(57)【要約】  流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置及びエネルギー貯蔵方法であって、装置は真空容器（1）、圧力調節容器、圧力トランスミッション部材、運動エネルギー回収装置及び液圧発電装置を備える。エネルギー貯蔵方法は、流体、具体的に、流体又は圧縮ガスを提供し、前記流体について加速した後に該流体を減速させ、前記流体を減速する際に、前記流体の減速運動エネルギーを回収し、前記流体を加速又は減速する過程において、該流体の速度変化率及び運動状態によって該流体の圧力度を第1圧力度から第2圧力度に制御するステップを有する。該エネルギー貯蔵装置は慣性エネルギー貯蔵過程において流体について圧力を調整し、圧力調整後の流体圧力エネルギーを獲得することができる。【選択図】  図１
2021534350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置であって、
真空容器、圧力調節容器、圧力トランスミッション部材、運動エネルギー回収装置及び液圧発電装置を備え、
圧力調節容器内の流体は具体的に液体又は圧縮ガスであり、
圧力トランスミッション部材は、具体的に、第１シリンダー、第２シリンダー、低圧ピストン、高圧ピストン、トランスミッションレバーを備え、
低圧ピストンは第１シリンダー内に位置し、高圧ピストンは第２シリンダー内に位置しており、
第１シリンダーと第２シリンダーは圧力調節容器の側壁に設けられ、且つ第１シリンダーは第２シリンダーより高いものであり、
低圧ピストン及び高圧ピストンの外端面にはそれぞれピストンロッドが設けられ、
トランスミッションレバーの上、下両端はそれぞれピストンロッドと移動可能に接続され、
トランスミッションレバーの中央部は回転可能に圧力調節容器の外側壁に取り付けられており、
高圧ピストン外側には弾力部材が設けられ、該弾力部材は第２シリンダー内に固定され、
高圧ピストンのピストンロッドはトランスミッションガイドロッドによって液圧発電装置に駆動接続され、液圧発電装置の入力端は第２シリンダーに固定的に接続されており、
運動エネルギー回収装置は圧力調節容器の下方に設けられ、該運動エネルギー回収装置は具体的に少なくともエネルギー貯蔵シリンダー及び高圧、低圧容器が接続されてなるエアスプリングであり、
真空容器内には垂直ガイド部材が設けられ、圧力調節容器はスライド可能に真空容器内の垂直ガイド部材に取り付けられ、
垂直ガイド部材には圧力調節容器をリフトするための電気リフト装置が設けられ、該電気リフト装置のリフト機構は垂直ガイド部材に沿って上下に移動され、且つ該電気リフト装置は圧力調節容器の下方に位置し、
圧力調節容器は具体的に円柱状容器である、
ことを特徴とする流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置。
【請求項２】
該エネルギー貯蔵装置はベース（２４）を備え、ベース（２４）上には２つのガイド部材（５）が並列に直立され、２つのガイド部材（５）のトップエンドは固定ビーム（２）によって接続され、固定ビーム（２）の上面に第１高圧容器（４）が取り付けられ、固定ビーム（２）の底面には第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）が設けられており、第１高圧容器（４）の内室は第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）の内室に連通され、第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）のピストンロッドはベース（２４）に向かって設けられており、
ベース（２４）上には第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）が直立して設けられ、第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）は２つのガイド部材（５）の間に位置され、第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）のピストンロッドは固定ビーム（２）に向かって形成されており、
固定ビーム（２）からベース（２４）に向かう方向に沿って次第に上部移動ビーム（８）と下部移動ビーム（１６）が設けられ、上部移動ビーム（８）と下部移動ビーム（１６）は何れもガイド部材（５）に沿って上下に移動可能であり、上部移動ビーム（８）と下部移動ビーム（１６）は第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）と第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）の間に位置し、上部移動ビーム（８）上に第１シリンダー（６）が設けられ、第１シリンダー（６）内に第１ピストン（７と第２ピストン（４６）が設けられ、第１ピストン（７）のピストンロッドと第２ピストン（４６）のピストンロッドは何れも第１  シリンダー（６）の外部へ伸びられ、且つ１８０°の方向に位置しており、第１ピストン（７）のピストンロッドは第１シリンダー（６）の外部へ延びた一端が第１ロッキングレバー（９）のトップエンドにヒンジ接続され、第２ピストン（４６）のピストンロッドは第１シリンダー（６）の外部へ延びた一端が第２ロッキングレバー（４６）のトップエンドにヒンジ接続されており、
下部移動ビーム（１６）上には第２シリンダー（１３）が取り付けられ、第２シリンダー（１３）は筒状の接続シリンダー（４４）によって第１シリンダー（６）に接続され、第１シリンダー（６）の内室、接続シリンダー（４４）の内室と第２シリンダー（１３）の内室が連通されてキャビティを形成しており、第２シリンダー（１３）の外壁に第３シリンダー（１５）と第４シリンダー（３８）が対称に固定され、第３シリンダー（１５）内に第２トランスミッション部材（４１）が設けられ、第４シリンダー（３８）内に第１トランスミッション部材（４０）が設けられており、第３シリンダー（１５）に第１逆止め弁（１４）と第２逆止め弁（１７）が取り付けられ、第４シリンダー（３８）に第５逆止め弁（３７）と第６逆止め弁（３９）が取り付けられており、接続シリンダー（４４）の側壁に２つの支持ビームが対称に固定され、２つの支持ビームに何れも自体の軸線を回って往復に回動する柱が設けられ、柱には取り付け孔が加工形成されており、第１ロッキングレバー（９）のアンダーエンドは一方の柱上の取り付け孔を貫通して第２トランスミッション部材（４１）と移動可能に接続され、第２ロッキングレバー（４５）のアンダーエンドは他方の柱上の取り付け孔を貫通して第１トランスミッション部材（４０）に移動可能に接続されており、
個々のガイド部材（５）のアンダーエンドには何れも二セットの構造のリフト機構（２５）が取り付けられ、リフト機構（２５）に第２油圧モーター（５３）が設けられ、リフト機構（２５）は第１シリンダー（６）、上部移動ビーム（８）、接続シリンダー（４４）、第２シリンダー（１３）と下部移動ビーム（１６）からなるエネルギー変換機構を駆動してガイド部材（５）に沿って上方へ運動し、
第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）の左右に対向の２つの側壁にそれぞれ第２パイプライン（２６）と第３パイプライン（３０）が設けられ、第２パイプライン（２６）には第３逆止め弁（２７）が取り付けられており、第２パイプライン（２６）の他端には第２高圧容器（２０）が接続され、第３パイプライン（３０）に第４逆止め弁（２９）が設けられ、第３パイプライン（３０）の他端に第１低圧容器（３２）が接続されており、第２高圧容器（２０）は第１パイプライン（２３）によって第１低圧容器（３２）に連通され、第１パイプライン（２３）には第１油圧モーター（２２）が取り付けられ、第１油圧モーター（２２）はオルタネーター（２１）に接続されており、
全ての第２油圧モーター（５３）は何れも第４パイプライン（３１）によって逆転弁（３３）に接続され、逆転弁（３３）はそれぞれ第３高圧容器（３４）と第２低圧容器（３６）に接続されており、第３高圧容器（３４）と第２低圧容器（３６）はさらに電動油圧ポンプ（３５）に接続されており、第２高圧容器（２０）は高圧ホース（１９）によって第２逆止め弁（１７）と第５逆止め弁（３７）に接続され、高圧ホース（１９）にはカットバルブ（１８）が設けられ、第１低圧容器（３２）は低圧ホース（１２）によって第１逆止め弁（１４）と第６逆止め弁（３９）に接続されており、
ベース（２４）には真空容器（１）が設けられ、第２高圧容器（２０）、オルタネーター（２１）、第１油圧モーター（２２）、第１パイプライン（２３）、第４パイプライン（３１）、第１低圧容器（３２）、逆転弁（３３）、第３高圧容器（３４）、電動油圧ポンプ（３５）、第２低圧容器（３６）、高圧ホース（１９）の一部、低圧ホース（１２）の一部、第２パイプライン（２６）の一部及び第３パイプライン（３０）の一部を除く、残りの部材は何れも真空容器（１）内に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置。
【請求項３】
前記第１トランスミッション部材（４０）は並列に設けられた小ピストンヘッド（４７）と大ピストンヘッド（５１）を備え、大ピストンヘッド（５１）の直径は小ピストンヘッド（４７）の直径より大きいものであり、小ピストンヘッド（４７）の直径は第４シリンダー（３８）の内径に相応に配置され、大ピストンヘッド（５１）の直径は第３シリンダー（１５）の内径に相応に配置されており、
小ピストンヘッド（４７）と大ピストンヘッド（５１）はドッキングの接続ロッド（４９）及びトランスミッションガイドロッド（５２）によって互いに接続され、接続ロッド（４９）上にはピンホール（４８）が設けられ、接続ロッド（４９）上にスプリング（５０）がセットに取り付けられ、
小ピストンヘッド（４７）とピンホール（４８）は何れも第４シリンダー（３８）内に位置され、大ピストンヘッド（５１）とスプリング（５０）は何れも第２シリンダー（１３）内に位置されており、ピンホール（４８）内には第１ピンシャフトが設けられ、該第１ピンシャフトは第２ロッキングレバー（４５）のアンダーエンドに移動可能に接続される、
ことを特徴とする請求項２に記載の流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置。
【請求項４】
前記リフト機構（２５）はラック（５６）と取り付けシート（５４）を備え、
取り付けシート（５４）には第２油圧モーター（５３）が取り付けられ、
第２油圧モーター（５３）はトランスミッション機構によって歯車（５５）を駆動して回動させ、
歯車（５５）はラック（５６）と歯車ラックペアを構成し、
ラック（５６）はガイド部材（５）と固定的に接続され、
取り付けシート（５４）にエジェクター（５７）が直立して固着されており、
ラック（５６）はガイド部材（５）に固着され、
エジェクター（５７）のトップエンドは下部移動ビーム（１６）に固着され、
全ての第２油圧モーター（５３）は何れも第４パイプライン（３１）に連通される、
ことを特徴とする請求項２に記載の流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置。
【請求項５】
請求項１に記載の流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置の貯蔵方法であって、
