JP2019513202A - 取引文書処理のためのシステムおよび方法 - Google Patents

取引文書処理のためのシステムおよび方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019513202A
JP2019513202A JP2018567020A JP2018567020A JP2019513202A JP 2019513202 A JP2019513202 A JP 2019513202A JP 2018567020 A JP2018567020 A JP 2018567020A JP 2018567020 A JP2018567020 A JP 2018567020A JP 2019513202 A JP2019513202 A JP 2019513202A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shape memory
memory alloy
alloy member
module
pressurized fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2018567020A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019513202A5 (ja
Inventor
ジョセフ ローレンス ケロッグ,
ジョセフ ローレンス ケロッグ,
ミンミン グェ ケロッグ,
ミンミン グェ ケロッグ,
Original Assignee
ケロッグス リサーチ ラブズ
ケロッグス リサーチ ラブズ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/067,051 external-priority patent/US10352307B2/en
Application filed by ケロッグス リサーチ ラブズ, ケロッグス リサーチ ラブズ filed Critical ケロッグス リサーチ ラブズ
Publication of JP2019513202A publication Critical patent/JP2019513202A/ja
Publication of JP2019513202A5 publication Critical patent/JP2019513202A5/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • F03G7/065Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like using a shape memory element

Abstract

モジュール式発電機が提供される。いくつかの実施形態において、モジュール式発電機は、低品質熱エネルギーを収穫しそれを高品質機械的エネルギーに変換する、それぞれ1つまたは複数のニチノール要素からなる1つまたは複数の収穫モジュールを利用または活用することができる。機械的エネルギーは、機械的エネルギー貯槽機構、エネルギー移送機構、および制御機構によって発電機から切り離されることができる。保存された機械的エネルギーは、必要に応じてまたは機械的エネルギーの生成と非同期式に利用することができる。【選択図】図1

