ又は図１Ｂの第１の流体１０４の一例であり得る。図６では、コイル１０９－ｈ－１、１０９－ｈ－２及び／又は１０９－ｈ－３の幾何形状が、固形物の粒子特性を決定し得る異なる流体力学的状態をどのようにもたらし得るかが示され得る。システム１００－ｈ－１では、平滑管１０９－ｈ－１を用いて固形物１１５－ｈ－１の球を形成してもよい。この管１０９－ｈ－１の直径１１６－ｈ－１は、図５のシステム１００－ｇ－１の場合のような流れで固形物１１５－ｈ－１を運ぶことが可能な乱流１１８－ｈ－１を流量が生成し得るように設定され得る。システム１００－ｈ－２において、管１０９－ｈ－２の表面幾何形状は、乱流を増加させ、流体力学的状態の修正を可能にするべく修正され得る。この場合、幾何形状は、流れの中に懸濁された固形物１１５－ｈ－２を保持する為に包含され得る乱流１１８－ｈ－２を維持しながらコイル直径１１６－ｈ－２の変更を可能にしてもよい。このことは更に、平滑コイルと同じ流量で、固形物１１５－ｈ－２の形状及び／又はサイズを変えることを可能にする。表面幾何形状は、リブ、リッフル、ディボット、波形及び／又は第２の流体の乱流に影響し得る任意の他の表面幾何形状を含み得る。システム１００－ｈ－３は、非水平角度１１９でのコイル１０９－ｈ－３を示し得る。この変化は第２の流体と第１の流体の間の相対重力加速度１２０に影響する可能性があり、再び、所与のコイル直径１１６－ｈ－３で第１の流体の形状及びサイズが修正されることを可能にし得る。この場合、より撹乱の度合いが低い乱流１１８－ｈ－３でも、固形物粒子１１５－ｈ－３が流体に混入されて球形形状を保つのに十分な上昇をもたらし得る。しかしながら、この条件では、何れの他の例とも同じ管直径１１６－ｈ－３と流量で、十分に大きい固形物粒子１１５－ｈ－３が達成可能であり得る。図６は単に例示的である。図６は、コイルの幾何形状（即ち、この場合は表面形状及びｔｉｌ）が、製造される固形物の形状及び／又はサイズを変更する為にどのように修正され得るかを示す一例を挙げるものである。
図７は、種々の実施形態に係るシステム１００－ｉ－１、１００－ｉ－２、１００－ｉ－３及び１００－ｉ－４の態様を示し、コイル１０９が必ずしも単純な均質デバイスでなくてもよい様を示し得る。代わりに、コイル１０９は、複数の幾何態様を利用して種々の異なる効果をもたらしてもよく、それは第１の流体内に混入された第２の流体を最適に固化する。第２の流体は例えば、図１Ａ又は図１Ｂの第２の流体１０２の一例であり得、第１の流体は例えば、図１Ａ又は図１Ｂの第１の流体１０４の一例であり得る。システム１００－ｉ－１、１００－ｉ－２、１００－ｉ－３及び１００－ｉ－４は、図１Ａのシステム１００、図１Ｂのシステム１００－ａ、図２Ａのシステム１００－ｃ、図２Ｂのシステム１００－ｄ、図３のシステム１００－ｅ及び／又は図４のシステム１００－ｆの態様の例であり得る。システム１００－ｉ－１では、定直径１１６－ｉ－１の単純な均質コイル１０９－ｉ－１が示され得る。第１の流体１０４－ｉ－１と第２の流体１０２－ｉ－１が混合ノズル１０８－ｉ－１内で混合されて、次にコイル１０９－ｉ－１に流入してよい。コイル１０９－ｉ－１内の流れは、その流体力学が特定サイズ及び／又は形状の第２の流体１１５－ｉ－１の固化を自動的に引き起こすようなものであり得る。コイル１０９－ｉ－１の出口で、この混合物１０６－ｉ－１は混合流として退出してよい。システム１００－ｉ－２では、コイルは、異なる固化結果を達成する為に２つのゾーン１０９－ｉ－２－ａ、１０９－ｉ－２－ｂを含み得る。第１の流体１０４－ｉ－２と第２の流体１０２－ｉ－２は混合ノズル１０８－ｉ－２内で混合されて、次にコイルに流入してよい。コイルの第１のセクション１０９－ｉ－２－ｂは特定の直径１１６－ｉ－２－ｂと、固形物粒子サイズ又は形状が調整されることを可能にし得る表面形状を有してよい。例えば、コイルの第１セクションは、第１の流体と同じ流量でより大きな直径を有してもよい。このゾーンは、このより大きな固形物粒子１１５－ｉ－２が形成されて、部分的に固化することを可能にし得る。固形物は次に第２のゾーン１０９－ｉ－２－ａに流入して、そこで平滑面コイルを通って流れて所望の出口条件に合わせて固化され得る。こうして、所望の固形物粒子サイズが、コイルの１セクションで生成され、特に、異なる流動条件で、別々のセクションで所望の量に固化し得る。次に混合物１０６－ｉ－２はコイルから出てよい。システム１００－ｉ－３ではコイルは２つの異なる直径で示され得る。第１の流体１０４－ｉ－３と第２の流体１０２－ｉ－３は混合ノズル１０８－ｉ－３内で混合されて、次にコイルに流入してよい。コイルの第１のセクション１０９－ｉ－３－ａにおいて、第２の流体１１５－ｉ－３－ａが、流量及び直径１１６－ｉ－３－ａに基づいて一組の流動条件で形成され得る。混合流は次に、コイルの第２のセクション１０９－ｉ－３－ｂに流入してよく、そこでは直径１１６－ｉ－３－ｂが大幅に異なっていて、流体力学を相当に変え得る。 すると、コイルの第１のセクション内で部分的に固化し得た第２の流体は、新たな流動条件に適合し得る。この新たな形態１１５－ｉ－３－ｂは、直径の変化、球形から楕円形への形状の変化、熱伝導を操作する為のコイル内の位置／速度の変化、及び／又は、非幾何的な高度に有機的形状に再成形する為の、部分的に固化した粒子の破砕を含み得る。このコイルの出口は、所望の固化限度での２つの流体の混合流１０６－ｉ－３を生成し得る。システム１００－ｉ－４は、重力に対して２つの異なる配向であり２つの異なる直径を有するコイルを示し得る。第１の流体１０４－ｉ－４と第２の流体１０２－ｉ－４は混合ノズル１０８－ｉ－４内で混合されて、次にコイルに流入してよい。コイルの第１のセクション１０９－ｉ－４において、第２の流体１１５－ｉ－４－ａが、流量及び直径１１６－ｉ－４－ａに基づいて一組の流動条件で形成され得る。混合流は次に、同様に第１の流体の格納容器１０３－ｉ－４であり得るコイルの第２のセクションに流入してよい。コイルのこのセクションは容器と見なされ得るが、それは、大きな総直径１１６－ｉ－４－ｂを有している故のみである。コイルのこのセクションにおいて、重力加速度が、部分的に固化した第２の流体を、コイルの第１のセクションから混合物の流れのほうに引き下げ得る。これは、固化する第２の流体１１５－ｉ－４－ｂを、コイルの第１のセクション由来の第１の流体と絶えず混合し得る流動床を形成し得る。望ましく固化した固形の第２の流体１０６－ｉ－４は次に容器から取り出され、第１の流体１０４－ｉ－４は容器から取り出されてシステム内を再循環してよい。図７は本質的に例示的である。コイルの異なるセクションの組み合わせは任意数の方式で成されてよく、又、異なる特徴を組み合わせて固形粒子又は異なる形状及びサイズの質量を形成してよい。更に、異なるセクションを組み合わせて最適な熱伝導をもたらし、所望の固形粒子サイズ、より小型の全体的装置サイズ、及び／又はより効率的な操作を得てもよい。
図８は、システム１００－ｊ及び１００－ｋを提示し、種々の実施形態に係る円形断面を用いてどのようにコイル１０９が構築され得るかを示し得る。システム１００－ｊ及び／又は１００－ｋは、図１Ａのシステム１００、図１Ｂのシステム１００－ａ、図２Ａのシステム１００－ｃ、図２Ｂのシステム１００－ｄ、図３のシステム１００－ｅ及び／又は図４のシステム１００－ｆの態様の例であり得る。第１のシステム１００－ｊでは、螺旋平滑面コイル１０９－ｊが示され得る。第１の流体１０４－ｊは混合ノズル１０８－ｊに流入してよく、そこで第２の流体１０２－ｊが注入され得る。混合物１０６－ｊは、第２の流体１０２－ｊが所望の度合いに固化され得るまでコイル１０９－ｊを通って流れ得る。第２の例１４０では、第１の流体１０４－ｋ及び第２の流体１０２－ｋを含む流体が、直線状セクション１２１と湾曲セクション１２０から成るコイル１０９－ｋを通って流れ得る。第１の流体１０４－ｋは混合ノズル１０８－ｋに注入されてよく、そこで第２の流体１０２－ｋと混合され得る。この後、混合物は、第２の流体１０２－ｋが、１０６－ｋで排出される前に所望のレベルまで固化し得るまで直線状セクション１２１及び湾曲セクション１２０を通って流れ得る。これらの２つの例は単に例示的である。これらの例は、例えば、コイルがどのように連続セクション又は離散セクションから成り得るかを示し得る。更に、又、図７に示した特徴を考慮すると、これらの製造技法は全コイルを通して同質である必要はない。
図９は、種々の実施形態に係る矩形輪郭のコイル１０９－ｌを含み得るシステム１００－ｌの２つの図を提示し、図は、組立図と分解図を含み得る。システム１００－ｌは、図１Ａのシステム１００、図１Ｂのシステム１００－ａ、図２Ａのシステム１００－ｃ、図２Ｂのシステム１００－ｄ、図３のシステム１００－ｅ及び／又は図４のシステム１００－ｆの態様の一例であり得る。この例は、用語コイルは円形の輪郭に限ったものではなく、他の輪郭形状を含み得ることを示し得る。コイル１０９－ｌは、流れ制御ガスケット１２２によって隔てられ得る連続した矩形プレート１２３を含み得、流れ制御ガスケット１２２は、第１の流体１０４－ｌ及び第２の流体１０２－ｌを含み得る流体の、ユニットの視覚的頂部から底部へ、次いで次のプレート１２３への流れをルーティングし、そこで流れは逆転して、流体をコイルの視覚的頂部に戻す。付加的な内部交番バッフル１２４がより長い流長と、所望の流路寸法を提供し得る。このコイルでは、第１の流体１０４－ｌ及び第２の流体１０２－ｌはコイルの入口で注入され得る。この場合混合ノズル１０８－ｌはコイルに直接統合され得る。混合物は、所望のレベルの固化で出口流１０６－ｌに達し得るまで矩形輪郭を通って流れてよい。図９は本質的に例示的なものである。これは、種々の実施形態に従って説明されたコイルが円形輪郭又は全体的に螺旋／円形の性質を有さなくてもよい様を示し得る。
