(57)【要約】共振発電システム（１０）は、共振器（１４）、エネルギー源（１８）、および発電機（２２）を備える。共振器（１４）は、共振要素の共振運動を提供する。共振器（１４）は、質量（２６）およびばね要素（４２）を備えることができる。エネルギー源（１８）は共振器（１４）に動作可能に結合されて、共振要素の共振運動を維持する。エネルギー源は脈動線形燃焼器（４６）でもよい。発電機（２２）は、共振器（１４）に動作可能に結合され、共振器（１４）によって駆動されて、共振運動から電力を発生させる。
2005519572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）共振要素の共振運動を提供するように構成された共振器と、
ｂ）前記共振器に動作可能に結合されて前記共振要素の共振運動を支持するエネルギー源と、
ｃ）前記共振器に動作可能に結合され前記共振器によって駆動され、前記共振運動から電力を発生させるように構成された発電機とを備える、共振発電システム。
【請求項２】
前記共振器が、
ａ）ベースと、
ｂ）一端で前記ベースに結合されたばね要素と、
ｃ）前記ばね要素の他方の端部に結合され、前記ベースに対して共振運動を行うように構成された質量とを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記エネルギー源が、
ａ）混合室および排気口を有する細長い燃焼管と、
ｂ）前記燃焼管の前記混合室に結合され、前記燃焼管に燃料を供給するように構成された燃料源と、
ｃ）前記燃料に点火するように構成された、前記燃焼管内の点火装置とを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
ａ）前記燃焼管の前記排気口に結合されたシリンダと、
ｂ）前記シリンダ内に往復可能に配置されたピストンと、
ｃ）前記ピストンと前記共振器の間に結合され、前記ピストンの運動を前記共振器に伝達するように構成されたプッシュロッドとをさらに備える、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記燃焼管が、前記共振器の共振振動数に対応して前記排気口から外に脈動燃焼ガスを生成するように構成されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記燃焼管の径が、約１１００ミクロン未満である、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記発電機が磁石およびコイルを備えており、そのうちの１つが前記共振器に取り付けられ移動経路に沿って共振運動を行うように構成され、他方の１つが前記移動経路に隣接した固定位置に配置され、前記磁石およびコイルが互いに可動に配置されて前記磁石の磁界が前記コイル内で電流を誘起することができるようになされている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記共振器が、
ａ）ベースと、
ｂ）一端で前記ベースに結合されたばね要素と、
ｃ）前記ばね要素の他方の端部に結合され、前記ベースに対して共振運動を行うように構成された質量とを備え、
前記エネルギー源が、
ｄ）混合室および排気口を有する細長い燃焼管と、
ｅ）前記燃焼管の前記混合室に結合され、前記燃焼管に燃料を供給するように構成された燃料源と、
ｆ）前記燃焼管内に配置され、前記燃料に点火するように構成された点火装置とを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記共振器が振動数約５０Ｈｚ〜２ＫＨｚで共振する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
ａ）共振要素の共振運動を提供するように構成された共振システムと、
ｂ）前記共振システムに動作可能に結合され、脈動燃焼ガスを生成して前記共振システムの共振運動を支持するように構成された燃焼管と、
ｃ）磁石およびコイルの１つが前記共振システムに取り付けられ、移動経路に沿って共振運動を行うように構成され、他方の１つが前記移動経路に隣接した固定位置に配置され、前記磁石およびコイルが互いに可動に配置されて前記磁石の磁界が前記コイル内で電流を誘起することができるようになされた磁石およびコイルとを備える、共振発電システム。
【請求項１１】
前記共振システムが、
ａ）ベースと、
ｂ）一端で前記ベースに結合されたばね要素と、
ｃ）前記ばね要素の他方の端部に結合され、前記ベースに対して共振運動を行うように構成された質量とを備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
ａ）前記燃焼管の前記排気口に結合されたシリンダと、
ｂ）前記シリンダ内に往復可能に配置されたピストンと、
