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公開番号2024159482
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2024014152
出願日2024-02-01
発明の名称別個の液体吸着剤ループを使用する汚染物質除去システム
出願人ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド,Honeywell International Inc.
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B01D 53/14 20060101AFI20241031BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】全体的により小さく、より軽く、かつ/又はより効率的な汚染物質除去システムを提供する。
【解決手段】環境から汚染物質を除去するための汚染物質除去システムが、水管理システムと二酸化炭素除去システムとを含む。水管理システムは、除湿されたキャビン空気流を生成するために、第1の液体吸着剤を使用してキャビン空気流から水を除去するように構成されており、水スクラバーと水ストリッパーとを含む。二酸化炭素除去システムは、第2の液体吸着剤を使用して、除湿されたキャビン空気流から二酸化炭素を除去するように構成されており、二酸化炭素スクラバーと二酸化炭素ストリッパーとを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
汚染物質除去システムであって、
第１の液体吸着剤を使用してキャビン空気流から水を除去するように構成された水管理システムであって、水スクラバーと水ストリッパーとを備える、水管理システムと、
第２の液体吸着剤を使用して、除湿されたキャビン空気流から二酸化炭素を除去するように構成された二酸化炭素除去システムであって、二酸化炭素スクラバーと二酸化炭素ストリッパーとを備える、二酸化炭素除去システムと、を備える、汚染物質除去システム。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記水スクラバーは、前記キャビン空気流から前記第１の液体吸着剤に水を吸収するように構成されており、
前記水ストリッパーは、前記第１の液体吸着剤から、除染された空気流中に水を脱着するように構成されており、
前記水スクラバー及び前記水ストリッパーの各々は、１つ以上の疎水性多孔質膜を含む中空繊維膜コンタクタを備える、請求項１に記載の汚染物質除去システム。
【請求項３】
前記水管理システムは、前記キャビン空気流から水又は二酸化炭素以外の１つ以上の微量汚染物質を除去するように更に構成されており、除去された前記１つ以上の微量汚染物質は、
それぞれの前記第１又は第２の液体吸着剤中に蓄積された微量汚染物質、又は、
前記第２の液体吸着剤から脱着されており、汚染物質流に排出された微量汚染物質のうちの少なくとも一方である、請求項１に記載の汚染物質除去システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
（政府の権利）
本発明は、ＮＡＳＡ（National Aeronautics and Space Administration）マーシャル宇宙飛行センター（Marshall Space Flight Center）によって授与された助成金契約番号８０ＭＳＦＣ１８Ｃ００４５の下で政府の支援を受けてなされた。政府は、本発明に一定の権利を有する。
続きを表示（約 2,600 文字）【０００２】
（発明の分野）
本開示は、汚染物質除去システムを使用して環境から汚染物質を除去するためのシステム及び技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
環境制御システム（environmental control system、ＥＣＳ）は、調整された空気をキャビン又は他の環境に提供することができる。この調整された空気の一部は、汚染物質を除去するために処理され得る。汚染物質を除去するために使用されるＥＣＳ構成要素は、大きく重い可能性があり、ＥＣＳの全重量を増加させ、様々な流体流を加熱し、冷却し、加圧する大量の電力を消費する可能性がある。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、イオン液体吸着剤などの液体吸着剤を使用してキャビン空気から、二酸化炭素及び水を含む汚染物質を除去するためのシステム及び技術を説明する。汚染物質除去システムは、別個の液体吸着剤ループを使用してそれぞれの汚染物質の濃度を制御するために、水管理システムと二酸化炭素除去システムとを含む。二酸化炭素除去システムは、液体吸着剤への吸収を通じてキャビン空気から二酸化炭素を除去する。液体吸着剤中の水のより高い濃度は、二酸化炭素除去システムによって消費される電力量を増加させ、二酸化炭素を脱着するために使用される真空源に対する負荷を増加させ、真空源における水の凝縮に起因して真空源の信頼性を低下させ得るので、二酸化炭素除去の効率及び二酸化炭素除去システムの構成要素の信頼性は、液体吸着剤中の水の濃度に関連し得る。