図１０は、種々の実施形態に係るシステム１００－ｍを提示し、固化した第２の流体１０２－ｍの形状及び／又はサイズを、コイル１０９－ｍ及び混合ノズル１０８－ｍに対して制御する別の方式を強調して示している。システム１００－ｍは、図１Ａのシステム１００、図１Ｂのシステム１００－ａ、図２Ａのシステム１００－ｃ、図２Ｂのシステム１００－ｄ、図３のシステム１００－ｅ及び／又は図４のシステム１００－ｆの態様の一例であり得る。第１の流体１０４－ｍは助走域１２７を通って混合ノズル１０８－ｍに流入し、次に、流体を担持する流体が収束し得たときに混合ノズル１０８－ｍ自体に流入してよい。第２の流体１０２－ｍは混合ノズル１０８－ｍに流入し得るが最初に第１の流体１０４－ｍと混合せず、代わりに、混合ノズル１０８－ｍ以降に第１の流体１０４－ｍの流れを安定化させ得る長さ１２５に亘って、混合ノズル１０８－ｍ内部の管１４１に通り得る。この領域はコイル１０９－ｍ内部に存在し得る。内管１２６の直径は、生じた第２の流体１０２－ｍの液滴の形状及び／又はサイズが、出口混合物１０６－ｍ内でうまく制御されて、固化した第２の流体１０２－ｍの最終固化形状が制御され得るように、コイル１０９－ｍの直径１１６－ｍに対して選択され得る。図１０は、固形物の形状及びサイズを制御する為に混合ノズルがどのように設計され得るかも強調して示している。これら２つの管１２６、１１６－ｍの直径が正しく制御され得た場合、注入点での相対速度が制御され得る。この相対速度が高かった場合、小球状固形物が生じるのに対し、この相対速度が低かった場合、より大型で楕円形の固形物が生じ得る。更に、この設計は、その後のコイル１０９－ｍでの下流の流動条件とは無関係であり得る。その為、この注入域を用いて、十分に発達したコイル特性が優勢になる前に氷特性等の固形物特性を確立すること、又は、非常に異なる特性を備えた更なる下流の複数の注入点を備えたセクションを作製することが可能となり得る。
図１１は、種々の実施形態に係る、固化した第２の流体の形状及び／又はサイズを、コイル１０９－ｎ及び混合ノズル１０８－ｎに対して制御する別の方式を強調して示し得るシステム１００－ｎを提示する。システム１００－ｎは、図１Ａのシステム１００、図１Ｂのシステム１００－ａ、図２Ａのシステム１００－ｃ、図２Ｂのシステム１００－ｄ、図３のシステム１００－ｅ及び／又は図４のシステム１００－ｆの態様の一例であり得る。第１の流体１０４－ｎは、助走域１２７－ｎを通って混合ノズル１０８－ｎに流入し、次に、流体を担持する流体が収束し得たときに混合ノズル１０８－ｎ自体に流入してよい。第２の流体１０２－ｎは混合ノズル１０８－ｎに流入し得るが最初は第１の流体１０４－ｎと混合せず、代わりに、混合ノズル１０８－ｎ以降に第１の流体１０４－ｎの流れを安定化させ得る長さ１２５－ｎに亘って、混合ノズル１０８－ｎ内部の管１４１－ｎに通り得る。この領域はコイル１０９－ｎ内部に存在し得る。内管１２６－ｎの直径及び、例えば角度１２８等の注入ノズルの幾何形状は、生じる第２の流体の液滴の形状及び／又はサイズが、出口混合物１０６－ｎでうまく制御されて、固化した第２の流体の最終固化形状が制御され得るように、コイル１１６－ｎの直径に対して選択され得る。図１１は、固形物の形状及び／又はサイズを制御する為に混合ノズル１０８－ｎがどのように設計され得るかも強調して示し得る。これら２つの管１２６－ｎ、１１６－ｎの直径が正しく制御され得た場合、注入点での相対速度が制御され得る。この相対速度が高かった場合、小球状固形物が生じるのに対し、この相対速度が低かった場合、より大型で楕円形の固形物が生じ得る。更に、この設計は、その後のコイル１０９－ｎでの下流の流動条件とは無関係であり得る。その為、この注入域を用いて、十分に発達したコイル特性が優勢になる前に氷特性等の固形物特性を確立すること、又は、非常に異なる特性を備えた更なる下流の複数の注入点を備えたセクションを作製することが可能となり得る。
ここで図１２－１６を参照すると、一部の実施形態は、第１の流体によって保護され得るコールド表面を利用してよい。第２の流体はコールド表面と準接されて固化され得る。非混和性流体からの保護は、より複雑でない若しくは複雑さが最小である、及び／又は低電力の機械装置を用いて固形物が除去されることを可能にし得る。
種々の実施形態で用いられる流体は一般に非混和性であり、それにより、工程を通じて流体が互いに物理的に及び／又は熱的に接触することを可能にし得る。更に、第１の流体は、コールド表面へのその親和性に基づいて選択され得る。第１の流体が第２の流体よりも表面への高い親和性を有する場合、表面張力効果が浮力又は機械力に打ち勝って、コールド表面が保護され得る。
一部の実施形態では、第１の流体は非極性物質であり、第２の流体は極性物質である。 例えば、第１の流体は、炭化水素、芳香、フッ素又はシリコーン油を含み得るのに対し、第２の流体の例は、水、酸性酸、ギ酸又はその他の炭素環状酸、硫酸、エチレン又はポリエチレングリコール等の非混和性極性流体、ｔｅｒｔ－ブチル等の中間サイズアルコール又はＤＭＳＯを含み得る。一部の実施形態では、第１の流体が極性物質であり、第２の流体は非極性物質である。例えば、第１の流体は水、アルコール、プロピレン又はエチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア、又は硝酸を含み得るのに対し、第２の流体はフッ素油、クレゾール、高分子量シリコーン油、高分子量炭化水素油又はパラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含み得る。一部の実施形態では、コールド表面が金属又はプラスチックであれば、油が表面を優先的にコーティングして、水からの高い静水又は機械的負荷下でも表面を保護し、それは、水とコールド表面の間の高い熱伝導を可能にし得ながら、水を表面に付着し難くして、低電力及び低い機械的複雑さで水が除去され得るようにする。
例えば、図１２は、種々の実施形態に係る固形物製造システム１００－ｏを示す。システム１００－ｏは、図１Ａのシステム１００及び／又は図１Ｃのシステム１００－ｂの一例であり得る。
第１の流体１０４－ｏが格納容器１０３－ｏから放出されて、ボリューム１５５内に流入され得る。第２の流体１０２－ｏが格納容器１０１－ｏから放出されて、同じボリューム１５５に流入され得る。第１の流体１０４－ｏと第２の流体１０２－ｏは互いに対して非混和性であり得る。ボリューム１５５の内部に、ボリューム１５５を包囲するコールド表面１０９－ｏに沿って移動し得る固形物リムーバー１０７－ｏ等の機構が存在してよい。第１の流体１０４－ｏは、表面１０９－ｏへの親和性を有してよく、その結果、第２の流体１０２－ｏはコールド表面１０９－ｏに接近してその低温故に固化し得るが、表面１０９－ｏに良く付着し得ない。これは固形物リムーバー１０７－ｏが、固形形態の第２の流体１０２－ｏを表面１０９－ｏから低速及びトルクで除去することを可能にし得る。第２の流体１０２－ｏは、第１の流体と第２の流体の混合物１０６－ｏとしてシステムから出る前に所望の固形分に固化し得る。コールド表面１０９－ｏは、第１のボリューム１５５を包囲することができ冷却剤１１０の供給によって冷却され得る第２のボリューム１８８によって維持され得る。冷却剤１１０は、コールド表面１０９－ｏから熱を取り去ると、出口冷却剤１１１としてシステムから排出され得る。
第１の流体１０４－ｏ及び第２の流体１０２－ｏは、種々の導管１６０を介してボリューム１５５及び／又はコールド表面１０９－ｏに供給され得る。例えば、導管１６０－ｏ－１は、第２の流体１０２－ｏをコンバイナ１６１に供給してもよく、そこで第２の流体１０２－ｏは、導管１６０－ｏ－２を介して供給された第１の流体１０４－ｏと混合されてよく、混合された流体は次に、ボリューム１５５及び／又はコールド表面１０９－ｏに供給され得る。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｏと第２の流体１０２－ｏはボリューム１５５及び／又はコールド表面１０９－ｏに別々に供給され得る。例えば、導管１６０－ｏ－３は、導管１６０－ｏ－４を介して供給される第１の流体１０４－ｏとは別々に第２の流体１０２－ｏを供給してもよい。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｏは、固形物リムーバー１０７－ｏに結合され得る導管１６０－ｏ－６を介してボリューム１５５及び／又はコールド表面１０９－ｏに供給されてもよく、それはコールド表面１０９－ｏへの第１の流体１０４－ｏの供給を促進し得る。一部の実施形態では、第２の流体１０２－ｏは、固形物リムーバー１０７－ｏに結合され得る導管１６０－ｏ－５を介してボリューム１５５及び／又はコールド表面１０９－ｏに供給されてもよく、それはコールド表面１０９－ｏへの第２の流体１０２－ｏの供給を促進し得る。一部の実施形態では、第２の流体１０２－ｏが導管１６０－ｏ－３を介して供給されながら、第１の流体１０４－ｏは、固形物リムーバー１０７－ｏに結合され得る導管１６０－ｏ－６を介してボリューム１５５及び／又はコールド表面１０９－ｏに供給され得る。
