(57)【要約】本発明は、風力を捕集する(２１０)ため、及び接線方向に増幅されたエネルギーの収穫(２２０)のための、風力エネルギー増幅方法(２００)、 及びシステムから成る。収穫された接線方向に増幅されたエネルギーは、電力供給(１７５)のための、継続的、オンデマンド及び待機時電力(２４０)の発電のために、変換、処理、及び貯蔵される。本発明はさらに、水供給(１８４)、及び二酸化炭素供給(１８８)のための、水と二酸化炭素の抽出、処理及び貯蔵(２５０)のための方法、及びシステムから成る。
2012513554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力エネルギー増幅モジュールに結合した片持ち梁支持構造モジュールと、
軸受接続モジュールが、片持ち梁支持構造モジュールの回転を可能にするよう構成される、片持ち梁支持構造モジュール、及び実装装置と結合した軸受接続モジュールと、
接線方向に増幅された動的エネルギーの収穫と変換をするために構成された、片持ち梁支持構造と結合した、エネルギー収穫と変換モジュールと、
変換された接線方向に増幅された動的エネルギーからの、片持ち梁支持構造モジュールの回転速度と方向をコントロールするよう構成された、強制回転モジュールと、
空気から水と二酸化炭素を抽出及び処理するよう構成された、抽出モジュールとを含む、
エネルギーの収穫、変換と貯蔵、及び、空気中の水と二酸化炭素の抽出、処理と貯蔵のための風力エネルギー増幅システム。
【請求項２】
捕集した風力を使用して回転を引き起こすよう形成され、片持ち梁支持構造モジュールと結合した風捕集モジュールをさらに含む、請求項1記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項３】
片持ち梁支持構造モジュールを支えるために構成された、チューブフレーム支持構造モジュールをさらに含む、請求項1記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項４】
風力回転を、チューブフレーム支持構造モジュールに接続していないモジュールに移送するよう構成され、チューブフレーム支持構造と結合した駆動軸システムモジュールをさらに含む、請求項3記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項５】
機械的強制回転の移送を可能にするよう構成され、駆動軸システムと結合した強制回転モジュールをさらに含む、請求項4記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項６】
片持ち梁支持構造モジュールの回転を可能にするために構成され、実装装置、軸受及び片持ち梁支持構造モジュールと結合した軸受台と、
取り付けブロック、及びチューブフレーム支持構造モジュールと結合したチューブフレーム取り付けブラケットと、
チューブフレーム取り付けブラケット、及び取り付けブロックと結合するよう構成され、離別と側方変位を防ぐために構成された取り付けブロック錠とをさらに含む、
請求項1記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項７】
液体潤滑剤冷却対流流路を使用して低摩擦軸受を生み出すよう構成された、対流冷却軸受システムをさらに含む、請求項6記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項８】
凸状の表面が液体潤滑剤の上を滑り、対流流路を形成するために不均整な凹状の表面と一致するよう構成された、凸状の摺動回転部分と、
対流流路を形成するために、凸状の摺動回転部分と合体し、冷却流路を形成するために冷却取り付け台、及び液体冷却タンクと接続するよう構成された、不均整な凹状リング路と、
一致した相反する凸状摺動回転部分720、及び不均整な凹状リング路の表面の永遠別離によって形成され、対流によって液体潤滑剤の循環を形成するよう構成された、不均一な対流流路と、
一つの物体、不均整な凹状リング路と結合し、また、回転を可能にし、冷却流路を形成し、ヒートシンクの機能を果たし、対流流路の供給のために液体潤滑剤を液体タンクに蓄積するするよう構成された、固定された部分の取り付け台、及び液体冷却タンクとをさらに含む、
請求項7記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項９】
風の力を取り込むために構成された、風捕集モジュールドライブパネルシステムモジュールと、
ドライブパネルシステムと結合し、さまざまな回転度でドライブパネルを回転させるよう構成された、ドライブパネルファーリングシステムモジュールと、
ドライブパネルファーリングシステムモジュールと結合し、ドライブパネルシステムモジュールの回転度をコントロールするよう構成された、自動ファーリング制御システムとをさらに含む、
請求項2記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項１０】
モジュールの運転状況とレベルを計測、制御、記録、及び伝達をするよう構成された、監視と制御モジュールをさらに含む、請求項1記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項１１】
貯蔵、及び抽出された水と二酸化炭素の供給のための、抽出貯蔵モジュールをさらに含む、請求項1記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項１２】
接線方向に増幅された速度の空気抵抗のエネルギーを収穫し変換するよう構成された、羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュールと、
接線方向に増幅された速度の空気抵抗のエネルギーを収穫し変換するよう構成された、プロペラ増幅エネルギー収穫モジュールとをさらに含む、
請求項1記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項１３】
羽ばたき(回転)翼が、接線速度によって増幅された速度で移動する空気流のエネルギーを収穫するために、片持ち梁支持構造モジュールと結合するところで、回転するよう構成された、翼刃がついた羽ばたき(回転)翼と、
羽ばたき(回転)翼ハブ軸と結合し、翼刃の回転を可能にするよう構成された、ベンチュリ翼を含めた細長い曲線状のパネルと、
羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュールを、片持ち梁支持構造モジュールの回転から半径方向距離に位置付けるために、羽ばたき(回転)翼ハブ軸が、エネルギー変換モジュール及び片持ち梁支持構造モジュールと結合し、羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュールの接線速度での回転を可能にするよう構成されたことを特徴とする、
翼刃の外縁でベンチュリ狭窄を形成するよう構成され、ベンチュリ現象によって移動する空気の速度を速めることで、羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュールの回転力を増加するよう構成された、ベンチュリ翼と、
羽ばたき(回転)翼ハブ軸と結合し、羽ばたき(回転)翼ハブ軸との接続によって移送された、羽ばたき(回転)翼が収穫したエネルギーを変換するよう構成された、エネルギー変換モジュールとをさらに含む、
請求項6記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項１４】
プロペラ軸、及び回転移送モジュールと結合し、回転することで、ベンチュリ現象及び接線速度によって増幅された速度で移動する、空気流のエネルギーを収穫するためのプロペラの回転を可能にするよう構成されたプロペラと、
プロペラ軸、及び回転移送モジュールが、エネルギー変換モジュールと接続できるよう、ナセルと結合した、プロペラ軸、及び回転移送モジュールと、
プロペラを定位置に固定するための安定した構造を提供できるよう、空気吸入ベンチュリと結合した、ナセルと、
接線方向に増幅された速度の空気抵抗の速度を増加させるために、ハウジングと結合した、空気吸入ベンチュリと、
プロペラ増幅エネルギー収穫モジュールが接線速度で回転できるよう、プロペラ増幅エネルギー収穫モジュールを、片持ち梁支持構造モジュールの回転軸からの半径方向距離に位置付けるために、片持ち梁支持構造モジュールと結合した、ハウジングと、
プロペラ軸、及び回転移送モジュールとの接続によって移送された、プロペラが収穫したエネルギーを変換するために、ハウジングと結合した、エネルギー変換モジュールとをさらに含む、
請求項6記載の風力エネルギー増幅システム。
【請求項１５】
変換されたエネルギー及び抽出水を運ぶために使用される回収システムが、変換されたエネルギー及び抽出水を、変換エネルギー処理と貯蔵モジュールに運ぶために、回転状態から定常状態へ移行できるよう移行接続装置を形成するよう構成された、円形レシーバー組立モジュールをさらに含む、請求項1記載の抽出モジュール。
【請求項１６】
アクリルベースの液体を部品の空洞内部に注入し、
アクリルベースの液体に圧縮ガスを注入することで、アクリルベースの泡を形成し、
部品の空洞内部に紫外線を当て、
アクリルベースの泡を所定の硬化時間の間、紫外線にさらし、
部品の空洞内部を硬化されたアクリルベースの泡で充填することで軽量で硬い三次元連結構造を形成することを含む、
部品の空洞内部を処理する方法。
【請求項１７】
泡を形成するために使用される、アクリルベースの液体の粘性及び量を調整することで、アクリルベースの泡の大きさ及びアクリルベースの泡の壁をコントロールすること、
泡の形成を引き起こすために、アクリルベースの液体に注入される圧縮ガスの圧力レベル及び量を調整することで、アクリルベースの泡の形成をコントロールすること、
アクリルベースの泡に当てる紫外線の強度及び波長を調整することで、硬化時間をコントロールすることをさらに含む、
請求項16記載の方法。
【請求項１８】
アクリルベースの液体及び圧縮ガスを部品の中に注入するために、部品の空洞内部に道具を挿入することをさらに含む、請求項16記載の方法。
【請求項１９】
アクリルベースの液体及び圧縮ガスを部品の中に注入するために、押出し機を使用することをさらに含む、請求項16記載の方法。
【請求項２０】
相互連結する貯蔵チェンバーの安定した積み重ねシステムを形成するために、広がった六角形状に構成された、相互連結する貯蔵チェンバーセクション部品モジュールのハニカムチェンバー貯蔵タンク組立と、
