(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
差熱モジュールであって、少なくとも：
高温の作動媒体を収容するように構成された第１の高温リザーバと；
低温の作動媒体を収容するように構成された第２の低温リザーバと；
前記リザーバのうちの少なくとも１つと流体連絡し、前記第１の高温リザーバに熱を供給すること；および前記第２の低温リザーバから熱を除去すること；のうちの少なくとも１つによって、前記リザーバ間の温度差を維持するように構成された、差熱装置とを備える、差熱モジュールと、
前記リザーバの前記高温および前記低温に対応する圧力媒体の最低動作温度と最高動作温度との間で変動させるように、前記リザーバの前記高温／低温の作動媒体との熱交換プロセスを交互に実行する、前記差熱モジュールの前記第１の高温リザーバおよび前記第２の低温リザーバと選択的に流体連絡する、前記圧力媒体を備える圧力モジュールと；
前記圧力媒体と機械式に連絡し前記圧力媒体の温度変化を出力エネルギーを発生させるために利用するように構成された、変換モジュールと、
前記差熱モジュールと熱連絡し、前記圧力媒体からの熱を吸収し前記差熱モジュールまたは前記圧力モジュールに熱を供給するように構成された、熱回収機構と
を備える、発電機。
【請求項２】
前記差熱装置が、高温凝縮器端部および低温蒸発器端部を有する熱ポンプから構成され、
前記第１の高温リザーバが前記高温凝縮器端部と熱連絡すること；および
前記第２の低温リザーバが前記低温蒸発器端部と熱連絡すること
のうちの少なくとも１つに従って構成される、請求項１に記載の発電機。
【請求項３】
前記第１の高温リザーバおよび前記第２の低温リザーバのうちの一方が、外部周囲環境と熱連絡している、請求項１または２に記載の発電機。
【請求項４】
前記圧力モジュールが、前記圧力媒体を内部に収容した圧力容器を備え、
前記圧力容器が、前記差熱モジュールの前記リザーバとそれぞれ熱連絡した入口端部および出口端部を有し、前記圧力容器の前記入口端部および前記出口端部と関連付けられ前記差熱モジュールの前記リザーバと選択的に流体連絡するように構成された、選択的入口弁および選択的出口弁を備え、
前記圧力容器がさらに、少なくとも１つの導管を備え、前記少なくとも１つの導管が、前記圧力媒体と熱連絡し、前記圧力モジュールの入口端部および出口端部とそれぞれ関連する入口端部および出口端部を有し、前記熱交換プロセスを実行するために前記作動媒体を貫通させるように構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の発電機。
【請求項５】
前記圧力容器が、内部を貫通する複数の導管を備え、前記複数の導管が、制御部材を介して互いに流体連絡する、請求項４に記載の発電機。
【請求項６】
前記制御部材が、前記複数の導管に
・複数の前記導管のうちの少なくとも一部分がそれぞれ独立に前記差熱モジュールと流体連絡するように設けられる並列構成；および
・前記複数の導管の少なくとも一部分が互いに流体連絡して単一の流路が形成される直列構成
のうちの少なくとも１つを選択的に提供するように構成され、
前記並列構成では、各導管の前記入口端部および前記出口端部が、前記圧力容器のそれぞれの入口端部および出口端部と直接流体連絡し、
前記直列構成では、前記導管のうちの１つの前記入口端部および出口端部のうちの少なくとも１つが、前記圧力容器の前記それぞれの入口端部および出口端部と直接流体連絡しない、請求項５に記載の発電機。
【請求項７】
前記圧力容器がさらに放散部材を少なくとも１つ備え、前記放散部材が、前記圧力容器内に配設され、前記圧力媒体と熱連絡しており、前記圧力媒体内を通る熱伝達を増大させるように構成される、請求項５に記載の発電機。
【請求項８】
前記熱回収機構が、少なくとも１つ温度勾配タンクを備え、前記温度勾配タンクが、前記圧力モジュールの出口端部と流体連絡し、同時に内部に収容された多量の少なくとも２つの作動媒体間の温度差を維持するように構成される、請求項１から７のいずれか一項に記載の発電機。
【請求項９】
前記勾配タンクが、前記少なくとも２つの部分を互いに混合するのを防止するように構成された流路ラビリンスを有するように形成される、請求項８に記載の発電機。
【請求項１０】
前記流路ラビリンスの最大断面寸法が、その全長よりも小さい、請求項９に記載の発電機。
【請求項１１】
前記流路ラビリンスがらせん状の流路の形態である、請求項９または１０に記載の発電機。
【請求項１２】
前記発電機がさらに、前記出力エネルギーのうちの少なくとも一部を格納するように構成された熱格納ユニットを備え、前記格納ユニットが格納媒体を備え、前記出力エネルギーのうちの少なくとも一部が前記格納媒体を加熱および／または冷却するために使用される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の発電機。
【請求項１３】
前記熱格納ユニットが、加熱した格納媒体を得るために前記出力エネルギーのうちの少なくとも一部によって動力を与えられた加熱要素を備える、請求項１２に記載の発電機。
【請求項１４】
前記加熱された格納媒体が、前記圧力モジュールと選択的に流体連絡し、副次的高温リザーバとして動作するように構成される、請求項１２に記載の発電機。
【請求項１５】
前記格納媒体が、副次的熱ポンプと、前記熱ポンプの凝縮器端部に関連する第１のチャンバと、前記熱ポンプの蒸発器端部に関連する第２のチャンバとを備え、前記出力エネルギーのうちの少なくとも一部が、前記副次的熱ポンプに動力を与えるために使用される、請求項１３または１４に記載の発電機。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の発電機を使用して出力エネルギーを生成する方法であって、前記方法が少なくとも：
（０）前記第１の高温リザーバと前記第２の低温リザーバとの間の温度差を維持するように前記差熱モジュールを動作させるステップと；
（Ｉ）温度ＴＨの高温作動媒体を前記圧力モジュールに供給し、前記高温作動媒体が前記圧力媒体との熱交換プロセスを実行し、それにより、前記圧力媒体の温度を最高動作温度ＴＰＭＡＸまで上昇させ、その結果、前記高温の作動媒体の温度をＴＨ−ＣＯＯＬＥＤまで低下させるステップと；
（ＩＩ）温度ＴＨ−ＣＯＯＬＥＤの前記高温作動媒体を前記第１の高温リザーバに戻し、その温度をＴＨに戻すようにステップ（０）を実行するステップと；
（ＩＩＩ）前記圧力媒体との熱交換プロセスを実行するように低温の作動媒体を温度ＴＬで前記圧力モジュールに供給し、それにより、前記圧力媒体の温度を最低動作温度ＴＰＭＩＮまで低下させ、その結果、前記低温作動媒体の温度をＴＬ−ＨＥＡＴＥＤまで上昇させるステップと；
（ＩＶ）温度ＴＬ−ＨＥＡＴＥＤの前記低温作動媒体を前記第２の低温リザーバに戻すステップと；
（Ｖ）前記低温作動媒体から熱を追い出してその温度を低下させてＴＬに戻すステップと
を含み、
ＴＬ＜ＴＰＭＡＸ、ＴＰＭＩＮ＜ＴＨである、方法。
【請求項１７】
前記発電機が、少なくとも第１および第２の圧力モジュールを備え、前記方法が、ステップ（Ｉ）が前記第１の圧力モジュールに実行されるときに、ステップ（ＩＩＩ）が前記第２の圧力モジュールに実行され、その逆も同様になるように、前記第１の圧力モジュールと前記第２の圧力モジュールの両方にフェーズをずらして同時に実行される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記発電機が、少なくとも第１および第２の圧力モジュールを備え、前記第１の圧力モジュールに実行される前記方法のステップ（Ｖ）では、熱を追い出すステップが、前記第２の圧力モジュールに実行されるように、前記方法のステップ（ＩＩ）と（ＩＩＩ）との間に中間のステップ（ＩＩ’）によって実行される、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記発電機が、少なくとも第１および第２の圧力モジュールを備え、前記第１の圧力モジュールに実行される前記方法のステップ（ＩＩ）で熱の少なくとも一部分の吸収が、前記第２の圧力モジュールで実行されるように前記方法のステップ（Ｖ）と（Ｉ）との間の中間のステップ（Ｖ’）によって実行される、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記発電機がさらに、少なくとも１つ勾配タンクを備え、前記方法がさらに、
（ＩＩＩ’）前記方法のステップ（ＩＩＩ）と（ＩＶ）との間に実行され、その間に、前記圧力モジュールから出るときに、前記低温の作動媒体が前記勾配タンクに供給され、そこで格納されるステップと；
（Ｖ’’）前記方法のステップ（Ｖ）と（Ｉ）との間に実行され、その間に、前記勾配タンクに格納された前記加熱された低温作動媒体が、前記圧力媒体との熱交換プロセスを実行するために前記圧力モジュールに供給され、それにより、前記圧力媒体の温度が中間動作温度ＴＰＩＮＴＥＲまで上昇し、その結果、前記格納された低温作動媒体の温度がＴＬに近くなるまで低下するステップと
を含む、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記発電機がさらに、少なくとも１つ勾配タンクを備え、前記方法がさらに：
（Ｉ’’）前記方法のステップ（Ｉ）と（ＩＩ）との間に実行され、その間に、前記圧力モジュールから出る際に、前記高温の作動媒体が、前記勾配タンクに供給され、そこに格納されるステップと；
（ＩＩ’’）前記方法のステップ（ＩＩ）と（ＩＩＩ）との間に実行され、その間に、前記勾配タンク内に格納された前記冷却された高温作動媒体が、前記圧力媒体との熱交換プロセスを実行するために前記圧力モジュールに供給され、それにより、前記圧力媒体の温度が中間動作温度ＴＰＩＮＴＥＲまで低下し、その結果、前記格納された低温作動媒体の温度がＴＬに近くなるまで低下するステップと
を含む、請求項１６から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
ステップ（ＩＩＩ’）および（Ｉ’’）がＬＩＦＯの手法で実行され、すなわち、前記勾配タンクに供給された前記作動媒体の第１の部分が、それぞれステップ（Ｖ’’）および（ＩＩ’’）の間に前記勾配タンクから前記圧力モジュールに最後に放出される、請求項２０または２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の主題は、エネルギー生成システムに関し、より詳細には、材料の加熱／冷却およびそれに対応する膨張／圧縮を利用して電気エネルギーを生成するのに適合したシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力の生成は、ある形態のエネルギーを電気に変換するプロセスであり、現在ではそれを実行するための多数のプロセスが知られており、利用されている。これらのプロセスの一部は、ある形態のエネルギーを機械エネルギーに転換することを含み、電気の生成のために磁場にある機械要素が移動／回転できるようになる。
【０００３】
これらのプロセスの一部は以下の通りである：
・水を蒸気に転換させるために石炭を燃焼させ、蒸気が内部で膨張し、機械要素であるタービンを回転させることができる；
・水を蒸気に転換させるために太陽エネルギーを利用し、太陽エネルギーを採り入れる；
・タービンを駆動するために落水の力を利用する；
・燃焼室内でガスを燃焼させて（例えば、内燃機関の）ピストンを駆動する；
【０００４】
さらに、機械要素の往復運動／移動を伴う媒体の圧縮／膨張に依存する電気の生成のための現行のプロセスもある。これらのプロセスの一部では、媒体を加熱／冷却するために媒体の圧縮／膨張が実行される。
【０００５】
こうしたシステムは、例えば、以下の公報に開示されている：ＧＢ１５３６４３７、ＷＯ２００９０６４３７８Ａ２、ＵＳ２００８２３６１６６Ａ１、ＵＳ２００５１９８９６０Ａ１、ＵＳ２００６０５９９１２Ａ１など。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願の主題によれば、媒体から熱を取り出し前記熱を電気エネルギー生成プロセスで利用するように構成された発電機が提供される。特に、前記熱を利用して、前記電気の生成のために機械要素を往復運動／回転させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の主題の一態様によれば、第１のリザーバおよび第２のリザーバをそれらの間に温度差を有する状態で設けるように構成された差熱モジュールと、差熱モジュールのリザーバとの交互の熱交換プロセスをその温度を変動させるように実行するように構成された、圧力媒体を収容する圧力モジュールと、エネルギー生成のために圧力モジュールの変動を利用するように構成された変換モジュールとを備える発電機が提供される。
【０００８】
特に、前記発電機は：
差熱モジュールであって、少なくとも：
高温の作動媒体を収容し前記圧力モジュールの圧力媒体と選択的に熱連絡する第１の高温リザーバと；
低温の作動媒体を収容し前記圧力モジュールの圧力媒体と選択的に熱連絡する第２の低温リザーバと；
リザーバ間の温度差を維持するように構成された加熱装置と；を備える、差熱モジュールと、
リザーバの高温および低温に対応する最低動作温度と最高動作温度との間でその温度を変動させるように、高温／低温の作動媒体との熱交換プロセスを交互に実行するように構成された、圧力媒体を備える圧力モジュールであって；圧力媒体が変換モジュールを動作させるように変換モジュールと機械連絡する、圧力モジュールと、
圧力媒体の温度変動を出力エネルギーに変換するように構成された変換モジュールと、
圧力モジュールから熱を伝達し差熱モジュールまたは圧力モジュールに戻すように構成された熱回収機構と
を備えることができる。
【０００９】
用語「媒体」は本明細書では以下のうちのいずれかを説明するために用いられることが理解される：固体、流体−液体および気体。例えば、圧力媒体は、固体であってもよく、または例えば、圧力下で固化する物質であってもよい。
【００１０】
用語「高」温および「低」温は、異なる２つの温度、ＴＨ＞ＴＣになるようなＴＨおよびＴＣ（本明細書ではＴＬと呼ぶことがある）を指す。様々な例によれば、温度ＴＨおよびＴＣは以下のように変化できることも理解される：
・ＴＨおよびＴＣの両方が周囲温度よりも高い；
・ＴＨおよびＴＣの両方が周囲温度よりも低い；
・ＴＨは周囲温度よりも高く、ＴＣは周囲温度よりも低い。
【００１１】
用語「周囲（ａｍｂｉｅｎｔ）」は、本明細書では、少なくとも発電機の差熱モジュールが位置する外部周囲環境の平均温度を定義するために使用される。特に、通常こうした周囲環境は単に周囲の空気であるが、発電機は、任意の所望の媒体に浸漬されるように構成することもでき、それにより、用語「周囲」はその媒体の平均温度を指すことになる。
【００１２】
差熱モジュールは、高温リザーバおよび低温リザーバを備えた作動媒体サブシステムから構成することができる。特に、高温／低温リザーバはそれぞれ、圧力モジュールのリザーバと入口アクセス端部との間を選択的に流体連絡させるように構成された入口ラインと、圧力モジュールの出口アクセス端部とリザーバとの間を選択的に流体連絡させるように構成された出口ラインとを備えることができる。
【００１３】
差熱モジュールのそれぞれの入口／出口ラインは、圧力媒体との熱交換プロセスを実行するように、高温／低温の作動媒体を圧力モジュールに交互に供給するように構成されている。
【００１４】
作動媒体サブシステムは、蒸発器端部および凝縮器端部を有する熱ポンプを備えることができ、その熱ポンプは、入力電力Ｗの供給下で蒸発器端部から凝縮器端部に熱量Ｑをを引き抜くように構成されている。熱ポンプの動作の結果、凝縮器端部には、常に、凝縮器端部の温度が蒸発器端部の温度を超えるように熱が供給される。
【００１５】
その機構は、高温リザーバおよび低温リザーバのうちの少なくとも一方が、熱ポンプの前記蒸発器端部および凝縮器端部のうちの一方と熱的に関連するようになっている。例えば、高温リザーバを熱ポンプの凝縮器端部と熱的に関連させることができ、かつ／または、低温リザーバを熱ポンプの蒸発器端部と関連させることができる。したがって、熱ポンプは、低温リザーバを所望の「低い」温度に維持する冷却ユニットとして動作することができ、冷却中に空気熱ポンプから追い出された熱は、高温リザーバを所望の「高い」温度に維持するために使用される。
【００１６】
熱ポンプの蒸発器／凝縮器端部と高温／低温リザーバとの間の熱的な関連は、熱ポンプの蒸発器／凝縮器端部と高温／低温リザーバ内に収容された作動媒体との間を直接／間接的に接触させて前者と後者との間の熱交換プロセスを可能にすることによって実現することができる。特有の例によれば、こうした接触は、高温／低温作動媒体内の熱ポンプを蒸発器／凝縮器端部に浸漬することによって実現される。
【００１７】
ある特定の設計によれば、高温リザーバは、熱ポンプの凝縮器側と直接熱連絡しており、低温リザーバは、外部周囲環境と関連している（すなわち、周囲温度に曝露されている）。この設計の特有の例によれば、低温リザーバは、外部周囲環境に曝露されているが、低温リザーバを熱ポンプの蒸発器端部と熱的に関連付ける要素を具備することもできる。
【００１８】
別の設計によれば、高温リザーバは、熱ポンプの凝縮器側と直接熱連絡しており、低温リザーバは、熱ポンプの蒸発器側と直接熱連絡している。
【００１９】
圧力モジュールは、圧力媒体を収容する容器と、少なくとも１つの導管（本明細書では「導管」または「コア」と呼ぶ）とを備えることができる。その導管は、圧力モジュールの入口アクセス端部および出口アクセス端部をそれぞれ構成する、入口端部および出口端部を有する。したがって、前記導管を、前記高温／低温リザーバと選択的に流体連絡して高温／低温の作動媒体が導管を貫通できるように構成することができる。
【００２０】
発電機は、圧力媒体との熱交換プロセスを実行するように高温／低温の作動媒体が（リザーバの選択的な流体連絡を使用して）容器の導管を交互に貫通することができるように構成される。したがって、高温の作動媒体は、圧力媒体を前記最高動作温度にするために使用され、前記低温の作動媒体は、前記圧力媒体を前記最低動作温度にするために使用される。
【００２１】
その結果、圧力媒体は、その最高動作温度と最低動作温度と間を変動するように構成されており、前記変動により、前記圧力媒体の体積がそれぞれ増大／減少し、エネルギー発生のための変換モジュールによってこれを利用することができる。
【００２２】
圧力モジュールに関しては、以下の特性を（個別にまたは互いに組み合わせて）用いることができる：
・容器は、高圧の媒体を構成するように圧力媒体が予め導入された圧力容器とすることができる。圧力媒体を予め導入する利点は、以下でさらに詳細に発電機の動作を論じるときに明らかになるであろう；
・容器は、それを貫通する２以上のコアを備えることができ、各コアは、差熱モジュールのリザーバと選択的に流体連絡するように構成される；
・コアは、コアが作動媒体のための長い単一の流路を形成する少なくとも第１の線形の構成と、作動媒体が同時に内部を流れるようにコアが構成された第２の平行構成とを有することが可能になるように、互いに選択的に流体連絡することができる；
・１つまたは複数のコアは、圧縮力／圧力に対する抵抗が高く、熱容量が低く、熱伝達係数が高い材料から作製することができる。例えば、こうした材料は、炭化ケイ素、炭化タングステン、チタンなどとすることができる；
・圧力容器の長さＬは、その直径Ｄよりもずっと長くすることができ、それにより、内部を貫通するコアを支持するいくつかの支持体が圧力容器内に必要になる場合がある；
・圧力容器は、コアを１つまたは複数備えることができ、それらのコアは、支持体に連結点を有することで互いに位置合わせされる；
・コアのうちの少なくとも１つに放散機構を具備することができ、その放散機構は、圧力媒体と接触しており、圧力媒体内の熱伝達の効率を向上させるように構成されており、その結果、作動媒体と圧力媒体との間の熱交換プロセスの効率が向上する；
・放散機構は、コアと一体にすることもでき、別個の機構にしてコアが具備することもできる。前者の場合には、コアは、リブ／スパイクなどの形態で表面積を増大させて形成することができ、後者の場合は、コアは、その上に装着された少なくとも１つ放散部材（例えば、リブ／ウイング／ブレードなど）を具備することができる；
・１つまたは複数のコアを、それ自体の軸を中心に回転するように構成することもでき、全てのコアを、共通の軸（例えば、圧力容器の中心軸）を中心に回転するように構成することもできる；
・別個の放散機構は、それが装着されたコアを中心に回転するように構成することもできる；
・別個の放散機構は、モータによって駆動されるように構成することができる。その機構は、いくつかのコアの放散機構が単一のモータによって同時に駆動するようにしてもよい；
・放散機構を駆動するモータは、圧力容器の外側に配置することができる；
・モータのドライブ・シャフトは、圧力容器の両側から延在するように構成することができ、２つのモータによって駆動するように構成することもでき、一方のモータが各端部でドライブ・シャフトと係合する。ドライブ・シャフトが圧力容器の一方の端部からのみ突出し、すなわち、圧力容器内に第２の端部を有し、容器内の圧力により、ドライブ・シャフトに大きい荷重を加えることができ、それにより、圧力容器の外に押し出そうとすることが理解される。この影響は非常に過酷なのでドライブ・シャフトが容器から「飛び出す」危険がある場合がある；
・コアはそれぞれ内側機構を具備することもでき、その内側機構は、作動媒体内の熱伝達を向上するように構成され、それにより、圧力媒体と作動媒体との間の熱交換プロセスの効率が向上する；
・一例によれば、内側機構は、静的な機構、すなわち、単にコア内に配置された機構とすることができる。別の例によれば、その内側機構は、コアを貫通する作動媒体を循環させるようにコア内で変位／回転するように構成された動的な機構とすることができる；
・内側機構は、（例えば、アルキメデスのねじポンプと同様に）コアに沿って作動媒体を能動的に変位させるように構成することもできる；
・圧力容器が比較的長い場合は、その圧力容器は、コアを２つ以上備えることができ、それらのコアは、互いに同一線形に連結され、隣接する２つのコア間の接合点にシール済みの支持体も備える；
・前記容器内の圧力媒体を、２０００〜８０００気圧、より具体的には３０００〜７５００気圧、さらに具体的には４０００〜７０００気圧、さらにより具体的には５０００〜６５００気圧の範囲にある圧力の下で予め導入および収容することができる。圧力容器がそれから作製される材料が適切な場合は、予め導入する圧力媒体をさらに多くすることが可能であると理解される；
・圧力媒体は、１００〜１２００、より具体的には２５０〜１１００、さらに具体的には５００〜１０００、さらにより具体的には６００〜９００の範囲にある熱膨張係数を有することができる；
・圧力媒体を、臭化エチル、水、Ｎ−ペンテン、ジエチルエーテル、メタノール、エタノール、水銀、および酸からなる群から選択することができる。
【００２３】
さらに、熱伝達プロセスがそれを通して行われる発電機の構成要素（例えば、シリンダ、チューブ、表面など）のうちの少なくとも１つまたは複数を、表面積を増大させる熱伝達面を有するように形成することができる。具体的には、前記表面は、その表面積を増大させる複数の要素、例えば、隆起、突起などを有するように形成することができる。特定の一例によれば、その要素は、立方体、ピラミッド、円錐などの形状を有する微細構造とすることができる。別の例によれば、要素は（平行またはらせん状の）リッジとすることができる。
【００２４】
後者の場合には、こうしたリッジ要素は、その中心軸に沿ったパイプの断面では表面が（頂点と溝との間で）起伏する。パイプの内面と外面の両方にリッジが形成される場合は、その機構は、内面の頂点が外面の溝を向き、その逆も同様であり、それにより、中心軸に垂直な各断面において概して一様の材料厚さが維持されるようにすることができる。
【００２５】
（上記で言及したように）前記微細構造を有する円筒形の構成要素の外面を予備形成することは非常に単純であるが、前記円筒形の構成要素の内面を予備形成することはより複雑な問題を生じることが理解される。そのために、微細構造を有するように円筒形の構成要素の内面を予備形成する方法のステップを以下に提示する：
（ａ）第１の面および反対側の第２の面を有する概して平坦なプレートを設けるステップ；
（ｂ）前記第１の面上に前記微細構造を予備形成するステップ；
（ｃ）サイズおよび形状が前記プレートに対応する貫通していない空隙Ｃを有するように形成されたモールド型を設けるステップであって、前記空隙が、ベース面と、モールド型の表面の開口部とを有する、ステップ；
（ｄ）前記第２の面が前記ベース面と噛み合い前記第１の面と前記開口部との間に空間が残るように前記第１の面が空隙の開口部を向くように、前記空隙内に前記プレートを配置するステップ；
（ｅ）微細構造間に形成された空間を含むように、前記空間を充填するようにフィラ材料を空隙中に導入するステップ；
（ｆ）前記フィラ材料から構成された第１の面と、元のプレートの第２の面から構成された第２の面とを有する、前記プレートおよび固化されたフィラ材料から構成された単一のプレートを形成するように前記フィラ材料を固化させるステップ；
（ｇ）前記単一のプレートの第２の面が前記シリンダの外面を構成し前記単一のプレートの第１の面前記シリンダの内面をを構成するように、少なくとも部分的に円筒形の形状を得るように前記単一のプレートを変形するステップ；
（ｈ）前記フィラ材料を前記単一のプレートから除去し、それにより、元のプレートがその内面に微細構造が形成されるステップ；
（ｉ）微細構造を有する内面に最終仕上げを行うステップ。
【００２６】
発電機の変換モジュールは、圧力媒体よって駆動されるようにそれと機械連絡した動的な機構を備えることができる。特に、動的な機構は可動部材を備えることができ、その可動部材は、前記最高動作温度および前記最低動作温度からの圧力媒体の変動に関連付けられて往復運動するように構成されている。
【００２７】
特有の例によれば、動的な機構を、ピストン・アセンブリから構成することができ、そのピストン・アセンブリは、ピストンが内部に配置されたハウジングを備える。そのピストンは、ハウジングを、圧力媒体と機械連絡した第１の入力チャンバと、出力エネルギーを生成するように構成されたモータ・アセンブリと機械連絡した第２の出力チャンバとに、シールして分割する。
【００２８】
変換モジュールのピストンは、圧力媒体の体積の変動に応答してハウジング内で往復運動するように構成することができる。具体的には、圧力媒体の温度が上昇すると、その体積はそれに応じて増大し、それにより、入力チャンバの体積が増大し出力チャンバの体積が減少するようにピストンを変位させる。さらに、圧力媒体の温度が低下すると、その体積はそれに応じて減少し、それにより、入力チャンバの体積が減少し出力チャンバの体積が増大するようにピストンを変位させる。こうした往復運動を、出力エネルギーを発生させるモータ・アセンブリによって使用することができる。
【００２９】
一例によれば、モータ・アセンブリは、ピストンの往復運動がその軸を中心にクランク・シャフトを回転させるようなクランク・シャフト機構を備える。こうした回転を、出力エネルギーの発生のために既知の手段によって変換することができる。
【００３０】
別の例によれば、ピストンを、ギア・アセンブリと噛み合うように構成された線形のシャフトに関連付けることができ、そのギア・アセンブリはシャフトの線形の往復運動を回転運動に変換するように構成されている。こうした回転運動を、出力エネルギーの発生のために既知の手段によって変換することができる。
【００３１】
特定の設計の実施形態によれば、ピストンとモータとの間に中間のデバイスを設けることができ、例えば、ピストンを、油などの中間物質上で、圧力によってユーティリティ・ピストンを駆動するように適合させることができる。
【００３２】
本願の発電機はさらに、副次的熱交換器を少なくとも１つ備えることができ、その副次的熱交換器は、高温リザーバの出口ラインおよび低温リザーバの出口ラインのうちの少なくとも一方と熱連絡している。熱交換器を、前記出口ライン内の作動媒体と、外部周囲環境および／または熱交換器が浸漬された媒体との間の熱交換プロセスを実行するように構成することができる。
【００３３】
したがって、熱交換器を、圧力容器から出る際に、圧力モジュールの圧力媒体との熱交換プロセス中に加熱／冷却された作動媒体をそれぞれ冷却／加熱するように構成することができる。
【００３４】
次に、発電機の様々な構造上の構成ならびに各構成の動作方法のいくつかの例を説明する。それらの構成のうちのいくつかでは、発電機は、追加の要素、部材、モジュール、および／または機構を備えることができる。各構成を独立に使用できるが、様々な構成の異なる特性を互いに組み合わせて発電機の新しい構成を生み出すこともできると理解されたい。
【００３５】
基本構成
上記で説明した発電機の基本構成によれば、差熱モジュールは、熱ポンプの凝縮器端部と熱連絡した高温リザーバと、外部周囲環境と熱連絡した低温リザーバとを備える。
【００３６】
