(57)【要約】道路を横切る移動車両の重量及び動きから、エネルギを効率的かつ安全に発生及び貯蔵するシステム。本発明の目的は、例えば移動車両によって生み出される、圧力、重力、又は運動の形態のエネルギを、空気圧に変え、それを貯蔵し、続いてそのエネルギを、都市、自治体、又は民間団体によって一般的に要望される、使用可能なエネルギのタイプに変換することである。一実施形態では、加圧空気が利用される。他の実施形態では、磁電気エネルギが利用される。
2014515804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路エネルギハーベスティングのためのシステムであり、道路は１つ以上の移動車両を支えるのに適応する表面を有し、前記移動車両の各々は前記道路表面と接触するための１つ以上のタイヤを有し、
前記道路表面に隣接して置かれ、前記車両の各々の前記１つ以上のタイヤを受けるのに適応する、少なくとも１つの車両インターフェイス、
或る形態のエネルギを受けて該エネルギを効率良く貯蔵するように構成される貯蔵モジュール、
前記少なくとも１つの車両インターフェイスと、前記貯蔵装置とを操作可能なように連結する伝達モジュール、及び、
前記貯蔵モジュールに操作可能なように連結され、前記貯蔵モジュールによって貯蔵された前記エネルギを受け、該エネルギをエネルギ需要に適用するように構成される出力モジュール、
を含むシステム。
【請求項２】
前記車両インターフェイスは空気ピストン、可撓配管、又は可膨張式バルーンのうちの１つを含み、前記エネルギの形態は圧縮空気である、請求項１のシステム。
【請求項３】
前記貯蔵モジュールは圧力タンクで、前記伝達モジュールは可撓管である、請求項２のシステム。
【請求項４】
前記出力モジュールはさらに空気タービン又は空気駆動エンジン、及び発電機を含み、
前記空気タービン又は前記空気駆動エンジンは前記圧縮空気を受け、機械的運動を出力するように構成され、
前記発電機は電気回路を通じて前記機械的運動を流し、電気エネルギを作り出す、
請求項２のシステム。
【請求項５】
さらに、前記発電機によって作り出された前記電気エネルギを貯蔵するための第二貯蔵モジュールを含む、請求項４のシステム。
【請求項６】
さらに、前記システムの空気圧を制御するように構成される複数の空気圧調整器を含む、請求項３のシステム。
【請求項７】
さらにガスタービンを含み、該ガスタービンは前記圧縮空気を受け、該圧縮空気をガスタービン需要に適用するように構成される、請求項２のシステム。
【請求項８】
前記車両インターフェイスは少なくとも１つのインターフェイス板と、少なくとも１つの磁電気要素とを含み、前記エネルギの形態は磁電気エネルギである、請求項１のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つの磁電気要素は前記道路表面の下に設置され、前記インターフェイス板によって覆われる、請求項８のシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの磁電気要素は外側磁石、内側磁石、及び前記外側磁石と前記内側磁石とを操作可能なように連結するスプリングを含み、
前記外側磁石の磁界と、前記内側磁石の磁界とが、同じ方向に形成される、
請求項９のシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの磁電気要素は中央部と、第一磁化側と、第二磁化側と、前記第一磁化側を前記中央部に、そして前記第二磁化側を前記中央部に操作可能なように連結する１つ以上のスプリングとを含み、
前記第一磁化側の磁界と、前記第二磁化側の磁界とは、逆方向に形成される、
請求項９のシステム。
【請求項１２】
前記貯蔵モジュールはバッテリである、請求項８のシステム。
【請求項１３】
前記伝達モジュールは磁電気変換器を含み、
第一電線が前記車両インターフェイスと前記磁電気変換器とを操作可能なように連結し、
第二電線が前記磁電気変換器と前記出力モジュールとを操作可能なように連結し、
前記磁電気変換器は電気パルスを受け、交流電流を出力するように構成される、
請求項８のシステム。
【請求項１４】
１つ以上の移動車両を支えるのに適応する表面を有する道路における、道路エネルギハーベスティングのための方法であり、前記移動車両の各々は道路表面と接触するための１つ以上のタイヤを有するものにおいて、