積み重ねられた装置の相互連結が、圧縮ガスが自由に流れる貯蔵容器を形成できるよう、一つもしくはそれ以上の相互連結取り付け具を含むよう構成された、チェンバーセクションと、
貯蔵容量を増加するために、ハニカムチェンバー貯蔵タンク組立の拡張を可能にするよう構成された、チェンバーエクステンションと、
ハニカムチェンバー貯蔵タンク組立の一端を密閉するよう構成された、雌型チェンバーエンドキャップと、
ハニカムチェンバー貯蔵タンク組立の一端を密閉するよう構成された、雄型チェンバーエンドキャップと、
積み重ねられたハニカムチェンバー貯蔵タンク組立の底層の、斜めに埋め込まれた部分を支えるよう構成された、チェンバースペーサーと
圧縮ガスがハニカムチェンバー貯蔵システムに進入できるようにするために、チェンバー相互連結取り付け具と結合するよう構成された、貯蔵システム注入口と、
圧縮ガスがハニカムチェンバー貯蔵システムから放出されることができるために、チェンバー相互連結取り付け具と結合するよう構成された、貯蔵システム放出口とを含む、
地下の圧縮ガス貯蔵の設置及びサイズの適応を可能にする、部品セクションモジュールのハニカムチェンバー貯蔵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００８年７月１８日にAllen Mark Jonesによって提出された、米国仮特許出願第６１／０８１，８３８号、名称「風力空気圧縮と貯蔵、圧縮空気駆動式発電、大気水蒸気の抽出、ろ過、処理と貯蔵、大気二酸化炭素ガスの抽出と貯蔵過程、及び、空気圧縮、圧縮空気の貯蔵、圧縮空気による発電、大気湿度からの水蒸気の抽出、ろ過、処理と貯蔵、大気二酸化炭素ガスの抽出と貯蔵、のための風力捕集装置及び部品と組立構造」に基づく。
【背景技術】
【０００２】
発電のための再生可能なエネルギー源として風が使用される。最も一般的な風力発電装置は風力タービン(風車)である。高風速は多量の電力発電に使用される。継続的な高風速のある地理的位置が数箇所存在する。風速の変化は、無風の期間も含め、予測不可能的に起こる。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の風力エネルギー増幅システムの概要のブロック図を示す。
【０００４】
【図２】図２は、本発明の一実施形態の風力エネルギー増幅方法の概要のフローチャート示す。
【０００５】
【図３】図３は、本発明の一実施形態の風力エネルギー増幅システムの絵画図例のフローチャートを示す。
【０００６】
【図４】図４は、本発明の一実施形態の片持ち梁支持構造モジュールのブロック図を示す。
【０００７】
【図５】図５は、本発明の一実施形態のチューブフレーム支持構造モジュールのブロック図を示す。
【０００８】
【図６】図６Ａは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の軸受接続モジュールの平面図の一例を示す。
【０００９】
図６Ｂは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の軸受接続モジュールの斜視図の一例を示す。
【００１０】
図６Ｃは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の軸受接続モジュールのブロック図の一例を示す。
【００１１】
【図７】図７は、本発明の一実施形態の対流冷却軸受システムの概要のブロック図を示す。
【００１２】
【図８】図８Ａは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の「閉」位置にある風捕集モジュールの一例の斜視図を示す。
【００１３】
図８Ｂは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の「開」位置にある風捕集モジュールの一例の斜視図を示す。
【００１４】
【図９】図９Ａは、図示する目的だけのために、本発明の一実施形態の片持ち梁支持構造モジュールの風力回転の一例を示す。
【００１５】
図９Ｂは、本発明の一実施形態の片持ち梁支持構造モジュールの強制回転の一例のブロック図を示す。
【００１６】
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態の空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュールの概要のブロック図を示す。
【００１７】
【図１１】図１１Ａは、本発明の一実施形態の接線速度での羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュールの一例のブロック図を示す。
【００１８】
図１１Ｂは、本発明の一実施形態の風速度でのフラッター羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュールの一例のブロック図を示す。
【００１９】
図１１Ｃは、本発明の一実施形態のフラッター羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール設置例のブロック図を示す。
【００２０】
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態のプロペラ増幅エネルギー収穫モジュールの一例のブロック図を示す。
【００２１】
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態の機械的増幅のブロック図を示す。
【００２２】
【図１４】図１４は、本発明の一実施形態の機械的接触エネルギー収穫モジュールのフローチャートを示す。
【００２３】
【図１５】図１５は、本発明の一実施形態の遠心圧縮システムの概要のブロック図を示す。
【００２４】
【図１６】図１６Ａは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の遠心圧縮機の外観斜視図の一例を示す。
【００２５】
図１６Ｂは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の遠心圧縮機の内部構造図の一例を示す。
【００２６】
【図１７】図１７は、本発明の一実施形態の水抽出構成部分システムモジュールのブロック図を示す。
【００２７】
【図１８】図１８は、本発明の一実施形態の落下水エネルギー収穫システムモジュールのブロック図を示す。
【００２８】
【図１９】図１９Ａは、本発明の一実施形態の円形レシーバー組立モジュールの一例のフローチャートを示す。
【００２９】
図１９Ｂは、本発明の一実施形態の円形レシーバー組立モジュール設置例のブロック図を示す。
【００３０】
【図２０】図２０は、本発明の一実施形態の監視と制御モジュールのブロック図を示す。
【００３１】
【図２１】図２１は、本発明の一実施形態のハニカムチェンバー貯蔵システムの一例のブロック図を示す。
【００３２】
【図２２】図２２Ａは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態のハニカムチェンバー貯蔵タンク組立の一例を示す。
【００３３】
図２２Ｂは、本発明の一実施形態の地下に設置されたハニカム圧縮空気貯蔵システムの一例のブロック図を示す。
【００３４】
【図２３】図２３Ａは、本発明の一実施形態の発電モジュールの一例のブロック図を示す。
【００３５】
図２３Ｂは、本発明の一実施形態の継続的、オンデマンド及び待機時電力発電の一例のブロック図を示す。
【００３６】
【図２４】図２４は、本発明の一実施形態のアクリル泡軽量充填方法の概要のフローチャートを示す。
【発明の詳細な説明】
【００３７】
以下の説明において、説明の一部を形成する添付の図面が参照され、これらの図面は、本発明が実施され得る特定の実施形態の例示のために示される。他の実施形態を使用することが可能であり、かつ、本発明の範囲から逸脱することなく構造的な変更を加えることが可能だと理解されるべきである。
【概要】
【００３８】
図１は、本発明の一実施形態の風力エネルギー増幅システムの概要のブロック図を示す。
図１は、風力エネルギー増幅モジュール式システム１１０に対して力を及ぼす風１００によって動かされる風力エネルギー増幅システムを示す。
【００３９】
風力エネルギー増幅モジュール式システム１１０は、エネルギーの収穫と変換、及び、空気中の水と二酸化炭素の抽出と処理のために使用される。風力エネルギー増幅モジュール式システム１１０は、風捕集モジュール１１５を含む。風１００は、風捕集モジュール１１５に対して力を及ぼして、片持ち梁支持構造モジュール１２０を回転させる。片持ち梁支持構造モジュール120は回転を可能にするため軸受接続モジュール１２５に接続される。本発明の一実施形態において、軸受接続モジュール125は実装装置１０５、例として固定タワー、に接続される。風力回転は回転軸を中心に回転する、その一例は、実装装置の縦中心である。
【００４０】
片持ち梁支持構造モジュール１２０は、空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０を支持構造物と接続させることがでる。片持ち梁支持構造モジュール１２０での、空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０の接続位置は、それらの接線速度での回転をかのうにする。接線回転速度は風力１００を原動力とした回転速度より速い。本発明の一実施形態において、空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０と接触した風は接線速度で流れ、収穫及び変換することが可能なエネルギーの量を増幅する。
【００４１】
機械的増幅エネルギー収穫と変換モジュール１５０は片持ち梁支持構造モジュール１２０と、接線速度での回転を可能にする位置で接続させることができる。この接続は、機械的増幅エネルギー収穫と変換モジュール１５０への、より速い接線回転速度の移動を可能にし、収穫及び変換することが可能なエネルギーの量を増幅する。本発明の一実施形態において、変換エネルギー処理と貯蔵モジュール１６０は、変換されたエネルギーを受け取る。
【００４２】
