【手続補正書】
【提出日】平成26年4月24日(2014.4.24)
【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】
エネルギーを貯蔵および放出するシステムであって、
発電機/モータサブシステムと、
前記発電機/モータサブシステムによって加えられる力に応じて第1のポンプポートと第2のポンプポートの間で油圧作動油を送ると共に、前記第1のポンプポートと前記第2のポンプポートの間で流される油圧作動油に応じて前記発電機/モータサブシステムに力を付与することもできる油圧ポンプと、
前記第1のポンプポートを介して前記油圧ポンプとの間で油圧作動油をやりとりする第1の圧縮/膨張容器と、
前記第2のポンプポートを介して前記油圧ポンプとの間で油圧作動油をやりとりする第2の圧縮/膨張容器と、
選択的に、前記第1のガス圧縮/膨張容器および前記第2のガス圧縮/膨張容器からガスを貯蔵したり、前記第1のガス圧縮/膨張容器および前記第2のガス圧縮/膨張容器にガスを放出したりするガス貯蔵サブシステムと、
前記第1の圧縮/膨張容器および前記第2の圧縮/膨張容器のそれぞれの中にある内部熱交換器であって、当該内部熱交換器内で前記油圧作動油と前記ガスとの間で熱交換するための内部熱交換器であり、各内部熱交換器が、前記第1の圧縮/膨張容器および前記第2の圧縮/膨張容器内のガスの質量と比べて非常に大きい熱質量を有する、内部熱交換器と、
前記貯蔵と放出との間で切り替えるように、前記ガス貯蔵サブシステムに関連付けられた少なくとも複数のガス弁を制御する制御サブシステムと
を備え、
貯蔵中、前記油圧ポンプによって前記第1のポンプポートと前記第2のポンプポートの間で送られる油圧作動油に応じて、ガスが、前記ガス貯蔵サブシステムにおいて圧縮させられ、それによってエネルギーを貯蔵し、
放出中、前記ガス貯蔵サブシステムからの圧縮ガスの放出による圧力に応じて、油圧作動油が前記第1のポンプポートと前記第2のポンプポートの間で流され、それによってエネルギーを放出する、
システム。
【請求項２】
前記ガス貯蔵サブシステムが、
それぞれのガス弁の開/閉状態に応じて、前記第1の圧縮/膨張容器との間か、または前記第2の圧縮/膨張容器との間で選択的にガスをやりとりするための高圧ガスチャンバと、
それぞれのガス弁の開/閉状態に応じて、前記第1の圧縮/膨張容器との間か、または第2の圧縮/膨張容器との間で選択的にガスをやりとりするための低圧ガスチャンバと
を備える、請求項1に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項３】
各内部熱交換器において、熱交換器メッシュまたは金属発泡体の密度が、圧縮または膨張の熱が最大であるシリンダの上部において実質的に増加する、請求項2に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項４】
曲線因子が、実際のところ、前記膨張/圧縮チャンバ内の利用できる容量の25%未満であっても、前記メッシュまたは金属発泡体の材料が、圧縮下で前記ガスより実質的に高密度であり、1gm/ccのアグリゲート密度である、請求項3に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項５】
各内部熱交換器が、前記各容器の内側容積の約25パーセント未満を占めている、請求項4に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項６】
各内部熱交換器が、前記各容器の前記内側容積の約3パーセントを占めている、請求項5に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項７】
各内部熱交換器が金属発泡体である、請求項3に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項８】
前記金属発泡体中のほぼ全ての細孔のサイズが、約5立方ミリメートル未満である、請求項7に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項９】
各内部熱交換器が、金属からなる極めて多孔質の焼結プラグである、請求項3に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項１０】
各内部熱交換器がコイルである、請求項3に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項１１】
各内部熱交換器が、銅、アルミニウムのうちの少なくとも1つを含む、請求項10に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項１２】
油圧作動油と大気との間で熱を交換するための、前記油圧作動油に接触する外部熱交換器をさらに備える、請求項3に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項１３】
前記発電機/モータサブシステムに関連付けられたフライホイールをさらに備える、請求項1に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項１４】
前記放出中に前記発電機/モータサブシステムからの電力を調整するための前記発電機/モータサブシステムに関連付けられた電力調整用モジュールをさらに備える、請求項1に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項１５】
前記油圧ポンプが、油圧作動油が前記第1のポンプポートから前記第2のポンプポートへ流れていようと、前記第2のポンプポートから前記第1のポンプポートへ流れていようと、同じ方向に回転するように構成されている、請求項1に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項１６】