Description

関連出願
このPCT出願は、2014年9月4日に出願された米国特許出願第14/476,878号の一部継続出願である、2016年3月10日に出願された米国特許出願第15/067,051号に基づく優先権を主張する。
背景
従来の発電は、形状記憶合金に頼るか、そうでなければそれを活用することができる。形状記憶合金を利用する熱機関の熱およびカルノー効率は、従来の発電プラントの効率をはるかに下回る可能性があるが、このような熱機関は比較的小さな温度範囲で動作することができ、従って、高品質の電力を発電するために低品質の熱を利用する。このように、熱ごみ(heat refuse)として従来理解されているであろう効果的な熱依存は、材料コストおよび低効率にもかかわらず、形状記憶合金に基づく熱機関を望ましいものにすることができる。より具体的には、ニチノールは、形状記憶合金(SMA:shape memory alloy)または熱弾性材料として知られているいくつかの合金の1つであり、従来の熱機関における影響力である。しかし、ニチノールを活用する従来の熱機関のいくつかは、エネルギーを生成するためにその電力を消費しなければならない場合がある。従来の熱機関のいくつかの他のものは、生成された電力を生成時に使用しなければならない場合がある。SMAを活用する従来の熱機関のさらにいくつかの他のものは、複数の形状記憶ばねを活用して低品質の熱を機械的エネルギーに変換することができる。さらに、いくつかの他の従来の熱機関は、ニチノールが一軸引張りの下で効率的な相転移経路を示すという事実を活用し、従って張力下に保持される単一のニチノール要素を含んできた。このような従来の熱機関が利用可能であるにもかかわらず、形状記憶合金に基づく熱機関の分野では開発すべきことがたくさん残っている。
図面の簡単な記述
添付の図面は、本開示の一体となっている部分であり、本明細書に組み込まれる。各図面は、本開示の例示的な実施形態を示し、本記載および特許請求の範囲と併せて、本開示の様々な原理、特徴、または態様を少なくとも部分的に説明する働きをする。本開示の特定の実施形態は、一定の縮尺で描かれていない添付の図面を参照して、以下により完全に記載される。しかしながら、本開示の様々な態様は、多くの異なる形態で実施することができ、本明細書に記載された実践に限定されると解釈されるべきではない。同様の番号は、全体を通して、同様であるが必ずしも同一ではない要素を指す。
本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機の例の斜視図を示す。
本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機で使用可能なモジュールの例の斜視図を示す。
本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機で使用可能なモジュールの別の例の斜視図を示す。
本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機で使用可能な別の例示的なモジュールの斜視図を示す。
本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機で使用可能なマルチモジュールアセンブリの例を示す。
本開示の少なくとも1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機で使用可能なマルチモジュールアセンブリの例を示す。
本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機で使用可能なマルチモジュールアセンブリの別の例を示す。
本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機で使用可能な他の例示的なモジュールの斜視図を示す。 本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機で使用可能な他の例示的なモジュールの斜視図を示す。
本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機で使用可能なさらに別の例示的なモジュールの斜視図を示す。
本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機の例を示す。
本開示の1つまたは複数の実施形態による発電の例示的な方法を示す。
詳細な記述
本開示は、少なくとも特定の態様において、記憶形状合金および他の熱弾性材料における相転移に基づく発電の問題を認識し、これに取り組む。前述のように、ニチノールは、形状記憶合金(SMA)または熱弾性材料として知られているいくつかの合金の1つである。SMAは、劇的に異なる特性を有する複数の固体相または結晶構造の存在のために機能する。通常、1つの構造は、破壊されることなく容易に回転することができる結合材を有し、他の構造は非常に堅い。これらの2つの構造の存在は、材料の温度を変えるだけで、明らかに塑性的な変形の回復を可能にする。換言すると、熱機関の形状記憶合金または熱弾性材料は、低品質熱エネルギーを高品質機械エネルギーに変換することができる。本開示は、熱力学的作用の生成のための線形出力を生成することができるシェーパ記憶合金部材または他の熱弾性材料部材を活用するモジュール式発電機を提供する。本開示のモジュール式発電機は、エネルギー伝達要素およびエネルギー貯蔵要素から発電要素を切り離すことを可能にする、または容易にする。加えて、モジュール式発電機は、要求に応じた発電電力の利用を可能にする、または容易にする制御機構を含むことができる。
より詳細には、排他的ではないが、本開示は、形状記憶合金および/または他の熱弾性材料を活用するモジュール式発電機に基づく発電のための装置、システム、および/または技術を提供する。以下でより詳細に記載するように、少なくともいくつかの実施形態において、本開示は、材料の第1の引っ張り状態から第2の引っ張り状態への移行に応答した、形状記憶合金または熱弾性材料からの弾性エネルギーの収集(または収穫)のためのモジュールを提供する。弾性エネルギーは、油圧シリンダまたはポテンシャルエネルギー(例えば、回復性ポテンシャルエネルギー、重力ポテンシャルエネルギーなど)を保持することができる他のタイプの機構で、機械的エネルギーに変換されることができる。加圧流体中に保持された機械的エネルギーは、圧力貯蔵容器(例えば、油圧アキュムレータ、ブラダ、および同様のものを含む)などの貯蔵モジュールに蓄積するか、または保持することができる。本開示のモジュール式発電機の態様は形状記憶合金を参照して示されているが、本開示はこれに限定されず、熱弾性材料から形成された部材(例えば、ロッド、ワイヤ、または規定された軸に沿って細長くされた他のタイプの部材)を利用することができる、または活用することができる。より具体的には、活用できる例示的な熱弾性材料としては、金−カドミウム合金、チタン−ニオブ合金などの形状記憶効果を示す二元合金;アルミニウム−銅−亜鉛などの形状記憶効果を示す三元合金;光誘起SMP、電気活性SMP(カーボンナノチューブ、マグネタイトナノ粒子、または同様のもの)、および同様のものなど、形状記憶効果を示すポリマー(これは一般に形状記憶ポリマー(SMP:shape memory polymer)と呼ばれる)が挙げられる。さらに、本開示の収穫モジュールおよび他のモジュールの特定の組み合わせが、記載を明確にするために依存されているが、本開示は、収穫モジュールおよび貯蔵モジュールの記載された組み合わせおよび他の組み合わせにot制限され、例えば、本明細書に記載の態様に従って実施することができる。
本開示の実施形態は、形状記憶合金または他の熱弾性材料を活用する従来の発電機よりも多くの改善を提供することができる。1つの改善例は、本開示のモジュール式発電機は、発電機内に存在する部品または他の構成要素の数を減らすことによって摩擦損失および他の損失が低減されるので、より高い機械効率を有することである。別の改善例としては、エネルギー収穫機構を発電機構から切り離すことが挙げられる。従って、少なくともいくつかのシナリオにおいて、電力は、熱エネルギーの弾性エネルギーへの変換を可能にする形状記憶効果に関連付けられるバーストではなくむしろ着実に、例えば均一で連続的な速度で生成されることができる。このように、電力は制御可能に活用することができる。さらに別の改善点として、モジュール式発電機の定められた用途への拡張性と簡単なカスタマイゼーションが挙げられる。
図面を参照すると、図1は、本開示の少なくとも特定の実施形態によるモジュール式発電機100の実施例の斜視図を示す。モジュール式発電機100は、近位端と反対側の遠位端とを有する形状記憶合金部材120を含む収穫モジュール110を含むことができる。図示のように、形状記憶合金部材120は、本明細書に記載された態様に従って線形変位および発電の方向を定めることができる長手方向軸に沿って細長くすることができる。形状記憶合金部材120は、結晶質であることでき、また、形状記憶合金部材120の<1,0,0>結晶方向または任意の他の結晶学的方向に沿って配向された長手方向軸であることができる。いくつかの実施形態では、形状記憶合金部材120は、長手方向軸に関して円筒形状の対称性または他のタイプの対称性を有することができる。例えば、形状記憶合金部材120は、約1.0mm〜約8.0mmの範囲の直径を有するロッドとして具現化することができ、ロッドは、約100.0mm〜約500.0mmの範囲の長さ(例えば、100.0mm、175.0mm、200.0mm、300.0mm、400.0mm、500.0mm)を有する。本開示は、そのような長さの例に限定されず、形状記憶合金部材120は、より短いまたはより長い長さを有することができる。
