KR101234411B1 - 고체 물질 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법및 장치 - Google Patents

고체 물질 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101234411B1
KR101234411B1 KR1020077005857A KR20077005857A KR101234411B1 KR 101234411 B1 KR101234411 B1 KR 101234411B1 KR 1020077005857 A KR1020077005857 A KR 1020077005857A KR 20077005857 A KR20077005857 A KR 20077005857A KR 101234411 B1 KR101234411 B1 KR 101234411B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
sonic
sublayer
intensity
thin layered
Prior art date
Application number
KR1020077005857A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070052304A (ko
Inventor
니엘스 크레브스
Original Assignee
포스 테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 포스 테크놀로지 filed Critical 포스 테크놀로지
Publication of KR20070052304A publication Critical patent/KR20070052304A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101234411B1 publication Critical patent/KR101234411B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/10—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing sonic or ultrasonic vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/008—Processes for carrying out reactions under cavitation conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0278—Feeding reactive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/16—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with particles being subjected to vibrations or pulsations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/384—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • F15D1/10—Influencing flow of fluids around bodies of solid material
    • F15D1/12—Influencing flow of fluids around bodies of solid material by influencing the boundary layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/02—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by influencing fluid boundary
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/10—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by imparting a pulsating motion to the flow, e.g. by sonic vibration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1241—Natural gas or methane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 소닉 장치(및 방법)에 관한 것인데, 여기서 가스는 물체를 둘러싸거나, 적어도 물체의 표면에 접촉하고, 장치는 높은 세기의 음파 또는 초음파를 최소한 물체의 표면에 적용하는 소닉 수단을 포함하며, 높은 세기의 음파 또는 초음파는 소닉 장치의 사용 동안에, 높은 세기의 음파 또는 초음파가 물체의 표면에 전파하는 매체인 가스에 직접 적용되어, 이로써 물체의 표면에서 얇은 층으로 된 서브층이 감소되고/되거나 최소화된다. 얇은 층으로 된 서브층의 감소는 증가된 열 이동 효율성을 제공하고/하거나 증가된 촉매 속도를 제공하고/하거나 및 증가된 가스 교환을 제공한다.
소닉 장치, 서브층