ｃ）前記ピストンと前記共振システムの間に結合され、前記ピストンの運動を前記共振器に伝達するように構成されたプッシュロッドとをさらに備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記燃焼管が、前記共振システムの共振振動数に対応して前記排気口から外に脈動燃焼ガスを生成するように構成されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記共振器が、振動数約５０Ｈｚ〜２ＫＨｚで共振する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記燃焼管の径が、約１１００ミクロン未満である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
ａ）共振運動を行うように構成された共振構造であって、
１）ベース、
２）一端で前記ベースに結合されたばね要素、および
３）前記ばね要素の他方の端部に結合され、前記ベースに対して共振運動を行うように構成された質量を備えた共振構造と、
ｂ）前記共振構造に動作可能に結合されて共振運動を支持するエネルギー源であって、
１）混合室および排気口を有する細長い燃焼管、
２）前記燃焼管の前記混合室に結合され、前記燃焼管に燃料を供給するように構成された燃料源、および
３）前記燃焼管内に配置され、前記燃料に点火するように構成された点火装置を備えたエネルギー源と、
ｃ）前記共振構造に動作可能に結合され、前記共振構造によって駆動され、前記共振運動によって電気を発生するように構成された発電機とを備える、発電システム。
【請求項１７】
前記発電機が磁石およびコイルを備えており、そのうちの１つが前記共振構造に取り付けられ、移動経路に沿って共振運動を行うように構成され、他方の１つが前記移動経路に隣接した固定位置に配置され、前記磁石およびワイヤが互いに可動に配置されて前記磁石の磁界が前記コイル内で電流を誘起することができるようになされている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記共振器が、振動数約５０Ｈｚ〜２ＫＨｚで共振する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記燃焼管の径が、約１１００ミクロン未満である、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電気を発生させる共振システムまたは構造を含む共振発電システム、および共振構造を駆動する脈動燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械構成における革新的変化が起こり、エネルギーの働きを生み出すが計算を行わない古典的機械と計算だけを行う古典的システムが合併されて、前進的に自動化が進められている計算を行うシステムが形成されている。自動車、軍事システム、ロボット、総合的環境へのインターフェース、消費者製品、および他の作動する情報駆動型機械は、増え続けるアクチュエータおよびセンサがデジタル制御装置を使用して閉ループで操作されて、性能および柔軟性を向上させるシステムの例である。こうした新型機械の進歩率を維持するには、アクチュエータ、センサ、およびコンピュータ、並びにこれらを製造するのに使用される材料、構造、およびプロセスのバランスのとれた開発が必要である。
【０００３】
あまり注目されていない一難問は、特に、大きい変位および力の能力を有するコンパクトで一体型の高出力密度のアクチュエータを使用して作動させることである。この問題は、一体型作動システムの設計が、多くの相反する制約を同時に満たさなければならないという複雑な問題を抱えていることにある。実際、アクチュエータをサブシステムとして考えた場合、一体型作動システムを形成する３つの基本要素、すなわち、１）エネルギー供給、２）エネルギー変換システム、および３）出力装置に必要とされる、改良または革新的新手法が明らかになる。
【０００４】
たとえば、圧電または磁歪アクチュエータなどスマート材料のアクチュエータの場合、効率のよいコンパクトなエネルギー供給、電力変調電子部品、および動作の増幅機構についての要件により、達成可能なシステムレベル出力密度（力の変位の帯域幅密度）が、単にスマート材料だけの内在的出力密度を見て考えられていたよりもはるかに小さくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エネルギー供給または発電システムを開発することは有利であると考えられている。さらに、効率的でコンパクトな発電システムを開発することは有利であると考えられている。
【０００６】
