JP6737715B2 - 復熱の方法、システム、及び装置 - Google Patents
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Description
米国政府のライセンス権
本発明は、米国科学財団によって与えられた契約1533939での米国政府支援にて行われた。米政府は、本発明の一定の権利を有する。
Claims (25)
- 熱を復熱する方法であって、
固体を収容しているタンクの少なくとも一部分に第1の流体を導入するステップと、
前記第1の流体が、前記タンク内に収容されている前記固体の少なくとも周囲又は中を通る際に、前記固体と前記第1の流体との間で熱を交換させることにより加熱された第1の流体を生成するステップと、
前記固体を収容している前記タンクの前記少なくとも一部分から、前記加熱された第1の流体を抽出するステップと、
前記第1の流体が前記固体の少なくとも周囲又は中を通った後に、前記固体の少なくとも一部を、前記タンクの下部の中を通るように動かすステップと、
前記固体の前記少なくとも一部を、前記タンクの前記下部の中を通るように動かした後に、前記固体の前記少なくとも一部を凝固点抑制剤と組み合わせて、第2の流体を生成するステップと、
前記第2の流体への熱的な熱伝達のための熱交換器の中を、前記加熱された第1の流体を通過させるステップであって、前記加熱された第1の流体は、前記熱交換器を通過する際に冷却される、前記通過させるステップと、
を含む方法。 - 前記熱交換器を通過した後の前記冷却された第1の流体を、前記タンクに通して再循環させるステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記固体の前記少なくとも一部を、前記タンクの前記下部の中を通るように動かす前記ステップは、重力を利用する、請求項1に記載の方法。
- 前記固体を収容している前記タンクに前記第1の流体を導入する前記ステップは、1つ以上の、垂直方向を向いた注入器を利用することを含む、請求項1に記載の方法。
- 少なくともポンプ、コンプレッサ、又はブロワを利用して、少なくとも、前記導入するステップ、又は前記抽出するステップを促進することを更に含む、請求項4に記載の方法。
- 前記固体を収容している前記タンクに前記第1の流体を導入する前記ステップは、前記熱交換器を利用して、前記第1の流体に対する浮力を発生させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記タンク内で1つ以上の間仕切りを利用して、前記固体を前記熱交換器から分離することを更に含む、請求項6に記載の方法。
- 前記第1の流体は不活性流体を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記不活性流体は空気を含み、前記固体は氷を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記固体は相転移材料を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の流体は、凝固点抑制剤と相転移材料との組み合わせの少なくとも一部を含む、請求項10に記載の方法。
- 熱を復熱するシステムであって、
固体を保持するように構成されたタンクと、
第1の流体が前記固体の少なくとも周囲又は中を通って前記固体と熱を交換することにより加熱された第1の流体を生成するように、前記固体を保持するように構成された前記タンクの少なくとも一部分に前記第1の流体を導入することを促進するように構成された流体導入器と、
前記固体を収容している前記タンクから、前記加熱された第1の流体を抽出するための手段と、
熱交換器であって、
前記加熱された第1の流体が、前記熱交換器の中を通過する際に冷却されるように、前記タンクと結合するように、且つ、
第2の流体へ熱を熱的に伝達するように構成された前記熱交換器と、を備え、
前記流体導入器は、少なくとも、前記第1の流体が前記固体の少なくとも周囲又は中を通るとき、又は通った後に、前記固体の少なくとも一部が前記タンクの下部の中を通って動くように、前記タンクと結合するように構成されており、
前記タンクは更に、前記固体の前記少なくとも一部を、前記タンクの前記下部の中を通るように動かした後に、前記固体の前記少なくとも一部を凝固点抑制剤と組み合わせて、前記第2の流体を生成するように構成されている、
システム。 - 前記流体導入器は更に、前記固体の前記少なくとも一部が、重力を利用して、前記タンクの前記下部の中を通って動くように、構成されている、請求項12に記載のシステム。
- 前記流体導入器は、1つ以上の垂直方向注入器を備える、請求項13に記載のシステム。
- 前記第1の流体が前記タンクの少なくとも一部分の中を動くことを促進する為に、少なくとも、前記流体導入器と結合されたポンプ、コンプレッサ、又はブロワを更に備える、請求項14に記載のシステム。
- 熱交換器は、前記第1の流体に対して浮力を発生させるように、前記タンクに対して配置される、請求項12に記載のシステム。
- 前記流体導入器は、前記固体を前記熱交換器から分離するように構成された1つ以上の間仕切りを備える、請求項16に記載のシステム。
- 前記第1の流体は不活性流体を含む、請求項12に記載のシステム。
- 前記不活性流体は空気を含み、前記固体は氷を含む、請求項18に記載のシステム。
- 前記固体は相転移材料を含む、請求項12に記載のシステム。
- 前記第2の流体は、凝固点抑制剤と相転移材料との組み合わせの少なくとも一部を含む、請求項20に記載のシステム。
- 製氷機を用いて水から前記固体を形成するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の流体への熱的な熱伝達のための熱交換器の中を、前記加熱された第1の流体を通過させるステップは、前記水から形成された前記固体と、前記水から形成された前記固体の前記少なくとも一部と凝固点抑制剤との組み合わせから形成された前記第2の流体との間で、熱が復熱される結果をもたらす、請求項22に記載の方法。
- 水から前記固体を形成する製氷機を更に備える、請求項12に記載のシステム。
- 前記熱交換器は、前記第2の流体へ熱を熱的に伝達することにより、前記水から形成された前記固体と、前記水から形成された前記固体の前記少なくとも一部と前記凝固点抑制剤との組み合わせから形成された前記第2の流体との間で、熱が復熱される結果をもたらすように構成されている、請求項24に記載のシステム。
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