Description

고체 물질 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR ENHANCING A PROCESS INVOLVING A SOLID OBJECT AND A GAS}
본 발명은 얇은 층으로 된 서브층을 감소시킴으로써, 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 소닉 장치(sonic device)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 얇은 층으로 된 서브층을 감소시켜 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법에 관한 것이다.
어떠한 열 흐름도 온도 차이 없이 가능하지 않다. 그러므로 공기/가스 및 물체의 표면 사이의 열 유동은 가스 및 표면 사이의 온도차에 정비례할 것이고, 표면 전도성, 즉 Φ=h(ta-ts)을 갖는데, 여기서 Φ는 열 유동, h는 표면 전도성, ts는 표면 온도 및 ta는 주변 가스 온도를 나타낸다. 표면 전도성은 W/m2K로 측정된다.
열 에너지는 온도가 감소하는 방향으로 이동하는 경향이 있다. 열 전달은 전도, 대류 또는 방사의 프로세스에 의해서 발생할 수 있다. 열은 분자의 영구적인 움직임에 관련된 에너지이고, 온도는 이런 움직임의 세기의 측정치이다. 다른 온도의 물질이 접할 때, 더 강한 분자는 충돌에 의해 그들의 열 에너지의 일부를 덜 강한 분자로 전달한다. 이 프로세스가 열 전도 프로세스이다. 이는, 열이 불투명한 고체를 통해 흐를 수 있는 유일한 방법이다.
열 에너지는 전도에 의해서 가스를 통해 이동될 수 있고 또한, 한 영역으로부터 다른 영역으로의 가스의 움직임에 의해 이동될 수 있다. 이런 가스 움직임에 관련된 열 이동 프로세스는 대류라 칭해진다. 가스 움직임이 온도 차에 의해서 성립되는 부양력에 의해서만 야기될 때, 프로세스는 자연 대류 또는 자유 대류라 칭해지지만, 가스 움직임이 팬(fan) 등과 같은 일부 다른 메커니즘에 의해 야기되면, 강제 대류라 칭해진다.
거의 모든 특별히 발생하는 가스 흐름에 대해서, 흐름 상황은, 흐름 상황이 얇게되는(도2a에서 예컨대 203으로 보여짐) 모든 표면을 덮는 층을 제외하고, 스트리밍 체적의 전체에서 소용돌이칠(turbulent) 것이다. 이런 층은, 주로 얇은 층으로 된 서브 층(laminar sub-layer)이라 칭해진다. 이런 층의 두께는 흐름의 레이놀즈 수(Reynolds number of the flow)의 감소 함수이므로, 높은 흐름 속도에서, 얇은 층으로 된 서브층의 두께가 감소할 것이다.
얇은 층으로 된 서브 층을 가로지르는 열 이동은, 얇은 층으로 된 흐름의 특성으로 인해 전도 또는 방사에 의할 것이다.
방사를 고려하면, 모든 물리적인 물체는 계속 전자기적인 방사의 방출에 의해서 에너지를 손실하고 그들 상에서 발생하는 다른 물체로부터의 일부 방사를 흡수함으로써 에너지를 얻는다. 이런 방사에 의한 열 이동 프로세스는 방사 물체 사이의 공간에 어떤 물체 없이 발생할 수 있다.
전도를 고려하면, 얇은 층으로 된 서브층을 가로지르는 질량 이동은 다만, 확산에 의해 이루어질 것이다. 열 교환기에 관한 기술에서, 가스로부터 고체 표면으로의 열 이동 또는 전송에 대한 주요 장애는 가스의 경계층인데, 이는 고체 표면에 들러붙게 된다. 가스의 움직임이 충분히 소용돌이칠 때에도, 열 전송을 방해하는 얇은 층으로 된 서브층이 존재하게 된다. 소닉을 갖는 가스를 이동시키거나, 외부 진동 발생기로 구획을 진동시키는 것과 같이, 상기 문제를 극복하기 위한 다양한 방법 및 유형이 제안되고 있고, 이들 방법이 어느 정도 효과적이지만, 이들 방법은, 얇은 층으로 된 서브층을 효과적인 최소화하는 동시에 이들 방법을 유효화시키기에 충분한 크기의 영역을 커버하는데는 그 능력이 제한된다.
마찬가지로, 촉매 표면과의 가스 반응을 포함하는 촉매 프로세스의 속도는, 많은 것들 중에서도 가스 분자와 촉매 표면 간의 상호 작용에 의해 제한되는데, 즉 촉매 표면으로 반응물의 공급 및 촉매 표면으로부터 반응 생성물의 이동에 의해서 제한된다. 그러므로, 촉매 표면을 덮는 얇은 층으로 된 서브층을 통한 질량 이동은 단지 반응물 및 반응 생성물의 확산에 의해 행해질 수 있다.
유사하게, 가스의 한 종류 또는 가스들의 혼합물이 가스의 다른 조성물로 능동적으로 바뀔 때 용기의 내부 표면을 플러시(flush) 하는데 필요로 되는 시간이 얇은 층으로 된 서브층 내의 가스를 바꾸도록 하는 시간으로 제한된다. 이런 변화는 단지 확산에 의해 행해질 수 있다.
특허 명세서 US 4,501,319호는 두 유체 사이(즉, 물체 및 가스/공기 사이가 아님)의 증가된 열 이동에 관한 것이고, 정상파 패턴을 정함으로써 얇은 층으로 된 서브층의 두께를 최소화시켜 증가된 열 이동을 제공한다. 그러나 얇은 층으로 된 서브층을 최소화하기 위한 정상파 패턴의 사용은 매우 효과적이지 않고 얇은 층으로 된 서브층의 변화를 가져오지 않는데(이로써 열 이동이 증가함), 정상파 패턴의 선명도가 표면에 걸쳐 노드의 고정적이고 반복적인 위치를 포함하기 때문이다. 이런 노드에서, 가스 분자의 어떠한 배기 또는 속도도 없다.
미국 명세서 US 4,835,958호는 가스 터빈의 회전할 수 있는 블레이드(blade) 상에서 생산 동작을 위한 프로세스를 개시한다. 개시된 프로세스는 냉각 미디어로써 스트림 및 노즐의 표면상에서 얇은 층으로 된 스트림 필름의 분열을 포함하여 증가된 열 이동을 가능하게 한다. 이는 소닉 충격을 정하여 얇은 층으로 된 서브층을 붕괴시킨다. 충격파에 의해서 덮히는 표면 에어리어는 충격파를 발생시키는데 사용되는 표면 에어리어와 비교되어야만 하고 제안된 방법은 본 발명에서 행해지는 것만큼 큰 에어리어를 통해 얇은 층으로 된 서브층을 감소시키지 않는데(이로써 열 이동을 증가시킴), 초음파가 충격파보다 해당 물체의 더 큰 부분을 통해 퍼지기 때문이다.
특허 명세서 US 6,629,412호는 열 및 전기 둘 다를 생성하는 터빈 발생기에 관한 것이다. 설명은 열 교환기를 포함하는데, 이는 (열 교환기의 표면에서 공동에 의해 형성된) 음향 공진기를 사용하여 얇은 층으로 된 경계층의 형성을 막는다. 공진기는 열 교환기의 표면에 걸쳐 가스 흐름과 같은 음향 와동(acoustic vortices)을 발생시키고, 이로써 표면에 걸쳐 가스에 소용돌이를 발생한다. 발생된 소용돌이는 얇은 층으로 된 층의 크기를 감소시키지만(도2a 참조), 발생된 음향 에너지는 충분히 높지 않아서, 서브층을 최소화시키는 데는 충분히 효과적이지 않다.
특허 명세서 JP 07112119호는 초음파를 적용하는 촉매 프로세스를 강화하여 다공성 고체 촉매를 통해 유동 경계 필름을 어지럽히는 것에 관한 것이다. 배열은 격막(diaphragm)을 통해 소스/발진기로부터 그 후에 가스로 초음파의 효과적이지 않은 커플링을 제공한다. 이는 음향 임피던스에서 큰 차이에 관한 것인데, 이는 임의의 고체-가스 전송에 적용될 것이다.
특허 명세서 US 4,347,983호는 초음파를 발생시키는 장치에 관한 것이다. 초음파는 액체 또는 가스층의 붕괴에 의해 열 이동을 강화하는데 유용할 수 있다고 개시한다. 촉매 효과는 분자 분석, 자유 이온의 생성, 혼합 및 다른 효과로 인해 개선될 수 있다. 그러나 이런 배열은 얇은 층으로 된 서브층의 붕괴를 제기하지 않는다. 게다가, 이런 배열은 효율적으로 얇은 층으로 된 서브층을 붕괴시키는데 필요로 되는 충분히 높은 레벨에서 음향 압력을 발생시키는데 매우 적절하지 않다. 게다가 촉매 효과 즉, 분자 분석 및 자유 이온의 생성의 개선은 가스 매체가 아니라 액체 매체에서 이런 환경하에 단지 발생하는 효과이다.
특허 명세서 JP 2000 325903호는 초음파 가스 흐름을 스프레이함으로써 섬유로부터 먼지를 제거하는 방법을 개시하고, 여기서 광섬유 주변에 발생되는 가스의 경계층이 초음파에 의해 부서져 경계층의 지면이 제거될 수 있다. 초음파를 사용하여 이런 소용돌이 층을 생성하는 것은 오염을 제거하기 위해서 강화된 효과를 가질 것이다. 그러나, 얇은 층으로 된 서브층을 제거하거나 없애기에 충분한 음파 세기가 주어지지 않기 때문에 다른 프로세스에서 사용된다면 경계층의 단점이 감소되는 매우 효율적인 방법이 개시되지 않는다.
특허 명세서 JP 07031974호는 물이 흐르는 이온 교환 레진을 사용하여 물에서 이온에 대한 흡수 방법을 개시한다. 초음파 발생 장치는 물 및 이온 교환 레진을 조사(irradiate)하여 흐름의 경계층이 부서지고 확산 동작이 가속화된다.
이런 명세서에 논의되는 경계층은 얇은 층으로 된 서브층이 아니다. 단지 물의 사용이 개시된다. 물 및 가스에서 음파 압력은 직접 비교할 수 없다. 가스 및 점성이 많지 않은 흐름 미디어에서 음향 압력은 질량 밀도, 음파의 속도 및 분자(원자)의 진동 속도의 산물이다. 물에서 음파의 속도는 예컨대, 공기에서보다 4배 더 높고, 물의 밀도는 공기에서보다 거의 3차원 더 높다. 그러므로, 입자의 진동의 동일한 속도가 가스에서보다 물에서 음향 압력이 3000-5000배 더 증폭되는 결과를 가져온다. 이런 매우 큰 양의 차이는 가스 및 액체에서 음향 파장 발생 및 전파 프로세스 사이에 세트의 질적인 차이를 가져온다. 그러므로, 가스를 갖는 물의 단순한 교환은 효율적으로 상당한 감소를 포함하고 이런 명세서의 해결책은 그러므로 고체 표면 및 가스 환경을 포함하며 프로세스를 강화하는데 적합하지 않다.
특허 명세서 US 6,360,763호는 고체 표면상의 공기 경계층이 음향 제트의 사용에 의해서 분리되는 장치 및 프로세스를 개시한다. 개시된 경계층은 얇은 층으로 된 서브층이 아니다. 게다가, 음향 제트는 다수의 주파수에 의해서 다뤄지는데, 여기서 하나 이상 주파수가 그들의 서브-하모닉이고, 다른 위상을 가지며, 확성기가 신호에 의해 와이어로 다뤄지는 주요 흐름 내에서 진동하는 0 질량 플럭스 유동 흐름을 획득하는데 사용된다. 확성기에 적용되는 가해지는 신호는 60Hz의 주파수이다. 일반적으로, 가스 압력 공진 발생기(즉, 확성기)로서 전기적인 음향 변환기의 사용 및 다름 예의 피에조 플랩, 솔레노이드 밸브와 같은 가스 압력 공진 발생기가 제공된다.
이런 가스 압력 공진 발생기는 음파를 사용하여, 진동에 의해 동작하고, 고체는 가스에 접촉하므로, 가스로 진동을 전송한다. 고체 및 가스에 대한 음향 임피던스에서의 거대한 차이(임피던스의 비율이 거의 30000내지 50000배임)로 인해서, 대부분의 발생된 음향 에너지가 고체-가스 인터페이스에서 고체 내로 다시 반사되어, 얇은 층으로 된 서브 층을 제거하거나 감소시키는데 충분히 높은 세기를 갖는 음파 또는 초음파를 발생시키는 이런 방법이 불가능하다. 예를 들어, 총 음향 에너지의 99.9895%는 알루미늄/공기 인터페이스 상에서 고체로 다시 반사된다. 유지되는 140dB(46W/m2)를 또한 갖는, 이런 고체/가스 장벽을 극복하기 위한 음향 파장에 대해서 거의 440000W/m2의 초기 세기를 갖어야만 한다.