本発明は、共振器、エネルギー源、および発電機を備えた共振発電システムを提供する。この共振器は、共振要素の共振運動を提供する。エネルギー源は、共振システムに動作可能に結合されて、共振要素の共振運動を維持する。発電機は、共振システムに動作可能に結合され、共振システムによって駆動されて、共振運動から電力を発生させる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、共振器は、質量およびばねなど共振構造を含むことができる。ばね要素は、ベースに結合された一端、および質量に結合された他方の一端を有することができる。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、エネルギー源は、脈動燃焼装置を備えることができる。このエネルギー源または脈動燃焼装置は、混合室および排気口を有する細長い燃焼管を備えることができる。燃料源は、燃焼管の混合室に結合されて、燃料を燃焼管に供給することができる。点火装置を燃焼管内に配置して、燃料に点火することができる。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、燃焼管をピストン／シリンダ構成によって共振器に結合することができる。シリンダを燃焼管の排気口に結合することができ、ピストンをシリンダ内に往復可能に配置し排気ガスによって駆動することができる。プッシュロッドをピストンと共振器の間に結合して、ピストンの運動を共振器に伝達することができる。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、燃焼管は、共振器の共振振動数に対応して排気口から外に脈動燃焼ガスを生成するように構成することができる。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、発電器は、磁石およびコイルを備えることができる。この磁石またはコイルのうちの１つは共振器に取り付けられ、移動経路に沿って共振運動を行うように構成され、磁石またはコイルの他方の１つは、移動経路に隣接して配置される。したがって、この磁石およびコイルは、互いに可動に配置されて、磁石の磁界がコイル内で電流を誘起することができるようになされている。
【００１２】
本発明のさらなる特徴および利点を、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明で述べるが、それらは共に本発明の特徴を例で示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の原理の理解を進める目的で、次に、図面で示した例示の実施形態を参照し、これを説明するために特定の言語を使用する。しかし理解されるように、それによって本発明の範囲は限定されないものとする。本開示を所有する当業者には思いつくであろう、本明細書で示した本発明の特徴のいかなる変更およびさらなる修正、並びに本明細書で示した本発明の原理のいかなる追加の態様も本発明の範囲内であると考えられるものとする。
【００１４】
図１で示したように、本発明による、全般的に１０で示した共振発電システムは発電用に示してある。発電は、こうしたシステム１０の使用から利益を得ることができる分野の一例である。こうしたシステム１０、またはそれから発生する電気を、上記のコンパクトな一体型高出力密度のアクチュエータで使用することができる。共振発電システム１０は、共振器１４、エネルギー源１８、および発電機２２を備える。
【００１５】
共振器１４は、共振要素における共振運動を提供する。共振構造のいくつかの態様は、参照により本明細書に組み込む、２０００年７月２８日に出願の米国特許出願第０９／６２７，８５２号に開示されている。共振器１４または共振構造は、運動と位置エネルギー状態の間、または最大と最小の運動と位置エネルギーの間で行き来する質量およびばね要素を備えることができる。こうした共振構造は、摩擦などの損失が最小の状態で、長期間または連続して共振あるいは振動することができる。また、この共振器は、発電機に対してエネルギーを失う。
【００１６】
共振器１４または共振構造は、質量ｍを持つ、運動する本体、部材、要素、または質量２６を備える。共振器１４または質量２６は、移動経路に沿って矢印３８で示したように前後に共振または振動する。共振器１４または共振構造は、ばね要素４２またはカンチレバービームなど、エネルギー蓄積および放出システムも備える。ばね要素４２は屈曲し、または曲がって、エネルギーを蓄積かつ放出する。したがって、質量２６およびばね要素４２は、共振または振動３８を行う共振器１４または共振構造を形成する。共振器１４または質量２６が前後に振動するとき、それは揺れの左端の最大位置エネルギー（かつ最小運動エネルギー）の位置から、揺れの中央範囲を通過するときに最大運動エネルギー（かつ最小位置エネルギー）の位置を通って、揺れの右端の最大位置エネルギー（かつ最小運動エネルギー）の位置まで移動する。
【００１７】
共振器１４または共振構造は、最小の損失で長期間または連続して共振あるいは振動することができる。こうした共振構造は、通常、摩擦などの損失を受け、それによって共振構造が共振を実際に停止することになる。したがって、全般的に１８で示したエネルギー源を共振器に動作可能に結合して、共振または振動運動を維持するようにする。エネルギー源１８は、共振器１４または質量２６に力を加えて共振を維持する。
【００１８】
図２を参照すると、エネルギー源１８は、脈動線形燃焼器４６を備えて、共振器１４を作動させるための熱ガスまたは駆動力を提供することができる。エネルギー源１８または脈動線形燃焼器４６は、混合室５４および排気口５８を有する細長い燃焼管５０を備えることができる。燃料源は、管５０または混合室５４に結合することができ、燃料源６４と酸化剤源６８の両方を備えることができる。燃料源、または燃料および酸化剤は、燃料を燃焼管５０に供給する。点火装置７２を燃焼管５０内に配置して、燃料に点火することができる。