いくつかの態様では、モジュール式発電機100は、本開示の態様に従って発電するために形状合金部材120の引っ張り状態への移行を活用するか、そうでなければそれに依存することができる。形状記憶合金部材120は、形状記憶合金部材120のそれぞれの引っ張り状態への少なくとも1つの移行を生じさせることができる成分およびそれぞれの濃度を有することができる。少なくとも1つの移行の移行(または、いくつかの実施形態では、少なくとも1つの移行のそれぞれ)は、第1の特定の原子構造と第2の定義された原子構造との間の熱力学的相転移に対応することができ、そのような原子構造のそれぞれは引っ張り状態(場合によっては本質的に弛緩した状態、例えばゼロ歪状態を含むことができる)を有する。このように、場合によっては、転移によって形状記憶合金部材が第1の引っ張り状態から第2の引っ張り状態に移行し、形状記憶合金部材120が収縮することがある。いくつかの態様では、収縮は形状記憶合金部材120の長手方向軸に沿った長さの定義されたパーセンテージに対応し得る。原子変位に関しては、形状記憶合金部材120が結晶質であるシナリオでは、そのような収縮は、形状記憶合金部材120の結晶方向(例えば、<1,0,0>、またはいくつかの他の実施形態では、一般的な方向<k、l、m>、ここでk、l、mはミラー指数とすることができる)に沿った格子パラメータの定義されたパーセンテージによる低減に対応する。
形状記憶合金部材120を形成するかまたはそうでなければ形状記憶合金部材120に含まれる合金の成分およびそれぞれの濃度は、形状記憶合金部材120が引っ張り状態の間を移行することができる移行温度を決定することができる。従って、形状記憶合金部材120は、所定の移行温度である引っ張り状態に移行するように構成することができる。いくつかの実施形態では、形状記憶合金部材120は、ニッケル−チタン合金から形成することができる、またはニッケル−チタン合金を含むことができる。NiおよびTiの濃度を調整することにより、例えば、約−100℃から約160℃までの範囲の移行温度を、11℃から100℃を超える熱ヒステリシスとともに得ることができる。具体的には、いくつかの例では、そのような濃度は、約5℃から約30℃までの範囲であり得る移行温度を得るように調整することができる。従って、本開示の態様に従った発電のためにNi−Ti合金に頼ることによって、多数の動作条件および環境に対処することができる。例えば、約−50℃未満の温度の南極の冬の間の発電を可能にするために第1のNi−Ti合金を形状記憶合金部材120中で使用することができ、直射日光の中温度が80℃近くまで上がる砂漠での発電を可能にするために第2のNi−Ti合金を使用することができる。それほど極端でない実践では、約5℃から約30℃までの範囲の移行温度をもたらすNiおよびTiの濃度を利用することができる。他の実施形態では、形状記憶合金部材120は、ニッケル−銅−チタン合金から形成することができる、またはニッケル−銅−チタン合金を含むことができる。例えば、銅はニッケルを置換することができ、銅の濃度はせいぜい約20at%とすることができる。そのような三元合金は、所望の移行温度の達成、材料の熱特性の変更、および/または材料の機械的特性の変更において、より高い柔軟性を提供することができる。
いくつかの態様では、形状記憶合金部材120の引っ張り状態間の移行を活用するために、形状記憶合金部材120の第1の端部(遠位端と呼ぶことができる)を、収穫モジュール110に機械的に結合することができる。加えて、収穫モジュール110は、形状記憶合金部材120の第2の端部(近位端と呼ぶことができる)に機械的に結合された(例えば、軍人になった、ボルト締めされた、または別の方法で固定された)機構を含む。このような第2の端部は、形状記憶合金部材120の長手方向軸に沿って移動することができる。より具体的には、図1に示すように、収穫モジュール110は剛性支持部材を含み、ここで第1のリング端子115aが剛性支持部材の端部にしっかりと固定され、第2のリング端子115bが形状記憶合金120の第2の端部にしっかりと固定されている。剛性支持部材は、いくつかの例では、機械加工することができる、または別の方法でプラスチックまたは金属から製造することができる。一例では、第1のリング端子115aはチタン合金を含むことができ、形状記憶合金部材120の第1の端部および剛性支持部材にレーザはんだ付けすることができる。加えて、または別の例では、第2のリング端子115bはチタン合金を含むことができ、形状記憶合金部材120の第2の端部にレーザはんだ付けすることができる。明確にするために、図2は収穫モジュール110を示す。さらに、図3は、本開示の態様に従うモジュール式発電機100または他のタイプのモジュール式発電機に組み込むことができる収穫モジュール300の一例を示す。図示されているように、例示的な収穫モジュール300は、機械加工することができるまたは別の方法でプラスチックまたは金属から製造することができる剛性支持部材310を含む。加えて、形状記憶合金部材320(例えば、ニチノールロッドまたは別のNi−Ti合金ロッド)の端部315a(遠位端と呼ぶことができる)は、剛性支持部材310にしっかりと固定する(例えば、レーザはんだ付けする)ことができる。形状記憶合金部材320の第2の端部315bは、油圧シリンダ340内に含まれる機構にしっかりと固定する(例えば、レーザはんだ付けする)ことができる、または別の方法で機械的に結合することができる。第2の端部315は、第1の端部315aの反対側に位置し、形状記憶合金部材320の長手方向軸に沿って移動することができる。
図1を参照すると、いくつかの実施形態では、機構は、油圧シリンダ130(単動油圧シリンダとして具現化することができる)内に含めることができ、形状記憶合金部材120が所定の移行温度で引っ張り状態に移行するのに応答して移動するように構成されるピストン(または、いくつかの実施形態ではプレートまたはスラブ(図示せず))を含むことができる。ピストンの移動は、油圧シリンダ内のある量の流体の量を減少させることができ、その結果、油圧シリンダ130内の第1の加圧流体の量がもたらされる。モジュール式発電機100は、未加圧流体を油圧シリンダ130へ供給することができる容器170(または別のタイプのエンクロージャまたはレザーバ)を含むことができる。そのために、一態様では、モジュール式発電機100は、容器170に結合された(例えば、機械的かつ流体的に結合された)バルブ140aを含むことができる。バルブ140aは、未加圧流体のある量(計量されているまたはされていない)を油圧シリンダ130に放出するように構成することができる。
油圧シリンダ130内である量の流体を加圧することにより、油圧シリンダ130に含まれる機構のピストンは、形状記憶合金部材120の変形(例えば、収縮)に伴う弾性エネルギーを、ある量の加圧流体へ移すことができる。このようにして、一態様では、油圧シリンダ130内の流体は、形状記憶合金部材120によって生成された熱力学的仕事をエネルギー貯蔵に移す媒体として活用することができる。そのために、モジュール式発電機100は、ある量の加圧流体の少なくとも一部を受け取るように構成された圧力貯蔵容器150を含むことができる。圧力貯蔵容器150は、例えば油圧アキュムレータにおいて具現化することができ、所定の動作圧力(例えば、約15,000psi)で加圧流体を含むことができる。さらに、圧力貯蔵容器150は、そのような容器の入口開口部(図示せず)を介してある量の加圧流体の少なくとも一部を受け取ることができる。入口開口部は、パイプ、ホース、または他の可撓性または非可撓性のチューブなどの導管を介してバルブ140bに機械的に結合および/または流体的に結合することができる。図示のように、バルブ140bは、油圧シリンダ130の出口開口部(図示せず)に機械的および/または流体的に結合することもでき、バルブ140bはある量の加圧流体を放出するように構成される。
モジュール式発電機100は、加圧流体を発電機180(例えば、油圧モータに結合されたDC発電機)に放出することができるバルブ160も含むことができる。加圧流体は、例えば、電力消費基準が満たされていることに応答して、制御可能に放出されることができる。いくつかの実施形態では、制御ユニット(例えば、プログラム可能論理制御器または別のタイプの演算装置(図示せず))が、加圧流体の放出を制御することができる。このために、いくつかの実践では、制御ユニットは、電力消費基準が満たされているかどうかを決定するために論理を実行(例えば、コンピュータアクセス可能命令を実行)することができる。それに応じて、制御ユニットは、バルブ160が加圧流体を放出するために開放することを指示することができるまたは引き起こすことができる。加えて、または他の実施形態において、ある機構が、第2の量の加圧流体を放出するためにバルブの開放(および遮断)を受身的に制御することができる。