変換されたエネルギーは、二酸化炭素を除去するために、例として、抽出モジュール１４０を通して、処理される。変換と処理をされたエネルギーは、後続の使用のために、変換エネルギー処理と貯蔵モジュールに含まれる貯蔵モジュールに収容される。一実施形態において、後続の使用とは、変換されたエネルギーを、電力供給１７５のために作動する発電モジュール１７０の動力に使用することができる。他の実施形態において、変換エネルギー処理と貯蔵モジュール１６０からの変換されたエネルギーは、本発明の一実施形態の片持ち梁支持構造モジュール１２０の、回転速度と方向をコントロールするための強制回転モジュールの動力として使用できる。
【００４３】
抽出モジュール１４０は、片持ち梁支持構造モジュール１２０上及び近接した位置に置き、例として、空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０、及び、機械的増幅エネルギー収穫と変換モジュール１５０の変換モジュールに供給された空気からの水蒸気の抽出をすることができる。本発明の一実施形態において、抽出モジュール１４０は、例として、水と二酸化炭素を抽出して抽出貯蔵モジュール１８０に保管し、水供給１８４及び二酸化炭素供給１８８のために使用することができる。
【００４４】
風力エネルギー増幅モジュール式システム１１０は、例として、風速度の測定と運転をコントロールするためのモジュールに接続された、監視と制御モジュール１９０を含む。本発明の一実施形態において、監視と制御モジュール１９０は、例えば、風量を測定するセンサーを含む。
【動作の詳細】
【００４５】
図２は、本発明の一実施形態の風力エネルギー増幅方法の概要のフローチャートを示す。図２は、風１００からの風力を捕集する２１０、風力エネルギー増幅方法２００のフローチャートを示す。捕集された風力は、図１の風力エネルギー増幅モジュール形式システム１１０を利用して、接線方向に増幅されたエネルギーの収穫２２０を可能にする。風力エネルギー増幅方法２００は、収穫された、接線方向に増幅されたエネルギーの変換、処理、貯蔵２３０を含む。貯蔵された、接線方向に増幅されたエネルギーは、電力供給１７５のための、継続的、オンデマンド及び待機時電力の発電２４０に使用することができる。風力エネルギー増幅方法２００は、水供給１８４及び二酸化炭素供給１８８のための、水と二酸化炭素の抽出、処理、貯蔵２５０を含む。本発明の一実施形態において、風力エネルギー増幅方法２００は、図１の風力エネルギー増幅モジュール式システム１１０に使用された、監視と制御風力エネルギー増幅モジュール式システム２６０を含む。
【００４６】
図３は、本発明の一実施形態の風力エネルギー増幅システム絵画図例のフローチャートを示す。図3は、片持ち梁支持構造モジュール１２０が、軸受接続モジュール１２５に、例として二つの位置に接続された状態の、風力エネルギー増幅システムの絵画図例を示す。軸受接続モジュール１２５は、実装装置１０５、例として固定タワーに、接続されている。風捕集モジュール１１５は、片持ち梁支持構造モジュール１２０に接続することができる。風１００は、風捕集モジュール１１５に力を作用する、例として、ドライブ パネル モジュール３４０、及び水平方向の翼型パネル。風１００によって風捕集１１５に作用した力は、片持ち梁支持構造モジュール１２０の回転を引き起こすことができる。片持ち梁支持構造モジュール１２０に接続できるものとして、空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０があり、その例として、羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０及び、プロペラ増幅エネルギー収穫モジュール３２０がある。本発明の一実施形態において、片持ち梁支持構造モジュール１２０上に位置づけられた空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０は、接線方向に増幅されたエネルギーを収穫及び変換する。
【００４７】
片持ち梁支持構造モジュール１２０に接続できるものとして、一つもしくはそれ以上の回転移送接続モジュール３７０があり、それらを駆動軸システムモジュール３８０に結合して、回転を駆動輪モジュール３５０に、例としてフライホイールに、移送させることができる。駆動輪モジュール３５０の回転は、機械的増幅エネルギー収穫モジュール３５４に、接続によって移動する。本発明の一実施形態において、機械的増幅エネルギー収穫モジュール３５４は、回転をエネルギー変換モジュール３５８に移送する。
【００４８】
変換されたエネルギーは、変換エネルギー処理と貯蔵モジュール１６０、例として貯蔵タンクへ、処理される。貯蔵された、変換されたエネルギーは、発電モジュール１７０、例として、家への電力供給１７５のための発電機の動力に使用することができる。本発明の一実施形態において、貯蔵された、変換されたエネルギーは、強制回転モジュール３６０を作動させ、片持ち梁支持構造モジュール１２０の回転と方向をコントロールするために使用することができる。
【００４９】
図１の抽出モジュール１４０及び、図１の抽出と貯蔵モジュール１８０の水は、例として、貯水池への水供給１８４のために使用することができる。本発明の一実施形態において、図１の抽出モジュール140及び、図１の抽出と貯蔵モジュール１８０の二酸化炭素は、炭酸飲料瓶詰工場への二酸化炭素供給１８８に使用することができる。
【片持ち梁支持構造モジュール】
【００５０】
図４は、本発明の一実施形態の片持ち梁支持構造モジュールのブロック図を示す。図４は、片持ち梁支持構造モジュール１２０に接続された、風捕集モジュール１１５に動力を与えている風１００を示す。片持ち梁支持構造モジュール１２０は、例として、図１の風力エネルギー増幅モジュール式システム１１０のモジュールと構成部品を接続するために、例えば、チューブフレーム支持構造モジュール４００となるように構成することができる。本発明の一実施形態において、片持ち梁支持構造モジュール１２０を、軸受接続モジュール１２５に接続するように構成して、実装装置に対して同心円状の風力回転４３０を可能にすることができる。
【００５１】
風捕集モジュール１１５は、例として、風１００が力を加える物に対して表面エリアを向けるために、ドライブパネルシステムモジュール４１０を含むよう構成することができる。
【００５２】
ドライブパネルファーリングシステムモジュール４２０はドライブ パネル システム モジュール４１０を運転する。片持ち梁支持構造モジュール１２０は、駆動軸システムモジュール３８０の接続部を含むよう構成し、回転を、図１の機械的増幅エネルギー収穫と変換モジュール１５０に移送することができる。
【００５３】
本発明の一実施形態において、駆動軸システムモジュール３８０を、駆動輪モジュール３５０の接続部を含むよう構成し、回転を、図1の機械的増幅エネルギー収穫と変換モジュール１５０に移送することができる。
【００５４】
他のモジュールや部品の接続が可能なチューブフレーム支持構造モジュール４００が、太陽光に敏感でなく、構成部品の重量にも耐えられる、高強度軽量材質、例として、アルミニウムや混合物、もしくは他の適した材質で製造されるよう構成することができる。チューブフレーム支持構造モジュール４００の部品は、一例として、管状の、例えば円筒形や六角形などの円筒系多角形に形成することができる。本発明の一実施形態において、配列が角度を変える、角(かど)や部域は、例として半径曲線に形成することができる。
【００５５】
片持ち梁支持構造モジュール１２０は、垂直、水平、及び側方的な部品を持つよう構成することが可能であり、その部品は、直線状もしくは曲線状に形成することが可能であり、さらに、高応力下での安定性と構造健全性を確保するために、例として一体部品、もしくは結合した部域として構築されるように構成することができる。管状構造は、作り出された圧縮空気及び液体水の抽出のための回収配管になる配管路の機能を果たす。本発明の一実施形態において、チューブフレーム支持構造モジュール４００は、いろいろな位置に接続された、様々な長さの多様な部域を使用して、特定の活用、生産能力、立地条件に適応するように構成することで、さまざまな数や大きさの、例えば図1の空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０、及び、風１００にさらす表面積を増やしたり減らしたりするために増減する風捕集モジュールの数を支えるための構成を提供することが可能である。
【チューブフレーム支持構造モジュール】
【００５６】
図５は、本発明の一実施形態のチューブフレーム支持構造モジュールのブロック図を示す。図１の片持ち梁支持構造モジュール１２０は、例として風にさらされるモジュールや構成部品を接続するために使用されるチューブフレーム支持構造４４０を含むよう構成することができる。
【００５７】
チューブフレーム支持構造モジュール４００は、軸受接続モジュール１２５を使用して、実装装置１０５に接続するよう構成することができる。本発明の一実施形態において、風１００が風捕集モジュール１１５に動力を与えると、チューブフレーム支持構造モジュール４００が回転し、空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０が接線速度で回転する。
【００５８】
チューブフレーム支持構造モジュール４００は、回転移送接続モジュール３７０を使って、駆動軸モジュール３８０と、結合された駆動輪３５０を回転させ、機械的増幅エネルギー収穫と変換モジュール１５０を接線速度で回転させる。本発明の一実施形態において、強制回転モジュール３６０は、駆動軸モジュール３８０を回転させ、回転移送接続モジュール３７０を使って、チューブフレーム支持構造モジュール４００を回転させる。
【軸受接続モジュール】
【００５９】
本発明の一実施形態において、図６A、図６B、及び図６Cは、様々な視点からみた図１の軸受接続モジュール１２５の例を図示する。図１の軸受接続モジュール１２５は、図１の片持ち梁支持構造モジュール１２０を実装装置１０５に接続させ、強力な機械的結合と低摩擦を提供する。
【００６０】
図６Aは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の軸受接続モジュールの平面図の一例を示す。図６Aは、放射状の接続、例として、実装装置１０５に設置された軸受６１０と接続するために、チューブフレーム取り付けブラケット６４０を使った、図1の片持ち梁支持構造１２０のチューブフレーム６２０部品の平面図を示す。本発明の一実施形態において、一つ、もしくはそれ以上の図１の片持ち梁支持構造モジュール１２０は、実装装置１０５の半径位置に接続するよう構成することができる。