【００１９】
脈動線形燃焼器のいくつかの態様は、参照により本明細書に組み込む、１９９９年１１月１２日に出願の米国特許出願第０９／４３９，４７３号に開示されている。燃料源６４および／または酸化剤源６８は、燃料および酸化剤を保持するためのリザーバあるいはタンク、およびタンクと燃焼管５０の間に結合されて燃料を燃焼管に輸送する燃料管路を備えることができる。弁７６を燃料源と燃焼管５０の間に配置し、または燃料管路に結合して、燃料または酸化剤の流れを制御することができる。操作の際に、脈動線形燃焼器４６は、燃料を燃料源から燃料管路を介して燃焼管５０に輸送する。燃料および／または酸化剤を選択して、それらが管５０または混合室５４内で混合された燃料になってから可燃性になるようにする。
【００２０】
図３を参照すると、管５０は混合燃料で徐々に充填され、混合室５４に近接する吸入端から排気口５８まで充填される。混合燃料は、管５０が実質的に充満され、混合燃料が点火装置７２に至るまで点火されない。混合燃料は、点火装置７２による点火の直後、即時に完全には燃焼しない。燃焼器４６のパラメータを選択して、混合燃料が最初に点火装置７２のある点火位置付近で燃焼し、その後、燃焼が消火端部に到達するまで管５０を通って戻るように混合燃料を燃焼させることができる。非混合燃料は、混合されるまで燃焼しないように選択されているため、燃焼プロセスにより管５０内に存在する混合燃料全てが燃焼した後に、消火端部に到達すると、燃焼プロセスにより消火端部で自動的に消火される。一方、以下に記載するように、混合燃料が燃焼するときに、燃焼プロセスにより膨張する排気物が管５０から外に押し出されて、作動可能な物体を作動させ、または共振器１４の共振を維持する。
【００２１】
さらに図６を参照すると、同じまたは様々な径の燃焼管５０のアレイ７７を使用して、焼成プロファイルと呼ばれるものを生成することができる。焼成プロファイルは、アレイ７７内の個々の管５０の点火、燃料の流量を制御し、点火の順次のタイミングを変えることによって、生成することができる。たとえば、ある焼成プロファイルでは、アレイの周辺に位置する管だけに火をつけ、または点火してもよい。別のプロファイルでは、先ず周辺の管に点火し、次いでアレイの中心に向かって次の管の内周の層に順次に点火し、中心の管に到達するまで順繰りに連続して層に点火してもよい。上部半分だけに一度に点火し、または最大径の管だけに点火するなど、多数の燃焼が考えられる。さらに、図７を参照すると、様々な長さの管７８をアレイ７９に使用することができる。したがって、様々な径の管を使用する他に、様々な長さの管を使用して、または両方の変数の組合せを使用して、様々な焼成プロファイルを達成することができる。ゆえに、多様な長さおよび径のアレイの様々な設計について焼成プロファイルを制御することによって、様々な圧力または音波のシーケンスを確立することができる。焼成プロファイルを選択して、共振構造または共振器の所望の共振を維持することができる。
【００２２】
図４および５を参照すると、発電機２２は共振器１４に動作可能に結合され、共振器１４によって駆動されて、共振運動から電力を発生させることができる。発電機２２は、互いに可動に配置された磁石８０およびコイル８４を備えて、磁石８０の磁界が、コイル８４内で電流を誘起できるようにし、それをマイクロマシンシステムなどで要望どおりに使用することができる。コイル８４を共振器１４に取り付け、質量２６と共に移動経路に沿って共振運動を行うように構成することができる。コイル８４をばね要素またはカンチレバービーム４２に取り付け、質量２６を形成し、または形成するのを助けることができる。磁石８０を電磁作用に対して所望の距離にコイル８４の移動経路に隣接して配置することができる。当然理解されるように、磁石８０およびコイル８４の位置を交換して、磁石を共振器上に配置し、コイルを磁石の移動経路に隣接して配置することもできる。ワイヤ８６をコイル８４と出力装置の間に取り付けて、システム１０を所望の出力装置に電気的に接続することができる。この出力装置は、様々な電子装置を備えて、システム１０の電気的出力をさらに変調することができる。
【００２３】
やはり図１を参照すると、エネルギー源１８または脈動線形燃焼器４６を共振器１４に動作可能に結合することができる。ピストン／シリンダ装置８８を燃焼管５０に結合して、燃焼管５０から排気ガスを受けることができる。ピストン／シリンダ装置８８は、燃焼管５０に結合されたシリンダ９０、およびシリンダ９０内に可動に、または往復可能に配置されたピストン９４を備えることができる。上述のように、混合燃料が燃焼するときに、燃焼プロセスにより膨張する排気は管５０からシリンダ９０内に押し出され、それによってシリンダ９０内の圧力が高くなる。シリンダ９０への加圧を使用して、ピストン９４を駆動することができる。燃焼管５０からの排気または燃焼ガスは、シリンダ９０内に受けられ、ピストン９４に力を加え、ピストン９４をシリンダ９０内で変位させる。排気口９８をシリンダ９０内に形成して、排気または燃焼ガスをシリンダ９０から排出することができる。排気口９８は、ピストン９４が１つの位置で排気口９８を閉鎖し、または覆い、異なる第２の位置で排気口９８を露出するように配置することができる。したがって、ガスはピストン９４を第２の位置に駆動し、次いでシリンダ９０から逃げて、ピストン９４が第１の位置に戻ることができるようにする。
