Ольга Янкович

Современные мультидисциплинарные цифровые технологии с элементами искусственного интеллекта и искусственных нейронных сетей, психологические нюансы и аспекты маркетинга продуктов, созданных на базе и в развитии этих технологий при их взаимодействии с ТРИЗ (часть вторая)

Оглавление

Психологические нюансы и аспекты маркетинга продуктов, созданных на базе и в развитии этих технологий при их взаимодействии с ТРИЗ. 3

Новые направления технологии изготовления элементов. 15

Новые потребительские стандарты.. 16

Наличие и постоянное интенсивное развитие программных продуктов. 22

Новые экологические стандарты.. 25

Наличие принципиально новых, неочевидных материалов. 29

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ, ПАТЕНТНОЙ И ЛИЦЕНЗИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ.. 33

Психологические нюансы и аспекты маркетинга продуктов, созданных на базе и в развитии этих технологий при их взаимодействии с ТРИЗ

На рисунке 1 показан пример современного инновационного дизайна с полной имитацией использованных конструкционных материалов и их свойств и эксплуатационных характеристик, включая вид механической обработки и тип финишной отделки.

Рисунок 1. Пример современного инновационного дизайна с полной имитацией использованных конструкционных материалов и их свойств и эксплуатационных характеристик, включая вид механической обработки и тип финишной отделки

Все изобретатели знают, что иногда создаются технические решения, которые в реальных условиях действуют, работают и решают множество задач, которые уже при постановке подтолкнули изобретателя к инновационному анализу и инициировали его целенаправленную  творческую активность, а есть надуманные очевидные технические решения, которые созданы в отрыве от реальной действительности и не решают абсолютно ничего, кроме реализации амбициозных притязаний на хоть какую-нибудь (чаще всего бесполезную), -  а идею в области техники и технологии. Кроме того, технические решения, возникающие в какой либо конкретной  локальной области, обязательно напрямую или косвенно затрагивают сложившиеся  технические стереотипы и возникшие и постоянно возникающие на их основе психологические барьеры, препятствующие преодолению технических и технологических противоречий, возникших на базе и в развитие этих психологических барьеров.

Ещё двадцать лет тому назад необходимость изобретений второй группы и не менее важная необходимость учёта влияния психологических барьеров как-то оправдывалось их вспомогательной ролью как базы для селективного отбора из всей массы инициированных технических и комбинированных творческих идей наиболее эффективных и неочевидных технических решений.

Появление информационных технологий и резкое сокращение временного цикла, предназначенного для развития и преобразования изобретательской идеи в реально необходимый, затребованный рынком и реализуемый продукт, усложнение технической и технологической составляющих новых продуктов, вызывающее пропорциональное повышение стоимости изготовления прототипов изобретённого продукта и их испытаний, заставляют совершенно по-новому рассмотреть и возможность создания технических решений с вспомогательными инновационными функциями, но абсолютно неочевидных.

Теперь, если изобретатель хочет, чтобы его инновационные идеи использовались, он должен быть более универсальным и должен владеть не только техникой предвидения, интуицией и в определённой степени и развитой фантазией, но и быть практически мультидисциплинарным специалистом, по крайней мере чувствующим и хорошо понимающим коммерческие и потребительские запросы рынка не взирая на стереотипы и совмещённые с ними психологические барьеры, часто базирующиеся на полной очевидности путей реализации синтезированных идей.

Есть несколько базовых направлений, которые имеют в сложившихся сегодня условиях решающее влияние на судьбу новых идей и учёт которых может позволить обеспечить реальный и высокий уровень коммерческого успеха, или пренебрежение которыми навсегда закроет для идеи путь к реализации в любой коммерческой форме.

Автор предлагает рассмотреть некоторые из этих базовых направлений.

Для современных технологических инноваций, которые в значительной степени формируются при активном и интенсивном мозговом штурме, при участии достаточно большого коллектива или группы специалистов в той или другой степени заинтересованных в эффективном результате, который в принципе можно считать эквивалентом идеального конечного результата, существуют реальные проблемы организации инновационного процесса, вызванные объективными причинами, одними из которых являются психологические технологические и конструктивные стереотипы, а также явная очевидность возникших идей и версий.

Возникшие и постоянно возникающие очевидные технические, композиционные и технологические решения оцениваются и рассматриваются через призму выводов из практики применения законов развития и построения промышленных технологий, машин и механизмов, возникших как минимум в прошлом веке, во времена, когда ничего из современных материалов, компонентов и комплектующих изделий в сочетании с современной промышленной электроникой и лазерной техникой не было известно.