前記道路表面に隣接して置かれ、前記車両の各々の前記１つ以上のタイヤとインターフェイスするのに適応する、少なくとも１つの車両インターフェイスを介して、前記車両からエネルギを受けること、
前記受けたエネルギを貯蔵モジュールに伝達すること、
前記エネルギを貯蔵すること、及び
前記貯蔵されたエネルギを出力し、該貯蔵されたエネルギをエネルギ需要に適用すること、
を含む方法。
【請求項１５】
前記受けたエネルギを伝達することは、該受けたエネルギを異なるタイプのエネルギに変換することを含む、請求項１４の方法。
【請求項１６】
車両から前記エネルギを受けることは、前記移動車両の位置エネルギを取り込み、該位置エネルギを圧縮空気に変換することを含む、請求項１４の道路エネルギハーベスティングの方法。
【請求項１７】
前記車両から前記エネルギを受けることは、前記移動車両の前記位置エネルギを取り込み、該位置エネルギを磁界の相互作用の操作によって電気パルスに変換することを含む、請求項１４の道路エネルギハーベスティングの方法。
【請求項１８】
道路エネルギハーベスティングシステムを借用するための方法であり、
前記道路エネルギハーベスティングシステムを道路に一時的に設置すること、
前記道路エネルギハーベスティングシステムを使用してエネルギを得ること、
前記得られたエネルギをエネルギ需要に適用すること、及び、
前記道路エネルギハーベスティングシステムを前記道路から取り除くこと、
を含む方法。
【請求項１９】
前記得られたエネルギを前記エネルギ需要に適用することは、前記エネルギを１回限りのイベントに適用することを含む、請求項１８の道路エネルギハーベスティングシステムを借用するための方法。
【請求項２０】
前記得られたエネルギを前記エネルギ需要に適用することは、前記エネルギを既存の広域の需要に適用することを含む、請求項１８の道路エネルギハーベスティングシステムを借用するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、参照によってここに全体を導入するところの、２０１１年４月１３日に出願された米国仮出願第６１／４７５，０８９号の利益を主張し、２０１１年１２月１５日に出願された米国仮出願第６１／５７６，１８９号の利益を主張するものである。
【０００２】
技術的分野
本発明は、エネルギの発生及び貯蔵に関する。より具体的には、移動車両の動き及び重量からの、エネルギの発生及び後続のエネルギの貯蔵に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の化石燃料及び他の炭化水素ベースのエネルギ源がより乏しく、同様により高価になっているため、代替エネルギ案が考案されてきた。しかし、ほとんどの場合、費用及び複雑さを懸念し、これらの案はほとんど実行されない。しばしば、まさにエネルギ費用で最も苦労している団体である都市や自治体は、代替エネルギを作り出し、活用するのに最良な場所にある。
【０００４】
そのため、代替エネルギの発生及び貯蔵に対してまだ利用されていない一資源は、世界の幹線道路を毎日走行する何百万もの移動車両によって貯蔵されるエネルギの形態で存在する。各移動車両の運動エネルギは、車両がその動きによって有するエネルギである。特定の質量を有する特定の車両を、停止状態から特定の速度に加速するのに要求される仕事量は、その車両の運動エネルギを精確に規定する。非常に多くの車と、故に、非常に多くの質量及び（もし活用されれば）位置エネルギとが、世界の幹線道路を毎日動いていることを強調するための説明はほとんど必要ない。このエネルギの少しの割合でさえも捕らえることは、従来のエネルギ源における負荷を和らげるための利益になるであろう。
【０００５】
移動車両から運動エネルギを捕らえるためのシステムは、当技術で説明されてきた。これらのシステムの多くは、エネルギを活用し、そして移送するために、被作動な機械の、又は直接的な油圧の手段を利用する。概して、これらのシステムは欠点に苦しむ。機械的装置は道床表面に大きな変化を作り出し、通過する車両に揺れと不快感とを生じさせる。直接的な油圧機構は、しばしば貯蔵タンクなしで作動し、さらにシステム全体にいくつかのタイプの油圧油を通過させることが要求される。
【０００６】