流体、具体的に液体又は圧縮ガスである流体を提供するステップ；
前記流体について加速した後に該流体を減速するステップ；
前記流体について減速する際に、前記流体の減速運動エネルギーを回収するステップ；
前記流体を加速又は減速する過程において、該流体の速度変化率及び運動状態によって該流体の圧力度を第１圧力度から第２圧力度に制御するステップ；
前記流体の圧力度が前記第１圧力度から前記第２圧力度に制御された後、前記第１圧力度が前記第２圧力度より小さい場合、該流体が前記第２圧力度作用で生成された圧力エネルギーを獲得するステップ；
或いは前記流体の圧力度が前記第１圧力度から前記第２圧力度に制御された後、前記第１圧力度が前記第２圧力度より大きい場合、まず該流体の圧力度を前記第２圧力度から前記第１圧力度に復帰した後、さらに該流体が前記第１圧力度作用で生成された圧力エネルギーを獲得するステップ；
を備えることを特徴とするエネルギー貯蔵方法。
【請求項６】
請求項２に記載の流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置のエネルギー貯蔵方法であって、
１）流体を第２シリンダー（１３）、接続シリンダー（４４）と第１シリンダー（６）からなるキャビティ内に盛り入れて、第１高圧容器（４）、第２高圧容器（２０）と第３高圧容器（３４）内に何れも高圧ガス及び油圧オイルを貯蔵しており、第１低圧容器（３２）と第２低圧容器（３６）内に何れも低圧ガス及び油圧オイルが充填され、第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）、第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）、第１パイプライン（２３）、第２パイプライン（２６）、第３パイプライン（３０）、第４パイプライン（３１）、低圧ホース（１２）と高圧ホース（１９）内に何れも油圧オイルが充填されているステップ；
２）高圧ホース（１９）上のカットバルブ（１８）をオンし、逆転弁（３３）を第１逆転状態に調整し、第４パイプライン（３１）は逆転弁（３３）によって第３高圧容器（３４）に連通され、第４パイプライン（３１）は第２低圧容器３６に連通されず、電動油圧ポンプ（３５）をオンし、第２低圧容器（３６）内の油圧オイルは電動油圧ポンプ（３５）によって第３高圧容器（３４）内にポンプインされるとともに、第３高圧容器（３４）内の油圧オイルは高圧ガスの圧力作用で第４パイプライン（３１）によって全ての第２油圧モーター（５３）内に流入され、第２油圧モーター（５３）は油圧オイル圧力の作用でトランスミッション機構によって歯車（５５）を駆動して回動させ、回動する歯車（５５）はラック（５６）に沿って上方へリフトされ、第２油圧モーター（５３）によって取り付けシート（５４）をドライブしてガイド部材（５）に沿って上方へ移動し、エジェクター（５７）はエネルギー変換機構が上方へ移動するようにプロモートし、エネルギー変換機構は上昇過程において、第１低圧容器（３２）内の油圧オイルは第１低圧容器（３２）内の低圧ガスの気圧作用で第３パイプライン（３０）と第４逆止め弁（２９）によって第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）内に流入され、この時、第３逆止め弁（２７）はオフされ、第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）内に流入された油圧オイルは第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）のピストンロッドを上死点位置まで押し上げるステップ；
第１シリンダー（６）と第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）のピストンロッドが接触した後に、第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）のピストンロッドが第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）内へ移動するようにプロモートし、この時、第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）内の油圧オイルは第１高圧容器（４）内に押し込まれ、第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）のピストンロッドが上死点まで押し上げられる時、逆転弁（３３）を第２逆転状態に調整し、第４パイプライン（３１）は第３高圧容器（３４）に連通されず、第４パイプライン（３１）は逆転弁（３３）によって第２低圧容器（３６）に連通され、この時、第２油圧モーター（５３）は第３高圧容器（３４）からの駆動圧力を瞬間に失い、第１高圧容器（４）内の高圧油圧オイルは瞬間に第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）へ流入され、第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）のピストンロッドが下方へ運動するようにプロモートし、該ピストンロッドはエネルギー変換機構をプロモートし、さらにエネルギー変換機構を下方へカタパルトし、エネルギー変換機構が下方へカタパルトする過程において、エネルギー変換機構はエジェクター（５７）によってリフト機構（２５）の下方への移動をプロモートし、加速度を生成し、さらにキャビティ内の流体を加速し、この時、歯車（５５）は反対方向へ回動され、第２油圧モーター（５３）内の油圧オイルを第４パイプライン（３１）及び逆転弁（３３）によって第２低圧容器（３６）内へ排出するステップ；
第１エネルギー貯蔵シリンダー（３）のピストンロッドが下死点まで下方へ移動された後、該ピストンロッドは第１シリンダー（６）と分かれるとともに第２シリンダー（１３）は第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）のピストンロッドと衝突して接触し、慣性作用で、エネルギー変換機構は引き続き下方へ移動し、第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）のピストンロッドが第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）内へ移動するようにプロモートし、第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）内の油圧オイルは第３逆止め弁（２７）と第２パイプライン（２６）によって第２高圧容器（２０）内に押し込まれ、この過程において、第４逆止め弁（２９）はオフ状態になり、第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）内の油圧オイルは第２高圧容器（２０）に押し込まれる過程において、第２高圧容器（２０）内の気圧の圧力作用に基づいてエネルギー変換機構を減速して、キャビティ内の流体を加速した後にさらに減速させ、キャビティ内の流体を減速させると共に、第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）内の油圧オイルは第２高圧容器（２０）内に押し込まれ、第２高圧容器（２０）内の圧力を増加させ、第２高圧容器（２０）は該流体の減速運動エネルギーを回収するステップ；
エネルギー変換機構が下方へ加速又は減速する期間に、キャビティ内の流体のアンダーエンドの圧力は該流体の加速度の作用で該流体の速度変化率及び運動状態によって変化し、該流体の圧力度を第１圧力度から第２圧力度に変化させるステップ；
キャビティ内の流体のアンダーエンドの圧力度が第１圧力度から第２圧力度に変化された後、第１圧力度が第２圧力度より小さいと、該流体が第２圧力度作用で生成された圧力エネルギーを獲得し、具体的に、エネルギー変換機構が下方へ加速する期間の加速度が１ｇより大きく、且つエネルギー変換機構が下方へ減速する期間の負の加速度も１ｇより大きい場合、該エネルギー変換機構が下向きに加速運動する過程において、加速度の作用によって、第２シリンダー（１３）内の流体の圧力度が第１シリンダー（６）内の流体の圧力度より小さくなり、この時、流体は第１ピストン（７）と第２ピストン（４６）が段々離れるようにプロモートし、第１ピストン（７）の運動過程において、第１ロッキングレバー（９）のトップエンドが第２ピストン（４６）から離れる方向へ移動するようにプロモートし、第１ロッキングレバー（１１）のアンダーエンドは第２トランスミッション部材（４１）をドライブして第１トランスミッション部材（４０）の方向へ移動させ、第２ピストン（４６）の運動過程において、第２ロッキングレバー（４５）のトップエンドが第１ピストン（７）から離れる方向へ移動するようにプロモートし、第２ロッキングレバー（４５）のアンダーエンドは第１トランスミッション部材（４０）をドライブして第２トランスミッション部材（４１）の方向へ移動させ、第１  トランスミッション部材（４０）と第２トランスミッション部材（４１）が対向に運動する過程において、第３シリンダー（１５）と第４シリンダー（３８）の容積が増加して吸引力を生成し、該吸引力によって第１低圧容器（３２）における油圧オイルを低圧ホース（１２）内に吸引し、低圧ホース（１２）内に流入された油圧オイルは２つのルートに分かられ、一方のルートは第１逆止め弁（１４）を経て第３シリンダー（１５）内に入り、他方のルートは第６逆止め弁（３９）を経て第４シリンダー（３８）内に入り、この過程において、第２逆止め弁（１７）と第５逆止め弁（３７）はオフされるステップ；
エネルギー変換機構が下向きに減速運動する過程で、過重作用によって第２シリンダー（１３）内の流体の圧力度が第１シリンダー（６）内の流体の圧力度より大きくなり、この時、流体は第１トランスミッション部材（４０）と第２トランスミッション部材（４１）が段々離れるようにプロモートし、第３シリンダー（１５）内の油圧オイルと第４シリンダー（３８）内の油圧オイルはそれぞれ第２逆止め弁（１７）と第５逆止め弁（３７）を経て高圧ホース（１９）内に入り、この時、第１逆止め弁（１４）と第６逆止め弁（３９）はオフされ、高圧ホース（１９）内に入った油圧オイルは圧力作用で第２高圧容器（２０）内に押し込まれるステップ；
キャビティ内の流体の圧力度が第１圧力度から第２圧力度に変化された後、第１圧力度が第２圧力度より大きくなると、まず該流体の圧力度を第２圧力度から第１圧力度へ復帰させた後、さらに該流体が第１圧力度作用で生成された圧力エネルギーを獲得し、具体的に、もしエネルギー変換機構が下向きに加速する期間の加速度が１ｇで、且つ該エネルギー変換機構が下向きに減速する期間の負の加速度も１ｇの場合、エネルギー変換機構は下向きに加速する期間の無重力作用によって第２シリンダー（１３）内の流体の圧力度と第１シリンダー（６）内の流体の圧力度をいずれも０圧力度状態に減少し、この時、スプリング（５０）の弾力作用で、第１トランスミッション部材（４０）と第２トランスミッション部材（４１）は対向に運動し、第２トランスミッション部材（４１）は第１ロッキングレバー（９）をドライブして第１柱（１１）の軸線を回って時計回り方向に回動し、第１ロッキングレバー（９）の回動過程において、第１ピストン（７）をドライブして第２ピストン（４６）から離れる方向へ移動させ、第１トランスミッション部材（４０）は第２ロッキングレバー（４５）をドライブして第２柱（４３）の軸線を回って反時計方向に回動させ、第２ロッキングレバー（４５）の回動過程において、第２ピストン（４６）をドライブして第１ピストン（７）から離れる方向へ移動させるステップ；