Кроме того, интеграция с инфраструктурой новых технических систем элементов искусственного интеллекта и искусственных нейронных сетей чрезвычайно усложняет процессы дизайна и формирования технических и технологических характеристик инновационных продуктов. Такая ситуация усугубляется ещё и тем, что, как было указано в первой части публикации, признание технического решения изобретением базируется в США и в большинстве других стран на различных признаках, в США по 4 признакам, а в остальных странах по 3 признакам.

Указанный 4 признак является тем субъективным фактором оценки технического решения, который инициирует постепенное развитие и укоренение психологического стереотипа, базирующегося на разделении новых технических решений на очевидные и неочевидные. Наличие явно выраженного субъективного фактора привносит в процесс оценки технического решения сравнение с известными конструктивными или технологическими элементами и их сочетаниями знакомыми из известных предыдущих разработок.

Известность того или другого решения и всех нюансов его имплементации не может быть объективным фактором, так как принятие решения о очевидности или неочевидности технического решения в корне зависят от уровня знаний и профессиональной компетенции экспертов.

В современных конструкциях и технологических решениях новизна не является не только отражением одной технической дисциплины, а отражением сочетания интегрированных дисциплин, включающих электронику, микроэлектронику, современное материаловедение, волоконную оптику и лазерную технику, что требует оценки со всех позиций очевидности или неочевидности, оценить которые в состоянии только узкие специалисты совместно с специалистами по комплексной интеграции.

Рисунок 1 – 1. Варианты промышленной компоновки устройств с трёхмерным анализом масштабного фактора

На рисунке 1-1 показаны варианты промышленной компоновки устройств, представленных на Рисунке 1 с трёхмерным анализом масштабного фактора, а также с параллельным анализом уровня неочевидности всего комплекса решений, связанных с этим инновационным изделием.

Рисунок 2. Пример современного инновационного дизайна с использованием секционных сечений

На рисунке 2 показан пример современного инновационного дизайна с использованием секционных сечений и с техническим и инновационным анализом уровня и убедительности квалификации степени неочевидности всех деталей устройства и такой же степени неочевидности функциональных характеристик сборочных ассоциаций и последующих коммерческих преимуществ этих характеристик.

В каждой дисциплине со временем укореняются различные типовые решения, постепенно переходящие в категории стереотипов, знакомых практически всем практикующим специалистам. Такого рода стереотипы постепенно укореняются в повседневной практике, и любое изменение в конструкции или в технологии наталкивается на определённый барьер, опять же с течением времени превращающийся в оформившийся техногенный психологический барьер. В этой ситуации эффективное участие в синтезе инновационных идей и путём применения мозгового штурма, доводка этих идей и их инновационных сочетаний до возникновения пограничного идеального конечного результата могут натолкнуться и практически наталкиваются на стереотипные психологические барьеры, которые даже в случае генерации частью группы работоспособных технических предложений неочевидных для среднего специалиста в данной конкретной отрасли, не могут быть однозначно  восприняты и, как правило, особенно в начальной стадии, могут быть отвергнуты.

Если обратиться к Теории решения изобретательских задач и её методам достижения идеального конечного результата, то можно увидеть, что эта теория не совсем адекватна в условиях современных интегративных и комплексных технических решений. Однако и без этого Теория решения изобретательских задач имела и ряд существенных изъянов, которые, очевидно, и привели к застою в ее развитии после смерти автора, а также к существенным сложностям в практическом ее применении.

В чем же заключались эти изъяны?

В ТРИЗ на уровне развития техники и технологии того времени была предпринята попытка сформулировать законы развития технических систем, которые должны были лечь в основу ТРИЗ и в основу общей методологии решения задач. Все эти наработки оставались актуальными до момента создания и применения процессорной техники и через них – адаптации с классическими идеальными результатами новых концептуальных решений, эффективность которых определялась не только совершенством конструктивных и технологических решений и их сочетаний, но и совершенством их адаптированных программных решений, приносящих изобретениям принципиально новые коммерческие характеристики. Однако большинство из сформулированных 70 лет назад положений и законов сегодня, в силу широкого внедрения цифровых технологий, таковыми не являются.

Их скорее следовало бы назвать закономерностями развития техники, причем далеко не полными. По этой причине стройной методологии решения задач, основанной на законах развития, так и не появилось.

