JP7066211B2 - 環境熱エネルギー変換 - Google Patents
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Description
方法は、水体の表面に配置された水面フロートを含む装置内に閉ループを収容することを含み得る。装置は、水体の底部に配置されたアンカーを含み得る。
方法は、密封された作動流体がその中を第1の深度から第2の深度へ上昇する上昇液体チューブと、密封された作動流体がその中を第2の深度から第1の深度へ下降する下降蒸気チューブと、を含む装置内に閉ループを収容することを含み得る。上昇液体チューブ及び下降蒸気チューブは、第1の深度における水体の圧力、及び第1の深度と第2の深度との間の水体内において変化する海流、のうちの少なくとも一方による座屈又はクリンピングを回避するのに十分な耐久性を有し得る。上昇液体チューブ及び下降蒸気チューブは、第1の深度と第2の深度との間の水体内の変化する海流による圧力を緩和するように撓むことができ得る。方法は、装置内に含まれる作動流体リザーバを使用して、上昇液体チューブ及び下降蒸気チューブ、又はそのいずれかにおける作動流体の量又は高度を制御することを含み得る。
方法は、配置場所への輸送をより容易にするために、又は水の中での動きをより容易にするために、巻き付け、折り畳み、又は折り曲げ動作可能な装置内に閉ループを収容することを含み得る。
方法は、強制対流によって、密封された作動流体を第1の深度で加熱することを含み得る。
この方法では、膨張のための熱は、地球の内部の熱エネルギーから、核エネルギーから、又は別の種類の熱源からのものであり得る。方法は、水体の第2の深度から第1の深度まで水を汲み上げることを含み得、第2の深度の水は第1の深度の水よりも高い温度を有する。
本明細書に開示された様々な実施形態のこれら及び他の特徴及び利点は、以下の説明及び図面によってよりよく理解されるであろう。
添付の図面に関して以下に記載する詳細な説明は、水熱エネルギーを使用した発電のシステム及び方法の特定の実施形態の説明を意図するものである。説明される実施形態は、開発又は使用され得る形態のみを表すことを意図するものではない。説明は、図示される実施形態に関して様々な構造及び機能又は構造もしくは機能を記載しているが、同じ又は同等の構造及び機能又は構造もしくは機能は、本開示の範囲内に包含されることが意図される異なる実施形態によっても達成され得ることが理解されるべきである。さらに、第1及び第2などの相関的な用語の使用は、1つの実体を別の実体から、かかる実体の間の事実上のかかる関係又は順序を必ずしも要求又は暗示することなく、区別するためにのみ使用されていることが理解される。
Claims (18)
- 水熱エネルギーを使用した発電方法において、
密封された作動流体を、閉ループ内で、水体の第2の深度まで上昇させ、その後、前記水体の第1の深度まで下降させるために、前記密封された作動流体を前記第1の深度で圧縮する工程であって、前記第2の深度の水は、前記密封された作動流体が前記第1の深度における液相と前記第2の深度における気相との間で移行するように、前記第1の深度の水よりも高い温度を有し、前記圧縮はバッテリからの電力を使用する、密封された作動流体を圧縮する工程と、
前記バッテリを充電するための電気を生成するために、前記密封された作動流体を前記第2の深度で膨張させる工程と、
前記閉ループを収容する装置を、前記バッテリからの電力を使用して前記水体を通して推進させる工程とを備える、方法。 - 前記装置は、前記装置が前記水体を通って推進されるときに、固定構成から、前記固定構成に比べて抗力が低減される可動構成に移行するように動作可能である、請求項1に記載の発電方法。
- 水熱エネルギーを使用した発電方法において、
密封された作動流体を、閉ループ内で、水体の第2の深度まで上昇させ、その後、前記水体の第1の深度まで下降させるために、前記密封された作動流体を前記第1の深度で圧縮する工程であって、前記第2の深度の水は、前記密封された作動流体が前記第1の深度における液相と前記第2の深度における気相との間で移行するように、前記第1の深度の水よりも高い温度を有し、前記圧縮はバッテリからの電力を使用する、密封された作動流体を圧縮する工程と、
前記バッテリを充電するための電気を生成するために、前記密封された作動流体を前記第2の深度で膨張させる工程と、
配置場所への輸送をより容易にするために、又は前記水の中での動きをより容易にするために、巻き付け、折り畳み、又は折り曲げ動作可能な装置内に前記閉ループを収容する工程とを備える、発電方法。 - 水熱エネルギーを使用することによって、水体を通して装置を推進させる方法において、