본 발명의 목적은 (다른 것들 중에서도) 종래 상술된 단점을 해결하는 얇은 층으로 된 서브층을 감소시키는 장치(및 상응하는 방법)를 제공하는 것이다.
확산이 느린 프로세스이기 때문에, 임의의 열 또는 질량 이동의 효율성을 증가시키기 위해서 즉, 또한 고체 표면 근처의 가스의 변화 또는 촉매 프로세스를 위해서 가능한 많이 얇은 층으로 된 서브층의 두께를 감소시키는 것은 매우 유용하다.
특히, 본 발명의 목적은, 상술된 얇은 층으로 된 서브층 및 관련된 확산 프로세스(들)의 제한을 최소화시키는 것이다.
더 큰 표면 에어리어가 효과적으로 커버될 수 있도록 하는 방법으로, 얇은 층으로 된 서브층을 효과적인 최소화하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.
본 발명의 부가적인 목적은, 얇은 층으로 된 서브층의 최소화가 열 이동의 효율성을 상당히 증가시키는 실제 구현을 제공하는 것이다.
본 발명의 부가적인 목적은, 얇은 층으로 된 서브층의 최소화가 촉매 프로세스의 효율성을 상당히 증가시키는 실제 구현을 제공하는데, 여기서 촉매는 고체 표면을 갖고 반응물은 가스이다.
본 발명의 부가적인 목적은, 얇은 층으로 된 서브층의 최소화가 체적의 플러싱(flushing)의 효율을 상당히 증가시켜, 가스의 조성을 바꾸는 실제 구현을 제공한다.
그중에서도 특히 이런 목적은 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 소닉 장치(및 상응하는 방법)에 의해 성취되는데, 여기서 가스는 물체를 둘러싸고, 적어도 물체의 표면에 접촉하며, 장치는 적어도 물체의 표면에 높은 강도의 음파 또는 초음파를 적용하는 소닉 수단을 포함하는데, 여기서 높은 세기의 음파 또는 초음파는 소닉 장치의 사용 동안에 또한 매체인 가스에 직접 적용되는데, 여기서 높은 세기의 음파 또는 초음파는 물체의 표면으로 전파됨으로써, 물체의 표면에서 얇은 층으로 된 서브층이 감소되고/되거나 최소화된다.
이런 방법으로, 물체의 표면상의 얇은 층으로 된 서브층이 최소화되거나 감소된다. 게다가, 얇은 층으로 된 서브층은 큰 에어리어 또는 물체의 표면의 전체 에어리어에 걸쳐 감소된다.
게다가, 예컨대, 다른 유형의 소닉파에 비해 높은 세기의 음파 또는 초음파의 더 큰 세기로 인해 얇은 층으로 된 서브층의 최소화에 관한 더 큰 효율성이 제공된다.
게다가, 높은 세기의 음파 또는 초음파가 (임의의 고체 전송기로부터 열을 전달하기 위해서 촉매 또는 물체에서 초음파를 발생시키는 대신) 물체를 둘러싸는 공기/가스(또는 적어도 물체의 관련된 표면을 둘러싸는 공기/가스)에 직접 발생되기 때문에, 관련된 프로세스의 더 큰 효율성이 획득된다. 이런 방법으로, 세기를 덜 완충하는 것이 성취되어, 공기/가스로의 높은 세기의 음파/초음파 고체 전송기 사이에 변화로부터 어떠한 손실도 실질적으로 없게 된다. 이런 손실은 음향 임피던스에서 큰 차이가 있을 때마다 발생할 것이고, 그렇지 않으면 임의의 고체-가스 변환에 적용할 것이다.
가스의 높은 세기의 음파 또는 초음파는 가스 분자의 매우 높은 속도 및 배기의 결과를 가져온다. 예를 들어, 160dB는 4.5m/s이 입자 속도 및 22,000Hz에서 33㎛의 배기에 상응한다. 다시 말해서, 분자의 역학 에너지는 상당히 증가되었다.
한 실시예에서, 높은 세기의 음파 또는 초음파의 음파 세기는 거의 140-160dB의 범위로부터 선택된다. 대안적으로 160dB보다 크다.
바람직한 실시예에서, 소닉 수단은: 통로를 한정하는 내부 및 외부, 개구 및 내부에 제공되는 공동을 포함하는데, 여기서 상기 소닉 수단은 가압된 가스를 수용하여 상기 개구로 가압된 가스를 통과시키도록 적응되고, 가압된 가스는 공동을 향하는 제트로 배출된다.
한 실시예에서, 상기 표면의 온도는 상기 가스의 온도보다 더 높고, 상기 프로세스는 열 교환 프로세스이며, 이로써 상기 얇은 층으로 된 서브층의 감소 및/또는 최소화가 상기 물체로부터 상기 가스로 열 교환을 증가시킨다.
이런 방법으로, 표면으로부터 주변 가스/공기로의 강제 열 흐름이 전도를 증가시키고 얇은 층으로 된 서브층을 최소화시킴으로써 제공된다. 높은 세기의 음파 또는 초음파가 가스 분자 및 표면 사이의 상호 작용, 예컨대 열 전도를 증가시켜 그 후에 표면에서 수동적이거나 능동적인 대류에 의해 야기 될 수 있는데, 즉, 증가된 열 이동 효과가 얇은 층으로 된 서브층의 감소로 인해 제공된다.
이는 예컨대, 열 이동이 물체의 표면으로부터 주변 공기/가스로 충분하지 않을 때/매우 작을 때, 물체의 냉각 및/또는 가스의 가열이 필요로 될 때 필요로 할 수 있다. 이는 매우 큰 얇은 층으로 된 서브층이 충분하지 않고/ 감소된 열 이동을 야기하는 경우이거나, 더 작은 열 교환기가 사용되기를 희망하는 경우일 것이다. 이런 방법으로, 서브층의 최소화의 최대화가 제공되어 표면으로부터 공기로의 열 흐름이 증가된다.
대안적인 실시예에서, 상기 표면의 온도는 상기 가스의 온도보다 낮고, 상기 프로세스는 열 교환 프로세스인데, 이로써 얇은 층으로 된 서브층의 상기 감소 및/또는 최소화가 상기 가스로부터 상기 물체로의 열 교환을 증가시킨다.
이런 방법으로, 주변 가스/공기로부터 표면으로의 강제 열 흐름은 얇은 층으로 된 층을 최소화시켜 전도를 증가시킴으로써 제공된다. 이는 예컨대, 열 이동이 주변 공기/가스로부터 물체의 표면으로 충분하지 않고/매우 작을 때, 공기/가스의 냉각 및/또는 물체의 가열을 희망할 때 바람직하다.
한 실시예에서, 상기 물체의 표면은 촉매이고, 상기 가스는 적어도 하나의 촉매 반응물을 포함하며, 상기 프로세스는 촉매 프로세스이고, 이로써 얇은 층으로 된 서브층의 상기 감소는 상기 촉매 프로세스의 속도를 증가시킨다.
이런 방법으로, 촉매 표면상의 공기/가스에서 촉매 프로세스의 반응 시간의 감소(즉, 촉매 프로세스의 속도 증가)가 표면에 높은 세기의 음파 또는 초음파를 적용함으로써 제공된다. 이로써, 가스 분자 및 촉매의 표면 사이의 강제 상호 작용이 성립된다. 높은 세기의 음파 또는 초음파는 가스 분자 및 표면 사이의 상호 작용을 얇은 층으로 된 서브층을 최소화시켜 증가시키고, 그러므로 촉매 프로세스의 속도를 증가시킨다.
이런 프로세스는 이미 종래 기술에서 널리 공지되고 설명된, 유체 내의 촉매 프로세스를 돕는 초음파와 동일하지 않다는 것을 주의하자. 가스 내의 실제 음파 압력은 예컨대 촉매 프로세스를 돕는 초음파에 대한 유체에 사용되는 것보다 매우 작을 것이다. 유사하게는, 가스 내의 캐비테이션(cavitation) 프로세스가 가능하지 않을 것이다.
이는 예컨대, 촉매 프로세스의 속도가 충분하지 않고/ 매우 작을 때 또는 더 작은 촉매가 사용되기를 희망할 때 바람직하다.
한 실시예에서, 상기 표면은 소정의 체적의 내부 표면이고, 상기 프로세스는 상기 가스 및 이전 가스 조성물 사이의 가스 조성물의 변화이고, 얇은 층으로 된 서브층의 감소가 내부 표면에서 가스의 분자 및 상기 이전 가스 조성물 사이의 상호 작용을 증가시킴으로써 가스 교환을 증가시킨다.
이런 방법에서, 음량에서 가스 교환 동안에 필요한 플러싱 시간의 감소는 표면에 높은 세기의 음파 또는 초음파를 적용함으로써 표면의 얇은 층으로 된 서브층에 걸쳐 확산 동안에 필요로 되는 시간을 감소시킴으로써 제공된다. 이로써, 소정의 체적의 내부 표면에서 가스 분자 및 이전 가스 조성물 사이의 강제 상호 작용이 성립된다. 높은 세기의 음파 또는 초음파는 얇은 층으로 된 서브층을 최소화함으로써 표면에서 가스 분자 및 이전 가스 조성물 사이의 상호 작용을 증가시키고, 즉 가스 교환을 증가시키므로, 새로운 평형 상태를 성립하는 속도를 증가시킨다.
이는 예컨대, 새로운 가스 혼합물을 갖는 플러싱(고체 표면을 포함)의 시간이 새로운 평형 상태가 설정될 때에 비해 충분하지 않거나 매우 느릴 때 바람직하다. 이는 예컨대, 산소 등을 제거함으로써 식품 등에서 보호하는/비활성의 가스의 충진 또는 용접 동안에 보호 가스의 사용에 관련된다.
본 발명은 또한 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법에 관한 것이고, 여기서 가스는 물체를 둘러싸거나 최소한 물체의 표면에 접촉하고, 방법은: 소닉 수단에 의해 최소한 물체의 표면에 높은 세기의 음파 또는 초음파를 적용하는 단계를 포함하는데, 여기서 높은 세기의 음파 또는 초음파를 물체의 표면에 전파하는 매체인 가스에 직접 높은 세기의 음파 또는 초음파가 적용되고, 물체의 표면에서 얇은 층으로 된 서브층이 감소되고/되거나 최소화된다.
이의 방법 및 실시예는 이의 장치 및 실시예들에 대응하므로 동일한 이유들로 동일한 장점들을 갖는다.
본 발명에 따르는 방법의 유리한 실시예는 종속항에서 한정되고 아래에서 상세히 설명된다.
본 발명은 또한 냉각 채널을 포함하는 노즐에 관한 것이고, 사용 동안에 상기 냉각 채널을 상기 채널에 분포된 초음파를 발생시키는 소닉 장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한 사용 동안에 적어도 상기 인쇄 회로 기판 또는 소자의 일부를 냉각시키도록 배열된 하나 이상의 싱크(sink) 및 하나 이상의 팬을 포함하는 인쇄 회로 기판에 관한 것이고, 사익 인쇄 회로 기판은 또한 사용 동안에 하나 이상의 싱크의 적어도 일부를 향하는 초음파를 발생시키는 소닉 장치를 포함한다.
본 발명의 이런 양상 및 다른 양상은 도면에 도시된 실시예를 참조하여 명백해지고 명료해질 것이다.
도1a는 주변 또는 접촉 공기/가스로 소정의 열 이동을 갖거나 소정의 촉매 프로세스 반응 시간을 갖거나 종래 기술에 따르는 소정의 플러싱 시간을 갖는 물체를 개략적으로 도시하는 도면;
도1b는 열 이동, 촉매 프로세스 반응 시간 및/또는 본 발명이 적용될 때, 도1a의 물체에 관련된 플러싱 시간을 개략적으로 도시하는 도면;
도2a는 종래 기술에 따라 물체의 표면의 (소용돌이) 흐름을 개략적으로 도시하는 도면;
도2b는 본 발명을 따르는 물체의 표면을 둘러싸거나 접촉하는 공기/가스로/ 내에 높은 세기의 음파 또는 초음파를 적용하는 효과가 도시되는, 본 발명을 따르는 물체의 표면의 흐름이 개략적으로 도시하는 도면;
도3a는 높은 세기의 음파 또는 초음파를 발생시키는 장치의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시하는 도면;