А сформулированные законы в основном использовались в качестве методических обоснований к приводимым примерам изобретений. Совершенно исключались факторы коммерческой целесообразности и не принималось во внимание именно их влияние на приёмы использования постоянно модифицирующихся законов развития технических систем для такой модернизации, оптимизации и модификации объекта, которая может эволюционно превратить изобретение в неочевидный и на новом уровне коммерческого использования полностью востребованный инновационный продукт.

Рисунок 3. Пример комбинаторного инновационного дизайна, построенного на принципах преодоления техногенных стереотипов

Рисунок 4. Примеры комбинаторного инновационного дизайна, построенного на принципах преодоления техногенных стереотипов

Возникшие в последнее время патентные споры между крупнейшими технологическими компаниями мира показывают и доказывают, что законы развития технических систем, сформулированные в ТРИЗ, не могут отразить всего многообразия задач, функций и признаков современного неочевидного в структурных характеристиках многофункционального объекта и с учётом всех новых возникших и постоянно продолжающих возникать факторов, характеризующих инновационный объект, необходимо заново сформулировать эти законы, связав их с законами развития коммерческих структур и коммерциализации инновационных идей в инфраструктуре современной инновационной экономики и практической глобализации инновационного процесса.

Диалектический подход (анализ противоречий), заложенный в основной инструмент решения задач, которым являлся АРИЗ, был дополнен и во многом изменён введением новых понятий (техническое и физическое противоречие). Эти новые понятия изменили суть диалектического противоречия, сформулированного в диалектической логике, что привело к трудностям в выявлении противоречия при попытках решения с помощью АРИЗ реальных изобретательских задач и совершенно не квалифицировало уровень неочевидности технического решения, особенно при адаптации с элементами искусственного интеллекта и искусственных нейронных сетей.

На этом, с учётом всех внедряемых с базовыми классическими решениями цифровыми технологиями и программными аппликациями следовало бы отдельно сконцентрировать внимание на следующем:

• Что можно считать реальной изобретательской задачей, как гармонично сочетать психологическое сочетание оценок от изобретателя, производителя и потребителя?
• Как правильная или ошибочная формулировка изобретательской задачи может повлиять на коммерциализацию возникшего изобретения?
• А можно ли вообще надёжно защитить возникшее комплексное техническое решение от несанкционированного копирования?

Поиск ответов на все эти и множество других вопросов становятся сегодня основной частью диалектики создания стратегии патентования и лицензирования изобретений безусловно в сочетании с квалификацией степени неочевидности.

 Усовершенствование АРИЗ (создание новых модификаций алгоритма от АРИЗ-77 до АРИЗ-85В) шло не по пути устранения допущенных неточностей в процедурах выявлении противоречия, а по пути усложнения алгоритма. В результате последняя официальная модификация алгоритма АРИЗ-85В превратилась в чрезвычайно громоздкую и малопригодную для практического использования конструкцию, потому что:

1. В ТРИЗ так и не были найдены четкие механизмы перехода от сформулированного противоречия к его практическому разрешению. Это создавало серьезные сложности в решении реальных задач с помощью АРИЗ.
2. ТРИЗ декларировала отказ от методологии активизации перебора вариантов, однако основная часть так называемых инструментов ТРИЗ представляли собой именно такие методы
3. Такой анализ представлялся в ТРИЗ научным подходом, в основе которого заложен анализ закономерностей структурного развития технических объектов. Однако допущение использования в анализе несуществующих физических полей, а также возможность неоднозначной трактовки конструкций и правил их преобразования скорее позволяют отнести указанный анализ к методам активизации перебора вариантов, но никак ни к научному анализу.
4. Наиболее близким к идее формализации процедуры решения изобретательских задач было создание в ТРИЗ таблицы и приемов разрешения технических противоречий. Этот подход был основан на статистическом анализе существующих на то время описаний изобретений. Однако, несмотря на имеющиеся перспективы, он не получил в ТРИЗ дальнейшего развития, и по причине ряда имевшихся недостатков и морального устаревания статистических выводов утратил свою актуальность для практического использования.
5. Существует распространенная иллюзия о возможности внедрения ТРИЗ в реальное производство. По своей сути ТРИЗ является индивидуальным методом решения задач, применение которого является личным выбором для человека, то есть в личном выборе имеет место и серьёзный психологический аспект. По этой причине сделать ТРИЗ частью того или иного производственного процесса невозможно. В лучшем случае предприятие может организовать обучение ТРИЗ своих сотрудников с целью повышения их творческих возможностей (что и делается сегодня в США).