加えて、活用されるエネルギのいかなる貯蔵も、もし従来技術によって検討されたとしても、しばしば非効率的でエネルギロスの影響を受ける。故に、代替として生成されるエネルギを作り出し、貯蔵するための、効率的で費用効率のよい方法に対する需要がある。
【発明の概要】
【０００７】
本出願の装置は、前述の産業の需要を十分に満たす。本発明に従って、道路を横切る移動車両の重量及び動きから、エネルギを効率的かつ安全に発生及び貯蔵するシステムがもたらされる。一実施形態において、本発明の目的は、例えば移動車両によって生み出される、圧力、重力、又は運動の形態のエネルギを、空気圧に変え、それを貯蔵し、続いてそのエネルギを、都市、自治体、又は民間団体によって一般的に要望される、使用可能なエネルギのタイプに変換することである。
【０００８】
他の実施形態では、本発明の目的は、例えば移動車両によって生み出される、運動の形態のエネルギを、磁電気エネルギに変え、それを貯蔵し、続いてそのエネルギを、都市、自治体、又は民間団体によって一般的に要望される、使用可能なエネルギのタイプに変換することである。
【０００９】
本発明の実施形態において、道路エネルギハーベスティングシステムは概して、空気ピストン、バルーン、又は可撓性配管のような車両インターフェイス、並びに、空気収集配管、圧力タンク、空気タービン、及び発電機を含む。
【００１０】
本発明の他の実施形態では、道路エネルギハーベスティングシステムは概して、CPVCインターフェイス板のような車両インターフェイス、磁電気変換器、及びバッテリを含む。
【００１１】
本発明の実施形態の特徴及び利点は、移動車両へのインターフェイスはわずかに浸入性を有し、故に乗り心地がなめらかで、もしあっても、車両及び乗客をほとんど邪魔しない。本発明の実施形態において、車両へのインターフェイスをもたらす空気ピストン、可撓性配管、又はバルーンは、従来技術の車両インターフェイスのように大きな機械的運動を必要としない。他の実施形態では、CPVCインターフェイス板は同様に、従来の車両インターフェイスのように大きな機械的運動を必要としない。本発明で検討されるインターフェイスは全て、従来技術の堅固な機械的運動の代わりに圧縮空気を利用する。
【００１２】
本発明の実施形態の特徴及び利点は、本発明の部品を地上又は地下に置くことが可能なことである。同様に、複数の部品を地上に置き、一方で他を地下に置くことが可能である。実施形態によって与えられる可撓性によって、本発明は多種多様な使用において役立つ。例えば、既に建設された道路を持ち、道路をはがす費用を避けたい都市は、高価な掘削及び修復なしで、全ての部品を実質的に既存の道路の上に置くことで、本発明を実装できる。反対に、これから建設される道路を持つ都市は、道路建設の前に、全ての部品を実質的に道路の下に置くことで本発明を実装可能で、故に有益な地上の空間を保存しながらも、本発明の利益を得る。さらに代替として、いくつかの部品を地上の適正な所に置くことが可能で、いくつかを地下の適切な所に置くことが可能である。
【００１３】
本発明の実施形態の特徴及び利点は、本発明の部品が運搬可能なことである。移動車両へのインターフェイスは道路そのものに一体化される必要がなく−既存の道路の上に置かれることが可能で−他の部品は比較的小さく、別々になっているので、道路エネルギハーベスティングシステム全体を容易に動かすことができる。さらに、油圧油が使用されないので、様々な部品を外す心配がない−例えば、加圧空気を利用する実施形態では、空気のみが漏れ、置き換えられる必要はない。この可動性は初期設置のみならず、可能性のある操作上の利点においても役立つ。例えば、本発明の一実施形態を実施した都市にとって、その都市の平均して最も走行される道路にその発明を実施することは利点となる。そうすることで、都市は最大量のエネルギを得て、貯蔵することができる。しかし、特定の道路は平均すると走行する車両が最も多いかもしれないが、特別な１回限りの固有のイベントは、実施している都市に対して、道路エネルギハーベスティングシステムを、平均すると車両は少ないが、特定の日においては多数の車両が走行すると分かっている道路に移動させる機会を与え得る。例として、50,000人を呼び込むスポーツイベントは、１つ又は２つの主要道路に沿ってスポーツイベントに走行する、およそ30,000台の車両を必然的に必要とする。故に、１回限りの又は固有のイベントが多数の車両を引き寄せると分かっている所に、エネルギを得るための優れた機会が存在する。道路エネルギハーベスティングシステムをイベント付近の１つ又は２つの主要道路に移動させることで、このエネルギを得ることができる。そのイベントの様々なエネルギ要求に電力を供給するために、道路エネルギハーベスティングシステムによって得られたエネルギを利用できることも考慮される。