도3b는 디스크 형태의 디스크 제트의 형태인 초음파 장치의 실시예;
도3c는 개구(302)의 형태를 도시하는 도3b에서 초음파 장치(301)의 지름을 따라 가스 통로(303) 및 공동(304)이 더 명확한 부분도;
도3d는 신장된 몸체로 나타내지는 초음파 장치의 대안적인 실시예를 도시하는 도면;
도3e는 도3d에서와 동일한 유형의 초음파 장치이지만 폐쇄 곡면으로 나타내지는 초음파 장치를 도시하는 도면;
도3f는 도3d에서와 동일한 유형의 초음파 장치이지만 개방 곡면으로 나타내지는 초음파 장치를 도시하는 도면;
도4a는 냉각 가스에 대한 냉각 채널 및 다기관을 도시하는 노즐의 분해도; 및
도4b는 본 발명의 한 실시예를 따르는 다기관에서 초음파 발생기의 한 예시적인 대체를 도시하는 도면.
도1a는 둘러싸거나 접촉하는 공기/가스에 소정의 열 이동을 갖거나 소정의 촉매 프로세스 반응 시간을 갖거나 종래 기술을 따르는 소정의 플러싱 시간을 갖는 물체를 개략적으로 도시한다.
물체(100)는 온도가 T1인 표면을 갖는 것으로 도시된다. 주변 가스 또는 점선으로 도시된, 물체(100)의 관련된 표면에 접촉하는 가스는 T0의 온도를 가지며, 여기서 T1>T0이다.
본 발명의 제1 양상에 따르면, 열 에너지가 온도를 감소시키는 방향으로 새로 바뀌는 경향이 있다. 열 이동은 전도, 대류 또는 방사의 프로세스에 의해서 발생될 수 있다. 열은 분자의 영구적인 움직임에 관련된 에너지이고 온도는 이런 움직임의 세기의 측정치이다. 다른 온도에서 물질이 더 강한 분자 이동에 접할 때, 약간의 그들의 열 에너지는 물질이 다른 온도에서 있을 때, 더 강한 분자는 그들의 열 에너지의 일부를 덜 강한 분자로 충돌에 의해 전달한다. 이것이 열 전도 프로세스이다. 단지 열이 불투명한 고체를 통해 흐를 수 있는 방법이다.
종래 방법은 예컨대, 표면에 걸쳐 정상파 패턴을 정하여 이런 얇은 층으로 된 서브층을 감소시키는 여러 방법을 제안했다. 그러나 얇은 층으로 된 서브층을 최소화시키기 위한 정상파 패턴의 사용은 얇은 층으로 된 서브층의 매우 효과적이거나 큰 감소를 제공하지 않는데, 정상파 패턴의 선명도가 표면에 걸쳐 노드의 고정적이고 반복적인 위치를 포함하기 때문이다. 이런 노드에서, 가스 분자의 어떠한 배기 또는 속도도 없다. 다른 방법은 충격파의 사용을 제안하는데, 이는 다시 표면의 작은 부분을 덮는 단점이 있다. 마침내, 표면에서 음향 소용돌이를 발생시키거나 고체, 표면 자체로부터 또는 전송기로부터 음향 에너지를 전송하도록 제안된다. 이런 결과를 가져오지 않는 그들 전부는 얇은 층으로 된 서브층을 감소시키는 효율성을 제공하는 매우 높은 레벨의 세기를 갖는다. 도1a의 조건은 제1 양상에 따라 소정의 열 이동(1)의 결과를 가져온다.
본 발명의 제2 양상에 따르면, 도1a는 촉매인 물체(100)를 개략적으로 도시한다. 반응물은 주변 또는 접촉 가스(들)(500)이고, 촉매 프로덕트(100)는 확산에 의해서 얇은 층으로 된 서브층을 통해 이동해야 한다. 촉매는 온도(T1)를 갖고, 가스 형태의 반응물(들)은 온도(T0)를 갖는다.
이전의 방법은 고체 바 및 격막을 통해 고체 변환기로부터 음향 에너지(높은 주파수 진동)를 전달하는 방법을 제안해왔다. 음향 에너지는 가스(500) 내로 방출되고, 이로써 다공성 고체 촉매의 외부 표면상에 유체 경계 필름을 어지럽힌다. 그러나 배열은 가스(500)의 격막으로부터 초음파의 효과적이지 않은 커플링을 제공한다. 이는 음향적인 임피던스에서 큰 차이에 관한 것이고, 이는 임의의 고체-가스 변환에 적용될 것이다. 도1a의 조건은 제2 양상에 따라 소정의 촉매 프로세스 반응 시간(1)의 결과를 가져온다.
본 발명의 제3 양상에 따르면, 도1a는 체적의 내부 벽인 물체(100)를 개략적으로 도시하는데, 여기서 가스(500) 조성물이 바뀌게 될 것이다. 새로운 가스(특별히 도시되지 않음) 및 이전 가스(500)는 확산에 의해서 얇은 층으로 된 서브층을 통하여 이동되어야만 한다. 체적의 내부 벽은 온도(T1)를 갖고, 이전 가스(500)는 온도(T0)를 갖는다.
도1a의 조건은 제3 양상에 따라 새로운 평형 조건이 성립되기 전에 소정의 플러싱 시간(1)의 결과를 가져온다.
세 개의 상술된 양상은 일부 프로세스가 동시에 발생될 수 있기 때문에 한정되지 않는다고 주의하자.
도1b는 본 발명이 적용될 때 도1a의 물체에 관한 열 이동, 촉매 프로세스 반응 시간 및/또는 플러싱 시간을 개략적으로 도시한다. 본 발명이 적용되는 상황을 제외하고 도1a의 물체(100)가 도시된다. 물체(100)는 도1a에서와 동일한 온도(T1)를 갖고, 주변 또는 접촉 가스(500)는 또한 도1a에서와 동일한 온도(T0)를 갖는다.
제1 양상에 따르면, 물체(100)(또는 물체의 표면)는 본 발명에 따라 접촉 또는 주변 가스(들)의 높은 세기의 음파 또는 초음파를 받는다. 이는 가스 분자의 매우 높은 속도 및 배기의 결과를 가져온다. 다시 말해서, 분자의 키네틱 에너지는 초음파 또는 매우 강한 음파를 겪게 되어 상당히 증가된다. 도1b는 매우 강한 음파 또는 초음파가 가스 분자 및 표면 사이의 상호 작용, 예컨대 열 전도를 증가시켜 그 후에 도2a 및 도2b에 대해 더 상세히 설명되는 바와 같이, 표면에서 수동적이거나 능동적인 대류에 의해서 야기될 수 있는데, 즉 증가된 열 이동 효과가 얇은 층으로 된 서브층의 감소로 인해 제공되는 것으로 도시된다. 본 발명의 애플리케이션은 도1a의 열 이동(1)보다 큰 소정의 열 이동(2)의 결과를 가져온다.
열 전달의 제한은 효과적인 촉매 프로세스에서의 동일한 제한과 동일하기 때문에, 본 발명은 또한 물체의 표면에 높은 세기의 음파 또는 초음파를 적용하여 촉매 표면의 표면상에서 공기/가스의 촉매 프로세스의 반응 시간을 감소시키는 방법을 제공한다. 본 발명의 제2 양상에 따라, 가스 분자 및 촉매의 표면 사이의 강제 상호 작용이 성립되는데, 높은 세기의 초음파가 도2a 및 도2b에 대해 상세히 설명되는 바와 같이 얇은 층으로 된 서브층을 최소화시킬 것이기 때문이다. 결과적으로 확산 시간이 감소될 것이고 그러므로 촉매 프로세스의 속도가 증가한다. 본 발명을 적용하는 것은 도1a의 촉매 프로세스 반응 시간(1)보다 더 작고/더 짧은 소정의 촉매 프로세스 반응 시간(2)의 결과를 가져온다.
이런 프로세스는 이미 종래 기술에서 널리 공지되고 설명된, 유체 내의 촉매 프로세스를 돕는 초음파와 동일하지 않다는 것을 주의하자. 가스 내의 실제 음파 압력은 예컨대 촉매 프로세스를 돕는 초음파에 대한 유체에 사용되는 것보다 매우 작을 것이다. 유사하게는, 가스 내의 캐비테이션 프로세스(cavitations processes)가 가능하지 않을 것이다.
열 전달의 제한이 서브층을 통한 효과적인 확산에서의 동일한 제한과 동일하기 때문에, 본 발명은 또한 음량에서 가스 조성이 바뀔 때, 물체의 표면에 높은 세기의 음파 또는 초음파를 적용함으로써 새로운 평형 상태를 성립하기 위한 시간을 감소시키는 방법을 제공한다. 본 발명의 제3 양상에 따라, 음량의 표면에서 가스 분자 및 이전 가스 사이의 강제 상호 작용이 성립되는데, 높은 세기의 초음파가 도2a 및 도2b에 대해 상세히 설명되는 바와 같이 얇은 층으로 된 서브층을 최소화하기 때문이다. 결과적으로, 확산 시간은 감소할 것이고 새로운 평형 상태를 성립하는 속도를 증가시킨다. 본 발명을 적용하는 것은 도1a의 플러싱 시간(1)보다 더 작고/더 짧은 소정의 플러싱 시간(2)의 결과를 가져온다.
가스는 예컨대, 공기, 흐름 또는 다른 종류의 가스일 수 있다.
도2a는 종래 기술에 따르는, 물체 표면의 (소용돌이) 흐름을 개략적으로 도시한다. 표면(204)을 둘러싸거나 접촉하는 가스를 갖는 물체의 표면(204)이 도시된다. 상술된 바와 같이, 열 에너지는 전도에 의해서 가스를 통해 이동될 수 있고 또한 한 영역에서 다른 영역으로 가스의 움직임에 의해서 이동될 수 있다. 가스 움직임에 관한 이런 열 이동의 프로세스는 대류라 칭해진다. 가스 움직임은 온도 차이에 의해서 성립되는 부양력에 의해서만 야기될 때, 프로세스는 일반적으로 자연 대류 또는 자유 대류라 칭해지지만; 가스 움직임이 팬(fan) 등과 같은 일부 다른 메커니즘에 의해 야기된다면, 강제 대류라 칭해진다. 강제 대류의 조건에서, 표면(204) 근처에 얇은 층으로 된 경계층(201)이 있을 것이다. 이 층의 두께는 흐름의 레이놀즈 수의 감소 함수이어서, 높은 흐름 속도에서, 얇은 층으로 된 경계 층(201)의 두께가 감소할 것이다. 흐름이 소용돌이가 될 때, 층은 소용돌이 경계층(202)과 얇은 층으로 된 서브층(203)으로 나뉜다. 거의 모든 특별히 발생하는 가스 흐름에 대해서, 흐름 상황이 표면(204)을 덮는 얇은 층으로 된 서브층(203)을 제외하고 흐름 상황이 스트리밍 볼륨의 전체에서 소용돌이칠 것이고, 여기서 흐름 상황은 얇은 층으로 되어있다. 얇은 층으로 된 서브층(203)의 가스 분자 또는 입자(205)를 고려하면, 속도(206)가 실질적으로 표면(204)에 평행하고 얇은 층으로 된 서브층(203)의 속도와 동일할 것이다. 얇은 층으로 된 서브층 전반의 열 이동은 얇은 층으로 된 흐름의 특성으로 인해 전도 또는 방사에 의한 것이다. 얇은 층으로 된 서브층 전반의 질량 이동은 단지 확산에 의한 것이다. 얇은 층으로 된 서브층(203)의 존재는 최상이거나 효과적인 열 이동 또는 증가된 질량 이동을 제공하지 않는다. 서브층 전반의 임의의 질량 이동은 확산에 의한 것이어야만 하므로, 주로 전체 질량 이동에서 최종적인 제한 인자이다.
도2b는 물체의 표면의 흐름을 개략적으로 도시하는데, 여기서 본 발명에 따라 물체의 표면을 둘러싸거나 접촉하는 공기/가스(500)로/에 높은 세기의 음파 또는 초음파를 적용하는 효과가 도시된다. 특히, 도2b는 표면(204)에 높은 세기의 음파 또는 초음파를 적용하는 조건을 도시한다. 다시 얇은 층으로 된 층에서 가스 분자/입자(205)를 고려하면, 속도(206)는 실질적으로 표면(204)에 평행할 것이고 이전에 초음파를 적용하는 얇은 층으로 된 층의 속도와 동일하다. 도2b에서 표면(204)으로 방출되는 음파 영역의 방향에서, 분자(205)의 발진 속도는 화살표(207)로 나타내지는 바와 같이 상당히 증가된다. 예와 같이, 최대 속도 v=4.5m/sec 및 배기 +/- 32㎛가 성취되는데, 여기서 초음파 주파수 f=22kHz이고 음파 세기는 160dB이다. 도2b에서 상응하는(종의) 배기는 실질적으로 0인데, 분자가 표면을 따라 얇은 층으로 된 공기 스트림을 따르기 때문이다. 결과에서, 초음파는 얇은 층으로 된 서브층을 최소화함으로써 전도성을 증가시켜 표면으로부터 주변 가스/공기(500)로 강제 열 흐름을 성립할 것이다. 음파 세기는 한 실시예에서 100dB 이거나 그 이상이다. 다른 실시예에서, 음파 세기는 140dB이거나 그 이상이다. 음파 세기가 거의 140-160dB의 범위에서 선택되는 것이 바람직하다. 음파 세기는 160dB보다 클 수 있다.
