【手続補正書】
【提出日】平成22年5月11日(2010.5.11)
【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】
熱源からパワーを発生させる方法であって、前記方法が、
作動流体を圧縮して、その温度を高める段階と、
前記作動流体と前記熱源との間で熱を交換して、前記作動流体を過熱する段階と、
前記過熱された作動流体を膨張させて、タービンを駆動し、それにより、温度を低下させる段階と、
前記作動流体を凝縮して、その温度をさらに低下させる段階と、
前記作動流体を前記圧縮段階に戻す段階と、を備え、
上記方法が、前記作動流体の熱を再生する段階をさらに具備し、前記圧縮段階と前記熱交換段階との間を通過する作動流体が、前記膨張段階と前記凝縮段階との間を通過する作動流体と熱を交換し、
前記段階は、前記作動流体の飽和ドームの上方の超臨界領域内で熱力学サイクルにおいて実行され、前記熱再生段階は、連続的な熱交換を誘導するために等エンタルピー状態の下で実行される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記熱再生段階における温度は、前記等エンタルピー状態を維持するように制御されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
熱再生段階は、圧縮段階と熱交換段階との間を通過する作動流体と、膨張段階と凝縮段階との間を通過する作動流体とのうち、少なくとも１つの作動流体の温度を制御する段階を具備していることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記熱再生段階における温度は、Δｈ／ΔＴ ≠ ０であり、ここで、Δｈは、圧縮段階と熱交換段階との間を通過する作動流体と、膨張段階と凝縮段階との間を通過する作動流体との間のエンタルピーの差であり、ΔＴは、作動流体の間の温度差であることを特徴とする先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項５】
前記熱再生段階における温度を監視する段階をさらに具備していることを特徴とする先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項６】
熱再生段階は、圧縮段階と熱交換段階との間を通過する作動流体と、膨張段階と凝縮段階との間を通過する作動流体とのうち、少なくとも１つの作動流体の圧力を制御する段階を具備し、前記温度監視段階に応答して、それにより、前記少なくとも１つの作動流体の温度を制御することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
熱再生段階における圧力は、前記等エンタルピー状態を維持するように制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
熱再生段階は、圧縮段階と熱交換段階との間を通過する作動流体と、膨張段階と凝縮段階との間を通過する作動流体とのうち、少なくとも１つの作動流体の圧力を制御する段階を具備していることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
熱再生段階は、圧縮段階と熱交換段階との間を通過する作動流体の圧力を制御する段階を具備していることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
作動圧力は、作動流体の臨界点に比べて高いことを特徴とする先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項１１】
作動圧力は、３０ＭＰａ未満であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
作動圧力は、１５ＭＰａ未満であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
作動圧力は、８〜１２ＭＰａの間であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
作動温度は、１００℃〜２００℃の間であることを特徴とする先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項１５】
作動流体は、３．３ＭＰａ〜７．５ＭＰａの間の臨界圧を有していることを特徴とする先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項１６】
作動流体は、３０℃〜２００℃の臨界温度を有していることを特徴とする先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項１７】
作動流体は、単一の成分からなることを特徴とする先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項１８】
作動流体は、二酸化炭素、ｎ−ペンタン（Ｃ5Ｈ12）、ＨＦＣ−２４５ｃａ（ＣＦ2Ｈ−ＣＦ2−ＣＦＨ2）、ＨＦＣ−２４５ｆａ（ＣＦ3−ＣＨ2−ＣＦ2Ｈ）、ＨＦＣ−１３４ａ（ＣＨ2Ｆ−ＣＦ3）、冷媒１２５、及びペンタフルオロエタン（Ｆ4ＣＨ2Ｆ）からなるグループから選択されていることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
作動流体は、多成分の作動流体であることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
熱源は、地熱熱源又は廃熱熱源を具備していることを特徴とする先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項２１】
地熱熱源は、高温乾燥岩石リザーバ又は熱水リザーバを具備していることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
廃熱熱源は、在来の発電所からの冷却水又は廃棄蒸気を具備していることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
在来の発電所には、石炭、泥炭、油、ガス、又はその他の化石燃料の火力発電所が含まれることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
熱源からパワーを発生させるシステムであって、前記システムが、
作動流体を圧縮して、その温度を高める圧縮機と、
第１の熱交換器であって、前記圧縮機と前記熱源とに流体的に結合可能であり、前記作動流体と前記熱源との間にて熱交換して、前記作動流体を過熱する、上記第１の熱交換器と、
前記第１の熱交換器と流体的に結合可能なタービンであって、前記過熱された作動流体を膨張させて、それにより、温度を低下させる、上記タービンと、
第２の熱交換器であって、前記作動流体を凝縮させて、さらに温度を低下させ、前記タービン及び前記圧縮機に流体的に結合可能である、前記第２の熱交換器と、