エネルギー変換機構が下向きに減速運動する過程に入る前に、カットバルブ（１８）をオフし、エネルギー変換機構が下向き減速運動過程を完成した後にカットバルブ（１８）をオンし、この時、第２シリンダー（１３）内の流体の圧力度が第１シリンダー（６）内の流体の圧力度より大きく、流体は第１トランスミッション部材（４０）と第２トランスミッション部材（４１）が反対の方向へ運動するようにプロモートし、第１トランスミッション部材（４０）は第２ロッキングレバー（４５）によって第２ピストン（４６）をドライブして第１ピストン（７）の方向へ運動させ、第２トランスミッション部材（４１）は第１ロッキングレバー（９）によって第１ピストン（７）をドライブして第２ピストン（４６）の方向へ運動させ、この過程において、第４シリンダー（３８）内の油圧オイルは第５逆止め弁（３７）によって高圧ホース（１９）内に押し込まれ、第３シリンダー（１５）内の油圧オイルは第２逆止め弁（１７）によって高圧ホース（１９）内に押し込まれ、高圧ホース（１９）内の油圧オイルは圧力作用で第２高圧容器（２０）内に押し込まれるステップ；
同時に、第２エネルギー貯蔵シリンダー（２８）内の油圧オイルも第２高圧容器（２０）内に押し込まれた後、第２高圧容器（２０）内の油圧オイルは第２高圧容器（２０）内の気圧駆動作用で第１油圧モーター（２２）及び第１パイプライン（２３）を経て第１低圧容器（３２）へ入り、第２高圧容器（２０）内の油圧オイルは第１低圧容器（３２）に流入される過程で、油圧オイルの圧力は第１油圧モーター（２２）を駆動して回転させ、第１油圧モーター（２２）はオルタネーター（２１）を駆動して発電し、オルタネーター（２１）から生成された電気エネルギーは電気伝送システムによって電力使用端末に伝送されるステップ；
に従って行われることを特徴とするエネルギー貯蔵方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエネルギー貯蔵の技術分野に属し、流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
慣性エネルギー貯蔵とは、物体が運動する際の運動エネルギーによりエネルギーを貯蔵することを言うものである。現在、慣性エネルギー貯蔵の方法は、主にフライホイールを駆動して高速に回転することによりエネルギーを貯蔵するのであって、その基本的な原理は、フライホイール機械に接続の電気モーターによってフライホイールをドライブして加速に回転し、電気エネルギーをフライホイールの回転運動エネルギーに変換して貯蔵する。エネルギーを釈放する必要がある場合、高速に回転するフライホイールによってフライホイールに機械的に接続される発電機を駆動して発電し、フライホイール貯蔵の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して外部にエネルギーを出力する。フライホイールの加速と減速によってエネルギーの貯蔵と利用を実現する。フライホイールによって慣性エネルギーを貯蔵する場合、フライホイールは中実な固体構造を加工してなることから、フライホイールはエネルギー貯蔵又はエネルギー釈放の過程で何れも液圧を調整する機能を具備しないデメリットが存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、慣性エネルギー貯蔵過程で流体の圧力を調整し、圧力調整後の流体圧力を獲得できる流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置を提供することを目的とする。
【０００４】
本発明は、上記装置のエネルギー貯蔵方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明が採用する技術案は、流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置であって、真空容器、圧力調節容器、圧力トランスミッション部材、運動エネルギー回収装置及び液圧発電装置を備え、圧力調節容器内の流体は具体的に液体又は圧縮ガスであり、圧力トランスミッション部材は、具体的に、第１シリンダー、第２シリンダー、低圧ピストン、高圧ピストン、トランスミッションレバーを備え、低圧ピストンは第１シリンダー内に位置し、高圧ピストンは第２シリンダー内に位置しており、第１シリンダーと第２シリンダーは圧力調節容器の側壁に設けられ、且つ第１シリンダーは第２シリンダーより高いものであり、低圧ピストン及び高圧ピストンの外端面にはそれぞれピストンロッドが設けられ、トランスミッションレバーの上、下両端はそれぞれピストンロッドと移動可能に接続され、トランスミッションレバーの中央部は回転可能に圧力調節容器の外側壁に取り付けられており、高圧ピストン外側には弾力部材が設けられ、該弾力部材は第２シリンダー内に固定され、高圧ピストンのピストンロッドはトランスミッションガイドロッドによって液圧発電装置に駆動接続され、液圧発電装置の入力端は第２シリンダーに固定的に接続されており、運動エネルギー回収装置は圧力調節容器の下方に設けられ、該運動エネルギー回収装置は具体的に少なくともエネルギー貯蔵シリンダー及び高圧、低圧容器が接続されてなるエアスプリングであり、真空容器内には垂直ガイド部材が設けられ、圧力調節容器はスライド可能に真空容器内の垂直ガイド部材に取り付けられ、垂直ガイド部材には圧力調節容器をリフトするための電気リフト装置が設けられ、該電気リフト装置のリフト機構は垂直ガイド部材に沿って上下に移動され、且つ該電気リフト装置は圧力調節容器の下方に位置し、圧力調節容器は具体的に円柱状容器であることを特徴とする流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置である。
本発明による他の技術案は、上記の流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置の貯蔵方法であって、流体、具体的に液体又は圧縮ガスである流体を提供するステップ；前記流体について加速した後に該流体を減速し、前記流体について減速する際に、前記流体の減速運動エネルギーを回収するステップ；前記流体を加速又は減速する過程において、該流体の速度変化率及び運動状態によって該流体の圧力度を第１圧力度から第２圧力度に制御するステップ；前記流体の圧力度が前記第１圧力度から前記第２圧力度に制御された後、もし前記第１圧力度が前記第２圧力度より小さい場合、該流体が前記第２圧力度作用で生成された圧力エネルギーを獲得するステップ；或いは前記流体の圧力度が前記第１圧力度から前記第２圧力度に制御された後、もし前記第１圧力度が前記第２圧力度より大きい場合、まず該流体の圧力度を前記第２圧力度から前記第１圧力度に復帰した後、さらに該流体が前記第１圧力度作用で生成された圧力エネルギーを獲得するステップを備える。
【０００６】
さらに、前記流体変速運動期間又はその後に、少なくとも既に回収された前記流体の減速運動エネルギー又は少なくとも既に獲得された前記流体の圧力エネルギーを発電装置によって電気エネルギーに変換し、該電気エネルギーを電気伝送装置によって電力使用端末に伝送するステップを備える。
【０００７】
そのうち、前記流体について加速する前に該流体を搭載容器内に盛り入れる。
そのうち、前記流体について加速した後に該流体を減速させ、具体的に、加速システムによって前記流体を加速した後に、運動エネルギー回収システムによって該流体を減速させる。
【０００８】
そのうち、前記流体について減速する時に、前記流体の減速運動エネルギーを回収し、具体的に、前記流体について減速する時に、運動エネルギー回収システムによって前記流体の減速運動エネルギーを回収する。
そのうち、前記流体について加速又は減速の過程において、該流体の速度変化率及び運動状態によって該流体の圧力度を第１圧力度から第２圧力度に調整し、具体的に、前記流体について加速又は減速する過程において、該流体は変速運動の作用で、該流体の速度変化率及び運動状態に基づいて該流体の圧力度を第１圧力度から第２圧力度に調整する。
そのうち、前記流体が前記第２圧力度又は前記第１圧力度の作用で生成された圧力エネルギーを獲得する際に、エネルギー獲得システムによって該流体の圧力エネルギーを獲得する。
【０００９】
本発明によるエネルギー貯蔵装置は流体について加速した後、該流体の運動エネルギーによりエネルギーを貯蔵すると共に該流体の加速又は減速過程における加速度によって該流体自体について圧力を調整するため、該流体がその加速度によって圧力を調整した後、該流体の圧力エネルギーを獲得でき、さらに慣性エネルギー貯蔵効率を高めることができる。本発明によるエネルギー貯蔵装置はパワー分野、電気分野及び工業生産分野に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明によるエネルギー貯蔵装置の構造概略図である。
【図２】図２は本発明によるエネルギー貯蔵装置におけるトランスミッション部材の概略図である。
【図３】図３は本発明によるエネルギー貯蔵装置におけるリフト機構の概略図である。
【図４】図４は本発明によるエネルギー貯蔵装置の第一の作動状態を示す概略図である。
【図５】図５は本発明によるエネルギー貯蔵装置の第２の作動状態を示す概略図である。
【図６】図６は本発明によるエネルギー貯蔵装置の第３の作動状態を示す概略図である。
【図７】図７は本発明によるエネルギー貯蔵装置の第４の作動状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１１】
１．真空容器、２．固定ビーム、３．第１エネルギー貯蔵シリンダー、４．第１高圧容器、５．ガイド部材、６．第１シリンダー、７．第１ピストン、８．上部移動ビーム、９．第１ロッキングレバー、１０．第１支持ビーム、１１．第１柱、１２．低圧ホース、１３．第２シリンダー、１４．第１逆止め弁、１５．第３シリンダー、１６．下部移動ビーム、１７．第２逆止め弁、１８．カットバルブ、１９．高圧ホース、２０．第２高圧容器、２１．オルタネーター、２２．第１油圧モーター、２３．第１パイプライン、２４．ベース、２５．リフト機構、２６．第２パイプライン、２７．第３逆止め弁、２８．第２エネルギー貯蔵シリンダー、２９．第４逆止め弁、３０．第３パイプライン、３１．第４パイプライン、３２．第１低圧容器、３３．逆転弁、３４．第３高圧容器、３５．電動油圧ポンプ、３６．第２低圧容器、３７．第５逆止め弁、３８．第４シリンダー、３９．第６逆止め弁、４０．第１トランスミッション部材、４１．第２トランスミッション部材、４２．第２支持ビーム、４３．第２柱、４４．接続シリンダー、４５．第２ロッキングレバー、４６．第２ピストン、４７．小ピストンヘッド、４８．ピンホール、４９．接続ロッド、５０．スプリング、５１．大ピストンヘッド、５２．トランスミッションガイドロッド、５３．第２油圧モーター、５４．取り付けシート、５５．歯車、５６．ラック、５７．エジェクター
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面と具体的な実施例を参照して、本発明についてさらに説明する。