최소화된 얇은 층으로 된 서브층은 (표면의 온도가 주변 또는 접촉 가스의 온도보다 더 크다면) 표면(204)으로부터 주변 또는 접촉 가스(500)의 열 이동이 증가되는 효과를 갖는다. 게다가, 표면/물체가 촉매이고 주변 가스가 반응물을 포함한다면 최소화는 촉매 프로세스 반응 시간이 감소되는 효과를 가질 것이다. 게다가, 최소화는 플러싱 시간이 감소되는 효과를 가질 것이다.
한 실시예에서, 본 발명은 천연 가스 및 스트림으로부터 수소를 발생시키는 프로세스의 속도를 높이는데 사용된다. 이런 실시예에서 천연 가스 및 스트림은 일반적으로 공지된 바와 같은 프로세스의 속도를 강화시키는 촉매의 표면에서 보내진다. 게다가, 천연 가스 또는 스트림(또는 둘 다는)은 초음파가 아래에 설명되는 바와 같이 전파하는 매체일 수 있다. 효율은 다른 경우에 상기 설명된 바와 같은 초음파의 영향에 의해 증가된다.
도3a는 높은 세기의 음파 또는 초음파를 발생시키는 장치(301)의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한다. 가압된 가스는, 튜브 또는 챔버(309)로부터 외부(305) 및 내부(306)에 의해 한정된 통로(303)를 통해 개구(302)로 통과되고, 이 개구로부터 가스는 내부(306)에 제공되는 공동(304)을 향하는 제트로 배출된다. 가스 압력이 충분히 높다면, 공동(304)으로 공급되는 가스 내에, 발진이 공동(304) 및 개구(302)의 디멘션에 의해서 한정되는 주파수로 생성된다. 도3a에 도시된 유형의 초음파 장치는 4기압 정도의 가스 압력에서 160dBSPL에 이르는 초음파 음향 압력을 발생시킬 수 있다. 초음파 장치는 예컨대 황동, 알루미늄, 스테인리스 스틸 또는 임의의 다른 충분히 강한 재료로 만들어져서 장치가 사용 동안에 겪는 음향 압력 및 온도를 견딜 수 있다. 동작의 방법이 또한 도3a에 도시되고, 발생된 초음파(307)는 물체(100)의 표면 즉, 열 교환기 또는 촉매 또는 체적의 내부를 향하도록 보내진다.
가압된 가스는 물체에 접촉하거나 둘러싸는 가스와 다를 수 있다는 것을 주의하자.
도3b는 디스크 형 디스크 제트의 형태로 초음파 장치의 실시예를 도시한다. 초음파 장치(301), 즉 소위 디스크 제트의 바람직한 실시예가 도시된다. 장치(301)는 환형의 외부(305) 및 원통형 내부(306)를 포함하는데, 환형 공동(304)은 오목하다. 환형 가스 통로(303)를 통해서, 가스는 공동(304)으로 운반될 수 있는 환형 개구(302)로 확산될 수 있다. 외부(305)는 내부(306)에 관하여 예컨대, 외부(305)의 최하부에 쓰레드(thread) 또는 다른 조정 장치(도시되지 않음)를 제공함으로써 조정할 수 있고, 이는 또한 그 사이에 희망하는 간격이 획득될 때, 내부(306)에 대해 외부(305)를 잠그는 잠금 수단(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 이런 초음파 장치는 4기압의 가스 압력에서 거의 22kHz의 주파수를 발생시킬 수 있다. 그러므로 가스 분자는 4.5m/s의 최대 속도에서 초당 거의 22,000번 3.6㎛까지 새로 바뀔 수 있다. 이런 값은 도시된 실시예를 제한하는 수단이 아니라 거의 초음파 장치의 크기 및 특성에 대한 아이디어를 제공하기 위해서 포함된다.
도3c는 개구(302)의 형태를 도시하는 도3b에서 초음파 장치(301)의 지름을 따라 가스 통로(303) 및 공동(304)이 더 명확한 부분도이다. 개구(302)가 환형이라는 것이 더 명확하다. 가스 통로(303) 및 개구(302)는 실질적으로 환형 외부(305) 및 그 안에 배열된 원통형 내부(306)에 의해서 한정된다. 개구(302)로부터 배출되는 가스 제트는 내부(306)에 형성된 실질적으로 주변을 둘러싸는 공동(304)에 부딪히고, 그 후에 초음파 장치(301)를 빠져나간다. 이미 상술된 바와 같이, 외부(305)는 가스 통로(303)의 외부를 한정하고, 또한 초음파 장치의 개구를 형성하는 그의 내부 경계의 외부 표면을 따라 거의 30°의 각으로 기울어지고, 여기서 가스 제트가 확산될 때 확장될 수 있다. 공동으로 내부 경계의 내부 표면상에서 거의 60°의 상응하는 기울기를 갖는, 상기 기울기는 외부적으로 개구(302)를 한정하는 예리한 각의 둘러싸는 모서리를 형성한다. 내부(306)는 개구와 마주하고, 내부적으로 개구(302)를 한정하는 그의 외부 경계에서 거의 45°의 기울기를 갖는다. 외부(305)는 내부(306)에 대해서 조정될 수 있고, 이로써 공동(304)에 부딪히는 가스 제트의 압력이 조정될 수 있다. 공동(304)이 오목한 내부(306)의 최상부는 또한 거의 45°의 각으로 기울어져서 발진하는 가스 제트가 초음파 장치의 개구에서 확장하도록 한다.
도3d는 초음파 장치의 대안적인 실시예를 도시하는데, 이는 신장된 몸체로 나타내진다. 신장된 실질적으로 레일 형 몸체(301)를 포함하는 초음파 장치가 도시되는데, 몸체는 기능적으로 도3a 및 도3b 각각에 도시된 실시예와 같다. 이런 실시예에서, 외부는 두 개의 분리된 레일형 부분(305a,305b)을 포함하는데, 공동으로 레일형 내부(306)와 함께 초음파 장치(301)를 형성한다. 두 개의 가스 통로(303a,303b)는 외부(305) 및 내부(306)의 두 개의 부분(305a,305b) 사이에 제공된다. 각각의 상기 가스 통로는 내부(306)에 제공된 각각 가스 통로(303a,303b)로부터 두 개의 공동(304a,304b)으로 방출된 가스를 나르는 개구를 갖는다. 이런 실시예의 한 이점은 레일형 몸체가 환형 몸체보다 매우 더 큰 표면 에어리어를 코팅할 수 있다는 것이다. 이런 실시예의 다른 이점은 초음파 장치가 압출성형 프로세스에서 만들어져서, 재료의 비용이 감소될 수 있다는 것이다.
도3e는 도3d에서와 동일한 유형의 초음파 장치이지만 폐쇄 곡면으로 나타내지는 초음파 장치를 도시한다. 도3d에 도시된 가스 장치의 실시예는 직선이어야만 하지 않다. 도3e는 세 개의 환형, 분리된 링으로써 나타내지는 레일형 몸체(301)를 도시한다. 외부 링은 최외각 부(305a)를 한정하고 중간 링은 내부(306)를 한정하며 내부 링은 최내각 외부(305b)를 한정한다. 초음파 장치의 세 개의 부분은 공동으로 도3d의 실시예에서 도시되는 바와 같이 횡단면도를 형성하고, 여기서 두 개의 공동(304a, 304b)이 내부에 제공되며, 최외각 외부(305a) 및 내부(306) 사이의 공간은 외부 가스 통로(303a) 및 외부 개구(202a)를 각각 한정하며, 내부(306) 및 최내각 외부(305b)의 공간은 내부 가스 통로(304b) 및 내부 개구(302b)를 각각 한정한다. 초음파 장치의 이런 실시예는 동시에 매우 큰 에어리어를 코팅하여 큰 물체의 표면을 처리할 수 있다.
도3f는 도3d에서와 동일한 유형의 초음파 장치이지만 개방 곡면으로 나타내지는 초음파 장치를 도시한다. 도시된 바와 같이, 이는 또한 개방 곡면과 같은 그러한 유형의 초음파 장치를 형성할 수 있다. 이런 실시예에서, 기능적인 부분은 도3d에 도시된 것에 상응하고, 다른 세부 사항은 이유에 대한 기준이 행해지는 설명의 이런 부분으로부터 명백해진다. 마찬가지로 또한 도3b에서 도시된 바와 같은 단지 하나의 개구를 갖는 초음속 장치를 형성할 수 있다. 개방 곡면 형태의 초음파 장치가 적용될 수 있는데, 여기서 처리된 물체의 표면은 항상 정리된 형태이다. 시스템은 다른 개방 곡면으로 나타내지는 다수의 초음파 장치가 본 발명을 따르는 다른 장치에 배열되는 것으로 파악된다.
도4a는 냉각 가스에 대한 냉각 채널 및 다기관을 도시하는 노즐을 도시한다. 노즐(600)은 냉각 채널(601) 및 다기관(602)을 포함하는 것으로 도시된다.
예컨대, 로켓에서 사용하기 위한 노즐의 구조는 노즐(600)의 내부 벽의 효과적인 냉각을 설정하는 양상에 의해서 여러 방법으로 제한된다.
얇은 벽을 가지면 매우 약한 구조를 제공하는데, 여기서 사용 동안에 필요한 요구 조건이 충족되지 않는다. 그렇지 않으면, 매우 두꺼운 벽이 효과적으로 냉각될 수 있지 않고, 내부 벽의 표면 온도가 매우 높아질 것이다.
내부 벽의 냉각은 주로 다수의 냉각 채널(601)을 갖는 오목한 벽 구조를 가짐으로써 성립되는데, 여기에 적절한 냉각 가스가 밀어 넣어진다.
냉각의 효율성은 그중에서도 특히 다음에 의해서 제한된다:
- 열효율이 채널의 따뜻한 내부벽으로부터 냉각 가스로의 이동된다. 대류에 의해 전송되는 열의 일부는 이미 상술된 바와 같이, 벽의 표면상에서 얇은 층으로 된 서브층의 두께에 의해서 제한될 것이다. 서브층에서, 열 이동 시간이 확산 시간으로 제한될 것이다. 그리고,
-냉각은 또한 가스 온도가 증가할 때 냉각 가스의 밀도의 변화로 인해 제한된다. 고밀도의 냉각 가스는 가스 속도 및 노즐 지오메트리(geometry)로 인해 노즐의 외부 벽에 대해 밀어 넣어진다. 이런 효과는 내부 표면 근처의 가스가 더 따뜻해짐에 따라 증폭되어 보다 낮은 밀도를 갖는다. 가스에서 전체 열 분포는 그러므로 따뜻한 가스 및 차가운 가스의 충분하지 못한 혼합으로 인해 제한된다.
도4b는 본 발명의 한 실시예를 따르는 다기관에서 초음파 발생기의 한 예시적인 대체를 도시한다.
예컨대, 도4a의 다기관에 상응하고, 예컨대 디스크 제트 등의 공기 역학적인 음향 발생기(301)를 포함하는 다기관이 도시된다. 바람직하게는, 음향 발생기(301)가 냉각 가스 등의 입구에 위치된다. 초음파 발생기(301)는 예컨대 가스의 거의 4 바 압력 강하에 의해 파워될 수 있다. 발생된 초음파는 예컨대, 다기관(602)을 통해 채널(601)에 분포될 것이다.
일차적으로, 고에너지 초음파는 벽으로부터 가스로 두 배까지 더 높은 에너지 이동를 제공하는, 이미 상술된 바와 같은, 얇은 층으로 된 서브층을 붕괴시킬 것이다.
게다가, 고에너지 초음파는 더 냉각되는 가스의 매우 높은 입자 움직임으로 인해서, 냉각 가스의 따뜻한 부분 및 차가운 부분을 혼합할 것이다.
청구항에서, 괄호 사이에 위치한 임의의 참조 부호는 청구항을 제한하는 것으로써 나타내지는 것이 아니다. 단어 "포함하는(comprising)"은 청구항에 리스트 된 것 외의 엘리멘트 또는 단계의 존재를 제외하는 것이 아니다. 단어 "하나의(a)" 또는 "하나의(an)"은 앞의 하나의 엘리멘트가 다수의 엘리멘트의 존재를 제외하는 것이 아니다.