こうした構成では、熱ポンプの蒸発器端部も外部周囲環境に曝露され、そのため、動作の際には、蒸発器端部が常に周囲環境から熱を引き抜き、熱ポンプが常に蒸発器端部から凝縮器端部に熱を引き抜くことが理解される。
【００３７】
圧力モジュールは単一の圧力容器を備え、その圧力容器は、内部に予め高圧（約６０００気圧）にした圧力媒体を収容し、それを貫通する少なくとも１つ導管を有する。圧力容器はさらに、導管の入口端部と関連する入口弁と、導管の出口端部と関連する出口弁とを備える。圧力容器は、変換モジュールの動的な機構と流体連絡した出力ラインを備えることもできる。
【００３８】
高温／低温リザーバはそれぞれ、リザーバと入口弁との間を選択的に流体連絡させる入口ラインと、リザーバと出口弁との間を選択的に流体連絡させる出口ラインとを備える。
【００３９】
したがって、上記の例の発電機を使用して出力エネルギーを生成する方法が提供される。前記方法は、以下のステップを含む：
ａ）入口弁および出口弁を選択的に開いて、高温リザーバと圧力容器との間を流体連絡し、高温の作動媒体を高温リザーバから入口弁中に通し、導管を通して出口弁から出して高温リザーバ中に戻す。高温の作動媒体と圧力媒体との間の熱交換プロセスの結果、高温作動媒体は冷却され、圧力媒体はその最高動作温度まで加熱される。加熱されるときに、圧力媒体はその体積が増大し、ピストンをある方向に変位させる；
ｂ）入口弁および出口弁を選択的に開いて、低温リザーバと圧力容器との間を流体連絡し、低温の作動媒体を低温リザーバから入口弁中に通し、導管を通して出口弁から出して低温リザーバ中に戻す。低温の作動媒体と圧力媒体との間の熱交換プロセスの結果、低温作動媒体は加熱され、圧力媒体は最低動作温度まで冷却される。冷却されるときに、圧力媒体はその体積が減少し、ピストンを反対方向に変位させる。
【００４０】
上記のステップを繰り返し実行することにより、ピストンが左右に往復運動し、それにより、発電機による電気の生成が可能になる。
【００４１】
（発電機の機械的な完全性が維持される場合は）高圧力媒体の圧力が高いほど、発電機の熱力学的動作の効率が向上することが指摘されている。より具体的には、ピストンは、所定の抵抗を有し、これは、この抵抗を克服しピストンを変位させるのに高圧力媒体の所定の閾値圧力を必要とする。低圧力媒体が使用される場合は、その低圧力媒体を加熱するとまず、低圧力媒体の圧力が閾値圧力まで上昇し、その次にのみピストンが変位する。
【００４２】
上記の観点から、圧力容器内の媒体を予め（閾値圧力を超える）高い圧力にすることにより、圧力媒体の加熱が直接ピストンの変位を伴い、媒体を閾値圧力まで加圧することが無駄にならないことが保証される。
【００４３】
以下の事柄にも留意されたい：
・高温リザーバに戻るときは、冷却された高温作動媒体は、その元の高温に戻るように熱ポンプの凝縮器端部からさらに熱を自由に吸収することができる；
・低温リザーバに戻るときは、加熱された低温作動媒体は、その温度を冷却し元の低温に戻すように少なくとも一部の熱を外部周囲環境に放出することができる；
・ステップ（ａ）からステップ（ｂ）に切り替えるときに、導管の長さに応じて、入口弁の位置を選択的に切り替えて低温リザーバと流体連絡させた後に、遅れて出口弁の位置を選択的に切り替えて低温リザーバと流体連絡させることが有益な場合がある。このようにして、ステップ（ｂ）の実行を開始する際には、導管内に収容された高温の作動媒体を、まずその出口ラインを通して高温リザーバ中に押し出し、その次にのみ、出口弁を選択的に切り替えて低温リザーバと流体連絡させることができる。ステップ（ｂ）からステップ（ａ）に切り替えるときにも同じことが言える；
【００４４】
上記の方法はさらに、作動媒体から外部周囲環境に放熱する効率を向上可能にするために加熱された低温作動媒体が副次的熱交換器を貫通する、追加のステップ（ｃ）を含むことができる。
【００４５】
直接回収構成
上記の構成によれば、低温リザーバの出口ラインは、圧力容器から出る際に直接低温リザーバに戻っていないが、最初に熱ポンプの蒸発器端部を貫通する。このようにして、その熱を周囲環境に放出し熱ポンプによって蒸発器端部において再吸収する代わりに、熱ポンプの蒸発器端部に直接戻し、それにより、発電機の動作効率が向上する。
【００４６】
冷却リザーバ構成
発電機の上記の構成によれば、（上記の例のように）第１の高温リザーバが熱ポンプの凝縮器端部と熱連絡しており、低温リザーバが熱ポンプの蒸発器端部と熱連絡した、冷却リザーバ機構が示されている。
【００４７】
上記の機構では、低温の作動媒体は、圧力媒体との熱交換プロセスの際に、圧力媒体からは部分的な量の熱を、周囲環境からは残りの量の熱を回収して、全熱量を蒸発器端部から熱ポンプＨＰの凝縮器端部に供給する。
【００４８】
２重動作
発電機は、圧力容器を２つ備えることができ、各圧力容器は、対応する入口弁／出口弁を介して高温リザーバおよび低温リザーバに連結されている。さらに、各圧力容器の圧力媒体は、それぞれのピストンと流体機械連絡している。
【００４９】
圧力容器を２つ使用することにより、発電機の少なくとも２つの動作モードが可能になる：
ａ）同時サイクル−両方の圧力容器が並行して上記のステップ（ａ）および（ｂ）を実行する。言い換えると、発電機サイクル全体のどの点においても、一方の圧力容器内の圧力媒体の温度が、他方の圧力容器内の圧力媒体の温度と同様であり、すなわち、圧力媒体が両方とも、同時に加熱され、同時に冷却される。この機構の下では、発電機は、モータ・アセンブリを２つ備えることができ、各モータ・アセンブリはそれぞれのピストンによって駆動される；
ｂ）交互サイクル−圧力容器は、ステップ（ａ）および（ｂ）をずらして実行する。例えば、一方の圧力容器がそのサイクルのステップ（ａ）を実行するときは、他方の圧力容器そのサイクルのステップ（ｂ）を実行する。言い換えると、一方の圧力容器内の圧力媒体が加熱を受けるときは、他方の圧力容器内の圧力媒体は冷却を受け、その逆も同様である。この機構の下では、発電機はモータ・アセンブリを１つ備えることができ、そのモータ・アセンブリは、２つのピストンによって駆動される（すなわち、両方のピストンが、互いに同期して往復運動することができる）。
【００５０】
中間リザーバ構成
上記の構成の下では、発電機はリザーバを３つを備えることができる：高温リザーバ、低温リザーバ、および中温リザーバ。この機構は冷却リザーバ構成に基づいており、そこでは中温作動媒体を収容する追加の中間リザーバが追加される。中温リザーバは、中温作動媒体を収容するように構成される。用語「中間」は前記高温と前記低温との間の温度を指す。高温／中温／低温リザーバはそれぞれ、圧力容器と選択的に流体連絡する。
【００５１】
こうした機構の下では、基本構成に関して説明したステップ（ａ）および（ｂ）に加えて、追加の２つのステップ（ａ’）および（ｂ’）が以下のように実行される：
（ａ’）［ステップ（ａ）の後に実行される］中温作動媒体が中温リザーバから圧力容器の導管を貫通し、それにより、圧力媒体の温度が（中温作動媒体との熱交換プロセスによって）最高動作温度から（最高動作温度と最低動作温度との間の）中間動作温度に低下する；
（ｂ’）［ステップ（ｂ）の後に実行される］中温作動媒体が中温リザーバから圧力容器の導管を貫通し、それにより、圧力媒体の温度が（中温作動媒体との熱交換プロセスによって）最低動作温度から（最高動作温度と最低動作温度との間の）中間動作温度に上昇する。
【００５２】
具体的には、上記のステップ（ａ’）および（ｂ’）中には、中温作動媒体は、それぞれ高温／低温の作動媒体による圧力媒体の冷却と加熱との間に、圧力媒体を冷却／加熱するために使用される。したがって、冷却／加熱ステップはそれぞれ、２つの段階に分割され、第１の段階は中間の作動媒体によって実行され、第２の段階は高温／低温の作動媒体によって実行される。
【００５３】
上記の機構の下では、高温／低温の作動媒体が実際には狭い温度範囲内（すなわち、中温と高温との間、および／または中温と低温との間）で加熱／冷却するために使用され、それにより、発電機の動作がより効率的になることが理解される。
【００５４】
上記の機構に関しては、中温リザーバは外部周囲環境と熱連絡でき、高温／低温リザーバはそれぞれ熱ポンプの凝縮器／蒸発器端部と熱連絡することが理解される。
【００５５】
さらに、高温／中温／低温リザーバの出口ラインのうちのいずれか１つが、圧力容器を出る際に副次的熱交換器を貫通することができる。この機構の特定の例によれば、そのリザーバに戻る前に圧力媒体との熱交換プロセス中に得る／失う必要な量の熱を、それぞれ空気に運ぶ／空気から吸収するように、中間の出口ラインは副次的熱交換器を貫通することができる。それとは反対に、高温／低温リザーバの出口ラインは、必ずしも熱交換器を貫通せず、作動媒体を直接そのそれぞれのリザーバに戻すことができる。
【００５６】
交差構成
上記の構成によれば、発電機は（２重動作機構と同様の）圧力容器を２つ備え、出口弁はそれぞれ、入口弁とも選択的に流体連絡する。
【００５７】
具体的には、出口弁Ｏはそれぞれ、一方の圧力容器の出口弁と他方の圧力容器の入口弁との間を流体連絡させる交差ラインＣＯＬも備える。こうした機構の下では、以下に説明するような追加の交差ステップを実行することが可能である：
（ａ’’）［ステップ（ａ’）の後に実行される］内部の圧力媒体を加熱開始しその次にのみ他方の出口弁を介して中温リザーバに戻すために、中間作動媒体ＷＭは、一方の圧力容器ＰＶの導管から出る際に、交差ラインＣＯＬを介して他方の圧力容器ＰＶの入口弁に供給される；
（ｂ’’）［ステップ（ｂ’）の後に実行される］内部の圧力媒体を冷却を開始し、その次にのみ他方の出口弁を介して中温リザーバに戻すために、中間作動媒体ＷＭは、一方の圧力容器ＰＶの導管から出る際に、交差ラインＣＯＬを介して他方の圧力容器ＰＶの入口弁に供給される。
【００５８】
上記の機構により、圧力媒体からのより多くの熱回収が行われる。より具体的には、熱を中温リザーバに戻す間にある特定の量の熱を周囲環境に放出する／から引き抜く代わりに、中温作動媒体は、ここでは、圧力媒体との熱交換の際にその量の一部を放出し／引き抜き、それにより、発電機の効率が向上する。
【００５９】
熱勾配回収構成
上記の構成の下では、発電機は、（基本機構と同様の）圧力容器１つと、出口弁と関連する少なくとも１つの勾配タンクも備える。
【００６０】
勾配タンクは、内部に収容された作動媒体の一部が互いに混合されないように構成された機構を備えることができ、それにより、それらの部分の間の熱伝達およびそれらの部分が熱平衡に達する速度が大幅に低減される。特に、勾配タンクは、本発電機で使用されるときは、Ｔ１≠Ｔ２≠他の温度になるように、作動媒体の第１の部分を温度Ｔ１で、作動媒体の第２の部分を温度Ｔ２で収容することができ、以下同様に行うことができる。
【００６１】
具体的には、次に説明するような発電機の動作の下で、勾配タンクにより、Ｔ１＞Ｔ２＞．．．．＞ＴｎあるいはＴ１＜Ｔ２＜．．．．＜Ｔｎになるように、内部に収容された作動媒体を、ある温度勾配に維持することが可能になる。
【００６２】
したがって、加熱／冷却された中温作動媒体のうちの勾配タンクに入る部分は、互いに異なる温度を有し、以下で詳細に説明するように、勾配タンク内のそれらの部分の間の温度の勾配を維持することが有益な場合がある。そのために、勾配タンクはさらに、作動媒体の異なる部分が互いに混合されるのを防止することによってリザーバ内の温度の勾配を維持するように構成された非混合機構を備えることができる。言い換えると、非混合機構は、勾配タンク内で受容される作動媒体が一様の温度に達するのを遅らせるように構成されている。
【００６３】
非混合機構は、作動媒体のうちの勾配タンクに入る連続した部分の間の熱伝達のための断面積が熱伝達を大幅に遅らせるのに十分に小さくなるような流路を有するように形成された任意の機構とすることができる。用語「十分に小さい」とは、通路の長さＬよりもずっと小さい公称断面寸法Ｄによって画定された断面積を指す。
【００６４】
こうした非混合機構の例は、：
・長いチューブの長さＬおよび断面積Ｄ＜＜Ｌ；
・同様の特徴を有するらせん状のチューブ；
・上記の特性の流路を形成するようにリザーバ内に位置するらせん状の表面；および
・上記の特性にそれぞれ準拠した複数の流路を有するように形成された限定ラビリンス
とすることができる。
【００６５】
上記の例全てにおいて、流路は、断熱特性を有する、すなわち、熱伝導が低い材料から作製することができる。こうした材料の一例はプラスチックとすることができる。
【００６６】
動作の際には、いくつかの追加のステップが、基本構成に関して説明したような基本動作ステップ（ａ）および（ｂ）に以下のように追加される：
（ｂ’’’）［ステップ（ｂ）の前に実行される］低温の作動媒体は、圧力容器の導管を貫通して圧力媒体との熱交換プロセスによって加熱されるが、低温リザーバに戻る代わりに勾配タンク中に導入される。低温の作動媒体のうちの圧力容器から最初に出る部分が（圧力媒体がこの熱交換プロセス中に徐々に冷却されるので）最後の部分よりも高い温度の勾配に達することが理解される。勾配タンクの設計により、これらの各部分をそれぞれ独自の温度に維持することが可能になり、そのため、最後には、勾配タンク内の最も上にある部分が最も高い温度になり、勾配タンク内の最も低い部分が最も低い温度になる。
（ｂ’’’’）［ステップ（ｂ）の後に実行される］勾配タンク内の作動媒体が再度循環してＬＩＦＯ（後入れ先出し）の順序で圧力容器を通って戻り、それにより、徐々に圧力媒体を中温に加熱し、その次にのみ動作ステップ（ａ）を始める。
【００６７】
本質的には、発電機のこれらの動作ステップは「閉じ込める（ｓｔａｌｌ）」動作を説明し、その動作では、勾配タンク内の作動媒体ＷＭが適切な時刻まで内部に保持され（閉じ込められ（ｓｔａｌｌｅｄ））、次いで、発電機の配管中に放出して必要な熱交換プロセスを実行する。
【００６８】
加熱／冷却された圧力容器を貫通する中温作動媒体の各部分がその圧力容器から放出されて、異なる温度になることが理解される。例えば、システムの動作が定量化して確認される場合は、温度ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥの中温作動媒体が高温ＴＨＯＴ＞ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥの圧力媒体を収容する加熱された圧力容器を通って循環しているときは、圧力容器から中温作動媒体の第１の部分が温度ＴＨＯＴ’（ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＜ＴＨＯＴ’＜ＴＨＯＴ）で放出され、圧力容器から作動媒体の第２の部分が温度ＴＨＯＴ’’（ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＜ＴＨＯＴ’’＜ＴＨＯＴ’＜ＴＨＯＴ）で放出され、以下同様である。同様のプロセスが、単にＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＞ＴＣＯＬＤ’’＞ＴＣＯＬＤ’＞ＴＣＯＬＤになるだけで、冷却された圧力容器を貫通する中温作動媒体に起きる。温度ＴＨＯＴ、ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ、およびＴＣＯＬＤは、各高温／中温／低温リザーバ内の作動媒体の高温／中温／低温に対応する。
【００６９】
上記の機構により、発電機内で熱回収を実行する別の手法が与えられ、それにより、その効率がさらに向上する。ＬＩＦＯ構成の利用により、（最低温度部分から先に開始して）圧力媒体を徐々に加熱することが可能になって、作動媒体の各部分の熱量がより良好に使用されることも理解される。
【００７０】
加熱された低温作動媒体と冷却された高温作動媒体の両方に勾配タンクを使用できることも理解される。以下に詳細に説明する特有の例によれば、発電機は、勾配タンクを２つ以上備えることができる。例えば、圧力容器はそれぞれ、その独自の勾配タンクを備えることができ、かつ／または勾配タンクは高温／低温の作動媒体のために設けられる。
【００７１】
特定の機構によれば、熱勾配回収構成を、２重動作構成と組み合わせることができ、その際の発電機の動作を以下のように説明することができる：
【００７２】
第１の段階では、上記で説明した（勾配タンクなしの）例と同様に、温度ＴＨＯＴの高温の作動媒体は、内部に収容された圧力媒体を加熱するために一方の圧力容器を貫通し、同時に、温度ＴＣＯＬＤの低温の作動媒体は、内部に収容された圧力媒体を冷却するために他方の圧力容器を貫通する。この段階の後に、一方の圧力容器内の圧力媒体は、温度ＴＨＯＴ’＜ＴＨＯＴまで加熱され、他方の圧力容器内の圧力媒体は、温度ＴＣＯＬＤ’＞ＴＣＯＬＤまで冷却される。
【００７３】
その後、返還ステップが実行され、その返還ステップ中に、温度ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥの中温作動媒体が、内部の圧力媒体を冷却／加熱するために両方の圧力容器を貫通する。具体的には、加熱された圧力容器を貫通する中温作動媒体は、後者との熱伝達プロセスを実行し、それをＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥに近い温度まで冷却し、冷却された圧力容器を貫通する中温作動媒体は、後者との熱伝達プロセスを実行し、それをＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥに近い（がＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥには達しない）温度まで加熱する。
【００７４】
しかし、中温作動媒体が圧力容器を貫通した後にラジエータを介して中間リザーバに戻る上記の例とは対照的に、本例では、中温作動媒体は２ビートの連続動作で勾配タンクに流入する。
【００７５】
その連続動作の第１のビート中には、加熱された中温作動媒体のうちの圧力容器を出る第１の部分は、温度ＴＨＥＡＴＥＤ（ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＜ＴＨＥＡＴＥＤ＜ＴＨＯＴ’）であり、作動媒体の第２の部分は、温度ＴＨＯＴ’（ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＜ＴＨＥＡＴＥＤ’＜ＴＨＥＡＴＥＤ＜ＴＨＯＴ’）で圧力容器から放出され、以下同様である。加熱された作動媒体は、加熱された作動媒体の異なる部分を勾配タンクが内部に収容しそれらの間の温度の勾配を維持するようにその独自の圧力容器の勾配タンク内を通る。
【００７６】
同時に、冷却された中温作動媒体のうちの圧力容器を出る第１の部分は、温度ＴＣＯＯＬＥＤ（ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＞ＴＣＯＯＬＥＤ＞ＴＣＯＯＬ’）であり、作動媒体の第２の部分は、温度ＴＣＯＯＬＥＤ’（ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＞ＴＣＯＯＬＥＤ’＞ＴＣＯＯＬＥＤ＞ＴＣＯＯＬ’）で圧力容器から放出され、以下同様である。冷却された作動媒体は、冷却された作動媒体の異なる部分を勾配タンクが内部に収容しそれらの間の温度の勾配を維持するようにその独自の圧力容器の勾配タンク内に通る。
【００７７】
いずれの場合にも、加熱された圧力容器内の加熱された圧力媒体がこのステップ中には決してＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥに達しないので、それを貫通する中温作動媒体も温度ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥで圧力容器を離れることは決してなく、常にわずかに高い温度であることに留意することが重要である。言い換えると、加熱された中温作動媒体の各部分は、温度ＴＨＥＡＴＥＤｎ（ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＜ＴＨＥＡＴＥＤｎ＜ＴＨＯＴ）である。同時に、冷却された圧力容器内の冷却された圧力媒体もこのステップ中に決してＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥに達しないので、それを貫通する中温作動媒体も温度ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥで圧力容器を離れることは決してなく、常にわずかに低い温度である。言い換えると、冷却された中温作動媒体の各部分は、温度ＴＣＯＯＬＥＤｎ（ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＞ＴＣＯＯＬＥＤｎ＞ＴＣＯＯＬ）ある。
【００７８】
各勾配タンクの非混合機構により、各勾配タンク内の作動媒体は、温度勾配を有するように維持されて、加熱／冷却された中温作動媒体の異なる部分の混合を遅らせる。
【００７９】
連続動作の第１のビートが完了すると、各勾配タンクの大部分が、リザーバの両端で温度が変わる加熱／冷却された中温作動媒体で充填される。この時点で、交差ステップとも呼ばれる連続動作の第２のビートが実行される：
加熱された圧力容器の勾配タンク（すなわち、第１のビート中に使用された、加熱された中温作動媒体を収容する勾配タンク）からの作動媒体は、低温作動媒体によって以前に温度ＴＣＯＬＤまで冷却された圧力媒体を収容する反対側の（冷却された）圧力容器を貫通し、冷却された圧力容器勾配タンク（すなわち、第１のビート中に使用された、冷却された中温作動媒体を収容する勾配タンク）からの作動媒体は、高温の作動媒体によって以前に温度ＴＨＯＴ’まで加熱された圧力媒体を収容する反対側の圧力容器を貫通する。
【００８０】
さらに、勾配タンクからの作動媒体は、先入れ後出し（ＦＩＬＯ）順序で、すなわち、加熱された中温作動媒体のうちの勾配タンクに最後に入る部分（加熱された中温作動媒体のうちの最も低温の部分でもある）が、反対側の圧力容器を貫通する最初の部分になるようにして、反対側の圧力容器に流れる。このようにして、交差ステップ中にここで低温／高温圧力容器を貫通する作動媒体の温度が、常に徐々に上昇／低下する。
【００８１】
加熱された作動媒体のうちの最も低温の部分でさえ温度ＴＨＯＴｎ＞ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＞ＴＣＯＬＤ’であり、冷却された中温作動媒体も最も高温の部分でさえ温度ＴＣＯＬＤｎ＜ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＜ＴＨＯＴ’であることが留意される。したがって、冷却された圧力媒体ＴＣＯＬＤ’／加熱された圧力媒体ＴＨＯＴ’と、加熱された中温作動媒体ＴＨＯＴｎ／冷却された中温作動媒体ＴＣＯＬＤｎのうちの最も低温／高温の部分との間の温度差が、前者とＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥの中温作動媒体と間の上記の温度差よりもずっと大きいことが理解される。
【００８２】
交差ステップをＬＩＦＯ順序で実行する理由の１つは、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）順序を使用した場合に、加熱／冷却された中温作動媒体のうちの最も高温の部分／最も低温の部分が、加熱／冷却された中温作動媒体の最も低温／最も高温の部分が熱伝達プロセスへの影響をほとんど有しない、圧力媒体とのこうした強力な熱伝達プロセスを実行することであることも留意される。ＬＩＦＯ順序を用いると、作動媒体の各部分を良好に利用することが可能になる。
【００８３】
上記のステップ（切り替えステップ）中に、加熱された中温作動媒体と冷却された圧力媒体との間で熱伝達が行われ、その結果、冷却された圧力媒体の平均温度になり、その温度は、相対的にＴＡＶ＿Ｃ＝（ＴＣＯＬＤ’＋ＴＨＥＡＴＥＤｎ）／２である。同時に、冷却された中温作動媒体と加熱された圧力媒体との間で熱伝達が行われ、その結果、冷却された圧力媒体の平均温度になり、その温度は、相対的にＴＡＶ＿Ｈ＝（ＴＨＯＴ’＋ＴＣＯＯＬＥＤｎ）／２である。
【００８４】
上記で論じた温度差（すなわち、ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＜ＴＨＥＡＴＥＤｎ＜ＴＨＯＴ’およびＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ＞ＴＣＯＯＬＥＤｎ＞ＴＣＯＬＤ’）により、温度ＴＡＶ＿ＣおよびＴＡＶ＿Ｈは、ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥの中温作動媒体のみが圧力媒体を冷却／加熱するために使用された場合に実現される、対応する平均温度ＴＡＶ＿Ｃ’およびＴＡＶ＿Ｈ’よりも高温／低温であることに留意されたい。
【００８５】
両方の圧力容器の圧力媒体が熱伝達プロセスを終了し温度ＴＡＶ＿ＣおよびＴＡＶ＿Ｈに達した後で、主要サイクル（ステップ（Ｉ）および（ＩＩＩ））が繰り返されるが、ここで高温の作動媒体が以前に冷却された圧力容器に流れ、ここで低温の作動媒体が以前に加熱した圧力容器に流れる。
【００８６】
したがって、切り替えステップは、発電機の上記で説明した例を改善することができ、圧力媒体とのより効率的な熱伝達プロセスが可能になり、その結果、加熱／冷却された圧力媒体は、ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥにずっと近い温度まで加熱／冷却した後に戻り、ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥよりも低い／高いの温度に達することもできる。
【００８７】
連続動作の両方のビートで、中温作動媒体（必ずしも温度ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥではないが）は、ラジエータを貫通して、外部周囲環境（通常外気であるが、ラジエータが浸漬される他の任意の媒体とすることもできる）との熱伝達プロセスを行うことが可能になる。
【００８８】
発電機の動作中はずっと、作動媒体および圧力媒体の熱力学的な働きによって、発電機は常に熱を発生させ、その熱は、ラジエータを通して周囲環境に放出される。より具体的には、その機構は、加熱された中温作動媒体の温度上昇が、冷却された中温作動媒体の温度低下よりもわずかに大きくなるようになっている。上昇／低下のこの差は、中温作動媒体のわずかな過熱によって現れ、すなわち、過剰な熱が生成される。しかし、これは、ラジエータを介してそうした過剰な熱を追い出すことによって補償される。
【００８９】
発電機全体、より具体的には、高温／低温／中温作動媒体を通すように構成された発電機の配管全てが、常に、一定の圧力下にある（すなわち、循環させるかさせないかに関わらずパイプの各部分に存在する作動媒体が常にある）ことにも留意されたい。したがって、システムの初期の位置では、勾配タンクは、内部に中温水（すなわち、温度ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥの水）を収容している。この連続動作の第１のビート中には、加熱／冷却された中温作動媒体が勾配タンクに入るときに、以前に内部に収容されていた作動媒体は、放出され再循環して温度ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥの中温作動媒体を収容する副次的格納リザーバに戻る。
【００９０】
切り替えステップ（この連続動作の第２のビート）中には、勾配タンク内に収容された作動媒体を適切な圧力容器中にポンプ輸送するために、中温作動媒体が勾配タンクに循環し、したがって、加熱／冷却された中温作動媒体がリザーバから押し出され、所望の圧力容器に押し込まれる。この連続動作の第２のビート中には、実際には中温作動媒体のみが発電機の配管を通って循環するようにリザーバ（高温／低温／中温）が循環する流体から遮断されることが留意される。
【００９１】
発電機は、高温／低温／中温作動媒体ならびに加熱／冷却された圧力媒体に対して制御を行うように構成されたサーモスタットを１つまたは複数備えることもできる。例えば、１つまたは複数のサーモスタットを、発電機がそれに囲まれる周囲環境（空気、水など）と概して同じ温度に中温作動媒体を維持するように構成することができる。
【００９２】
アキュムレータの構成
上記の構成によれば、発電機はさらに、格納作動媒体を収容するアキュムレータ・ユニットを備えることができる。アキュムレータ・ユニットは加熱機構を備え、その加熱機構は、発電機が供給する出力電力によって動作するように構成されている。
【００９３】
アキュムレータ・ユニットは、それぞれ入口弁および出口弁に連結した対応する入口ラインおよび出口ラインを介して、圧力容器と選択的に流体連絡することができる。
【００９４】
動作の際には、発電機の出力電力の一部を使用して、加熱機構を動作させ、それにより、アキュムレータ・ユニット内に収容された作動媒体を加熱することができる。したがって、必要な瞬間に、高温リザーバを止めることができ、アキュムレータ・ユニットは必要な高温作動媒体を供給することができる。こうした機構下では、使用されない過剰な出力電力をアキュムレータ・ユニットに供給することができ、それにより、事実上アキュムレータとして動作する。