【００１４】
本発明の実施形態の特徴及び利点は、油圧液体が要求されないことである。油圧油がないシステムはより簡易であるだけでなく、またより安全でもある。油圧システムはしばしば高いPSIで、摂氏何百度に達する温度で作動する。故に、部品の故障から重症を負うことがあり、メンテナンスをする時、又は油圧システムを扱う時に注意が必要である。さらに、油圧油はしばしば有害な多種多様である化学化合物を有することがある。加えて、耐火特性を有する特殊な油を組み込むことは、費用と複雑さを増加させる。
【００１５】
本発明の実施形態の特徴及び利点は、得られたエネルギが効率的に貯蔵できることである。加圧空気が利用される実施形態では、故に空気は圧縮性を有するので、圧力タンクが空気圧を構築するために利用される。漏れが無い連結器は、得られた空気圧が効率的にシステム内に留まることを確実にする。磁電気エネルギが利用される実施形態では、それは同様に当技術の効率的なバッテリに効率的に貯蔵される。
【００１６】
本発明の実施形態の特徴及び利点は、ほとんどの場合、道路を制御するが、予算又はエネルギ不足を抱える団体である、都市、及び自治体を、エネルギを得るのに理想的な位置に置くことである。これらの団体は、捕らえたエネルギを都市又は自治体の建物に送り、又は捕らえたエネルギを都市又は自治体の市民のための一般的な送電網に返す事が可能である。
【００１７】
また、都市又は自治団体が本発明の道路エネルギハーベスティングシステムを借用するビジネス方法が検討される。例えば、エネルギが不足しているが、本発明のシステムを完全購入し設置する資金がない都市の場合、エネルギ不足が低減するまでの期間、前記都市が本発明のエネルギハーベスティングシステムを借用することは役に立つ。同様にして、多数の車両を引き寄せる１回限りのイベントを開催する都市の場合、本発明のエネルギハーベスティングシステムが、イベントに参加する車両のエネルギを捕らえるのに必要な期間のみ、その都市に借用されるのは役に立つ。故に、本発明の道路エネルギハーベスティングシステムを借用するビジネス方法は、都市及び自治体、並びに貸し出す団体にとって非常に有益である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明は、添付の図面と関連する、本発明の様々な実施形態の以下の詳細説明によって、より十分に理解さるであろう。
【図１Ａ】本発明の一実施形態による、空気圧を利用する道路エネルギハーベスティングシステムの略図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態による、出力モジュールの部品として、ガスタービンを利用する、道路エネルギハーベスティングシステムの略図である。
【図２】本発明の一実施形態による、電磁気要素を利用する、道路エネルギハーベスティングシステムの略図である。
【図３】一実施形態による、図２の電磁気要素の上面図である。
【図４】一実施形態による、図２の電磁気要素の側面図である。
【００１９】
本発明は様々な改良と代替形態とに従うが、その仕様は図において例として示され、詳細に記載される。しかし、本発明を記載される特定の実施形態に限定する意図はないことを理解されたい。反対に、添付の請求項によって規定される本発明の精神及び範囲に入る、全ての改良、同等、及び代替を包含することを意図する。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図の詳細説明
本発明の一実施形態による、図１Ａを参照すると、道路エネルギハーベスティングシステム１０が図示されている。道路エネルギハーベスティングシステム１０は概して、車両インターフェイス１４、空気収集配管１６、圧力タンク１８、空気タービン２２、及び発電機２６を含む。
【００２１】