【０００５】
二酸化炭素除去のために二酸化炭素除去システムにキャビン空気を直接供給するのではなく、汚染物質除去システムは、キャビン空気を二酸化炭素除去システムに供給する前にキャビン空気中の水の濃度を制御するために、二酸化炭素除去システムの上流に水管理システムを含む。水管理システムは、液体吸着剤への水の吸収によってキャビン空気から水を除去し、キャビンに供給される空気の湿度を維持するために、水の少なくとも一部を処理済みの除染された空気に戻す。液体吸着剤は、二酸化炭素よりも水蒸気を容易に除去することができ、これにより、水の大部分又は全てを空気流から除去し、それによって二酸化炭素除去システムの液体吸着剤によって吸収される水の量を低減することができる。いくつかの例では、高濃度の水を有する液体吸着剤を使用する二酸化炭素除去システムなどとともに、水管理システムは、スクラバー排気からの水を、キャビン空気がスクラバーに入る前にキャビン空気に加えて、二酸化炭素除去システム内に水を保持することができる。場合によっては、水管理システムにおいて水を除去するために使用される液体吸着剤は、二酸化炭素除去システムにおいて二酸化炭素を除去するために使用される液体吸着剤よりも水に対して高い親和性を有するように選択されてもよく、かつ／又はアンモニアなどの他のガス状汚染物質をキャビン空気から除去してもよい。
【０００６】
結果として、二酸化炭素除去システムは、水及び二酸化炭素を除去するために別個の液体吸着剤ループを使用しない汚染物質除去システムよりも、低減されたサイズを有し得、かつ／又は低減された電力量を使用し得る。二酸化炭素除去システムのこの低減されたサイズ、重量、及び／又は電力消費は、水管理システムの比較的小さい構成要素からのサイズ、重量、及び／又は電力消費の任意の増加を相殺し、全体的により小さく、より軽く、かつ／又はより効率的な汚染物質除去システムをもたらし得る。
【０００７】
いくつかの例において、本開示は、環境から汚染物質を除去するための汚染物質除去システムを説明する。汚染物質除去システムは、水管理システムと二酸化炭素除去システムとを含む。水管理システムは、除湿されたキャビン空気流を生成するために、第１の液体吸着剤を使用してキャビン空気流から水を除去するように構成されており、水スクラバーと水ストリッパーとを含む。二酸化炭素除去システムは、第２の液体吸着剤を使用して、除湿されたキャビン空気流から二酸化炭素を除去するように構成されており、二酸化炭素スクラバーと二酸化炭素ストリッパーとを含む。
【０００８】
いくつかの例では、本開示は、環境から汚染物質を除去するための方法であって、水管理システムによって、除湿されたキャビン空気流を生成するために、第１の液体吸着剤を使用してキャビン空気流から水を除去することを含む、方法を説明する。水管理システムは、水スクラバーと水ストリッパーとを含む。本方法は、二酸化炭素除去システムによって、第２の液体吸着剤を使用して、除湿されたキャビン空気流から二酸化炭素を除去することを更に含む。二酸化炭素除去システムは、二酸化炭素スクラバーと二酸化炭素ストリッパーとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
１つ以上の例の詳細を添付図面及び以下の明細書に記載する。他の特徴、目的、及び利点は、明細書、図面、及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
液体吸着剤を使用してキャビン空気流から水及び二酸化炭素を除去するための例示的な汚染物質除去システムを示すブロック図である。
液体吸着剤を使用してキャビン空気流から水及び二酸化炭素を除去するための例示的な汚染物質除去システムを示す概略図である。
液体吸着剤及び膜除湿器を使用してキャビン空気流から水及び二酸化炭素を除去するための例示的な汚染物質除去システムを示す概略図である。
環境から汚染物質を除去するための方法の例示的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示は、液体吸着剤を使用してキャビン空気から、二酸化炭素及び水を含む汚染物質を除去するためのシステム及び技術を説明する。単一の液体吸着剤ループを使用して二酸化炭素と水の両方を除去するのではなく、汚染物質除去システムは、水管理システムと二酸化炭素除去システムとを含み、これらは、二酸化炭素除去システムにおいて二酸化炭素を除去する前に、水管理システムにおいて水を除去するための別個の液体吸着剤ループを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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