【００９５】
特有の例によれば、加熱要素は、加熱コイルまたは他の任意の要素とすることができ、その要素を加熱して格納作動媒体を加熱するように構成される。あるいは、加熱機構は、副次的熱ポンプ（図示せず）から構成することができ、アキュムレータ・ユニットは、コンパートメントを２つ備えることができ、それらのコンパートメントの一方が副次的熱ポンプの蒸発器側と熱連絡し他方が副次的熱ポンプの凝縮器側と熱連絡する。
【００９６】
特に、各コンパートメントは、対応する入口ラインおよび出口ラインがそれぞれ取り付けられたそれぞれの入口を有することができる。その機構を、出口が高温コンパートメントの上端部に配置され、入口が高温コンパートメントの底端部に配置されるようにすることができる。対照的に、低温コンパートメントの出口を、コンパートメントの底端部に配置することができ、その入口を、コンパートメントの上端部に配置することができる。
【００９７】
上記の機構により、高温の作動媒体を高温コンパートメントの高温領域から引き抜き、その作動媒体を高温コンパートメントの低温領域に戻すことが可能になる。それに応じて、この機構により、低温の作動媒体を低温コンパートメントの低温領域から引き抜き、その温度の作動媒体を低温コンパートメントの高温領域に戻すことが可能になる。
【００９８】
動作の際には、コンパートメント内の副次的作動媒体がそれぞれ高温／低温リザーバの媒体と同様の温度に達すると、主要熱ポンプが一時的にその動作を中止している間に、その副次的作動媒体を発電機の動作において使用することができる。
【００９９】
アキュムレータが、熱ポンプと直接加熱要素（例えば、コイル）の両方を備え、その両方と組み合わせて働くことができる。具体的には、高温コンパートメントは、コンパートメント内に収容された格納流体を直接加熱するように構成されたヒータを備えることができることが理解される。副次的熱ポンプの動作中には、高温／低温コンパートメント内の格納媒体は、加熱限度／冷却限度に達する（すなわち、最大／最小の温度限界に達する）ことができると理解される。こうした場合には、副次的熱ポンプの動作を中断することができ、次いで、ヒータを使用して高温コンパートメント内の格納媒体をさらに加熱することができる。
【０１００】
上記の機構の下では、副次的熱ポンプが中断されると、高温コンパートメント内の作動媒体を高温の作動媒体として使用でき、低温コンパートメント内の作動媒体が低温／中温の作動媒体として使用される。
【０１０１】
本願の主題の上記の全ての態様において、それぞれの高温／低温リザーバのための熱源／冷却源を生成するために使用されるＡ／Ｃユニットは、いくつかのグレードを備えるカスケード機構の形態とすることができ、各グレードは基本Ａ／Ｃ圧縮／膨張方式で動作する。
【０１０２】
特に、カスケード機構は、高温リザーバに熱を供給する第１の末端グレードと、低温リザーバに必要な冷却源を供給するように構成された第２の末端グレードとを備えることができる。
【０１０３】
グレードはそれぞれ、蒸発器部分、圧縮機、膨張部材、および凝縮器部分を備え、本質的に知られている凝縮器に高温源および蒸発器に低温源を供給するように、対応する圧縮および膨張を受けるように構成された流体（気体または液体）を収容する。
【０１０４】
具体的には、各グレードの流体は、蒸発器温度ＴＥＶＡＰ（ｎ）および凝縮器温度ＴＣＯＮＤ（ｎ）を有するように構成されており、ここでＴＣＯＮＤ（ｎ）＞ＴＥＶＡＰ（ｎ）であり、ｎはグレードの数を指す。
【０１０５】
カスケード機構は、あるグレードの凝縮器部分が後続のグレードの蒸発器部分との熱交換プロセスを実行するように設計されている。特に、その設計は、あるグレードの凝縮器の圧縮された流体の温度が、熱交換プロセスが行われる後続のグレードの蒸発器の膨張した流体の温度よりも高くなるようにすることができる。
【０１０６】
各グレードは、閉ループで動作することができ、すなわち、各グレードの流体は、後続のグレードの流体と接触しない。具体的には、後続の２つのグレード間の熱交換プロセスを中間の部材、例えば、熱を伝導する面を介して実行することができる。
【０１０７】
特有の例によれば、後続の２つのグレード間の熱交換プロセスは、直径Ｄ２＜Ｄ１の外側チューブを貫通する直径Ｄ１の内側チューブを備える熱交換器内で起きる。内側チューブはあるグレードの凝縮器を構成し、外側チューブは後続のグレードの蒸発器を構成する。
【０１０８】
したがって、動作の際には、その圧縮によって温度ＴＣＯＮＤ（ｎ）まで加熱されたあるグレードの圧縮された流体は、内側チューブを通って流れ、その膨張によって温度ＴＥＶＡＰ（ｎ＋１）＜ＴＣＯＮＤ（ｎ）まで冷却された後続のグレードの膨張した流体は、（内側チューブの周りを流れるように）外側チューブを通って流れる。その結果、熱交換プロセスは内側チューブの壁を介して行われ、加熱された流体は内側チューブの内面と接触し、冷却された流体は内側チューブの外面と接触する。この熱交換プロセスでは、熱は、内側チューブ内部を流れる流体から外側チューブを流れる流体に放出される。
【０１０９】
熱交換器の設計を、内側チューブによって画定された体積が内側チューブの外面と外側チューブの内面との間に画定された体積よりも小さくなるようにできることに留意されたい。特に、外側チューブの内面はチューブの長手軸に垂直にとった断面が本質的に丸く、内側チューブの内面および／または外面は同じ断面を渦巻状にすることができる。
【０１１０】
圧縮部分および蒸発器部分内の流動方向は、平行、すなわち、圧縮された流体と膨張された流体の両方が同じ方向に流れることができる（平行熱交換器の場合のように）。あるいは、流動方向は、反対にすることができ、すなわち、圧縮された流体および膨張した流体が（向流形熱交換器の場合のように）反対方向に流れる。
【０１１１】
各グレードは、異なる流体を収容することができ、異なる温度範囲で動作するように構成される。特に、同じグレード内では、凝縮器内の流体の高温ＴＣＯＮＤと、蒸発器内の流体の低温ＴＥＶＡＰとの間の差は、全てのグレード間で概して同様にすることができる。例えば、温度差を約３０℃にすることができる。
【０１１２】
特有の例によれば、カスケード機構はグレードを７つ備えることができ、各グレードが約３０℃の温度範囲Δで動作し、第１のグレードの蒸発器における流体の温度ＴＥＶＡＰ（１）は０℃と同程度に低く、凝縮器における流体の温度ＴＥＶＡＰ（７）は２４５℃と同程度に高い。
【０１１３】
全てのグレードにおいて、あるグレードの蒸発器内の膨張した流体の温度は、常に、後続のグレードの凝縮器内の圧縮された流体の凝結温度よりも低いことが留意される。言い換えると、ＴＥＶＡＰ（ｎ）＜ＴＣＯＮＤ（ｎ＋１）。
【０１１４】
発電機はコントローラを備えることもでき、そのコントローラは、あるグレードの流体の圧縮温度と、後続のグレードの流体の膨張温度との間の所望の差を維持するように、各グレードの圧縮機および／または膨張バルブの動作を調整するように構成されている。
【０１１５】
上記で説明したように、各グレードは、蒸発器から凝縮器の間で前進する間にそのグレードで循環する流体を圧縮するように構成された圧縮機を備えることができる。凝縮器と蒸発器との間の温度範囲を各グレード内で概して同様に維持するためには、そのグレードの圧縮機は、各グレードが異なるＣＯＰで動作するように構成されるように異なる電力消費を有することができる。
【０１１６】
その理由は、加熱／冷却の場合のＣＯＰが高温／低温によって割る温度差として計算されることである。したがって、２７℃と５７℃との間の３０℃の凝縮器／蒸発器の差を有するグレードは、ＣＯＰが９０℃と１２０℃との間の３０℃の凝縮器／蒸発器の差を有するグレードとは異なる。
【０１１７】
あるいは、各グレードは、同じ圧縮機を具備することができる（すなわち、同じ電力を供給する）。しかし、こうした機構の下では、各グレード内の凝縮器／蒸発器の（低温から高温の）温度差は、徐々に低減される。例えば、第１のグレードの場合のΔは、第１のグレードでは３０℃、第２のグレードでは２４℃、第３のグレードでは２０℃、以下同様にすることができる。
【０１１８】
グレードを複数有するカスケード機構を使用すると、それぞれ全体の温度差が高温リザーバＴＨＯＴと低温リザーバＴＣＯＬＤとの間になることが理解される。上記の例のように、７つのグレードはそれぞれ、約３０℃をもたらすことができ、それにより、温度差が２４０℃になる。
【０１１９】
温度差２４０℃の単一の圧縮／膨張サイクルは、ＣＯＰが７つの圧縮機よりもずっと低くなり、それぞれ特有の圧縮／膨張サイクルをもたらすことを理解されたい。その結果、単一の圧縮／膨張サイクルで廃棄されることになるエネルギーは、カスケード機構よりも大きく、後者はここで説明する発電機に関してより効率的になる。
【０１２０】
上記で説明したように、発電機は、圧力容器内の圧力流体の加熱／冷却の後に作動媒体が周囲環境との熱交換プロセスを実行できるように構成されたラジエータを備えることができる。
【０１２１】
特定の設計によれば、高温作動媒体は、圧力流体を加熱し（次いで冷却し）た後で高温リザーバに直接戻され、低温の作動媒体は、圧力流体を冷却し（次いで加熱し）た後で周囲環境によって冷却されるためにラジエータを貫通する。
【０１２２】
ラジエータ・ユニットは、周囲環境の温度および結果として生じる低温作動媒体の温度に従って制御されるように構成することができ、したがって、低温作動媒体が概して一定かつ所定の温度ラジエータ・ユニットを離れる。
【０１２３】
より具体的には、ラジエータ・ユニットは、ラジエータによって行われる冷却速度を決定するように構成され制御要素と、一方でラジエータ・ユニットを離れる低温作動媒体の温度を測定し、他方で制御ユニットにそのデータを提供するように構成された感知ユニットとを備えることができる。
【０１２４】
例えば、低温の作動媒体がラジエータ・ユニットを離れ所定の温度Ｔで低温リザーバに入ることが望ましい場合は、その感知ユニットは、ラジエータ・ユニットを離れる低温作動媒体の温度Ｔ’を測定する：
（ａ）Ｔ’＞Ｔの場合は、感知ユニットは、この示度を制御ユニットに提供し、その制御ユニットにより、（例えば、冷却ファンの回転速度を上昇させることによって）ラジエータ・ユニットの冷却速度が上昇して、温度Ｔ’が低下する；
（ｂ）Ｔ’＜Ｔの場合は、感知ユニットは、この示度を制御ユニットに提供し、その制御ユニットにより（例えば、冷却ファンの回転速度を低下させることによって）ラジエータ・ユニットの冷却速度が低下して、温度Ｔ’が上昇する
【０１２５】
上記をを参照すると、カスケード機構を使用するときは、その構成は、ラジエータ内の熱交換プロセスが、低温リザーバに関連するカスケード機構の第１のグレードに入る低温の作動媒体との間で起きるようになっている。特に、こうした熱交換プロセスにより、低温の作動媒体が（ここでは圧力容器を貫通した後で加熱され）温度Ｔ’≒ＴＥＮＶ、ＴＣＯＮＤ＞ＴＥＮＶ＞ＴＥＶＡＰになり、ここでＴＣＯＮＤは、第１のグレードの凝縮器において圧縮された流体の高い温度であり、ＴＥＶＡＰは、第１のグレードの蒸発器において膨張した流体の低い温度である。
【０１２６】
各グレードは（その圧縮機に応じて）所定の温度範囲に対して設計され、すなわち、低温の端部（蒸発器）から所定の量の熱を除去するように構成されていることに留意されたい。蒸発器が圧縮機がそのグレードの圧縮／膨張サイクルにおいて引き抜くことができるよりも多くの熱を供給する周囲環境に配置される場合は、そのグレードは効率が下がる（すなわち、圧縮機は蒸発器から熱をうまく除去することができない）。
【０１２７】
したがって、カスケード機構はさらに、周囲環境の温度に従って、その動作および温度範囲全体を調節するように構成することができる。より具体的には、周囲環境の温度がＴＥＮＶ＞ＴＣＯＮＤ＞ＴＥＶＡＰになるように上昇し、カスケード機構の第１のグレードの効率が（上記で説明したように）下がる場合は第１のグレードを回避し低温リザーバを第２のグレードにつなげるようにカスケード機構を構成することができる。
【０１２８】
上記の機構の下では、低温ＴＥＶＡＰ（１）と高温ＴＣＯＮＤ（７）との間で動作する代わりに、カスケード機構は、ここでは、低温ＴＥＶＡＰ（２）と高温ＴＣＯＮＤ（７）の間で動作する。したがって、高温リザーバと低温リザーバとの間の温度差全体は低下するが、カスケード機構の効率は概して同じままである。
【０１２９】
上記の調節を実行するためには、カスケード機構はバイパス・モジュールを有することができ、そのバイパス・モジュールは、第２のグレードに関連し低温リザーバ内に配置された蒸発器を備える。そのバイパス・モジュールはさらに、バルブを備えることができ、そのバルブは、第１のグレードを完全に停止することを可能にし、第２のグレードの圧縮された流体を第２のグレードの元の蒸発器の代わりにバイパス・モジュールの蒸発器内で膨張させる。
【０１３０】
発電機の特定の設計によれば、発電機は以下の特性を含むことができる：
・複数の圧力容器−発電機の側部（左／右）はそれぞれ、圧力容器を４つ備え、各圧力容器が、上記の例に関連して説明した圧力容器と同様の構造のものである；
・線形のコア連結−各容器が、コアを６つ備えるが、上記の例とは対照的に、それらのコアは、長い（上記で説明した平行の連結と比べて６倍長い）作動媒体流路を形成するように互いに線形に連結される；
・線形の容器連結（作動媒体）−各側の４つの圧力容器のコアは、さらに長い作動媒体流路を形成するように互いに線形に連結される；
・線形の容器連結（圧力媒体）−高い圧力の媒体を収容する各側の４つの圧力容器のコンパートメントも、高圧の連結部を介して互いに流体連絡しており、それにより、長い圧力媒体流路が形成される；
・外部の低温リザーバ−Ａ／Ｃユニットの蒸発器から構成された低温リザーバは、周囲環境に曝露され、それを通る作動媒体の循環には使用されない。
【０１３１】
動作の際には、発電機の一方の側の全サイクルは、以下のステップを含むことができる（反対側は単にずれているだけで同じステップを受けることを考慮にいれる）：
ａ）高温作動媒体が、Ａ／Ｃユニットの凝縮器端部から２４個のコア（４つの圧力容器それぞれに６つのコア）の長さに沿って通り、それにより、圧力媒体の温度がその最高動作温度まで上昇し、同時にその高温作動媒体がより低い温度に冷却されるステップ；
ｂ）４番目の圧力容器の最後のコアから、冷却された高温作動媒体が、内部に残った熱の少なくとも他の一部をそこから追い出すために、ラジエータを貫通した後にＡ／Ｃユニットの凝縮器端部に戻されるステップ；
ｃ）中間リザーバからの周囲温度の中温作動媒体が、４つの圧力容器の２４個のコアを全て貫通し、それにより、圧力媒体の温度が最大動作温度よりも低い温度に低下し、同時にその中温作動媒体がより高い温度に加熱されるステップ；
ｄ）最後のコアから、中間の作動媒体が、勾配タンク中に流れて、勾配タンクに入る中温作動媒体の第１の部分が最高の温度であり勾配タンクに入る最後の部分が最低の温度であるように、そこに格納されるステップ；
ｅ）中間リザーバからの周囲温度の中温作動媒体が、４つの圧力容器の２４個のコアを全て貫通し、それにより、圧力媒体の温度をさらに最低動作温度まで低下させ、同時にその中温作動媒体がより高い温度に加熱されるステップ；
ｆ）最後のコアからは、中間の作動媒体が、中間作動リザーバに戻るように流れて、ラジエータを貫通して、さらに他に熱がある場合はそれを周囲環境に追い出すステップ；
ｇ）勾配タンクからの加熱された中温作動媒体は、４つの圧力容器のコアを貫通し、それにより、圧力媒体を最低動作温度を超えるが最高動作温度よりも低い温度に徐々に加熱するステップ。徐々に加熱することは、勾配タンクに入る最後の部分（やはり最低温度である）が最初にコアを通って流れるＬＩＦＯ機構を使用して実行される；
ｈ）最後のコアから、中温作動媒体が、中間リザーバ中に流れ、その間に、ラジエータ・ユニットを貫通してさらに他に熱があればそれを周囲環境に追い出すステップ；
ｉ）ステップ（ａ）から繰り返すステップ。
【０１３２】
特に、ステップ（ａ）および（ｂ）、ならびに（ｅ）および（ｆ）は、第１の期間の間継続することができ、ステップ（ｃ）および（ｄ）、ならびに（ｇ）および（ｈ）は、第１の期間よりも長い第２の期間の間継続することができる。具体的には、第２の期間は、第１の期間よりの２倍の長さとすることができる。特定の例では、第１の期間を約５秒とすることができ、第２の期間を約１０秒とすることができる。
【０１３３】
発電機を、様々な電力を必要とするシステム、例えば、家庭用、乗り物（例えば、車両、船舶、航空機、潜水艦など）、工業システムなどで利用することができる。特に、外気でなく媒体に少なくとも部分的に浸漬されるときに動作するように構成されたシステムの例では、発電機を、こうした特定の媒体を作動媒体として使用するように構成することができる。例えば、発電機が海上を航行する船舶で使用される場合は、作動媒体を海水とすることができる。
【０１３４】
圧力媒体に関しては、以下のことに留意されたい：
・圧力媒体を予め導入するときに、その熱伝達係数が上昇する；
・圧力媒体を予め導入するときに、圧力媒体の体積膨張係数が低下する；
・圧力媒体を予め導入するときに、圧力媒体の濃度が上昇する；
・圧力媒体の濃度が高いほど、圧力下での体積の変化の影響が小さくなる；
・圧力媒体を予め導入するときに、圧力媒体の濃度が上昇する；
・圧力媒体を予め導入するときに、熱容量が低下する；
・圧力媒体を予め導入するときに、圧力媒体の粘度が上昇する。
【０１３５】
上記に加えて、本願の発電機は、以下の特性を組み込むことができる：
・発電機の動作中に、ある動作ステップから後続のステップに切り替えるときに、入口弁を選択的に開くことに対して出口弁を選択的な開くのを遅らせることが有益な場合がある。例えば、ステップ（ａ）では、高温の作動媒体が入口弁と出口弁の両方が高温リザーバと流体連絡するようにコアを貫通し、ステップ（ｂ）では、低温の作動媒体が、入口弁と出口弁の両方が低温リザーバと流体連絡するようにコアを貫通する。（ａ）から（ｂ）に切り替えるときには、出口弁が高温リザーバと流体連絡したままになるように、コア内に収容された高温作動媒体が全て完全に高温リザーバに戻るまで出口弁の選択的な切り替えを遅らせて、その次にのみ、低温リザーバと流体連絡するように出口弁を切り替えることが有益な場合がある；
・コア内の静的ならせんを、作動媒体から熱を吸収しないように熱伝達係数が非常に低い材料から作製することができる。こうした材料の例は、熱伝達係数が約０．１の繊維ガラスとすることができる；
・発電機は、複数の勾配タンクを備えることができ、その一部は、高温の作動媒体とのみ使用するように指定されており、その他は低温の作動媒体とのみ使用されるように指定されている；
・コアは、圧力に対してコアの抵抗を増大させる補強リブ有するように形成することができる。抵抗が増大すると、コアの壁の厚さを低減することが可能になり、それにより、作動媒体と圧力媒体との間の熱伝達が上昇する；
・内部に収容された作動媒体の沸点を上昇させ、それにより、熱をさらに吸収する可能にするように、アキュムレータを予め導入することもできる；
・アキュムレータ自体を、作動媒体サブシステムのためのバックアップとして使用することができる；
・発電機は、圧縮機の制御、それによる、空気調整ユニットのＣＯＰの制御、バルブの動作の制御などを含む、発電機の動作を最適化するように構成されたコントローラを備えることができる；
・アキュムレータは、コンパートメントを２つ備えることができ、一方は高温格納媒体を収容し、他方は低温格納媒体を収容する；
・アキュムレータのコンパートメントは、勾配タンクと同様に内部の熱勾配が可能になるような垂直方向を有することができる；
・約１ＭＷを発生させる発電機は、約３０トンの重さを有することができる。さらに、約１００平方メートルの面積を占有する；
・アキュムレータは、住宅／事務所／工場のための直接的な温水供給源／冷水供給源として使用することができる；
・アキュムレータ・ユニットを使用すると、（アキュムレータが熱ポンプを使用して動作するときに）発電機全体を電力容量を６６％程度だけ低減することができ、それにより、発電機システムの寸法を２／３程度縮小することが可能になる。
【０１３６】
次に、本発明を理解し、実際にどのように実行できるかを理解するために、いくつかの実施形態を、添付の図面を参照しながら単なる非限定的な例によって説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図Ａ】本願の主題による発電機の様々な変更形態の例の概略図である。
【図Ｂ】本願の主題による発電機の様々な変更形態の例の概略図である。
【図Ｃ】本願の主題による発電機の様々な変更形態の例の概略図である。
【図Ｄ】本願の主題による発電機の様々な変更形態の例の概略図である。
【図Ｅ】本願の主題による発電機の様々な変更形態の例の概略図である。
【図Ｆ】本願の主題による発電機の様々な変更形態の例の概略図である。
【図Ｇ】本願の主題による発電機の様々な変更形態の例の概略図である。
【図Ｈ】本願の主題による発電機の様々な変更形態の例の概略図である。
【図１Ａ】それぞれ開示した主題の発電機の概略等角図、前方図、側面図、および断面図である。
【図１Ｂ】それぞれ開示した主題の発電機の概略等角図、前方図、側面図、および断面図である。
【図１Ｃ】それぞれ開示した主題の発電機の概略等角図、前方図、側面図、および断面図である。
【図１Ｄ】それぞれ開示した主題の発電機の概略等角図、前方図、側面図、および断面図である。
【図２Ａ】機械動力ユニットおよびエネルギー生成ユニットなしの、図１Ａに示す発電機の概略等角図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す細部Ａの概略拡大図である。
【図３Ａ】図１Ａの発電機の圧力容器およびエネルギー生成ユニットの概略等角図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示す圧力容器の概略断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂに示す細部Ｂの概略拡大図である。
【図３Ｄ】図３Ｂに示す細部Ｃの概略拡大図である。
【図３Ｅ】図３Ｂに示す断面の概略前方図である。
【図４Ａ】図１Ａに示す発電機の圧力容器の概略等角図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す細部Ｄの概略拡大図である。
【図４Ｃ】圧力容器のシェルを剥ぎ取った図４Ａに示す細部Ｄの概略等角図である。
【図４Ｄ】シェルを剥ぎ取った図４Ａに示す圧力容器の概略等角図である。
【図４Ｅ】他のいくつかの構成要素を剥ぎ取った細部Ｅの概略拡大図である。
【図４Ｆ】図４Ａに示す細部Ｆの概略拡大図である。
【図５Ａ】圧力容器の概略等角断面図である。
【図５Ｂ】圧力容器のコアの概略部分等角図である。
【図５Ｃ】圧力容器の別の等角断面図である。
【図６Ａ】図１Ａに示す発電機の電力生成ユニットの概略等角図である。
【図６Ｂ】図１Ａに示す発電機の電力生成ユニットの概略等角図である。
【図６Ｃ】図１Ａに示す発電機の電力生成ユニットの概略等角図である。
【図７Ａ】圧力容器で使用される放熱ユニットの概略前方図である。
【図７Ｂ】圧力容器で使用される放熱ユニットの概略前方図である。
【図７Ｃ】圧力容器で使用される放熱ユニットの概略前方図である。
【図８Ａ】発電機の動作の分析の概略図である。
【図８Ｂ】発電機の動作の分析の概略図である。
【図８Ｃ】発電機の動作の分析の概略図である。
【図８Ｄ】発電機の動作の分析の概略図である。
【図８Ｅ】発電機の動作の分析の概略図である。
【図８Ｆ】発電機の動作の分析の概略図である。
【図９】アキュムレータ機構と合わせて使用されるときの図１Ａの発電機の概略等角図である。
【図１０】発電機の動作の分析の別の概略図である。
【図１１Ａ】図１Ａから図１Ｄに示す発電機の別の例の概略前方等角図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示す発電機の概略後方等角図である。
【図１２Ａ】図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機で使用される勾配システムの概略等角図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示す勾配システムの概略拡大図である。
【図１２Ｃ】いくつかの構成要素を取り外した図１２Ａに示す勾配システムの概略等角図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｃに示す発電機の概略側面図である。
【図１３Ａ】図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機で使用されるラジエータ部分の概略等角図である。
【図１３Ｂ】そのケーシングを透明にした図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機で使用される作動媒体リザーバの概略等角図である。
【図１４Ａ】図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機で使用される混合機構の概略等角図である。
【図１４Ｂ】発電機のいくつかの構成要素を取り外した、図１４Ａに示すの混合機構の概略等角図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｂに示す細部Ｇの概略拡大図である。
【図１４Ｄ】圧力容器の中心軸に垂直な平面に沿った、図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機で使用される圧力容器の概略断面図である。
【図１４Ｅ】それぞれ図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機で使用される打ち込みねじの概略等角図および概略等角断面図である。
【図１４Ｆ】それぞれ図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機で使用される打ち込みねじの概略等角図および概略等角断面図である。
【図１５Ａ】図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機で使用されるフロー・レギュレータの概略等角図である。
【図１５Ｂ】そのカバーを透明にした図１５Ａに示すレギュレータの概略拡大図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｂに示すフロー・レギュレータの概略図である。
【図１６Ａ】図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機で使用されるアキュムレータ機構の概略等角図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａに示すアキュムレータ機構の概略後方等角図である。
【図１７Ａ】それぞれ図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機の配管の接合部の概略等角図である。
【図１７Ｂ】それぞれ図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機の配管の接合部の概略等角図である。
【図１７Ｃ】それぞれ図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機の配管の接合部の概略等角図である。
【図１７Ｄ】それぞれ図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機の配管の接合部の概略等角図である。
【図１７Ｅ】図１７Ｅ及び図１７Ｅ’は、それぞれ図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機の作動媒体の温度の概略的なグラフである。
【図１８Ａ】図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機を備えた車両の概略等角図である。
【図１８Ｂ】車両のいくつかの構成要素を取り外した図１８Ａに示す車両の概略等角図である。
【図１８Ｃ】車両の他の構成要素が取り外された図１８Ｂに示す車両の概略等角図である。
【図１８Ｄ】それぞれ図１８Ｃに示す車両の概略上面図および概略底面図である。
【図１８Ｅ】それぞれ図１８Ｃに示す車両の概略上面図および概略底面図である。
【図１８Ｆ】それぞれ図１８Ｃに示すそれぞれ細部ＨおよびＩの概略拡大図である。
【図１８Ｇ】それぞれ図１８Ｃに示すそれぞれ細部ＨおよびＩの概略拡大図である。
【図１９Ａ】図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機を備える船舶の概略等角図である。
【図１９Ｂ】船舶の複数の構成要素を取り外した図１９Ａに示す船舶の概略等角図である。
【図１９Ｃ】船舶の複数の構成要素を取り外した図１９Ｂに示す船舶の概略等角図である。
【図１９Ｄ】図１９Ｃに示す細部Ｊ、Ｋ、およびＬそれぞれの概略拡大図である。
【図１９Ｅ】図１９Ｃに示す細部Ｊ、Ｋ、およびＬそれぞれの概略拡大図である。