В период своего активного развития (80-е годы прошлого столетия) указанные недостатки и ошибки успешно компенсировались энтузиазмом приверженцев ТРИЗ. Тем не менее, существующие изъяны ТРИЗ и уход из ТРИЗ в результате кризиса производства ее основных разработчиков, способных видеть эти недостатки, привели к застою в развитии теории. В этом, на взгляд автора настоящей публикации, основная причина того, что за последние десятилетие в ТРИЗ не появилось ничего нового достойного серьезного внимания.

Новые направления технологии изготовления элементов

В композиционных технических решениях методы и технологии изготовления деталей и компонентов продукта, являются важнейшим фактором, определяющим вообще реальность внедрения этого продукта.

В качестве примера рассмотрим, например, форсунку или топливный инжектор двигателя внутреннего сгорания.

Это один из наиболее массовых продуктов. Таких инжекторов в мире в год выпускается более миллиарда штук

Для такого продукта его потребительскую ценность определяют несколько ключевых факторов: диаметр выходных отверстий и обеспечение герметичности при высоких давлениях топлива (до 2000 атмосфер).

Выполнение отверстий по обычной технологии определяет пределы минимального диаметра отверстий, а так как при высоких давлениях требуются отверстия диаметр которых измеряется микронами, то и технология выполнения этих отверстий должна быть, например лазерной. В этом случае изобретатель нового инжектора должен предусмотреть композиционную составляющую новизны изобретения, выраженную в соответствии специфическим требованиям оборудования для лазерного сверления.

Новые потребительские стандарты

Постоянно изменяющиеся условия и запросы потребителей создают в сочетании с локальными стандартами потребления, с культурными и национальными традициями, на базе которых и возникают локальные стандарты потребления, неформальные, но негласно присутствующие условные потребительские стандарты.

Если цель изобретателя состоит в том, чтобы обеспечить своему изобретению коммерческий успех, то важнейшей составной частью его коммерческой стратегии должно стать базовое понимание существующих в данный момент критериев потребительского стандарта, параметров технической, эксплуатационной и функциональной характеристики нового продукта.

Если технологический риск исключён, так как проверки и испытания нового продукта дали положительные результаты, риск коммерческого провала для этого технологически вполне успешного продукта,  реально сохраняется, если изобретатели и их партнёры по коммерциализации не учли или не поняли сущности потребительского стандарта для их продукта.

Рисунок 5. принципиальная схема устройства подключения и функционирования наплечного генератора для конденсации питьевой воды из окружающего воздуха

На рисунке 5 представлена принципиальная схема устройства подключения и функционирования наплечного генератора для конденсации питьевой воды из окружающего воздуха. Обозначения составных элементов даны на рисунке.

Как видно из схемы, электроэнергию устройство получает от солнечной мини батареи с стабилизатором напряжения, связанным с батареей – накопителем энергии.

В свою очередь батарея-накопитель связана с планарным электрогенератором, от которого электроэнергия поступает на все исполнительные механизмы и прежде всего на двойные вихревые генераторы, создающие вихревые трубы, в которых идёт процесс ускоренной конденсации. Сжатие воздуха ведётся при помощи инновационного винтового компрессора.

Таким образом вся надсистема наплечного генератора конденсации питьевой воды из атмосферного воздуха является последовательным комплексом, объединяющим несколько инновационных подсистем, в сборе и в отдельности имеющие полное соответствие с критериями неочевидности.

Рисунок 6. Схема трёхмерной модели устройства подключения и функционирования наплечного генератора для конденсации питьевой воды из окружающего воздуха.

На рисунке 6 представлена принципиальная схема трёхмерной модели устройства подключения и функционирования наплечного генератора для конденсации питьевой воды из окружающего воздуха. Обозначения входящих узлов и компонентов даны на рисунке.

Рисунок 7. Трёхмерная модель вихревого генератора, являющегося основным исполнительным механизмом компактного наплечного генератора для конденсации питьевой воды из атмосферного воздуха

На рисунке 7 представлена трёхмерная модель вихревого генератора, являющегося основным исполнительным механизмом компактного наплечного генератора для конденсации питьевой воды из атмосферного воздуха. Механизм аэродинамического формирования основной вихревой трубы, аккумулирующей локальные вихревые трубы, состоит из трёх двойных локальных вихревых генераторов.

Рисунок 8. трёхмерная модель аккумулирующего центрального вихревого генератора

На рисунке 8 показана трёхмерная модель аккумулирующего центрального вихревого генератора с обозначениями составляющих компонентов.

Здесь имеет смысл связать описание конструктивных свойств и качеств генератора с особенностями современного развития инновационных разработок как элементов умных технологий.

