JP2011506819A - エネルギを媒体に与えるための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
提示され且つ簡略化されたエネルギを得るための方法及び/又は装置の説明、特には、用語及び記述の定義は、クラウス・ボルターの名前の出願人の出願PCT/EP2007/051940「エネルギの変換のための方法、装置及びシステム」のものと同一である。全ての定義、記述、説明及び図面は、その文献から継続される。特には、引用出願の任意の項目(形態)は、単純化されたエネルギを獲得するための方法、装置及びシステムの本出願において使用されても良い。状態における変化の形態;熱の運搬媒体への導入の形態(任意の所望の熱源、即ち、特には太陽熱エネルギを含む);位置エネルギの利得を表わす煙突効果〔即ち、運搬媒体の分子(=熱)の無秩序な運動を、「暖かい」分子が配置される容器(=高さhの構造)の幾何学的な状態により、目標である通常の運動へ(より低温の風)に変換すること〕を使用して、不活性質量を重力場においてより高い高さに輸送する(=上昇させる)ことによりエネルギを獲得する形態;水の生成の形態(工業的用途、業務水、飲料水のための水);エネルギを獲得するための方法及び/又は装置における熱の再循環、熱の回収の形態;及び、物理的及び化学的貯蔵媒体において獲得されたエネルギの貯蔵部及び中間貯蔵部の形態等のエネルギの変換の形態(タービン、発電機)を参照する。
本発明は、以下、例示の実施の形態に基づいて、より詳細に説明される。
エネルギ回収のための要素18は、外部熱エネルギを蒸発室12(ステップ20)に供給する。
供給された熱エネルギによって、運搬媒体は、気体状態に変換させられており、即ち、それは、空洞11内で蒸発し、上昇する。
高さh=h1において、運搬媒体は、前の状態に戻される(ステップ22)。即ち、運搬媒体からの蒸気は、再度凝縮される。例示された例において、再変換は、冷却ユニット13により引き起こされる。このタイプの冷却ユニットは、例えば、ホースのネットワークにより構成可能である。一方において、ネットワークは、大きな衝突領域を提示して、濃縮霧を生成又は濃縮する。他方において、ネットワークにおいて濃縮を助長する、冷媒としての伝達媒体は、ホースを介して流動可能である。ネットワークは、下降パイプ14の方向で生成される、濃縮物を迂回させる。
運搬媒体は、蒸発器32又はより一般的には状態変更機に供給される。運搬媒体は、例えば、海水であり得る。蒸発器32は、図1の蒸発室12に相当する。蒸発器32において、運搬媒体は、供給された熱エネルギにより蒸発させられる。
凝縮された運搬媒体が、回路から除去されている限りにおいて、それは、例えば、別の海水の形態で、外側から蒸発器32に追加的に戻される。
この例示の実施の形態において、蒸発室12と、空洞11を具備する構造10と、冷却ユニット13と、下降パイプ14と、タービン15と、熱戻り16は再度、図1からの例と同様に配置される。
図1からの例示の実施の形態との基本的な相違は、圧縮機102もまた設けられるが、しかし該圧縮機はここでは、蒸発室12と構造10との間に配置されるとの事実により構成される。
これにより、構造は、図1におけるものと同じ運搬媒体の貫流に比べて、より小さい直径を有することが出来る。
図4からの装置の可能な変形及び2〜3の選択された詳細が、図5に示されるブロック線図に示される。
しかし図5において、圧縮機301は、図4と同様に、蒸発器32と構造30との間に配置される。
タービン35と圧縮機301間の選択可能な機械的なバックカップリングに加えて、別の可能なシステム−内部のバックカップリングがまた、点線により示される。
導入された外部の熱により運搬媒体を蒸発するための蒸発室であり、この蒸発室には、蒸気が上昇可能で且つ太陽煙突動力プラントが据え付け可能である、高さhの構造が接続されており、1つの実施の形態においては、運搬媒体の蒸気から凝縮物を回収するための冷却ユニット(=冷却デバイス)が該蒸発室に接続されており、別の実施の形態においては、上方向の動きを介しての冷却(即ち、熱(=微視的な[微小な]動き)を大きな動きに変換する物理的な方法であり、即ち、分子/原子の同期運動である−煙突効果)が、最高の場合において、自動凝縮が開始して冷却ユニットは必要ない、地点までサブクールされる、蒸気を生成するように、高さhは、運搬媒体に導入される熱に対して設定されており、更に1つの実施の形態において、凝縮物収集器/凝縮器が、例えば、ネットワークの形態で設けられており、該ネットワークは、大きな衝突表面として作用して、凝縮状態の霧/凝縮物を生成又は凝縮しており、この場合、凝縮物のための中間貯蔵デバイス(装置)は、必ずしもそれに接続させられない(例えば、外部の熱が存在しない場合のため、又は凝縮物の供給においてピーク(極値)要求をカバーするか又はピークを緩衝するために、必要である)で、凝縮物のための下降パイプがそれに接続され、関連する発電機を有するタービンがそれに接続されており、タービンにおいて、運搬媒体の凝縮物の位置エネルギから得られる運動エネルギが、下降パイプにおける落下を介して、例えば、電気エネルギに変換可能であり(また、再度、熱に直接変換することも可能である)、凝縮物のための別の中間貯蔵デバイスがそれに接続させられる必要はないが、蒸発室は再度それに接続させられる。