【図１９Ｆ】図１９Ｃに示す細部Ｊ、Ｋ、およびＬそれぞれの概略拡大図である。
【図２０Ａ】図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機円筒形の構成要素の概略断面図である。
【図２０Ｂ】図１１Ａおよび図１１Ｂに示す発電機円筒形の構成要素の概略断面図である。
【図２０Ｃ】らせん要素が内部に配置された、図２０Ａに示す円筒形の構成要素の概略等角部分断面図である。
【図２０Ｄ】本願の発電機で使用される円筒形の構成要素に関する別の例の概略等角図である。
【図２０Ｅ】その中心軸に沿った図２０Ｄに示す円筒形の構成要素の概略断面図である。
【図２１Ａ】図２０Ａおよび図２０Ｂに示す円筒形の構成要素で発生する様々な段階の概略等角図である。
【図２１Ｂ】図２０Ａおよび図２０Ｂに示す円筒形の構成要素で発生する様々な段階の概略等角図である。
【図２１Ｃ】図２０Ａおよび図２０Ｂに示す円筒形の構成要素で発生する様々な段階の概略等角図である。
【図２１Ｄ】図２０Ａおよび図２０Ｂに示す円筒形の構成要素で発生する様々な段階の概略等角図である。
【図２１Ｅ】図２０Ａおよび図２０Ｂに示す円筒形の構成要素で発生する様々な段階の概略等角図である。
【図２１Ｆ】図２０Ａおよび図２０Ｂに示す円筒形の構成要素で発生する様々な段階の概略等角図である。
【図２１Ｇ】図２０Ａおよび図２０Ｂに示す円筒形の構成要素で発生する様々な段階の概略等角図である。
【図２２Ａ】それぞれ本願の別の例による発電機の概略前方等角図および概略後方等角図である。
【図２２Ｂ】それぞれ本願の別の例による発電機の概略前方等角図および概略後方等角図である。
【図２２Ｃ】図２２Ａに示す細部Ｍの概略拡大図である。
【図２２Ｄ】図２２Ｂに示す細部Ｎの概略拡大図である。
【図２３Ａ】図２２Ａに示す発電機で使用される作動媒体サブシステムの概略等角図である。
【図２３Ｂ】そのハウジングが明確にするために取り外された、図２３Ａに示す作動媒体サブシステムの概略等角図である。
【図２３Ｃ】図２３Ｂに示す作動媒体サブシステムの概略右側面図である。
【図２３Ｄ】図２３Ｂに示す平面Ｉ−Ｉに沿った、図２３Ａに示す作動媒体サブシステムの概略断面図である。
【図２３Ｅ】図２３Ｄに示す細部Ｏの概略拡大図である。
【図２３Ｆ】図２３Ｂに示す平面ＩＩ−ＩＩに沿った、図２３Ａに示す作動媒体サブシステムの概略断面図である。
【図２４Ａ】それぞれ本願の主題の発電機で使用される作動媒体サブシステムの別の例の概略前方等角図および概略後方等角図である。
【図２４Ｂ】それぞれ本願の主題の発電機で使用される作動媒体サブシステムの別の例の概略前方等角図および概略後方等角図である。
【図２４Ｃ】それぞれ図２４Ａおよび図２４Ｂからのそれぞれ細部ＰおよびＱの概略拡大図である。
【図２４Ｄ】それぞれ図２４Ａおよび図２４Ｂからのそれぞれ細部ＰおよびＱの概略拡大図である。
【図２５Ａ】本願の主題の発電機で使用される作動媒体サブシステムの別の例の概略等角図である。
【図２５Ｂ】図２５Ａからの細部Ｒの概略拡大図である。
【図２６Ａ】上記の図に示す発電機の構成で使用できる２つの材料の特性を示す概略的な表である。
【図２６Ｂ】上記の図に示す発電機の構成で使用できる２つの材料の特性を示す概略的な表である。
【図２７Ａ】本願の主題の別の例による発電機の概略等角図である。
【図２７Ｂ】明確にするために支持構造を取り外した図２７Ａに示す発電機の概略等角図である。
【図２７Ｃ】それぞれ図２７Ｂに示す発電機の概略前方図、概略後方図、および概略側面図である。
【図２７Ｄ】それぞれ図２７Ｂに示す発電機の概略前方図、概略後方図、および概略側面図である。
【図２７Ｅ】それぞれ図２７Ｂに示す発電機の概略前方図、概略後方図、および概略側面図である。
【図２８Ａ】図２７Ａから図２７Ｅに示す発電機の前方の配管の接合部の概略等角図である。
【図２８Ｂ】図２８Ａに示す配管の接合部の概略拡大図である。
【図２９Ａ】図２７Ａから図２７Ｅに示す発電機で使用される圧力システムの概略等角図である。
【図２９Ｂ】図２９Ａに示す圧力システムの単一のシリンダの前方部分の概略等角図および概略前方図である。
【図２９Ｃ】図２９Ａに示す圧力システムの単一のシリンダの前方部分の概略等角図および概略前方図である。
【図３０Ａ】図２９Ａに示す圧力システムの中間部分の概略上面等角図、概略底面等角図、および概略側面図である。
【図３０Ｂ】図２９Ａに示す圧力システムの中間部分の概略上面等角図、概略底面等角図、および概略側面図である。
【図３０Ｃ】図２９Ａに示す圧力システムの中間部分の概略上面等角図、概略底面等角図、および概略側面図である。
【図３１Ａ】明確にするために一部のシリンダを取り外した、図２９Ａに示す圧力システム概略後方等角図および概略側面図である。
【図３１Ｂ】明確にするために一部のシリンダを取り外した、図２９Ａに示す圧力システム概略後方等角図および概略側面図である。
【図３２Ａ】図２７Ａから図２７Ｅに示す発電機で使用される勾配タンクの概略等角図である。
【図３２Ｂ】図２７Ａから図２７Ｅに示す発電機で使用される勾配タンクの概略等角図である。
【図３３Ａ】発電機のリザーバに連結されたときの図２７Ａから図２７Ｅに示す発電機で使用されるアキュムレータ機構の概略等角図である。
【図３３Ｂ】図３３Ｂに示すアキュムレータ機構の概略等角図である。
【図３３Ｃ】図３３Ｂに示すアキュムレータ機構の概略等角図である。
【図３４】図２７Ａから図２７Ｅに示す発電機で使用される熱ポンプの概略等角図である。
【図３５Ａ】図２７Ａから図２７Ｅに示す発電機で使用されるギア・アセンブリの概略等角図である。
【図３５Ｂ】そのケーシングを取り外した図３５Ａに示すギア・アセンブリの概略等角図である。
【図３５Ｃ】図３５Ａおよび図３５Ｂに示すギア・アセンブリ装置の概略拡大等角図、概略側面図、および概略上面図である。
【図３５Ｄ】図３５Ａおよび図３５Ｂに示すギア・アセンブリ装置の概略拡大等角図、概略側面図、および概略上面図である。
【図３５Ｅ】図３５Ａおよび図３５Ｂに示すギア・アセンブリ装置の概略拡大等角図、概略側面図、および概略上面図である。
【図３６Ａ】本願の主題のさらに別の例による発電機の概略等角図および概略側面図である。
【図３６Ｂ】本願の主題のさらに別の例による発電機の概略等角図および概略側面図である。
【図３６Ｃ】図３６Ａおよび図３６Ｂに示す発電機の概略拡大等角図である。
【図３６Ｄ】明確にするためにその圧力容器を取り外した図３６Ａおよび図３６Ｂに示す発電機の概略等角図である。
【図３７Ａ】図３６Ｄに示す配管の接合部の概略拡大等角図である。
【図３７Ｂ】図３７Ａに示す配管の接合部の前方右側の別の概略拡大等角図である。
【図３７Ｃ】図３７Ａに示す配管の接合部の前方左側の別の概略拡大等角図である。
【図３７Ｄ】図３６Ａおよび図３６Ｂに示す発電機の後方端部の概略等角図である。
【図３７Ｅ】図３７Ｃに示す配管の接合部の概略拡大等角図である。
【図３８】図３６Ａおよび図３６Ｂに示す発電機で使用される圧力システムの概略等角図である。
【図３９】図３６Ａおよび図３６Ｂに示す発電機で使用される熱ポンプの概略等角図である。
【図４０Ａ】図３６Ａから図３６Ｄに示す発電機で使用されるアキュムレータ機構の概略等角図である。
【図４０Ｂ】図４０Ａに示すアキュムレータ機構の配管システムの拡大図である。
【図４０Ｃ】図４０Ａに示すアキュムレータ機構のコンパートメントの概略拡大等角図である。
【図４０Ｄ】図４０Ａに示すアキュムレータ機構のコンパートメントの概略拡大等角図である。
【図４１Ａ】図３６Ａおよび図３６Ｂに示す発電機で使用される単一のシリンダの概略等角図である。
【図４１Ｂ】図４１Ａに示すシリンダの前方端部の概略等角拡大図である。
【図４１Ｃ】そのハウジングを取り外した図４１Ａに示す単一のシリンダの概略等角図である。
【図４１Ｄ】図４１Ｃに示すシリンダの前方端部の概略等角拡大図である。
【図４１Ｅ】図４１Ｃに示すシリンダの中間部分概略等角拡大図である。
【図４２Ａ】本願の主題の別の例による図３６Ａおよび図３６Ｂに示す発電機の圧力容器で使用されるコアの概略部分等角図である。
【図４２Ｂ】図４２Ａに示すコアの前方部分の概略拡大等角図である。
【図４２Ｃ】図４２Ａに示すコアの後方部分の概略拡大等角図である。
【図４２Ｄ】図４２Ａに示すコアの概略後方図である。
【図４２Ｅ】図４２Ｃに示すコアの後方部分概略拡大等角図である。
【図４３】本願の主題のさらに別の例による図３６Ａおよび図３６Ｂに示す発電機の圧力容器で使用されるコアの概略部分等角図である。
【図４４Ａ】本願の主題のさらに別の例による図３６Ａおよび図３６Ｂに示す発電機の圧力容器で使用されるコアの概略部分等角図である。
【図４４Ｂ】図４４Ａに示すコアの前方部分の概略拡大等角図である。
【図４４Ｃ】図４４Ａに示すコアの後方部分の概略拡大等角図である。
【図４５Ａ】本願の主題のさらに別の例による図３６Ａおよび図３６Ｂに示す発電機の圧力容器で使用されるコアの概略部分等角図である。
【図４５Ｂ】図４４Ａに示すコアの後方部分の概略拡大等角図である。
【図４５Ｃ】図４４Ａに示すコアの前方部分の概略拡大等角図である。
【図４６Ａ】図３６Ａおよび図３６Ｂに示す発電機で使用される圧力容器の概略等角分解図である。
【図４６Ｂ】図４６Ａに示す圧力容器の概略部分拡大等角図である。
【図４６Ｃ】図４６Ａに示す圧力容器の概略部分拡大等角図である。
【図４６Ｄ】図４６Ａに示す圧力容器の概略部分拡大等角図である。
【図４７】本願の主題の別の例による図３６Ａおよび図３６Ｂに示す発電機で使用されるギア機構の装置の概略等角図である。
【図４８Ａ】本願の主題の発電機で使用される作動媒体サブシステムの概略等角図である。
【図４８Ｂ】それぞれ平面Ａ−ＡおよびＢ−Ｂに沿った、図４９Ａに示すサブシステムの概略等角横断面図および概略等角長手方向断面図である。
【図４８Ｃ】それぞれ平面Ａ−ＡおよびＢ−Ｂに沿った、図４９Ａに示すサブシステムの概略等角横断面図および概略等角長手方向断面図である。
【図４９Ａ】図３６Ａから図３６Ｄに示す発電機で使用される圧力容器の概略等角図である。
【図４９Ｂ】図４９Ａに示す細部の概略拡大図である。
【図４９Ｃ】図４９Ａに示す細部の概略拡大図である。
【図４９Ｄ】図４９Ａに示す細部の概略拡大図である。
【図４９Ｅ】図４９Ａに示す細部の概略拡大図である。
【図４９Ｆ】図４９Ａに示す圧力容器で使用されその単一のコアを保持するブレーシング機構の概略等角図である。
【図４９Ｇ】図４９Ｆに示すブレーシング機構の概略等角図である。
【図４９Ｈ】図４９Ｇに示す細部の概略等角拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０１３８】
図Ａを参照すると、差熱モジュール、圧力モジュール、および変換モジュールを備えた本発明の発電機の基本的な機構を表示する概略図が示されている。
【０１３９】
差熱モジュールは、第１の高温リザーバおよび第２の低温リザーバを備え、それらの各リザーバは、内部にそれぞれ高温／低温の作動媒体ＷＭ（図示せず）を収容している。第１の高温リザーバは、熱ポンプＨＰの凝縮器端部ＣＥと熱的に関連し、そのため、（電力Ｗ１の供給下で）熱ポンプＨＰが動作すると、第１のリザーバ内の作動媒体ＷＭを高温に維持するように熱Ｑが凝縮器端部に供給される。第２の低温リザーバは、周囲環境と熱的に関連している。
【０１４０】
リザーバはそれぞれ、入口弁Ｉを介して圧力モジュールの圧力容器ＰＶの入口と選択的に流体連絡する入口ラインＩＬと、出口弁Ｏを介して圧力容器ＰＶの出口と選択的に流体連絡する出口ラインＯＬと備える。
【０１４１】
圧力容器ＰＶは、その内部に圧力媒体ＰＭを収容し、中心導管Ｃが内部を貫通するように形成されている。その中心導管Ｃが入口弁Ｉおよび出口弁Ｏと流体連絡して、作動媒体ＷＭがリザーバから中心導管Ｃ中を通ることが可能になる。
【０１４２】
圧力容器ＰＶは、圧力媒体ＰＭと流体連絡した圧力ラインＰＬを備え、その圧力ラインＰＬは、変換モジュールと流体連絡している。さらに、変換モジュールは、圧力ラインＰＬと流体連絡したピストンＰと、発電機とを備える。ピストンは、往復運動するように構成されており、その往復運動は、出力電力Ｗ２の生成のために発電機によって利用される。
【０１４３】
動作の際には、高温／低温の作動媒体ＷＭは、圧力容器中に選択的に供給されて、圧力媒体ＰＭの膨張および収縮が起き、その結果、ピストンＰが往復運動する。具体的には、以下のステップが実行される：
ａ）高温の作動媒体ＷＭを、高温リザーバから入口弁Ｉ中に通し、導管Ｃを通して出口弁Ｏから出して高温リザーバ中に戻すステップ。高温の作動媒体ＷＭと圧力媒体ＰＭとの間の熱交換プロセスの結果、高温の作動媒体ＷＭが冷却され圧力媒体ＰＭが最高動作温度まで加熱される。加熱されるときは、圧力媒体ＰＭはその体積が増大し、ピストンＰを右に変位させる。
ｂ）低温の作動媒体ＷＭを、低温リザーバから入口弁Ｉ中に通し、導管Ｃを通して出口弁Ｏから出して低温リザーバに戻すステップ。低温の作動媒体ＷＭと圧力媒体ＰＭとの間の熱交換プロセスの結果、作動媒体ＷＭが加熱され、圧力媒体ＰＭが最低動作温度まで冷却される。冷却されるときは、圧力媒体ＰＭはその体積が減少し、ピストンＰを左に変位させる。
【０１４４】
上記のステップを繰り返し実行すると、ピストンＰが左右に往復運動し、それにより、発電機による電気の生成が可能になる。
【０１４５】
以下のことに留意されたい：
冷却された高温作動媒体ＷＭは、高温リザーバに戻ったときに、元の高温に戻るように、熱ポンプの凝縮器端部から熱を自由に吸収する；
加熱された低温作動媒体ＷＭは、低温リザーバに戻ったときに、冷却されてその温度が元の低温に戻るように、少なくとも一部の熱を周囲環境に放出する；
導管Ｃの長さに応じて、入口弁Ｉの位置を選択的に切り替えて低温リザーバと流体連絡させた後に、遅れて出口弁Ｏの位置を選択的に切り替えて低温リザーバと流体連絡させることが有益な場合がある。このようにして、ステップ（ｂ）を実行開始する際は、導管Ｃ内に収容された高温の作動媒体ＷＭを、まずその出口ラインＯＬを通して高温リザーバ中に押し出し、その次にのみ、出口弁Ｏを選択的に切り替えて低温リザーバと流体連絡させる。ステップ（ｂ）からステップ（ａ）に切り替えるときにも同じことが言える；
【０１４６】
熱力学の動作の点から、熱ポンプＨＰは、ある量の仕事Ｗ１を加えることによって、ある量の熱Ｑ’（蒸発器が熱連絡した周囲環境から吸収した熱）をその蒸発器端部から凝縮器端部中に引き抜く。したがって、高温リザーバの高温作動媒体ＷＭ内に収容される熱量Ｑは、Ｑ＝Ｑ’＋Ｗ１である。
【０１４７】
動作の際には、熱量Ｑは、熱交換プロセスによって圧力媒体ＰＭに供給され、そのため、熱量Ｑの一部Ｑ１はピストンＰを変位させるために使用され、少なくとも一部の熱量Ｑ２は圧力媒体ＰＭとの熱交換によって低温の作動媒体ＷＭに吸収される。
【０１４８】
加熱された低温作動媒体ＷＭが出口ラインＯＬを介して通る間に、ある量の熱Ｑ２が放出されて外部周囲環境に戻され、その周囲環境から、熱ポンプＨＰの蒸発器端部に自由に再度引き込まれる。こうした機構により、ある特定の量の熱Ｑ２を発電機によって回収する（すなわち、回収機構）。
【０１４９】
熱量Ｑ２が、熱ポンプＨＰの熱力学プロセスに関与する熱量Ｑ’よりも小さく、したがって、熱ポンプが、常に（Ｑ２に加えて）追加の熱を周囲環境から引き抜いて、凝縮器端部に全熱量Ｑ’を供給可能であることが理解される。
【０１５０】
変換ユニットの発電機によって供給される出力仕事量Ｗ２は、それによりエネルギーに変換される熱量Ｑ１に応じて変わる。その機構により、熱量Ｑ１がＱ’＋Ｗ１よりも大きく、そのため、供給される出力エネルギーＷ２がＷ１よりも大きくなるようになっている。
【０１５１】
具体的には、熱ポンプＨＰが発電機内で熱を循環させるために使用されるので、入力仕事量Ｗ１が、熱ポンプのＣＯＰ（成績係数）に応じて、ある量の熱Ｑ’＞Ｗ１を排出するのに十分であることが理解される。例えば、ＣＯＰ＝３の下では、熱ポンプは、Ｗ１＝１ＫＷの印加の下で、熱Ｑ’＝２ＫＷを蒸発器から凝縮器に引き抜く。したがって、熱量Ｑ１は、Ｗ１よりも大きくすることができ、それにより、出力エネルギーＷ２＞Ｗ１を発生させることができる。
【０１５２】
次に図Ｂを参照すると、直接熱回収機構を表示する代替の機構が示されている。この機構下では、低温リザーバの出口ラインＬＯは、圧力容器から出る際に直接低温リザーバには戻らないが、そうではなく、最初に熱ポンプＨＰの蒸発器端部を貫通する。このようにして、熱Ｑ２は、周囲環境に放出され蒸発器端部から熱ポンプによって再吸収される代わりに、熱ポンプＨＰの蒸発器端部に直接戻り、それにより、発電機の動作効率が向上する。
【０１５３】
次に図Ｃを参照すると、（上記の例のように）第１の高温リザーバが熱ポンプＨＰの凝縮器端部と熱連絡し、低温リザーバが熱ポンプＨＰの蒸発器端部と熱連絡している、冷却リザーバ機構を表示する、発電機のさらに別の代替機構が示されている。
【０１５４】
上記の機構下では、低温の作動媒体ＷＭは、圧力媒体ＰＭとの熱交換プロセスの際に、圧力媒体ＰＭからは部分的な量の熱Ｑ２を、周囲環境からは残りの量のｑを回収して、熱量Ｑ’を蒸発器端部から熱ポンプＨＰの凝縮器端部に供給する。
【０１５５】
次に図Ｄを参照すると、圧力容器の２重の動作を表示する発電機の別の機構が示されている。具体的には、圧力モジュールが圧力容器を２つ備え、各圧力容器は一方で高温／低温リザーバと選択的に流体連絡し、他方でその所有のピストン機構と流体連絡することが確認される。こうした機構はさらに、各ピストンが発電機と機械的に連結して両方のピストンの往復運動が出力電力の生成のために発電機によって使用されるようになっている。
【０１５６】
上記の機構下では、一方の圧力容器が高温リザーバと流体連絡するときは、他方の圧力容器が低温リザーバと流体連絡し、その逆も同様である。したがって、一方の圧力容器内の圧力媒体ＰＭが加熱されるときは、他方の圧力容器内の圧力媒体ＰＭが冷却され、その逆も同様である。
【０１５７】
上記の機構下では、ピストンの往復運動は、両方のピストンが概して同じ方向に概して同時に変位するように調整される。言い換えると、下側の圧力容器の圧力媒体ＰＭの体積が増大しそのピストンを右に押すときは、上側の圧力容器の圧力媒体ＰＭの体積は減少しピストンを左に変位させ、その逆も同様である。用語「上側（ｔｏｐ）」および「下側（ｂｏｔｔｏｍ）」は単に説明のために用いられことが留意され、以下の機構に示すように、ピストンを横に並べて配置することもできる。上記の機構により、互いに相互連結された（２つのみではない）複数の圧力容器の使用が可能になることも理解される。
【０１５８】
次に図Ｅに注目すると、図には、発電機が３つのリザーバ：高温／中温／低温リザーバを備えた、中間リザーバ機構を表示する発電機のさらに別の例が示されている。この機構は、図Ｃに示す冷却リザーバ機構の組み合わせであり、中温の作動媒体を収容する追加の中間リザーバが追加されている。高温／中温／低温リザーバはそれぞれ、圧力容器と選択的に流体連絡されている。
【０１５９】
この機構下では、図Ａに関して説明したステップ（ａ）および（ｂ）に加えて２つの追加のステップ（ａ’）および（ｂ’）が以下のように実行される：
（ａ’）［ステップ（ａ）の後に実行される］その間に、中温作動媒体ＷＭが中温リザーバから圧力容器の導管を貫通し、それにより、圧力媒体ＰＭの温度が（中温作動媒体ＷＭとの熱交換プロセスによって）最高動作温度から（最高動作温度と最低動作温度との間の）中間動作温度に低下する；
（ｂ’）［ステップ（ｂ）の後に実行される］その間に、中温作動媒体ＷＭが中温リザーバから圧力容器の導管を貫通し、それにより、圧力媒体ＰＭの温度が（中温作動媒体ＷＭとの熱交換プロセスによって）最低動作温度から（最高動作温度と最低動作温度との間の）中間動作温度に上昇する。
【０１６０】
上記の機構に関して、中温リザーバを外部周囲環境と熱連絡させることができ、高温／低温リザーバがそれぞれ熱ポンプＨＰの凝縮器／蒸発器端部と熱連絡することが理解される。
【０１６１】
次に図Ｆに移ると、発電機が（２重動作機構と同様に）圧力容器を２つ備え、出口弁がそれぞれ入口弁とも選択的に流体連絡する交差機構を表示する、発電機のさらに別の例が示されている。
【０１６２】
具体的には、出口弁Ｏはそれぞれ、一方の圧力容器の出口弁と他方の圧力容器の入口弁との間を流体連絡させる交差ラインＣＯＬも備える。こうした機構の下では、以下に説明するような追加の交差ステップを実行することが可能である：
（ａ’’）［ステップ（ａ’）の後に実行される］内部の圧力媒体を加熱開始しその次にのみ他方の出口弁を介して中温リザーバに戻すために、中間作動媒体ＷＭは、一方の圧力容器ＰＶの導管から出る際に、交差ラインＣＯＬを介して他方の圧力容器ＰＶの入口弁に供給される；
（ｂ’’）［ステップ（ｂ’）の後に実行される］内部の圧力媒体を冷却し、その次にのみ他方の出口弁を介して中温リザーバに戻すために、中間作動媒体ＷＭは、一方の圧力容器ＰＶの導管から出る際に、交差ラインＣＯＬを介して他方の圧力容器ＰＶの入口弁に供給される。
【０１６３】
上記の機構により、圧力媒体ＰＭからのより多くの熱回収が可能になる。より具体的には、熱を中温リザーバに戻す間にある特定の量の熱を周囲環境に放出する／から引き抜く代わりに、中温の作動媒体ＷＭは、ここでは、圧力媒体ＰＭとの熱交換の際にその量の一部を放出し／引き抜き、それにより、発電機の効率が向上する。
【０１６４】
次に図Ｇに移ると、発電機が（基本の機構と同様に）圧力容器を１つと、出口弁Ｏと関連した勾配タンクとを備える熱勾配機構を表示する、発電機のさらに他の例が示されている。
【０１６５】
勾配タンクは、内部に収容された作動媒体の一部が互いに混合されないように構成された機構を備え、それにより、それらの部分の間の熱伝達およびそれらの部分が熱平衡に達する速度が大幅に低減される。特に、勾配タンクは、本発電機で使用されるときは、Ｔ１≠Ｔ２≠他の温度になるように、作動媒体の第１の部分を温度Ｔ１で、作動媒体の第２の部分を温度Ｔ２で収容することができ、以下同様に行うことができる。
【０１６６】
具体的には、次に説明するような発電機の動作の下で、勾配タンクにより、Ｔ１＞Ｔ２＞．．．．＞ＴｎあるいはＴ１＜Ｔ２＜．．．．＜Ｔｎになるように、内部に収容された作動媒体を、ある温度勾配に維持することが可能になる。
【０１６７】
動作の際には、図Ａに関して説明した基本の動作ステップ（ａ）および（ｂ）にいくつかの追加のステップが以下のように追加される：
（ｂ’’’）［ステップ（ｂ）の前に実行される］低温の作動媒体ＷＭは、圧力容器ＰＶの導管を貫通して圧力媒体との熱交換プロセスによって加熱されるが、低温リザーバに戻る代わりに勾配タンク中に導入される。低温の作動媒体のうちの圧力容器から最初に出る部分が（圧力媒体ＰＭがこの熱交換プロセス中に徐々に冷却されるので）最後の部分よりも高い温度の勾配に達することが理解される。勾配タンクの設計により、これらの各部分をそれぞれ独自の温度に維持することが可能になり、そのため、最後には、勾配タンク内の最も上にある部分が最も高い温度になり、勾配タンク内の最も低い部分が最も低い温度になる。
（ｂ’’’）［ステップ（ｂ）の後に実行される］勾配タンク内の作動媒体が再度循環してＬＩＦＯ（後入れ先出し）の順序で圧力容器を通って戻り、それにより、徐々に圧力媒体を中温に加熱し、その次にのみ動作ステップ（ａ）を始める。
【０１６８】
本質的には、発電機のこれらの動作ステップは「閉じ込める（ｓｔａｌｌ）」動作を説明し、その動作では、勾配タンク内の作動媒体ＷＭが適切な時刻まで内部に保持され（閉じ込められ（ｓｔａｌｌｅｄ））、次いで、発電機の配管中に放出して必要な熱交換プロセスを実行する。
【０１６９】
上記の機構により、発電機内の熱回収を実行する別の手法が可能になり、それにより、さらにその効率が向上する。ＬＩＦＯ構成を使用すると、圧力媒体を（最低温度の部分を最初に始めて）徐々に加熱できて、作動媒体の各部分の熱量がより良く使用されることも理解される。
【０１７０】
加熱された低温作動媒体ＷＭと冷却された高温作動媒体ＷＭとの両方の場合に勾配タンクを使用できることも理解される。以下に詳細に説明する特有の例によれば、発電機は、勾配タンクを２つ以上備えることができる。例えば、圧力容器はそれぞれ、それぞれ勾配タンクを備えることができ、かつ／または勾配タンクは、高温／低温の作動媒体のために設けられる。
【０１７１】
次に図Ｈに移ると、発電機がさらに、格納作動媒体を収容するアキュムレータ・ユニットを備えたアキュムレータ（グリーンバッテリ）機構を表示する、発電機のさらに他の例が示されている。アキュムレータ・ユニットは、発電機から供給される出力電力Ｗ２によって動作するように構成された加熱機構を備える。
【０１７２】
アキュムレータ・ユニットは、対応する入口ラインおよび出口ラインを介して圧力容器ＰＶと選択的に流体連絡しており、それらの入口ラインおよび出口ラインは、それぞれ入口弁および出口弁に連結されている。
【０１７３】
動作の際には、発電機の出力電力の一部を使用して加熱機構を動作させ、それにより、アキュムレータ・ユニット内に収容された作動媒体を加熱する。したがって、必要な瞬間に、高温リザーバを止めることができ、アキュムレータ・ユニットは必要な高温作動媒体を供給することができる。
【０１７４】
上記の機構下では、使用されない過剰な出力電力をアキュムレータ・ユニットに供給することができ、それにより、事実上アキュムレータとして動作する。
【０１７５】
特有の例によれば、加熱要素は、加熱コイルまたは他の任意の要素とすることができ、その要素を加熱して格納作動媒体を加熱するように構成される。あるいは、加熱機構は、副次的熱ポンプ（図示せず）から構成することができ、アキュムレータ・ユニットは、コンパートメントを２つ備えることができ、それらのコンパートメントの一方が副次的熱ポンプの蒸発器側と熱連絡し他方が副次的熱ポンプの凝縮器側と熱連絡する。
【０１７６】
図１Ａを参照すると、全体を１で示す発電機が示されており、その発電機１は空気調整ユニット１０を備え、その空気調整ユニット１０は、作動媒体サブシステム１００と、２つの圧力容器２００と、機械動力アセンブリ３００と、ラジエータ・ユニット４００と、発電ユニット５００と、アキュムレータ・ユニット５０と、出力とに連結されている。
【０１７７】
概して、容器２００はそれぞれ、与圧流体を収容し、発電機は、電気を生成するためにピストンを左右に機械式に変位させるのに使用される、与圧された液体の体積を周期的に増大／減少させる原理で動作する。
【０１７８】
さらに図３Ｃを参照すると、圧力容器２００は、中空の円筒体２１０と、その円筒体２１０を貫通する中空の中心コア２４０とを有し、中心コア２４０の外面２４２と円筒体２１０の内面２１４との間に、与圧流体を収容するように適合された空隙が形成されるようになっている。中空の中心コア２４０の内側空間２４３は、与圧された流体の温度を操作するために、作動媒体サブシステム１００から高温／中温／低温の作動媒体を内部を通して受容するように適合されている。
【０１７９】
図１Ａから図１Ｄを参照すると、作動媒体サブシステム１００は、高温リザーバ１１０と、低温リザーバ１２０と、室温の中温水用のリザーバ１３０とを備える。用語「高温（ｈｉｇｈ）」、「低温（ｌｏｗ）」、および「中温（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）」は、この特有の例では、対応する温度：約４０℃、約１０℃、および約２５℃を指す。作動媒体サブシステムは、一方の側部では空気調整ユニット１０と、他方の側部では圧力容器２００と流体連絡している。
【０１８０】
リザーバ１１０、１２０、および１３０はそれぞれ、分配弁１４０を介して両方の圧力容器２００と連結されている。発電機１が２つの圧力容器２００を備え、それを通る中心平面を中心に概して対称なので、該当する場合は左（Ｌ）および右（Ｒ）の名称を用いる。次に、作動媒体サブシステム１００と右の圧力容器２００Ｒとの間の連結様式を詳細に説明する（第２の圧力容器２００との連結様式は本質的に同様であることに留意されたい）：
【０１８１】
高温リザーバ１１０は、入口１１１Ｒを介して分配弁１４０Ｒに連結されており、ライン１１２Ｒを介して圧力容器２００Ｒの出口に連結されている。それに応じて、低温リザーバ１２０は、入口１２１Ｒを介して分配弁１４０Ｒに連結されており、ライン１２２Ｒを介して圧力容器２００Ｒの出口に連結されている。リザーバ１３０は、入口１３１Ｒを介して分配弁１４０Ｒに連結されており、ライン１３２Ｒを介して圧力容器２００Ｒの出口に連結されている。そのとき、ライン１３２Ｒは、ラジエータ・ユニット４００の冷却要素４１０Ｒに連結されており、冷却要素４１０の出口は、ライン１３３Ｒを介してリザーバ１３０に戻るように連結されている。
【０１８２】
リザーバ１１０および１２０ならびにそれらを圧力容器２００Ｌ、２００Ｒ、およびラジエータ・ユニット４００に連結する配管には、配管自体に対する熱損失を防止するために断熱材を貼付することができる。同様に、分配弁１４０Ｌ、１４０Ｒは、低導電材料（例えば、チタンまたはプラスチック）から作製することもでき、断熱材でカバーすることもできる。
【０１８３】
それとは反対に、リザーバ１３０を圧力容器２００Ｌ、２００Ｒ、およびラジエータ・ユニット４００に連結する配管は、熱伝達係数が高い材料（例えば、銅）から作製し周囲環境に曝露することができ、「中温」水の温度をできるだけそれを囲む周囲環境の温度と等しくすることが可能になる。