【００２４】
プッシュロッド１０２をエネルギー源１８と共振器１４の間に結合することができる。このプッシュロッド１０２を、ピストン／シリンダ装置８８のピストン９４、および共振器１４のばね要素４２またはカンチレバービームに結合して、ピストン９４の運動を共振器１４に伝達することができる。
【００２５】
さらに、センサ１０６を配置して、共振器１４または質量２６の共振または振動運動を感知し、センサ信号を生成することができる。制御装置１１０をエネルギー源１８に結合することができ、センサの信号に応答してエネルギー源１８を制御し、それによって共振の振幅および振動数を維持または制御することができる。制御装置１１０は、図２で示したように、弁７６を制御して脈動線形燃焼器４６の動作を制御することができる。さらに、制御装置１１０を使用して、点火装置７２を順序付けるなど一定の焼成プロファイルを達成し、弁７６が適切に開閉するように順序付けることによってそれぞれの管内への燃料の流れを規制することができる。制御装置１１０は、コンピュータで操作可能な適切なプログラム、または他のタイプの電気的あるいは機械的ハードウェアを備えたコンピュータを含むことができる。制御装置１１０は、様々な構成要素の間のフィードバックループを提供することができる。
【００２６】
エネルギー源１８または脈動線形燃焼器４６を使用して、燃焼管５０の排気口５４から外に脈動燃焼ガスを生成することができる。燃焼器４６は、共振器１４の共振振動数に対応するレートでガスを生成するように構成することができる。エネルギー源１４または燃焼器４６はガスを生成し、共振器１４は振動数約５０Ｈｚ〜２Ｋｈｚで共振することが好ましい。
【００２７】
さらに、本発明の発電機１０は、マイクロマシンで、またはマイクロアクチュエータと共に使用することができる。したがって、発電機１０は比較的小型である。たとえば、燃焼管は、径が約１１００ミクロン未満であることが好ましい。
【００２８】
上述のように、上記の発電システム１０はコンパクトな一体型作動システムで使用することができる。さらに、こうしたエネルギーシステム１０またはコンパクトな一体型作動システムは、生物学的システムから導出される設計概念を組み込み、有機体的構造、すなわち高度に相互接続されたセンサ、アクチュエータ、および制御装置を有することができる。
【００２９】
生物学的システムは、並列および／または直列の組合せで構成された多数の要素を使用して、内在的特性並びにフィードバック制御を介して所望の機能的能力をもたらす構成上に構築することによって、正確な特性を達成することができる。こうしたシステムは、効率を最大にし、冗長性をもたらすように構成された多数の小型要素を使用する。所望の比例出力は、並列かつ／または直列で要素を追加または採用することによって、また様々な要素が動作する振動数を変更することによって制御される。したがって、電力は、従来のシステムのように散逸的なプロセスによらず、電源で変調される。小型要素の帯域幅を組み合わせて、繊細なタスクに必要とされる器用さを維持しながら、大型要素の強度がもたらされる。生物学的システムでは、体積に対する表面積の比が大きいことを利用して、小さい勾配を維持しながら、大きい輸送プロセスのフラックスおよび帯域幅を確立することができる。
【００３０】
したがって、こうしたコンパクトな一体型作動システムは、１）広帯域幅で、制御された比例出力作用（たとえば高圧パルスまたは熱の大量生成）をもたらすように組み合わせることができ、２）電源で直接放出されるエネルギーの変調を可能にし、それによって第１段階のエネルギー変換の連続操作に関連する損失を大幅に低減し、３）液体またはガス燃料に関連する高エネルギー密度を利用して、体積および重量の高い効率を達成する、モジュラーエネルギーシステム１０および出力装置を備えることができる。
【００３１】
理解されるように、共振構造は任意の形状でもよく、線形、円形、回転など任意の移動経路を有することができる。さらに、上記ものなどのシステムは、非共振動作を有することができる。こうした非共振動作は比較的効率が下がるが、変位が一定であるなど他の利点がある。したがって、上記のこうした構造は、非共振状態ほど理想的ではない状態で動作する。
【００３２】
