JP2012527865A5 - - Google Patents

Claims (14)

1. 液体およびガスの少なくとも一方を収容できる内部領域を画成する圧力容器；
   前記内部領域に結合されてそれと流体連通するアクチュエータであって、前記内部領域に前記液体を投入して前記ガスを圧縮し、かつ前記内部領域から前記圧縮ガスを排出させる第１の動作モードと、前記内部領域で圧縮ガスが受け取られ、前記内部領域から前記アクチュエータまで前記液体を変位させる第２の動作モードとを有するアクチュエータ；および
   前記圧力容器内に配置され、および、前記アクチュエータが前記第１のモードで動作しているときには前記ガスから前記液体に熱エネルギーを伝達し、前記アクチュエータが前記第２のモードで動作しているときには前記液体から前記ガスに熱エネルギーを伝達するように構成された熱伝達装置
   を含むシステム。
2. 前記アクチュエータが、前記第２のモードで動作しているときには発電機を駆動して電力を生成するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記圧力容器に結合された貯蔵構造であって、前記第１のモードで動作しているときには、前記内部領域から排出された前記圧縮ガスを受け取って収容するように構成された貯蔵構造
   をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
4. 前記圧力容器が第１の圧力容器であり、前記内部領域が第１の内部領域であり、前記システムが：
   液体およびガスの少なくとも一方を収容できる第２の内部領域を画成する第２の圧力容器
   をさらに含み、
   前記アクチュエータが前記第２の内部領域に結合されてそれと流体連通しており、前記アクチュエータ、前記第１の内部領域、および前記第２の内部領域が前記液体の容積を集合的に収容し、前記アクチュエータが、前記第１のモードで動作しているときには、前記液体の容積を前記第２の内部領域から前記第１の内部領域へ移動させて前記ガスを圧縮し、かつ前記第１の内部領域から前記圧縮ガスを排出させ、同時に前記第２の内部領域にガスを引き入れるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
5. 前記第１の動作モードが第１の圧縮モードであり、前記アクチュエータが、第２の圧縮モードで動作しているときには、前記液体の容積を前記第１の内部領域から前記第２の内部領域へ移動させて前記ガスを圧縮し、かつ前記第２の内部領域から前記圧縮ガスを排出させ、同時に前記第１の内部領域にガスを引き入れるようにさらに構成されている、請求項４に記載のシステム。
6. 前記熱伝達装置が、前記圧力容器内部に位置決めされた複数のディバイダを含んで前記内部領域を複数の小領域に分割している、請求項１に記載のシステム。
7. 前記複数のディバイダの少なくとも１つに配置されたタービュレーター、及び／又は、前記複数のディバイダの少なくとも１つに配置された熱伝達フィンをさらに含む、請求項６に記載のシステム。
8. 前記熱伝達装置が第１の熱伝達装置であり、かつ、前記内部領域に収容された前記液体または前記ガスの少なくとも一方と前記圧力容器の外部環境との間で熱エネルギーを伝達するように構成された第２の熱伝達装置をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
9. 液体またはガスの少なくとも一方を収容できる第２の圧力容器をさらに含み、
   前記アクチュエータは、前記第１の圧力容器および前記第２の圧力容器に結合されてそれらと流体連通し、前記アクチュエータ、前記第１の圧力容器、および前記第２の圧力容器が前記液体の容積を集合的に収容し、前記アクチュエータが、第１の圧縮モードで動作しているときには、前記第２の圧力容器から前記第１の圧力容器へ前記液体の容積を移動させて前記ガスを圧縮し、かつ前記第１の圧力容器から前記圧縮ガスを排出させ、同時に前記第２の圧力容器にガスを引き入れるように構成され、前記アクチュエータが、第２の圧縮モードで動作しているときには、前記第１の圧力容器から前記第２の圧力容器へ前記液体の容積を移動させて前記ガスを圧縮し、かつ前記第２の圧力容器から前記圧縮ガスを排出させ、同時に前記第１の圧力容器にガスを引き入れるように構成されている、請求項１−８のいずれか１項に記載のシステム。
10. 前記第１の圧力容器に結合されてそれと流体連通する、液体またはガスの少なくとも一方を収容できる第３の圧力容器であって、前記第１の圧力容器から排出された前記圧縮ガスを受け取るように構成されている第３の圧力容器
    をさらに含む、請求項９に記載のシステム。
11. 前記第１の圧力容器および前記第２の圧力容器に結合されてそれらと流体連通する貯蔵構造であって、前記第１の圧力容器および前記第２の圧力容器から排出された前記圧縮ガスを受け取るように構成されている貯蔵構造
    をさらに含む、請求項９に記載のシステム。
12. 圧縮ガスによるエネルギー貯蔵及び回収システムの熱効率を制御する方法であって、
    前記システムが、ガス圧縮／膨張装置、アクチュエータ、及び圧力容器を含み、
    前記圧力容器は、液体およびガスを収容できる内部領域を有し、
    前記液体と前記気体との間で熱を伝達する熱伝達装置が前記圧力容器内に配置され、
    前記アクチュエータは、前記内部領域に前記液体を投入する第１の動作モードと、前記内部領域に圧縮ガスを受け入れて膨張させる第２の動作モードとを有し、
    前記内部領域内のガスを第１の圧力から該第１の圧力よりも高い第２の圧力に圧縮するために前記液体を前記内部領域内に移動させるステップと、
    前記ガスの圧縮により生成された熱エネルギーを前記ガスから前記熱伝達装置に伝達するステップと、
    熱エネルギーが前記ガスから伝達される前記熱伝達装置の一部に前記液体の少なくとも一部を接触させるステップと、
    前記熱エネルギーを前記熱伝達装置から前記液体に伝達するステップと、
    を含む方法。
13. 前記内部領域に圧縮ガスを受け入れるステップと、
    前記内部領域内に受け入れた圧縮ガスを第３の圧力から該第３の圧力よりも低い第４の圧力に膨張させるステップと、
    熱エネルギーを前記液体から前記熱伝達装置に伝達するステップと、
    前記熱伝達装置に蓄えられた熱エネルギーを前記熱伝達装置から膨張ガスに伝達するステップと、
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記アクチュエータが発電機を駆動して、前記内部領域に入る前記膨張ガスによって変位された前記液体から電力を生成する、
    請求項１２に記載の方法。