車両インターフェイス１４は同一平面で、路面１２にすぐ隣接して実装される。図１Ａに図示されるように、車両インターフェイス１４は、空気ピストン又は可撓管を含む場合があるが、また可膨張式バルーン又は、移動車両のタイヤとすぐにインターフェイスする他のインターフェイス構造若しくは装置を含む場合もある。
【００２２】
空気収集配管１６は車両インターフェイス１４のハーベスティング（harvesting）機構を圧力タンク１８に接続する。空気収集配管１６は、空気が要望の方向に動き、車両インターフェイス１４を遡って失われないように、バルブを実装する。空気収集配管１６は多くの異なる材料から製作することが可能である。一実施形態において、空気収集配管１６はほぼ堅固で、銅、アルミニウム、ステンレス鋼、又は炭素鋼のような材料で製作される。厳しい条件によって配管完全性が損なわれ得る環境において、堅固で耐久性のある配管が要求され得る。他の実施形態では、例えば可撓性のナイロン管のようなプラスチックの配管が使用され得る。紫外線及び結合又は潤滑性の材料は選定されたパイプのタイプとの適合性があることを確認するように注意を払う必要がある。
【００２３】
本発明の一実施形態において、単独の空気収集配管１６が複数の車両インターフェイス１４に操作可能なように連結される。代替の実施形態では、全ての車両インターフェイス１４が固有の空気収集配管１６に１対１の関係で接続されるように、複数の空気収集配管１６が利用される。さらなる代替の実施形態では、複数の車両インターフェイス１４が、ただし全ての車両インターフェイス１４ではないが、単独の空気収配管１６に１対多数の関係で接続されるように、複数の空気収集配管１６が利用される。例えば、様々な効率又は相対的配置の理由のために、３つの個々の車両インターフェイス１４が第一空気収集配管１４に操作可能なように連結さる場合があり、残りの３つの個々の車両インターフェイス１４が第二空気収集配管１４に操作可能なように連結される場合がある。
【００２４】
空気収集配管１６は、圧力タンク１８に操作可能なように連結され、空気入力を形成する。圧力タンク１８は概して、密閉されたハウジングと、バルブが受け入れられ得る開口部を規定する構造とを含む。圧力タンク１８のバルブは、空気の蓄積及び後続の放出を制御する。圧縮空気はエネルギ源であるので、利用されるまで圧力タンク１８のハウジングの内部に貯蔵され得る。圧縮の間、圧力タンク１８のハウジング内の空気の分子が加速し、実質的にエネルギ源を作り出す。適切なときに、圧縮空気の分子が圧力タンク１８のバルブを介して放出される。
【００２５】
管２０は圧力タンク１８に操作可能なように連結され、圧力タンク１８からの空気の出力を形成する。管２０は空気収集配管１６について上述されるのと同じ材料を含む。圧力タンク１８と反対側の管２０の端部は空気タービン２２に操作可能なように連結される。
【００２６】
空気タービン２２は、翼又は外部表面が加圧空気を受けて機械的運動を発生させる、従来の風力タービンを含み得る。接続部２４を伝って発電機２６と結合して作動し、それ故にこのような装置は加圧空気からの運動エネルギを力学的エネルギに変換する。様々な効率的な垂直軸又は水平軸のインターフェイスが検討される。他の実施形態では、空気タービン２２は空気駆動エンジンを含み得る。このような実施形態では、同様に接続部２４を伝って発電機２６と結合して作動し、加圧空気の運動エネルギが力学的エネルギに変換される。空気モータ又は圧縮空気エンジンが、直線又は回転運動を通して、圧縮空気を力学的仕事に変換する。概して、直線運動は、例えばダイアフラム又はピストンアクチュエータから得られる。回転運動は、例えば静翼タイプの空気モータ又はピストン式の空気モータから得られる。発電機２６は電気回路を通じて力学的エネルギを流し、電気エネルギを作り出す。
【００２７】
任意で、空気管（air line）又は部品の圧力を制御するために、空気圧調整器（図示なし）がシステム１０の部分を伝って利用され得る。空気圧調整器はシステム１０内の変動を除去し、要望される一定の圧力を維持することが可能である。
【００２８】
システム１０は、電気エネルギを受け、そのエネルギを使用して電気装置に電力を供給することが可能な、送電網又はパワーシンク（power sink）（図示なし）と操作可能なように連結しされる。任意で、システム１０によって作り出された電気エネルギが貯蔵され、後に使用されるように、システム１０はバッテリ（図示なし）に操作可能なように連結され得る。それ故に、システム１０は、圧力タンク１８に貯蔵された運動エネルギと、バッテリに貯蔵された電気エネルギとの両者を貯蔵する効率的な手段をもたらす。