図１３は、種々の実施形態に係る固形物製造システム１００－ｐを示し、システム１００－ｐの詳細Ａも強調して示され得る。システム１００－ｐは、図１Ａのシステム１００、図１Ｃのシステム１００－ｂ及び／又は図１２のシステム１００－ｏの一例であり得る。システム１００－ｐは、コールド表面１０９－ｐが外被チューブインチューブ熱交換器の内面であり、固形物リムーバーがオーガ１０７－ｐを含む実施形態を示し得る。第１の流体１０４－ｐは、第２の流体１０２－ｐの供給と同時に内部ボリューム１５５－ｐに供給され得る。第１の流体１０４－ｐはコールド表面１０９－ｐへの親和性を有し得る。第１の流体１０４－ｐと第２の流体１０２－ｐは互いに対して非混和性であり得る。コールド表面１０９－ｐは、コールド表面１０９－ｐを掻き取るオーガ１０７－ｐが中央にある全体的に円筒形態のデバイスを備え得る。冷却剤１１０－ｐで充填され得る外被ボリューム１８８－ｐによってコールド表面１０９－ｐから熱が除去されてよく、出口冷却剤流１１１－ｐとして排出され得る。第１の流体１０４－ｐと第２の流体１０２－ｐは、第２の流体１０２－ｐが所望のレベルに固化した後で混合物１０６－ｐとしてボリュームから出てよい。
図１４は、種々の実施形態に係る固形物製造システム１００－ｑを示す。システム１００－ｑは、図１Ａのシステム１００、図１Ｃのシステム１００－ｂ及び／又は図１２のシステム１００－ｏの一例であり得る。システム１００－ｑでは、コールド表面１０９－ｑは、固形物を除去し得る回転ツール１０７－ｑを内部に備えたドラムの周りに巻かれてよい。第１の流体１０４－ｑが格納容器１０３－ｑから放出され得るのに対し第２の流体１０２－ｑは第２の格納容器１０１－ｑから放出され得る。第１の流体１０４－ｑはコールド表面１０９－ｐへの親和性を有し得る。第１の流体１０４－ｑと第２の流体１０２－ｑは互いに対して非混和性であり得る。第１の流体１０４－ｑと第２の流体１０２－ｑは、第２の流体１０２－ｑが固化する、回転ツール１０７－ｑによって占有され得ないドラム内部のボリューム１５５－ｑ内で流れ得る。次に第２の流体１０２－ｑは、固形物と液分の混合物１０６－ｑとして排出され得る。ドラムは、入口流１１０－ｑとして出口流１１１－ｑへと流れる冷却材を保持し得る外部ボリュームによって冷却され得る。
第１の流体１０４－ｑ及び第２の流体１０２－ｑは、種々の導管１６０－ｑを介してボリューム１５５－ｑ及び／又はコールド表面１０９－ｑに供給され得る。例えば、導管１６０－ｑ－１は、第２の流体１０２－ｑをコンバイナ１６１－ｑに供給してもよく、そこで第２の流体１０２－ｑは、導管１６０－ｑ－２を介して供給された第１の流体１０４－ｑと混合されてもよく、混合された流体は次に、ボリューム１５５－ｑ及び／又はコールド表面１０９－ｑに供給され得る。
一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｑと第２の流体１０２－ｑはボリューム１５５－ｑ及び／又はコールド表面１０９－ｑに別々に供給され得る。例えば、導管１６０－ｑ－３は、導管１６０－ｑ－４を介して供給される第１の流体１０４－ｑとは別々に第２の流体１０２－ｑを供給してよい。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｑは、回転ツール１０７－ｑに結合され得る導管１６０－ｑ－６を介してボリューム１５５－ｑ及び／又はコールド表面１０９－ｑに供給されてもよく、それはコールド表面１０９－ｑへの第１の流体１０４－ｑの供給を促進し得る。一部の実施形態では、第２の流体１０２－ｑは、回転ツール１０７－ｑに結合され得る導管１６０－ｑ－５を介してボリューム１５５－ｑ及び／又はコールド表面１０９－ｑに供給されてもよく、それはコールド表面１０９－ｑへの第２の流体１０２－ｑの供給を促進し得る。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｑは、回転ツール１０７－ｑに結合され得る導管１６０－ｑ－６を介してボリューム１５５－ｑ及び／又はコールド表面１０９－ｑに供給されてもよく、それに対し第２の流体１０２－ｑは導管１６０－ｑ－３を介して供給され得る。
図１５は、種々の実施形態に係る固形物製造システム１００－ｒを示す。システム１００－ｒは、図１Ａのシステム１００及び／又は図１Ｃのシステム１００－ｂの一例であり得る。システム１００－ｒでは、第１の流体１０４－ｒが格納容器１０３－ｒから放出され得るのに対し第２の流体１０２－ｒは第２の格納容器１０１－ｒから放出され得る。第１の流体１０４－ｒ及び／又は第２の流体１０２－ｒは、コールド表面１０９－ｒ上に流され得る。第１の流体１０４－ｒはコールド表面１０９－ｒへの親和性を有し得る。第１の流体１０４－ｒと第２の流体１０２－ｒは互いに対して非混和性であり得る。この表面の頂部に、コールド表面１０９－ｒに沿って移動し得る線状スクラッパー１０７－ｒ等の機構が存在してもよい。第１の流体のコールド表面１０９－ｒへの親和性は、第２の流体１０２－ｒがコールド表面１０９－ｒに接近してその低温によって固化し得るが、表面１０９－ｒに良く付着し得ないということを意味し得る。これは、機構１０７－ｒが、表面１０９－ｒから固形物を低速及びトルクで除去することを可能にし得る。第２の流体１０２－ｒは、第１の流体と第２の流体の混合物１０６－ｒとして表面１０９－ｒから排出される前に所望の固形分に固化し得る。コールド表面１０９－ｒは、表面１０９－ｒの一側部に隣接し得ると共に冷却剤流１１０－ｒの供給によって冷却され得るボリューム１８８－ｒによって維持され得る。冷却剤は、コールド表面１０９－ｒから熱を取り去ると、出口冷却剤流１１１－ｒを介してボリューム１８８－ｒから排出され得る。
第１の流体１０４－ｒと第２の流体１０２－ｒは、種々の導管１６０－ｒを介してコールド表面１０９－ｒに供給され得る。例えば、導管１６０－ｒ－１は、第２の流体１０２－ｒをコンバイナ１６１－ｒに供給してもよく、そこで第２の流体１０２－ｒは、導管１６０－ｒ－２を介して供給された第１の流体１０４－ｒと混合されてもよく、混合された流体は次に、コールド表面１０９－ｒに供給され得る。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｒと第２の流体１０２－ｒはコールド表面１０９－ｒに別々に供給され得る。例えば、導管１６０－ｒ－３は、導管１６０－ｒ－４を介して供給される第１の流体１０４－ｒとは別々に第２の流体１０２－ｒを供給してもよい。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｒは、線状スクラッパー１０７－ｒに結合され得る導管１６０－ｒ－６を介してコールド表面１０９－ｒに供給されてもよく、それはコールド表面１０９－ｒへの第１の流体１０４－ｒの供給を促進し得る。一部の実施形態では、第２の流体１０２－ｒは、線状スクラッパー１０７－ｒに結合され得る導管１６０－ｒ－５を介してコールド表面１０９－ｒに供給されてもよく、それはコールド表面１０９－ｒへの第２の流体１０２－ｒの供給を促進し得る。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｒは、線状スクラッパー１０７－ｒに結合され得る導管１６０－ｒ－６を介してコールド表面１０９－ｒに供給され得る一方で、第２の流体１０２－ｒは、導管１６０－ｒ－３を介してコールド表面１０９－ｒに供給され得る。
図１６は、種々の実施形態に係る固形物製造システム１００－ｓを示す。システム１００－ｓは、図１Ａのシステム１００、図１Ｃのシステム１００－ｂ及び／又は図１５のシステム１００－ｒの一例であり得る。システム１００－ｓでは、第１の流体１０４－ｓは格納容器１０３－ｓから放出され、第２の流体１０２－ｓは第２の格納容器１０１－ｓから放出され得る。第１の流体１０４－ｓと第２の流体１０２－ｓは互いに対して非混和性であり得る。第１の流体１０４－ｓ及び第２の流体１０２－ｓは、コールド表面１０９－ｓ上に流れることを可能にされ得る。第１の流体１０４－ｓはコールド表面１０９－ｓへの親和性を有し得る。この表面１０９－ｓの頂部に、コールド表面１０９－ｓの上を前後に移動し得る線状スクラッパー１０７－ｓ－１及び１０７－ｓ－１等の２つの平行な機構が存在してもよい。第２の流体１０２－ｓは、第１の流体１０４－ｓと第２の流体１０２－ｓの混合物１０６－ｓとして表面１０９－ｓから排出される前に所望の固形分に固化し得る。コールド表面１０９－ｓは、表面１０９－ｓの直後ろにあるボリュームを通って流れる冷却剤１１０－ｓによって低温で維持され得る。冷却剤は、コールド表面１０９－ｓから熱を取り去ると、出口冷却剤流１１１－ｓを介してシステムから出てもよい。