【００１３】
図１に示すように、本発明によるエネルギー貯蔵装置は、ベース２４を備え、ベース２４に２つのガイド部材５が直立して並べられ、２つのガイド部材５のトップエンドは固定ビーム２によって接続されており、固定ビーム２の上面には第１高圧容器４が取り付けられ、固定ビーム２はベース２４に向かう側壁に第１エネルギー貯蔵シリンダー３が取り付けられており、第１高圧容器４の内室は第１エネルギー貯蔵シリンダー３の内室に連通され、第１エネルギー貯蔵シリンダー３のピストンロッドはベース２４に向かっている。
【００１４】
ベース２４には第２エネルギー貯蔵シリンダー２８が直立して取り付けられ、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８は２つのガイド部材５間に位置されており、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８のピストンロッドは固定ビーム２に向かっている。
【００１５】
固定ビーム２からベース２４に向かう方向に沿って上部移動ビーム８と下部移動ビーム１６が次第に設けられ、上部移動ビーム８と下部移動ビーム１６は何れも２つのガイド部材５に設けられ、ガイド部材５に沿って上下に移動可能である。上部移動ビーム８と下部移動ビーム１６は第１エネルギー貯蔵シリンダー３と第２エネルギー貯蔵シリンダー２８の間に位置する。上部移動ビーム８には第１シリンダー６が設けられ、第１シリンダー６内に第１ピストン７と第２ピストン４６が設けられており、第１ピストン７のピストン本体と第２ピストン４６のピストン本体は何れも第１シリンダー６内に位置され、第１ピストン７のピストンロッドと第２ピストン４６のピストンロッドは何れも第１シリンダー６の外部へ伸びられており、第１ピストン７のピストンロッドと第２ピストン４６のピストンロッドは１８０°の方向に位置し、且つ第１ピストン７のピストンロッドの中央ラインと第２ピストン４６のピストンロッドの中央ラインは上部移動ビーム８の中央ラインに平行する。第１ピストン７のピストンロッドは第１シリンダー６の外部へ延びる一端が与第１ロッキングレバー９のトップエンドにヒンジ接続され、第２ピストン４６のピストンロッドは第１シリンダー６の外部へ延びる一端が第２ロッキングレバー４６のトップエンドにヒンジ接続されている。
【００１６】
下部移動ビーム１６上に第２シリンダー１３が設けられ、第２シリンダー１３は筒状の接続シリンダー４４によって第１シリンダー６に接続されており、第１シリンダー６の内室、接続シリンダー４４の内室は第２シリンダー１３の内室に連通され、キャビティを形成する。第２シリンダー１３の外壁には第３シリンダー１５と第４シリンダー３８が対称に固定され、第３シリンダー１５の中央ラインと第４シリンダー３８の中央ラインは１８０°方向に位置し、且つ下部移動ビーム１６の中央ラインに平行する。第３シリンダー１５内には第２トランスミッション部材４１が設けられ、第４シリンダー３８内には第１トランスミッション部材４０が設けられている。第３シリンダー１５には第１逆止め弁１４と第２逆止め弁１７が取り付けられ、第４シリンダー３８には第５逆止め弁３７と第６逆止め弁３９が取り付けられている。
【００１７】
第１トランスミッション部材４０と第２トランスミッション部材４１は構造が全く同じであるため、第１トランスミッション部材４０を例にして説明する。図２に示すように、第１トランスミッション部材４０は並列に設けられた小ピストンヘッド４７と大ピストンヘッド５１を備え、大ピストンヘッド５１の直径は小ピストンヘッド４７の直径より大きく、小ピストンヘッド４７の直径は第４シリンダー３８の内径に相応に配置され、大ピストンヘッド５１の直径は第３シリンダー１５の内径に相応に配置されており、小ピストンヘッド４７と大ピストンヘッド５１はドッキングされた接続ロッド４９及びトランスミッションガイドロッド５２によって接続され、接続ロッド４９にはピンホール４８が設けられ、接続ロッド４９にはスプリング５０がセットとして取り付けられる。
【００１８】
第１トランスミッション部材４０における小ピストンヘッド４７とピンホール４８は何れも第４シリンダー３８内に位置し、第１トランスミッション部材４０における大ピストンヘッド５１とスプリング５０は何れも第２シリンダー１３内に位置し、第１トランスミッション部材４０におけるピンホール４８内には第１ピンシャフトが取り付けられ、該第１ピンシャフトは第２ロッキングレバー４５のアンダーエンドに移動可能に接続されている。
【００１９】
第２トランスミッション部材４１における小ピストンヘッド４７とピンホール４８はいずれも第３シリンダー１５内に位置し、第２トランスミッション部材４１における大ピストンヘッド５１とスプリング５０は何れも第２シリンダー１３内に位置する。第２トランスミッション部材４１におけるピンホール４８内には第２ピンシャフトが取り付けられ、該第２ピンシャフトは第１ロッキングレバー９のアンダーエンドに移動可能に接続されている。
【００２０】
接続シリンダー４４の側壁には第１支持ビーム１０と第２支持ビーム４２が対称に固定され、第１支持ビーム１０には自体の軸線を回って往復に回動する第１柱１１が設けられ、第１柱１１上には第１取り付け孔が加工形成され、第１ロッキングレバー９は該第１取り付け孔を貫通する。第２支持ビーム４２上には自体の軸線を回って往復して回動する第２柱４３が設けられ、第２柱４３には第２取り付け孔が加工形成され、第２ロッキングレバー４５は該第２取り付け孔を貫通する。
【００２１】
個々のガイド部材５のアンダーエンドには何れも図３に示す構造を有する二セットのリフト機構２５が取り付けられ、リフト機構２５はラック５６と取り付けシート５４を備え、取り付けシート５４には第２油圧モーター５３が設けられ、第２油圧モーター５３はトランスミッション機構によって歯車５５を駆動して回動させており、歯車５５はラック５６と歯車ラックペアを構成し、ラック５６はガイド部材５に固定的に接続され、取り付けシート５４にはエジェクター５７が直立して設けられ、エジェクター５７のトップエンドは下部移動ビーム１６に固定的に接続され、全ての第２油圧モーター５３は何れも第４パイプライン３１に連通される。
【００２２】
第２エネルギー貯蔵シリンダー２８の左右に対向する２つの側壁にはそれぞれ第２パイプライン２６と第３パイプライン３０が設けられ、第２パイプライン２６に第３逆止め弁２７が取り付けられており、第２パイプライン２６の他端には第２高圧容器２０が接続され、第３パイプライン３０には第４逆止め弁２９が取り付けられ、第３パイプライン３０の他端に第１低圧容器３２が接続されている。第２高圧容器２０は第１パイプライン２３によって第１低圧容器３２に連通され、第１パイプライン２３には第１油圧モーター２２が設けられ、第１油圧モーター２２はオルタネーター２１に接続される。
【００２３】
全ての第２油圧モーター５３は何れも第４パイプライン３１によって逆転弁３３に接続され、逆転弁３３はそれぞれ第３高圧容器３４と第２低圧容器３６に接続されており、第３高圧容器３４と第２低圧容器３６はさらに電動油圧ポンプ３５に接続される。第２高圧容器２０は高圧ホース１９によって第２逆止め弁１７と第５逆止め弁３７に接続され、高圧ホース１９にはカットバルブ１８が設けられており、第１低圧容器３２は低圧ホース１２によって第１逆止め弁１４と第６逆止め弁３９に接続される。
【００２４】
ベース２４には真空容器１が設けられ、固定ビーム２、第１エネルギー貯蔵シリンダー３、第１高圧容器４、ガイド部材５、第１シリンダー６、上部移動ビーム８、第１ピストン７、第１ロッキングレバー９、第１支持ビーム１０、第２シリンダー１３、第１逆止め弁１４、第３シリンダー１５、下部移動ビーム１６、第２逆止め弁１７、第３逆止め弁２７、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８、第４逆止め弁２９、第５逆止め弁３７、第４シリンダー３８、第６逆止め弁３９、第１トランスミッション部材４０、第２トランスミッション部材４１、第２支持ビーム４２、接続シリンダー４４、第２ロッキングレバー４５、第２ピストン４６、カットバルブ１８と全てのリフト機構２５は何れも真空容器１内に位置する。高圧ホース１９、低圧ホース１２、第２パイプライン２６の一部及び第３パイプライン３０の一部も真空容器１内に位置する。
【００２５】
第１シリンダー６、上部移動ビーム８、接続シリンダー４４、第２シリンダー１３と下部移動ビーム１６はエネルギー変換機構を構成する。
【００２６】
本発明は流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置のエネルギー貯蔵方法を提供するが、具体的に以下のステップに従って行う。
【００２７】
１）流体（液体又は圧縮ガス）を第２シリンダー１３、接続シリンダー４４と第１シリンダー６からなるキャビティ内に盛り入れる。第１高圧容器４、第２高圧容器２０と第３高圧容器３４内には何れも高圧ガス及び油圧オイルが貯蔵される。第１低圧容器３２内と第２低圧容器３６内には何れも低圧ガス及び油圧オイルが充填される。第１エネルギー貯蔵シリンダー３、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８、第１パイプライン２３、第２パイプライン２６、第３パイプライン３０、第４パイプライン３１、低圧ホース１２と高圧ホース１９内には何れも油圧オイルが充填される。
【００２８】
２）高圧ホース１９上のカットバルブ１８をオンして、逆転弁３３を第１逆転状態に調整し、逆転弁３３が第１逆転状態の時、第４パイプライン３１は逆転弁３３によって第３高圧容器３４に連通され、第４パイプライン３１は第２低圧容器３６と連通されない。電動油圧ポンプ３５をオンして、第２低圧容器３６内の油圧オイルは電動油圧ポンプ３５によって第３高圧容器３４内にポンプインされるとともに、第３高圧容器３４内の油圧オイルは高圧ガスの圧力作用で第４パイプライン３１によって全ての第２油圧モーター５３内に流入され、第２油圧モーター５３は油圧オイル圧力の作用でトランスミッション機構によって歯車５５を駆動して回動させ、回動する歯車５５はラック５６に沿って上方へリフトされ、歯車５５はラック５６に沿って上方へリフトされる過程で第２油圧モーター５３によって取り付けシート５４をドライブしてガイド部材５に沿って上方へ移動させ、即ち図４における矢印方向に沿って移動し、エジェクター５７は下部移動ビーム１６が上方へ移動するようにプロモートし、下部移動ビーム１６は第２シリンダー１３、接続シリンダー４４と第１シリンダー６によって上部移動ビーム８が上方へ移動するようにプロモートする。エネルギー変換機構が上昇する過程において、第１低圧容器３２内の油圧オイルは第１低圧容器３２内の低圧ガスの気圧作用で第３パイプライン３０と第４逆止め弁２９によって第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内に流入され、この時、第３逆止め弁２７はオフされ、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内に入る油圧オイルは第２エネルギー貯蔵シリンダー２８のピストンロッドを図５に示す上死点位置まで押し上げる。
【００２９】