【００２９】
他の実施形態において、図１Ｂを参照すると、システム１０はさらにガスタービン３０を含む。ガスタービン３０は内燃エンジンで、圧縮空気室３２及びパワーシャフト３４を含む。それ故に、システム１０は実施形態において、さらに燃料入力３６及びガスタービン出力３８を含む。圧縮空気室３２は、燃焼工程で使用するため、又は他の仕事をするために、圧縮空気を貯蔵するように構成される。空気室３２の高圧空気は燃焼の温度を上昇させるために利用される。一実施形態において、パワーシャフト３４はガスタービン３０からの力学的出力の一部として動かされるシャフトを含む。実施形態において、パワーシャフト３４は、例えばタービン翼、スプール、又はクランクシャフトなどのタイプのシャフト３４を含む。燃料入力３６はガスタービン３０の燃焼のための燃料をもたらす。ガスタービン出力３８は、それ故に、パワーシャフト３４の動力、又は圧縮空気を含む出力、推力、又は他のエネルギ出力を含む。それ故に、エネルギはパワーシャフト３４の動力、圧縮空気、推力、又はそれらの組み合わせの形で、出力３８を介して取り出される。ガスタービン３０を組み込むシステム１０の実施形態では、後述のように、ガスタービン３０の効率を増加させるために、圧力タンク１８が管２０を介して圧縮空気室３２に操作可能なように連結される。
【００３０】
従来のガスタービンそのものは、とても非効率的である。しばしば、エネルギ浪費は最大60％である。本発明の実施形態において、システム１０をガスタービン３０に連結させることで、ガスタービン３０の効率が向上する。ガスタービン３０の操作費用の減少は、燃料費用の減少、実行時間の短縮、及び熱浪費の減少の形で実現される。圧力タンク１８に連結されるとき、ガスタービン３０の出力３８が他の所で効率的に取り出されるように、圧縮空気タンク３２が補われる。
【００３１】
操作において、システム１０は車両インターフェイス１４が路面に存在するように設置される。空気収集配管１６、圧力タンク１８、空気タービン２２、及び発電機２６、及び全ての相互接続が、路面１２に隣接して設置される。図１Ａに図示されるように、車両インターフェイス１４以外の全ての部品は、地下に入れられる場合がある。若しくは、他の実施形態において、図示されていないが、車両インターフェイス１４以外の全ての部品が地上に設置される場合がある。さらに他の実施形態において、図示されていないが、いくつかの部品は地上に置かれ、他は地下に置かれる場合がある。
【００３２】
車両は、車両インターフェイス１４とインターフェイスするように路面１２に沿って動く。空気ピストン、可撓管、又は可膨張式バルーンは、移動車両によって車両インターフェイス１４で圧縮され、加圧空気を作り出す。加圧空気は、車両インターフェイス１４から、バルブが確実に空気を意図した方向に移動させる空気収集配管１６に移動し、圧力タンク１８に移動する。空気が圧力タンク１８内で十分に加圧されると、空気は、空気タービン２２又は空気駆動エンジンとインターフェイスするように、管２０を伝って放出される。加圧空気は、空気タービン２２の翼又は受け面に力を与え、機械的運動を発生させる。接続部２４を伝って発電機２６と結合して、空気タービン２２の機械的運動は電気エネルギに変えられる。最終的に、送電網又はパワーシンクが新しく作り出された電気エネルギを受け、そのエネルギを使用して、電気装置に電力を供給する。
【００３３】
図１Ｂに示される実施形態を参照すると、ガスタービン３０は、燃料入力３６を介して、エネルギを圧縮空気タンク３２によって作り出されたガス流に加えることで作動する。燃料入力３６は空気と混合され、ガスタービン３０の燃焼器内で発火する。燃焼の生成物は、ガス流がパワーシャフト３４に向かい、パワーシャフト３４を回転させ、それにより力学的エネルギを発生させるように、ガスタービン３０のタービン部に送り込まれる。上述のように、この力学的エネルギ若しくはパワーシャフト３４の動力、又は代わりに、圧縮空気若しくは推力は、他の所で出力され利用されることが可能であり、上述の、電気部品に電力を供給するために新しく作り出された電気エネルギを受けるように構成される、送電網又はパワーシンクと結合される。タービンに与えられるエネルギは、燃焼排気の温度及び圧力が低下した結果である。システム１０及び、具体的には圧力タンク１８に管２０を介して連結されるとき、圧力タンク１８に貯蔵された圧縮空気がガスタービン３０の圧縮空気タンク３２の圧縮空気を補足する。圧力タンク１８によって貯蔵された空気は、燃料排気による圧縮空気タンク３２からのエネルギ損失を大幅に減少させるように、ガスタービン３０内の燃料及び空気の燃焼を効率的に補うように構成され得る。