Claims (15)

  1. 가스(500)가 물체(100)를 둘러싸거나 최소한 상기 물체(100)의 표면(204)에 접촉하는, 고체 물체(100) 및 가스(500)를 포함하는 프로세스를 강화하는 소닉 장치에 있어서,
    세기를 갖는 음파 또는 초음파를 적어도 상기 물체(100)의 표면(204)에 적용하는 소닉 수단(301)을 포함하고,
    상기 세기를 갖는 음파 또는 초음파가, 상기 소닉 장치의 사용 동안에, 상기 세기를 갖는 음파 또는 초음파를 상기 물체의 표면(204)에 전파하는 매체인 상기 가스(500)에 직접 적용되어, 상기 물체(100)의 표면(204)에서 얇은 층으로 된 서브층(203)이 감소되거나 최소화되며, 상기 세기를 갖는 음파 또는 초음파가 140dB이거나 더 큰 세기를 갖는, 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 소닉 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 세기를 갖는 음파 또는 초음파의 음파 세기가 140-160dB이거나 160dB이상의 범위로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 소닉 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 소닉 수단(301)이:
    통로(303)를 한정하는 외부(305) 및 내부(306),
    개구(302), 및
    상기 내부(306)에 제공되는 공동(304)을 포함하는데, 여기서 상기 소닉 수단(301)이 가압된 가스를 수용하고, 상기 개구(302)로 가압된 가스를 통과시키도록 적응되며, 상기 개구로부터 상기 가압된 가스가 상기 공동(304)을 향하는 제트로 배출되는 것을 특징으로 하는 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 소닉 장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 표면(204)의 온도(T1)가 상기 가스(500)의 온도(T0)보다 크고,
    상기 프로세스가 열 교환 프로세스이고, 상기 얇은 층으로 된 서브층(203)의 감소 또는 최소화가 상기 물체(100)로부터 상기 가스(500)로의 열 교환을 증가시키는 것을 특징으로 하는 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 소닉 장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 표면(204)의 온도(T1)가 상기 가스(500)의 온도(T0)보다 더 작고,
    상기 프로세스는 열 교환 프로세스이고, 상기 얇은 층으로 된 서브층(203)의 감소 또는 최소화가 상기 가스(500)로부터 상기 물체(100)로의 열 교환을 증가시키는 것을 특징으로 하는 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 소닉 장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 물체(100)의 표면(204)이 촉매이고, 상기 가스(500)는 적어도 하나의 촉매 반응물을 포함하고,
    상기 프로세스는 촉매 프로세스이고, 상기 얇은 층으로 된 서브층(203)의 감소가 상기 촉매 프로세스의 속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 소닉 장치.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 표면(204)이 소정의 체적의 내부 표면이고,
    상기 프로세스는 상기 내부 표면에서 상기 가스(500)와 이전 가스 조성물 사이의 가스 조성의 변화이고, 상기 얇은 층으로 된 서브층(203)의 감소가 상기 내부 표면에서 상기 가스(500)의 가스 분자와 상기 이전 가스 조성물 사이의 상호 작용을 증가시킴으로써 가스 교환을 증가시키도록 하는 것을 특징으로 하는 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 소닉 장치.
  8. 가스(500)가 물체(100)를 둘러싸거나 최소한 상기 물체(100)의 표면(204)에 접촉하는, 고체 물체(100) 및 가스(500)를 포함하는 프로세스를 강화하는 방법에 있어서,
    소닉 수단에 의해서 최소한 상기 물체(100)의 표면(204)에 세기를 갖는 음파 또는 초음파를 적용하는 단계를 포함하고,
    상기 세기를 갖는 음파 또는 초음파를 상기 물체의 표면(204)에 전파하는 매체인 상기 가스(500)에 상기 세기를 갖는 음파 또는 초음파가 직접 적용되어, 상기 물체(100)의 표면(204)에서 얇은 층으로 된 서브층(203)이 감소되거나 최소화되며, 상기 세기를 갖는 음파 또는 초음파가 140dB이거나 더 큰 세기를 갖는, 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 세기를 갖는 음파 또는 초음파의 음파 세기가, 140-160dB이거나 160dB이상의 범위로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 소닉 수단(301)이:
    통로(303)를 한정하는 외부(305) 및 내부(306),
    개구(302), 및
    상기 내부(306)에 제공되는 공동(304)을 포함하는데, 여기서 상기 방법이:
    상기 소닉 수단(301)에서 가압된 가스를 수용하는 단계,
    상기 가압된 가스를 상기 개구(302)로 통과시키는 단계,
    상기 개구(302)로부터 상기 공동(304)을 향하는 제트로 상기 가압된 가스를 배출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법.
  11. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 표면(204)의 온도(T1)가 상기 가스(500)의 온도(T0)보다 크고,
    상기 프로세스가 열 교환 프로세스이고, 상기 얇은 층으로 된 서브층(203)의 감소 또는 최소화가 상기 물체(100)로부터 상기 가스(500)로의 열 교환을 증가시키는 것을 특징으로 하는 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법.
  12. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 표면(204)의 온도(T1)가 상기 가스(500)의 온도(T0)보다 더 작고,
    상기 프로세스는 열 교환 프로세스이고, 상기 얇은 층으로 된 서브층(203)의 감소 또는 최소화가 상기 가스(500)로부터 상기 물체(100)로의 열 교환을 증가시키는 것을 특징으로 하는 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법.
  13. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 물체(100)의 표면(204)이 촉매이고, 상기 가스(500)는 적어도 하나의 촉매 반응물을 포함하고,
    상기 프로세스는 촉매 프로세스이고, 상기 얇은 층으로 된 서브층(203)의 감소가 상기 촉매 프로세스의 속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법.
  14. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 표면(204)이 소정의 체적의 내부 표면이고,
    상기 프로세스는 상기 내부 표면에서 상기 가스(500)과 이전 가스 조성물 사이의 가스 조성의 변화이고, 상기 얇은 층으로 된 서브층(203)의 감소가 상기 내부 표면에서 상기 가스(500)의 가스 분자와 상기 이전 가스 조성물 사이의 상호 작용을 증가시킴으로써 가스 교환을 증가시키도록 하는 것을 특징으로 하는 고체 물체 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법.
  15. 삭제
KR1020077005857A 2004-08-13 2005-08-15 고체 물질 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법및 장치 KR101234411B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA200401228 2004-08-13
DKPA200401228 2004-08-13
DKPA200500030 2005-01-07
DKPA200500030 2005-01-07
PCT/DK2005/000528 WO2006015604A1 (en) 2004-08-13 2005-08-15 Method and device for enhancing a process involving a solid object and a gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070052304A KR20070052304A (ko) 2007-05-21
KR101234411B1 true KR101234411B1 (ko) 2013-02-18