第１シリンダー６と第１エネルギー貯蔵シリンダー３のピストンロッドが接触した後、第１エネルギー貯蔵シリンダー３のピストンロッドが第１エネルギー貯蔵シリンダー３内へ移動するようにプロモートし、この時、第１エネルギー貯蔵シリンダー３内の油圧オイルは第１高圧容器４内に押し込まれ、第１エネルギー貯蔵シリンダー３のピストンロッドが図５に示す上死点まで押上げられると、逆転弁３３を第２逆転状態に調整し、逆転弁３３が第２逆転状態の場合、第４パイプライン３１は第３高圧容器３４に連通されず、第４パイプライン３１は逆転弁３３によって第２低圧容器３６に連通され、この時、第２油圧モーター５３は瞬間に第３高圧容器３４からの駆動圧力を失うことになり、第１高圧容器４内の高圧油圧オイルは瞬間に第１エネルギー貯蔵シリンダー３へ流れ、第１エネルギー貯蔵シリンダー３のピストンロッドが下方へ運動するようにプロモートし、該ピストンロッドはエネルギー変換機構をプロモートして、さらに下方へエネルギー変換機構をカタパルトし、図６に示すように、エネルギー変換機構は下方へカタパルトされる過程で、エネルギー変換機構はエジェクター５７によってリフト機構２５の下方への移動をプロモートし、加速度を生成して、さらにキャビティ内の流体を加速し、この時、歯車５５は強制的に反対方向へ回動され、第２油圧モーター５３内の油圧オイルを第４パイプライン３１及び逆転弁３３によって第２低圧容器３６内に排出する。
【００３０】
第１エネルギー貯蔵シリンダー３のピストンロッドが下死点まで下方へ移動された後、該ピストンロッドは第１シリンダー６と分離されるとともに、第２シリンダー１３は第２エネルギー貯蔵シリンダー２８のピストンロッドに衝突して接触され、慣性作用で、エネルギー変換機構が引き続き下方へ移動し、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８のピストンロッドが第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内へ移動するようにプロモートし、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内の油圧オイルを第３逆止め弁２７と第２パイプライン２６によって第２高圧容器２０内に押し込み、この過程で、第４逆止め弁２９はオフ状態になる。第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内の油圧オイルが第２高圧容器２０に押し込まれる過程において、第２高圧容器２０内の気圧の圧力作用でエネルギー変換機構を減速させ、キャビティ内の流体を加速の後また減速する。キャビティ内の流体が減速の場合、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内の油圧オイルはエネルギー変換機構の慣性作用で第２高圧容器２０に押し込まれて第２高圧容器２０内の圧力を増加するため、キャビティ内の流体が減速する期間において、第２高圧容器２０によって該流体の減速運動エネルギーを回収する。
【００３１】
エネルギー変換機構が下向きに加速又は減速する期間において、キャビティ内の流体アンダーエンドの圧力度（即ち、第２シリンダー１３内の圧力度）は該流体の加速度の作用で該流体の速度変化率及び運動状態によって変化する。従って、流体が加速又は減速する過程において、該流体のアンダーエンドの圧力度が第１圧力度から第２圧力度へ変化する。
【００３２】
キャビティ内の流体のアンダーエンドの圧力度が第１圧力度から第２圧力度に変化された後、第１圧力度が第２圧力度より小さい場合、該流体が第２圧力度作用で生成された圧力エネルギーを取得する。具体的に、エネルギー変換機構が下向きに加速する期間の加速度が１ｇ（重力加速度）より大きく、且つエネルギー変換機構が下向きに減速する期間の負の加速度も１ｇより大きい場合、該エネルギー変換機構は下向きに加速運動する過程において、加速度の作用により第２シリンダー１３内の流体の圧力度が第１シリンダー６内の流体の圧力度より小さくなり、この時、流体は第１ピストン７と第２ピストン４６が段々離れるようにプロモートし、第１ピストン７の運動過程において、第１ロッキングレバー９のトップエンドが第２ピストン４６から離れる方向へ移動するようにプロモートし、第１ロッキングレバー９は第１柱１１上の第１取り付け孔を貫通するため、レバレッジの原理によって、第１柱１１は自体の軸線を回って回動し、第１ロッキングレバー１１のアンダーエンドは第２トランスミッション部材４１をドライブして第１トランスミッション部材４０の方向へ移動する。同様に、第２ピストン４６の運動過程において、第２ロッキングレバー４５のトップエンドが第１ピストン７から離れる方向へ移動するようにプロモートし、第２ロッキングレバー４５は第２柱４３上の第２取り付け孔を貫通するため、レバレッジの原理によって、第２柱４３は自体の軸線を回って回動し、図６に示すように、第２ロッキングレバー４５のアンダーエンドは第１トランスミッション部材４０をドライブして第２トランスミッション部材４１の方向へ移動する。第１トランスミッション部材４０と第２トランスミッション部材４１が対向して運動する過程において、第３シリンダー１５と第４シリンダー３８の容積が増大して吸引力を生成し、該吸引力によって第１低圧容器３２における油圧オイルを低圧ホース１２内に吸い込み、低圧ホース１２内に入った油圧オイルは２つのルートに分かれ、一方のルートは第１逆止め弁１４を経て第３シリンダー１５内に入り、他方のルートは第６逆止め弁３９を経て第４シリンダー３８内に入り、この過程で、第２逆止め弁１７と第５逆止め弁３７はオフされる。
【００３３】
エネルギー変換機構が下向き減速運動過程に入る際に、過重作用によって第２シリンダー１３内の流体の圧力度を第１シリンダー６内の流体の圧力度より大きくし、この時、流体は第１トランスミッション部材４０と第２トランスミッション部材４１が段々離れるようにプロモートし、第３シリンダー１５内の油圧オイルと第４シリンダー３８内の油圧オイルはそれぞれ第２逆止め弁１７と第５逆止め弁３７を経て高圧ホース１９内に入り、この時、第１逆止め弁１４と第６逆止め弁３９はオフされる。高圧ホース１９内に流入された油圧オイルは圧力作用によって第２高圧容器２０内に押し込まれる。
キャビティ内の流体のアンダーエンドの圧力度が第１圧力度から第２圧力度に変化された後、第１圧力度が第２圧力度より大きいと、まず該流体のアンダーエンドの圧力度を第２圧力度から第１圧力度に復帰させた後、該流体が第１圧力度作用で生成した圧力エネルギーを獲得する。具体的に、エネルギー変換機構が下向きに加速する期間の加速度が１ｇであり、且つ該エネルギー変換機構が下向きに減速する期間の負の加速度も１ｇの場合、エネルギー変換機構が下向きに加速する期間の無重力作用で第２シリンダー１３内の流体の圧力度と第１シリンダー６内の流体の圧力度を何れも０圧力度状態に低減させ、この時、スプリング５０の弾力作用で、第１トランスミッション部材４０と第２トランスミッション部材４１が対向して運動し、第２トランスミッション部材４１は第１ロッキングレバー９をドライブして第１柱１１の軸線を回って時計回り方向に回動させ、第１ロッキングレバー９の回動過程において、第１ピストン７をドライブして第２ピストン４６から離れる方向へ移動させ、同様に、第１トランスミッション部材４０は第２ロッキングレバー４５をドライブして第２柱４３の軸線を回って反時計方向に回動させ、第２ロッキングレバー４５の回動過程において、第２ピストン４６をドライブして第１ピストン７から離れる方向へ移動する。
エネルギー変換機構が下向きの減速運動過程へ進入する前に、エネルギー変換機構が下向き減速運動過程を完成した後にさらにカットバルブ１８をオンするまでカットバルブ１８をオフし、カットバルブ１８をオンする際に、キャビティ内の流体の重力が既に加速前の重力状態即非無重力状態に復帰したため、流体の重力作用で第２シリンダー１３内の流体の圧力度が第１シリンダー６内の流体の圧力度より大きくなり、この時、第２シリンダー１３内の流体はスプリング５０の弾力を乗り越えて第１トランスミッション部材４０と第２トランスミッション部材４１を反対の方向へ離間させ、第１トランスミッション部材４０は第２ロッキングレバー４５によって第２ピストン４６をドライブして第１ピストン７の方向へ運動し、第２トランスミッション部材４１は第１ロッキングレバー９によって第１ピストン７をドライブして第２ピストン４６の方向へ運動し、この過程において、第１トランスミッション部材４０によって第４シリンダー３８内の油圧オイルを第５逆止め弁３７によって高圧ホース１９内に押し込み、第２トランスミッション部材４１は第３シリンダー１５内の油圧オイルを第２逆止め弁１７によって高圧ホース１９内に押し込み、高圧ホース１９内の油圧オイルは圧力度作用で第２高圧容器２０内に押し込まれる。
【００３４】
流体の変速運動期間又はその後に、少なくとも既に回収した流体の減速運動エネルギー又は少なくとも既に獲得した流体の圧力エネルギーを発電装置によって電気エネルギーに変換し、該電気エネルギーを電気伝送装置によって電力使用端末に伝送する。図７に示すように、具体的に、高圧ホース１９内の油圧オイルは圧力作用で第２高圧容器２０内に押し込まれ、同時に、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内の油圧オイルも第２高圧容器２０内に押し込まれた後、第２高圧容器２０内の油圧オイルは第２高圧容器２０内の気圧駆動作用で第１油圧モーター２２及び第１パイプライン２３を経て第１低圧容器３２に流入される。第２高圧容器２０内の油圧オイルは第１低圧容器３２に流れる過程において、油圧オイルの圧力によって第１油圧モーター２２を駆動して回転させ、回転の第１油圧モーター２２はオルタネーター２１を駆動して発電し、オルタネーター２１によって生成された電気エネルギーは電気伝送システムによって電力使用端末に伝送される。
【００３５】
オルタネーター２１と第１油圧モーター２２は液圧発電装置を構成する。
第２エネルギー貯蔵シリンダー２８、第２パイプライン２６、第３パイプライン３０、第４逆止め弁２９、第３逆止め弁２７、第１低圧容器３２、第２高圧容器２０、第１パイプライン２３は運動エネルギー回収装置を構成する。
【図１】
2021534350.tif 000003
【図２】
2021534350.tif 000004
【図３】
2021534350.tif 000005
【図４】
2021534350.tif 000006
【図５】
2021534350.tif 000007
【図６】
2021534350.tif 000008
【図７】
2021534350.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月15日(2021.4.15)
【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】
流体を収容するためのキャビティと、前記流体の減速運動エネルギーを回収するための運動エネルギー回収装置を備える、流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置を利用する慣性エネルギー貯蔵方法であって、
流体を提供し、前記流体について加速する前に該流体を前記キャビティ内に盛り入れるステップ；
前記流体について加速した後に該流体を減速し、前記流体について減速する際に、前記運動エネルギー回収装置が前記流体の減速運動エネルギーを回収するステップ；