【００３４】
他の実施形態において、図２を参照すると、道路エネルギハーベスティングシステム５０が図示されている。道路エネルギハーベスティングシステム５０は概して車両インターフェイス５４、少なくとも１つの磁電気要素５６、変換器５８、及びバッテリ６０を含む。エネルギハーベスティングシステム５０のいくつかの部分は、路面５２内に設置可能である。
【００３５】
車両インターフェイス５４は同一平面で、路面５２にすぐ隣接して実装される。図２に図示されるように、車両インターフェイス５４は、磁電気要素５６の各々を包む、可撓性の滑り止め材料を有するCPVC被覆を含み得る。他の実施形態では、車両インターフェイス５４は、移動車両のタイヤとすぐにインターフェイスするインターフェイス構造又は装置である場合がある。
【００３６】
少なくとも１つの磁電気要素５６が車両インターフェイス５４と連結される。一実施形態では、磁電気要素５６は路面５２の下に設置され、可撓性の滑り止め材料を有するCPVCで覆われる。例えば、磁電気要素５６を路面５２内に設置することが可能なように、既存の路面５２が2フィートの幅と18インチの深さで掘削される場合がある。図３を参照すると、磁電気要素５６はスプリングに連結された、隣り合う磁石の組を有することがある。一実施形態では、磁電気要素５６は外側磁石６８、内側磁石７０、及びスプリング７２を含む。
【００３７】
一実施形態において、外側磁石６８は中央に開口部を有するドーナツ型の円を有する。外側磁石６８は、図３の矢印で示される第一方向に構成された磁界を有する。内側磁石７０は外側磁石６８の開口部の内側に位置する。内側磁石６８は、外側磁石６８の磁界と同じ第一方向に構成される磁界を有する。外側磁石６８と内側磁石７０とはスプリング７２によって連結される。スプリング７２は内側磁石７０の外表面上及び、外側磁石６８の開口部の内表面上に位置する。内側磁石７０と外側磁石６８とは同じ磁界を持つので、圧縮されていない位置にあるとき、内側磁石７０が外側磁石６８から反発され路面５２に向かって突き出る。他の実施形態では、圧縮されていない位置にあるとき、外側磁石６８が内側磁石７０から路面５２に向かって突き出る。外側磁石６８に対する内側磁石７０の運動が、電界を作り出す。
【００３８】
他の実施形態において、図４を参照すると、磁電気要素１００は中央部１０２、第一磁化側１０４、第二磁化側１０６、及びスプリング１０８を含む。
【００３９】
中央部１０２は第一側の第一スプリング１０８を介して第一磁化側１０４に連結される。第一磁化側１０４は、図４の矢印で示されるように第一方向に構成された磁界を有する。中央部１０２は第二側の第二スプリング１０８を介して第二磁化側１０６に連結される。第二磁化側１０６は、図４の矢印で示されるように、第一方向の磁界と反対の第二方向に構成された磁界を有する。第二磁化側１０６に対する第一磁化側１０４の運動が電界を作り出す。
【００４０】
再び図２を参照すると、電線６２は、一実施形態においては少なくとも１つの磁電気要素５６によって、又は他の実施形態においては磁電界要素１００によって、発生された電気パルスを受けるように構成される。システム５０内の磁電気要素５６の実施形態は、全て同じタイプ（例えば、図３に示される実施形態の全てのタイプ、又は図４に示される実施形態の全てのタイプ）又はタイプの組み合わせである。磁化を作り出す電界の実施形態は本明細書に記載のものに限定されない。
【００４１】
変換器５８は磁電気要素５６又は１００からの電気パルスを受け、キロボルト交流電流（KV/AC）を出力するように構成される。電気パルスは電線６２から受けられ、変換器５８による変換の後、電線６４に出力される。
【００４２】