Family

ID=34993278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077005857A KR101234411B1 (ko) 2004-08-13 2005-08-15 고체 물질 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법및 장치

Country Status (10)

Country Link
US (2) US20070254380A1 (ko)
EP (1) EP1778393B8 (ko)
JP (2) JP2008509000A (ko)
KR (1) KR101234411B1 (ko)
AU (1) AU2005270587B2 (ko)
BR (1) BRPI0514309B1 (ko)
CA (1) CA2576429C (ko)
PL (1) PL1778393T3 (ko)
RU (1) RU2394641C2 (ko)
WO (1) WO2006015604A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0813014D0 (en) * 2008-07-16 2008-08-20 Groveley Detection Ltd Detector and methods of detecting
ES2403785B1 (es) * 2011-09-20 2014-08-04 Universidad Politecnica De Valencia Procedimiento y dispositivo para mejorar la transferencia de materia en procesos a baja temperatura mediante el uso de ultrasonidos de elevada intensidad
USD822156S1 (en) 2017-01-09 2018-07-03 Force Technology Steam nozzle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1153228B (de) * 1958-01-17 1963-08-22 Kohlswa Jernverks Ab Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere zum Zerkleinern oder Aufschliessen eines Materials
GB1293360A (en) * 1968-12-23 1972-10-18 Dumag Offen Handels Ges Dr Tec Method of and apparatus for mixing compressible fluid media
US4347983A (en) * 1979-01-19 1982-09-07 Sontek Industries, Inc. Hyperbolic frequency modulation related to aero/hydrodynamic flow systems
US6360763B1 (en) * 2001-04-20 2002-03-26 United Technologies Corporation Control of flow separation with harmonic forcing and induced separation