【０１８４】
概して、上記で説明した配管を、固有の水圧を有する（空気を含まない）ように構築することができ、その水圧は発電機１の動作の間はずっと維持される。さらに、中温水リザーバ１３０は、システム中の圧力が降下するときには圧力を再構築するためにそのシステムに追加の水を供給できるように、水栓１３５（図１Ｃ）を介して家庭用の水圧（消費者の圧力）につなぐことができる。
【０１８５】
次に、発電機１の全体の動作を説明する（本明細書では容器２００Ｒに関して動作を説明するが、容器２００Ｌでも同様の動作が同時に行われることに留意されたい）。
【０１８６】
初期の位置では、容器２００は、圧力媒体で充填されており、約５０００気圧まで与圧される。コア２４０ならびに上記の連結ライン全てが、標準的な家庭用圧力（消費者圧力）の作動媒体で充填されている。この位置では、圧力媒体の温度は、室温（例えば約２５℃）に等しく、それに応じて、モータのピストンは中間の位置にある。
【０１８７】
動作の最初の段階では、分配弁１４０Ｒはライン１１１Ｒ用のポートを開き、高温リザーバからの高温水が容器２００Ｒのコア２４０を通って循環し始める。コア２４０を通る間に、（約４０℃の）高温水と（約２５℃の）圧力媒体との間で熱交換プロセスが行われて、圧力媒体が加熱される。加熱の結果、圧力媒体はその体積が増大し（膨張し）、その結果、ピストンをその第１の端部点に向かって変位させる。
【０１８８】
高温水は、ここではわずかに温度が下がっており、次に、ライン１１２Ｒを介して圧力容器２００Ｒから出、高温リザーバに戻る。このプロセスは、圧力媒体が加熱（および膨張）されて所望の／十分な量になるまで、すなわち、ピストンがその所望の第１の端部の位置に変位するまで行われる。典型的には、圧力媒体は、高温水と同じ温度には加熱されないが、そうではなく、数度低い温度、例えば３２〜３５℃まで加熱される。
【０１８９】
その後、分配弁１４０Ｒは、高温水の入り口用のポートを閉じ、中温水リザーバのライン１３１Ｒ用のポートを開く。次いで、中温（すなわち、２５℃の）水が、圧力容器２００Ｒを通って流れて、加熱された圧力媒体（約３２〜３５℃）はその熱を中温の水に与える、逆の熱伝達プロセスが起きる。その結果、圧力媒体が冷却され、中温水が加熱される。
【０１９０】
圧力媒体を冷却すると、その結果その体積が減少して、ピストンがその初期の位置に向かって機械式に変位する。このプロセスは、圧力媒体が冷却されて所望の／十分な量になるまで、すなわち、ピストンが変位して初期の（中間の）位置に戻るまで続く。
【０１９１】
加熱された中温水は、圧力容器２００Ｒを離れ、ライン１３２Ｒを介して、ラジエータ・ユニット４００の冷却要素４１０Ｒに入る。冷却要素４１０Ｒでは、加熱された中温水が別の熱交換プロセスを受け、その熱交換プロセスでは、その中温水が、加熱された圧力媒体から吸収された熱を周りの空気に放出する。したがって、中温水は、リザーバ内のその初期の温度（約２５℃）に近い温度で、ライン１３３Ｒを介して中温水リザーバ１３０に戻る。
【０１９２】
上記により、発電機サイクルの第１の部分が終わる。
【０１９３】
サイクルの第１の部分に続いて、以下のように低温水を用いて同様の動作が実行される第２の部分が行われる：分配弁１４０Ｒは、中温水リザーバ１３０からの水を遮断し、ライン１２１Ｒと流体連絡するために開き、そのため、低温リザーバから入ってくる。次いで、低温水は、容器２００Ｒのコア２４０を貫通する。コア２４０を貫通する間に、低温水（約１０℃）と圧力媒体（ここではサイクルの第１の部分の後では約２５℃に戻っている）との間に熱交換プロセスが起きて、圧力媒体が冷却される。冷却の結果、圧力媒体は、その体積が減少し（収縮し）、その結果、ピストンをその第１の端部点に向かって変位させる。
【０１９４】
低温水は、ここではわずかに温度が上昇しており、ライン１２２Ｒを介して圧力容器２００Ｒから出、低温リザーバに戻る。このプロセスは、圧力媒体が冷却され（収縮し）て所望の／十分な量になる、すなわち、ピストンがその所望の第２の端部位置に変位するまで生じる。典型的には、圧力媒体は、低温水と同じ温度になるまで冷却されないが、そうではなく、数度低く、例えば１５〜１８℃になる。
【０１９５】
その後、分配弁１４０Ｒは、低温水の入口用のポートを閉じ、中温水リザーバのライン１３１Ｒ用のポートを再度開く。次いで、中温（すなわち、２５℃の）水が、圧力容器２００Ｒを貫通して、冷却された（約１５〜１８℃の）圧力媒体が中温水から熱を吸収する、逆の熱伝達プロセスが起きる。その結果、圧力媒体が加熱され、中温水が冷却される。
【０１９６】
圧力媒体を加熱すると、その結果その体積が増大して、ピストンがその初期の位置に向かって機械式に変位する。このプロセスは、圧力媒体が加熱されて所望の／十分な量になるまで、すなわち、ピストンが変位して初期の（中間の）位置に戻るまで続く。
【０１９７】
冷却された中温水は、圧力容器２００Ｒを離れ、ライン１３２Ｒを介して、ラジエータ・ユニット４００の冷却要素４１０Ｒに入る。冷却要素４１０Ｒでは、冷却された中温水が別の熱交換プロセスを受け、その熱交換プロセスでは、その中温水が周りの空気から、加熱された圧力媒体が失った熱を吸収する。したがって、中温水は、リザーバ内のその初期の温度（約２５℃）に近い温度で、ライン１３３Ｒを介して中温水リザーバ１３０に戻る。
【０１９８】
上記により、発電機サイクルの第２の部分が終わる。
【０１９９】
要約すると、発電機サイクル全体を以下のように説明することができる：
Ｉ）まず（高温リザーバ１１０からの高温水によって）圧力媒体を約２５℃から約３２〜３５℃に加熱し、ピストンをその初期の位置から第１の端部位置に変位させる；
ＩＩ）（中温水リザーバ１３０からの中温水によって）圧力媒体を３２〜３５℃から約２５℃に再度冷却し、ピストンを変位させてその初期の位置に戻す；
ＩＩＩ）（低温リザーバ１２０からの低温水によって）圧力媒体を約２５℃から約１５〜１８℃に冷却し、ピストンをその初期の位置から第２の端部位置にを変位させる；
ＩＶ）（中温水リザーバ１３０からの中温水によって）圧力媒体を１５〜１８℃から約２５℃に再度加熱し、ピストンをを変位させてその初期の位置に戻す；
【０２００】
低温水／高温水は圧力容器２００Ｒを貫通した後にそれぞれのリザーバ１２０、１１０に直接戻るが、中温水は、圧力媒体との熱交換プロセス中に得た／失った必要な量の熱を、それぞれ空気に運ぶ／空気から吸収するために、圧力容器２００Ｒを貫通した後にラジエータ・ユニット４００の冷却要素４１０を貫通することに留意されたい。
【０２０１】
構造に関しては、高温リザーバ１１０および低温リザーバ１２０は、図１Ｄから確認されるように、空気調整ユニット１０の一部を構成する。リザーバ１１０、１２０はそれぞれ、内部に完全に埋もれたチューブの配列を有し、そのチューブの配列は、空気調整ユニット１０の作動流体、例えば、フレオンガスを受容するように適合されている。
【０２０２】
特に、空気調整ユニット１０は圧縮機（図示せず）を有し、その圧縮機は、加熱したフレオンガスが高温リザーバの水に熱を運ぶように、ライン１２を通して高温リザーバ１１０のチューブにフレオンガスを押し込むように適合されている。次いで、冷却されたフレオンガスは、高温リザーバ１１０を離れ、ライン１４を介して、空気調整ユニット１０に戻る。次いで、冷却されたフレオンガスは、入口２２を介して低温リザーバ１２０に供給され、その低温リザーバ１２０のチューブ内で、膨張することができ、それにより、低温リザーバ１２０の水が冷却され、低温リザーバ１２０を離れライン２４を介して空気調整ユニット１０に戻る。このプロセスは、高温リザーバ１１０に高温水リザーバおよび低温リザーバ１２０に低温水リザーバを設けるために繰り返し起きる。
【０２０３】
上記の動作を右の圧力容器２００Ｒについてのみ説明したが、同様の動作を同時に左の圧力容器２００Ｌに実行できることが理解される。したがって、２つの主な動作サイクルを以下のように実行することができる：
ａ）同時に起きるサイクル−左の圧力容器２００Ｌと右の圧力容器２００Ｒの両方が並行して上記のステップ（Ｉ）から（ＩＶ）を実行する。言い換えると、発電機サイクル全体のどの時点でも、右の圧力容器２００Ｒ内の圧力媒体の温度が左の圧力容器２００Ｌ内の圧力媒体の温度と同様であり、すなわち、両方の圧力媒体が同時に加熱され、同時に冷却される；
ｂ）交互サイクル−圧力容器２００Ｌ、２００Ｒは、ステップ（Ｉ）から（ＩＶ）をずらして実行する。例えば、右の圧力容器２００Ｒがサイクルのステップ（Ｉ）を実行するときに、左の圧力容器２００Ｌがサイクルのステップ（ＩＩＩ）を実行する。言い換えると、右の圧力容器２００Ｒ内の圧力媒体が加熱されるときに、左の圧力容器２００Ｌ内の圧力媒体が冷却され、逆の場合も同様である。
【０２０４】
通常、圧力容器２００Ｌ、２００Ｒ内の与圧流体は、良好な熱膨張特性（加熱下で大幅に膨張する）ならびに十分な熱伝達性能を有するように選択すべきである。与圧流体に使用される材料の例には、（限定されるものではないが）：水、Ｎ−ペンテン、ジエチルエーテル、臭化エチル、メタノール、エタノール、水銀、酸、および他のものが含まれてよい。与圧流体が液体の媒体に限定されず、気体材料からも構成できることも理解されたい。
【０２０５】
コア２４０を貫通する作動媒体は、十分な熱伝達特性および発電機１を通って容易に推進できる濃度を有するように選択すべきである。与圧流体に使用される材料の例には、（限定されるものではないが）：水、水銀、フレオン、および他のものが含まれてよい。作動媒体が液体の媒体に限定されず、気体材料（例えば、気体の形態のフレオン）からも構成できることも理解されたい。
【０２０６】
次に図２Ａから図４Ａから図４Ｆに移ると、独特な構造の圧力容器２００およびコア２４０が詳細に説明されている。
【０２０７】
圧力容器２００Ｌ、２００Ｒはそれぞれ外側のシェル２１０を備え、そのシェル２１０は、与圧流体の圧力、すなわち約５０００気圧に十分に耐えるのに十分に強くかつ十分に厚い材料から作製されている。こうした材料の一例はスチールとすることができる。
【０２０８】
圧力容器２００Ｌ、２００Ｒ内にはコア２４０が通っており、作動媒体はコア２４０を貫通するように適合されている。コア２４０は、一方では圧力容器２００Ｌ、２００Ｒ内の高い圧力に耐えることもでき、他方では、作動媒体と与圧流体との間の熱伝達プロセスを効率的にするために十分な熱容量および熱伝達特性を有する材料から作製することができる。こうした材料の例は、銅−ベリリウム、４３４０スチールなどとすることができる。
【０２０９】
図４Ｂを特に参照すると、コア２４０の一部が示されている。コアの内面および外面はピラミッドの形態の表面要素２４７を有するように形成されていることが確認される。表面要素２４７の目的は、作動媒体および与圧流体との接触面積を増大させることであり、それにより、コア２４０と作動媒体／与圧流体との間の熱伝達の効率が向上する。要素２４７の形成は、外側には段階的な吹き付けを行うことで、内側には指定の仕上げヘッド（図示せず）を用いて実行することができる。このようにして、コア２４０の表面積を（滑らかな内面／外面と比べて）約２０倍に増大させることができる。
【０２１０】
特にコアに関して図４Ｆを参照すると、混合ユニット２２０が装着されており、その混合ユニット２２０は、効率を上げるために発電機の動作中に与圧流体を混合するように適合されている。混合ユニット２２０は、コア２４０の方向に延在する中心軸Ｘを有し、ファン・ブレード２２４を複数枚備え、それらのファン・ブレード２２４は、中心軸Ｘを中心に広がっており、リング２２５を使用して互いに連結されている。混合ユニット２２０は、制限リング２２３によって各側部の境界が定められている。ファン・ブレード２２４は、ブレード２２４自体への熱損失を低減するように十分な断熱特性を有する材料から作製することができ、熱の吸収を低減するために熱容量が低く必要な駆動力を最小限に抑えるために軽量である。こうした材料は、例えばチタンとすることができる。
【０２１１】
制限リング２２３は、スパーギア２２９を具備しており、そのスパーギア２２９は、ドライブ・ロッド２２６に装着されたギア２２８ａと噛み合うように適合されている。ドライブ・ロッド２２６は、外付けのモータ２０５Ｌ、２５０Ｒによって駆動され、ドライブ・ロッド２２６に装着されたギア２２８ｂと、駆動モータ２５０Ｒの対応するギア２５４との間が連結されている。
【０２１２】
特定の設計によれば、モータを圧力容器内に配置でき、必ずしも容器の外側に配置するとは限らず、シャフトの動的な抵抗およびシールに関連して作用する力を克服するのに必要なエネルギーが軽減されることに留意されたい。別の選択肢は、磁気装置を使用してシャフトを回転させて、複雑な動的シールの必要性をなくすことである。
【０２１３】
上記で説明した混合ユニット２２０の代替として、図７Ａから図７Ｃに注目すると、３つの変更形態であるパッシブ放熱ユニット２８０、２９０、および２９０’が示されている。放熱ユニット２８０はスリーブ２８２の形態であり、そのスリーブ２８２から複数の放熱要素２８４が径方向に延在し、それらの放熱要素２８４は、コア２４０と与圧流体との間の熱伝達が増大するように適合されている。放熱ユニット２９０は、径方向の放熱要素２９４がそこから延在する中心スリーブ２９２を有する。放熱ユニット２９０’は、概して同様であるが、各放熱要素２９４’が熱伝達を増大させるために追加の延長部分２９６’を有するように形成される点が異なる。
【０２１４】
放熱ユニット２８０、２９０、および２９０’は、コア２４０との接触面積を最大にして熱伝達を良好にすることができるように、コア２４０にしっかりと取り付けられる。
【０２１５】
特に図５Ａを参照すると、圧力容器２００Ｌ、２００Ｒはさらに内側のシェル２３０を備え、そのシェル２３０の直径は、シェル２１０の内面２１４の直径よりも小さく、混合ユニット２２０の直径よりも大きい。したがって、シェル２３０により、圧力容器２００Ｌ、２００Ｒの内側空間が分割されて、圧力容器２００Ｌ、２００Ｒのシェル２３０と混合ユニット２２０との間の内側チャンバ２３２と、シェル２３０と内面２１４との間の外側チャンバ２３４とになる。シェル２３０を、シェル２３０自体への熱損失を低減するように十分な断熱特性を有する材料から、例えば、チタンから作製することができる。
【０２１６】
シェル２３０が両端で開いているので内側チャンバ２３２および外側チャンバ２３４が互いに流体連絡していることに留意されたい。発電機１の動作の際には、内側チャンバ２３２と外側チャンバ２３４とを分離することにより、（互いに流体連絡した面にも関わらず）外側チャンバ２３４内の与圧流体による内側チャンバ２３２の与圧流体の断熱が容易になる。与圧流体を断熱すると、外部のスチールシェル２１０への熱損失を低減することによって発電機１の効率が向上する。混合ユニット２４０によって生じる循環がシェル２３０とシェル２１０の内面との間に収容された与圧流体にはあまり影響しないことにも留意されたい。
【０２１７】
図４Ｆを参照すると、コア２４０の内部は打ち込みねじ２４８を具備しており、その打ち込みねじ２４８は、コア２４０を通して作動媒体を前進させるためにそれ自体を中心に回転するように適合されている（アルキメデスのねじポンプと同様の原理に基づいて作用する）。打ち込みねじ２４８は、外付けのモータ２６０Ｌ、２６０Ｒによって駆動され、ギア２４６がモータ２６０Ｌ、２６０Ｒのギア２６４と噛み合うことによってそれらのモータ２６０Ｌ、２６０Ｒに連結されている。打ち込みねじ２４８は、打ち込みねじ２４８自体への熱損失を低減するように十分な断熱特性を有する材料から作製することができる。こうした材料の例はチタンまたは高強度プラスチックとすることができる。以下で論じる図１４Ｆおよび図１４Ｇから明らかになるように打ち込みねじ２４８の他の変更形態を使用できることが留意される。
【０２１８】
図３Ｃおよび図４Ｅを参照すると、圧力容器２００Ｒ、２００Ｌはそれぞれ、その両端にシーリング・アセンブリ２７０が具備しており、そのシーリング・アセンブリ２７０は、ボルトによって固定されたヘッド・シール２７２と、３つのシーリング部材２７４がその上に装着される主シール体２７３と、副次的シール・アセンブリ２７６と、軟質シーリング部材２７８とを備える。さらに、主シール体２７３とコア２４０との間の空間をシーリングするために使用される（図３Ｃに示す）同様の設計のシール２７６’、２７８’が２つ設けられている。
【０２１９】
次に図３Ａから図３Ｅに移ると、ここで機械動力アセンブリ３００および発電ユニット５００が詳細に説明されている。圧力容器２００Ｌ、２００Ｒはそれぞれ、その一端で機械動力アセンブリ３００Ｌ、３００Ｒを具備する。機械動力アセンブリ３００Ｌ、３００Ｒが両方とも本質的に同様なので、次にそれらのうちの一方のみを詳細に説明するが、その説明は他方のアセンブリにも同様のことが言えると理解される。
【０２２０】
機械動力アセンブリ３００Ｒは、出口ポート２１６Ｒを介して圧力容器２００Ｒと流体連絡した状態に維持される。機械動力アセンブリ３００Ｒは、ピストンユニット３２０Ｒおよび圧力レギュレータ３４０Ｒを備える。
【０２２１】
ピストンユニット３２０Ｒは、中空のハウジング３２２と、圧力容器２００Ｒのポート２１６に関節結合されたネック部３２４とを有する。ネック部３２４は、入口オリフィス３２６を有するように形成されて、圧力容器２００Ｒとネック部３２４との間を流体連絡させる。
【０２２２】
ハウジング３２２内には、可動式ピストン３３０が収容されており、そのピストン３３０は、Ｏリング３３３によってハウジング３２２内にぴったりとシールして受容されたヘッド部３３２と、ネック部３２４内にぴったりと受容されたネック部３３４とを有する。したがって、ハウジング３２２は、内部に圧力媒体を受容するように圧力容器２００Ｒと流体連絡した入口チャンバ３２３Ｉと、出口チャンバ３２３Ｏとに分割され、それらのチャンバは、ヘッド部３３２によって互いに孤立している。
【０２２３】
ピストンユニット３２０の設計は、入口チャンバ３２３Ｉが、内部に圧力媒体の一部を収容するように適合され、出口チャンバ３２３Ｏが、発電機ユニット５００を動作させるように適合された副次的作動媒体を内部に収容するように適合されるようになっている。こうした流体は、例えば、マシン油などとすることができる。ハウジング３２２はさらに、出口ポート３２５を有するように形成され、その出口ポート３２５を通って、副次的流体がピストンユニットを離れて発電機ユニット５００に向かうことができる。
【０２２４】
動作の際には、発電機サイクルの段階（Ｉ）中に、圧力媒体が加熱され、その体積が増大し、それにより、入口チャンバ３２３Ｉに流入して、ピストン３３０のヘッド部３３２をハウジング３２２の底部３２８に向かって押しやる。その結果、出口チャンバ３２３Ｏ内に収容された副次的作動媒体は、出口ポート３２５を通して圧力をかけられライン３０２に入る。
【０２２５】
そのサイクルの段階（ＩＩ）および（ＩＩＩ）中に、圧力媒体は冷却されその体積が減少し、それにより、入口チャンバ３２３Ｉから流れて圧力容器２００Ｒに戻って、ピストン３３０のヘッド部３３２がハウジング３２２のネック部３２４に向かって引っ張られる。その結果、副次的作動媒体が吸引されて、出口チャンバ３２３Ｏ中に戻る。
【０２２６】
ピストン３３０は、ヘッド部３２２の断面積がネック部３２４の断面積よりも２０倍大きく、それにより、出口チャンバ３２３Ｏ内の圧力が５０００気圧から約２５０気圧に低減されるように設計される。副次的流体の左右の移動は、モータ５２０のピストン（図６Ａおよび図６Ｂ）を動作させ、これが電気の生成に使用されるように用いられる。
【０２２７】
さらに、副次的作動媒体は、ピストンユニット３２０と発電機ユニット５００との間に配置された圧力レギュレータ３４０とも流体連絡している。圧力レギュレータ３４０は、圧縮ばね３６０によって付勢されたピストン３５０をハウジング３４２が内部に保持するように形成される。代替の例によれば、ピストン３５０を圧縮ガス、例えば、窒素によって付勢することができる。圧力レギュレータ３４０は、Ｔ字形の接合部材３４３が、ライン３０２を受容するように適合された入口ポート３４５と、ハウジング入口３４６と、ライン３０４に連結された出口ポート３４７とを有するように形成される。
【０２２８】
動作の際には、ライン３０２を介してピストンユニット３２０の出口チャンバ３２３Ｏを離れる副次的流体のほとんどが、出口３４５を介してＴ字形の接合部３４３を通ってライン３０４中に直接流入し、副次的流体の残りは圧力レギュレータ３４０中に流入する。したがって、望ましくなく圧力が上昇する際には、圧力レギュレータ３４０のピストン３５０が、ばね３６０の付勢力に対抗して押され、それにより、発電機ユニット５００に至るライン３０４内の副次的流体の圧力が所望の圧力に維持される。
【０２２９】
圧力レギュレータはまた、以下のようにしてピストンの運動の同期装置として機能する：一方の圧力容器内の圧力媒体の膨張が過度に大きく、他方の圧力容器のピストンが「後退」する余裕がない場合に、ガス・ピストンが余分の圧力を吸収し、装置の往復運動の際にそれを戻す。より具体的には、反対側のピストンの移動となって現れるべきではない、ピストンに与えられる余分な圧力がある場合はそれがガス・ピストン３４０によって吸収されるか、あるいは、圧力不足の際には、ガス・ピストン３４０が上記の不足を補償する。
【０２３０】
次に図６Ａおよび図６Ｃに移ると、ここで発電機ユニット５００が以下に詳細に説明されている。発電機ユニット５００は、運動変換器５２０および動力ユニット５４０を備える。運動変換器５２０は、ベース・ハウジング５１０と、２つのピストン・ハウジング５２２Ｒ、５２２Ｌとを備え、それらは、一方の端部で主変換ユニットに、他方の端部でライン３０４にそれぞれ連結されている。
【０２３１】
ベース・ハウジングは、（同様の設計の）上側部材５１２および下側部材５１４から形成され、各部材は、２つの部材が互いに取り付けられるときに、中心プレート５１３がその中で往復運動するように適合された空間５１８（図示せず）が形成されるようなチャネル５１６を有するように形成される。
【０２３２】
中心プレート５１３は、スタッド５１５を介してカム・フォロア５１７を具備する。カム・フォロア５１７は、中心プレート５１３の往復運動下で第２のスタッド５１９を中心に回転するように適合されている。カム・フォロア５１７は、スタッド５１９を中心にカム・フォロア５１７が回転するとプレート５１１がその中心軸Ｘを中心に回転するようにプレート５１１に固定して取り付けられる。上部／底部の「死点」を克服するためにギアと発電機との間にはずみ車（図示せず）を設けることもできる。
【０２３３】
ハウジング５２２Ｒ（両方とも同様の設計なので一方のみを説明する）は、内部で往復運動するように適合されたピストン５３０Ｒを備えて、ハウジング５２２Ｒ内に入口チャンバ５２４Ｒが形成される。ハウジング５２２Ｒは、入口５２６Ｒが入口チャンバ５２４Ｒとライン３０４から入ってくる副次的作動媒体との間を流体連絡させるように形成される。ピストン５３０Ｒおよび５３０Ｌは、一端部ではそれぞれ入口５２６Ｒ、５２６Ｌの近くに位置するヘッド部５３２Ｒ、５３２Ｌを有するように形成され、他方の反対側端部では、中心プレート５１３と一体形成される。
【０２３４】
動作の際には、例えば、上記で説明した交互サイクルの下では、サイクルの段階Ｉ中に、右のチャンバ２００Ｒ内の与圧流体は、加熱されその体積が増大し、左のチャンバ２００Ｌ内の与圧流体は、冷却されその体積が減少する。その結果、右のピストンユニット３２０Ｒ内の副次的作動媒体は、ピストン５３０Ｒに向かって押しやられてそのピストン５３０Ｒを押し、左のピストンユニット３２０Ｒ内の副次的作動媒体は、吸引されて、ピストン５３０Ｌを引っ張る。この段階中には、ピストン５３０Ｒ、５３０Ｌが移動すると、中心プレート５１３が一方の方向に変位する。
【０２３５】
その後、サイクルの段階ＩＩおよびＩＩＩ中には、逆の動作が起き、すなわち、左のチャンバ２００Ｌ内の与圧流体は、加熱され、その体積が増大し、右のチャンバ２００Ｒ内の与圧流体は、冷却され、その体積が減少する。その結果、左のピストンユニット３２０Ｒ内の副次的作動媒体は、ピストン５３０Ｌに向かって押しやられて、そのピストン５３０Ｌを押す。ピストン５３０Ｒ、５３０Ｌが移動すると、図６Ｂおよび図６Ｃから分かるように中心プレート５１３が他方の方向に変位する。
【０２３６】
中心プレート５１３が往復運動するとカム・フォロア５１７が回転し、その結果、プレート５１１がその中心軸を中心に回転する。このような回転移動は、動力ユニット５４０によって電気エネルギーに変換される。
【０２３７】
図１Ｂに戻ると、動力ユニット５４０によって生成された電力の一部は、出力、つまり空気調整ユニット１０の一部に供給することができ、残りはバッテリ５０に供給される。バッテリ５０は、システムをジャンプ・スタートさせるために使用することができる。
【０２３８】
上記で説明したシステム１は、その動作に使用される電気の少なくとも最大４倍の量の電気を発生させることができ、すなわち、発電機１がその動作に１ｋｗｈ（キロワット／時間）必要な場合は、少なくとも最大４ｋｗｈの電気を発生させることができることが理解されよう。ラジエータ４００を通って流れる水から熱を吸収する／水に熱を運ぶために、周囲環境を利用して、すなわち、周りの媒体（空気、水）を使用して、熱交換プロセスを実行することによって電気がこのように増えることも理解されたい。
【０２３９】
特に、空気調整ユニット１０を使用すると、電気の発生を大幅に増やすことが可能になる。本発電機における、空間（例えば、部屋）の冷却中に発生した熱が外部周囲環境に追い出される（熱が空調システムによって部屋の外側に放出される）中間空調システムとは対照的に、この熱は、廃棄にまわされるのではなく、高温リザーバ内の水を加熱するために使用される。
【０２４０】
発電機１の実験による分析を図８Ａから図８Ｆに開示し、様々なサイクル時間の下での作動媒体および与圧流体の温度変動の図を示す。
【０２４１】
図９に移ると、発電機１は、格納媒体、例えば、水で充填されたアキュムレータ機構５９０を備えることもでき、発電機１によって過剰な量の電気が発生する場合は、この過剰な量はアキュムレータ機構５９０内の水を加熱するために使用される加熱体に流用される。このようにして、アキュムレータ機構５９０はバッテリとして機能することができる。
【０２４２】
例えば、アキュムレータ機構５９０内の水が所望の温度、例えば、高温リザーバ１１０の温度と同様の温度に加熱されるときは、発電機１の動作のための高温水は、高温リザーバ１１０の代わりに、アキュムレータ機構５９０によって供給することができる。その結果、空気調整ユニット１０の動作を低減する（または、さらに完全に遮断する）ことができて、消費する電気を少なくすることが可能である。
【０２４３】
発電機１によって発生する電気の量が所望の消費に適したものになると、空気調整ユニット１０は通常の動作に戻り、アキュムレータ機構５９０内の水は徐々に冷却される。さらに、アキュムレータ機構内の圧力が上昇すると、より多くの熱を蓄積するために、作動媒体の沸点よりも高い温度に加熱可能にすることができる。例えば：５気圧（標準的な家庭用圧力）の水は１５０℃で沸騰させることが可能である。
【０２４４】
さらに、アキュムレータ機構５９０は加熱要素を備えることができ、その加熱要素は、内部で所望の温度を維持するためにアキュムレータ機構内の水を直接加熱するように構成されている。
【０２４５】
発電機１はコントローラ（図示せず）を備えることもでき、そのコントローラは、与圧流体、作動媒体の温度、アキュムレータ機構５９０内の水温、ピストン３３０Ｒ、３３０Ｌ、５３０Ｒ、５３０Ｌの変位、圧力レギュレータ３４０内の圧力、中心プレート５１３の変位などをモニタリングするように適合されている。コントローラを使用して、分配弁１４０の動作、モータ２５０、２６０の動作、ピストンの変位などを制御することができる。
【０２４６】
次に図１１Ａおよび図１１Ｂに移ると、全体を１’で示す発電機の別の例が示されており、その発電機は空気調整ユニット１０を備え、その空気調整ユニット１０は、作動媒体サブシステム１００’と、２つの圧力容器２００’と、機械動力アセンブリ３００と、ラジエータ・ユニット４００と、発電ユニット５００と、勾配アセンブリ６００と、アキュムレータ・ユニット５０と、出力とに連結されている。
【０２４７】
基本的には、発電機１’は、上記で説明した発電機１と設計が同様であり、違いは、圧力容器２００’を貫通するコアの設計および数と、ラジエータ・ユニット４００’の異なる設計と、追加の勾配アセンブリ６００と、互いに発電機の様々な構成要素に関連する対応するバルブおよび配管である。
【０２４８】
まず、発電機１’の勾配アセンブリ６００およびその利用を図１２Ａから図１２Ｄに関して詳細に説明する：
【０２４９】
発電機の初期（発電機が休止しているとき）の位置では、発電機の配管は所定の圧力の作動媒体で充填されており、その作動媒体は中温である。その結果、圧力媒体も中温である。
【０２５０】
発電機の動作の第１の段階の間には、空気調整ユニットＡＣはその動作を開始して、高温リザーバ１１０’内の作動媒体が加熱され、低温リザーバ１２０’内の作動媒体が冷却される。中間リザーバ１３０’は、中温のままの作動媒体を有する。高温／低温リザーバ１１０’、１２０’内の作動媒体がそれぞれその所望の温度に達すると、駆動装置２５０’、２６０’が以下のように動作し始める：