第１の流体１０４－ｓ及び第２の流体１０２－ｓは、種々の導管１６０－ｓを介してコールド表面１０９－ｓに供給され得る。例えば、導管１６０－ｓ－１は、第２の流体１０２－ｓをコンバイナ１６１－ｓに供給してもよく、そこで第２の流体１０２－ｓは、導管１６０－ｓ－２を介して供給された第１の流体１０４－ｓと混合されてよく、混合された流体は次に、コールド表面１０９－ｓに供給され得る。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｓと第２の流体１０２－ｓはコールド表面１０９－ｓに別々に供給され得る。例えば、導管１６０－ｓ－３は、導管１６０－ｓ－４を介して供給される第１の流体１０４－ｓとは別々に第２の流体１０２－ｓを供給してもよい。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｓは、線状スクラッパー１０７－ｓ－１（及び／又は線状スクラッパー１０７－ｓ－２）に結合され得る導管１６０－ｓ－６を介してコールド表面１０９－ｓに供給されてもよく、それはコールド表面１０９－ｓへの第１の流体１０４－ｓの供給を促進し得る。一部の実施形態では、第２の流体１０２－ｓは、線状スクレーパー１０７－ｓ－１（及び／又は線状スクラッパー１０７－ｓ－２）に結合され得る導管１６０－ｓ－５を介してコールド表面１０９－ｓに供給されてもよく、それはコールド表面１０９－ｓへの第２の流体１０２－ｓの供給を促進し得る。一部の実施形態では、第１の流体１０４－ｓは、線状スクラッパー１０７－ｓ－１に結合された導管１６０－ｓ－６を介してコールド表面１０９－ｓに供給され得るのに対し、第２の流体１０２－ｓは、導管１６０－ｓ－３を介して供給され得る。
次に図１７Ａを参照すると、種々の実施形態に係る固形物製造方法が提示されている。方法１７００は、図１Ａ、 図１Ｂ、 図１Ｃ、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５及び／又は図１６で示したような種々のシステムによって実施され得る。
ブロック１７１０で、 第１の流体が第２の流体の固化を促進する為に第２の流体に接触され得、第１の流体と第２の流体は互いに対して非混和性であり得る。ブロック１７２０で、第２の流体が固化され得る。
方法１７００の一部の実施形態では、第１の流体は非極性物質を含み、第２の流体は極性物質を含む。一部の実施形態では、第１の流体は少なくとも炭化水素油、芳香油、フッ素油又はシリコーン油を含む。一部の実施形態では、第２の流体は少なくとも、水、酸性酸、ギ酸、炭素環状酸、硫酸、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ｔｅｒｔ－ブチル又はＤＭＳＯを含む。
方法１７００の一部の実施形態では、第１の流体は極性物質を含み、第２の流体は非極性物質を含む。一部の実施形態では、第１の流体は少なくとも、水、アルコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア又は硝酸を含む。一部の実施形態では、第２の流体は少なくともフッ素油、クレゾール、高分子量シリコン油、高分子量炭化水素油、高分子量パラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含む。一部の実施形態では、第１の流体は水を含み、第２の流体は少なくとも高分子量パラフィン又は熱硬化性樹脂を含む。
方法１７００の一部の実施形態では、第１の流体を第２の流体と接触させることは、第１の流体内に第２の流体を混入させることを含む。一部の実施形態では、第１の流体は芳香油を含み、第２の流体は水を含む。一部の実施形態は更に、第１の流体内に第２の流体を混入させる前に第１の流体を冷却することを含む。一部の実施形態では、第１の流体と第２の流体は同時に冷却される。
方法１７００の一部の実施形態では、第１の流体内に第２の流体を混入させることは、第１の流体及び第２の流体を、コイルを通して流して、第２の流体の少なくとも一部を固化することを含む。一部の実施形態では、第１の流体の１つ以上の流体力学的性質が、第２の流体を１つ以上の固化形状に成形する。１つ以上の固化形状は、少なくとも１つの予測可能なサイズ又は１つの予測可能な形状で成形され得る。コイルの１つ以上の特徴は、第２の流体を少なくとも予測可能なサイズ又は予測可能な形状で形成された１つ以上の固化形状に成形する第１の流体の１つ以上の流体力学的性質を制御してよい。コイルの１つ以上の特徴は、少なくともコイルの１つ以上の直径、コイルの１つ以上の幾何形状、コイルの１つ以上の内部構造、コイルの１つ以上の配向、又はコイルの１つ以上の長さを含み得る。コイルの１つ以上の特徴は、コイルの配向の変化を含み得る。コイルの１つ以上の特徴は、コイルの直径の変化を含み得る。
方法１７００の一部の実施形態では、第１の流体内に第２の流体を混入させることは第２の流体を第１の流体に平行流として導入することを含む。一部の実施形態では、第１の流体内に第２の流体を混入させることは、第２の流体を第１の流体に垂直流として導入することを含む。
方法１７００の一部の実施形態では、第１の流体を第２の流体に接触させることは、第１の流体と第２の流体を、１つ以上のコールド表面に対して導入することを含み、第１の流体は、１つ以上のコールド表面への親和性を有し得る。一部の実施形態は、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去することを含む。第１の流体は１つ以上のコールド表面の少なくとも一部分をコーティングしてもよく、第２の流体が１つ以上のコールド表面に付着することを阻止する。一部の実施形態では、第１の流体は炭化水素油を含み、第２の流体は水を含む。
方法１７００の一部の実施形態では、第１の流体を第２の流体に接触させることは、第１の流体と第２の流体を１つ以上のコールド表面に対して導入する前に第２の流体を第１の流体と混合することを含む。一部の実施形態では、第１の流体を第２の流体に接触させることは、第１の流体と第２の流体を別々に１つ以上のコールド表面に対して導入することを含む。
方法１７００の一部の実施形態では、１つ以上のコールド表面は金属で構成される。一部の実施形態は、１つ以上のコールド表面としてプラスチック、セラミック、及び／又はガラス等の他の素材を含み得る。
方法１７００の一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去することは、オーガを利用して、固化した形態の第２の流体を円筒形状のコールド表面から除去することを含む。一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去することは、回転式スクラッパーを利用して、固化した形態の第２の流体をドラム形状のコールド表面から除去することを含む。一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去することは、１つ以上の線状スクラッパーを利用して、固化した形態の第２の流体を１つ以上の平坦なコールド表面から除去することを含む。
図１７Ｂは、種々の実施形態に従って提供される固形物製造方法１７００－ａを示している。方法１７００－ａは、図１Ａ、 図１Ｂ、 図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０及び／又は図１１で示したような種々のシステムによって実施され得る。方法１７００－ａは、図１７Ａの方法１７００の一例であり得る。
ブロック１７１０－ａで、第２の流体は、第２の流体の固化を促進する為に第１の流体内に混入されてよく、第１の流体と第２の流体は互いに対して非混和性であり得る。ブロック１７２０－ａで、第２の流体は第１の流体内で固化し得る。
方法１７００－ａの一部の実施形態は更に、第１の流体内に第２の流体を混入させる前に第１の流体を冷却することを含む。一部の実施形態では、第１の流体と第２の流体は同時に冷却される。
方法１７００－ａの一部の実施形態では、第１の流体内に第２の流体を混入させることは、第１の流体及び第２の流体を、コイルを通して流して、第２の流体の少なくとも一部を固化することを含む。一部の実施形態では、第１の流体の１つ以上の流体力学的性質が、第２の流体を１つ以上の固化形状に成形する。１つ以上の固化形状は、少なくとも１つの予測可能なサイズ又は１つの予測可能な形状で成形され得る。コイルの１つ以上の特徴は、少なくとも予測可能なサイズ又は予測可能な形状で成形される１つ以上の固化形状に第２の流体を成形する第１の流体の１つ以上の流体力学的性質を制御してよい。コイルの１つ以上の特徴は、少なくともコイルの１つ以上の直径、コイルの１つ以上の幾何形状、コイルの１つ以上の内部構造、コイルの１つ以上の配向、又はコイルの１つ以上の長さを含み得る。コイルの１つ以上の特徴は、コイルの配向の変化を含み得る。コイルの１つ以上の特徴は、コイルの直径の変化を含み得る。
方法１７００－ａの一部の実施形態では、第１の流体内に第２の流体を混入させることは、第２の流体を第１の流体に平行流として導入することを含む。一部の実施形態では、 第１の流体内に第２の流体を混入させることは、第２の流体を第１の流体に垂直流として導入することを含む。
方法１７００－ａの一部の実施形態では、第１の流体は非極性物質を含み、第２の流体は極性物質を含む。一部の実施形態では、第１の流体は少なくとも炭化水素油、芳香油、フッ素油又はシリコーン油を含む。一部の実施形態では、第２の流体は少なくとも、水、酸性酸、ギ酸、炭素環状酸、硫酸、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ｔｅｒｔ－ブチル又はＤＭＳＯを含む。一部の実施形態では、第１の流体は芳香油を含み、第２の流体は水を含む。