前記第1の圧縮/膨張容器および前記第2の圧縮/膨張容器のそれぞれの中のガス圧、および前記ガス貯蔵サブシステムの中のガス圧に関して前記制御システムにデータを通信するための圧力変換器をさらに備える、請求項1に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項１７】
前記第1の圧縮/膨張容器および前記第2の圧縮/膨張容器の少なくとも1つが、前記圧縮/膨張容器内の油圧作動液位に関して前記制御システムにデータを通信するための各液面変換器を収納する、請求項1に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項１８】
前記油圧作動油が、不燃性の非反応性流体である、請求項1に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項１９】
前記不燃性の非反応性流体がKRYTOX（登録商標）である、請求項18に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項２０】
前記第1の圧縮/膨張容器および前記第2の圧縮/膨張容器のそれぞれの中の前記ガスと前記油圧作動油との間に、不燃性および非反応性であり、前記油圧作動油よりも低密度で不透過性が高い第2の流体をさらに備える、請求項18に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項２１】
前記第2の流体が、エチレングリコール/水/阻止剤ベースの冷却剤である、請求項20に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項２２】
前記油圧作動油および前記第2の流体が、アイソレータピストンによって隔てられる、請求項20に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項２３】
前記油圧作動油および前記第2の流体が、互いに直に隣り合っている、請求項20に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項２４】
前記第1の圧縮/膨張容器および前記第2の圧縮/膨張容器が、前記油圧作動油および前記第2の流体のうちのより重い方が、前記油圧作動油および前記第2の流体のうちのより軽い方の下方にあるように構成されている、請求項22または23に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項２５】
前記油圧作動油が、DuPont社のKRYTOXの真空ポンプ流体、Dupont社のKRYTOXのNRTシリーズオイル、及び、約1.9gm/ccの密度を有するハロカーボン油からなる群から選択される、請求項23に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項２６】
前記第2の流体が、約1.5gm/ccの密度を有するイオン流体である、請求項23に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項２７】
前記イオン流体が、EMIM BTA、BMIM BTA、およびBMMIM BTAからなる群から選択される、請求項26に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項２８】
前記発電機/モータサブシステムが、ユニット式発電機/モータを備える、請求項1に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【請求項２９】
前記発電機/モータサブシステムが、発電機及びモータの両方を備え、前記発電機及びモータのそれぞれが、前記油圧ポンプに機械的に接続される、請求項1に記載のエネルギー貯蔵/抽出システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
Van de Ven, J. D. およびLi, P. Y. (「Applied Energy」 86巻10月号 2183頁−2191頁 「Liquid Piston Gas Compression」)は、液体ピストン圧縮を用いて得られる(83パーセントを超える)高効率を教示する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【非特許文献１】Sylvain LEMOFOUET-GATSIの博士論文(題名「Investigation and optimisation of hybrid electricity storage systems based on compressed air and supercapacitors」、(Thesis N 3628 (2006)、Swiss Federal Institute of Technology、Lausanne (EPFL Lausanne-Switzerland).)
【非特許文献２】「Applied Energy」第86巻10月号、2009年10月発行、2183頁−2191、「Liquid Piston Gas Compression」、James D. Van de VenおよびPerry Y. Li
【非特許文献３】Bose, Bimal K. (1980)、Adjustable Speed AC Drive Systems、New York:IEEE Press、ISBN 0-87942-146-0;Heinlein, R.(1982). Friday. New York, Holt Reinhart and Winston-Shipstone
【非特許文献４】「Cavitation Wear in Hydraulic Systems」(http://www.machinerylubrication.com/Read/380/cavitation-wear-hydraulic)、E. C. Fitch
【非特許文献５】Energy Storage for Distributed Energy Resources and Other Electric Power Systems (2003)