（ａ）（ｉ）高温リザーバ１１０’からの高温作動媒体は、圧力媒体を加熱するように右の圧力容器２００Ｒを貫通し、ラインＰＨＲを通って再循環し高温リザーバ１１０’中に戻る（ラインＬ１、Ｌ２）；
（ｉｉ）同時に、高温リザーバ１２０’からの低温の作動媒体は、圧力媒体を冷却するように左の圧力容器２００Ｌを貫通し、ラインＰＣＲを通って再循環し低温リザーバ１２０’に戻る（ラインＬ１、Ｌ３）；
（ｉｉｉ）ステップ（ａ）が、各圧力容器２００Ｒ’、２００Ｌ’内の圧力媒体がそれぞれ所望の高温ＴＨＯＴ／ＴＣＯＬＤに達するまで続く；
（ｂ）（ｉ）中間リザーバ１３０’からの中温の作動媒体は、高温の圧力媒体によって加熱され、それにより、それから熱を除去するように、圧力容器２００Ｒ’を貫通する；
（ｉｉ）同時に、中間リザーバ１３０’からの中温の作動媒体は、低温の圧力媒体によって冷却され、それにより、それに熱を供給するように、圧力容器２００Ｌ’を貫通する；
（ｃ）（ｉ）加熱された中温作動媒体は、勾配タンク６００Ｒの上部分が勾配タンク６００Ｒの底部分よりも温度の高い加熱中温作動媒体を収容するように、内部に温度勾配を有する勾配タンク６００Ｒ（ラインＬ１、Ｌ４）中に至る；
（ｉｉ）同時に、冷却された中温作動媒体は、勾配タンク６００Ｒの上部分が勾配タンク６００Ｌの底部分よりも温度の低い冷却中温作動媒体を収容するように、内部に温度勾配を有する勾配タンク６００Ｌ（ラインＬ１、Ｌ４）に至る；
（ｉｉｉ）この段階は、中温作動媒体が各勾配タンク６００Ｒ、６００Ｌの所望の温度に達するまで続く；
（ｄ）（ｉ）加熱された中温作動媒体は、勾配タンク６００Ｒから発電機の前方に至り、そこで、左の圧力容器２００Ｌ’（図１７ａのラインＬ６Ｈ、Ｌ７Ｃ参照）に再度入り、それにより、さらに低温の圧力媒体に熱を供給しその圧力媒体を加熱してＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥに近い温度に戻る；
（ｉｉ）同時に、冷却された中温作動媒体は、勾配タンク６００Ｌから発電機の前方に至り、そこで、右の圧力容器２００Ｒ’（図１７ａのラインＬ６Ｃ、Ｌ７Ｈ参照）に再度入り、それにより、さらに高温の圧力媒体から熱を除去しその圧力媒体を冷却してＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥに近い温度に戻る；
（ｉｉｉ）このステップは、両方の圧力容器２００Ｒ’および２００Ｌ’内の圧力媒体が温度ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥになるまで続く；
【０２５１】
次いでステップ（ａ）から（ｄ）は繰り返すが、反対の様式で繰り返し、すなわち、高温の作動媒体はここでは左の圧力容器２００Ｌ’を貫通し、低温の作動媒体は右の圧力容器２００Ｒ’を貫通し、以下同様である。
【０２５２】
勾配タンク６００Ｒに入る加熱された中温作動媒体の第１の部分は、勾配タンク６００Ｒを通る中温作動媒体の次の部分よりも高温であり、さらに、勾配タンク６００Ｌに入る冷却された中温作動媒体の第１の部分は、勾配タンク６００Ｌを通る中温作動媒体の次の部分よりも低温であることが理解される。
【０２５３】
この交差ステップにより多くの利点が与えられる。それらのうちの１つは、圧力媒体との熱伝達プロセスが良好なことである。特に、各容器内で圧力媒体はまず温度ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥの中温作動媒体との熱伝達プロセスを（ステップ（ｂ）（ｉ）および（ｂ）（ｉｉ））、その後、加熱／冷却された中温作動媒体との追加の熱伝達プロセス（ステップ（ｃ）（ｉ）および（ｃ）（ｉｉ））を実行することが留意される。
【０２５４】
ステップ（ｂ）（ｉ）および（ｂ）（ｉｉ）中に、勾配タンク６００Ｒ、６００Ｌ内に収容された中温作動媒体がラインＬ５Ｒ、Ｌ５Ｌ、およびＬＬ５を貫通してラジエータに至り、そこで、発電機の蓄積された熱があればそれは外部周囲環境との熱伝達プロセスを介して除去されることが留意される。
【０２５５】
図１２Ｃを特に参照すると、勾配タンク６００Ｒ、６００Ｌはらせん構造６２０Ｒ、６２０Ｌを有するように構成されており、そのらせん構造６２０Ｒ、６２０Ｌは、加熱／冷却された中間作動媒体の異なる部分が互いに熱交換プロセスを実行しないように、したがって、リザーバ６００Ｒ、６００Ｌ内で温度の勾配を維持するようにように構成されている。
【０２５６】
次に図１３Ａに移ると、発電機の他の配管機構が示されており、具体的には：
Ｌ３−圧力容器を貫通して低温リザーバ１２０’に戻る低温水を導く；
Ｌ５’、Ｌ５Ｒ’、Ｌ５Ｌ’−ラジエータを貫通して中間リザーバ１３０’に戻った後の中温水を導く；
Ｌ８−中間リザーバ１３０に戻る中温作動媒体を導く；
Ｌ９−発電機の背後を勾配タンク６００Ｒ、６００Ｌに向かって戻る中温水を導く。
【０２５７】
図１３Ｂを参照すると、低温リザーバ１２０’が熱伝達要素１２４’を備え、その熱伝達要素１２４’は、空気調整ユニットＡＣの凝縮器を構成することによって、リザーバ１２０’内の作動媒体を冷却するように構成されていることが確認される。リザーバ１２０’はさらにファン１２８’を備え、そのファン１２８’は、外付けのモータ１２６’によって駆動され、リザーバ１２０’内を一定の温度に維持するように構成されている。
【０２５８】
次に図１４Ａから図１４Ｄに移ると、作動媒体および圧力容器２００Ｒ’、２００Ｌ’のコアの駆動装置を説明する：
【０２５９】
上記で説明した発電機１は１つの容器につき１つのコア２４０しか有しないが、ここで説明する発電機１’は１つの容器につき６つのコア２４０’を有し、それぞれ、上記で説明したコア２４０と同様の設計であることが確認される。
【０２６０】
全てのコア２４０を同時に通して作動媒体を循環させるために、モータ２５０’が設けられる。このモータ２５０’は、ギア２５４’がギア２５６’と噛み合うように構成され、ギア２５６’は共通のギア２５９’を動かし、ギア２５９’は各コア２４０のそれぞれのギア２４２’と噛み合う。ギア２４２’は打ち込みねじ（図示せず）の回転を担い、その打ち込みねじの回転により、発電機配管システム全体を通して作動媒体を前進させる。
【０２６１】
さらに、第２の駆動モータ２６０’が設けられており、その駆動モータ２６０’は、コアの軸を中心にコア２４０’および各コア２４０’のファン機構２２０’を回転させるように構成される（用途によってはコア自体もその軸を中心に回転することができることが留意される）。駆動モータ２６０’は、共通の駆動輪２６９’と噛み合うように構成されており、その駆動輪２６９’は、ファン機構２２０’のギア２２２’と噛み合う。
【０２６２】
発電機がさらに、発電機の後方側に、すなわち、圧力容器２００Ｒ’、２００Ｌ’の他方の端部に位置する追加の配列の駆動モータ２５０’、２６０’を備えることが留意される。このようにして、駆動負荷は、モータの前方の配列と後方の配列との間に分配される。
【０２６３】
特に図１４Ｅおよび図１４Ｆを参照すると、ここで説明する発電機で使用される打ち込みねじの設計が互いに異なるものとすることができ、ねじのピッチ角（７０度）が異なり、これにより、さらに、コア２４０’を通して作動媒体を循環させ、コア２４０’の内面に向けて作動媒体を押しやる。
【０２６４】
次に図１５Ａから図１５Ｃに移ると、全体を７００で示す発電機１’のコントローラが示されている。コントローラ７００は、圧力容器２００’から出るラインＬ０と、バルブ１４０’に導くラインＬ１との間に挿入されるように配置される。コントローラ７００の目的は、作動媒体が内部を貫通する断面積を制御することによって圧力容器２００’からの流量Ｑを調整することである。
【０２６５】
特に図１５Ｃを参照すると、コントローラ７００はケーシング７２０を備え、そのケーシング７２０は、ラインＬ０と流体連絡する入口孔７２２と、ラインＬ１と流体連絡する出口孔７２４とを有するように形成される。コントローラ７００はさらにプランジャ７４０を備え、そのプランジャ７４０は、上部分７４２と、ネック部７４４と、主なブロック７４６とを有するように形成される。主なブロック７４６は通路７４８を有するように形成され、ネック部７４４にはばねが装着され、プランジャ７４０を下方向に付勢するようにケーシングを押圧する。
【０２６６】
したがって、通路７４８が入口孔７２２／出口孔７４４と位置合わせされるときは、最大の流動断面積が設けられる。プランジャがずれ、通路７４８が位置合わせ不良になると、流動断面積が縮小する。ばね荷重を制御することによって、例えば、ねじ（図示せず）などの任意の従来の手段によって、発電機１’を通る流量を調整可能にすることができる。
【０２６７】
次に図１６Ａおよび図１６Ｂに移ると、上記で説明した発電機１’で使用されるときのアキュムレータ機構５９０が示されている。リザーバ５９０は、それに導くラインＬ１０を２つ、各圧力容器２００’から１つずつ有する。さらに、アキュムレータ機構５９０はさらに、発電機１’の背後側からそれに導くラインＬ１１を有する。格納リザーバは、ユーザのポート（図示せず）に導く出口ライン５９２も有する。アキュムレータ機構５９０は、上記で説明したように、内部に加熱要素を備えることができ、その加熱要素は、内部に収容された作動媒体を加熱するように構成されている。
【０２６８】
概して、アキュムレータ機構５９０を使用して、発電機１’によって発生した過剰なエネルギーを蓄積することができる。より具体的には、発電機１’によって生成される（すなわち、ユーザが消費しないエネルギー）を、アキュムレータ機構５９０内に収容された作動媒体を加熱するのに流用することができる。アキュムレータ機構５９０の加熱された作動媒体は、空気調整ユニットＡＣによって高温リザーバ１１０’内に発生した高温の作動媒体の代わりに使用することができ、それにより、ＡＣの動力を節約することができる。
【０２６９】
あるいは、アキュムレータ機構５９０内の作動媒体の圧力を（ライン５９２のエンド・ユーザに必要な圧力よりも大きくなるように）上昇させることができ、その結果、作動媒体の沸点は上昇し、それにより、アキュムレータ機構内の作動媒体がより多くのエネルギーを吸収できるようになる。
【０２７０】
次に図１７Ａから図１７Ｄに移ると、発電機１’、バルブおよび配管システムが示されている：
Ｖ１−以下のラインへの入口／出口を有する主な前方バルブ：
ＬＨ−高温リザーバ１１０’からの出口パイプ；
ＬＣ−低温リザーバ１２０’からの出口パイプ；
Ｌ１０−アキュムレータ機構５９０に導く出口パイプ；
Ｌ−作動媒体を圧力容器２００’に導く主なコアライン；および
Ｌ６Ｃ、Ｌ６Ｈ−作動媒体を勾配タンク６００から反対側の圧力容器２００’に導く交差ライン。
【０２７１】
Ｖ２−以下のラインへの入口／出口を有する副次的な前方バルブ：
Ｌ５Ｌ’、Ｌ５Ｒ’（Ｌ５’から分岐している）−勾配タンク６００から中温の中温作動媒体を導くライン；
Ｌ８−中間リザーバ１３０’に戻すように中温作動媒体を導く；および
Ｌ９−圧力を与えるために発電機１’の背後に中温作動媒体を導く。
【０２７２】
Ｖ３−以下のラインへの入口／出口を有する主な背後バルブ：
Ｌ１−圧力容器２００’のコアから作動媒体を導く；
Ｌ２−高温リザーバ１１０’に戻すように高温の作動媒体をを導く；
Ｌ３−低温リザーバ１２０’に戻すように低温の作動媒体をを導く；
Ｌ４−中温作動媒体を勾配タンク６００に導く；および
Ｌ９−圧力を与えるために中温作動媒体を発電機１’の背後に導く。
【０２７３】
Ｖ４−以下のラインへの入口／出口を有する副次的な背後バルブ：
Ｌ４−中温作動媒体を勾配タンク６００に導く；
Ｌ５−中温作動媒体を勾配タンク６００に導く；および
Ｌ６Ｃ、Ｌ６Ｈ−交差ライン、作動媒体を勾配タンク６００から反対側の圧力容器２００’に導く。
【０２７４】
次に図１７Ｅに移ると、各圧力容器２００Ｒ’、２００Ｌ’につき１つあるコアを貫通する作動媒体の温度の概略的なグラフが示されている。グラフは以下のセクションに分割することができる：
Ｓ１−上記で説明した前半のサイクルのステップ（ａ）（ｉ）と同等である−温度ＴＨＯＴ１５℃の高温作動媒体は、ｔ≒１０秒からｔ＝１５秒にコアを貫通する；
Ｓ２−上記で説明した前半のサイクルのステップ（ｂ）（ｉ）と同等である−温度ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥの中温作動媒体は、ｔ＝１５秒からｔ≒２０秒にコアを貫通する；
Ｓ３−上記で説明した前半のサイクルのステップ（ｄ）（ｉ）と同等である−勾配のある温度の冷却された中温作動媒体は、反対側の圧力容器２００’の勾配タンク６００から、ｔ≒２０秒からｔ≒２５秒にコアを貫通する；
Ｓ４−上記で説明した後半のサイクルのステップ（ａ）（ｉ）と同等であり、ここで圧力容器が場所を交換する−ＴＣＯＬＤの低温の作動媒体は、ｔ≒２５秒からｔ≒３０秒にコアを貫通する；
Ｓ５−上記で説明した後半のサイクルのステップ（ｂ）（ｉ）と同等である−ＴＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥの中温作動媒体は、圧力容器２００’をｔ≒３０秒からｔ≒３５秒に貫通する；および
Ｓ６−上記で説明した後半のサイクルのステップ（ｄ）（ｉ）と同等である−勾配のある温度の加熱された中温作動媒体は、反対側の圧力容器２００’の勾配タンク６００から、ｔ≒３５秒からｔ≒４０秒にコアを貫通する；
【０２７５】
これにより、発電機１’の全サイクルが完結する。下側のグラフは、反対側の圧力容器のコアを貫通する作動媒体の温度を示すことが理解される。したがって、上記の段階は、見出しを（ｉ）から（ｉｉ）に変更して、例えば、ステップ（ｂ）（ｉ）の代わりにステップ（ｂ）（ｉｉ）に変更して、下側のグラフに応用可能である。
【０２７６】
次に図１８Ａから図１８Ｇに移ると、全体を８００で示す車両が示されており、概して１’’で示す発電機１’の修正版が採用されている。作動媒体の入れ物は車両８００のフロントＦに配置され、動きを生成する装置は全て、車両８００のリアＲに配置されることが確認される。圧力容器２００’は、車両のシャーシ８２０に沿って水平に配設されて、フロントＦとリアＲとをつなぐ。
【０２７７】
上記で説明した発電機１’とは異なり、本発電機では、勾配タンク６００は、圧力容器２００’のうちの作動媒体リザーバ１１０’、１２０’、および１３０’と同じ側に配置される。
【０２７８】
圧力容器２００’の配設により、圧力容器２００’の重さのせいで車両８００がさらに安定することも理解される。発電機１’が動作しているときは車両８００は通常移動しているので、移動する車両８００と周りの空気との間の熱伝達係数が上昇することでラジエータ４００の動作効率は大幅に改善できることも理解される。
【０２７９】
次に図１９Ａから図１９Ｆに移ると、全体を９００で示す船舶が示されており、全体を１’’’で示す上記で説明した発電機１’の修正版を備える。
【０２８０】
発電機１’’’では中間リザーバ１３０’がないことが留意される。その理由は、発電機１’’’がその主な作動媒体として、これがその中で潜水する水を使用し、したがって、これがその中で潜水する水（湖、海、プール）保持するリザーバをリザーバ１３０’の代わりに使うことである。その媒体を利用するために、ラインＬ９’が２つ設けられて、発電機が上記の媒体から発電機１’’’に水を引き抜くことが可能になる。
【０２８１】
次に図２０Ａおよび図２０Ｂに移ると、圧力容器２００’のコアの、圧力が無いときの断面と、圧力がそれに加えられたときの断面がそれぞれ示されている。コアの内面には内側の層１０００が付けられており、その層１０００は、微細構造１１００がその上に形成されることで表面積が増大していることが確認される。表面積が増大することは、内側の層とコアを通って流れる作動媒体との間の熱伝達係数を上昇させるためには望ましい。
【０２８２】
図２０Ｃに、らせん２４０’が内部を通る容器２００’のコアを示す。そのらせん２４０’は、圧力容器２００’および発電機システム１全体を通して作動媒体を前進させるように構成される。
【０２８３】
次に図２１Ａから図２１Ｇに移ると、以下のステップを含む、内側の層を生み出す方法が示されている：
（ａ）第１の面Ｆ１および反対側の第２の面Ｆ２を有する概して平坦なプレート１０００’を設けるステップ；
（ｂ）２つの押圧ホイールＷ１、Ｗ２を使用して第１の面Ｆ１上に微細構造１１００を予備形成するステップであって、２つの押圧ホイールＷ１、Ｗ２のうちの一方が、微細構造１１００を形成するための対応する表面ＭＳを有するように形成されているステップ；
（ｃ）サイズおよび形状がプレート１０００’に対応する貫通していない空隙Ｃを有するように形成されたモールド型Ｍを設けるステップであって、その空隙Ｃが、ベース面と、モールド型Ｍの表面の開口部とを有する、ステップ；
（ｄ）第２の面Ｆ２がベース面と噛み合い、第１の面Ｆ１と開口部との間に空間が残るように第１の面Ｆ１が空隙Ｃの開口部を向くように、空隙内にプレート１０００’を配置するステップ；
（ｅ）微細構造ＭＳ間に形成された空間を含むように、その空間を充填するようにフィラ材料Ｆを空隙Ｃ中に導入するステップ；
（ｆ）フィラ材料から構成された第１の面と、元のプレート１０００’の第２の面から構成された第２の面Ｆ２とを有する、プレート１０００’および固化されたフィラ材料Ｆから構成された単一のプレートを形成するようにフィラ材料Ｆを固化させるステップ；
（ｇ）単一のプレート１０００’の第２の面Ｆ２がシリンダの外面を構成し単一のプレートの第１の面がシリンダの内面を構成するように、少なくとも部分的に直径Ｄｍの円筒形の形状を得るように、圧力ブロックＰＢおよび変形モールド型Ｄによって単一のプレートを変形するステップ；
（ｈ）フィラ材料Ｆを単一のプレート１０００’から除去し、それにより、元のプレート１０００がその内面に微細構造ＭＳが形成されるステップ；
（ｉ）微細構造を有する内面に最終仕上げを行うステップ。
【０２８４】
図２０Ｄおよび図２０Ｅを参照すると、全体を２４０’’で示すコアの別の例が示されており、そのコアは、その内面および外面の両方にそれぞれリッジ２４６’’および２４７’’を有するように形成されいる。このコア２４０’’は、タングステンまたは他の材料から作製することができ（図２６Ａ、図２６Ｂ参照）、その設計により、コア２４０’’がより頑丈になる。
【０２８５】
リッジ２４６’’および２４７’’は、中心軸Ｘに沿った各点の厚さが概して同じ（ｎ）になるように、一方の頂点がもう一方の溝の反対側にあり、その逆も同様であるように設計されることが留意される。
【０２８６】
リッジ２４６’’、２４７’’は、本例のように平行とすることもでき、あるいは、（ねじ山のように）らせん状の１本のリッジの形態とすることもできる。後者の例の一利点は、外部リッジ２４７’’を旋削によって作製することができ内部リッジ２４６’’をねじ立てによって形成することができるという単純性である。
【０２８７】
次に図２２Ａおよび図２２Ｂに移ると、全体を２０００で示す発電機のさらに別の例が示されており、その発電機２０００は概して、上記で説明した発電機１と構造が同様であるが、（作動媒体サブシステム１００とは対照的に）主に作動媒体サブシステム２１００の設計が異なる。
【０２８８】
作動媒体サブシステム２１００は、カスケード機構２１５０の形態であり、そのカスケード機構２１５０は、高温リザーバ２１１０および低温リザーバ２１２０を備え、上記の例にあるような中間の作動媒体リザーバがない。
【０２８９】
圧力容器２２００Ｒ、２２００Ｌはそれぞれ、その入口端部にある各バルブ２１４０Ｂおよび２１４０Ａによって調整されるそれぞれの入口ライン２１３６Ｒ、２１３６Ｌと、その出口端部にあるそれぞれのバルブ２１４０Ｄおよび２１４０Ｃによって調整されるそれぞれの入口ライン２１４６Ｒ、２１４６Ｌとを備える。
【０２９０】
高温リザーバ２１１０の出口端部は、それぞれライン２１３４Ｒ、２１３４Ｌを介してバルブ２１４０Ｂおよび２１４０Ａに連結されており、高温リザーバ２１１０の入口端部は、それぞれライン２１４４Ｒ、２１４４Ｌを介してバルブ２１４０Ｄおよび２１４０Ｃに連結されている。
【０２９１】
低温リザーバ２１２０の出口端部は、それぞれライン２１３２Ｒ、２１３２Ｌを介してバルブ２１４０Ｂおよび２１４０Ａに連結されており、低温リザーバ２１２０の入口端部は、それぞれライン２１４２Ｒ、２１４２Ｌを介してバルブ２１４０Ｄおよび２１４０Ｃに連結されている。
【０２９２】
（上記で説明した例にあるような）本発電機において、初期の位置では、圧力容器内の圧力流体は、ほぼ周囲環境の温度である温度ＴＥＮＶである。ここで説明する発電機の動作サイクルの初期のステップを以下のように説明することができる：
（ａ）内部に収容された圧力流体を加熱するように、高温水を温度ＴＨで高温リザーバ２１１０から圧力容器を通す。それにより、圧力流体が温度Ｔｈｏｔ＞ＴＥＮＶ（ただしＴｈｏｔ＜ＴＨ）まで加熱され、同時に高温の作動媒体が温度ＴＨ−Ｃｏｏｌｅｄ＜ＴＨに冷却される；
（ｂ）内部に収容された加熱された圧力流体を冷却するように、低温の作動媒体を、低温リザーバ２１２０から温度ＴＣ＜ＴＥＮＶで圧力容器を通す。それにより、圧力流体が温度Ｔｈｏｔから温度Ｔｃｏｌｄ＞ＴＣに冷却され、同時に低温水が温度ＴＣ−Ｈｅａｔｅｄ＞ＴＣに加熱される。
【０２９３】
その後、ステップ（ａ）および（ｂ）が繰り返されるが、違いは、圧力流体がここでは常に温度ＴｈｏｔとＴｃｏｌｄとの間を変動することである。
【０２９４】
ステップ（ａ）の実行と同時に、加熱された低温作動媒体は、ここでは温度ＴＣ−Ｈｅａｔｅｄ＞ＴＣであり、温度ＴＥＮＶ＜ＴＣ−Ｈｅａｔｅｄの周囲環境との熱交換プロセスを実行することによって冷却される。このプロセスは、（図２２Ａ、図２２Ｂに示す）ラジエータ・ユニット２４００によって調整される。さらに、ステップ（ｂ）の実行と同時に、冷却された高温作動媒体は、ここでは温度ＴＨ−Ｃｏｏｌｅｄ＜ＴＨであり、Ａ／Ｃシステムによって加熱されて、温度ＴＨに戻る。
【０２９５】
ステップ（ａ）が一方の圧力容器（例えば、容器２２００Ｒ）内で起き、第２の圧力容器２２００Ｌがステップ（ｂ）を受けることが理解される。したがって、圧力容器は交互になるように維持され、一方の圧力流体が加熱され、他方の圧力流体が冷却され、逆も同様である。
【０２９６】
次に図２３Ａから図２３Ｆに移ると、作動媒体サブシステム２１００の設計の主な違いは、Ａ／Ｃの各凝縮器／蒸発器セクションに高温／低温リザーバを設けるために上記で使用したＡ／Ｃの代わりに、ここではカスケード機構２１５０を使用することであり、そのカスケード機構２１５０はいくつかのグレードＧ１からＧ７を有し、各グレードは、次に説明する基本Ａ／Ｃ収縮／膨張装置として動作する。その機構は、カスケード２１５０が、低温リザーバ２１２０に「低温」を供給する第１の末端グレードＧ１と、高温リザーバ２１１０に熱を供給する第２の末端グレードＧ７とを有するようになっている。
【０２９７】
グレードＧ（ｎ）はそれぞれ、圧縮機Ｃ（ｎ）と、凝縮器部分２１５２（ｎ）と、膨張バルブ２１５４（ｎ）と、蒸発器部分２１５６（ｎ）と、圧縮機Ｃ（ｎ）へのリターン・パイプ２１５８（ｎ）とを備え、ここで（ｎ）はグレードＧの番号を指す。
【０２９８】
グレードＧ１からＧ７はそれぞれ、圧縮可能な流体（気体または液体）を備え、それぞれの凝縮器部分２１５２（ｎ）における高い流体温度Ｈ（ｎ）と、それぞれの蒸発器部分２１５６（ｎ）の低温ＴＣ（ｎ）との間で動作するように設計されている。
【０２９９】
その機構は、あるグレードＧ（ｎ）の凝縮器部分２１５２（ｎ）および後続のグレードＧ（ｎ＋１）の蒸発器部分２１５６（ｎ）は、熱的に接続されており、熱交換プロセスが行われるようになっている。具体的にはその機構は、凝縮器部分２１５２（ｎ）が内側チューブから構成され蒸発器部分２１５６（ｎ）が外側チューブから構成された、同心のチューブになっている。
【０３００】
この機構の下では、あるグレードＧ（ｎ）の圧縮された流体は、内側チューブ内で流動し、後続のグレードＧ（ｎ＋１）の膨張した流体との熱交換プロセスを実行する。その膨張した流体は、外側チューブの内面と内側チューブの外面との間を流れる（図２３Ｅ参照）。
【０３０１】
カスケード機構２１５０は、あるグレードＧ（ｎ）の蒸発器部分２１５６（ｎ）の流体の温度ＴＣ（ｎ）が、後続のグレードＧ（ｎ＋１）を流れる流体の凝結温度よりも低く、グレードＧ（ｎ＋１）の凝縮器部分２１５２（ｎ＋１）内の流体の温度ＴＨ（ｎ＋１）よりも必ず低くなるように設計されている。その結果、熱交換プロセスが起き、あるグレードＧ（ｎ）の膨張した流体が、後続のグレードＧ（ｎ＋１）の圧縮された流体から熱を取る。
【０３０２】
しかし、後続のグレードＧ（ｎ＋１）の冷却された流体の温度ＴＣ（ｎ＋１）が理解される。
【０３０３】
温度ＴＣ（ｎ）、ＴＨ（ｎ）、およびＴＣＯＮＤの例を以下に示す：
【表１】
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【０３０４】
実際には、第１グレードＧ１の蒸発器部分２１５６１は、低温リザーバ２１２０内に浸漬されており、低温水の温度が約３℃であり、７番目のグレードの凝縮器部分２１５２７は、高温リザーバ２１１０内に浸漬されており、高温水の温度が約２４２℃である。高温リザーバ２１１０／低温リザーバ２１２０の高温／低温は決してそれぞれの凝縮器部分２１５２７／蒸発器部分２１５６１の温度に達することはなく、それぞれ常にわずかに低い／高いことが理解される。
【０３０５】
図２２Ａおよび図２２Ｂから、発電機２０００が、それぞれ圧力容器２２００のコアを駆動するように構成されたフロント駆動モータ２２５０Ｆおよびリア駆動モータ２２５０Ｒを具備することが確認される。それらのフロント駆動モータ２２５０Ｆおよびリア駆動モータ２２５０Ｒは、発電機２０００内の作動媒体を循環させるようにらせんを駆動させるように構成されている。
【０３０６】
同じ要素を駆動させるのにフロントおよびリアのモータを使用すると、高圧の周囲環境内に配置された回転要素（コアまたはらせん部品）にかかる負荷が小さくなる。モータを１つのみ使用する場合は、コアおよび／またはらせん部品は、圧力容器内で曲がる傾向があり、これはシステムの機械的な完全性を損傷させる恐れがある。
【０３０７】
次に図２２Ｄに戻ると、圧力容器２２００Ｒ、２２００Ｌから低温リザーバ２１２０に導くライン２１４６Ｒ、２１４６Ｌに沿って配置されたラジエータ・ユニット２４００が示されている。ラジエータ・ユニット２４００の目的は、これらのラインを流れる加熱された（温度ＴＣ−Ｈｅａｔｅｄの）低温水と周囲環境の外気との間で熱交換プロセスを行わせることである。
【０３０８】
ラジエータ・ユニットは、ファン（図示せず）および制御装置（図示せず）とを具備し、その制御装置は、ラジエータから離れる低温水が本質的に一定の温度のままになるようにファンの動作を調整するように構成されている。例えば、ＴＣ−Ｈｅａｔｅｄが約５０℃の場合は、第１のグレードＧ１が効率的に実行できるようにこの温度を約２０℃まで下げることが必要である。したがって、制御装置は、ラジエータから離れる低温水を温度約２０℃に維持するために使用される。
【０３０９】
制御装置は、センサを備えることができ、そのセンサは、ラジエータから放出される低温水のライン２１４９と関連し、その温度を測定するように構成されている。この温度が所定の温度（この特定の例では２０℃）を超える場合は、制御装置により、ラジエータ・ユニット２４００との熱交換速度を上昇させるためにファンがより速く回転する。あるいは、この温度が所定の温度（この特定の例では２０℃）よりも低い場合は、制御装置により、ラジエータ・ユニット２４００との熱交換速度を低下させるためにファンがより遅く回転する。
【０３１０】
次に図２４Ａから図２４Ｄに移ると、全体を２１５０’で示すカスケード機構の別の例が示されており、そのカスケード機構は、外部周囲環境の周囲温度に対してその動作モードを調節するように構成されている。
【０３１１】
ここで説明するカスケード機構２１５０’と図２３Ａから図２３Ｆに関して上記で説明したカスケード機構２１５０との間の違いは、第１のグレードＧ１および第２のグレードＧ２の設計、特に、それに関連したバイパス機構２１７０の設計にある。
【０３１２】
概して、異なる時刻に、周囲環境の周囲温度が、第２のグレードＧ２の圧縮部分２１５２２内の圧縮された流体の温度を超える範囲まで上昇することがある。こうした場合には、それと熱交換プロセスを行った後にラジエータ・ユニットから放出される低温水も、第２のグレードＧ２の凝縮部分２１５２２内の圧縮された流体の温度を超える温度になる。
【０３１３】
その結果、第１のグレードＧ１の蒸発器部分２１５６１は、非常に高温の周囲環境に浸漬される。各グレードが所定の動力の圧縮機を具備し所定の温度差Δになるように設計されているので、圧縮機Ｃは、単に、蒸発器部分２１５６１からあまり多くの熱を除去することができず、第１のグレードＧ１の動作が非効率的になる。
【０３１４】
これを克服するために、バイパス機構２１７０が使用され、そのバイパス機構２１７０は、第１のグレードＧ１を回避して低温リザーバ２１２０を第２のグレードＧ２の蒸発器と連結するように構成されている。
【０３１５】