方法１７００－ａの一部の実施形態では、第１の流体は極性物質を含み、第２の流体は非極性物質を含む。一部の実施形態では、第１の流体は少なくとも、水、アルコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア又は硝酸を含む。一部の実施形態では、第２の流体は少なくともフッ素油、クレゾール、高分子量シリコン油、高分子量炭化水素油、高分子量パラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含む。一部の実施形態では、第１の流体は水を含み、第２の流体は少なくとも高分子量パラフィン又は熱硬化性樹脂を含む。
図１７Ｃは、種々の実施形態に係る固形物製造が提供される方法１７００－ｂを示す。方法１７００－ｂは、図１Ａ、図１Ｃ、図１２、図１３、図１４、図１５及び／又は図１６で示したような種々のシステムによって実施され得る。方法１７００－ｂは、図１７Ａの方法１７００の一例であり得る。
ブロック１７１０－ｂで、第１の流体と第２の流体が１つ以上のコールド表面に対して導入され得る。第１の流体は、１つ以上のコールド表面への親和性を有し得る。更に、第１の流体と第２の流体は互いに対して非混和性であり得る。ブロック１７２０－ｂで、第２の流体が１つ以上のコールド表面に対して固化され得る。ブロック１７３０で、固化した形態の第２の流体が１つ以上のコールド表面から除去され得る。
方法１７００－ｂの一部の実施形態では、第１の流体は１つ以上のコールド表面の少なくとも一部分をコーティングしてもよく、第２の流体が１つ以上のコールド表面に付着することを阻止する。一部の実施形態では、第１の流体は炭化水素油を含み、第２の流体は水を含む。
方法１７００－ｂの一部の実施形態では、第１の流体を第２の流体に接触させることは、第１の流体と第２の流体を１つ以上のコールド表面に対して導入する前に第２の流体を第１の流体と混合することを含む。一部の実施形態では、第１の流体を第２の流体に接触させることは、第１の流体と第２の流体を別々に１つ以上のコールド表面に対して導入することを含む。
方法１７００－ｂの一部の実施形態では、１つ以上のコールド表面は金属で構成される。一部の実施形態は、１つ以上のコールド表面としてプラスチック、セラミック、及び／又はガラス等の他の素材を含み得る。
方法１７００－ｂの一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去することは、オーガを利用して、固化した形態の第２の流体を円筒形状のコールド表面から除去することを含む。一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去することは、回転式スクラッパーを利用して、固化した形態の第２の流体をドラム形状のコールド表面から除去することを含む。一部の実施形態では、固化した形態の第２の流体を１つ以上のコールド表面から除去することは、１つ以上の線状スクラッパーを利用して、固化した形態の第２の流体を１つ以上の平坦なコールド表面から除去することを含む。
方法１７００－ｂの一部の実施形態では、第１の流体は非極性物質を含み、第２の流体は極性物質を含む。一部の実施形態では、第１の流体は少なくとも炭化水素油、芳香油、フッ素油又はシリコーン油を含む。一部の実施形態では、第２の流体は少なくとも、水、酸性酸、ギ酸、炭素環状酸、硫酸、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ｔｅｒｔ－ブチル又はＤＭＳＯを含む。一部の実施形態では、第１の流体は炭化水素油を含み、第２の流体は水を含む。
方法１７００－ｂの一部の実施形態では、第１の流体は極性物質を含み、第２の流体は非極性物質を含む。一部の実施形態では、第１の流体は少なくとも、水、アルコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア又は硝酸を含む。一部の実施形態では、第２の流体は少なくともフッ素油、クレゾール、高分子量シリコーン油、高分子量炭化水素油、高分子量パラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含む。一部の実施形態では、第１の流体は水を含み、第２の流体は少なくとも高分子量パラフィン又は熱硬化性樹脂を含む。
これらの実施形態は、材料及びプロセス用機器の組み合わせ及び配列の全範囲を捉えているわけではない。しかしながら、これらの実施形態は、方法、デバイス及び／又はシステムの適用範囲を実証し得る。異なる実施形態では、説明したものよりも多い又は少ない段階を利用してもよい。
上述の方法、システム及びデバイスは、例としてのみ意図されていることに留意されたい。種々の実施形態は、種々の手順又は構成要素を適宜省略、置換又は追加し得ることを強調しておく。例えば、 別の実施形態では、方法は、説明したものとは異なる順に実行されてもよく、種々の段階が追加、省略又は組み合わされ得ることを理解されたい。更に、特定の実施形態に関して説明された特徴は、種々の他の実施形態と組み合わされ得る。実施形態の異なる態様及び要素が同様な方式で組み合わされ得る。更に、技術は進化するものであり、従って、要素のうち多くは本質的に例示的であり、実施形態の範囲を限定すると解釈されるべきではないことを強調しておく。
実施形態の完全な理解を提供する為に、特定の詳細が挙げられた。しかしながら、当業者ならば、実施形態はこれらの特定の詳細なしでも実行され得ることを理解するであろう。例えば、実施形態を不明瞭にすることを避ける為に、周知の回路、プロセス、アルゴリズム、構造及び技法は、不要な詳細なしで示されている。
更に、実施形態は、流れ図又はブロック図又は段階として描写され得るプロセスとして説明され得る。操作を連続したプロセスとして夫々が説明する場合があるが、操作のうち多くは並列又は同時に実行され得る。更に、操作の順は組み替えられてもよい。プロセスは、図に含まれない多くの付加的な段階を有してよい。
幾つかの実施形態について説明してきたが、当業者ならば、様々な実施形態の趣旨から逸脱せずに種々の改変、別の構成及び等価物が使用され得ることを認識するであろう。例えば、上記の要素は、より大きなシステムの一構成要素に過ぎない場合があり、そのより大きなシステムでは他の規則が優先されるか、又は異なる実施形態の適用を修正する場合がある。更に、上記の要素が考慮される前に、その最中に、又はその後に幾つかの段階が着手され得る。従って、上記の説明は、様々な実施形態の範囲を限定すると解釈されるべきではない。
〔付記１〕
固形物製造方法であって、
第１の流体を第２の流体に接触させて第２の流体の固化を促進することを含み、前記第１の流体と前記第２の流体は互いに対して非混和性であり、更に、
前記第２の流体を固化することを含む、方法。
〔付記２〕
前記第１の流体は非極性物質を含み、前記第２の流体は極性物質を含む、付記１に記載の方法。
〔付記３〕
前記第１の流体は少なくとも炭化水素油、芳香油、フッ素油又はシリコーン油を含む、付記２に記載の方法。
〔付記４〕
前記第２の流体は少なくとも、水、酸性酸、ギ酸、炭素環状酸、硫酸、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ｔｅｒｔ－ブチル、又はＤＭＳＯを含む、付記２に記載の方法。
〔付記５〕
前記第１の流体は極性物質を含み、前記第２の流体は非極性物質を含む、付記１に記載の方法。
〔付記６〕
前記第１の流体は少なくとも、水、アルコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア又は硝酸を含む、付記５に記載の方法。
〔付記７〕
前記第２の流体は少なくともフッ素油、クレゾール、高分子量シリコーン油、高分子量炭化水素油、高分子量パラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含む、付記５に記載の方法。
〔付記８〕
前記第１の流体は水を含み、前記第２の流体は少なくとも高分子量パラフィン又は熱硬化性樹脂を含む、付記５に記載の方法。
〔付記９〕
前記第１の流体を前記第２の流体と接触させることは、前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させることを含む、付記１に記載の方法。
〔付記１０〕
前記第１の流体は芳香油を含み、前記第２の流体は水を含む、付記９に記載の方法。
〔付記１１〕
更に、前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させる前に前記第１の流体を冷却することを含む、付記９に記載の方法。
〔付記１２〕
前記第１の流体と第２の流体は同時に冷却される、付記９に記載の方法。
〔付記１３〕
前記第１の流体内に第２の流体を混入させることは、前記第１の流体及び前記第２の流体を、コイルを通して流して、前記第２の流体の少なくとも一部を固化することを含む、付記９に記載の方法。
〔付記１４〕
前記第１の流体の１つ以上の流体力学的性質が、第２の流体を１つ以上の固化形状に成形する、付記１３に記載の方法。
〔付記１５〕
前記１つ以上の固化形状は少なくとも１つの予測可能なサイズ又は１つの予測可能な形状で成形される、付記１４に記載の方法。
〔付記１６〕