上記の構成は、本発明の原理の適用の単なる例示であることを理解されたい。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者には、多数の変更および代替の構成が考案されるであろうが、頭記の特許請求の範囲は、こうした変更および構成を包含するものである。したがって、本発明を図面で示し、本発明の最も実用的かつ好ましい実施形態であると現時点で考えられるものと併せて、上記で十分詳細に説明したが、特許請求の範囲で述べた本発明の原理および概念から逸脱することなく、サイズ、材料、形状、形態、動作の機能および方法、アセンブリ、および使用の変形形態を含むがそれだけに限定されない多数の変更を加えることができることが当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による共振発電システムを示す概略図である。
【図２】本発明による共振発電システムのエネルギー源を示す概略図である。
【図３】図２のエネルギー源の動作を示す概略図である。
【図４】本発明による共振発電システムの共振器を示す側面図である。
【図５】図４の共振器を示す端面図である。
【図６】本発明による様々な径の燃焼管のアレイを示す端面図である。
【図７】本発明による様々な長さの燃焼管のアレイを示す側断面図である。
【図１】
2005519572.tif 000003
【図２】
2005519572.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005519572.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月9日(2003.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）共振要素の共振運動を提供するように構成された共振器と、
ｂ）前記共振器に動作可能に結合されて前記共振要素の共振運動を支持するエネルギー源であって、
混合室および排気口を有する細長い燃焼管、
前記燃焼管の前記混合室に結合され、前記燃焼管に燃料を供給するように構成された燃料源、および
前記燃料に点火するように構成された、前記燃焼管内の点火装置を備えたエネルギー源と、
ｃ）前記共振器に動作可能に結合され前記共振器によって駆動され、前記共振運動から電力を発生させるように構成された発電機と、
ｄ）前記燃焼管の前記排気口に結合されたシリンダと、
ｅ）前記シリンダ内に往復可能に配置されたピストンと、
ｆ）前記ピストンと前記共振器の間に結合され、前記ピストンの運動を前記共振器に伝達するように構成されたプッシュロッドとを備える、共振発電システム。
【請求項２】
前記共振器が、
ａ）ベースと、
ｂ）一端で前記ベースに結合されたばね要素と、
ｃ）前記ばね要素の他方の端部に結合され、前記ベースに対して共振運動を行うように構成された質量とを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記燃焼管が、前記共振器の共振振動数に対応して前記排気口から外に脈動燃焼ガスを生成するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記燃焼管の径が、約１１００ミクロン未満である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記発電機が磁石およびコイルを備えており、そのうちの１つが前記共振器に取り付けられ移動経路に沿って共振運動を行うように構成され、他方の１つが前記移動経路に隣接した固定位置に配置され、前記磁石およびコイルが互いに可動に配置されて前記磁石の磁界が前記コイル内で電流を誘起することができるようになされている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記共振器が、
ａ）ベースと、
ｂ）一端で前記ベースに結合されたばね要素と、
ｃ）前記ばね要素の他方の端部に結合され、前記ベースに対して共振運動を行うように構成された質量とを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記共振器が振動数約５０Ｈｚ〜２ＫＨｚで共振する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
ａ）共振要素の共振運動を提供するように構成された共振システムと、
ｂ）前記共振システムに動作可能に結合され、脈動燃焼ガスを生成して前記共振システムの共振運動を支持するように構成された燃焼管と、
ｃ）磁石およびコイルの１つが前記共振システムに取り付けられ、移動経路に沿って共振運動を行うように構成され、他方の１つが前記移動経路に隣接した固定位置に配置され、前記磁石およびコイルが互いに可動に配置されて前記磁石の磁界が前記コイル内で電流を誘起することができるようになされた磁石およびコイルとを備える、共振発電システム。
【請求項９】
前記共振システムが、
ａ）ベースと、
ｂ）一端で前記ベースに結合されたばね要素と、
ｃ）前記ばね要素の他方の端部に結合され、前記ベースに対して共振運動を行うように構成された質量とを備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
ａ）前記燃焼管の前記排気口に結合されたシリンダと、
ｂ）前記シリンダ内に往復可能に配置されたピストンと、