ここで、冷却ユニット内で発生する熱は、伝達媒体を介して再度、蒸発室における加熱に使用される。
ここでやはり、既に上記で引用された全ての実施の形態は、飲料水を獲得する目的又は排水を清浄化等の目的で可能であり、更に開及び/又は閉回路が可能である(更に、図3を参照)。
エネルギ回収するための本方法及び/又は装置の利点は、例えば、地熱、空気又は水の熱、及び太陽エネルギ等の入力エネルギ運搬体を使用する場合において、環境を汚染する物質の放出が絶対的にないことである。
・本明細書で提示されたエネルギ回収のための方法及び/又は装置は、太陽煙突動力プラントではない(太陽煙突動力プラントは、熱動力プラントのグループに属しており、本明細書で提示されたエネルギ回収のための方法及び/又は装置である)。太陽煙突動力プラントは、本明細書で提示される動力プラントの基本的でない構成要素である。
・本明細書で提示されたエネルギ回収方法及び/又は装置は、海水熱動力プラントではない。海水の熱は、エネルギ源の構造のための単なる1つのソルーションである。
・本明細書で提示されたエネルギ回収方法及び/又は装置は、地熱動力プラントではない。地熱は、エネルギ源の構造のための単なる別のソルーションである。
Claims (23)
- 方法であって、
気体ではない運搬媒体を気体の運搬媒体に、導入された熱エネルギにより、前記気体の運搬媒体が所定の高さに上昇するように変換する手順と;
前記気体の運搬媒体を圧縮する手順と;
前記圧縮された気体の運搬媒体を、所定の高さにおいて、前記運搬媒体の熱を受け入れる冷却回路により、気体でない運搬媒体に再変換する手順と;
前記運搬媒体を加熱するのに使用するために、前記冷却回路により受け入れられた熱を戻す手順と;
を具備することを特徴とする方法。 - 前記気体の運搬媒体は、
前記気体ではない運搬媒体の、気体の運搬媒体への変換直後に、又は
前記圧縮された気体の運搬媒体の、気体ではない運搬媒体への再変換直前に、又は
前記気体ではない運搬媒体の気体の運搬媒体への前記変換と、前記圧縮された気体の運搬媒体の、気体ではない運搬媒体への前記再変換との間の経過時に、
発生することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記圧縮された気体の運搬媒体を減圧することにより、タービンを駆動する手順を具備することを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 前記回収された気体ではない運搬媒体が、より低い高さにある前記気体ではない運搬媒体がタービンを駆動する方法で、より高い高さからより低い高さに落下することを可能にする手順を具備する、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記タービンにより提供されるエネルギを使用する手順を具備しており、
前記使用する手順は、
機械的カップリングにより、前記気体の運搬媒体の圧縮を補助すること、又は
生成されたエネルギにより、異なるエネルギの形に変換後に、前記気体の運搬媒体を圧縮するのに必要なエネルギを減少させること、又は
熱エネルギへの変換後に、前記気体ではない運搬媒体の、気体の運搬媒体への変換前、中又は後に、前記運搬媒体を追加的に加熱すること、
を具備する、ことを特徴とする請求項3又は4に記載の方法。 - 前記運搬媒体が前記タービンを駆動するのに使用された後に、前記運搬媒体により、前記冷却回路が具備する、伝達媒体を冷却する手順を具備する、ことを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記運搬媒体が前記タービンを駆動するのに使用された後に、気体ではない運搬媒体で、前記冷却回路が具備する伝達媒体を交換する手順を具備する、ことを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記運搬媒体は、本方法を通して、環境圧力を超過していて且つ圧縮により更に増大される、圧力に追加的に晒される、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記冷却回路が具備する伝達媒体は、本方法を通して、環境圧力を超える圧力に晒される、ことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 