前記流体を加速又は減速する過程において、該流体は変速運動の作用で該流体の速度変化率及び運動状態によって該流体の圧力度を第１圧力度から第２圧力度に制御するステップ；
前記流体の圧力度が前記第１圧力度から前記第２圧力度に制御された後、前記第１圧力度が前記第２圧力度より小さい場合、該流体が前記第２圧力度作用で生成された圧力エネルギーを獲得するステップ
を備えることを特徴とする慣性エネルギー貯蔵方法。
【請求項２】
前記流体変速運動期間又はその後に、少なくとも既に回収された前記流体の減速運動エネルギー又は少なくとも既に獲得された前記流体の圧力エネルギーを発電装置によって電気エネルギーに変換するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の慣性エネルギー貯蔵方法。
【請求項３】
前記流体は液体又は圧縮ガスであることを特徴とする請求項１に記載の慣性エネルギー貯蔵方法。
【請求項４】
前記電気エネルギーを電気伝送装置によって電力使用端末に伝送することを特徴とする請求項２に記載の慣性エネルギー貯蔵方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエネルギー貯蔵の技術分野に属し、慣性エネルギー貯蔵方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
慣性エネルギー貯蔵とは、物体が運動する際の運動エネルギーによりエネルギーを貯蔵することを言うものである。現在、慣性エネルギー貯蔵の方法は、主にフライホイールを駆動して高速に回転することによりエネルギーを貯蔵するのであって、その基本的な原理は、フライホイール機械に接続の電気モーターによってフライホイールをドライブして加速に回転し、電気エネルギーをフライホイールの回転運動エネルギーに変換して貯蔵する。エネルギーを釈放する必要がある場合、高速に回転するフライホイールによってフライホイールに機械的に接続される発電機を駆動して発電し、フライホイール貯蔵の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して外部にエネルギーを出力する。フライホイールの加速と減速によってエネルギーの貯蔵と利用を実現する。フライホイールによって慣性エネルギーを貯蔵する場合、フライホイールは中実な固体構造を加工してなることから、フライホイールはエネルギー貯蔵又はエネルギー釈放の過程で何れも液圧を調整する機能を具備しないデメリットが存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、慣性エネルギー貯蔵過程で流体の圧力を調整し、圧力調整後の流体圧力を獲得できる流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置を提供することを目的とする。
【０００４】
本発明は、上記装置のエネルギー貯蔵方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明が採用する技術案は、流体を収容するためのキャビティと、前記流体の減速運動エネルギーを回収するための運動エネルギー回収装置を備える流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置を利用する慣性エネルギー貯蔵方法であって、流体を提供し、前記流体について加速する前に該流体を前記キャビティ内に盛り入れるステップ；前記流体について加速した後に該流体を減速し、前記流体について減速する際に、前記運動エネルギー回収装置が前記流体の減速運動エネルギーを回収するステップ；前記流体を加速又は減速する過程において、該流体は変速運動の作用で該流体の速度変化率及び運動状態によって該流体の圧力度を第１圧力度から第２圧力度に制御するステップ；前記流体の圧力度が前記第1圧力度から前記第２圧力度に制御された後、もし前記第１圧力度が前記第2圧力度より小さい場合、該流体が前記第2圧力度作用で生成された圧力エネルギーを獲得するステップを備える。
【０００６】
さらに、前記流体変速運動期間又はその後に、少なくとも既に回収された前記流体の減速運動エネルギー又は少なくとも既に獲得された前記流体の圧力エネルギーを発電装置によって電気エネルギーに変換し、該電気エネルギーを電気伝送装置によって電力使用端末に伝送するステップを備える。
【０００７】
そのうち、前記流体、具体的に液体又は圧縮ガスである。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明が採用する他の技術案は、流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置であって、該エネルギー貯蔵装置はベースを備え、ベース上には２つのガイド部材が並列に直立され、２つのガイド部材のトップエンドは固定ビームによって接続され、固定ビームの上面に第１高圧容器が取り付けられ、固定ビームの底面には第１エネルギー貯蔵シリンダーが設けられており、第１高圧容器の内室は第１エネルギー貯蔵シリンダーの内室に連通され、第１エネルギー貯蔵シリンダーのピストンロッドはベースに向かって設けられており、
ベース上には第２エネルギー貯蔵シリンダーが直立して設けられ、第２エネルギー貯蔵シリンダーは２つのガイド部材の間に位置され、第２エネルギー貯蔵シリンダーのピストンロッドは固定ビームに向かって形成されており、
固定ビームからベースに向かう方向に沿って次第に上部移動ビームと下部移動ビームが設けられ、上部移動ビームと下部移動ビームは何れもガイド部材に沿って上下に移動可能であり、上部移動ビームと下部移動ビームは第１エネルギー貯蔵シリンダーと第２エネルギー貯蔵シリンダーの間に位置し、上部移動ビーム上に第１シリンダーが設けられ、第１シリンダー内に第１ピストンと第２ピストンが設けられ、第１ピストンのピストンロッドと第２ピストンのピストンロッドは何れも第１  シリンダーの外部へ伸びられ、且つ１８０°の方向に位置しており、第１ピストンのピストンロッドは第１シリンダーの外部へ延びた一端が第１ロッキングレバーのトップエンドにヒンジ接続され、第２ピストンのピストンロッドは第１シリンダーの外部へ延びた一端が第２ロッキングレバーのトップエンドにヒンジ接続されており、
下部移動ビーム上には第２シリンダーが取り付けられ、第２シリンダーは筒状の接続シリンダーによって第１シリンダーに接続され、第１シリンダーの内室、接続シリンダーの内室と第２シリンダーの内室が連通されてキャビティを形成しており、第２シリンダーの外壁に第３シリンダーと第４シリンダーが対称に固定され、第３シリンダー内に第２トランスミッション部材が設けられ、第４シリンダー内に第１トランスミッション部材が設けられており、第３シリンダーに第１逆止め弁と第２逆止め弁が取り付けられ、第４シリンダーに第５逆止め弁と第６逆止め弁が取り付けられており、接続シリンダーの側壁に２つの支持ビームが対称に固定され、２つの支持ビームに何れも自体の軸線を回って往復に回動する柱が設けられ、柱には取り付け孔が加工形成されており、第１ロッキングレバーのアンダーエンドは一方の柱上の取り付け孔を貫通して第２トランスミッション部材と移動可能に接続され、第２ロッキングレバーのアンダーエンドは他方の柱上の取り付け孔を貫通して第１トランスミッション部材に移動可能に接続されており、
個々のガイド部材のアンダーエンドには何れも二セットの構造のリフト機構が取り付けられ、リフト機構に第２油圧モーターが設けられ、リフト機構は第１シリンダー、上部移動ビーム、接続シリンダー、第２シリンダーと下部移動ビームからなるエネルギー変換機構を駆動してガイド部材に沿って上方へ運動し、
第２エネルギー貯蔵シリンダーの左右に対向の２つの側壁にそれぞれ第２パイプラインと第３パイプラインが設けられ、第２パイプラインには第３逆止め弁が取り付けられており、第２パイプラインの他端には第２高圧容器が接続され、第３パイプラインに第４逆止め弁が設けられ、第３パイプラインの他端に第１低圧容器が接続されており、第２高圧容器は第１パイプラインによって第１低圧容器に連通され、第１パイプラインには第１油圧モーターが取り付けられ、第１油圧モーターはオルタネーターに接続されており、
全ての第２油圧モーターは何れも第４パイプラインによって逆転弁に接続され、逆転弁はそれぞれ第３高圧容器と第２低圧容器に接続されており、第３高圧容器と第２低圧容器はさらに電動油圧ポンプに接続されており、第２高圧容器は高圧ホースによって第２逆止め弁と第５逆止め弁に接続され、高圧ホースにはカットバルブが設けられ、第１低圧容器は低圧ホースによって第１逆止め弁と第６逆止め弁に接続されており、
ベースには真空容器が設けられ、第２高圧容器、オルタネーター、第１油圧モーター、第１パイプライン、第４パイプライン、第１低圧容器、逆転弁、第３高圧容器、電動油圧ポンプ、第２低圧容器、高圧ホースの一部、低圧ホースの一部、第２パイプラインの一部及び第３パイプラインの一部を除く、残りの部材は何れも真空容器内に位置することを特徴とする流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置を提供する。
【０００９】
本発明によれば、流体について加速した後、該流体の運動エネルギーによりエネルギーを貯蔵すると共に該流体の加速又は減速過程における加速度によって該流体自体について圧力を調整するため、該流体がその加速度によって圧力を調整した後、該流体の圧力エネルギーを獲得できるという技術効果が取得できる。本発明によるエネルギー貯蔵装置はパワー分野、電気分野及び工業生産分野に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明によるエネルギー貯蔵装置の構造概略図である。
【図２】図２は本発明によるエネルギー貯蔵装置におけるトランスミッション部材の概略図である。
【図３】図３は本発明によるエネルギー貯蔵装置におけるリフト機構の概略図である。
【図４】図４は本発明によるエネルギー貯蔵装置の第一の作動状態を示す概略図である。
【図５】図５は本発明によるエネルギー貯蔵装置の第２の作動状態を示す概略図である。
【図６】図６は本発明によるエネルギー貯蔵装置の第３の作動状態を示す概略図である。
【図７】図７は本発明によるエネルギー貯蔵装置の第４の作動状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１１】
１．真空容器、２．固定ビーム、３．第１エネルギー貯蔵シリンダー、４．第１高圧容器、５．ガイド部材、６．第１シリンダー、７．第１ピストン、８．上部移動ビーム、９．第１ロッキングレバー、１０．第１支持ビーム、１１．第１柱、１２．低圧ホース、１３．第２シリンダー、１４．第１逆止め弁、１５．第３シリンダー、１６．下部移動ビーム、１７．第２逆止め弁、１８．カットバルブ、１９．高圧ホース、２０．第２高圧容器、２１．オルタネーター、２２．第１油圧モーター、２３．第１パイプライン、２４．ベース、２５．リフト機構、２６．第２パイプライン、２７．第３逆止め弁、２８．第２エネルギー貯蔵シリンダー、２９．第４逆止め弁、３０．第３パイプライン、３１．第４パイプライン、３２．第１低圧容器、３３．逆転弁、３４．第３高圧容器、３５．電動油圧ポンプ、３６．第２低圧容器、３７．第５逆止め弁、３８．第４シリンダー、３９．第６逆止め弁、４０．第１トランスミッション部材、４１．第２トランスミッション部材、４２．第２支持ビーム、４３．第２柱、４４．接続シリンダー、４５．第２ロッキングレバー、４６．第２ピストン、４７．小ピストンヘッド、４８．ピンホール、４９．接続ロッド、５０．スプリング、５１．大ピストンヘッド、５２．トランスミッションガイドロッド、５３．第２油圧モーター、５４．取り付けシート、５５．歯車、５６．ラック、５７．エジェクター