ｃ）前記ピストンと前記共振システムの間に結合され、前記ピストンの運動を前記共振システムに伝達するように構成されたプッシュロッドとをさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記燃焼管が、前記共振システムの共振振動数に対応して前記排気口から外に脈動燃焼ガスを生成するように構成されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記共振器が、振動数約５０Ｈｚ〜２ＫＨｚで共振する、請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記燃焼管の径が、約１１００ミクロン未満である、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
ａ）共振運動を行うように構成された共振構造であって、
１）ベース、
２）一端で前記ベースに結合されたばね要素、および
３）前記ばね要素の他方の端部に結合され、前記ベースに対して共振運動を行うように構成された質量を備えた共振構造と、
ｂ）前記共振構造に動作可能に結合されて共振運動を支持するエネルギー源であって、
１）反対側の端部に閉鎖端部、混合室、および排気口を有し、前記共振構造が前記燃焼管の前記排気口に動作可能に結合されている細長い燃焼管、
２）前記燃焼管の前記混合室に結合され、前記燃焼管に燃料を供給するように構成された燃料源、および
３）前記燃焼管内に配置され、前記燃料に点火するように構成された点火装置を備えたエネルギー源と、
ｃ）前記共振構造に動作可能に結合され、前記共振構造によって駆動され、前記共振運動によって電気を発生するように構成された発電機とを備える、発電システム。
【請求項１５】
前記発電機が磁石およびコイルを備えており、そのうちの１つが前記共振構造に取り付けられ、移動経路に沿って共振運動を行うように構成され、他方の１つが前記移動経路に隣接した固定位置に配置され、前記磁石およびワイヤが互いに可動に配置されて前記磁石の磁界が前記コイル内で電流を誘起することができるようになされている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記共振器が、振動数約５０Ｈｚ〜２ＫＨｚで共振する、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記燃焼管の径が、約１１００ミクロン未満である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
ａ）共振要素の共振運動を提供するように構成された共振器と、
ｂ）前記共振器に動作可能に結合されて前記共振要素の共振運動を支持するエネルギー源であって、
混合室および排気口を有し、径が約１１００ミクロン未満である細長い燃焼管、
前記燃焼管の前記混合室に結合され、前記燃焼管に燃料を供給するように構成された燃料源、および
前記燃料に点火するように構成された、前記燃焼管内の点火装置を備えたエネルギー源と、
ｃ）前記共振器に動作可能に結合され、前記共振器によって駆動され、前記共振運動から電力を発生させるように構成された発電機とを備える、共振発電システム。
【請求項１９】
前記共振器が、
ａ）ベースと、
ｂ）一端で前記ベースに結合されたばね要素と、
ｃ）前記ばね要素の他方の端部に結合され、前記ベースに対して共振運動を行うように構成された質量とを備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
ａ）前記燃焼管の前記排気口に結合されたシリンダと、
ｂ）前記シリンダ内に往復可能に配置されたピストンと、
ｃ）前記ピストンと前記共振器の間に結合され、前記ピストンの運動を前記共振器に伝達するように構成されたプッシュロッドとをさらに備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記燃焼管が、前記共振器の共振振動数に対応して前記排気口から外に脈動燃焼ガスを生成するように構成されている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記発電機が磁石およびコイルを備えており、そのうちの１つが前記共振器に取り付けられ移動経路に沿って共振運動を行うように構成され、他方の１つが前記移動経路に隣接した固定位置に配置され、前記磁石およびコイルが互いに可動に配置されて前記磁石の磁界が前記コイル内で電流を誘起することができるようになされている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記共振器が、
ａ）ベースと、
ｂ）一端で前記ベースに結合されたばね要素と、
ｃ）前記ばね要素の他方の端部に結合され、前記ベースに対して共振運動を行うように構成された質量とを備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２４】
前記共振器が振動数約５０Ｈｚ〜２ＫＨｚで共振する、請求項１８に記載のシステム。
【国際調査報告】
2005519572.tif 000010