【００６１】
図６Bは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の軸受接続モジュールの斜視図の一例を示す。図６Bは、実装装置１０５に接続するよう構成された、軸受台６００の斜視図を示す。軸受６１０は、軸受台６００に接続される。一つもしくはそれ以上の取り付けブロック６５０部品を軸受610に結合することができる。本発明の他の一実施形態として、取り付けブロック６５０部品は、軸受台６００に直接接続して、その部分に回転がない場合に、固定された構造を作ることで、例として図１の片持ち梁支持構造モジュール１２０に接続して、地上にある貯蔵タンクのような回転しない機材を支えることができる。
【００６２】
図６Cは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の軸受接続モジュールのブロック図の一例を示す。図６Cは、軸受台６００に結合され、軸受６１０に接続されたチューブフレーム取り付けブラケット６４０と、チューブフレーム６２０が結合された場合において、図１の軸受接続モジュール１２５が、例として回転する構造に形成されたときのブロック図を示す。本発明の一実施形態において、チューブフレーム取り付けブラケット６４０は、強い機械的結合を提供するために、型がマッチする取り付けブロックの上に設置できるよう形成される。
【００６３】
本発明の一実施形態において、チューブフレーム取り付けブラケット６４０、及び取り付けブロック６５０は、離別と側方変位を防ぐために、取り付けブロック錠と結合されるよう構成される。図１の軸受接続モジュール１２５は実装装置のさまざまな位置に設置することができる。本発明の一実施形態において、図１の軸受接続モジュール１２５は、図１の片持ち梁支持構造モジュール１２０が、実装装置の周りを同心円状に回転できるようにする。
【対流冷却軸受システム】
【００６４】
図７は、本発明の一実施形態の対流冷却軸受システムの概要のブロック図を示す。図7は、液体潤滑剤が冷却流路及びタンクを通って対流循環をする、低摩擦軸受７１０のための対流冷却軸受システムを示す。本発明の一実施形態において、液体潤滑剤の冷却は、液体潤滑剤の劣化を引き起こす熱を減少させ、その結果、液体潤滑剤の寿命を延ばし、交換回数を減らすことができるができる。
【００６５】
本発明の一実施形態において、低摩擦軸受７１０は、摩擦を減少させるために回転するに従って、凸状の表面が液体潤滑剤の上を滑走するよう構成された、凸状の摺動回転部分７２０を含む。凸状摺動回転部分７２０は、部品や構造物を回転させ、不均整な凹状の表面と一致させるための接続点を提供し、液体潤滑剤のための対流流路７２５を形成する。本発明の一実施形態において、不均整な凹状リング路７３０は、凸状摺動回転部分７２０と一致するよう形成され、液体潤滑剤のための対流流路７２５を形成する。
【００６６】
本発明の一実施形態において、不均整な凹状リング路７３０は、オフセット取り付け具で、液体冷却タンクと固定された取り付け部分７４０と接続するよう構成され、複数の液体潤滑剤冷却流路744を形成し、液体潤滑剤の循環、及び冷却された液体潤滑剤が液体冷却タンク７４８から対流流路７２５に浸出するための穴を提供する。
【００６７】
本発明の一実施形態において、不均一な対流流路７２５は、一致した相反する凸状摺動回転部分７２０、及び不均整な凹状リング路７３０の表面の永遠別離の不均一な空間によって形成され、そこで、対流による液体潤滑剤の循環を形成するための摩擦によって、液体潤滑剤の不均一な加熱を可能にするために、凸凹表面の湾曲弧がオフセット半径中心によって構成される。
【００６８】
液体冷却タンクと固定された取り付け部分７４０は、低摩擦軸受７１０と一つの物体を接続するために形成されている。液体冷却タンクと固定された取り付け部分７４０は、不均整な凹状リング路７３０の接続を受けるよう構成され、液体潤滑剤の循環のために、複数の液体潤滑剤冷却流路744が形成される。液体冷却タンクと固定された取り付け部分７４０は、ヒートシンク熱移送構造体としての役割を果たすよう形成され、液体潤滑剤を冷却するために、循環する液体潤滑剤の熱を吸収する。本発明の一実施形態において、液体冷却タンクと固定された取り付け部分７４０は、循環する液体潤滑剤を、液体冷却タンク748に蓄積するよう構成して、不均整な凹状リング路７３０の浸出穴７３５を通して対流によって引き出されることによって、液体潤滑剤をさらに冷却し、冷却された液体潤滑剤を供給する。
【００６９】
本発明の一実施形態において、低摩擦軸受７１０で使用された液体潤滑剤として、例として、大気温度や作動温度によって加熱されたときに気流になる潤滑剤も含めたさまざまな潤滑剤を使用することが可能である。
【００７０】
本発明の一実施形態において、例として、凸凹表面の幾何学的直線が回転軸に対して垂直であるところにおいて、凸状摺動回転部分７２０、不均整な凹状リング路７３０、及び液体冷却タンクと固定された取り付け部分７４０が輪を形成するよう構成することができるところにおいて、低摩擦軸７１０を構成するができる。
【００７１】
本発明の一実施形態において、例として、凸凹表面の幾何学的直線が回転軸に対して平行であるところにおいて、凸状摺動回転部分７２０、不均整な凹状リング路７３０、及び液体冷却タンクと固定された取り付け部分７４０が輪を形成するよう構成することができるところにおいて、低摩擦軸７１０を構成するができる。
【００７２】
本発明の一実施形態において、例として、凸凹表面の幾何学的直線が回転軸に対して平行であるところにおいて、凸状摺動回転部分７２０、不均整な凹状リング路７３０、及び液体冷却タンクと固定された取り付け部分７４０が、輪を形成するよう構成することができ、その形成された輪の中に、凸状摺動回転部分が形成されたところにおいて、低摩擦軸７１０を構成するができる。
【００７３】
本発明の一実施形態において、例として、凸凹表面の幾何学的直線が回転軸に対して平行であるところにおいて、凸状摺動回転部分７２０、不均整な凹状リング路７３０、及び液体冷却タンクと固定された取り付け部分７４０が、輪を形成するよう構成することができ、その形成された輪の外に、凸状摺動回転部分が形成されたところにおいて、低摩擦軸７１０を構成するができる。
【００７４】
本発明の一実施形態において、例として、凸凹表面の幾何学的直線が直線もしくは曲線方向の動きに対して垂直であるところにおいて、凸状摺動回転部分７２０、不均整な凹状リング路７３０、及び液体冷却タンクと固定された取り付け部分７４０が、直線状もしくは曲線状の部分を形成するよう構成することができるところにおいて、低摩擦軸７１０を構成するができる。
【００７５】
図８Aは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の「閉」位置の風捕集モジュールの一例の斜視図を示す。図１の風捕集モジュール１１５は、風１００の力を取り込むために、例としてドライブパネルモジュール340を使用するよう構成することができる。ドライブパネルモジュール３４０は、例として、一つのパネルとして形成された翼型パネル部位と構成することができ、設置された時に、ドライブパネルモジュール３４０の風捕集エリア幅を埋める、区分された翼型パネルとして構成することができる。本発明の一実施形態において、ドライブパネルモジュール３４０は、例として、ファーリングシステムモジュールと構成することで、ドライブパネルを複数の回転角度で回転させて、風にさらされたドライブパネルの表面積の大きさをコントロールして、片持ち梁支持構造モジュール１２０の回転速度をコントロールすることができる、例えば、パネルを垂直方向から水平方向へ、そして水平方向から垂直方向へ回転させる。
【００７６】
ファーリングシステムモジュールは、例として、ファーリングアクチュエータ及び各パネル部分のコネクションの接続によって作動するよう構成することができる。本発明の一実施形態において、ファーリングアクチュエータ及び各パネル部分のコネクションの接続は、例として、圧縮空気を使った空気圧モーター駆動システム、例えば、片持ち梁支持構造モジュール１２０に結合した、空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０からの圧縮空気を使って作動するよう構成することができる。
【００７７】
ライブパネルモジュール３４０は、開いた状態の水平位置から、閉じた状態の垂直位置へ回転し、閉じた状態の垂直な表面が風１００の力を受けるよう構成することができる。ドライブパネルモジュール340は、例として回転が、回転８００の風下方向に進入するにしたがって、翼型パネル部分を「閉」位置に回転させる自動制御システムを使用するよう構成することができる。風１００は、幅が狭い風捕集表面積を持つ開いた状態の翼型パネルへ及ぼす力よりも、広い風捕集表面積を持つ、閉じた状態の翼型パネルに対して、より強い力を及ぼす。本発明の一実施形態において、大きい力は、片持ち梁支持構造モジュール１２０が、実装装置１０５に取り付けられた軸受接続モジュール１２５との接続によって回転することを可能にする。
【００７８】
図８Bは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の「開」位置の風捕集モジュールの一例の斜視図を示す。ドライブパネルモジュール３４０は、閉じた状態の垂直位置から、開いた状態の水平位置へ回転し、開いた状態の平行なへりの部分が風１００の力を受けるよう構成することができる。ドライブパネルモジュール３４０は、例として回転が、回転８００の風上方向に進入するにしたがって、翼型パネル部分を「開」位置に回転させる自動制御システムを使用するよう構成することができる。風１００は、広い風捕集表面積を持つ、閉じた状態の翼型パネルへ及ぼす力よりも、幅が狭い風捕集表面積を持つ開いた状態の翼型パネルに対して、より小さい力を及ぼす。本発明の一実施形態において、小さい力が、抵抗力を引き起こし、片持ち梁支持構造モジュール１２０の回転を減少させる。
【００７９】
閉」位置状態の時に向けられた風捕集エリアの総面積は、「開」位置状態の時に向けられたへり部分の風捕集エリアの総面積より大きい。風１００の作用力は、風１００に向けられた風捕集エリアの大きさによって取り込まれる。本発明の一実施形態において、「閉」位置状態に作用した大きい力は、実装装置１０５に取り付けられた軸受接続モジュール１２５と接続した、片持ち梁支持構造モジュール１２０の風力回転を強制する。
【風力回転】
【００８０】