圧力貯蔵容器150、バルブ140b、および/またはバルブ160は、モジュール式発電機100内のエネルギー貯蔵モジュールを具現化または構成することができる。本開示の態様に従って加圧流体を蓄積し制御可能に放出するように構成される(例えば、組み立てられるおよび/または作製される)ことによって、エネルギー貯蔵モジュールは、発電機180に、使用可能な電力の安定した非パルス流を供給することができる。
本明細書中の記載から、エネルギー収集、エネルギー伝達、およびエネルギー貯蔵の間の分離、ならびにモジュール式発電機100の関連するモジュール性が、容易に明らかになる。いくつかの態様では、そのような分離は、生成された電力をその生成時に消費することなく電力の生成を可能にする。このように、形状記憶合金部材120内の周期的な構造的遷移(例えば、マルテンサイト変態)から収集することができる弾性エネルギーを、要求に応じた消費のために保存することができる。
単一の形状記憶合金部材120がモジュール式発電機100の中に示されているが、本開示はそれに限定されない。本開示の態様によるモジュール式発電機は、少なくとも2つの方法で拡張可能であり得る。一例では、複数の形状記憶合金部材を1つの収穫モジュール内で組み立てることができる。具体的には、図4は、剛性支持部材410に取り付けられているか、別の方法で一体化された5つの形状記憶合金部材420を有する例示的な収穫モジュール400を示す。本開示による他の剛性支持部材と同様に、剛性支持部材410は、機械加工することができる、または別の方法でプラスチックまたは金属から作製することができる。別の例では、複数の収穫モジュールを1つのモジュール式発電機内で組み立てることができる。図5に示すように、3つの収穫モジュールを直列に組み立てることができ、収穫モジュールはそれぞれの形状記憶合金部材520a〜520cを有する。図示されているように、本開示の他の形状記憶合金部材と同様に、形状記憶合金部材520a〜520cのそれぞれは、剛性支持部材(例えば、剛性支持部材510a、剛性支持部材510b、または剛性支持部材510c)にしっかりと固定された第1の端部と、油圧シリンダ(例えば、油圧シリンダ530a、油圧シリンダ530bまたは油圧シリンダ530c)に一体化された機構にしっかりと取り付けられた第2の端部とを有する。本開示の他の収穫モジュールを参照して述べたように、このような第2の端部は、それぞれの形状記憶合金部材の長手方向軸に沿って移動することができる。
図6〜7は、本開示の実施形態によるモジュール式発電機において利用できる、または活用できる2つの収穫モジュールを示す。マルチモジュールアセンブリ600および700は2つの収穫モジュールを含むが、本開示はそれに限定されず、いくつかの実施形態では、2つより多くの収穫モジュールを有するマルチモジュールアセンブリが想定されてもよく、本開示によるモジュール式発電機に含めることができる。図6に示すように、2つのモジュール610aおよび610bは、直列に配置することができ、各モジュールは、導管640を介して未加圧流体を受け入れるように構成され、さらに加圧流体を導管650に供給するように構成される。より具体的には、収穫モジュール610aは、第1の端部616(近位端とも呼ぶことができる)および反対側の端部614(遠位端と呼ぶことができる)を有する形状記憶合金部材612aを含むことができ、形状記憶合金部材612aは、本明細書に記載される態様に従って所定の移行温度で引っ張り状態に移行するように構成される。形状記憶合金部材612aの端部614は、収穫モジュール610aの剛性支持部材618aにしっかりと固定(例えば、はんだ付け、レーザはんだ付け、ボルト締め、穿孔など)することができる。収穫モジュール610aはまた、形状記憶合金部材612aの端部616に機械的に結合された機構を含み、この機構は、形状記憶合金部材612aが引っ張り状態に移行するのに応答して油圧シリンダ620内のピストン(または、いくつかの実施形態では、プレートまたはスラブ)を移動するように構成される。本明細書中に記載するように、ピストンの移動は油圧シリンダ620内のある量の加圧流体を生成することができ、ある量の加圧流体は導管650を介して放出することができる。
さらに、例示的なマルチモジュールアセンブリ600はまた、第1の端部624(近位端とも呼ぶことができる)および反対側の端部622(遠位端と呼ぶことができる)を有する形状記憶合金部材612bを有する収穫モジュール610bを含み、形状記憶合金部材612bは、本明細書に記載される態様に従って所定の移行温度で引っ張り状態に移行するように構成される。形状記憶合金部材612bの端部622は、収穫モジュール610bの剛性支持部材618bにしっかりと固定(例えば、はんだ付け、レーザはんだ付け、ボルト締め、穿孔など)することができる。収穫モジュール610bはまた、形状記憶合金部材612bの端部624に機械的に結合された機構を含み、この機構は、形状記憶合金部材612bが引っ張り状態に移行するのに応答して油圧シリンダ630内のピストン(または、いくつかの実施形態では、プレートまたはスラブ)を移動するように構成される。本明細書中に記載するように、ピストンの移動は油圧シリンダ630内のある量の加圧流体を生成することができ、ある量の加圧流体は導管650を介して放出することができる。収穫モジュール610bにおける形状記憶合金部材612bの移行温度は、収穫モジュール610aに含まれる他の形状記憶合金部材612aの他の移行温度と異なるものであっても、同じであってもよい。
図7を参照すると、例示的なマルチモジュールアセンブリは、並列に配置された2つの収穫モジュール610aおよび610bを含むことができる。従って、いくつかの態様では、収穫モジュール610aは、導管640を介して未加圧流体を受け取るように構成することができる。収穫モジュール610bは、収穫モジュール610aおよび610bのそれぞれの油圧シリンダを連結する導管から未加圧流体を受け取ることができる。同様に、収穫モジュール610aは、モジュール610aの油圧シリンダ620を介して収穫モジュール610bの第2の油圧シリンダ630に加圧流体を供給することができる。第2の油圧シリンダ630はまた、導管650を介して加圧流体を圧力貯蔵容器(例えば、油圧アキュムレータ)に供給することができる。
図8は、油圧シリンダにも圧力貯蔵容器にも依存することなく弾性エネルギーを保存することができる例示的な収穫モジュール800を示す。例示的な収穫モジュール800は、形状記憶合金部材820の変形に応答して生成され得る弾性エネルギーの少なくとも一部を保存するバネ850を含む。示されるように、例示的な収穫モジュール800は、形状記憶合金部材820からバネ850に弾性エネルギーを伝達するように構成されたラチェット機構840を含むことができる。形状記憶合金部材820、ラチェット機構840、およびバネ850は、単一の剛性支持部材810内に組み立てることができる。バネ850が説明のために示されているが、本開示はそれに限定されず、他の弾性部材(例えば、可撓性バー)を想定できることに留意されたい。
いくつかの態様では、ラチェット機構840は、エネルギーの伝達および/または貯蔵を可能にすることができる。形状記憶合金920は、一端で剛性支持部材810に固定することができる。ニチノール要素の自由端は、形状記憶合金部材820がサイクル動作するたびにラチェット機構840が移動するようにラチェット機構840に取り付けることができる。ラチェット機構840の動きは、直線的または回転的のいずれかであることができる。本明細書に記載されるように、ラチェット機構840は、連続する変態サイクルに応答してバネを徐々に圧縮するようにバネ850に取り付けることができる。いくつかの実施形態では、ラチェット機構840は、形状記憶合金部材820の第1の引っ張り状態から第2の引っ張り状態への移行に応答して塊を上昇させるように構成することができる。バネ850内に保存されたポテンシャルエネルギーは、本明細書に記載されているように、消費基準が満たされているのに応答して解放されることができ、クラッチ、ブレーキ等の使用を介して作業出力を提供する。第2の引っ張り状態から第1の引っ張り状態への移行に応答して(例えば、形状記憶合金820を冷却することに応答して)、付勢機構(図示せず)は、形状記憶合金部材820を引き伸ばし、または別の方法で復元し、形状記憶合金部材820の収縮をもたらす引っ張り状態間の別の移行のためにラチェット機構840をリセットすることができる。