バッテリ６０はシステム５０によって作り出された電気エネルギが貯蔵され、後に使用されるようにする。電気エネルギは変換器５８から電線６４を伝ってバッテリ６０によって受けられる。システム５０は、電気エネルギを受け、そのエネルギを使用して電気装置に電力を供給することが可能な、送電網又はパワーシンクと操作可能なように連結される。それ故に、システム５０は、力学的エネルギから電気エネルギを効率的に作り出すことに加え、電気エネルギを貯蔵するための効率的な手段をもたらす。
【００４３】
操作において、システム５０は車両インターフェイス５４が路面５２に存在するように設置される。磁電気要素５６、変換器５８、バッテリ６０、及び全ての相互接続が、路面５２に隣接して設置される。図２に図示されるように、車両インターフェイス５４以外の全ての部品は、地下に入れられる場合がある。若しくは、他の実施形態において、図示されていないが、車両インターフェイス５４以外の全ての部品が地上に設置される場合がある。さらに他の実施形態において、図示されていないが、いくつかの部品は地上に置かれ、他は地下に置かれる場合がある。
【００４４】
車両は、車両インターフェイス５４とインターフェイスするように路面５２に沿って動く。磁電気要素５６又は１００は移動車両によって車両インターフェイス５４で機械的運動に圧縮される。
【００４５】
図３に示される実施形態において、磁電気要素５６を参照すると、車両インターフェイス５４が圧縮されるとき、内側磁石７０が同様に外側磁石６８の開口部の内部で圧縮される。磁石の動き及びそれらのそれぞれの磁界が、電界の電気パルスを作り出す。この実施形態の他の構成では、外側磁石６８が内側磁石７０に沿って圧縮される。
【００４６】
図４に示される実施形態において、磁電気要素１００を参照すると、車両インターフェイス５４が圧縮されるとき、中央部１０２が同様に圧縮される。中央部１０２のどちらかの側におけるスプリング１０８の保持力は、第一磁化側１０４及び第二磁化側１０６が互いに対して動くようにする。逆向きの第二方向に構成された磁界を有する第二磁化側１０６に対する、第一方向に構成された磁界を有する第一磁化側１０４の後続の振動は、電界の電気パルスを作り出す。
【００４７】
電界によって作り出された電気パルスは、電線６２を伝って変換器５８に伝達される。変換器５８は電界の電気パルスを受け、キロボルト交流電流を出力する。一実施形態においては、6V/ACが出力される。変換器５８は適正な交流電流又は他の電気エネルギを、電線６４を伝ってバッテリ６０の方向に出力する。
【００４８】
バッテリ６０は発生した電気エネルギを電線６４から受け、エネルギを適正に貯蔵する。一実施形態において、エネルギは貯蔵されることなくすぐに通過される。後続の貯蔵（又はもし要求されれば、即時の伝達）の後に、電気エネルギはバッテリ６０から、電線６６を伝ってエネルギを使用するのが可能な、送電網又はパワーシンクに出力される。
【００４９】
システム、装置、及び方法の様々な実施形態が本明細書で記載されている。これらの実施形態は、例示の目的のみで与えられ、本発明の範囲を限定する意図はない。さらに、記載された実施形態の様々な特徴は、様々な方法で組み合わされ、多数の付加的な実施形態を生み出す場合があることを理解されたい。さらに、開示の実施形態で使用するための、様々な材料、寸法、形状、構成、及び位置などが記載されているが、開示されたもの以外の他のものも、本発明の範囲を超えることなく利用され得る。
【００５０】
関連技術の当業者は、本発明は上述の個々の実施形態で示されるより少ない特徴を含むとみなすかもしれない。本明細書に記載の実施形態は、発明の様々な特徴が形成され、又は組み合され得る方法の包括的な提示を意味するものではない。従って、実施形態は特徴の相互排他的な組み合わせではなく、むしろ、当業者に理解されるように、本発明は異なる個々の実施形態から選定された、異なる個々の特徴の組み合わせを含み得る。
【００５１】
上述の資料の参照による導入は、本明細書の明確な開示に反する対象が導入されないように限定される。上述の資料の参照による導入は、資料に含まれる請求項が本明細書での参照によって導入されないように、さらに限定される。上述の資料の参照による導入は、資料で与えられる定義が本明細書に明示的に含まれていない限り本明細書での参照によって導入されないように、よりさらに限定される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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