(57)【要約】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。
2013545956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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１８に記載の熱伝達装置。
【請求項２０】
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１８に記載の熱伝達装置。
【請求項２１】
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２０に記載の熱伝達装置。
【請求項２２】
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２０に記載の熱伝達装置。
【請求項２３】
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１８に記載の熱伝達装置。
【請求項２４】
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２３に記載の熱伝達装置。
【請求項２５】
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１８に記載の熱伝達装置。
【請求項２６】
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２５に記載の熱伝達装置。
【請求項２７】
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１８に記載の熱伝達装置。
【請求項２８】
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、
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。
【請求項２９】
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２８に記載の方法。
【請求項３０】
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２８に記載の方法。
【請求項３１】
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２８に記載の方法。
【請求項３２】
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２８に記載の方法。
【請求項３３】
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２８に記載の方法。
【請求項３４】
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２８に記載の方法。
【請求項３５】
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３４に記載の方法。
【請求項３６】
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２８に記載の方法。
【請求項３７】
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２８に記載の方法。
【請求項３８】
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３７に記載の方法。
【請求項３９】
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２８に記載の方法。
【請求項４０】
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。
【請求項４１】
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４０に記載の熱伝達システム。
【請求項４２】
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４１に記載の熱伝達システム。
【請求項４３】
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４０に記載の熱伝達システム。
【請求項４４】
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４０に記載の熱伝達システム。
【請求項４５】
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４０に記載の熱伝達システム。
【請求項４６】
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４０に記載の熱伝達システム。
【請求項４７】
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４０に記載の熱伝達システム。
【請求項４８】
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４０に記載の熱伝達装置。
【請求項４９】
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。
【請求項５０】
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４９に記載の方法。
【請求項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、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４９に記載の方法。
【請求項５２】
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４９に記載の方法。
【請求項５３】
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４９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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  ＴＥＣＨＮ��ＬＯＧＩＥＳ」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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願（代理人整理番号６９５４５−８７０１ＵＳ）
【特許文献２】米国特許出願第１２／８５７，５１５号明細書
【特許文献３】米国特許出願第１２／８５７，２２８号明細書
【特許文献４】米国特許出願第１２／８５７，５４６号明細書
【特許文献５】米国特許出願第１２／８５７，２２８号明細書
【特許文献６】米国特許出願（代理人整理番号６９５４５−８８０１ＵＳ１）
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本技術の一実施例に従って構成される熱伝達装置の概略断面図である。
【図２Ａ】本技術の他の実施例に従って構成される熱伝達装置の概略断面図である。
【図２Ｂ】本技術の他の実施例に従って構成される熱伝達装置の概略断面図である。
【図３Ａ】本技術のさらなる実施例に従って第１の方向に動作する熱伝達装置の概略断面図である。
【図３Ｂ】第１の方向とは逆方向の第２の方向に動作する図３Ａにおける熱伝達装置の概略断面図である。
【図４Ａ】本技術の実施例に従って構成される熱伝達装置の概略平面図である。
【図４Ｂ】本技術の実施例に従って構成される熱伝達装置の概略平面図である。
【図４Ｃ】本技術の付加的な一実施例に従って構成される熱伝達装置の概略断面図である。
【図５Ａ】本技術の一実施例に従った代表的な環境中の熱伝達システムの概略図である。
【図５Ｂ】図５Ａの熱伝達システムの一部における拡大した動作図である。
【図６Ａ】本技術の他の実施例に従った代表的な環境中の熱伝達システムの概略図である。
【図６Ｂ】図６Ａの熱伝達システムの一部における拡大した動作図である。
【図７Ａ】本技術のさらに他の実施例に従った代表的な環境中の熱伝達システムの概略図である。
【図７Ｂ】図７Ａにおける熱伝達システムの一部の拡大動作図である。
【図７Ｃ】図７Ａにおける熱伝達システムの一部の拡大動作図である。
【図７Ｄ】本技術のさらに他の実施例に従った代表的な環境中の熱伝達システムの概略図である。
【図８Ａ】本技術のさらなる実施例に従った代表的な環境中の熱伝達システムの概略図である。
【図８Ｂ】本技術のさらなる実施例に従った代表的な環境中の熱伝達システムの概略図である。
【図９Ａ】本技術の付加的な一実施例に従った代表的な環境中の熱伝達システムの断面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの細部９Ｂにおける拡大図である。
【図１０】本技術のさらなる実施例に従って構成される熱伝達装置の概略断面図である。
【図１１】本技術のさらに他の実施例に従った代表的な環境中で示される熱伝達システム１１００の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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「���ＨＥＭＩＣＡＬ  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  ＦＯ���  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。
【図１】
2013545956.tif 000003
【図２Ａ】
2013545956.tif 000004
【図２Ｂ】
2013545956.tif 000005
【図３Ａ】
2013545956.tif 000006
【図３Ｂ】
2013545956.tif 000007
【図４Ａ】
2013545956.tif 000008
【図４Ｂ】
2013545956.tif 000009
【図４Ｃ】
2013545956.tif 000010
【図５Ａ】
2013545956.tif 000011
【図５Ｂ】
2013545956.tif 000012
【図６Ａ】
2013545956.tif 000013
【図６Ｂ】
2013545956.tif 000014
【図７Ａ】
2013545956.tif 000015
【図７Ｂ】
2013545956.tif 000016
【図７Ｃ】
2013545956.tif 000017
【図７Ｄ】
2013545956.tif 000018
【図８Ａ】
2013545956.tif 000019
【図８Ｂ】
2013545956.tif 000020
【図９Ａ】
2013545956.tif 000021
【図９Ｂ】
2013545956.tif 000022
【図１０】
2013545956.tif 000023
【図１１】
2013545956.tif 000024
【国際調査報告】
2013545956.tif 000025
2013545956.tif 000026