熱再生器であって、前記再生器は前記圧縮機と前記第１の熱交換器との間に流体的に相互に結合され、前記第１の熱交換器に入る前に前記作動流体を予熱し、前記タービンと前記第２の熱交換器との間に流体的に相互に結合され、前記タービンを出た後に前記作動流体を冷却し、前記圧縮機と前記第１の熱交換器との間を通過する前記作動流体が、前記タービンと前記凝縮器との間を通過する前記作動流体と熱交換する、上記熱再生器と、
前記システムは、前記作動流体の飽和ドームの上方の超臨界領域内で熱力学サイクルにおいて実行され、前記再生器は、連続的な熱交換を誘導するために等エンタルピー状態の下で実行される、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２５】
熱再生器は、前記熱再生器内の温度を制御して、等エンタルピー状態を維持することを特徴とする請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
温度制御手段は、圧縮機と第１の熱交換器との間を通過する作動流体と、タービンと凝縮器との間を通過する作動流体とのうち、少なくとも１つの作動流体の温度を制御することを特徴とする請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記熱再生器における温度は、Δｈ／ΔＴ ≠ ０であり、ここで、Δｈは、圧縮機と第１の熱交換器との間を通過する作動流体と、タービンと凝縮器との間を通過する作動流体との間のエンタルピーの差であり、ΔＴは、作動流体の間の温度差であることを特徴とする請求項２４乃至２６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２８】
前記再生器内の温度を監視する手段をさらに具備していることを特徴とする請求項２４乃至２７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２９】
温度監視手段は、再生器内に配置された１又は複数の熱電対を具備していることを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
再生器は、前記温度監視手段に応答して、圧縮機と第１の熱交換器との間を通過する作動流体と、タービンと凝縮器との間を通過する作動流体とのうち、少なくとも１つの作動流体の圧力を制御する手段を具備し、それにより、前記少なくとも１つの作動流体の温度を制御することを特徴とする請求項２８又は２９に記載のシステム。
【請求項３１】
熱再生器は、前記熱再生器内の圧力を制御して、前記等エンタルピー状態を維持する手段を具備していることを特徴とする請求項２４乃至２７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３２】
圧力制御手段は、圧縮機と第１の熱交換器との間を通過する作動流体と、タービンと凝縮器との間を通過する作動流体とのうち、少なくとも１つの作動流体の圧力を制御することを特徴とする請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
圧力制御手段は、圧縮機と第１の熱交換器との間を通過する作動流体の圧力を制御することを特徴とする請求項３０乃至３２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３４】
圧力制御手段は、前記少なくとも１つの作動流体の上流側圧力を制御して、下流側温度に変化を誘導することを特徴とする請求項３０乃至３３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３５】
圧力制御手段は、前記少なくとも１つの作動流体の圧力を制御するために、少なくとも１又は複数のバルブを具備していることを特徴とする請求項３０乃至３４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３６】
バルブは、スロットルバルブであることを特徴とする請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
作動圧力は、作動流体の臨界点に比べて高いことを特徴とする請求項２４乃至３６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３８】
作動圧力は、３０ＭＰａ未満であることを特徴とする請求項３７に記載のシステム。
【請求項３９】
作動圧力は、１５ＭＰａ未満であることを特徴とする請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
作動圧力は、８〜１２ＭＰａの間であることを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
作動温度は、１００℃〜２００℃の間であることを特徴とする請求項２４乃至４０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４２】
作動流体は、３．３ＭＰａ〜７．５ＭＰａの間の臨界圧を有していることを特徴とする請求項２４乃至４１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４３】
作動流体は、３０℃〜２００℃の臨界温度を有していることを特徴とする請求項２４乃至４２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４４】
作動流体は、単一の成分からなることを特徴とする請求項２４乃至４３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４５】
作動流体は、二酸化炭素、ｎ−ペンタン（Ｃ5Ｈ12）、ＨＦＣ−２４５ｃａ（ＣＦ2Ｈ−ＣＦ2−ＣＦＨ2）、ＨＦＣ−２４５ｆａ（ＣＦ3−ＣＨ2−ＣＦ2Ｈ）、ＨＦＣ−１３４ａ（ＣＨ2Ｆ−ＣＦ3）、冷媒１２５、及びペンタフルオロエタン（Ｆ4ＣＨ2Ｆ）からなるグループから選択されていることを特徴とする請求項４４に記載のシステム。
【請求項４６】
作動流体は、多成分の作動流体であることを特徴とする請求項２４乃至４３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４７】
熱源は、地熱熱源又は廃熱熱源を具備していることを特徴とする請求項２４乃至４６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４８】
地熱熱源は、高温乾燥岩石リザーバ又は熱水リザーバを具備していることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
廃熱熱源は、在来の発電所からの冷却水又は廃棄蒸気を具備していることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項５０】
在来の発電所には、石炭、泥炭、油、ガス、又はその他の化石燃料の火力発電所が含まれることを特徴とする請求項４９に記載のシステム。