図9は、油圧シリンダにも圧力貯蔵容器にも依存することなく弾性エネルギーを保存することができ、本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機で利用することができる例示的な収穫モジュール900を示す。示すように、例示的な収穫モジュール900は、ラックギア930にしっかり取り付けられた端部を有する形状記憶合金部材920を含むことができる。ラックギア930は、形状記憶合金部材920の変形で生成された弾性エネルギーの少なくとも一部を上昇される塊950へ移すように構成されたピニオンギア940に機械的に結合される。本明細書に記載するように、変形(例えば、収縮)は、形状記憶合金部材920の第1の引っ張り状態から第2の引っ張り状態への移行に応答性であることができる。ピニオンギア940は、形状記憶合金920の直線運動を、上昇される塊950の位置を変化させることができる回転運動に移すことができ、弾性エネルギーの少なくとも一部を上昇される塊950の重力ポテンシャルエネルギーに蓄積する。いくつかの実施形態では、回転運動によって伝達される仕事は、フライホイール、バネなどを介して保存することができる。剛性支持部材910は、形状記憶合金920、ラックギア930、およびピニオンギア940を保持することができる。必要な場合、ブレーキ、クラッチ等の使用を介してこれら保存機構から仕事を抽出することができる。
例示的な収穫モジュール800および例示的な収穫モジュール900を利用するまたは別の方法でそれに依存するモジュール式発電機、剛性支持部材910の内部に組み込まれた空気圧ブラダまたはシリンダ。いくつかの実践では、ブラダの端部は、ラチェット840またはラックギア930に機械的に結合された端部の反対側の形状記憶合金部材920の端部に取り付けることができ、このようにして形状記憶サイクルをリセットするために伸張力を提供する。
形状記憶合金部材(例えば、ニチノールロッドまたはニチノールワイヤ)の連続的な変形サイクルは、形状記憶合金部材の近傍の大気の加熱プロセスを実施することによって駆動することができる。いくつかの実施形態では、収穫モジュールの表面を吸収材料で少なくとも部分的にコーティングすることができる。いくつかの実施形態では、吸収材料は、電磁放射スペクトルの所定の部分の光を吸収することができ、異なる複雑性を有する多数の方法で堆積させることができる。いくつかの例では、表面は、吸収材料またはその前駆体を用いた蒸着またはスパッタリングによってコーティングすることができる。表面は、形状記憶合金部材の第2の表面に対向し、コーティングされた表面の照射に応答して、形状記憶合金部材の近傍の大気は、そのような部材の移行温度以上に達することができる。日光および/または特定の光源が、コーティングされた表面を照射することができる。光源は、収穫モジュールに一体化されてもよく、または別の方法で収穫モジュールに組み込まれてもよい。例えば、光源は、コーティングされた表面を照射するように収穫モジュールに取り付けることができる。従って、照射のタイプにかかわらず、いくつかの態様では、形状記憶合金部材を第1の引っ張り状態から第2の引っ張り状態に移行させることができ、本明細書に記載の態様による形状記憶合金部材の収縮をもたらすことができる。
収穫モジュール内の剛性支持部材の表面のコーティングに加えて、いくつかの収穫モジュールは、形状記憶合金部材の近傍の大気を加熱するように適合させることができる。図10は、本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機で利用できる例示的な収穫モジュール1000の図を示す。示されているように、例示的な収穫モジュール1000は、例えば、カーボンブラックまたは本明細書に記載の吸収材料のいずれかなどの吸収材料で少なくとも部分的にコーティングされた表面1020を有する可動エンクロージャ1010を含むことができる。示されるように、可動エンクロージャ1010は、可動エンクロージャ1010の端部に開口を画定する。閉鎖位置において、可動エンクロージャ1010は、例示的な収穫モジュール1000に含まれる形状記憶合金部材(図示せず)を囲むガスを加熱することができる。ガスの温度は、形状記憶合金部材の変形のための移行温度以上になることができ、このような部材は引っ張り状態に移行することができ、従って、収縮することができ、油圧シリンダ1030に含まれるピストンを移動させ、本明細書に記載された態様に従って、収縮に伴う弾性エネルギーの少なくとも一部を移す。いくつかの態様では、可動エンクロージャ1010は、剛性支持部材が近位端から反対の遠位端まで延在する方向に沿って移動するように構成される。可動エンクロージャの移動は、引っ張り状態への移行に応答的であり、従って、可動エンクロージャ1010は、加熱されたガスの放出を開放し、形状記憶合金部材の周囲を冷却し、この冷却により形状記憶合金部材の変形サイクルをリセットすることができる。いくつかの実施形態では、可動エンクロージャは、油圧シリンダ1030の可動端に機械的に結合することができる、例えば剛性または半剛性部材を介して取り付けることができる。従って、可動エンクロージャ1010は、引っ張り状態への移行に関連する変形移行に応答する変形(例えば、収縮)に関連する形状記憶合金部材(図示せず)の移動に応答して移動することができる。
図11は、本開示の1つまたは複数の実施形態によるモジュール式発電機1100の例を示す。示されるように、モジュール式発電機1100は、4つのプラスチック製収穫モジュール1120a、1120b、1120c、および1120dを含み、そのそれぞれは、ニチノールワイヤと収穫モジュールの端部の油圧シリンダとを有する。ニチノールワイヤのそれぞれは、ニチノールワイヤの引っ張り状態間のそれぞれの移行に関連する少なくとも1つの所定の移行温度を有することができる。従って、図示のように、4つの油圧シリンダ1130a、1130b、1130c、および1130dが、モジュール式発電機1100に含まれている。さらに、スチール製油圧ラインが、油圧シリンダ1130a、1130b、1130c、および1130dのそれぞれから突出し、配管1150を形成する。一態様において、配管1150は、本明細書に記載される態様によるバルブを含むことができる導管1160aに機械的に結合および/または流体的に結合することができる。
本開示の態様による他のモジュール式発電機と同様に、モジュール式発電機1100は、未加圧流体(例えば、生分解性であってもよいしまたはそうでなくてもよい油)を、油圧シリンダ1130a、1130b、1130c、および1130dのそれぞれに供給するように構成された容器1110を含む。このために、いくつかの態様では、容器1110は、別の導管1170を介して導管1180に機械的に結合および/または流体的に結合することができ、導管1180は、ある量の未加圧流体を油圧シリンダ1130a、1130b、1130c、および1130dの少なくとも1つに放出または別の方法で運ぶように構成される。さらに、モジュール式発電機1100は、油圧シリンダ1130a、1130b、1130c、および1130dのうちの少なくとも1つから加圧流体を受け取るように構成された油圧アキュムレータ1140を含む。油圧アキュムレータ1140はまた、本明細書に記載された態様に従って、バルブを含むことができる導管1160bを介してある量の加圧流体を供給するように構成される。
モジュール式発電機1100はまた安定シャフトを含み、そのそれぞれは、油圧アキュムレータ1140の端部に近接した領域に結合されたプラスチック安定フレームにボルト止めすることができる。
本明細書に記載の態様を考慮して、本開示の少なくともいくつかの態様による光学分光法における光学ノイズの管理技術の例は、図12のフローチャートを参照することにより、より深く理解することができる。説明の簡略化のために、本明細書で開示された技術の例は、一連のブロックとして提示および記載される(各ブロックは、例えば、方法における動作または操作を表す)。しかしながら、開示された技術(例えば、プロセス、手順、方法など)は、ブロックの順序および関連する動作または操作によって限定されないことが理解され認識されるべきであり、いくつかのブロックは、異なる順序でおよび/または本明細書に示され記載されている他のブロックと同時に発生してもよい。例えば、本開示の様々な技術は、状態図などにおいて、一連の相互に関係する状態またはイベントとして代替的に表すことができる。さらに、本開示の1つまたは複数の態様による技術を実行するために、図示されたすべてのブロック、および関連する動作または操作が要求されるわけではない。加えて、開示された技術の2つ以上は、本明細書に記載される1つまたは複数の特徴および/または利点を達成するために、互いに組み合わせて実行されてもよい。
特定の実施形態では、本開示の技術の少なくとも一部は、演算装置のプロセッサによる実行、従って実践のため、またはそのまたはそれに機能的に結合されたメモリに記憶するため、そのような技術を演算装置(マイクロコントローラ、プログラム可能論理制御器、プログラム可能論理リレー、およびそれらと同様のものなど)に転送および移送することを可能または容易にするために、製品またはコンピュータ可読記憶媒体上に保持することができることを理解されたい。1つの態様では、開示された技術の1つまたは複数を実践する(例えば、実行する)プロセッサなどの1つまたは複数のプロセッサを使用して、メモリ、またはいずれかのコンピュータ可読または機械可読記憶媒体に保持された命令を実行し、本明細書に記載された技術を実践することができる。命令は、技術の少なくとも一部を具体化することができ、またはそれを構成することができ、従って、本明細書に記載の技術を実践するコンピュータ実行可能または機械実行可能なフレームワークを提供することができる。
