特許ウォッチ

公開番号2025094085
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2025043415,2021523877
出願日2025-03-18,2019-10-31
発明の名称蒸気の凝縮
出願人ブレイクスルー・テクノロジーズ・エルエルシー,Breakthrough Technologies, LLC
代理人個人
主分類B03C 3/00 20060101AFI20250617BHJP(液体による,または,風力テーブルまたはジグによる固体物質の分離;固体物質または流体から固体物質の磁気または静電気による分離,高圧電界による分離)
要約【課題】周囲空気から水滴または蒸気を捕集するためのエアロゾル凝縮システムの提供。
【解決手段】エアロゾル凝縮システム100であって、電源130に電気的に接続されているソース電極110と、空気流に含まれるエアロゾルをシンク電極に収集するためのシンク電極125を含む凝縮器120と、エアロゾルを凝縮器に導くように構成されたダクト140と、を含み、ソース電極110およびシンク電極125はダクト140内に電界を生成するエアロゾル凝縮システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
システムであって、
ソース電極であって、前記ソース電極に電圧を印加する電源に電気的に接続されている、ソース電極と、
空気流に含まれるエアロゾルを収集するためのシンク電極を含む凝縮器と、
前記エアロゾルを前記凝縮器に導くように構成されたダクトと、
を含み、
前記ソース電極および前記シンク電極は、前記ダクト内に電界を生成するように構成されている、システム。

発明の詳細な説明【開示の内容】
【０００１】
〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２０１８年１１月２日に出願された米国仮特許出願第６２／７５４，６７３号、２０１８年１２月１４日に出願された同第６２／７７９，８４７号、および２０１９年９月２０日に出願された同第６２／９０３，５９６号からの優先権の利益を主張するものであり、これらの開示内容は、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
続きを表示（約 2,000 文字）【０００２】
〔技術分野〕
本主題は、一般に、蒸気の凝縮、例えば、水蒸気凝縮システムに関する。
【０００３】
〔背景〕
水の捕集（Scavenging）は、世界の多くの地域における水不足問題に対する持続可能な解決策となり得る。淡水化は、液体、特に水を浄化する一形態であり、塩水から塩および他のミネラルをある程度除去するプロセスを指す。淡水化によって、塩水は、人間の消費、灌漑、または他の用途に適した淡水に変換され得る。比較的高いエネルギー消費により、海水淡水化のコストは、一般的に代替案（例えば、河川または地下水からの淡水、水のリサイクル、水の保全など）よりも高いが、代替案が常に利用できるわけではない。逆浸透は水を浄化するもう１つのプロセスである。しかしながら、逆浸透は高価な膜および高い圧力を使用し、かなりのエネルギーを必要とする。
【０００４】
〔概要〕
本開示の一態様は、エアロゾル凝縮システムを提供する。システムは、ソース電極であって、ソース電極に電圧を印加する電源に電気的に接続されている、ソース電極と、空気流に含まれるエアロゾルを収集するためのシンク電極（sink electrode）を含む凝縮器と、エアロゾルを凝縮器に導くように構成されたダクトと、を含むことができる。ソース電極およびシンク電極は、ダクト内に電界を生成することができる。
【０００５】
以下の特徴のうちの１つ以上は、任意の実行可能な組み合わせで含めることができる。例えば、ソース電極はソースメッシュを含むことができ、ソースメッシュはワイヤの第１のネットワークを含むことができる。例えば、ソースメッシュは、０．５ｍｍ～５ｍｍのワイヤ直径を含むことができ、ソースメッシュの開口部の特徴的な寸法は、１ｍｍ～１５ｍｍとすることができる。ソースメッシュは、ステンレス鋼、ニッケル、導電性ポリマー、または導電性シリコーンを含むことができる。ソースメッシュは、それぞれがワイヤのネットワークを含む複数の層を含むことができる。シンク電極は、凝縮メッシュを含むことができ、凝縮メッシュは、ワイヤの第２のネットワークを含む。シンク電極は、少なくとも重力によって沈殿する液滴を形成するために、凝縮メッシュ上でエアロゾルを凝縮することができる。
【０００６】
凝縮器は、第１の相対湿度を有する空気流を受容するように構成された入口と、第１の相対湿度より低い第２の相対湿度を有する空気流を排出するように構成された出口と、液滴を収集するように構成されたリザーバと、を含むことができる。凝縮メッシュは、０．５ｍｍ～５ｍｍのワイヤ直径を含むことができ、凝縮メッシュの開口部の特徴的な寸法は、１ｍｍ～１５ｍｍとすることができる。凝縮メッシュは、ステンレス鋼、ニッケル、導電性ポリマー、または導電性シリコーンを含むことができる。凝縮メッシュは、それぞれがワイヤのネットワークを含む複数の層を含むことができる。
【０００７】
電源は、２０Ｖ～１０ｋＶの電圧を生成する直流（ＤＣ）電源を含むことができる。シンク電極は、電気的に接地されるか、またはシンク電極に反対の電荷を与える反対の電源に接続されることができる。
【０００８】
このシステムは、エアロゾルを含む空気流を、ソース電極を通してダクトに沿って凝縮器まで駆動するように構成された送風機を含むことができる。また、ダクトの断面積を空気流の流れ方向に沿って大きくすることができ、シンク電極を空気流の流れ方向に向かって突出する凸状形状に配置してもよい。
【０００９】
別の態様では、エアロゾルを凝縮する方法は、ソース電極とシンク電極との間に電界を印加することであって、ソース電極が、ソース電極に電圧を印加する電源に電気的に接続される、ことと、空気流に含まれるエアロゾルをシンク電極において液滴に凝縮することと、凝縮された液滴を収集することと、を含むことができる。この方法は、送風機でダクトに沿って空気流を吹き付けることも含むことができる。電界は、２０Ｖ～１０ｋＶの電圧を生成する直流（ＤＣ）電源で印加することができる。シンク電極は、電気的に接地されるか、またはシンク電極に反対の電荷を与える反対の電源に接続されることができる。
【００１０】
さらに別の態様では、エアロゾル凝縮システムは、ソース電極であって、ソース電極に電圧を印加する電源に電気的に接続されている、ソース電極と、空気流に含まれるエアロゾルを収集するためのシンク電極を含む凝縮器と、を含むことができる。ソース電極およびシンク電極は、電界を生成することができ、シンク電極は、少なくとも重力によって沈殿する液滴を形成するために、凝縮器メッシュ上でエアロゾルを凝縮することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許