外部用途のために、前記回収された気体ではない運搬媒体を少なくとも部分的に抽出する手順を具備する、ことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記気体の運搬媒体が少なくとも1つの構造を通り上昇する間に、前記気体の運搬媒体を案内する手順を具備する、ことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 装置であって、
空洞と;
前記空洞の下端部に配置される蒸発室であって、気体ではない運搬媒体を気体の運搬媒体に、導入された熱エネルギにより、前記気体の運搬媒体が所定の高さに上昇するように変換するように形成される蒸発室と;
前記気体の運搬媒体を圧縮するように形成される、圧縮手段と;
前記圧縮された気体の運搬媒体を、所定の高さにおいて、前記運搬媒体の熱を受け入れることにより、気体でない運搬媒体に再変換するように形成される、冷却回路であって、前記運搬媒体を加熱するのに使用するために、前記受け入れられた熱を戻すように形成される、冷却回路と;
を具備することを特徴とする装置。 - 前記圧縮手段は、前記空洞内において、
前記蒸発室の直後に、又は
前記所定の高さの直下に、又は
前記蒸発室と前記所定の高さとの間の区域に、
配置される、ことを特徴とする請求項12に記載の装置。 - 少なくとも、前記圧縮された気体の運搬媒体を減圧することにより駆動されるように形成される、タービンを具備する、ことを特徴とする請求項12又は13に記載の装置。
- 前記回収された気体ではない運搬媒体がより高い高さから、より低い高さへ落下することを可能にするように形成される、落下経路と、
前記より低い高さに配置されるタービンであって、少なくとも、落下する運搬媒体による運動エネルギにより駆動されるように形成される、タービンと、
を具備する、ことを特徴とする請求項12から14のいずれか一項に記載の装置。 - 前記タービンと前記圧縮手段との間の機械的カップリングと、
前記タービンにより提供されるエネルギを異なるエネルギの形に変換し、更に前記変換されたエネルギを前記圧縮手段に提供するように形成された、エネルギ変換装置と、
前記タービンにより提供されるエネルギを熱エネルギの形に変換し、更に前記気体ではない運搬媒体の、気体の運搬媒体への変換前又は中又は後に、前記運搬媒体を追加的に加熱するように、前記熱エネルギを提供するように形成される、エネルギ変換装置と、
の内の少なくともいずれか1つを具備する、ことを特徴とする請求項14又は15に記載の装置。 - 前記運搬媒体が前記タービンを駆動するように使用された後に、前記運搬媒体により、前記冷却回路が具備する伝達媒体を冷却するように形成される、熱交換器を具備することを特徴とする請求項14から16のいずれか一項に記載の装置。
- 前記運搬媒体が前記タービンを駆動するように使用された後に、前記気体ではない運搬媒体で、前記冷却回路が具備する伝達媒体を交換するように形成される、交換手段を具備することを特徴とする請求項14から16のいずれか一項に記載の装置。
- 前記運搬媒体への圧力を調整するように形成された超過圧力手段を具備しており、前記運搬媒体への圧力は、環境圧力を超過し、前記圧縮手段により更に増大される、ことを特徴とする請求項12から18のいずれか一項に記載の装置。
- 前記超過圧力手段は、前記冷却回路が具備する伝達媒体への圧力を調整するように形成されており、前記伝達媒体への圧力は、環境圧力を超過する、ことを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 装置の外部用途のために、前記回収された気体ではない運搬媒体を少なくとも部分的に抽出するための抽出点を具備する、ことを特徴とする請求項12から20のいずれか一項に記載の装置。
- 前記気体の運搬媒体が上昇中に通過することを可能にするように形成される、少なくとも1つの構造を具備する、ことを特徴とする請求項12から21のいずれか一項に記載の装置。
- 請求項12から22のいずれか一項に記載の装置を具備するシステムであって、更に
請求項12から22のいずれか一項に記載の装置に提供される、熱エネルギを獲得するように形成される少なくとも1つの装置を具備することを特徴とするシステム。
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