図12は、本開示の少なくともいくつかの実施形態による発電のための方法1200の例のフローチャートを提示する。いくつかの実施形態では、例示的な方法1200の少なくとも一部は、本開示によるモジュール式発電機(例えば、モジュール式発電機100および/またはパワーモジュラジェネレータ1100)によって実践することができる。ブロック1210において、熱弾性材料部材を、熱弾性材料の第1の引っ張り状態に対応する構成で配置することができる。本明細書に記載されるように、いくつかの例では、熱弾性材料部材は、部材中の一軸ひずみの存在を好み得る所定の結晶方位に配向され得るロッド、ワイヤ、または任意の他のタイプの部材において具現化することができる、またはそれらを含むことができる。さらに、熱弾性材料は、ニッケル−チタン合金、ニッケル−銅−チタン合金(ここで少なくとも前駆体ニッケル−チタン合金中のある量のニッケルが銅で置換された)およびそれらに類するものなどの形状記憶合金において具現化することができる、またはそれを含むことができる。ブロック1220で、熱弾性材料部材を第2の引っ張り状態に移行させ、熱弾性材料部材を収縮させることができる。いくつかの実施形態では、第2の引っ張り状態への移行を引き起こすことは、温度を上昇させて、熱弾性材料部材を所定の移行温度以上の温度まで加熱することを含む。ブロック1230において、油圧シリンダ(例えば、単動油圧シリンダ)内のピストンの直線的な変位を、例えば、熱弾性材料部材(例えば、ニチノールから形成されたまたは別の方法でニチノールを含むロッド)の収縮に応答して引き起こすことができる。本明細書に記載されているように(例えば、図2参照)、このような直線的な変位を引き起こすために、熱弾性材料部材の端部をピストンに機械的に結合することができる。一例では、機械的結合は、収縮に応答して熱弾性材料部材の長手方向軸に沿ってピストンを変位するほぼ剛性の部材を介して達成することができる。
ブロック1240において、油圧シリンダ内のある量の流体が、直線的な変位に応答して加圧され得る。流体は、ガス、液体、またはそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの態様では、ピストン内の流体によって占められる体積の減少に応答して、ある量の流体を加圧することができる。ブロック1250で、加圧された流体の量の少なくとも一部を圧力貯蔵容器(例えば、油圧アキュムレータ)に供給することができる。本明細書に記載するように、いくつかの態様では、油圧シリンダは、加圧流体を受けるように構成することができる油圧アキュムレータに流体的に結合された出口開口を含むことができる。剛性または可撓性の配管および/または他のタイプの導管が、このような結合を提供することができる。同様に、いくつかの態様では、圧力貯蔵容器は、そのような容器の入口開口を介して、加圧された流体の量を受け取ることができる。
ブロック1260において、加圧された流体の第2の量を圧力貯蔵容器から放出することができる。いくつかの態様では、本明細書に記載されるように、バルブを圧力貯蔵容器に結合(例えば、機械的に結合および/または流体的に結合)することができ、バルブは放出基準(例えば、電力消費基準または規則)が満たされていることに応答して開放されるように構成することができる。加圧された流体の第2の量は、例えば圧力貯蔵容器の出口開口を介して放出することができる。いくつかの実施形態では、制御ユニット(例えば、プログラム可能論理制御器または他のタイプの演算装置)が、放出基準が満たされていることを決定するために論理を実行することができ、それに応答して、加圧された流体の第2の量を放出するためにバルブを開放することができる。加えてまたは他の実施形態において、ある機構が、加圧された流体の第2の量を放出するためにバルブの開放(および閉鎖)を受動的に制御することができる。
動作環境および技術(手順、方法、プロセスなど)の実施形態を、方法、システム、装置およびコンピュータプログラム製品のブロック図およびフローチャート図を参照して本明細書に記載する。ブロック図およびフローチャート図の各ブロック、およびブロック図およびフローチャート図のブロックの組み合わせは、それぞれ、コンピュータアクセス可能命令によって実施できることが理解されよう。特定の実践では、コンピュータアクセス可能命令は、特定の機械を作り出すために汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラム可能情報処理装置にローディングされるか、または他の方法で組み込まれることができ、その結果、フローチャートブロックに特定される操作または機能は、コンピュータまたは処理装置での実行に応答して実践することができる。
特に明記しない限り、本明細書に記載された技術、プロトコル、手順、プロセス、または方法は、その動作、操作、またはステップが特定の順序で実行されることを要求しているものとして解釈されることは意図していない。従って、プロセスまたは方法の請求項が、その動作、操作、またはステップが後に続く順番を実際に記載していない場合、または本開示の請求項または記載において、ステップが特定の順番に制限されることが具体的に記載されていない場合、順序がいかなる点においても暗示されることは意図していない。これは、ステップまたは作業フローの構成に関する論理の問題、文法的な編成または句読法に由来するプレーンな意味合い、本明細書または添付の図面に記載された実施形態の数または種類などを含む、解釈のあらゆる可能な非明示的な基礎を保持する。
本出願で使用される際、用語「構成要素」、「環境」、「システム」、「プラットフォーム」、「アーキテクチャ」、「インターフェース」、「ユニット」、「部材」、「モジュール」およびそれらに類する用語は、1つまたは複数の特定の機能を有する実用可能な装置に関連する実体に言及することが意図される。そのような実体は、ハードウェア、ソフトウェア、実行中のソフトウェア、またはそれらの組み合わせのいずれかであってもよい。例として、構成要素は、電子部品または電子機械部品に依存することなく機械部品によって特定の機能を提供する装置であることができる。さらに別の例として、構成要素は、プロセッサによって実行されるソフトウェアアプリケーションまたはファームウェアアプリケーションによって制御される電気または電子回路によって動作する機械部品によって提供される特定の機能を有する装置であることができ、ここでプロセッサは、装置の内部または外部にあることができ、ソフトウェアまたはファームウェアアプリケーションの少なくとも一部を実行することができる。用語「構成要素」、「環境」、「システム」、「プラットフォーム」、「アーキテクチャ」、「インターフェース」、「ユニット」、「モジュール」は、交換可能に使用することができ、まとめて機能要素と呼ぶことができる。
特段の記載のない限り、または使用される文脈内で理解されない限り、とりわけ、「できる/あり得る(can)」、「かもしれない(could)」、「かもしれない(might)」または「してよい/かもしれない(may)」などの条件付き言語は、一般に、特定の機能、要素、および/または動作を特定の実践は含むかもしれないが、他の実践は含まないことを伝えていることが意図されている。従って、そのような条件付き言語は、一般に、特徴、要素、および/または動作が1つまたは複数の実践に何らかの形で必要であることを示唆しているつもりはなく、また、1つまたは複数の実践が、ユーザ入力またはプロンプトありまたはなしで、これらの特徴、要素、および/または動作がいずれかの特定の実践において含まれるかまたは実行されるべきかどうかを判断するための論理を必ず含むことを示唆するつもりもない。
本明細書および添付の図面に記載されているものは、異なる結晶構造およびそれぞれの引っ張り状態を有する熱力学的な相の間で制御可能に遷移することができる材料に基づいて発電を提供することができるシステム、装置、デバイスおよび技術の例を含む。本開示の様々な特徴を記載する目的で要素および/または方法のすべての考えられる組み合わせを記載することは不可能であることは言うまでもないが、開示された特徴の多くのさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを認識することができる。従って、本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく、本開示に様々な修正を加えることができることは明白かもしれない。これに加えてまたは代替として、本開示の他の実施形態は、本明細書および添付の図面の考察、および本明細書に提示される本開示の実施から明白かもしれない。本明細書および添付の図面に記載されている実施例は、すべての点で例示的なものであり、限定的なものではないと考えることが意図される。本明細書では特定の用語を使用しているが、それらは一般的かつ説明的な意味でのみ使用され、限定のためではない。