前記コイルの１つ以上の特徴が、少なくとも予測可能なサイズ又は予測可能な形状で成形される１つ以上の固化形状に前記第２の流体を成形する前記第１の流体の１つ以上の流体力学的性質を制御する、付記１５に記載の方法。
〔付記１７〕
前記コイルの１つ以上の特徴は、少なくとも前記コイルの１つ以上の直径、前記コイルの１つ以上の幾何形状、前記コイルの１つ以上の内部構造、前記コイルの１つ以上の配向、又は前記コイルの１つ以上の長さを含む、付記１６に記載の方法。
〔付記１８〕
前記コイルの１つ以上の特徴は前記コイルの配向の変化を含む、付記１６に記載の方法。
〔付記１９〕
前記コイルの１つ以上の特徴は前記コイルの直径の変化を含む、付記１６に記載の方法。
〔付記２０〕
前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させることは、前記第２の流体を前記第１の流体に平行流として導入することを含む、付記９に記載の方法。
〔付記２１〕
前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させることは、前記第２の流体を前記第１の流体に垂直流として導入することを含む、付記９に記載の方法。
〔付記２２〕
前記第１の流体を第２の流体に接触させることは、前記第１の流体と前記第２の流体を１つ以上のコールド表面に対して導入することを含み、前記第１の流体は前記１つ以上のコールド表面への親和性を有する、付記１に記載の方法。
〔付記２３〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去することを更に含む、付記２２に記載の方法。
〔付記２４〕
前記第１の流体は前記１つ以上のコールド表面の少なくとも一部分をコーティングし、前記第２の流体が前記１つ以上のコールド表面に付着することを阻止する、付記２２に記載の方法。
〔付記２５〕
前記第１の流体を前記第２の流体に接触させることは、前記第１の流体と前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面に対して導入する前に前記第２の流体を前記第１の流体と混合することを含む、付記２２に記載の方法。
〔付記２６〕
前記第１の流体を前記第２の流体に接触させることは、前記第１の流体と前記第２の流体を別々に前記１つ以上のコールド表面に対して導入することを含む、付記２２に記載の方法。
〔付記２７〕
前記１つ以上のコールド表面は金属で構成される、付記２２に記載の方法。
〔付記２８〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去することは、オーガを利用して、固化した形態の前記第２の流体を円筒形状のコールド表面から除去することを含む、付記２３に記載の方法。
〔付記２９〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去することは、回転式スクラッパーを利用して、固化した形態の前記第２の流体をドラム形状のコールド表面から除去することを含む、付記２３に記載の方法。
〔付記３０〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去することは、１つ以上の線状スクラッパーを利用して、固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上の平坦なコールド表面から除去することを含む、付記２３に記載の方法。
〔付記３１〕
前記第１の流体は炭化水素油を含み、前記第２の流体は水を含む、付記２２に記載の方法。
〔付記３２〕
第１の流体と、
第２の流体を含み、前記第１の流体と前記第２の流体は互いに対して非混和性であり、更に、
前記第１の流体と前記第２の流体を互いに接触させて、前記第２の流体から１つ以上の固形物を形成するように構成された１つ以上の表面を含む、固形物製造システム。
〔付記３３〕
前記１つ以上の表面は、前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させるように、前記第１の流体と前記第２の流体を互いに接触させるように構成されている、付記３２に記載のシステム。
〔付記３４〕
前記１つ以上の表面は、第２の流体の少なくとも一部を固化するように構成された１つ以上のコイルを含む、付記３３に記載のシステム。
〔付記３５〕
前記１つ以上の表面は１つ以上のコールド表面を含み、その結果、前記第１の流体は前記１つ以上のコールド表面への親和性を有する、付記３２に記載のシステム。
〔付記３６〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバーを更に備えた、付記３５に記載のシステム。
〔付記３７〕
前記第１の流体は非極性物質を含み、前記第２の流体は極性物質を含む、付記３２に記載のシステム。
〔付記３８〕
前記第１の流体は少なくとも炭化水素油、芳香油、フッ素油又はシリコーン油を含む、付記３７に記載のシステム。
〔付記３９〕
前記第２の流体は少なくとも、水、酸性酸、ギ酸、炭素環状酸、硫酸、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ｔｅｒｔ－ブチル、又はＤＭＳＯを含む、付記３７に記載のシステム。
〔付記４０〕
前記第１の流体は極性物質を含み、前記第２の流体は非極性物質を含む、付記３２に記載のシステム。
〔付記４１〕
前記第１の流体は少なくとも、水、アルコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア又は硝酸を含む、付記４０に記載のシステム。
〔付記４２〕
前記第２の流体は少なくともフッ素油、クレゾール、高分子量シリコン油、高分子量炭化水素油、高分子量パラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含む、付記４０に記載のシステム。
〔付記４３〕
前記第１の流体は水を含み、前記第２の流体は少なくとも高分子量パラフィン又は熱硬化性樹脂を含む、付記４０に記載のシステム。
〔付記４４〕
前記第１の流体は芳香油を含み、前記第２の流体は水を含む、付記３３に記載のシステム。
〔付記４５〕
前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させる前に前記第１の流体を冷却する為に配置された熱交換器を更に備えた、付記３４に記載のシステム。
〔付記４６〕
前記第１の流体と前記第２の流体は、１つ以上のコイル内で同時に冷却される、付記３４に記載のシステム。
〔付記４７〕
前記１つ以上のコイル内の前記第１の流体の１つ以上の流体力学的性質が前記第２の流体を１つ以上の固化形状に成形する、付記３４に記載のシステム。
〔付記４８〕
前記１つ以上の固化形状は少なくとも１つの予測可能なサイズ又は１つの予測可能な形状で成形される、付記４７に記載のシステム。
〔付記４９〕
前記コイルの１つ以上の特徴が、少なくとも予測可能なサイズ又は予測可能な形状で成形される１つ以上の固化形状に前記第２の流体を成形する前記第１の流体の１つ以上の流体力学的性質を制御する、付記４８に記載のシステム。
〔付記５０〕
前記コイルの１つ以上の特徴は、少なくとも前記コイルの１つ以上の直径、前記コイルの１つ以上の幾何形状、前記コイルの１つ以上の内部構造、前記コイルの１つ以上の配向、又は前記コイルの１つ以上の長さを含む、付記４９に記載のシステム。
〔付記５１〕
前記コイルの１つ以上の特徴は前記コイルの配向の変化を含む、付記４９に記載のシステム。
〔付記５２〕
前記コイルの１つ以上の特徴はコイルの直径の変化を含む、付記４９に記載のシステム。
〔付記５３〕
前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させるように構成された混合ノズルを更に備えた、付記３３に記載のシステム。
〔付記５４〕
前記第２の流体が前記第１の流体に平行流として導入されるように前記混合ノズル内に配置された管を更に備えた、付記５３に記載のシステム。
〔付記５５〕
前記第２の流体が前記第１の流体に垂直流として導入されるように前記混合ノズル内に配置された管を更に備えた、付記５３に記載のシステム。
〔付記５６〕
前記第１の流体は前記１つ以上のコールド表面の少なくとも一部分をコーティングし、前記第２の流体が前記１つ以上のコールド表面に付着することを阻止する、付記３６に記載のシステム。
〔付記５７〕
前記第１の流体を保持するように構成された第１の格納容器と、
前記第２の流体を保持するように構成された第２の格納容器を更に備えた、付記５６に記載のシステム。
〔付記５８〕
前記第１の格納容器からの前記第１の流体を、前記１つ以上のコールド表面に供給する為に前記第２の格納容器からの前記第２の流体と結合するように構成されたコンバイナを更に備えた、付記５７に記載のシステム。
〔付記５９〕
前記第１の格納容器に結合された第１の導管と、
前記第２の格納容器に結合された第２の導管を更に備え、前記第１の導管及び前記第２の導管は、前記第１の流体及び前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面に別々に供給するように構成されている、付記５７に記載のシステム。
〔付記６０〕
前記第１の導管は、前記１つ以上の固形物リムーバーに結合されて前記１つ以上のコールド表面への前記第１の流体の供給を促進する、付記５９に記載のシステム。
〔付記６１〕