図９Aは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の片持ち梁支持構造モジュールの風力回転の一例を示す。図１の片持ち梁支持構造モジュール１２０は、例として風１００の力にさらされる地上の支持構造を形成するために、例えばチューブフレーム支持構造モジュール４００とチューブフレーム横支持部分９１０を使うよう構成することができる。本発明の一実施形態において、チューブフレーム支持構造モジュール４００は、空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０が、軸受接続モジュール１２５と実装装置１０５の中心での回転の軸からの半径方向距離でチューブフレーム支持構造４００の数々の位置に結合するよう構成することができる。
【００８１】
図１の風捕集モジュール１１５は、風１００の力を取り込むためにドライブパネルモジュール３４０を使用するよう構成することができる。風１００は、「閉」位置にある風捕集モジュール９２０に対して、より大きな力９２４を及ぼす。
【００８２】
風１００は、「開」位置にある風捕集モジュール９２６に対して、より小さな力９２８を及ぼす。本発明の一実施形態において、図１の風捕集モジュール１１５が開いた状態の時と閉じた状態の時に作用する力の違いは、回転８００の方向に回転するよう、図１の片持ち梁支持構造モジュール１２０の風力回転を作り出す。
【００８３】
チューブフレーム支持構造４００と結合した空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０は、接続の位置によって風速度より速い接線速度で回転する。
【００８４】
空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０は、空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０の収穫部分を通じて回転時の空気抵抗気流９００にさらされる。回転時の空気抵抗気流900は、回転８００の方向と反対に動く。本発明の一実施形態において、風力回転は、空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０を通じて、接線方向に増幅された空気流を作り出す。
【強制回転】
【００８５】
図９Bは、本発明の一実施形態の片持ち梁支持構造モジュールの強制回転の一例のブロック図を示す。図９Bは、変換されたエネルギーを強制回転移送システム９３０に使うために構成された、強制回転モジュール３６０への、変換エネルギー処理と貯蔵モジュール１６０からの変換されたエネルギーの供給を示す。強制回転移送システム９３０は、例として変換されたエネルギーを圧縮空気の形で使用するよう構成して、駆動軸モジュール３８０と接触することで回転を駆動軸モジュール３８０に移送させる、コンタクトホイールの回転を可能にする、空気圧モーターを作動させることができる。本発明の一実施形態において、駆動輪モジュール３５０は、強制回転が適用された時に駆動軸モジュール３８０と結合することで回転する。
【００８６】
駆動輪モジュール３５０は回転移送接続モジュール３７０と結合している。回転移送接続モジュール３７０は、実装装置１０５と結合している軸受接続モジュール１２５と接続することで回転する、片持ち梁支持構造モジュール１２０と結合している。駆動輪モジュール３５０の強制回転は、接続することで強制回転を片持ち梁支持構造モジュール１２０に移送する。本発明の一実施形態において、片持ち梁支持構造モジュール１２０の強制回転は、接線方向に増加した回転を生じさせ、空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０及び、機械的増幅エネルギー収穫と変換モジュール１５０が、例として、メンテナンス期間後に回転を再開する際に強制回転が適用される間、エネルギーの収穫及び変換することを可能にする。
【空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール】
【００８７】
図１０は、本発明の一実施形態の空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュールの概要のブロック図を示す。回転時の空気抵抗流９００は、回転する図１の片持ち梁支持構造モジュール１２０の位置によって、接線方向に増幅された速度の空気抵抗１０００になる。本発明の一実施形態において、接線方向に増幅された速度の空気抵抗１０００は、空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０を作動させるために使用することができる。
【００８８】
空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０は、接線方向に増幅された速度の空気抵抗１０００のエネルギーを収穫するために、羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０を含むように構成できる。
【００８９】
羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０は、収穫したエネルギーを変換するために、エネルギー変換モジュール１０１０、例として圧縮空気構成部分システムモジュール１０２０、を含むよう構成することができる。圧縮空気構成部分システムモジュール１０２０は、羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０から、羽ばたき(回転)翼駆動式圧縮システムモジュール１０３０への回転の移送によって作動する、羽ばたき(回転)翼駆動式圧縮システムモジュール１０３０を含むよう構成することができる。本発明の一実施形態において、羽ばたき(回転)翼駆動式圧縮システムモジュール１０３０は、変換されたエネルギーを、変換エネルギー処理と貯蔵モジュール１６０に運ぶよう構成することができる。
【００９０】
空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０は、接線方向に増幅された速度の空気抵抗１０００のエネルギーを収穫するために、プロペラ増幅エネルギー収穫モジュール３２０を含むよう構成することができる。プロペラ増幅エネルギー収穫モジュール３２０は、収穫されたエネルギーを変換するために、エネルギー変換モジュール１０１０、例として、圧縮空気構成部分システムモジュール１０２０を含むよう構成することができる。圧縮空気構成部分システムモジュール１０２０は、プロペラ増幅エネルギー収穫モジュール３２０から、空気吸入プロペラ駆動式圧縮システムへの回転の移送によって作動する、空気吸入プロペラ駆動式圧縮システムモジュール１０４０を含むよう構成することができる。本発明の一実施形態において、空気吸入プロペラ駆動式圧縮システムモジュール１０４０は、変換されたエネルギーを、変換エネルギー処理と貯蔵モジュール１６０に運ぶよう構成することができる。
【羽ばたき（回転）翼増幅エネルギー収穫モジュール】
【００９１】
図１１Aは、本発明の一実施形態の接線速度での羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュールの一例のブロック図を示す。図１の空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０は、図１の風１００及び、接線方向に増幅された速度の空気抵抗１０００からのエネルギーを収穫及び変換するために、羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール310を含むよう構成することができる。本発明の一実施形態において、羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０は、接線方向に増幅された速度の空気抵抗１０００からのエネルギーを収穫するために、例として細長い曲線状のパネルに形成することができる一つもしくはそれ以上の羽ばたき(回転)翼刃１１００を含むよう構成することができる。
【００９２】
ベンチュリ翼１１２０は、羽ばたき(回転)翼刃１１００の外縁でベンチュリ狭窄を形成するよう構成することができる。羽ばたき(回転)翼刃１１００は、ベンチュリ翼１１２０方向、及び細長パネルの外縁の外れに移動する空気が、ベンチュリ現象によって、移動する空気の速度を速めて、羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０の回転を加速するために、細長パネルの外縁にベンチュリ翼１１２０を含むよう構成することができる。本発明の一実施形態において、羽ばたき(回転)翼刃１１００は、羽ばたき(回転)翼ハブ軸１１１０の縦軸で同心円状に回転できるために、羽ばたき(回転)翼ハブ軸１１１０と接続するよう構成することができる。
【００９３】
図１１Bは、本発明の一実施形態の風速度での羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０の一例のブロック図を示す。羽ばたき(回転)翼刃１１００は、風１００の力によって、羽ばたき(回転)翼ハブ軸１１１０の縦軸で同心円状に回転できるよう構成することができる。本発明の一実施形態において、ベンチュリ翼1120方向、及び細長パネルの外縁の外れへ移動する風は、ベンチュリ現象によって、移動する空気の速度を速めて、羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０の回転を加速させることができる。
【００９４】
図１１Cは、本発明の一実施形態の羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０の設置の一例のブロック図を示す。本発明の一実施形態において、羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０は、接線方向に増幅された速度で回転できるよう、さまざまな位置でチューブフレーム６２０と接続するために構成することができる。羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０は、チューブフレーム６２０と結合した羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０によって収穫されたエネルギーを変換するために、エネルギー変換モジュール１０１０を結合するよう構成することができる。本発明の一実施形態において、羽ばたき(回転)翼増幅エネルギー収穫モジュール３１０は、さまざまな構成に適応できるよう、チューブフレーム６２０の傾斜部分と結合するために構成することができる。
