Hieronder vind je de Nederlandse vertaling die ik maakte van dit patent.
Het gaat om deze pdf: https://patentimages.storage.googleapis.com/cd/bf/73/73f9bd656f3933/US3835059.pdf
VERENIGDE STATEN OCTROOIBUREAU
3.835.059
Octrooi verleend op 10 september 1974
METHODE VOOR HET GENEREREN VAN IJSKERNROOKDEELTJES VOOR WEERSMODIFICATIE EN APPARATUUR DAARVOOR
Norihiko Fukuta, Englewood, Colorado, en Young H. Paik, Seoul, Korea,
toegewezen aan de Verenigde Staten van Amerika, zoals vertegenwoordigd door de Minister van Binnenlandse Zaken.
Ingediend op 5 september 1972, Serienummer 285.995
Internationale classificatie: A01G 15/00, C09K 3/30
Amerikaanse classificatie: 252-305
6 Claims
SAMENVATTING VAN DE OPENBAARMAKING
IJskernrookdeeltjes worden geproduceerd door contact tussen een organische ijskernverbinding en oververhitte stoom onder druk, gevolgd door interne adiabatische en isentropische expansie met behulp van een supersonisch mondstuk.
ACHTERGROND VAN DE UITVINDING
Er bestaan verschillende methoden voor het zaaien van wolken en mist. Een conventionele methode omvat het verspreiden van een fijne rook, spray of stof van een vast substraat (ijskernverbinding) in een wolk. Momenteel is zilverjodide de meest gebruikte ijskernverbinding.
Bij een gangbare methode wordt een ijskernverbinding verdampt in de vlam van een vernevelde organische oplossing en vervolgens gecondenseerd door contact met koelere buitenlucht. IJsvorming treedt op wanneer waterdruppels in een wolk of mist botsen met de deeltjes van de ijskernverbinding. Deze verbindingen zorgen ervoor dat watermoleculen een ijsroosterstructuur aannemen, mits de temperatuur van de wolk onder het vriespunt van water (0 °C) ligt.
Andere methoden omvatten:
Het verdampen van een ijskernverbinding door een pyrotechnische reactie en het afkoelen van de damp met koelere buitenlucht.
Het sproeien van een zilverjodide-ammoniakoplossing in de atmosfeer.
Het verdampen van een ijskernverbinding met een relatief hoge dampspanning in hete gassen, zoals de hete uitlaatgassen van een vliegtuig, en het snel afkoelen met buitenlucht.
Echter, al deze methoden hebben nadelen. Een belangrijke tekortkoming is dat bij afkoeling een lage oververzadiging van de ijskernverbinding wordt bereikt, wat leidt tot een lage efficiëntie. Bovendien verminderen organische ijskernverbindingen de hoeveelheid actieve kernen per eenheid gewicht vergeleken met zilverjodide.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
Onze methode voor het genereren van ijskernrookdeeltjes gebruikt een dampmengtechniek waarbij een oververhitte, inerte draaggasstroom onder druk in contact wordt gebracht met een geschikte ijskernverbinding. Hierdoor ontstaat een gasmengsel met een hoge dampconcentratie. Dit mengsel wordt vervolgens intern afgekoeld door een bijna adiabatische en isentropische expansie.
Deze methode maakt gebruik van een supersonisch mondstuk om de nadelen van afkoeling met externe koude lucht te overwinnen. Dit mondstuk zorgt voor een snelle onderkoeling, die essentieel is voor een hoge concentratie van rookdeeltjes. Door de snelle afkoeling wordt ook voorkomen dat reeds gevormde deeltjes de damp opnemen en verdere vorming van nieuwe deeltjes verhinderen.
Een praktisch voordeel van deze methode is dat het kan worden gebruikt in combinatie met milieuvriendelijkere wolkzaaiers dan zilverjodide, dat mogelijk schadelijke effecten heeft op het milieu.
BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERINGEN
De effectiviteit van de vorming van ijskernrookdeeltjes kan worden bepaald door de verzadigingsverhouding van de deeltjes in lucht te meten. Theoretisch heeft een supersonische stroom een verzadigingsniveau van ongeveer 10⁶, terwijl dit bij jet-menging slechts 10 bedraagt.
Een supersonisch mondstuk bestaat uit een samenkomend en divergerend gedeelte en kan zowel plat als rond zijn. De afmetingen van het mondstuk worden bepaald door de snelheid of Mach-getal van de gasstroom. Snelheden boven Mach 1 verhogen de concentratie van rookdeeltjes aanzienlijk. Voor praktische toepassingen in wolkzaaien is een snelheid van Mach 2,0 tot 2,5 ideaal.
Als draaggas wordt oververhitte stoom gebruikt, omdat deze niet giftig is, veilig en gemakkelijk beschikbaar. De ijskernverbinding moet in staat zijn om een ijsrooster te vormen bij nucleatie. Zowel anorganische als organische materialen kunnen worden gebruikt, maar organische verbindingen worden in deze uitvinding geprefereerd.
Geschikte organische ijskernverbindingen en hun verdampingstemperaturen zijn:
IjskernverbindingStoomtemperatuur (°C)Metaldehyde120 - 160Phloroglucinol150 - 2191,5-dihydroxynaftaleen170 - 265
BEKNOPTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN
FIG. 1 toont een schematische weergave van de generator van ijskernrookdeeltjes.
FIG. 2 toont een schematische weergave van de mondstukadapter.
FIG. 3 is een grafiek die de concentratie van rookdeeltjes vergelijkt bij verschillende mondstuksnelheden.
OCTROOICONCLUSIES (CLAIMS)
1. Een methode voor het genereren van ijskernrookdeeltjes, bestaande uit:
(a) Het produceren van een dampmengsel van een inert draaggas (stoom) en een ijskernverbinding die een ijsroosterstructuur kan vormen. Dit gebeurt door het draaggas oververhit onder druk in contact te brengen met de ijskernverbinding bij een temperatuur die onder het thermische ontbindingspunt van de verbinding blijft.
(b) Het afkoelen van dit mengsel door adiabatische en isentropische expansie bij supersonische snelheden.
2. De methode volgens claim 1, waarbij de ijskernverbinding organisch is.
3. De methode volgens claim 2, waarbij de organische verbinding wordt gekozen uit de groep bestaande uit metaldehyde, phloroglucinol en 1,5-dihydroxynaftaleen.
4. De methode volgens claim 1, waarbij het afkoelen wordt uitgevoerd bij een snelheid hoger dan Mach 1.
5. De methode volgens claim 4, waarbij de snelheid tussen Mach 2,0 en 2,5 ligt.
6. Een methode voor het genereren van ijskernrookdeeltjes, bestaande uit:
(a) Het onder druk in contact brengen van oververhitte stoom met een ijskernverbinding uit de groep: metaldehyde, phloroglucinol of 1,5-dihydroxynaftaleen, zonder de thermische ontbindingstemperatuur van de verbinding te overschrijden.
(b) Het afkoelen van dit mengsel door adiabatische en isentropische expansie met een supersonisch mondstuk.
Share this post