Наличие и постоянное интенсивное развитие программных продуктов

Существенное усложнение всех видов техники и особенно различного вида электронных и микроэлектронных устройств в корне изменили принципы их защиты как объектов неочевидной, сложной, многоплановой и многофункциональной интеллектуальной собственности.

Кроме того, возникшая в последнее время квалификация технических решений как умных технологий, умных устройств и умных материалов заставляет приводить дополнительные аргументы для такого рода доказательств. Для таких объектов существенные отличия касающиеся чисто конструктивных признаков, схемных решений, комбинаций этих решений не определяют всех аспектов изобретения, так как сегодня очень часто все перечисленные признаки и отличия можно реализовать в работающую систему или прототип только при определённых условиях и возможностях технологии изготовления и контроля, и очень часто именно изготовление в сочетании с доказанной неочевидностью конструктивных решений определяет основные свойства изобретения.

Развитие систем процессорного управления также определяет жизнеспособность технического решения, а значит алгоритм или алгоритмы, программы, обратная связь между элементами конструкции или схемы становятся или уже уверенно стали органичной частью технического решения, положенного в основу заявляемого изобретения.

К этому аргументу необходимо добавить результаты пошагового анализа состояния инновационного объекта в сочетании с возможностью неочевидного принципа применения элементов искусственного интеллекта и искусственных нейронных сетей.

Таким образом в одном описании необходимо объединить или интегрировать несколько различных технологий и это объединение, выявленные возможные каналы и связи такой интеграции, должны быть представлены в формуле изобретения таким образом, чтобы не дать эксперту патентного офиса возможность усомниться в единстве всех интегрированных отличительных признаков будущего изобретения и разделить его на ряд локальных технических решений, основанных на одном технологическом направлении.

Возможности интегративного патентования в сфере информационных технологий затрагивают огромный пласт деятельности в современном обществе. И если ещё совсем недавно было возможно как-то очень точно охарактеризовать  или ограничить тот или иной  технологический сектор, то с приходом во все сферы деятельности человечества высоких технологий и их ответвления, информационных технологий, такие классификационные возможности и защитные механизмы существенно изменились и трансформировались в новую систему технических, коммерческих и юридических взаимосвязей с необходимостью детального доказательства их неочевидности.

Практически во всех, даже относительно несложных процессах и устройствах, по мере появления новой техники такого типа, как, например, квантовые компьютеры и их эквиваленты, их структура в рамках горизонтальной и вертикальной интеграции, становится интегративной и включает в себя технологические приёмы, методы  и системы, никогда ранее не применявшиеся (то есть неочевидные), и, кроме того, интеграция классических технических решений с новыми возможностями, которые предоставляют информационные технологии, в корне изменяют само понятие «изобретение» и заставляет его рассматривать как комплекс взаимосвязанных технических решений.

Этот возникший на стыках классических технологий фактор технологического развития существенно изменяет отношение к формулированию и защите тех элементов и их сочетаний, которые в таких новых условиях могут быть квалифицированы как комплексные интегративные технические решения, соответствующие основным признакам изобретения и базирующиеся на композиционных конструкторско-технологических элементах.

Новые экологические стандарты

Как известно ограничительные требования экологических стандартов становятся всё более жёсткими. Работая над изобретением нового продукта, применение которого хоть как-то затрагивает пределы допустимых параметров, регулируемые охранными экологическими стандартами, необходимо предусмотреть полное соответствие требованиям и ограничениям действующих стандартов при эксплуатации нового продукта.

Как правило действующие стандарты постоянно усовершенствуются и требования, которые действуют в текущем году, будут в плановом порядке системно ужесточены через несколько лет.

Это особенно важно для различного энергетического оборудования, конденсационных систем и двигателей внутреннего сгорания.

Рисунок 9. трёхмерная модель потоков воздуха и воды  у основного аккумулирующего вихревого генератора

На рисунке 9 показана трёхмерная модель потоков воздуха и воды  у основного аккумулирующего вихревого генератора, являющегося основным исполнительным механизмом компактного наплечного генератора для конденсации питьевой воды из атмосферного воздуха.

Механизм аэродинамического формирования аккумулирующей локальные вихревые трубы основной вихревой трубы состоит из трёх двойных локальных вихревых генераторов, каждый из которых работает автономно.

Рисунок 10. трёхмерная модель внешнего вида устройства для конденсации питьевой воды из атмосферного воздуха

На рисунке 10 показана трёхмерная модель внешнего вида устройства для конденсации питьевой воды из атмосферного воздуха.