【プロペラ増幅エネルギー収穫モジュール】
【００９５】
図12は、本発明の一実施形態のプロペラ増幅エネルギー収穫モジュールの一例のブロック図を示す。図12は、結合したエネルギー変換モジュール１０１０を含むために構成することができるハウジング１２１０を含むよう構成することができる、プロペラ増幅エネルギー収穫モジュールの一例を示す。エネルギー変換モジュール１０１０は、プロペラ１２３０によって収穫されたエネルギーを変換する。プロペラ１２３０は、回転ができるよう、プロペラ軸及び回転移送モジュール１２３５と結合するよう構成することができる。回転移送モジュール１２３５は、プロペラ１２３０を定位置に固定するための安定構造を提供するために、ナセル１２２０と結合するよう構成することができる。本発明の一実施形態において、ナセル１２２０は、空気吸入ベンチュリ１２００を通る空気流が、ベンチュリ現象によって加速されるために、空気吸入ベンチュリ１２００と結合するよう構成することができる。
【００９６】
空気吸入ベンチュリ１２００は、プロペラ軸と回転移送モジュール１２３５に対して同心的な位置に空気吸入ベンチュリを固定するために、ハウジング1210と結合するよう構成することができる。空気吸入ベンチュリ１２００は、接線方向に増幅された速度の空気抵抗１０００が、回転方向８００と反対の方向から、空気吸入ベンチュリ１２００の幅広の開口部に進入できるよう構成することができる。空気吸入ベンチュリ１２００は、ベンチュリ現象が、接線方向に増幅された速度の空気抵抗１０００をさらに増進させるために、幅広の開口部より小さい狭窄径を含むよう構成することができる。プロペラ１２３０は、回転することで、接線速度、及びベンチュリ現象によって増幅された速度で移動する空気流のエネルギーを収穫するよう構成することができる。本発明の一実施形態において、プロペラ軸、及び回転移送モジュール１２３５は、エネルギー変換モジュール１０１０が、プロペラ１２３０によって収穫されたエネルギーを変換できるよう、プロペラ１２３０からエネルギー変換モジュール１０１０へ回転を移送するように構成することができる。
【機械的増幅】
【００９７】
図１３は、本発明の一実施形態の機械的増幅のブロック図を示す。図１３は、片持ち梁支持構造モジュール１２０の回転が、回転移送接続モジュール３７０との結合によって、移送されるよう構成することができることを示す。回転移送接続モジュール３７０は、駆動軸モジュール３８０と結合することで、回転を駆動軸モジュール３８０に移送するよう構成することができる。本発明の一実施形態において、駆動軸モジュール３８０は、回転移送接続モジュール３７０と結合することで、例として、図1の軸受接続モジュール１２５、及び図4のチューブフレーム支持構造モジュール４００と結合する細長いシリンダーとなるよう構成することができる。
【００９８】
駆動軸モジュール３８０は、図１の実装装置１０５によって同心円状に設置される、図１の実装装置１０５より大きい直径の細長いシリンダーになるよう構成することができる。本発明の一実施形態において、駆動輪モジュール３５０は、駆動軸モジュール３８０と結合し、例として、図4のチューブフレーム支持構造モジュール４００、駆動軸モジュール３８０、及びこの片方もしくは両方のモジュールと接続または結合した全ての物体の複合した接続構造と共に回転するよう構成することができる。
【００９９】
駆動輪モジュール３５０は、回転を機械的増幅エネルギー収穫と変換モジュール１５０に移送して、機械的エネルギーを収穫するよう構成することができる。接線方向に増幅された速度で回転する駆動軸モジュール３８０から半径方向距離にある駆動輪モジュール３５０と接触するよう位置づけられたエネルギー変換モジュール１０１０によって、駆動輪モジュール３５０の回転エネルギーの機械的増幅を生じさせることができる。エネルギー変換モジュール１０１０は、圧縮空気構成部分システムモジュール１０２０になるよう構成することができる。
【０１００】
本発明の一実施形態において、圧縮空気構成部分システムモジュール１０２０は、駆動輪モジュール３５０との接触によって回転する駆動輪駆動式エネルギー変換モジュール３５８になるよう構成することができる。
【機械的接触エネルギー収穫モジュール】
【０１０１】
図１４は、本発明の一実施形態の機械的接触エネルギー収穫モジュールのフローチャートを示す。図14は、回転を駆動輪モジュール３５０に移送するために、駆動軸システムモジュール３８０と結合した回転移送接続モジュール３７０を示す。駆動輪モジュール３５０の回転エネルギーは、片持ち梁支持構造モジュール１２０、及びこれに接続、結合され、風力で回転している全てのモジュールと機材の構成部品を総合した総重量からトルクを作り出す。
【０１０２】
本発明の一実施形態において、機械的接触エネルギー収穫モジュール１４００は、例として、コンタクトホイールを使用して、駆動輪モジュール３５０と接触する。機械的接触エネルギー収穫モジュール１４００は、駆動輪モジュール３５０の外縁と接触することで、接線方向に増幅された速度で、そして駆動輪モジュール３５０で作り出されたトルクの力で回転する。
【０１０３】
機械的接触エネルギー収穫モジュール１４００からの接線方向に増幅された速度及びトルクは、例として、歯車比によって回転速度をさらに加速させるよう構成することのできる一連のベルトや滑車を使用して、機械的に収穫されたエネルギーの移送モジュール１４１０を通して移送される。収穫された機械的エネルギーは、駆動輪駆動式エネルギー変換モジュール３５８に移送される。駆動輪駆動式エネルギー変換モジュール３５８は、例として、収穫した機械的エネルギーを、例えば発電のために使用する高圧圧縮ガスに変換するために、ガス圧縮機に構成することができる。本発明の一実施形態において、収穫及び変換された機械的エネルギーは、例として、発電モジュール１７０の動力に使用するために、駆動輪駆動式エネルギー変換モジュール３５８から、変換エネルギー処理と貯蔵モジュール１６０に運ばれる。
【遠心圧縮システム】
【０１０４】
図１５は、本発明の一実施形態の遠心圧縮システムの概要のブロック図を示す。本発明の一実施形態において、圧縮されたガスは、例として、発電機を作動するために使用される。弱風による回転力から、大量の圧縮空気を作り出すことが運転にとって望ましい。利用できる回転の速度は、遅いか、非常に速いかによって大いに異なる。本発明の一実施形態において、複数の回転の軸、及び回転接続点によって作り出された一連の力ベクトルの角度は、回転中常に、コンプレッサー駆動軸１５４０から、オフセットカム１５４８、ドライブプッシュロッド１５６０との接続、プッシュロッド１５７０の軸、ピストン組立部の端子接続の軸１５６８、へ変わる。一連の力ベクトルの角度は回転中常に変化し、その結果、回転に反対する力を広く分配し、回転の抵抗を減少させる。ピストン圧縮機は通常高い圧力を生み出す。本発明の一実施形態において、高圧圧縮は、圧縮ガス貯蔵抑制能力の最適利用を可能にする。
【０１０５】
図１５に示された遠心圧縮システム１５００は、同じ作動特性を持ちながら拡張性のある、大容量、高圧力ピストンコンプレッサーシステムであり、広範囲の回転速度での、さまざまなトルク条件においても圧縮機の作動を可能にする。遠心圧縮システム１５００を使用した圧縮装置の拡張性は、サイズの適応を可能にする。拡張可能圧縮装置は、利用可能な圧縮装置用のスペースが狭い所から広い空き地までさまざまな本発明内で、多数の場所を容易に提供することができる。
【０１０６】
遠心圧縮システム１５００は、容易な組み立て、及びさまざまな部品のメンテナンスを提供するために、両側にアクセスパネル１５１２を含んだハウジング１５１０を含む。ハウジング１５１０は、永久的にハウジング１５１０に組み込まれることのできる、もしくは、取り外し、及び取り換え可能でハウジング１５１０と接続できる、シリンダー１５１４ケースを含む。本発明の一実施形態において、各シリンダー１５１４ケースの外側の端末側終端は、ろ過ガス供給1524を受け取るための一つまたはそれ以上の吸入ガス注入口１５２０用、及び、圧縮ガス配管1534回収システムに接続するための、一つまたはそれ以上の圧縮ガス排気口１５３０用のポートを持つ。
【０１０７】
一つのアクセスパネル１５１２を通ってハウジングの外に拡張する、コンプレッサー駆動軸１５４０がハウジング１５１０内に設置されている。運転のため、コンプレッサー駆動軸1540の縦軸は、回転の中心1544である。回転力の源１５５０は、回転を、回転移送組立部１５５６を通ってコンプレッサー駆動軸1540に移送する。コンプレッサー駆動軸１５４０の回転は、遠心圧縮システム１５００の運転を作動させる。本発明の一実施形態において、ハウジング１５１０内で、コンプレッサー駆動軸１５４０と接続しているのは、非対称的な回転を、ピストンを駆動する結合部に移送するために使用されるオフセットカム１５４８である。
【０１０８】
一つのドライブプッシュロッド１５６０は、回転するドライブプッシュロッド軸でオフセットカム1548と接続されている。オフセットカム１５４８に対してドライブプッシュロッド軸の位置は、コンプレッサー駆動軸１５４０の縦軸からオフセットされる。コンプレッサー駆動軸１５４０の縦軸からのオフセット位置は、ドライブプッシュロッド軸の縦軸である、ドライブプッシュロッド１５６０の回転運動の中心が、コンプレッサー駆動軸１５４０の回転の中心１５４４の周りを周回するよう仕向ける。
【０１０９】
一つのドライブプッシュロッド１５６０は、一つのシリンダー１５１４によって作られた空間に延長する。シリンダー1514内に延長するドライブプッシュロッド１５６０に接続しているのは、シリンダー１５１４の内壁にはまったピストン組立部１５６８がある。ピストン組立部１５６８は、ピストン組立部がシリンダー１５１４の外端に押し上げられたときに、増加するガス圧力を封じ込めるための密封システムを組み込んだピストンヘッドを含む。本発明の一実施形態において、密封システムには、例として、同心的なピストンリング及びバネを使用することが可能である。
【０１１０】