Claims (20)

  1. 近位端および反対側の遠位端を有する形状記憶合金部材を含む第1のモジュールであって、前記形状記憶合金部材が所定の移行温度である引っ張り状態に移行するように構成される第1のモジュールと、及び
    前記形状記憶合金部材の近位端に機械的に結合された機構であって、前記形状記憶合金部材が前記引っ張り状態へ移行するのに応答して移動し、その結果加圧流体の第1の量が前記機構内にもたらされるように構成されたピストンを含む機構と、
    前記機構を含む油圧シリンダに結合されたバルブであって、加圧流体の前記第1の量の一部を放出するように構成されたバルブと、及び
    加圧流体の第2の量を含む第2のモジュールであって、加圧流体の前記第1の量の前記一部を受け入れるように構成された第2のモジュールと、
    を含む、装置。
  2. 第2の近位端および第2の反対側の遠位端を有する第2の形状記憶合金部材を含む第3のモジュールであって、前記第2の形状記憶合金部材が第2の所定の移行温度で第2の引っ張り状態に移行するように構成される第3のモジュールと、及び
    前記第2の形状記憶合金部材の前記第2の近位端に機械的に結合された第2の機構であって、前記第2の形状記憶合金部材が前記第2の引っ張り状態へ移行するのに応答して第2の油圧シリンダ内の第2のピストンを移動し、その結果加圧流体の第3の量が前記第2の油圧シリンダ内にもたらされるように構成された第2の機構と、
    をさらに含む、請求項1に記載の装置。
  3. 前記第2のモジュールに結合された第2のバルブであって、加圧流体の前記第2の量の第2の部分を放出するように構成された第2のバルブと、及び
    発電機であって、加圧流体の前記第2の量の前記第2の部分を受け入れ、その結果ある量の電力が前記発電機内に生成される発電機と
    をさらに含む、請求項1に記載の装置。
  4. 未加圧流体を供給する容器と、及び
    前記容器に結合された第3のバルブであって、前記未加圧流体の第3の量を前記油圧シリンダへ放出するように構成された第3のバルブと、
    をさらに含む、請求項3に記載の装置。
  5. 前記形状記憶合金部材が、ニッケル−チタン合金を含むロッドを含み、前記所定の移行温度が約5℃から約30℃の範囲内にある、請求項1に記載の装置。
  6. 前記ロッドが結晶質であり、<1,0,0>結晶方向に沿って配向された長手方向軸を有する、請求項5に記載の装置。
  7. 前記ロッドが約1.0mmから約8.0mmの範囲内の直径を有し、前記ロッドが約100.0mmから約500.0mmの範囲内の長さを有する、請求項5に記載の装置。
  8. 前記形状記憶合金部材が、ニッケル−銅−チタン合金を含むロッドを含み、銅の濃度がせいぜい約20at%である、請求項1に記載の装置。
  9. 前記第1のモジュールが剛性支持部材と、
    前記形状記憶合金部材の前記近位端にしっかり固定された第1のリング終端であって、チタン合金を含む第1のリング終端と、及び
    前記形状記憶合金部材の前記反対側の遠位端にしっかり固定された第2のチタンリング終端であって、チタン合金を含む第2のチタンリング終端と、
    を含む、請求項1に記載の装置。
  10. 前記第1のモジュールが、吸収材料で少なくとも部分的にコーティングされた表面を有し、前記表面が前記形状記憶合金部材の第2の表面と対向する、請求項9に記載の装置。
  11. 前記第1のモジュールが、吸収材料で少なくとも部分的にコーティングされた表面を有する可動エンクロージャをさらに含み、前記可動エンクロージャが前記可動エンクロージャの端部に開口を画定する、請求項9に記載の装置。
  12. 前記可動エンクロージャが、前記剛性支持部材が前記近位端から前記反対側の遠位端まで延在する方向に沿って移動するように構成され、前記可動エンクロージャの移動は前記引っ張り状態への移行に応答する、請求項11に記載の装置。
  13. 形状記憶合金部材を引っ張り状態に移行させて前記形状記憶合金部材を収縮させること、
    前記収縮に対応するピストンの直線的な変位を油圧シリンダ内で引き起こすこと、
    前記直線的な変位に応答して前記油圧シリンダ内である量の流体を加圧すること、及び
    加圧された流体の量を圧力貯蔵容器に供給すること、
    を含む、方法。
  14. 加圧流体の第2の量を前記圧力貯蔵容器から放出することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
  15. 前記形状記憶合金部材を前記引っ張り状態に移行させることが、前記形状記憶合金を、所定の移行温度を超える温度まで加熱することを含む、請求項13に記載の方法。
  16. 第1のモジュールであって、
    それぞれの熱弾性ロッドであって、前記それぞれの熱弾性ロッドのそれぞれが近位端と反対側の遠位端とを有し、前記それぞれの熱弾性ロッドのそれぞれが所定の移行温度で第1の引っ張り状態から第2の引っ張り状態へ移行するように構成されたそれぞれの熱弾性ロッドと、及び
    前記それぞれの熱弾性ロッドに関連付けられたそれぞれの機構であって、前記それぞれの機構のそれぞれが、それぞれの熱弾性ロッドのそれぞれの近位端に機械的に結合され、前記それぞれの機構のそれぞれが、前記それぞれの熱弾性ロッドが前記引っ張り状態に移行するのに応答して移動し、その結果前記それぞれの機構内に加圧された流体のそれぞれの第1の量をもたらすように構成されたピストンを含むそれぞれの機構と
    を含む第1のモジュールと、
    前記それぞれの機構を含む油圧シリンダに結合されたバルブであって、加圧流体の前記第1の量の一部を放出するように構成されたバルブと、及び
    加圧流体の第2の量を含む第2のモジュールであって、加圧流体の前記第1の量の前記一部を受け入れるように構成された第2のモジュールと、
    を含む、装置。
  17. 前記熱弾性ロッドの少なくとも1つが、ニッケル−チタン合金を含むロッドの少なくとも1つを含み、前記所定の移行温度が約−100℃から約160℃の範囲内にある、請求項16に記載の装置。
  18. 前記熱弾性ロッドが形状記憶ポリマーを含む、請求項17に記載の装置。
  19. 前記ロッドが、約1.0mmから約8.0mmの範囲内の直径を有し、前記ロッドが約100.0mmから約500.0mmの範囲内の長さを有する、請求項17に記載の装置。
  20. 前記形状記憶合金部材が、ニッケル−銅−チタン合金を含むロッドを含み、銅の濃度がせいぜい約20at%である、請求項16に記載の装置。
JP2018567020A 2016-03-10 2017-03-10 取引文書処理のためのシステムおよび方法 Ceased JP2019513202A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/067,051 US10352307B2 (en) 2014-09-04 2016-03-10 Modular power generator
US15/067,051 2016-03-10
PCT/US2017/021745 WO2017156371A1 (en) 2016-03-10 2017-03-10 Modular power generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019513202A true JP2019513202A (ja) 2019-05-23
JP2019513202A5 JP2019513202A5 (ja) 2019-06-27