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面と具体的な実施例を参照して、本発明についてさらに説明する。
【００１３】
図１に示すように、本発明によるエネルギー貯蔵装置は、ベース２４を備え、ベース２４に２つのガイド部材５が直立して並べられ、２つのガイド部材５のトップエンドは固定ビーム２によって接続されており、固定ビーム２の上面には第１高圧容器４が取り付けられ、固定ビーム２はベース２４に向かう側壁に第１エネルギー貯蔵シリンダー３が取り付けられており、第１高圧容器４の内室は第１エネルギー貯蔵シリンダー３の内室に連通され、第１エネルギー貯蔵シリンダー３のピストンロッドはベース２４に向かっている。
【００１４】
ベース２４には第２エネルギー貯蔵シリンダー２８が直立して取り付けられ、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８は２つのガイド部材５間に位置されており、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８のピストンロッドは固定ビーム２に向かっている。
【００１５】
固定ビーム２からベース２４に向かう方向に沿って上部移動ビーム８と下部移動ビーム１６が次第に設けられ、上部移動ビーム８と下部移動ビーム１６は何れも２つのガイド部材５に設けられ、ガイド部材５に沿って上下に移動可能である。上部移動ビーム８と下部移動ビーム１６は第１エネルギー貯蔵シリンダー３と第２エネルギー貯蔵シリンダー２８の間に位置する。上部移動ビーム８には第１シリンダー６が設けられ、第１シリンダー６内に第１ピストン７と第２ピストン４６が設けられており、第１ピストン７のピストン本体と第２ピストン４６のピストン本体は何れも第１シリンダー６内に位置され、第１ピストン７のピストンロッドと第２ピストン４６のピストンロッドは何れも第１シリンダー６の外部へ伸びられており、第１ピストン７のピストンロッドと第２ピストン４６のピストンロッドは１８０°の方向に位置し、且つ第１ピストン７のピストンロッドの中央ラインと第２ピストン４６のピストンロッドの中央ラインは上部移動ビーム８の中央ラインに平行する。第１ピストン７のピストンロッドは第１シリンダー６の外部へ延びる一端が与第１ロッキングレバー９のトップエンドにヒンジ接続され、第２ピストン４６のピストンロッドは第１シリンダー６の外部へ延びる一端が第２ロッキングレバー４５のトップエンドにヒンジ接続されている。
【００１６】
下部移動ビーム１６上に第２シリンダー１３が設けられ、第２シリンダー１３は筒状の接続シリンダー４４によって第１シリンダー６に接続されており、第１シリンダー６の内室、接続シリンダー４４の内室は第２シリンダー１３の内室に連通され、キャビティを形成する。第２シリンダー１３の外壁には第３シリンダー１５と第４シリンダー３８が対称に固定され、第３シリンダー１５の中央ラインと第４シリンダー３８の中央ラインは１８０°方向に位置し、且つ下部移動ビーム１６の中央ラインに平行する。第３シリンダー１５内には第２トランスミッション部材４１が設けられ、第４シリンダー３８内には第１トランスミッション部材４０が設けられている。第３シリンダー１５には第１逆止め弁１４と第２逆止め弁１７が取り付けられ、第４シリンダー３８には第５逆止め弁３７と第６逆止め弁３９が取り付けられている。
【００１７】
第１トランスミッション部材４０と第２トランスミッション部材４１は構造が全く同じであるため、第１トランスミッション部材４０を例にして説明する。図２に示すように、第１トランスミッション部材４０は並列に設けられた小ピストンヘッド４７と大ピストンヘッド５１を備え、大ピストンヘッド５１の直径は小ピストンヘッド４７の直径より大きく、小ピストンヘッド４７の直径は第４シリンダー３８の内径に相応に配置され、大ピストンヘッド５１の直径は第２シリンダー１３の内径に相応に配置されており、小ピストンヘッド４７と大ピストンヘッド５１はドッキングされた接続ロッド４９及びトランスミッションガイドロッド５２によって接続され、接続ロッド４９にはピンホール４８が設けられ、接続ロッド４９にはスプリング５０がセットとして取り付けられる。
【００１８】
第１トランスミッション部材４０における小ピストンヘッド４７とピンホール４８は何れも第４シリンダー３８内に位置し、第１トランスミッション部材４０における大ピストンヘッド５１とスプリング５０は何れも第２シリンダー１３内に位置し、第１トランスミッション部材４０におけるピンホール４８内には第１ピンシャフトが取り付けられ、該第１ピンシャフトは第２ロッキングレバー４５のアンダーエンドに移動可能に接続されている。
【００１９】
第２トランスミッション部材４１における小ピストンヘッド４７とピンホール４８はいずれも第３シリンダー１５内に位置し、第２トランスミッション部材４１における大ピストンヘッド５１とスプリング５０は何れも第２シリンダー１３内に位置する。第２トランスミッション部材４１におけるピンホール４８内には第２ピンシャフトが取り付けられ、該第２ピンシャフトは第１ロッキングレバー９のアンダーエンドに移動可能に接続されている。
【００２０】
接続シリンダー４４の側壁には第１支持ビーム１０と第２支持ビーム４２が対称に固定され、第１支持ビーム１０には自体の軸線を回って往復に回動する第１柱１１が設けられ、第１柱１１上には第１取り付け孔が加工形成され、第１ロッキングレバー９は該第１取り付け孔を貫通する。第２支持ビーム４２上には自体の軸線を回って往復して回動する第２柱４３が設けられ、第２柱４３には第２取り付け孔が加工形成され、第２ロッキングレバー４５は該第２取り付け孔を貫通する。
【００２１】
個々のガイド部材５のアンダーエンドには何れも図３に示す構造を有する二セットのリフト機構２５が取り付けられ、リフト機構２５はラック５６と取り付けシート５４を備え、取り付けシート５４には第２油圧モーター５３が設けられ、第２油圧モーター５３はトランスミッション機構によって歯車５５を駆動して回動させており、歯車５５はラック５６と歯車ラックペアを構成し、ラック５６はガイド部材５に固定的に接続され、取り付けシート５４にはエジェクター５７が直立して設けられ、エジェクター５７のトップエンドは下部移動ビーム１６に固定的に接続され、全ての第２油圧モーター５３は何れも第４パイプライン３１に連通される。
【００２２】
第２エネルギー貯蔵シリンダー２８の左右に対向する２つの側壁にはそれぞれ第２パイプライン２６と第３パイプライン３０が設けられ、第２パイプライン２６に第３逆止め弁２７が取り付けられており、第２パイプライン２６の他端には第２高圧容器２０が接続され、第３パイプライン３０には第４逆止め弁２９が取り付けられ、第３パイプライン３０の他端に第１低圧容器３２が接続されている。第２高圧容器２０は第１パイプライン２３によって第１低圧容器３２に連通され、第１パイプライン２３には第１油圧モーター２２が設けられ、第１油圧モーター２２はオルタネーター２１に接続される。
【００２３】
全ての第２油圧モーター５３は何れも第４パイプライン３１によって逆転弁３３に接続され、逆転弁３３はそれぞれ第３高圧容器３４と第２低圧容器３６に接続されており、第３高圧容器３４と第２低圧容器３６はさらに電動油圧ポンプ３５に接続される。第２高圧容器２０は高圧ホース１９によって第２逆止め弁１７と第５逆止め弁３７に接続され、高圧ホース１９にはカットバルブ１８が設けられており、第１低圧容器３２は低圧ホース１２によって第１逆止め弁１４と第６逆止め弁３９に接続される。
【００２４】
ベース２４には真空容器１が設けられ、固定ビーム２、第１エネルギー貯蔵シリンダー３、第１高圧容器４、ガイド部材５、第１シリンダー６、上部移動ビーム８、第１ピストン７、第１ロッキングレバー９、第１支持ビーム１０、第２シリンダー１３、第１逆止め弁１４、第３シリンダー１５、下部移動ビーム１６、第２逆止め弁１７、第３逆止め弁２７、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８、第４逆止め弁２９、第５逆止め弁３７、第４シリンダー３８、第６逆止め弁３９、第１トランスミッション部材４０、第２トランスミッション部材４１、第２支持ビーム４２、接続シリンダー４４、第２ロッキングレバー４５、第２ピストン４６、カットバルブ１８と全てのリフト機構２５は何れも真空容器１内に位置する。高圧ホース１９、低圧ホース１２、第２パイプライン２６の一部及び第３パイプライン３０の一部も真空容器１内に位置する。
【００２５】
そのうち、第１シリンダー６、上部移動ビーム８、接続シリンダー４４、第２シリンダー１３と下部移動ビーム１６はエネルギー変換機構を構成する。
そのうち、オルタネーター２１と第１油圧モーター２２は液圧発電装置を構成する。
そのうち、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８、第２パイプライン２６、第３パイプライン３０、第４逆止め弁２９、第３逆止め弁２７、第１低圧容器３２、第２高圧容器２０、第１パイプライン２３は運動エネルギー回収装置を構成する。
【００２６】
本発明は前記エネルギー貯蔵方法を提供するが、該エネルギー貯蔵方法の実行ステップは前記エネルギー貯蔵装置で実行するが、具体的に以下のステップに従って行う。
【００２７】
流体（液体又は圧縮ガス）を第２シリンダー１３、接続シリンダー４４と第１シリンダー６からなるキャビティ内に盛り入れる。第１高圧容器４、第２高圧容器２０と第３高圧容器３４内には何れも高圧ガス及び油圧オイルが貯蔵される。第１低圧容器３２内と第２低圧容器３６内には何れも低圧ガス及び油圧オイルが充填される。第１エネルギー貯蔵シリンダー３、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８、第１パイプライン２３、第２パイプライン２６、第３パイプライン３０、第４パイプライン３１、低圧ホース１２と高圧ホース１９内には何れも油圧オイルが充填される。
【００２８】
高圧ホース１９上のカットバルブ１８をオンして、逆転弁３３を第１逆転状態に調整し、逆転弁３３が第１逆転状態の時、第４パイプライン３１は逆転弁３３によって第３高圧容器３４に連通され、第４パイプライン３１は第２低圧容器３６と連通されない。電動油圧ポンプ３５をオンして、第２低圧容器３６内の油圧オイルは電動油圧ポンプ３５によって第３高圧容器３４内にポンプインされるとともに、第３高圧容器３４内の油圧オイルは高圧ガスの圧力作用で第４パイプライン３１によって全ての第２油圧モーター５３内に流入され、第２油圧モーター５３は油圧オイル圧力の作用でトランスミッション機構によって歯車５５を駆動して回動させ、回動する歯車５５はラック５６に沿って上方へリフトされ、歯車５５はラック５６に沿って上方へリフトされる過程で第２油圧モーター５３によって取り付けシート５４をドライブしてガイド部材５に沿って上方へ移動させ、即ち図４における矢印方向に沿って移動し、エジェクター５７は下部移動ビーム１６が上方へ移動するようにプロモートし、下部移動ビーム１６は第２シリンダー１３、接続シリンダー４４と第１シリンダー６によって上部移動ビーム８が上方へ移動するようにプロモートする。エネルギー変換機構が上昇する過程において、第１低圧容器３２内の油圧オイルは第１低圧容器３２内の低圧ガスの気圧作用で第３パイプライン３０と第４逆止め弁２９によって第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内に流入され、この時、第３逆止め弁２７はオフされ、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内に入る油圧オイルは第２エネルギー貯蔵シリンダー２８のピストンロッドを図５に示す上死点位置まで押し上げる。