前記１つ以上のコールド表面は金属で構成される、付記３５に記載のシステム。
〔付記６２〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去するように構成された前記１つ以上の固形物リムーバーは、固化した形態の前記第２の流体を円筒形状のコールド表面から除去する為のオーガを含む、付記３６に記載のシステム。
〔付記６３〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去するように構成された前記１つ以上の固形物リムーバーは、固化した形態の前記第２の流体をドラム形状のコールド表面から除去する為の回転式スクラッパーを含む、付記３６に記載のシステム。
〔付記６４〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去するように構成された前記１つ以上の固形物リムーバーは、固化した形態の前記第２の流体を１つ以上の平坦なコールド表面から除去する為の１つ以上の線状スクラッパーを含む、付記３６に記載のシステム。
〔付記６５〕
前記第１の流体は炭化水素油を含み、前記第２の流体は水を含む、付記３５に記載のシステム。
〔付記１〕
固形物製造方法であって、
第１の流体を第２の流体に接触させて第２の流体の固化を促進することを含み、前記第１の流体と前記第２の流体は互いに対して非混和性であり、更に、
前記第２の流体を固化することを含む、方法。
〔付記２〕
前記第１の流体は非極性物質を含み、前記第２の流体は極性物質を含む、付記１に記載の方法。
〔付記３〕
前記第１の流体は少なくとも炭化水素油、芳香油、フッ素油又はシリコーン油を含む、付記２に記載の方法。
〔付記４〕
前記第２の流体は少なくとも、水、酸性酸、ギ酸、炭素環状酸、硫酸、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ｔｅｒｔ－ブチル、又はＤＭＳＯを含む、付記２に記載の方法。
〔付記５〕
前記第１の流体は極性物質を含み、前記第２の流体は非極性物質を含む、付記１に記載の方法。
〔付記６〕
前記第１の流体は少なくとも、水、アルコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア又は硝酸を含む、付記５に記載の方法。
〔付記７〕
前記第２の流体は少なくともフッ素油、クレゾール、高分子量シリコーン油、高分子量炭化水素油、高分子量パラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含む、付記５に記載の方法。
〔付記８〕
前記第１の流体は水を含み、前記第２の流体は少なくとも高分子量パラフィン又は熱硬化性樹脂を含む、付記５に記載の方法。
〔付記９〕
前記第１の流体を前記第２の流体と接触させることは、前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させることを含む、付記１に記載の方法。
〔付記１０〕
前記第１の流体は芳香油を含み、前記第２の流体は水を含む、付記９に記載の方法。
〔付記１１〕
更に、前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させる前に前記第１の流体を冷却することを含む、付記９に記載の方法。
〔付記１２〕
前記第１の流体と第２の流体は同時に冷却される、付記９に記載の方法。
〔付記１３〕
前記第１の流体内に第２の流体を混入させることは、前記第１の流体及び前記第２の流体を、コイルを通して流して、前記第２の流体の少なくとも一部を固化することを含む、付記９に記載の方法。
〔付記１４〕
前記第１の流体の１つ以上の流体力学的性質が、第２の流体を１つ以上の固化形状に成形する、付記１３に記載の方法。
〔付記１５〕
前記１つ以上の固化形状は少なくとも１つの予測可能なサイズ又は１つの予測可能な形状で成形される、付記１４に記載の方法。
〔付記１６〕
前記コイルの１つ以上の特徴が、少なくとも予測可能なサイズ又は予測可能な形状で成形される１つ以上の固化形状に前記第２の流体を成形する前記第１の流体の１つ以上の流体力学的性質を制御する、付記１５に記載の方法。
〔付記１７〕
前記コイルの１つ以上の特徴は、少なくとも前記コイルの１つ以上の直径、前記コイルの１つ以上の幾何形状、前記コイルの１つ以上の内部構造、前記コイルの１つ以上の配向、又は前記コイルの１つ以上の長さを含む、付記１６に記載の方法。
〔付記１８〕
前記コイルの１つ以上の特徴は前記コイルの配向の変化を含む、付記１６に記載の方法。
〔付記１９〕
前記コイルの１つ以上の特徴は前記コイルの直径の変化を含む、付記１６に記載の方法。
〔付記２０〕
前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させることは、前記第２の流体を前記第１の流体に平行流として導入することを含む、付記９に記載の方法。
〔付記２１〕
前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させることは、前記第２の流体を前記第１の流体に垂直流として導入することを含む、付記９に記載の方法。
〔付記２２〕
前記第１の流体を第２の流体に接触させることは、前記第１の流体と前記第２の流体を１つ以上のコールド表面に対して導入することを含み、前記第１の流体は前記１つ以上のコールド表面への親和性を有する、付記１に記載の方法。
〔付記２３〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去することを更に含む、付記２２に記載の方法。
〔付記２４〕
前記第１の流体は前記１つ以上のコールド表面の少なくとも一部分をコーティングし、前記第２の流体が前記１つ以上のコールド表面に付着することを阻止する、付記２２に記載の方法。
〔付記２５〕
前記第１の流体を前記第２の流体に接触させることは、前記第１の流体と前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面に対して導入する前に前記第２の流体を前記第１の流体と混合することを含む、付記２２に記載の方法。
〔付記２６〕
前記第１の流体を前記第２の流体に接触させることは、前記第１の流体と前記第２の流体を別々に前記１つ以上のコールド表面に対して導入することを含む、付記２２に記載の方法。
〔付記２７〕
前記１つ以上のコールド表面は金属で構成される、付記２２に記載の方法。
〔付記２８〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去することは、オーガを利用して、固化した形態の前記第２の流体を円筒形状のコールド表面から除去することを含む、付記２３に記載の方法。
〔付記２９〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去することは、回転式スクラッパーを利用して、固化した形態の前記第２の流体をドラム形状のコールド表面から除去することを含む、付記２３に記載の方法。
〔付記３０〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去することは、１つ以上の線状スクラッパーを利用して、固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上の平坦なコールド表面から除去することを含む、付記２３に記載の方法。
〔付記３１〕
前記第１の流体は炭化水素油を含み、前記第２の流体は水を含む、付記２２に記載の方法。
〔付記３２〕
第１の流体と、
第２の流体を含み、前記第１の流体と前記第２の流体は互いに対して非混和性であり、更に、
前記第１の流体と前記第２の流体を互いに接触させて、前記第２の流体から１つ以上の固形物を形成するように構成された１つ以上の表面を含む、固形物製造システム。
〔付記３３〕
前記１つ以上の表面は、前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させるように、前記第１の流体と前記第２の流体を互いに接触させるように構成されている、付記３２に記載のシステム。
〔付記３４〕
前記１つ以上の表面は、第２の流体の少なくとも一部を固化するように構成された１つ以上のコイルを含む、付記３３に記載のシステム。
〔付記３５〕
前記１つ以上の表面は１つ以上のコールド表面を含み、その結果、前記第１の流体は前記１つ以上のコールド表面への親和性を有する、付記３２に記載のシステム。
〔付記３６〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去するように構成された１つ以上の固形物リムーバーを更に備えた、付記３５に記載のシステム。
〔付記３７〕
前記第１の流体は非極性物質を含み、前記第２の流体は極性物質を含む、付記３２に記載のシステム。
〔付記３８〕
前記第１の流体は少なくとも炭化水素油、芳香油、フッ素油又はシリコーン油を含む、付記３７に記載のシステム。
〔付記３９〕
前記第２の流体は少なくとも、水、酸性酸、ギ酸、炭素環状酸、硫酸、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ｔｅｒｔ－ブチル、又はＤＭＳＯを含む、付記３７に記載のシステム。
〔付記４０〕
前記第１の流体は極性物質を含み、前記第２の流体は非極性物質を含む、付記３２に記載のシステム。