Family

ID=59789700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018567020A Ceased JP2019513202A (ja) 2016-03-10 2017-03-10 取引文書処理のためのシステムおよび方法

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3426919A4 (ja)
JP (1) JP2019513202A (ja)
CN (1) CN109312725A (ja)
CA (1) CA3017145C (ja)
WO (1) WO2017156371A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202023100127U1 (de) 2023-01-11 2023-02-03 Rüdiger Schloo Strom- und Wärmeerzeugung unter Verwendung von sog. Formgedächtnis-Legierungen durch Nutzung der Umgebungstemperatur

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56156978U (ja) * 1980-04-23 1981-11-24
JPS62121877A (ja) * 1985-11-22 1987-06-03 Matsushita Electric Works Ltd 熱駆動ポンプ
JPH02149773A (ja) * 1988-10-17 1990-06-08 Zutsuun Rin 内部エネルギー・エンジン
JPH07500889A (ja) * 1989-12-11 1995-01-26 ホワイトヘッド,チャールス・エー 流体圧式形状記憶材料力変換器
JPH10504080A (ja) * 1994-10-31 1998-04-14 デーウー・エレクトロニクス・カンパニー・リミテッド 形状記憶合金を利用したポンプ
WO2014198934A2 (en) * 2013-06-13 2014-12-18 Exergyn Ltd. Pressure relief system and method in an energy recovery device
WO2015181388A2 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Exergyn Limited Bundle holder for use in an energy recovery device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4922718A (en) * 1989-10-10 1990-05-08 Armada Corporation Thermal energy scavenger
JP3137594B2 (ja) * 1997-03-31 2001-02-26 ババカル ンゴム 動力発生機構
DK1552146T3 (da) * 2002-10-09 2011-08-15 Abbott Diabetes Care Inc Anordning til indgivelse af fluid, system og fremgangsmåde
WO2010062049A2 (ko) * 2008-11-03 2010-06-03 Lee Jae In 형상기억합금을 이용한 동력발생장치
US9145903B2 (en) * 2010-07-22 2015-09-29 Cameron International Corporation Shape memory alloy powered hydraulic accumulator having actuation plates
US8938965B1 (en) * 2011-05-27 2015-01-27 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Thermal powered reciprocating-force motor
US9909573B2 (en) * 2013-01-15 2018-03-06 The University Of Akron Thermal energy harvesting system
DE102014006505A1 (de) * 2014-05-03 2015-11-05 Stefan Hagge Apperatur zur Erzeugung von mechanischer oder elektrischer Energie durch die Nutzung eines im Verhältnis zum Stand der Technik geringen Temperaturdifferenz

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56156978U (ja) * 1980-04-23 1981-11-24
JPS62121877A (ja) * 1985-11-22 1987-06-03 Matsushita Electric Works Ltd 熱駆動ポンプ
JPH02149773A (ja) * 1988-10-17 1990-06-08 Zutsuun Rin 内部エネルギー・エンジン
JPH07500889A (ja) * 1989-12-11 1995-01-26 ホワイトヘッド,チャールス・エー 流体圧式形状記憶材料力変換器
JPH10504080A (ja) * 1994-10-31 1998-04-14 デーウー・エレクトロニクス・カンパニー・リミテッド 形状記憶合金を利用したポンプ
WO2014198934A2 (en) * 2013-06-13 2014-12-18 Exergyn Ltd. Pressure relief system and method in an energy recovery device
WO2015181388A2 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Exergyn Limited Bundle holder for use in an energy recovery device

Also Published As

Publication number Publication date
EP3426919A1 (en) 2019-01-16
CN109312725A (zh) 2019-02-05
CA3017145C (en) 2020-01-28
WO2017156371A1 (en) 2017-09-14
EP3426919A4 (en) 2020-04-15
CA3017145A1 (en) 2017-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2533357A (en) Heat transfer in an energy recovery device
Nespoli et al. The high potential of shape memory alloys in developing miniature mechanical devices: A review on shape memory alloy mini-actuators
KR20010087231A (ko) 형상 기억 합금 번들 및 액추에이터
US10352307B2 (en) Modular power generator
CN112136010A (zh) 利用形状记忆效应的热泵
IL223779A (en) A heat machine capable of utilizing low temperature heat sources
JP2019513202A (ja) 取引文書処理のためのシステムおよび方法
WO2014198927A1 (en) An energy recovery device
US20160069331A1 (en) Nitinol Heat Engine with Mechanical Storage Mechanism
EP3008339A1 (en) Rotary core modular sma device
JP7471666B2 (ja) 動力発生サイクルまたはヒートポンプサイクルのための流体環境における束状sma/nteの気体分離によるサイクル動作
US11781532B2 (en) SMA material performance boost for use in an energy recovery device
US11162478B2 (en) Hydraulic transmission for a SMA engine used in an energy recovery device
US20190316571A1 (en) Sma bundle piston cushioning system for use in an energy recovery device
US20120200091A1 (en) Portable power generation unit
JP2005248886A (ja) 駆動装置、回転動力発生装置、および、発電機
CN116291787A (zh) 一种低品位热能驱动的热-力转化装置及合金装配方法
JP2019519721A (ja) エネルギー回収デバイスにおけるコアの動的平衡のための方法およびシステム
JP2024506185A (ja) 圧縮sma材料を使用して作動するエンジン
CN110259659B (zh) 一种能量差驱动共轭泵系统
Yang et al. Finite element analysis of SMA beam bending using COMSOL
Bloch Rotary actuator utilizing a shape memory alloy
US20200173427A1 (en) Sma material performance boost for use in an energy recovery device
RU66434U1 (ru) Приводная установка
Tsukahara et al. Design method for buckling amplified piezoelectric actuator using flexure joint and its application to an energy efficient brake system

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190426

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190426

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190426

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190703

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191001

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191218

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200423

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200722

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200908

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20210119