【００２９】
第１シリンダー６と第１エネルギー貯蔵シリンダー３のピストンロッドが接触した後、第１エネルギー貯蔵シリンダー３のピストンロッドが第１エネルギー貯蔵シリンダー３内へ移動するようにプロモートし、この時、第１エネルギー貯蔵シリンダー３内の油圧オイルは第１高圧容器４内に押し込まれ、第１エネルギー貯蔵シリンダー３のピストンロッドが図５に示す上死点まで押上げられると、逆転弁３３を第２逆転状態に調整し、逆転弁３３が第２逆転状態の場合、第４パイプライン３１は第３高圧容器３４に連通されず、第４パイプライン３１は逆転弁３３によって第２低圧容器３６に連通され、この時、第２油圧モーター５３は瞬間に第３高圧容器３４からの駆動圧力を失うことになり、第１高圧容器４内の高圧油圧オイルは瞬間に第１エネルギー貯蔵シリンダー３へ流れ、第１エネルギー貯蔵シリンダー３のピストンロッドが下方へ運動するようにプロモートし、該ピストンロッドはエネルギー変換機構をプロモートして、さらに下方へエネルギー変換機構をカタパルトし、図６に示すように、エネルギー変換機構は下方へカタパルトされる過程で、エネルギー変換機構はエジェクター５７によってリフト機構２５の下方への移動をプロモートし、加速度を生成して、さらにキャビティ内の流体を加速し、この時、歯車５５は強制的に反対方向へ回動され、第２油圧モーター５３内の油圧オイルを第４パイプライン３１及び逆転弁３３によって第２低圧容器３６内に排出する。
【００３０】
第１エネルギー貯蔵シリンダー３のピストンロッドが下死点まで下方へ移動された後、該ピストンロッドは第１シリンダー６と分離されるとともに、第２シリンダー１３は第２エネルギー貯蔵シリンダー２８のピストンロッドに衝突して接触され、慣性作用で、エネルギー変換機構が引き続き下方へ移動し、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８のピストンロッドが第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内へ移動するようにプロモートし、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内の油圧オイルを第３逆止め弁２７と第２パイプライン２６によって第２高圧容器２０内に押し込み、この過程で、第４逆止め弁２９はオフ状態になる。第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内の油圧オイルが第２高圧容器２０に押し込まれる過程において、第２高圧容器２０内の気圧の圧力作用でエネルギー変換機構を減速させ、キャビティ内の流体を加速の後また減速する。キャビティ内の流体が減速の場合、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内の油圧オイルはエネルギー変換機構の慣性作用で第２高圧容器２０に押し込まれて第２高圧容器２０内の圧力を増加するため、キャビティ内の流体が減速する期間において、第２高圧容器２０によって該流体の減速運動エネルギーを回収する。
【００３１】
エネルギー変換機構が下向きに加速又は減速する期間において、キャビティ内の流体アンダーエンドの圧力度（即ち、第２シリンダー１３内の圧力度）は該流体の加速度の作用で該流体の速度変化率及び運動状態によって変化する。従って、流体が加速又は減速する過程において、該流体のアンダーエンドの圧力度が第１圧力度から第２圧力度へ変化する。
【００３２】
キャビティ内の流体のアンダーエンドの圧力度が第１圧力度から第２圧力度に変化された後、第１圧力度が第２圧力度より小さい場合、該流体が第２圧力度作用で生成された圧力エネルギーを取得する。具体的に、エネルギー変換機構が下向きに加速する期間の加速度が１ｇ（重力加速度）より大きく、且つエネルギー変換機構が下向きに減速する期間の負の加速度も１ｇより大きい場合、該エネルギー変換機構は下向きに加速運動する過程において、加速度の作用により第２シリンダー１３内の流体の圧力度が第１シリンダー６内の流体の圧力度より小さくなり、この時、流体は第１ピストン７と第２ピストン４６が段々離れるようにプロモートし、第１ピストン７の運動過程において、第１ロッキングレバー９のトップエンドが第２ピストン４６から離れる方向へ移動するようにプロモートし、第１ロッキングレバー９は第１柱１１上の第１取り付け孔を貫通するため、レバレッジの原理によって、第１柱１１は自体の軸線を回って回動し、第１ロッキングレバー９のアンダーエンドは第２トランスミッション部材４１をドライブして第１トランスミッション部材４０の方向へ移動する。同様に、第２ピストン４６の運動過程において、第２ロッキングレバー４５のトップエンドが第１ピストン７から離れる方向へ移動するようにプロモートし、第２ロッキングレバー４５は第２柱４３上の第２取り付け孔を貫通するため、レバレッジの原理によって、第２柱４３は自体の軸線を回って回動し、図６に示すように、第２ロッキングレバー４５のアンダーエンドは第１トランスミッション部材４０をドライブして第２トランスミッション部材４１の方向へ移動する。第１トランスミッション部材４０と第２トランスミッション部材４１が対向して運動する過程において、第３シリンダー１５と第４シリンダー３８の容積が増大して吸引力を生成し、該吸引力によって第１低圧容器３２における油圧オイルを低圧ホース１２内に吸い込み、低圧ホース１２内に入った油圧オイルは２つのルートに分かれ、一方のルートは第１逆止め弁１４を経て第３シリンダー１５内に入り、他方のルートは第６逆止め弁３９を経て第４シリンダー３８内に入り、この過程で、第２逆止め弁１７と第５逆止め弁３７はオフされる。
【００３３】
エネルギー変換機構が下向き減速運動過程に入る際に、過重作用によって第２シリンダー１３内の流体の圧力度を第１シリンダー６内の流体の圧力度より大きくし、この時、流体は第１トランスミッション部材４０と第２トランスミッション部材４１が段々離れるようにプロモートし、第３シリンダー１５内の油圧オイルと第４シリンダー３８内の油圧オイルはそれぞれ第２逆止め弁１７と第５逆止め弁３７を経て高圧ホース１９内に入り、この時、第１逆止め弁１４と第６逆止め弁３９はオフされる。高圧ホース１９内に流入された油圧オイルは圧力作用によって第２高圧容器２０内に押し込まれる。
【００３４】
流体の変速運動期間又はその後に、少なくとも既に回収した流体の減速運動エネルギー又は少なくとも既に獲得した流体の圧力エネルギーを発電装置によって電気エネルギーに変換し、該電気エネルギーを電気伝送装置によって電力使用端末に伝送する。
図７に示すように、具体的に、高圧ホース１９内の油圧オイルは圧力作用で第２高圧容器２０内に押し込まれ、同時に、第２エネルギー貯蔵シリンダー２８内の油圧オイルも第２高圧容器２０内に押し込まれた後、第２高圧容器２０内の油圧オイルは第２高圧容器２０内の気圧駆動作用で第１油圧モーター２２及び第１パイプライン２３を経て第１低圧容器３２に流入される。第２高圧容器２０内の油圧オイルは第１低圧容器３２に流れる過程において、油圧オイルの圧力によって第１油圧モーター２２を駆動して回転させ、回転の第１油圧モーター２２はオルタネーター２１を駆動して発電し、オルタネーター２１によって生成された電気エネルギーは電気伝送システムによって電力使用端末に伝送される。
【００３５】
以上に、本発明の具体的な実施形態を概略的に示し、本発明の範囲はこれに限られるものではない。本発明の構想と原則を離れない前提で当業者によって行われる同等な変化と補正は何れも本発明の範囲に属すると理解されるべきである。本発明によるそれぞれの構成要件は上記のような全体的な応用に限られず、実際の需要に応じてその一部を独立に採用するか或いは複数を組合せて用いてもよいため、本発明の発明ポイントに関するその他の組み合わせ及び具体的な応用も本発明の範囲に属するのは言うまでもない。
【手続補正書】
【提出日】令和3年10月6日(2021.10.6)
【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】
流体が収容されたキャビティと、前記流体の減速運動エネルギーを回収するための運動エネルギー回収装置を備える、流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置を利用する慣性エネルギー貯蔵方法であって、
前記流体について加速するステップ；
前記流体について加速した後に該流体を減速し、前記流体について減速する際に、前記運動エネルギー回収装置が前記流体の減速運動エネルギーを回収するステップ；
前記流体を加速又は減速する過程において、該流体の圧力度は該流体の加速度の作用で該流体の速度変化率及び運動状態によって第１圧力度から第２圧力度に制御するステップ；
前記流体の圧力度が該流体の加速度の作用で前記第１圧力度から前記第２圧力度に制御された後、前記第１圧力度が前記第２圧力度より小さい場合、該流体が前記第２圧力度作用で生成された圧力エネルギーを獲得するステップ
を備えることを特徴とする慣性エネルギー貯蔵方法。
【請求項２】
前記流体変速運動期間又はその後に、少なくとも既に回収された前記流体の減速運動エネルギー又は少なくとも既に獲得された前記流体の圧力エネルギーを発電装置によって電気エネルギーに変換するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の慣性エネルギー貯蔵方法。
【請求項３】
前記流体は液体又は圧縮ガスであることを特徴とする請求項１に記載の慣性エネルギー貯蔵方法。
【請求項４】
前記電気エネルギーを電気伝送装置によって電力使用端末に伝送することを特徴とする請求項２に記載の慣性エネルギー貯蔵方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明が採用する技術案は、流体が収容されたキャビティと、前記流体の減速運動エネルギーを回収するための運動エネルギー回収装置を備える流体圧力調整作用を有する慣性エネルギー貯蔵装置を利用する慣性エネルギー貯蔵方法であって、前記流体について加速するステップ；前記流体について加速した後に該流体を減速し、前記流体について減速する際に、前記運動エネルギー回収装置が前記流体の減速運動エネルギーを回収するステップ；前記流体を加速又は減速する過程において、該流体の圧力度は該流体の加速度の作用で該流体の速度変化率及び運動状態によって第１圧力度から第２圧力度に制御するステップ；前記流体の圧力度が該流体の加速度の作用で前記第１圧力度から前記第２圧力度に制御された後、もし前記第１圧力度が前記第２圧力度より小さい場合、該流体が前記第２圧力度作用で生成された圧力エネルギーを獲得するステップを備える。
【国際調査報告】
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