ライブプッシュロッド１５６０は、一つもしくはそれ以上のプッシュロッド１５７０接続のために、ドライブプッシュロッド軸の周りに位置付けられている。ハウジング１５１０で、放射状に位置づけられたシリンダー１５１４チェンバーの数は、プッシュロッド１５７０部品の総数プラス一つのドライブプッシュロッド１５６０の合計と一致する。プッシュロッド１５７０の接続は回転プッシュロッド軸でされる。ドライブプッシュロッド１５６０上のプッシュロッド１５７０接続ポイントは、放射状に同間隔に位置する。各プッシュロッド１５７０は、各プッシュロッド１５７０の接続点に対応する一つひとつのシリンダー1514内に延長する。本発明の一実施形態において、シリンダー１５１４内に延長したプッシュロッド１５７０の端に接続されているのはピストン組立部１５６８である。
【０１１１】
コンプレッサー駆動軸１５４０及びオフセットカム１５４８の回転は、ドライブプッシュロッド１５６０、各プッシュロッド１５７０及びピストン組立部という組み合わせの規則正しい往復打を引き起こす。内部へ向かう一打は、ピストンヘッドが後退すると同時に、低圧力のガスを、ガス供給１５２４から吸入ガス注入口１５２０を通って、シリンダー１５１４チェンバーに引き込む。外へ向かう一打は、ピストンヘッドをシリンダー１５１４の外端に押し、その結果、シリンダーチェンバー内のガスの量を減らし、圧力の増加を引き起こす。圧縮されたガスは、圧縮ガス排気口１５３０を通って、圧縮ガス配管1534へ放出される。各吸入ガス注入口１５２０、及び各圧縮ガス排気口1530は、一方向の逆止め弁を含む。内部へ向かう一打が打たれる間、一方向の逆止め弁は、ガス供給1524からのガスが、吸入ガス注入口１５２０を通ってシリンダー１５１４チェンバーに行くことを可能にする。バルブは、外へ向かう一打が打たれる間は閉鎖され、圧力の蓄積を可能にする。一方向の逆止め弁は、内部へ向かう一打が打たれる間、圧縮ガスが、圧縮ガス排気口１５３０を通って、シリンダー１５１４チェンバーに再進入することを防ぐ。本発明の一実施形態において、バルブは、外へ向かう一打が打たれる間、圧力の蓄積と同時に開かれる。
【０１１２】
回転の動きは継続的であり、各ピストン組立部１５６８は、各全回転の間に、一打の周期を完成させる。遠心圧縮システム１５００の構成の一実施形態として、例えば、一打の距離が同一の、さまざまな直径のシリンダーを含むことで、同じ装置の中で多数の圧縮の段階を作り、その結果、圧縮作業に必要な力を減少させることができる。別の、遠心圧縮システム１５００の構成の一実施形態として、二つのコンプレッサー駆動軸１５４０構成部品との接続によって回転し、同じ回転力源１５５０によって作動する、違うサイズに拡大縮小された装置を二つ含むよう構成し、一つ目の装置が、低い出力圧力で作動することで、二段階目の圧縮作業のために、二つ目の装置に圧縮されたガスを供給し、圧縮作業に必要な力の大きさを減少させることができる。出力圧力は、例として圧縮ガス排気口１５３０に接続された取り付け具のサイズを小さくすることで、変えることができる。本発明の一実施形態として、シリンダーの内表面は、例としてテフロン（登録商標）コーティングでコーティングすることができ、ピストン密封システムは、摩擦を減少させるために、テフロン（登録商標）コーティングしたリングを含む。
【０１１３】
図１６Aは、例示目的のためだけに、本発明の一実施形態の遠心圧縮機の外観斜視図の一例を示す。図2Aは、ハウジング１５１０に接続され、ハウジング１５１０の周りで放射状に同間隔に位置付けられた、七つのシリンダー１５１４チェンバーを含むよう構成された、遠心圧縮機１６００の一例を示す。図２Aは、ハウジング１５１０に接続された取り外し可能な一つのアクセスパネル１５１２、及びアクセスパネル1512から突き出たコンプレッサー駆動軸1540を示す。本発明の一実施形態として、一つもしくはそれ以上の吸入ガス注入口１５２０、及び圧縮ガス排気口１５３０と構成されたシリンダー１５１４の外端が示されている。
【０１１４】
図１６Bは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態の遠心圧縮機の内部構造図の一例を示す。遠心圧縮機１６００の内部は、ハウジング１５１０、及び各シリンダー１５１４に設置され、コンプレッサー駆動軸１５４０の回転で作動する内部の部品を示す。本発明の一実施形態において、内部構造図は、コンプレッサー駆動軸１５４０からオフセットカム１５４８への接続、ドライブプッシュロッド１５６０軸からプッシュロッド１５７０軸へのの接続、及びピストン組立部１５６８への端子接続を示す。
【水抽出構成部分システムモジュール】
【０１１５】
図１７は、本発明の一実施形態の水抽出構成部分システムモジュールのブロック図を示す。図１の風力エネルギー増幅モジュール式システム１１０は、図1の水供給１８４のために、空気中の水を抽出するよう構成することができる。エネルギーの変換は、空気を高圧に圧縮するために、空気圧縮機を含むよう構成することができる。本発明の一実施形態において、図１７は、水を抽出し、吸入した空気を、脱水された空気圧縮機に供給するよう構成することができる、水抽出構成部分システムモジュール１７０５を示す。
【０１１６】
図１７は、水抽出構成部分システムモジュール１７０５から圧縮吸入空気システムモジュール１７１０へ押し込まれる、あるいは吸い込まれる空気１７００を示す。圧縮吸入空気システムモジュール１７１０は、脱水された圧縮吸入空気供給システムモジュール１７２５に空気を供給するために、圧縮吸入空気フィルターシステムモジュール１７１５を含むよう構成することができる。
【０１１７】
脱水された圧縮吸入空気供給システムモジュール１７２５は、圧縮空気エネルギー変換モジュール１７３０に供給するための、脱水された吸入空気を運ぶ。本発明の一実施形態において、圧縮空気エネルギー変換モジュール１７３０は、空気を高圧圧縮空気に圧縮するために、最も湿度の低い吸入空気を使用し、それは、例として図1の発電モジュール１７０を作動させるために役立つ、変換されたエネルギーの形である。
【０１１８】
圧縮吸入空気システムモジュール１７１０は、例として、凝縮を使用して空気の水蒸気を取り除くために、水蒸気抽出システムモジュール１７２０を含むよう構成することができる。本発明の一実施形態において、水蒸気抽出システムモジュール１７２０は、抽出した水を、駆動軸システムモジュール３８０でさらに処理するために、抽出水回収モジュール１７３５を通して運ぶ。
【落下水エネルギー収穫システムモジュール】
【０１１９】
図１８は、本発明の一実施形態の落下水エネルギー収穫システムモジュールのブロック図を示す。機械的増幅エネルギー収穫と変換モジュール１５０は、エネルギー収穫モジュール１８４０を含むよう構成することができる。
【０１２０】
エネルギー収穫モジュール１８４０は、エネルギー変換モジュール１０１０の一つとして構成することのできる、落下水エネルギー収穫システムモジュール１８４５を含むことができる。
【０１２１】
本発明の一実施形態において、エネルギー変換モジュール１０１０の一つの部品は、落下水羽根車駆動式圧縮システムモジュール１８５０を含むよう構成できる、圧縮空気構成部分システムモジュール１０２０である。
【０１２２】
落下水エネルギー収穫システムモジュール１８４５は、円形レシーバーシステム１８９０の高さから落下し、円形レシーバーシステム１８９０を含む駆動軸システムモジュール３８０を通して回収された、抽出水回収モジュール１８３５からの水を使用し、落下水のエネルギー収穫して、そのエネルギーを有益な形に変換するよう構成することができる。落下水羽根車駆動式圧縮システムモジュール１８５０は、落下水を利用して空気圧縮機に接続された羽根車を回転させることで、落下水エネルギーを圧縮空気に変換する。本発明の一実施形態において、羽根車を後にした水は、水ろ過システムモジュール１８６０を含むよう構成することのできる水処理モジュール１８５５、及び水処理システムモジュール１８６５へ流れ、水供給１８４のための水貯水モジュール１８７０に流れ着く前に処理される。
【円形レシーバーシステム】
【０１２３】
以下の説明は、例として、水において、例示目的のための説明であり、基本的な流体技術は、いかなる液体やガスにも適用する。本発明の一実施形態において、空気から抽出された水は、円形レシーバー組立モジュールを通して運ばれ、別の一実施形態において、変換されたエネルギー、例として、圧縮空気は、円形レシーバー組立モジュールを通して、運ばれることができる。
【０１２４】
図１９Aは、本発明の一実施形態の円形レシーバー組立モジュールの一例のフローチャートを示す。本発明の一実施形態において、図1の片持ち梁支持構造モジュール１２０のは、地上で回転することができ、地上の構成部品と接続された、図１の空気流量増幅エネルギー収穫と変換モジュール１３０、及び図1の抽出モジュール１４０は、変換されたエネルギー、例として、圧縮空気及び抽出水を、例えば地上の図1の変換エネルギー処理と貯蔵モジュール１６０に移すことができる。円形レシーバー組立モジュール１９００は、移行接続装置を形成し、変換されたエネルギー及び抽出水を運ぶために使用される回収システムが、回転状態から定常状態へ移行することを可能にする。図１９Aは、回転状態から定常状態へ移行できるよう、抽出水回転回収配管１９５０に移行接続装置を提供するために使用される円形レシーバー組立モジュールの一例を示す。
【０１２５】
円形レシーバー組立モジュール１９００には、主要な要素が五つある。一つ目は、タワー取り付け台上にボルトで固定され、圧縮空気もしくは液体水のための受け取り容器の下半分を形成する、円形レシーバー溝付き静止ベースリング１９１２である。二つ目は、回転時に、円形レシーバー溝付き静止ベースリング1912の外側部分の溝に滑り込み、生成物の流れのための接続を持つ円形レシーバー回転接続リング１９１１である。三つ目は、圧縮空気もしくは液体水のための受け取り容器の上半分を形成し、円形レシーバー溝付き静止ベースリング１９１２にボルトで固定された、静止円形レシーバー１９１０である。四つ目は、円形レシーバー回転接続リング１９１１に接続された、円形レシーバー１９０５であり、円形レシーバー組立モジュール1900と回収配管の回転する接続の役割を担う。本発明の一実施形態において、五つ目は、円形レシーバー組立モジュール１９００と駆動軸の壁１９２５をつなぐ、円形レシーバー駆動軸接続１９２０である。
【０１２６】