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3054191A (en) * 1957-05-17 1962-09-18 Hodgins John Willard Mass transfer from solid to gaseous stage by means of sonic energy
US2997245A (en) * 1958-01-17 1961-08-22 Kohlswa Jernverks Ab Method and device for pulverizing and/or decomposing solid materials
US3005282A (en) 1958-01-28 1961-10-24 Interlego Ag Toy building brick
US3169507A (en) 1961-06-14 1965-02-16 Northern Ind Inc Elastic wave generator
US3175299A (en) * 1961-08-02 1965-03-30 American Sugar Method of drying sugar crystals with acoustic energy and a gas
US3694926A (en) * 1969-07-07 1972-10-03 Dominion Eng Works Ltd Sonic drying of webs
CA901850A (en) * 1970-07-29 1972-06-06 G. Bruinsma Bote Sound generator
US4835958A (en) 1978-10-26 1989-06-06 Rice Ivan G Process for directing a combustion gas stream onto rotatable blades of a gas turbine
US4501319A (en) 1979-04-17 1985-02-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Piezoelectric polymer heat exchanger
SE8306652D0 (sv) 1983-12-02 1983-12-02 Insako Kb Method and apparatus for activating large
DK80689A (da) 1989-02-22 1990-08-23 Lego As Elektrisk kabel
US5367139A (en) 1989-10-23 1994-11-22 International Business Machines Corporation Methods and apparatus for contamination control in plasma processing
JPH04114733A (ja) * 1990-09-06 1992-04-15 Nissho Iwai Corp 触媒反応の促進方法およびその装置
JPH0691062A (ja) 1992-09-16 1994-04-05 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd ブロック玩具用ブロック・ユニット
US5785012A (en) 1992-12-15 1998-07-28 Bha Group Holdings, Inc. Acoustically enhanced combustion method and apparatus
JPH0731974A (ja) * 1993-07-22 1995-02-03 Miura Kenkyusho:Kk イオン交換樹脂による水中のイオン吸着方法及びイオン交換樹脂の再生方法
JP2820599B2 (ja) 1993-08-31 1998-11-05 株式会社伸興 除塵装置
US5687610A (en) 1993-09-22 1997-11-18 Interlego Ag Toy gearbox and a claw clutch therefor
JPH07112119A (ja) * 1993-10-19 1995-05-02 Nippon Steel Corp 多孔質固体触媒の反応を促進する方法
JP3405439B2 (ja) 1996-11-05 2003-05-12 株式会社荏原製作所 固体表面の清浄化方法
JP4055229B2 (ja) * 1997-12-05 2008-03-05 ダイソー株式会社 ハロゲン化アリル類のエポキシ化方法及び使用触媒の再生方法
JPH11335869A (ja) 1998-05-20 1999-12-07 Seiko Epson Corp 表面処理方法及び装置
JP2000040689A (ja) 1998-07-23 2000-02-08 Hitachi Chem Co Ltd プラズマエッチング用電極板
US6383301B1 (en) 1998-08-04 2002-05-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Treatment of deagglomerated particles with plasma-activated species
DK175561B1 (da) 1999-01-11 2004-12-06 Lego As Legetöjsbyggesæt med system til overföring af energi mellem byggeelementer
US6231933B1 (en) 1999-03-18 2001-05-15 Primaxx, Inc. Method and apparatus for metal oxide chemical vapor deposition on a substrate surface
PT1188022E (pt) 1999-05-21 2010-06-21 Barlow Projects Inc Sistema melhorado para queima de combustíveis em massa
JP2000325903A (ja) * 1999-05-25 2000-11-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 長尺の線条体に付着した塵埃の除去方法
US6443796B1 (en) 2000-06-19 2002-09-03 Judith Ann Shackelford Smart blocks
EP1613133B1 (fr) 2000-11-10 2013-01-16 Apit Corp. SA Procédé de traitement par plasma atmosphérique de matériaux conducteurs d'électricité et dispositif pour sa mise en oeuvre
JP2002143644A (ja) * 2000-11-10 2002-05-21 Nippon Shokubai Co Ltd ダイオキシン類を含む排ガスの処理方法
US7288293B2 (en) 2001-03-27 2007-10-30 Apit Corp. S.A. Process for plasma surface treatment and device for realizing the process
US20020182101A1 (en) 2001-03-27 2002-12-05 Pavel Koulik Process and device for plasma surface treatment
DK176184B1 (da) 2001-03-28 2006-12-11 Force Technology Fremgangsmåde og apparat til desinfektion af et emne ved en overfladebehandling
US6554969B1 (en) 2001-07-11 2003-04-29 Advanced Micro Devices, Inc. Acoustically enhanced deposition processes, and systems for performing same
JP2003214600A (ja) * 2002-01-17 2003-07-30 Jfe Engineering Kk 多孔質体に対する流体通過方法及びその装置
US6749666B2 (en) * 2002-04-26 2004-06-15 Board Of Regents, The University Of Texas System Modulated acoustic aggiomeration system and method
US6629412B1 (en) 2002-05-16 2003-10-07 Ut-Battelle, Llc Electricity-producing heating apparatus utilizing a turbine generator in a semi-closed brayton cycle
US6783601B2 (en) * 2002-06-06 2004-08-31 Donald Gray Method for removing particles and non-volatile residue from an object
US20070065596A1 (en) 2003-11-20 2007-03-22 Pavel Koulik Plasma thin-film deposition method
JP2006013903A (ja) 2004-06-25 2006-01-12 Seiko Epson Corp 音響レンズ及びこれを用いた超音波スピーカ
DK200401612A (da) 2004-10-20 2006-04-21 Lego As Legetöjsbyggesystem med funktionsklodser
UA95486C2 (uk) 2006-07-07 2011-08-10 Форс Текнолоджи Спосіб та система для поліпшеного застосування високоінтенсивних акустичних хвиль

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1153228B (de) * 1958-01-17 1963-08-22 Kohlswa Jernverks Ab Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere zum Zerkleinern oder Aufschliessen eines Materials
GB1293360A (en) * 1968-12-23 1972-10-18 Dumag Offen Handels Ges Dr Tec Method of and apparatus for mixing compressible fluid media
US4347983A (en) * 1979-01-19 1982-09-07 Sontek Industries, Inc. Hyperbolic frequency modulation related to aero/hydrodynamic flow systems
US6360763B1 (en) * 2001-04-20 2002-03-26 United Technologies Corporation Control of flow separation with harmonic forcing and induced separation

Also Published As

Publication number Publication date
CA2576429C (en) 2016-05-24
AU2005270587A1 (en) 2006-02-16
EP1778393B1 (en) 2020-06-10
JP2008509000A (ja) 2008-03-27
US9089829B2 (en) 2015-07-28
EP1778393A1 (en) 2007-05-02
BRPI0514309A (pt) 2008-06-10
BRPI0514309B1 (pt) 2016-03-29
KR20070052304A (ko) 2007-05-21
RU2394641C2 (ru) 2010-07-20
CA2576429A1 (en) 2006-02-16
WO2006015604A1 (en) 2006-02-16
PL1778393T3 (pl) 2020-11-16
JP2013230472A (ja) 2013-11-14
RU2007109071A (ru) 2008-09-20
US20130309422A1 (en) 2013-11-21
US20070254380A1 (en) 2007-11-01
EP1778393B8 (en) 2020-08-19
AU2005270587B2 (en) 2009-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6244738B1 (en) Stirrer having ultrasonic vibrators for mixing a sample solution
Riera et al. Airborne ultrasound for the precipitation of smokes and powders and the destruction of foams
US20180122622A1 (en) Enhancing gas-phase reaction in a plasma using high intensity and high power ultrasonic acoustic waves
US9011698B2 (en) Method and devices for sonicating liquids with low-frequency high energy ultrasound
US8343421B2 (en) Method and system for enhanced high intensity acoustic waves application
KR101234411B1 (ko) 고체 물질 및 가스를 포함하며 프로세스를 강화하는 방법및 장치
US6039309A (en) Method and apparatus for producing gas bubbles in a liquid medium
Ito High-intensity aerial ultrasonic source with a stripe-mode vibrating plate for improving convergence capability
JPH03242257A (ja) 微粒化装置
UA94212C2 (uk) Спосіб і пристрій для поліпшення процесу, що включає твердий об'єкт і газ
JP2008509000A5 (ko)
KR102172789B1 (ko) 다주파 생성모듈, 다주파 생성모듈을 이용한 초음파 세정장치
Gallego-Juárez High power ultrasonic transducers for use in gases and interphases
Nomura et al. Flow pattern in a channel during application of ultrasonic vibration
Voronin et al. Bimodal bubble cluster as a result of bubble Fragmentation in a Bipolar Acoustic Pulse
Baudoin et al. High speed and acceleration micrometric jets induced by GHz streaming: a numerical study with direct numerical simulations
Krempel et al. Generating Homogeneous Gas Mixtures by Using Acoustic Waves
Schreck et al. Application of a Flip-Flop Nozzle on Plume Mixing Enhancement
Vér Sound Generation
El Hassan et al. Interaction of a rectangular jet with a slotted plate in presence of a control mechanism: Experimental study of the aeroacoustic field
Tamojkin Transient sound emission during the uniform motion of momentum and mass sources in inhomogeneous media
Buckingham et al. Low-frequency sound from a bubble plume

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160119

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170119

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180118

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190116

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200121

Year of fee payment: 8