〔付記４１〕
前記第１の流体は少なくとも、水、アルコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア又は硝酸を含む、付記４０に記載のシステム。
〔付記４２〕
前記第２の流体は少なくともフッ素油、クレゾール、高分子量シリコン油、高分子量炭化水素油、高分子量パラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含む、付記４０に記載のシステム。
〔付記４３〕
前記第１の流体は水を含み、前記第２の流体は少なくとも高分子量パラフィン又は熱硬化性樹脂を含む、付記４０に記載のシステム。
〔付記４４〕
前記第１の流体は芳香油を含み、前記第２の流体は水を含む、付記３３に記載のシステム。
〔付記４５〕
前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させる前に前記第１の流体を冷却する為に配置された熱交換器を更に備えた、付記３４に記載のシステム。
〔付記４６〕
前記第１の流体と前記第２の流体は、１つ以上のコイル内で同時に冷却される、付記３４に記載のシステム。
〔付記４７〕
前記１つ以上のコイル内の前記第１の流体の１つ以上の流体力学的性質が前記第２の流体を１つ以上の固化形状に成形する、付記３４に記載のシステム。
〔付記４８〕
前記１つ以上の固化形状は少なくとも１つの予測可能なサイズ又は１つの予測可能な形状で成形される、付記４７に記載のシステム。
〔付記４９〕
前記コイルの１つ以上の特徴が、少なくとも予測可能なサイズ又は予測可能な形状で成形される１つ以上の固化形状に前記第２の流体を成形する前記第１の流体の１つ以上の流体力学的性質を制御する、付記４８に記載のシステム。
〔付記５０〕
前記コイルの１つ以上の特徴は、少なくとも前記コイルの１つ以上の直径、前記コイルの１つ以上の幾何形状、前記コイルの１つ以上の内部構造、前記コイルの１つ以上の配向、又は前記コイルの１つ以上の長さを含む、付記４９に記載のシステム。
〔付記５１〕
前記コイルの１つ以上の特徴は前記コイルの配向の変化を含む、付記４９に記載のシステム。
〔付記５２〕
前記コイルの１つ以上の特徴はコイルの直径の変化を含む、付記４９に記載のシステム。
〔付記５３〕
前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させるように構成された混合ノズルを更に備えた、付記３３に記載のシステム。
〔付記５４〕
前記第２の流体が前記第１の流体に平行流として導入されるように前記混合ノズル内に配置された管を更に備えた、付記５３に記載のシステム。
〔付記５５〕
前記第２の流体が前記第１の流体に垂直流として導入されるように前記混合ノズル内に配置された管を更に備えた、付記５３に記載のシステム。
〔付記５６〕
前記第１の流体は前記１つ以上のコールド表面の少なくとも一部分をコーティングし、前記第２の流体が前記１つ以上のコールド表面に付着することを阻止する、付記３６に記載のシステム。
〔付記５７〕
前記第１の流体を保持するように構成された第１の格納容器と、
前記第２の流体を保持するように構成された第２の格納容器を更に備えた、付記５６に記載のシステム。
〔付記５８〕
前記第１の格納容器からの前記第１の流体を、前記１つ以上のコールド表面に供給する為に前記第２の格納容器からの前記第２の流体と結合するように構成されたコンバイナを更に備えた、付記５７に記載のシステム。
〔付記５９〕
前記第１の格納容器に結合された第１の導管と、
前記第２の格納容器に結合された第２の導管を更に備え、前記第１の導管及び前記第２の導管は、前記第１の流体及び前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面に別々に供給するように構成されている、付記５７に記載のシステム。
〔付記６０〕
前記第１の導管は、前記１つ以上の固形物リムーバーに結合されて前記１つ以上のコールド表面への前記第１の流体の供給を促進する、付記５９に記載のシステム。
〔付記６１〕
前記１つ以上のコールド表面は金属で構成される、付記３５に記載のシステム。
〔付記６２〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去するように構成された前記１つ以上の固形物リムーバーは、固化した形態の前記第２の流体を円筒形状のコールド表面から除去する為のオーガを含む、付記３６に記載のシステム。
〔付記６３〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去するように構成された前記１つ以上の固形物リムーバーは、固化した形態の前記第２の流体をドラム形状のコールド表面から除去する為の回転式スクラッパーを含む、付記３６に記載のシステム。
〔付記６４〕
固化した形態の前記第２の流体を前記１つ以上のコールド表面から除去するように構成された前記１つ以上の固形物リムーバーは、固化した形態の前記第２の流体を１つ以上の平坦なコールド表面から除去する為の１つ以上の線状スクラッパーを含む、付記３６に記載のシステム。
〔付記６５〕
前記第１の流体は炭化水素油を含み、前記第２の流体は水を含む、付記３５に記載のシステム。
１００ システム
１０２ 第２の流体
１０４ 第１の流体
１０９ コールド表面
１０２ 第２の流体
１０４ 第１の流体
１０９ コールド表面
Claims (19)
- 固形物製造方法であって、
第１の流体の第１の流れを形成すること、
前記第１の流体の前記第１の流れの中に第２の流体を混入させて、前記第１の流体と第２の流体とを含む第２の流れを形成することであって、前記第１の流体と前記第２の流体は互いに非混和性である、こと、
前記第１の流体内に混入された前記第２の流体の前記第２の流れをコイルを通して流すこと、及び
前記コイルの内部で、前記第１の流体内に混入された前記第２の流体を固化することを含む、
方法。 - 前記第１の流体は非極性物質を含み、前記第２の流体は極性物質を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記第１の流体は少なくとも炭化水素油、芳香油、フッ素油又はシリコーン油を含む、請求項２に記載の方法。
- 前記第２の流体は少なくとも、水、酸性酸、ギ酸、炭素環状酸、硫酸、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ｔｅｒｔ－ブチル、又はＤＭＳＯを含む、請求項２に記載の方法。
- 前記第１の流体は極性物質を含み、前記第２の流体は非極性物質を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記第１の流体は少なくとも、水、アルコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ＤＭＳＯ、アンモニア又は硝酸を含む、請求項５に記載の方法。
- 前記第２の流体は少なくともフッ素油、クレゾール、高分子量シリコーン油、高分子量炭化水素油、高分子量パラフィン、熱硬化性樹脂又は金属合金を含む、請求項５に記載の方法。
- 前記第１の流体は水を含み、前記第２の流体は少なくとも高分子量パラフィン又は熱硬化性樹脂を含む、請求項５に記載の方法。
- 前記第１の流体は芳香油を含み、前記第２の流体は水を含む、請求項１に記載の方法。
- 更に、前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させる前に前記第１の流体を冷却することを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記第１の流体と第２の流体は同時に冷却される、請求項１に記載の方法。
- 前記第１の流体の１つ以上の流体力学的性質が、第２の流体を１つ以上の固化形状に成形する、請求項１に記載の方法。
- 前記１つ以上の固化形状は少なくとも１つの予測可能なサイズ又は１つの予測可能な形状で成形される、請求項１２に記載の方法。
- 前記コイルの１つ以上の特徴が、少なくとも予測可能なサイズ又は予測可能な形状で成形される１つ以上の固化形状に前記第２の流体を成形する前記第１の流体の１つ以上の流体力学的性質を制御する、請求項１３に記載の方法。
- 前記コイルの１つ以上の特徴は、少なくとも前記コイルの１つ以上の直径、前記コイルの１つ以上の幾何形状、前記コイルの１つ以上の内部構造、前記コイルの１つ以上の配向、又は前記コイルの１つ以上の長さを含む、請求項１４に記載の方法。
- 前記コイルの１つ以上の特徴は前記コイルの配向の変化を含む、請求項１４に記載の方法。
- 前記コイルの１つ以上の特徴は前記コイルの直径の変化を含む、請求項１４に記載の方法。
- 前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させることは、前記第２の流体を前記第１の流体に平行流として導入することを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記第１の流体内に前記第２の流体を混入させることは、前記第２の流体を前記第１の流体に垂直流として導入することを含む、請求項１に記載の方法。
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