Рисунок 11. трёхмерная модель локальной подсистемы вихревого генератора

На рисунке 11 показана трёхмерная модель локальной подсистемы вихревого генератора, выполненного как двойной вихревой генератор с вводом воздуха в центральный кольцевой канал, связанный осевыми отверстиями с составляющими вихревыми генераторами

Наличие принципиально новых, неочевидных материалов

Рассмотрим для примера два новых конструктивных и технологических направления: создание эффективных источников вихревых труб и создание композитных вихревых генераторов на базе эффективных систем смешивания аэродинамической и гидродинамической активации.

Оба упомянутых технологических направления для развития требуют конструкционные материалы, которые за счёт своих свойств позволят в каждом из направлений получить параметры, которые при применении обычных материалов получить невозможно. Возможность применения новых материалов не абсолютная, и для получения возможности их применить необходимо первичное композиционное и конструктивное решение.

Рисунок 12. прозрачная трёхмерная модель локальной подсистемы вихревого генератора

На рисунке 12 показана прозрачная трёхмерная модель локальной подсистемы вихревого генератора, выполненного как двойной вихревой генератор с вводом воздуха в центральный кольцевой канал, связанный осевыми отверстиями с составляющими вихревыми генераторами.

Учитывая достаточно сложную структуру конструкции двойного вихревого генератора, необходимо вновь обратить внимание на экологические аспекты, имеющие место в технически сложном инновационном процессе.

Известны случаи, когда, как пример, был изобретён двигатель внутреннего сгорания с инновационной компоновкой цилиндров, с предельно эффективной системой экономии топлива, но уровень концентрации окислов азота и сажи в выхлопных газах которого превышал допустимые по будущему стандарту, который должен вступить в силу через два года.

Этого оказалось достаточно, чтобы новейший двигатель отправился на доработку, при которой его техническое решение было изменено до уровня композиционного с включением в него интегрированной с предыдущими  техническими решениями инновационной системы подготовки и активирования топлива, позволившей снизить концентрацию вредных веществ в выхлопных газах.

Рисунок 13. трёхмерная модель подсистемы локального вихревого генератора в поперечном сечении

Рисунок 14. Прозрачная трёхмерная модель подсистемы локального вихревого генератора в поперечном сечении

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ, ПАТЕНТНОЙ И ЛИЦЕНЗИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Water harvester and purification system

 

Abstract

An optimized system creates potable water from water vapor in the atmosphere, or purifies salt water or contaminated water. The system employs a condenser having multiple metal condensation surfaces. These condensation surfaces are cooled by coolant passing through conduits attached to the condensation surfaces. The coolant is cooled by a cooling unit. Power is supplied to the cooling unit by solar photovoltaic panels, or wind turbines, or the electric grid. The system can be mobile or fixed and can produce potable water at remote locations. The system may employ an evaporator which evaporates non-potable water into an air stream. The evaporator includes a solar or gas heater which increases the temperature of the air. Metals may be extracted from the salt water. If sewage is used, solid organic waste may be processed into combustible gas which is burned by an engine running a generator to power that system.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Dehydrating air-filtering apparatus

 

Abstract

A filtering apparatus for reducing problems due to water condensation in mobile or portable electronic instruments through the use of a controlled air path into an otherwise sealed enclosure. The apparatus includes a screen with a fine mesh for condensing water particles contained in the air that flows through the path with the screen positioned so that the condensed water flows out of the enclosure, and a dehydrating material located in series with the screen for absorbing additional moisture from the air. The apparatus is designed to fit almost entirely within the enclosure while being readily accessible for easy replacing of the filtering components.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Exhaust gas recirculation compressor inlet thermal separation system

 

Abstract

An exhaust gas recirculation (EGR) system that utilizes an insulated separation wall that separates the hot, humid EGR gas duct from the cool, dry inlet air duct in the upstream proximity of the compressor inlet of the associated turbocharger compressor. This insulated separation wall inhibits the condensation of water droplets and the formation of ice particles near the mixing point of the EGR gases and inlet air in the upstream proximity of the compressor inlet, such that the turbocharger compressor wheel, blades, and other components are not subsequently damaged by the condensed water droplets or formed ice particles. The added insulation in this cold sink area essentially thermally isolates the hot, humid EGR gas flow from the cool, dry inlet air flow until the actual mixing point of the flows.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Self-contained photovoltaic distillation apparatus

 