具体的には、バイパス機構２１７０は、第２のグレードＧ２の蒸発器部分および第２のグレードの圧縮機Ｃ２にそれぞれ関連する、２つのバルブ２１７２Ａ、２１７２Ｂを備える。バイパス機構２１７０は、低温リザーバ２１２０に導くチューブの形態の蒸発器部分２１７６に導く膨張バルブ２１７４と、低温リザーバ２１２０の外に導く出口ライン２１７８とを有する。
【０３１６】
通常の動作モードでは、周囲環境の温度が第２のグレードＧ２の圧縮された流体の温度よりも低いときは、ポートＡ１およびＢ１は開き、ポートＡ２およびＢ２は閉じており、カスケード機構２１５０は、カスケード機構２１５０の場合と同一に動作する。
【０３１７】
外部周囲環境の外気の温度が上昇して第２のグレードＧ２の圧縮された流体の温度を超えると、ポートＡ１およびＢ１は閉じ、ポートＡ２およびＢ２は開いて、以下のことが可能になる：
【０３１８】
第２のグレードＧ２の凝縮器部分２１５２２からの圧縮された流体は、膨張バルブ２１７４に至り、流体が膨張し冷却されることが可能になる。膨張バルブ２１７４を貫通した後は、膨張した流体は、ライン２１７６に沿って前進し低温リザーバ２１２０内に入る。その低温リザーバ２１２０では、水を冷却し、圧縮機Ｃ２に導くライン２１７８を通って（わずかに加熱されて）放出される。
【０３１９】
通常の動作モードでは、低温リザーバ２１２０と高温リザーバ２１１０との間の温度差が（０℃の第１のグレードの蒸発器２１５６１によってもたらされる３℃と、２４２℃の第７のグレードの凝縮器２１５２７によってもたらされる２４２℃との間の）約２４０℃であり、ここでは温度差は、２７℃の第２のグレードの蒸発器２１５６２によってもたらされる３０℃と、２４２℃の第７のグレードの凝縮器２１５２７によってもたらされる２４２℃との間の約２１０℃であることが理解される。
【０３２０】
言い換えると、カスケード機構２１５０’全体の温度差が小さくなる間は、効率は、プロセスからカスケード機構２１５０’の第１のグレードＧ１の動作を省略することにより概して同じままである。
【０３２１】
次に図２５Ａおよび図２５Ｂに移ると、全体を２１５０’’で示すカスケード機構の別の例が示されており、そのカスケード機構は、上記で説明したカスケード機構２１５０と同様であるが、違いは、各グレードの熱交換器内の流体の流れがここでは（上記で説明した例の平行な流れとは対照的に）互いに反対の方向であることである。
【０３２２】
具体的には、第１のグレードＧ１の圧縮された流体は、それぞれの凝縮器部分２１５２１’’を通ってある方向に流れ、第２のグレードＧ２の膨張した流体は、それぞれの蒸発器部分２１５６２’’を反対方向に流れる。周知の通り、向流形熱交換器は、熱交換器の効率を高め、その結果、カスケード機構２１５０’’の動作がより効率的になる。
【０３２３】
本例のカスケード機構２１５０’’をバイパス機構２１７０なしで示している（図２４Ａから図２４Ｄ参照）が、上記の例のカスケード機構２１５０’の通り、こうしたバイパス機構２１７０を、ここで説明するカスケード機構２１５０’’に取り付けることができることも留意される。
【０３２４】
次に図２７Ａから図２７Ｅに移ると、全体を３０００で示す発電機のさらに別の例が示されている。概して、発電機３０００の構造は上記で説明した発電機と概して同様であるが、以下の点が異なる：
・複数の圧力容器−発電機の側部（左／右）はそれぞれ、圧力容器を４つ備え、各圧力容器が、上記の例に関連して説明した圧力容器と同様の構造のものである；
・線形のコア連結−各容器が、コアを６つ備えるが、上記の例とは対照的に、それらのコアは、長い（上記で説明した平行の連結と比べて６倍長い）作動媒体流路を形成するように互いに線形に連結される；
・線形の容器連結（作動媒体）−各側の４つの圧力容器のコアは、さらに長い作動媒体流路を形成するように互いに線形に連結される；
・線形の容器連結（圧力媒体）−高い圧力の媒体を収容する各側の４つの圧力容器のコンパートメントも、高圧の連結部を介して互いに流体連絡しており、それにより、長い圧力媒体流路が形成される；
・外部の低温リザーバ−Ａ／Ｃユニットの蒸発器から構成された低温リザーバは、周囲環境に曝露され、それを通る作動媒体の循環には使用されない。
【０３２５】
動作の際には、発電機の一方の側の全サイクルは、以下のステップを含むことができる（反対側は単にずれているだけで同じステップを受けることを考慮にいれる）：
ａ）高温作動媒体が、Ａ／Ｃユニットの凝縮器端部から２４個のコア（４つの圧力容器それぞれに６つのコア）の長さに沿って通り、それにより、圧力媒体の温度がその最高動作温度まで上昇し、同時にその高温作動媒体がより低い温度に冷却されるステップ；
ｂ）４番目の圧力容器の最後のコアから、冷却された高温作動媒体が、内部に残った熱の少なくとも他の一部をそこから追い出すために、ラジエータを貫通した後にＡ／Ｃユニットの凝縮器端部に戻されるステップ；
ｃ）中間リザーバからの周囲温度の中温作動媒体が、４つの圧力容器の２４個のコアを全て貫通し、それにより、圧力媒体の温度が最大動作温度よりも低い温度に低下し、同時にその中温作動媒体がより高い温度に加熱されるステップ；
ｄ）最後のコアから、中間の作動媒体が、勾配タンク中に流れて、勾配タンクに入る中温作動媒体の第１の部分が最高の温度であり勾配タンクに入る最後の部分が最低の温度であるように、そこに格納されるステップ；
ｅ）中間リザーバからの周囲温度の中温作動媒体が、４つの圧力容器の２４個のコアを全て貫通し、それにより、圧力媒体の温度をさらに最低動作温度まで低下させ、同時にその中温作動媒体がより高い温度に加熱されるステップ；
ｆ）最後のコアから、中間の作動媒体が、中間作動リザーバに戻るように流れて、ラジエータを貫通して、さらに他に熱がある場合はそれを周囲環境に追い出すステップ；
ｇ）勾配タンクからの加熱された中温作動媒体が、４つの圧力容器のコアを貫通し、それにより、圧力媒体を最低動作温度を超えるが最高動作温度よりも低い温度に徐々に加熱するステップ。徐々に加熱することは、勾配タンクに入る最後の部分（やはり最低温度である）が最初にコアを通って流れるＬＩＦＯ機構を使用して実行される；
ｈ）最後のコアから、中温作動媒体が、中間リザーバ中に流れ、その間に、ラジエータ・ユニットを貫通してさらに他に熱があればそれを周囲環境に追い出すステップ；
ｉ）ステップ（ａ）から繰り返すステップ。
【０３２６】
特に、ステップ（ａ）および（ｂ）、ならびに（ｅ）および（ｆ）は、第１の期間の間継続することができ、ステップ（ｃ）および（ｄ）、ならびに（ｇ）および（ｈ）は、第１の期間よりも長い第２の期間の間継続することができる。具体的には、第２の期間は、第１の期間よりの２倍の長さとすることができる。特定の例では、第１の期間を約５秒とすることができ、第２の期間を約１０秒とすることができる。
【０３２７】
図２８Ａおよび図２８Ｂを特に参照すると、以下のようにステップが実行される：
【０３２８】
ステップ（ａ）および（ｂ）：高温作動媒体が高温リザーバからバルブＥに流れる：Ｅ２を介して入り、ＥおよびラインＬＥを介して出、→ラインＬＢ２からバルブＢに至る：Ｂ２を介して入り、ＢおよびラインＬＲＩを介して出、→コアを出てラインＬＲ０を介してバルブＤに入る：Ｄを介して入り、Ｄ３およびラインＬＤ３を介して出、→ラインＬＦからバルブＦに入る：Ｆを介して入り、Ｆ１およびラインＬＦ１を介して出、高温水リザーバに戻る。
【０３２９】
ステップ（ｃ）および（ｄ）：中温の作動媒体が、中温リザーバからラインＬＭを介して流れバルブＢに至る：Ｂ３を介して入り、ＢおよびラインＬＢを介して出、→コアを出、ラインＬＲ０を介してバルブＤに入る：Ｄを介して入り、Ｄ１およびラインＬＤ１を介して出、→ラインＬＨからバルブＨに入る：Ｈ１を介して入り、Ｈを介して出、勾配タンクに至る。上記で勾配タンクに格納した水を、（図２７Ａに示す）ラインＬＰおよびラジエータ３４００を通して押し出し、中間リザーバに戻す。
【０３３０】
ステップ（ｅ）および（ｆ）：中温の作動媒体が、中温リザーバからラインＬＭを介して流れバルブＢに至る：Ｂ３を介して入り、ＢおよびラインＬＲＩを介して出、→コアを出、ラインＬＲ０を介してバルブＤに至る：Ｄを介して入り、Ｄ２およびラインＬＤ２を介して出、→ラインＬＮからラジエータ・ユニット３４００に入り中間リザーバに戻る。
【０３３１】
ステップ（ｇ）および（ｈ）：中温の作動媒体が、勾配タンクから流れてバルブＨに至る：Ｈを介して入り、Ｈ２およびラインＬＢ１を介して出、バルブＢに入る：Ｂ１を介して入り、ＢおよびラインＬＲＩを介して出、→コアを出てラインＬＲ０を介してバルブＤに入る：Ｄを介して入り、Ｄ２およびラインＬＤ２を介して出、→ラインＬＮからラジエータ・ユニット３４００に入り、中間リザーバに戻る。
【０３３２】
バルブＡがバルブＢと等価であり、バルブＣがＤと等価であり、バルブＧがＨと等価であることが理解される。バルブＥとＦは等価ではなく、それぞれ異なるリザーバに関与する−高温の作動媒体リザーバ用のバルブＥ、および中温作動媒体リザーバ用のバルブＦ。
【０３３３】
図２９Ａから図２９Ｃを参照すると、発電機３０００が圧力容器３２００を４つ備え、各圧力容器３２００が６つのコアＣ１からＣ６を備えることが確認される。それらのコアは、単一の流路を形成するように相互連結されていることも留意される。特に、コアは、以下のように連結されている：
・圧力容器３２００の前方端部では、コアＣ１とＣ２とは、コネクタＣＣ１−２を介して互いに流体連絡し、コアＣ３とＣ４とは、コネクタＣＣ３−４を介して互いに流体連絡し、コアＣ５とＣ６とは、コネクタＣＣ５−６を介して流体連絡する；
・圧力容器３２００の後方端部では、コアは反対に連結され：コアＣ２とＣ３とは、コネクタＣＣ２−３を介して流体連絡し、コアＣ４とＣ５とは、コネクタＣＣ４−５を介して流体連絡し、コアＣ６とＣ１とは、コネクタＣＣ６−１を介して流体連絡する（図３０Ａに示す）；
【０３３４】
次に図３０Ａから図３０Ｃに移ると、中間点の供給を有する発電機３０００が示されており、すなわち、作動媒体が、上記で説明した例のように第１の圧力容器３２００の前方ではなく、連続した２つの圧力容器３２００の間の領域で圧力容器に入る。つのコア３２００Ｉから３２００ＩＶ全てがパイプＷ１−２、Ｗ２−３、およびＷ３−４を介して相互連絡していることも確認される。
【０３３５】
特に、ラインＬＲ１は、第１の圧力容器３２００Ｉの第１のコアＣ１に連結されている。その結果、作動媒体の流路は以下の通りである：
・第１の圧力容器３２００Ｉの第１のコアＣ１に入り、その全てのコアＣ１からＣ６を貫通し、６番目のコアＣ６から出てコネクタパイプＷ１−２に入る；
・第２の圧力容器３２００ＩＩの第１のコアＣ１に入り、その全てのコアＣ１からＣ６を貫通し、６番目のコアＣ６から出てコネクタパイプＷ２−３に入る；
・第３の圧力容器３２００ＩＩＩの第１のコアＣ１に入り、その全てのコアＣ１からＣ６を貫通し、６番目のコアＣ６から出てコネクタパイプＷ３−４に入る；
・第４の圧力容器３２００ＩＶの第１のコアＣ１に入り、その全てのコアＣ１からＣ６を貫通し、６番目のコアＣ６から出てラインＬＲ０に入る。
【０３３６】
上記の機構では、圧力容器３２００Ｉから３２００ＩＶの２４個のコア全てが、互いに流体連絡して、長い流路が形成される。
【０３３７】
次に図３１Ａおよび図３１Ｂに移ると、圧力容器３２００Ｉから３２００ＩＶも互いに流体連絡しており、すなわち、これらのそれぞれ一方の容器内の圧力流体は、他方の容器内の圧力流体と流体連絡していることが確認される。流体連絡は、高圧コネクタＰ１−２、Ｐ２−３、およびＰ４−１によって行われる。４つの圧力容器のうちの１つが、出口高圧コネクタＰＥＮＤを具備し、その出口高圧コネクタＰＥＮＤを通って、高圧媒体がピストン・ユニット３２７０Ｒ、３２７０Ｌに供給される。
【０３３８】
次に図３２Ａおよび図３２Ｂに移ると、２つの勾配タンク３６００Ｌ、３６００Ｒを備える発電機３０００が示されており、それらの勾配タンクはそれぞれ、適切な配管を介して圧力容器３２００と流体連絡する。特に、勾配タンク３６００Ｒ、３６００Ｌはそれぞれ、対応するバルブＨ、Ｇを具備し、それらのバルブは、上記のステップ（ｃ）および（ｄ）に関して上記で説明したように勾配タンク３６００Ｒ、３６００Ｌに加熱／冷却された作動媒体を供給するように構成されている。
【０３３９】
勾配タンク３６００Ｌ、３６００Ｒはそれぞれ、上記で説明した勾配タンク６００、１６００、および２６００と概して同様の構造のものである。特に、勾配タンクに入る作動媒体の連続した部分の間の温度差を維持するように構成されたフロー・ラビリンス３６１０を有するように形成されている。
【０３４０】
さらに、勾配タンク３６００Ｒ、３６００Ｌはそれぞれ、上部でパイプラインＬＧＯに連結されており、作動媒体がバルブＨおよびＧを介して勾配タンクに入るときに勾配タンク内に収容された媒体を押し出すことができるように構成されていることが確認される。
【０３４１】
図３３Ａおよび図３３Ｂを参照すると、全体を３９００で示すアキュムレータ機構が開示されており、そのアキュムレータ機構は、上記の発電機によって発生したエネルギーの一部を格納するように構成されている。アキュムレータ機構３９００はケーシング３９１０を備え、そのケーシング３９１０は、ケーシング３９１０内に配置された加熱要素３９２０によって加熱されるように構成された格納媒体（図示せず）を収容する。具体的には、加熱要素３９２０は、格納媒体を加熱するように、発電機３０００によって生成した電力の一部を使用して動作する。
【０３４２】
その結果、所与の長さの時間にわたって、ケーシング３９１０内の格納媒体は、徐々に高温リザーバ３１１０内の高温作動媒体の温度と同様の温度まで加熱される。こうした温度に達する際に、発電機３０００のバルブＡからＧは、高温リザーバ３１１０からの高温作動媒体の代わりにケーシング３９１０からの高温格納媒体が発電機３０００を通して循環するように選択的に切り替えられて、副次的動作モードが定義される。
【０３４３】
特に、その機構は、副次的モードではステップ（ａ）および（ｂ）が以下のように実行されるようになっている：
【０３４４】
ステップ（ａ）および（ｂ）：高温格納媒体が、アキュムレータ機構３９００のケーシング３９１０出口ＧＢＯＵＴからバルブＥ中に流れ：Ｅ１を介して入り、ＥおよびラインＬＫを介して出、→ラインＬＢ２からバルブＢに至り：Ｂ２を介して入り、ＢおよびラインＬＲＩを介して出、→コアを出てラインＬＲ０を介してバルブＤに入り：Ｄを介して入り、Ｄ３およびラインＬＤ３を介して出、→ラインＬＦからバルブＦに至り：Ｆを介して入り、Ｆ１およびラインＬＦ１を介して出てＧＢＩＮを通ってケーシング３９１０に戻る。
【０３４５】
発電機３０００が副次的モードで動作し、高温リザーバ３１１０が上記で説明したように配管によって回避され、したがって、発電機３０００の動作に参加しないことが理解される。これにより、Ａ／Ｃユニットを一時的に停止し、それにより、発電機３０００の全体の電力消費を低減することが可能になる。
【０３４６】
次に図３４に移ると、Ａ／Ｃユニットは作動媒体サブシステム３１００の形態であり、その作動媒体サブシステム３１００は、凝縮器端部３１１２と、蒸発器端部３１２２と、圧縮機機構ＣＰと、膨張バルブ機構ＥＶとを有する。蒸発器端部３１２２は、周囲環境と熱連絡しそこから熱を吸収するように周囲環境に曝露される。凝縮器端部３１１２は、高温の作動媒体を収容した高温リザーバ３１１０を構成するハウジング内に配置される（図示せず）。
【０３４７】
圧縮機機構ＣＰおよび膨張バルブ機構ＥＶは、凝縮器端部３１１２および蒸発器端部３１２２の両方と流体連絡しており、標準的な冷却サイクルを生み出すように動作する。その標準的な冷却サイクルでは、キャリア媒体（図示せず）が、圧縮機機構ＣＰによって圧縮され、凝縮器端部３１１２を貫通し、膨張バルブ機構ＥＶによって膨張し蒸発器端部３１２２に至る。
【０３４８】
圧縮機機構ＣＰが圧縮機（ＣＰ１からＣＰ４）を４つを備え、膨張バルブ機構ＥＶが対応する膨張バルブ（ＥＶ１からＥＶ４）を４つを備えて、４つの作動カプレットＣＰ１−ＥＶ１、ＣＰ２−ＥＶ２、ＣＰ３−ＥＶ３、およびＣＰ４−ＥＶ４が形成されることが確認される。圧縮機ＣＰ１からＣＰ４はそれぞれ、電力消費量が異なり、圧縮比が異なり、膨張バルブＥＶ１からＥＶ４はそれぞれ、膨張率がそれぞれ異なるように構成されている。
【０３４９】
その機構は、作動媒体サブシステム３１００が少なくとも１つのカプレットによって一度に動作し、カプレットは高温リザーバと低温リザーバとの間の必要な温度差に応じてかつ外部周囲環境の温度に従って選択されるようになっている。
【０３５０】
ＣＰ−ＥＶカプレットを、特定の日／年の間に動作するように構成することができる。より具体的には、１つのカプレットは夏の昼間に、別のカプレットは夏の夜に、第３のカプレットは冬の昼間に、第４のカプレットは冬の夜に動作するように構成することができ、発電機３０００の動作がより効率的になる。
【０３５１】
さらに、上記の機構により、４つの圧縮機のうちの１つが機能不全になったときの少なくとも３つのバックアップ用圧縮機が提供される。例えば、夏の夜用の圧縮機が機能不全になった場合は、夏の夜用の圧縮機を修理に出している間に冬の昼間用の圧縮機を使用することができる。
【０３５２】
次に図３５Ａから図３５Ｅに移ると、全体を３３００で示す線形ギア装置が示されており、これは、上記で説明した動力アセンブリ３００の代わりに用いられる。線形ギア３３００はハウジング３３１０を備え、そのハウジング３３１０内には、ラック３３２０が、ギア装置３３００のピニオン機構３３４０Ｒ、３３４０Ｌと係合するように構成されている。
【０３５３】
端部３３１０Ｒ、３３１０Ｌはそれぞれ、対応する開口部３３１２Ｒ、３３１２Ｌをそれぞれ有するように形成されており、それらの開口部３３１２Ｒ、３３１２Ｌは副次的作動媒体と流体連絡しており、その副次的作動媒体は、圧力容器３２００Ｒ、３２００Ｌ内に収容された圧力媒体の圧力が変化する結果、発電機３００の動作中にハウジング３３１０の内外にポンプ輸送される。その結果、ラック３３２０は、ハウジング３３１０の第１の端部３３１０Ｒと第２の端部３３１０Ｌとの間の変化する圧力の下で往復運動する。
【０３５４】
ラック３３２０のねじ山部分３３２４がピニオン機構３３４０Ｒ、３３４０Ｌのピニオン３３４８Ｒ、３３４８Ｌと係合するので、ハウジング３３１０内のラック３３２０の往復運動により、ピニオン３３４８Ｒ、３３４８Ｌがその軸を中心に回転し、それにより、直線運動を回転運動に変換し、これは最後にはドライブ・シャフト３３３２に伝達される。
【０３５５】
ピニオン３３４８Ｒ、３３４８Ｌを担持するシャフト３３４２Ｌ、３３４２Ｒがそれぞれ、ピニオン３３４８Ｒ、３３４８Ｌの回転が一方向のみになるように、その両端にベアリング３３４５Ｌ、３３４５Ｒも具備することが確認される。具体的には、特に図３５Ｃを参照すると、ラック３３２０が左に変位すると、ピニオン３３４８Ｒがその上に装着されたシャフト３３４２Ｒは、その軸を中心に回転して、ピニオン３３４８Ｒが回転する。しかし、同時に、ピニオン３３４８Ｌがその上に装着されたシャフト３３４２Ｌもその軸を中心に回転し、ピニオン３３４８Ｌ自体はベアリング３３４５Ｌによって静止したままである。同様に、ラック３３２０が反対方向に変位する間に、ピニオン３３４８Ｌは回転し、ピニオン３３４８Ｒは静止したままである。
【０３５６】
シャフト３３４２Ｌ、３３４２Ｒを安定させ、さらに、ラック３３２０が変位する間にそれらを自由に回転可能にするために、追加のベアリング３３４４Ｌ、３３４４Ｒが各シャフト３３４２Ｌ、３３４２Ｒに取り付けられている。
【０３５７】
したがって、両方のピニオン３３４８Ｒ、３３４８Ｌが発電機シャフトのギア３３３８と係合するので、２つの方向のうちのいずれかにラック３３２０が変位すると、ギア３３３８が回転し、その結果、シャフト３３３２が回転する。シャフト３３３２の回転を、既知の手法で電気に変換することができる。
【０３５８】
さらに、ハウジング内で往復運動する際にラック３３２０を安定させるために、ギア装置３３００が２つの区切りローラ３３５０Ｒ、３３５０Ｌを有するように設けられ、それらの各ローラは、それぞれのピニオン機構３３４０Ｌ、３３４０Ｒの前方にそれぞれ配置される。それらのローラ３３５０Ｒ、３３５０Ｌは、軸方向にしか移動しないように区切るように、ラックに係合するように構成されている。
【０３５９】
区切りローラ３３５０Ｒ、３３５０Ｌはそれぞれ、シャフト３３５２Ｒ、３３５２Ｌをそれぞれ備え、それらのシャフト３３５２Ｒ、３３５２Ｌ上には、ローラ部材３３５６Ｒ、３３５６Ｌが装着されている。さらに、シャフト３３５２Ｒ、３３５２Ｌの各端部は、ベアリング３３５４Ｒ、３３５４Ｌをそれぞれ具備し、それらのベアリング３３５４Ｒ、３３５４Ｌは、ピニオン機構３３４０Ｒ、３３４０Ｌのベアリング３３４４Ｌ、３３４４Ｒと同様である。組み立ての際には、ローラ部材３３５６Ｒ、３３５６Ｌは、軸方向の移動のみ可能になるように、ラック３３２０のねじ山のない部分３３２２と係合する。
【０３６０】
ドライブ・シャフト３３３２自体もベアリング３３３５を備え、そのため、ラック３３２０がすでに往復運動を止めた場合でも慣性によって自由に回転できることも留意される。
【０３６１】
線形ギア・アセンブリ３３００のラック・アンド・ピニオン機構によりいくつかの大きな利点がもたらされることが理解される：
・一方向におけるストロークの長さが反対方向におけるストロークの長さと同様でない場合でも、ラック３３２０が変位すると、ドライブ・シャフト３３３２が回転する；
・ドライブ・シャフト３３３２のベアリング３３３５によって、一方向におけるラック３３２０の単一のストロークの際、かつラックがその方向の動きを終えた後で、ドライブ・シャフトはさらに回転を続け、したがって、ラックの移動内でも追加の電力を生成することが可能になる；
・線形ギア機構３３００は、その単純な構造および単一のラック３３２０の使用により、上記で説明した動力アセンブリよりも正確である；
・上記で説明した動力アセンブリよりも伝達比をずっと高くする；
【０３６２】
次に図３６Ａから図３６Ｄに移ると、全体を４０００で示す発電機のさらに別の例が示されている。本質的には、発電機４０００は、上記で説明した発電機３０００と同様であるが、いくつかの違いがあり、その一部は以下の通りである：
・圧力容器４２００Ｒ、４２００Ｌを２つしか備えず（８つではなく）、それぞれ圧力容器３２００よりも長いこと；
・前方の供給および後方の出現（ｆｒｏｎｔ  ｆｅｅｄ  ａｎｄ  ｒｅａｒ  ｅｇｒｅｓｓ）、すなわち、作動媒体が圧力容器４２００Ｒ、４２００Ｌにその前方端部から入り、その後方端部から出ること；
・発電機を通る作動媒体の推進はポンプによって行われること；
・動作モードを２つ有するように構成されたバルブ４１４０Ｒ、４１４０Ｌの組み合わせを備えること；
・２つのコンパートメントに分割されそれらの間で動作する熱ポンプを有するアキュムレータ機構４９００を備えること；および
・そのギア装置４３００が、通常のギアの代わりにローラ・ギアを備えること。
【０３６３】
図３６Ａを参照すると、発電機４０００が作動媒体サブシステム４１００と、圧力容器４２００と、発電機アセンブリ４３００と、ラジエータ４４００と、勾配タンク４６００Ｌ、４６００Ｒと、アキュムレータ機構４９００とを備えることが確認される。
【０３６４】
次に図３７Ａから図３７Ｄに移ると、発電機４０００は、４つ（それぞれ２つ）のコア分配機構４１４０Ｌ、４１４０Ｒを備え、圧力容器４２００はそれぞれ、その各端部にコア分配機構４１４０Ｌ、４１４０Ｒを具備する。圧力容器４２００Ｌ、４２００Ｒはそれぞれ、５つのコア４２２０を備え、バルブ４１４０Ｌ、４１４０Ｒはそれぞれ、５つの分配ライン（例えば、図３７Ｂに示す左の圧力容器４２００Ｌの前方端部のＬＡ６からＬＡ１０）および対応する５つのレギュレータ・バルブ（例えば、Ａ６からＡ１０）を介してコア４２２０に連結されていることが留意される。
【０３６５】
各圧力容器４２００Ｌ、４２００Ｒのコア４２２０は、相互連結されて、コネクタを介して単一の流路が形成されることも留意される（例えば、図３７Ｂに示す左の圧力容器４２００Ｌの前方端部のＬＡＣ７−８およびＬＡＣ９−１０、ならびに左の圧力容器４２００Ｌの後方端部のＬＤＣ８−９およびＬＤＣ１０−６）。
【０３６６】
分配機構４１４０Ｌ、４１４０Ｒおよびレギュレータ・バルブは、コア４２２０を通る選択的な平行／線形の流れを可能にするように設計されている。言い換えると、コア４２００は、平行に動作することができ、すなわち、作動媒体が、全てのコア４２２０を取って圧力容器４２００の一方の端部から他方の端部に単一方向に流れるか、あるいは、作動媒体がそれを通って前進する単一の（かつ非常に長い）流路が形成される。
【０３６７】
発電機４０００の動作に関して明らかになるように、ある特定の動作段階では、平行な流れの構成を使用することが有益な場合があり、他の段階では、線形の流れの構成を使用することが有益な場合がある。
【０３６８】
図３７Ａから図３７Ｄを参照しながら発電機の動作の様々な段階を次に説明する圧力容器４２００Ｌ、４２００Ｒの初期の位置から開始するいくつかのステップを以下に提示する。その初期の位置では、右の圧力容器４２００Ｒ内の圧力媒体は、その最高温度（例えば、４２．５℃）に達し、左の圧力容器４２００Ｌ内の圧力媒体は、その最低温度（例えば、７．５℃）に達している。それらの段階を右の圧力容器４２００Ｒに関して以下に説明するが、左の圧力容器４２００Ｌにフェーズをずらして同じことを応用することが理解される：
【０３６９】
高温エネルギー吸収および格納：中温作動媒体（例えば２５℃）は、中温リザーバからラインＬＩＩを介して流れバルブＢに入る：Ｂ２を介して入り、Ｂを介して出てポンプ４１５０Ｒに入り、そこを通って分配機構４１４０Ｒに至りラインＬＢ６に入る→全てのコア（線形の流れの構成）を貫通し→コアを出、ラインＬＣ１０を介してバルブＣに入る：Ｃを介して入り、Ｃ１およびラインＬＣ１を介して出、→バルブＧに入る：Ｇ２を介して入り勾配タンクに至る。勾配タンクに前に格納した水は、（図３７Ｄに示す）ラインＬＨＧＬを通して押しやられ、ラジエータ４４００を介して中間リザーバ４１３０中に入る。その点で、勾配タンク４６００Ｒ内の中間の作動媒体の最も高温の部分（タンクの上部）を約４０℃とすることができ、勾配タンク４６００Ｒ内の中間の作動媒体の最も低温の部分（タンクの底部）を約２７．５℃とすることができる。圧力媒体の温度はこの点で約３０℃とすることができる。
【０３７０】
高温エネルギー回収：中温作動媒体は、勾配タンク４６００Ｒから流れてバルブＧに入る：Ｇを介して入り、Ｇ１およびラインＬＧ１（ＬＡ１）を介して出てバルブＡに入る：Ａ１を介して入り、Ａを介して出、ポンプ４１５０Ｌに入り、そこを通って分配機構４１４０Ｌに至りラインＬＡ６に入り、→全てのコア（線形の流れの構成）を貫通し、→ラインＬＤ１０を介してコアを出、バルブＤに入る：Ｄを介して入り、Ｄ２およびラインＬＤ２を介して出、→ラジエータ・ユニットに入り、勾配タンク４６００Ｌに戻る。このステップ中には、右の勾配タンク４６００Ｒ内の作動媒体は、左の圧力容器４２００Ｌ内の圧力媒体を徐々に加熱し、左の勾配タンク４６００Ｌ内の（約２２．５℃から１０℃の範囲にある）中間の作動媒体は、右の圧力容器４２００Ｒ内の圧力媒体を徐々に約１５℃まで冷却する。
【０３７１】
大幅な冷却：低温の作動媒体（例えば０℃）は、低温リザーバから流れ、ラインＬＣＩを介してバルブＢに入る：Ｂ４を介して入り、Ｂを介して出、ポンプ４１５０Ｒに入り、そこを通って分配機構４１４０Ｒに至りラインＬＢ６に入る、→全てのコアを同時に貫通する（平行な流れの構成）→全てのラインＬＣ６−１０を介してコアを出、バルブＣに入る：Ｃを介して入り、Ｃ３およびラインＬＣ３を介して出、→任意選択でラジエータ４４００を（部分的にでも）通って、低温リザーバ４１２０に戻る。それにより、右の圧力容器４２００Ｒ内の圧力媒体の温度を約７．５℃に低下させることができる。
【０３７２】
低温エネルギーの吸収および格納：中温作動媒体（例えば２５℃）は、中温リザーバからラインＬＩＩを介して流れバルブＢに入る：Ｂ２を介して入り、Ｂを介して出、ポンプ４１５０Ｒに入り、そこを通って分配機構４１４０Ｒに至りラインＬＢ６に入る、→全てのコア（線形の流れの構成）を貫通し、→ラインＬＣ１０を介してコアを出、バルブＣに入る：Ｃを介して入り、Ｃ１およびラインＬＣ１を介して出、→バルブＧに入る：Ｇ２を介して入り、勾配タンクに入る。勾配タンクに前に格納した水は、（図３７Ｃに示す）ラインＬＨＧＬを通して押しやられ、ラジエータ４４００を介して中間リザーバ４１３０中に戻る。その点で、勾配タンク４６００Ｒ内の中間の作動媒体の最も低温の部分（タンクの上部）を約１０℃とすることができ、勾配タンク４６００Ｒ内の中間の作動媒体の最も高温の部分（タンクの底部）を約２２．５℃とすることができる。圧力媒体の温度はこの点で約３０℃とすることができる。圧力媒体の温度をその点で約２０℃とすることができる。
【０３７３】
低温エネルギーの回収：中温作動媒体は、タンク４６００Ｒから流れバルブＧに入る：Ｇを介して入り、Ｇ１およびラインＬＧ１（ＬＡ１）を介して出、バルブＡに入る：Ａ１を介して入り、Ａを介して出、ポンプ４１５０Ｌに入り、そこを通って分配機構４１４０Ｌに至りラインＬＡ６に入る、→全てのコア（線形の流れの構成）を貫通し、→ラインＬＤ６−１０を介してコアを出、バルブＤに入る：Ｄを介して入り、Ｄ２およびラインＬＤ２を介して出、→ラインＬＩＯからラジエータ・ユニットに入り勾配タンク４６００Ｌに戻る。このステップ中には、左の勾配タンク４６００Ｌ内の作動媒体は、右の圧力容器４２００Ｒ内の圧力媒体を約３５℃まで徐々に加熱し、右の勾配タンク４６００Ｒ内の（約２２．５℃から１０℃の範囲にある）中間の作動媒体は、左の圧力容器４２００Ｌ内の圧力媒体を約１５℃まで徐々に冷却する。
