[发明专利]过滤设备和方法

说明书

本申请公开一种由多个通道系统形成的过滤设备。每个通道系统包括：形成在板的入口侧上的入口端口；形成在板的出口侧上的不超过一个出口端口；以及形成在板中的通道，该通道耦接至入口端口和出口端口，其中通道系统的入口端口的捕获面积与与入口端口相关联的第一透过率的乘积和通道系统的出口端口的捕获面积与与出口端口相关联的第二透过率的乘积的比大于1。通道系统被配置为在小于比感兴趣对象的平均自由路径大几个数量级的值的尺度上与感兴趣对象交互。一些板实施例被配置为与诸如空气分子、水分子或气溶胶的粒子进行交互。其他板实施例被配置为与诸如电子、光子、声子或声波的波或波状粒子进行交互。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年2月9日提交的美国临时专利申请62/710,120、于2018年12月6日提交的美国临时专利申请62/917,459、于2018年2月12日提交的美国临时专利申请62/710,224、于2018年12月6日提交的美国临时专利申请62/917,461以及于2018年2月23日提交的美国临时专利申请62/710,608的权益，每个上述申请均通过引用整体并入本文。

技术领域

实施例涉及用于过滤、泵送和/或集中诸如波或粒子的对象的设备。

背景技术

根据热力学第二定律的一些定义，热量不可能从低温储存器流向高温储存器。可替代陈述声称，不可能构造一种能将热能直接转换成机械功的热力学设备。

发明内容

过滤器板的示例设备实施例包括形成为具有多个通道系统的板。每个通道系统包括：形成在板的入口侧上的入口端口；形成在板的出口侧上的不超过一个出口端口；以及形成在板中的通道，该通道耦接至入口端口和出口端口，其中第一乘积与第二乘积的比大于1，其中第一乘积是通道系统的入口端口的捕获面积与与入口端口相关联的第一透过率的乘积，并且其中第二乘积是通道系统的出口端口的捕获面积与与出口端口相关联的第二透过率的乘积。

每个通道系统可以进一步包括：形成在所述板的入口侧上的另外多个入口端口；以及形成在板中的另外多个通道，每个通道耦接至不超过一个入口端口并耦接至出口端口。

在一些实施例中，所述通道系统都不包括多于一个所述出口端口。

在一些实施例中，通道系统中的通道都不耦接至多于一个出口端口。

每个通道系统可以可选地包括不超过一个入口端口和不超过一个出口端口，其中锥形通道将入口端口耦接至出口端口。

对于某些通道系统，选定的一个通道耦接至入口端口中的一个和出口端口，并且每个通道系统中的所有其他通道耦接至选定的一个通道。

选定的一个通道可以可选地被形成为线性通道，并且耦接至所述线性通道的其他通道可以被形成为弧形通道。可替代地，一个通道系统中的所有通道可以被形成为线性通道。

对于过滤器板的一些实施例，将要穿过通道的对象的平均自由程的值与通道的特征尺寸的比大于0.001，其中特征尺寸是通道的特征长度或最大宽度中的较大者。

对于过滤器板的一些实施例，通道的入口直径或出口直径在从将要穿过通道的对象的大约一个碰撞直径到在相邻储存器中的对象的平均自由程的大约1000倍的范围内。

对于过滤器板的一些实施例，通道的长度在从将要穿过入口端口的对象的大约一个碰撞直径到该对象的平均自由程的值的大约一千倍的范围内。

入口端口可以可替代地形成为具有圆形周界、多边形周界或椭圆形周界。尽管可以使用其他周界形状，但在一些实施例中，出口端口可以形成为具有圆形周界。

对于具有多个通道系统的示例过滤器板实施例，通道系统都不彼此耦接以交换固体、液体或气体粒子或用于光子或其他类型的波(诸如声波或声子)从一个通道系统到另一个通道系统的直接通过。

附图说明