Abstract

The present disclosure describes an apparatus that may be used to generate desalinated water from a supply of untreated water using a photovoltaic cell. The front surface of the photovoltaic cell is partially enclosed to form an evaporation chamber. The front surface of the photovoltaic cell is exposed to sunlight or another light source. This exposure results in power generation by the photovoltaic cell and also heats the air in the evaporation chamber. Untreated water is subsequently introduced into the evaporation chamber. Upon contacting the heated air and the front surface of the photovoltaic cell, a portion of the untreated water evaporates to generate water vapor. The water vapor is then removed from the evaporation chamber and transported to a condensation chamber. The water vapor is cooled in the condensation chamber to yield desalinated water.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Humid air stream generator

 

Abstract

A humid air stream generator is disclosed. The humid air stream generator comprises a hollow cylindrical chamber (2) with a mist generator (21) placed inside at the bottom of the hollow cylindrical chamber (2) for generating a continuous stream of humid air, an inlet tubing (22) attached to the hollow cylindrical chamber (2) for feeding a stream of incoming air, an outlet tubing (8) attached to the hollow cylindrical chamber (2), a suction fan (4) placed between the outlet tubing (8) and the mist generator (21) for forming the continuous stream of humid air with the stream of incoming air into a cyclonic air flow which spiral upward towards the outlet tubing (8), so as to eliminate accumulation of water droplets or condensation at an outlet region of the hollow cylindrical chamber (2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Atmospheric water generation systems and methods

 

Abstract

An atmospheric water generation system comprises water vapor consolidation systems configured to increase the relative humidity of a controlled air stream prior to condensing water from the controlled air stream. The water vapor consolidation system comprises a fluid-desiccant flow system configured to decrease the temperature of the desiccant to encourage water vapor to be absorbed by the desiccant from an atmospheric air flow. The desiccant flow is then heated to encourage water vapor evaporation from the desiccant flow into a controlled air stream that circulates within the system. The humidity of the controlled air stream is thereby increased above the relative humidity of the atmospheric air to facilitate condensation of the water vapor into usable liquid water.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Economically viable atmospheric water generator

 

Abstract

A system of generating water from the air in the most energy efficient manner is provided. The water generating apparatus uses a combination of rotating pre-loader wheels of separation materials, mechanical condensation system such as Vapor Compression Cycle (VCC), filtration and mineral addition units to create an energy efficient system for generating water from ambient air. An IoT water generating apparatus optimized through systems integration including smart controls and programming board for optimizing water production using weather and utility data for energy efficient water production from ambient air.

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Modular apparatus for water production

 

Abstract

A modular apparatus for water production from atmospheric air includes: a first parallelepiped module having an inlet opening, an outlet opening, a ventilator, to force an air flow to cross an internal volume of the first module, a condensation unit, located internally of the first module that intercepts the air flow, and a collecting tub for collecting the condensation water; and a second parallelepiped module containing a refrigerating unit including a portion of a refrigerating circuit in which a refrigerating fluid circulates and an evaporator to cool the air flow inside the condensation unit; the first module and the second module are reciprocally fixed at a respective interconnecting face. The second module having an interconnecting face having a width equal to twice a width of an interconnecting face side of the first module.

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

Water production apparatus for rigorous climates

 

Abstract

An apparatus (10) for production of water from atmospheric air comprises a condensation unit (20) comprising: an inlet opening (21) of the moist air with a dew point of lower than 0.degree. C., an outlet opening (22) of the dehumidified air, at least a ventilator (23) configured so as to force an air flow and enter through the inlet opening (21) and exit from the outlet opening (22), a heat exchange plate (24), interposed between the inlet opening (21) and the outlet opening (22), so as to intercept the air flow and able to be crossed by the air flow, in which a refrigerating fluid of a refrigerating unit (30) circulates at a lower temperature than a dew point temperature of the air flow and at least a heating element configured so as to heat the heat exchange plate (24) for defrosting the ice condensed thereon.

ПРИЛОЖЕНИЕ 10

Advanced laminar flow water condensation technology for ultrafine particles

 

Abstract

This technology relates to the enlargement by water condensation in a laminar flow of airborne particles with diameters of the order of a few nanometers to hundreds of nanometers to form droplets with diameters of the order of several micrometers. The technology presents several advanced designs, including the use of double-stage condensers. It has application to measuring the number concentration of particles suspended in air or other gas, to collecting these particles, or to focusing these particles.