【０３７４】
大幅な加熱：高温の作動媒体（例えば５０℃）は、高温リザーバ４１１０からラインＬＨＩを介して流れバルブＢに入る：Ｂ３を介して入り、Ｂを介して出、ポンプ４１５０Ｒに入り、そこを通って分配機構４１４０Ｒに至りラインＬＢ６に入る、→全てのコア（平行な流れの構成）を同時に貫通する、→ラインＬＣ１０を介してコアを出、バルブＣに入る：Ｃを介して入り、Ｃ４およびラインＬＣ４を介して出る、→任意選択でラジエータ４４００を（部分的にでも）通って、高温リザーバ４１１０に戻る。それにより、右の圧力容器４２００Ｒ内の圧力媒体の温度を約４２．５℃に上昇させることができる。
【０３７５】
上記で説明した６つのステップはそれぞれ、所定の期間にわたって、例えば５秒間、継続することができる。しかし、他の機構では、各ステップが異なる期間にわたって継続することが有益なことがある。
【０３７６】
発電機の動作を制御するために、以下のうちいずれか１つを監視するように構成されたコントローラを設けることができる：
・発電機４０００の配管を通る流量；
・バルブの動作モード（開／閉、平行／線形の構成など）；および
・各ステップの長さ。
【０３７７】
図３８を参照すると、発電機４０００は圧力システムを備え、その圧力システムは、発電機３０００に関して上記で説明したものと同様である。圧力容器４２００Ｌ、４２００Ｒはそれぞれ、ワーク・ピストン４２７０Ｌ、４２７０Ｒと補償ピストン４２８０Ｌ、４２８０Ｒとをそれぞれ具備する。ワーク・ピストン４２７０Ｌ、４２７０Ｒはそれぞれ、最後には（図４７に示す）ラック４３２０が内部で往復運動するように、ライン４２７４Ｌ、４２７４Ｒを介してギア装置４３００のハウジングに取り付けられる。
【０３７８】
図３９に移ると、作動媒体サブシステム４１００が熱ポンプの形態で示されている。これは、上記で説明したサブシステム３１００と概して同様であるが、違いは、４つの異なる圧縮機を利用しないが、変化する圧縮比および電力消費の下で動作できる単一のスクリュ・圧縮機を利用し、したがって、周囲環境の状況に対してその動作を調節できることである。
【０３７９】
次に図４０Ａから図４０Ｄに移ると、発電機４２００はさらにアキュムレータ機構４９００を備え、そのアキュムレータ機構４９００は、上記で説明したアキュムレータ３０機構３９００と目的が同様である。しかし、アキュムレータ機構４９００が高温コンパートメント４９１０Ｈおよび低温コンパートメント４９１０Ｃを備え、副次的熱ポンプ４９３０に連結されていることが確認される。その副次的熱ポンプ４９３０の凝縮器端部４９３２は、第１のコンパートメント４９１０Ｈ内に配置され、蒸発器端部４９３４は、第１のコンパートメント４９１０Ｃ内に配置される。
【０３８０】
特に、コンパートメント４９１０Ｈ、４９１０Ｃはそれぞれ、入口ＧＨＩ、ＧＣＩと、出口ＧＨＯ、ＧＣＯをとそれぞれ有し、それらに、対応する入口ラインＬＧＨＩ、ＬＧＣＩおよび出口ラインＬＧＨＯ、ＬＧＣＯがそれぞれ取り付けられる。出口ＧＨＯはコンパートメント４９１０Ｈの上端部に配置され、入口ＧＨＩはコンパートメント４９１０Ｈの底端部に配置されることが確認される。対照的に、出口ＧＣＯはコンパートメント４９１０Ｃの底端部に配置され、入口ＧＣＩはコンパートメント４９１０Ｃの上端部に配置される。
【０３８１】
上記の機構により、高温の作動媒体を高温コンパートメント４９１０Ｈの高温領域から引き抜き、その作動媒体を高温コンパートメント４９１０Ｈの低温領域に戻すことが可能になる。それに応じて、この機構により、低温の作動媒体を低温コンパートメント４９１０Ｃの低温領域から引き抜き、その温度の作動媒体を低温コンパートメント４９１０Ｃの高温領域に戻すことが可能になる。
【０３８２】
したがって、発電機によって供給されるエネルギーの一部を、（上記で説明した例のように）単純なヒータの代わりに、選択的に副次的熱ポンプ４９３０に供給することができ、それにより、４９１０Ｈにおける副次的高温リザーバに供給するだけでなく、４９１０Ｃにおいて低温リザーバにも与える。
【０３８３】
動作の際には、コンパートメント４９１０Ｈおよび４９１０Ｃ内の副次的作動媒体がそれぞれ高温／低温リザーバと同様の温度に達すると、主要な熱ポンプが一時的にその動作を中止している間に発電機の動作に使用することができる。
【０３８４】
さらに、高温コンパートメント４９１０Ｈは、コンパートメント４９１０Ｈ内に収容された格納流体を直接加熱するように構成されたヒータを備える。副次的熱ポンプ４９３０の動作中には、高温／低温コンパートメント内の格納媒体が加熱／冷却の限界に到達できる（すなわち、最高／最低の温度限界に到達する）ことが理解される。そのような場合には、副次的熱ポンプ４９３０の動作を中断することができ、次いで、ヒータを使用して高温コンパートメント４９１０Ｈ内の格納媒体をさらに加熱する。
【０３８５】
上記の機構の下では、副次的熱ポンプ４９３０が中断されると、高温コンパートメント４９１０Ｈ内の作動媒体は高温の作動媒体として使用することができ、低温コンパートメント４９１０Ｃ内の作動媒体は低温／中温の作動媒体として使用される。
【０３８６】
次に図４１Ａから図４１Ｅに移ると、圧力容器４２００およびその内部のコアの構造を説明する。圧力容器４２００は、５つのコア４２２０を内部に収容する外部ハウジング４２２２を備える。圧力容器４２００はシーリング機構も備え、そのシーリング機構は、圧力容器４２００からの漏出を防止し圧力媒体の高い圧力を維持するように構成されたシール４２４２、４２４４、および４２４６を備える。
【０３８７】
コア４２２０はそれぞれ、圧力容器４２００内に撹拌アセンブリ４２３０を具備し、その撹拌アセンブリ４２３０は、圧力媒体をより良好に混合するためにコア４２２０を中心に回転するように構成され、それにより、圧力媒体と、発電機４２００の動作中にコア４２２０内を流れる作動媒体との間の熱伝達がより効率的になる。
【０３８８】
撹拌アセンブリ４２３０は、概して上記で説明したものと同様であり、中心シャフト４２３５上に装着され外付けのモータによって駆動する、中心ギア４２３２と係合したドライブ・ギア４２３４を備える。
【０３８９】
圧力容器４２００が非常に長い（その長さはその公称直径よりもずっと長い）ので、圧力容器４２００に沿って、コア４２２０を支持するように構成された支持機構４２９０が設けられることも確認される。本質的には、これらの支持機構４２９０は支持ディスク４２９３を備え、その支持ディスク４２９３は、その中を通してコア４２２０を受容する孔を有するように形成される。こうした支持機構４２９０はそれぞれ、望ましくない漏出を防止するためのシーリング部材４２９５、４２９７も具備する。
【０３９０】
次に、図４２Ａから図４５Ｃを参照すると、図にはコアの構造の様々な例が示されている。これらの例はコアの前方端部の構造を示すことが留意される。
【０３９１】
特に図４２Ａから図４２Ｅを参照するとコア４２２０’示されており、そのコア４２２０’は、コア本体４２２１’と、静的な流れ軸を収容する中心コア空隙４２２２’とを備える。
【０３９２】
前方端部の近くでは、流れ軸の第１の部分４２２３’が滑らかであり、空隙４２２２’の断面全体を占有しないことが確認される。さらに、ことが確認されるコア本体４２２１’は前方部分で、その内面にのみ粗面４２２６’を有するように形成されている。それとは反対に、流れ軸の第２の部分４２２４’は、空隙４２２２’の断面全体を占有するらせんとして形成される。さらに、コア本体４２２１’が第２の部分で、その内面と外面の両方に粗面４２２６’を有するように形成されていることが確認される。流れ軸は中空であり、内側チャネル４２２３Ｏを有するように形成されることも確認される。
【０３９３】
内面と外面の両方に粗面４２２６’が形成されたリッジは、外面にあるリッジの頂点が内面にある溝に位置合わせされるように、互いに位置合わせされることが留意される。それにより、コアの軸に垂直にとった任意の所与の断面においてコアの厚さが均一になる。
【０３９４】
上記の設計の一利点は、圧力容器内における第１の部分の位置にある。図４１Ａから４１Ｅから確認できるように、コアの第１の部分は、シール４２４２、４２４４、４２４６の領域に配置され、それにより、圧力媒体との熱交換プロセスに関与しない。したがって、第２の部分と同じ構造を有する必要はなく、図示のような単純化した設計に維持することによってコストを削減することができる。
【０３９５】
特に図４２Ｄを参照すると、粗面４２２６’がコアの中心から完全に径方向に延在しない歯の形態であることが確認される。そうではなく、歯は、コア４２２０中を流れる作動媒体が歯の方向に旋回するようにわずかに角度をもって延在し、歯と歯の間を貫いて、熱交換プロセスを良好にすることが可能である。
【０３９６】
次に図４３に注目すると、図４２Ａから図４２Ｅに示すのと同様の設計を有するコア４２２０’’が示されており、その違いは、第１の部分を貫通する作動媒体がコアのうちの熱交換プロセスに参加しない部分を加熱／冷却する際にそのエネルギーを浪費しないように、隔離スリーブ４２２７’’を使用して、コア４２２０’’の第１の部分が隔離されていることである。
【０３９７】
次に図４４Ａから図４５Ｃに移ると、２つの追加のコア４２２０’’’および４２２０ＩＶが示されており、これらは、上記で説明したコア４２２０’および４２２０’’と同様の設計である（同様の要素は、対応するプライム符号を付けた同様の参照番号で示している）。コア４２２０’’および４２２０ＩＶと上記で説明したコアとの間の主な違いは、円錐／ピラミッド形の突起の形態ではなくリングの形態の粗面の設計にある。こうした設計は、製造がわずかに簡単であり、製造コストが低い。
【０３９８】
次に図４６Ａから図４６Ｄに移ると、圧力容器４２００のアセンブリが示されている。コア４２２０およびそれに関係する全ての機械要素（ファン機構、ギア、ドライブ・シャフトなど、本明細書では「コア・アセンブリ」）が全てスリーブ部材４２００に囲繞されることを確認することができる。スリーブ部材４２００は、硬い材料から形成され、コア・アセンブリ全体を機械式に支持するのに十分な厚さを有する。例えば、スリーブ部材４２００は、スチールから作製することができ、数ミリメートルの厚さを有することができる。
【０３９９】
上記の機構の下では、まずコア・アセンブリ全体を完全に組み立て、それをスリーブ部材４２００で囲繞し、その次にのみ、囲繞されたアセンブリを圧力容器ケーシング４２００中にスライドすることが可能である。さらに、修理およびメンテナンスのためには、囲繞されたコア・アセンブリを圧力容器４２００から（例えば、引き出して）取り外し、適切なスリーブ部材４２００を取り外し、必要なメンテナンスを行うことが可能である。
【０４００】
スリーブ部材４２００の断面が半円形（すなわち、パイプを半分にした形状）であり、こうした２つの部材がコア・アセンブリの一部を囲繞するときにそれらの間に隙間Ｇが残る（図４６Ｃ、図４６Ｄ参照）ことも確認される。隙間Ｇにより、スリーブ部材４２００Ｓとコア・アセンブリとの間に画定された内側領域と、スリーブ部材４２００Ｓと圧力容器４２００のケーシング４２２２との間の外側領域との間に、圧力媒体が流体連絡する。
【０４０１】
シール機構がシール４２４４を備え、そのシール４２４４は本質的に３つの別々の部品から作製されており、スリーブ４２２０Ｓ中に挿入されコア４２２０上に装着されると、これらは互いに近くに押圧されて、圧力容器４２００に必要なシールが設けられることも留意される。
【０４０２】
次に図４７に移ると、改良型のギア装置４３００が示されており、そのギア装置４３００は、ラック４３２０と係合したローラ・ピン・ピニオン４３４８Ｒ、４３４８Ｌと、ドライブ・シャフト４３３２と係合したギア３３４９Ｒ、３３４９Ｌとを備える。ローラ・ピン・ピニオン３３４８Ｒ、３３４８Ｌは、接触面積が増大し歯の形状を単純にしたことにより、通常のギアの係合に対してずっと高い効率をもたらす。他の全ての面で、ギア装置４３００はほぼ同じ様に動作する。
【０４０３】
しかし、ローラ・ピン・ピニオン４３４８Ｒ、４３４８Ｌは、その軸を中心に自由に回転するので、ギアに低摩擦の利点をもたらす。
【０４０４】
図４８Ａから図４８Ｃに移ると、作動媒体サブシステム４１００’の別の例が示されており、図では、各高温／低温リザーバ４１１０、４１２０がそれぞれ複数のコンパートメントに分割されている。コンパートメントは、互いに流体連絡しているが、サブシステム４１００を出て圧力容器４２００Ｌ、４２００Ｒに向かう作動媒体と、熱交換プロセスを行った後にサブシステム４１００に入る作動媒体との間の混合を依然として遅らせる。こうした機構は、発電機の構成をより効率的にすることができる。
【０４０５】
次に図４９Ａから図４９Ｈに移ると、直径Ｄよりもずっと長い長さＬの圧力容器４２００’が示されている。圧力容器４２００’は、図４１Ａから図４１Ｄに関して上記で説明したような支持アセンブリ４９２０’も備えるが、それとは対照的に、本例では、各コア４２２０’は単一のコアではなく、コア・セグメントから形成されている。連続した２つのセグメントはそれぞれ、それらの間に配置された支持アセンブリ４２９０’において互いに隣接している。
【０４０６】
２つのコア・セグメントが隣接するためには、それらのセグメントの間にインサートが導入され、それらの間で流体連絡するようにそれぞれコア内で受容される。コア・セグメントが圧力容器内に完全に収容され、圧力容器の端部ではインサートのみが突出することも図４９Ｂから確認される。インサート４２９９’自体は、高い熱伝達係数を必要としない材料、例えば、プラスチックから作製することができる。
【０４０７】
支持アセンブリ４２９０’においてインサートによって隣接するときは、連続した２つのコア・セグメントは、互いに対してある特定の移動の自由度を有する。互いに対するコアの変位を低減するためには、支持アセンブリ４２９０’は、コアのファン機構がそれを中心に自由に回転できるようにするベアリング４２９３’を備える。
【０４０８】
特に図４９Ｄを参照すると、ベアリング４２９３’は自己整列タイプのものであり、ベアリング・ボール４２９５’のハウジング４２９４’が湾曲した形状であり、コアが設けられ、ファン機構が装着され、ある特定の制御可能な自由度を有する。
【０４０９】
図４９Ｆおよび図４９Ｇを参照すると、支持アセンブリ４２９０’がより明確に示されている。その支持アセンブリ４２９０’は、ディスク形であり、コアおよびドライブ・シャフトＤＳの数と同じ数の複数の開口部を有するように形成されている。
【０４１０】
次に図４９Ｈに注目すると、開口部４２８７を介してボルト４２８５によってコア・アセンブリに取り付けられたスリーブ部材４２００’が示されている。開口部４２８７が円形でなく、わずかに長くなっていることが確認される。囲繞されたコア・アセンブリがまず圧力容器４２００’中に導入され、その次にのみ圧力容器が高圧（例えば、６０００気圧）で予め導入されることを理解されたい。こうした圧力下では、圧力容器は、わずかに長くなってよく、したがって、ボルトを保持する開口部はは、ある特定の自由度をもたらすはずである。こうした機構は、スリーブ部材４２００’のボルトに関してだけでなく、圧力容器内の他のボルトで留められた要素にも有効である。
【０４１１】
さらに、少なくとも圧力容器内のほとんどのボルト取り付け具（すなわち、ねじ孔にねじ込まれるボルトまたはねじを有する取り付け具）の場合には、せん断力を低減するためにボルトの両側（その頭部および端部）の負荷を等しくするように、ねじ孔のうちのボルトに占有されない部分の間と流体連絡させるねじ山内に孔を形成することが有益な場合がある。
【０４１２】
本願の発電機の構成および機構の上記の例全てに関して、以下の計算を適用することができる：
【０４１３】
基本データ：
・概して、発電機４０００を、入力電力の約２．２４倍を供給する、すなわちＷＯＵＴＰＵＴ＝２．２４ＷＩＮＰＵＴになるように構成することができる。当然、出力電力の一部を発電機の動作に戻すように供給する場合は、有効出力電力は、約１．２４ＷＩＮＰＵＴ（２．２４ＷＩＮＰＵＴ−ＷＩＮＰＵＴ）である；
・標準的な熱ポンプの平均的効率は、５０〜７０％の範囲とすることができ、すなわち、理論上ＷＯＵＴＰＵＴ＝１０ＷＩＮＰＵＴをもたらすはずであるＣＯＰ１０の場合は、実際の出力が５〜７ＷＩＮＰＵＴの範囲にある。この計算のために、効率を５５％に仮定する；
・本計算のために選択されたＣＯＰは８であり、高温作動媒体と低温作動媒体との間の温度差は約４０℃である；
・発電機は、圧力媒体に供給される熱の約３０％を、モータ・アセンブリを介して出力エネルギーに変換することができ、すなわち、圧力媒体に供給される熱量Ｑの場合は、（予め導入する約６０００気圧の下での臭化エチルの特性に基づいて）約０．３Ｑが実際の出力に変換される；
・エネルギー回収機構により、圧力媒体内の残りの熱量の約５０〜６６％の回収が可能になる；
【０４１４】
上記のパラメータ下では、発電機は以下のように動作することができる：
【０４１５】
発電機の熱ポンプ内で（高温リザーバと低温リザーバとの間に４０℃の差を生み出すように）１．００ｋＷｈの電気エネルギーを供給すると、４．４０ｋＷｈの熱エネルギーが供給され、これは圧力媒体に供給される熱量である。理論上、適切な温度およびＣＯＰ８において４０℃の温度範囲はより多くの電力を生成するはずであるが、熱ポンプの効率が５５％なので出力は１ｋＷｈ×８×５５％＝４．４０ｋＷｈになる。
【０４１６】
最終的に圧力媒体に供給される熱のうちの３０％しか出力エネルギーに変換されないので、上記の計算によると約１．３２ｋＷｈの電気エネルギーを生み出す。これは、圧力媒体内の残りの熱が約４．４０−１．４０＝３．００ｋＷｈである（システム内の様々な熱損失を考慮して１．３２の代わりに１．４を使用している）。
【０４１７】
圧力媒体内の残りの熱量の６０％を回復すると、１．８０ｋＷｈが回収される（３．００×０．６＝１．８０ｋＷｈ）。したがって、圧力媒体に供給される４．４０ｋＷｈのうちの１．８０が回収され、それにより、発電機の各動作サイクルで圧力媒体に供給されるべき追加の熱は４．４０−１．８０＝２．６０になる。
【０４１８】
言い換えると、各サイクルにおいて、熱量約２．６０ｋＷｈが差熱モジュールによって供給され、熱量約１．８０が回収機構によって供給されて、１．３２ｋＷｈを生み出す際に発電機の動作に必要な熱量４．４０ｋＷｈが生み出される。
【０４１９】
上記の機構の下では、必要な熱２．６０ｋＷｈを供給するために、差熱モジュールの熱ポンプは、上記で提案したようなＣＯＰ＝８の場合に、ここでは（１ｋＷｈではなく）０．５９ｋＷｈしか必要としない。これにより、発電機の動作の開始時に、すなわち、その動作の最初のサイクルでは、入力電力として１ｋＷｈが供給されるが、回収機構が実行されると、発電機の連続動作の間にすぐに０．５９ｋＷｈになる。
【０４２０】
要約すると、発電機の連続動作の際に（起動後に）、出力エネルギー１．３２ｋＷｈを供給するには、発電機は、０．５９ｋＷｈの一定の供給を必要とし、それにより、入力／出力比１．３２／０．５９＝２．２４：１が生み出される。
【０４２１】
低温範囲で、例えば、４０℃でなく３０℃で発電機を動作させ、それにより、場合によっては発電機の各動作サイクルの有効出力を増大させる（１．３２ｋＷｈの代わりに１．６７ｋＷｈ）ことが可能であると留意されたい。しかし、これにより、時間当たりのサイクル数が低下することにもなり、それにより、発電機の発生エネルギー全体が減少する。
【０４２２】
上記の計算は、材料、ＣＯＰ、温度範囲などに依存する特定のパラメータに関して、様々な損失、熱放散、補償因子などを考慮に入れて提供される。これらのパラメータは、発電機の動作による最終結果を異なるものにするために変えることができ、その最終結果は、上記で提示した結果を超えることができる（それより低くすることも可能である）。
【０４２３】
本願の主題が属する分野の当業者は、本願の主題の範囲から逸脱することなく、必要な変更を加えて多数の改変、変更、および修正を実行できると容易に理解するであろう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１７Ｅ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１８Ｅ】
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【図１８Ｆ】
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【図１８Ｇ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図１９Ｅ】
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【図１９Ｆ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２０Ｅ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２１Ｅ】
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【図２１Ｆ】
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【図２１Ｇ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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【図２３Ｅ】
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【図２３Ｆ】
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【図２４Ａ】
0005890826.tif 000096
【図２４Ｂ】
0005890826.tif 000097
【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２５Ａ】
0005890826.tif 000100
【図２５Ｂ】
0005890826.tif 000101
【図２６Ａ】
0005890826.tif 000102
【図２６Ｂ】
0005890826.tif 000103
【図２７Ａ】
0005890826.tif 000104
【図２７Ｂ】
0005890826.tif 000105
【図２７Ｃ】
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【図２７Ｄ】
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【図２７Ｅ】
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【図２８Ａ】
0005890826.tif 000109
【図２８Ｂ】
0005890826.tif 000110
【図２９Ａ】
0005890826.tif 000111
【図２９Ｂ】
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【図２９Ｃ】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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【図３０Ｃ】
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【図３１Ａ】
0005890826.tif 000117
【図３１Ｂ】
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【図３２Ａ】
0005890826.tif 000119
【図３２Ｂ】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３３Ｃ】
0005890826.tif 000123
【図３４】
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【図３５Ａ】
0005890826.tif 000125
【図３５Ｂ】
0005890826.tif 000126
【図３５Ｃ】
0005890826.tif 000127
【図３５Ｄ】
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【図３５Ｅ】
0005890826.tif 000129
【図３６Ａ】
0005890826.tif 000130
【図３６Ｂ】
0005890826.tif 000131
【図３６Ｃ】
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【図３６Ｄ】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３７Ｃ】
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【図３７Ｄ】
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【図３７Ｅ】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０Ａ】
0005890826.tif 000141
【図４０Ｂ】
0005890826.tif 000142
【図４０Ｃ】
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【図４０Ｄ】
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【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
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【図４１Ｃ】
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【図４１Ｄ】
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【図４１Ｅ】
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【図４２Ａ】
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【図４２Ｂ】
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【図４２Ｃ】
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【図４２Ｄ】
0005890826.tif 000153
【図４２Ｅ】
0005890826.tif 000154
【図４３】
0005890826.tif 000155
【図４４Ａ】
0005890826.tif 000156
【図４４Ｂ】
0005890826.tif 000157
【図４４Ｃ】
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【図４５Ａ】
0005890826.tif 000159
【図４５Ｂ】
0005890826.tif 000160
【図４５Ｃ】
0005890826.tif 000161
【図４６Ａ】
0005890826.tif 000162
【図４６Ｂ】
0005890826.tif 000163
【図４６Ｃ】
0005890826.tif 000164
【図４６Ｄ】
0005890826.tif 000165
【図４７】
0005890826.tif 000166
【図４８Ａ】
0005890826.tif 000167
【図４８Ｂ】
0005890826.tif 000168
【図４８Ｃ】
0005890826.tif 000169
【図４９Ａ】
0005890826.tif 000170
【図４９Ｂ】
0005890826.tif 000171
【図４９Ｃ】
0005890826.tif 000172
【図４９Ｄ】
0005890826.tif 000173
【図４９Ｅ】
0005890826.tif 000174
【図４９Ｆ】
0005890826.tif 000175
【図４９Ｇ】
0005890826.tif 000176
【図４９Ｈ】
0005890826.tif 000177
【図Ａ】
0005890826.tif 000178
【図Ｂ】
0005890826.tif 000179
【図Ｃ】
0005890826.tif 000180
【図Ｄ】
0005890826.tif 000181
【図Ｅ】
0005890826.tif 000182
【図Ｆ】
0005890826.tif 000183
【図Ｇ】
0005890826.tif 000184
【図Ｈ】
0005890826.tif 000185