密封された作動流体を水体の第1の深さから、閉ループ内で第2の深度まで上昇させ、その後、前記水体の第1の深度まで下降させるために、前記密封された作動流体を加圧する工程であって、前記第2の深度の水は、前記密封された作動流体が前記第1の深度における前記閉ループのコンデンサ部分での液相から前記第2の深度における前記閉ループのボイラ部分での気相に移行するように、前記第1の深度の水よりも高い温度を有し、加圧はバッテリからの電力を使用するポンプによって行う、密封された作動流体を加圧する工程と、
前記バッテリを充電するための電気を生成するために、前記密封された作動流体をタービンによって前記第2の深度で膨張させる工程と、
前記閉ループ、前記ポンプ、及び前記タービンを格納する装置を、前記閉ループの垂直方向の範囲が少なくとも前記第1の深さから前記第2の深さまで延びる固定構成から、前記閉ループの前記垂直方向の範囲が前記固定構成に相対して少ない可動構成まで移行させる工程と、
前記装置が前記可動構成にある間に前記バッテリからの電力を使用して前記水体を通して前記装置を推進させる工程とを備える、方法。 - 前記水体内に前記装置を完全に沈める工程をさらに備え、前記装置は、水面下フロートを含んでなる、請求項4に記載の方法。
- 前記水体内に前記装置を部分的に沈める工程をさらに備え、前記装置は前記水体の表面に配置された水面フロートを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記水体内に前記装置を完全に沈める工程をさらに備え、前記装置は中立浮力装置を有する、請求項4に記載の方法。
- 前記装置は、前記密封された作動流体が上昇液体チューブの中を前記第1の深度から前記第2の深度へ上昇する前記上昇液体チューブと、前記密封された作動流体が下降蒸気チューブの中を前記第2の深度から前記第1の深度へ下降する前記下降蒸気チューブとを備え、前記上昇液体チューブ及び前記下降蒸気チューブは、前記第1の深度における前記水体の圧力、及び前記第1の深度と前記第2の深度との間の前記水体内において変化する海流、のうちの少なくとも一方による座屈又はクリンピングを回避するために十分な耐久性を有する、請求項4に記載の方法。
- 前記装置は、前記密封された作動流体が上昇液体チューブの中を前記第1の深度から前記第2の深度へ上昇する前記上昇液体チューブと、前記密封された作動流体が下降蒸気チューブの中を前記第2の深度から前記第1の深度へ下降する前記下降蒸気チューブとを備え、前記上昇液体チューブ及び前記下降蒸気チューブは、前記第1の深度と前記第2の深度との間の前記水体内において変化する海流による圧力を緩和するように撓むことができる、請求項4に記載の方法。
- AUV、調査プラットフォーム、又は他の電力使用デバイス内に設置された外部バッテリを充電するために、生成された電力を断続的に使用する工程をさらに備える、請求項4に記載の方法。
- 前記移行させる工程は、前記装置を、巻き付け、折り畳み、又は折り曲げることからなる、請求項4に記載の方法。
- 前記装置は、前記密封された作動流体が上昇液体チューブの中を前記第1の深度から前記第2の深度へ上昇する前記上昇液体チューブと、前記密封された作動流体が下降蒸気チューブの中を前記第2の深度から前記第1の深度へ下降する前記下降蒸気チューブとを備え、
前記方法は、前記装置に含まれる作動流体リザーバを使用して、前記上昇液体チューブ及び前記下降蒸気チューブ、又はそのいずれかにおける作動流体の量又は高度を制御する工程とをさらに備える、請求項4に記載の方法。 - 前記装置は、前記密封された作動流体が前記第1の深度から前記第2の深度に上昇する上昇液体チューブと、前記密封された作動流体が前記第2の深度から前記第1の深度へ下降する下降蒸気チューブとを備え、前記移行させる工程は、前記上昇液体チューブと前記下降上記チューブとを前記バッテリに給電される1つ以上のアクチュエータを用いて折り曲げることからなる、請求項11に記載の方法。
- 前記1つ以上のアクチュエータは、前記装置の対向する端にケーブルによって接続され、電気的に作動されるウィンチを含んでなる、請求項13に記載の方法。
- 前記可動構成における前記装置は前記固定構成における前記装置の約半分の長さである、請求項13に記載の方法。
- 前記移行させる工程は、前記閉ループの水平方向の範囲が最小となる水平な配置に前記装置を配備することからなる、請求項4に記載の方法。
- 前記コンデンサ部分は一連のチューブを備えたコンデンサを備える、請求項4に記載の方法。
- 前記ボイラ部分は一連のチューブを備えたボイラを備える、請求項4に記載の方法。
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