ПРИЛОЖЕНИЕ 11

Indoor unit of air-conditioning apparatus

 

Abstract

An indoor unit of an air-conditioning apparatus includes a body casing having an air inlet formed in an upper portion of the body casing and an air outlet formed in a lower portion of the body casing; a ventilation passage formed in the body casing; an evaporator provided to a refrigerant circuit, disposed in an inclined manner in the ventilation passage, and covering the ventilation passage such that air freely passes; a main drain pan disposed below the evaporator; and a fan disposed in the ventilation passage. The evaporator is divided into an upper heat exchanger and a lower heat exchanger. A sub-drain pan that receives dew condensation water coming out from a gap of the joint is disposed at a downstream side in a ventilation direction of a joint between the upper heat exchanger and the lower heat exchanger.

ПРИЛОЖЕНИЕ 12

Fresh water generation system using coastal atmosphere and ocean water

 

Abstract

This invention is designed to create potentially unlimited commercial fresh water at a significantly reduced cost in relation to existing fresh water creation systems such as sea water desalination. This invention pumps coastal atmospheric air through sealed pipes to ocean water depths (ideally) of approximately 100-305 meters, or (ideally) into the local ocean's thermocline layer. Fresh water condensation occurs inside the sealed air pipes as cold ocean water chills the outside of the pipes. Condensation fresh water flows via gravity to the low point in the sealed air pipes where a powered fresh water pump is located. This powered fresh water pump then pumps the accumulated condensation water to the ocean surface and then on to shore as usable fresh water. The pumped-in air, now dehumidified, is piped to the surface and returned to the atmosphere.

ПРИЛОЖЕНИЕ 13

Water generation system for deserts

 

Abstract

A water generation system for deserts is provided as a water generation system designed for desert climate areas and constructed in a surface pavement and generally includes a sand layer, which includes a water tank embedded therein and is covered with a moisture locking cloth on which a grading layer is laid. A water resisting cloth is arranged in the grading layer. Hollow water penetration tubes are arranged above the grading layer and have bottoms extending through the water resisting cloth and inserted into the grading layer with pouring and grouting of grout cement thereon to form a water pervious layer. As such, rainwater can be quickly conducted into the sand layer for storage for subsequent uses and air can be conducted into the grading layer to subject to condensation for forming condensed water on an undersurface of the water resisting cloth to achieve a purpose of automatic water generation.

ПРИЛОЖЕНИЕ 14

Humidity collector apparatus

 

Abstract

A device that collects water vapor, from the ambient air, through condensation or deposition, on the surface of its unique heat exchangers, which are embodied with opposing intertwined and alternating refrigeration circuits. In a dual refrigeration circuit/dual heat exchanger configuration, one refrigeration circuit is responsible for freezing heat exchanger A and heating heat exchanger B while the other refrigeration circuit is responsible for heating heat exchanger A and freezing heat exchanger B. The alternating refrigeration circuits work together to intermittently freeze then thaw each heat exchanger. The water run-off from the thawing process is then collected for use. The condenser tubes of one refrigeration circuit are positioned proximate to the evaporator tubes of the second refrigeration circuit to facilitate the exchange of heat. The system may further comprise heat exchanger fins in contact with the tubes. Multiple pairs of heat exchangers may be utilized.

ПРИЛОЖЕНИЕ 15

Method and apparatus for drying compressed air

 

Abstract

This invention relates to a method and apparatus to remove unwanted water moisture from industrial, commercial and home shop compressed air systems. The invention removes water through the process of thermal condensation. The reduced temperatures are generated by utilizing the Joule-Thompson effect through the manipulation of the pressure or pressures generated by the attached air compressor

ПРИЛОЖЕНИЕ 16

Condensation device

 

Abstract

A condensation device for an engine having a water-containing lubricant. The condensation device includes a first fluid line configured to permit a flow of vaporized water to be discharged from the engine under its natural convection, a pressure-compensation device configured to permit a flow of air out of the condensation device; and a second fluid line configured to permit condensate from the flow of vaporized water in the first fluid line to flow to the engine.

ПРИЛОЖЕНИЕ 17

System and method for efficient air dehumidification and liquid recovery

 

Abstract

The present invention relates to systems and methods for dehumidifying air by establishing a humidity gradient across a water selective permeable membrane in a dehumidification unit. Water vapor from relatively humid atmospheric air entering the dehumidification unit is extracted by the dehumidification unit without substantial condensation into a low pressure water vapor chamber operating at a partial pressure of water vapor lower than the partial pressure of water vapor in the relatively humid atmospheric air. For example, water vapor is extracted through a water permeable membrane of the dehumidification unit into the low pressure water vapor chamber. As such, the air exiting the dehumidification unit is less humid than the air entering the dehumidification unit. The low pressure water vapor extracted from the air is subsequently condensed and removed from the system at ambient conditions.