円形レシーバー１９０５は、駆動軸の壁１９２５まで通った、円形レシーバー駆動軸接続1920の接続によって、駆動軸の壁１９２５に接続される。駆動軸の壁１９２５への接続は、円形レシーバー駆動軸接続１９２０、円形レシーバー１９０５、及び円形レシーバー回転接続リング１９１１を、抽出水回転回収配管１９５０と同時に回転させる。円形レシーバー回転接続リング１９１１は、静止円形レシーバー１９１０、及び円形レシーバー溝付き静止ベースリング１９１２によって形成された二つの溝で回転する。本発明の一実施形態において、円形レシーバー組立モジュール１９００の回転する構成部品は、結果的に、抽出水回転回収配管１９５０のための回転放出接続を提供し、回転する構成部品の水流は、静止している構成部品に流れ込み、静止している配管からタワー取り付け中間タンク１９９０へ放出される。
【０１２７】
抽出水回転回収配管１９５０は、円形レシーバー１９０５にある開口部に接続されている。水は、抽出水回転回収配管１９５０から出て、円形レシーバー１９０５を通って、対応する円形レシーバー回転接続リング１９１１の開口部へ流れる。水は、円形レシーバー回転接続リング１９１１から受け取りチェンバーに放出される。
【０１２８】
受け取りチェンバーは、円形レシーバー回転接続リング１９１１の組立部、静止円形レシーバー１９１０、及び溝付き静止ベースリング１９１２によって形成される。本発明の一実施形態において、水は、溝付き静止ベースリング１９１２にある開口部を通って受け取りチェンバーから出て、タワー取り付け中間タンク１９９０へ流れる。
【０１２９】
図１９Bは、本発明の一実施形態の円形レシーバー組立モジュールの設置の一例のブロック図を示す。図１８Bは、実装装置と接続されたタワー取り付け台を示す。円形レシーバー組立モジュール１９００は、タワー取り付け台１９８５に接続されている。回転する構造と接続された抽出水回転回収配管１９５０は、タワー取り付け台１９８５に接続された円形レシーバー組立モジュール１９００に接続されている。回転状態から定常状態への水の移行は円形レシーバー組立モジュール１９００によって行われる。本発明の一実施形態において、円形レシーバー組立モジュール１９００からタワー取り付け中間タンク１９９０へ放出された水は、その後、例として変換エネルギー処理と貯蔵モジュール１６０へ運ぶことができる。
【監視と制御モジュール】
【０１３０】
図２０は、本発明の一実施形態の監視と制御モジュールのブロック図を示す。図２０は、例として、風力エネルギー増幅モジュール式システム１１０要素の運転状況及びレベルを、計測、制御、記録、及び伝達するために構成することができる監視と制御モジュール１９０の一例を示す。一実施形態において、監視と制御モジュール１９０は、デジタル、機械、アナログシステム２０００を使用するよう構成することができる。一実施形態において、デジタル、機械、アナログシステム２０００は、自動システムモジュール２０１０、例として自動センサーシステムモジュール２０２０、自動データ収集モジュール２０３０、自動制御システムモジュール２０４０、及び風速計システムモジュール２０５０を含むよう構成することができる。一実施形態において、デジタル、機械、アナログシステム２０００は、監視と制御モジュール１９０へのアクセスのために、及び、例としてリモート監視と制御システム２０７０を使用するために、無線連絡システムモジュール２０６０を使用するよう構成することができる。一実施形態において、デジタル、機械、アナログシステム２０００は、例として、メンテナンスオペレーション中に運転条件を変更する目的で自動システムを無効にするために、手動オーバーライドシステムモジュール２０８０を使用するよう構成することができる。監視と制御モジュール１９０は、例として、遠隔地から風捕集モジュール１１５をコントロールして片持ち梁支持構造モジュール１２０の回転を減速させるために、風速計システムモジュール２０５０の風速データを使用するよう構成することができる。
【ハニカムチェンバー貯蔵システム】
【０１３１】
図２１は、本発明の一実施形態のハニカムチェンバー貯蔵システムの一例のブロック図を示す。図２１は、例として、発電モジュール１７０で使用される変換エネルギーを貯蔵するための、変換エネルギー処理と貯蔵モジュール１６０の一部になることができるハニカムチェンバー貯蔵システム２１００を示す。圧縮ガス貯蔵容器は、例として、強度のある金属もしくは、混合物でできたタンク、または気密地下貯蔵庫を使用することができる。本発明の一実施形態において、圧縮ガス貯蔵容器は、ハニカムチェンバー貯蔵システム２１００を使用して、気密地下貯蔵庫となるよう構成することができる。
【０１３２】
ハニカムチェンバー貯蔵システム２１００は、例として、リサイクルプラスチックで作ることができる。地下の圧縮ガス貯蔵は、例として、貯蔵構造を包み込む締固め土で構造強度を増すことができ、その結果、より低い価格の材料を使用して製作することができる。ハニカムチェンバー貯蔵システム２１００として、適応するサイズ及び設置ができるよう、部品セクションモジュールから成る、ハニカムチェンバー貯蔵タンク組立２１１０を使用することができる。本発明の一実施形態において、ハニカムチェンバー貯蔵タンク組立２１１０は、例として、掘った穴に積み重ねられる装置が安定するために、広がった六角形状に形成された貯蔵チェンバーのシステムである。
【０１３３】
チェンバーセクション２１２０は、一つもしくはそれ以上の、チェンバー支持格子２１３０で構造的に強化されるよう構成することができる。チェンバーセクション２１２０は、雄型相互連結取り付け具２１４０、及び雌型相互連結取り付け具２１４４を含むよう構成することで、ハニカムチェンバー貯蔵タンク組立２１１０の積み重ねられた装置の相互連結を可能にし、圧縮ガスが各装置間を自由に流れるようにすることができる。一つもしくはそれ以上のチェンバー支持格子２１３０で構造的に強化された雄型エンドキャップ２１５０、及び、一つもしくはそれ以上のチェンバー支持格子２１３０で構造的に強化された雌型エンドキャップ２１６０が、チェンバー部品の末端に接続されることで、ハニカムチェンバー貯蔵タンク組立２１１０を密閉し、圧縮ガス貯蔵容器となる。一つもしくはそれ以上のチェンバースペーサー支持格子２１７４で構造的に強化されたチェンバースペーサー２１７０は、設置時に、例として、ハニカムチェンバー貯蔵タンク組立２１１０装置の底層を安定させるために使用することができる。ハニカムチェンバー貯蔵システム２１００は、各貯蔵装置への圧縮ガスの注入をコントロールできる貯蔵システム注入口２１８０を含むよう構成することができる。本発明の一実施形態において、ハニカムチェンバー貯蔵システム２１００は、各貯蔵装置の圧縮ガスの放出をコントロールできる貯蔵システム放出口２１９０を含むよう構成することができる。
【０１３４】
図２２Aは、例示目的だけのために、本発明の一実施形態のハニカムチェンバー貯蔵タンク組立の一例を示す。図２２Aは、図２１のハニカムチェンバー貯蔵システム２１００の部品で組み立てられた、ハニカムチェンバー貯蔵タンク組立２１１０の一例を示す。一実施形態として、雌型エンドキャップ２１６０は、雄型相互連結取り付け具２１４０、及び雌型相互連結取り付け具２１４４を含んだチェンバーセクション２１２０に接続される。図２１のハニカムチェンバー貯蔵システム２１００のモジュール化された部品の適応性は、ハニカムチェンバー貯蔵タンク組立２１１０に、一つもしくはそれ以上のチェンバーエクステンション２２００を加えることで、貯蔵容量の拡大を可能にする。本発明の一実施形態において、図２２Aで示された例は、チェンバーセクション２１２０部品の一つに接続された、二つのチェンバーエクステンション２２００部品である。
【０１３５】
図２２Aで示された例では、二つ目のチェンバーセクション２１２０は、二つ目のチェンバーエクステンション２２００と接続され、雄型エンドキャップ２１５０の結合で組立が完成される。図２１のハニカムチェンバー貯蔵システム２１００は、例として、複数のチェンバーエクステンション２２００部品が一つのチェンバーセクション２１２０に接続することが可能なところで構成することができる。本発明の一実施形態において、図２１のハニカムチェンバー貯蔵システム２１００は、例として、チェンバーセクション２１２０とチェンバーエクステンション２２００の結合を、多数の組み合わせで変えられるところで構成することができる。
【０１３６】
図２２Bは、本発明の一実施形態の地下に設置されたハニカム圧縮空気貯蔵システムの一例のブロック図を示す。図２２Bは、地下に設置された図２１のハニカムチェンバー貯蔵システム２１００の一例を示す。図２１のハニカムチェンバー貯蔵システム２１００の設置の一例として、安定性を保つよう、他のハニカムチェンバー貯蔵タンク組立２１１０装置が六角形のチェンバーセクションを連結させて積み重ねられることができる、安定した底層を形成するための、チェンバースペーサー２１７０部品を使用して、掘った穴に積み重ねられた数々のハニカムチェンバー貯蔵タンク組立２１１０装置を示すことができる。
【０１３７】
図２１の雄型相互連結取り付け具２１４０、及び図２１の雌型相互連結取り付け具２１４４は、組み合わさった容器から圧縮ガスが自由に流れ出るよう、隣接したチェンバーの相互連結を提供する。本発明の一実施形態において、貯蔵システム注入口２１８０、及び貯蔵システム放出口２１９０の部品は、例として、遠隔自動的な容器からの注入及び放出ができるよう、例えばデジタル的にコントロール可能なバルブを含む配管ルートを提供する。
【０１３８】
一実施形態として、図２１のハニカムチェンバー貯蔵システム２１００モジュールの設置が完成した後、土裏込め２２２０が設置物を地面レベル２２１０まで包み込む。図２１のハニカムチェンバー貯蔵システム２１００の地下設置は地表面を地面レベル２２１０に保ち、裏込めされた後は、例えば駐車場として利用できる。本発明の一実施形態において、例えば、図２１のハニカムチェンバー貯蔵システム２１００の部品をリサイクルプラスチックから作り、土裏込め２２２０によって容器の強度を増大させることで、例として、発電のために使用される、高圧圧縮ガスの貯蔵のための経済的なシステムを提供することができる。
【発電モジュール】
【０１３９】
図２３Aは、本発明の一実施形態の発電モジュールの一例のブロック図を示す。発電モジュール１７０は、低圧圧縮空気駆動式発電システム２３００として機能するよう構成することができる。低圧圧縮空気駆動式発電システム２３００は、例として、低圧圧縮空気供給配管２３１０を通じて低圧圧縮空気を供給されることで、空気圧モーター２３２０を作動させることができる。空気圧モーター２３２０の回転は、空気圧トランスミッション２３３０と接続することで、回転移送システムになるよう構成し、回転の開始と停止を円滑にすることができる。空気圧トランスミッション２３３０は、回転移送システム２３４０と接続して発電機２３５０と接続するよう構成することができる。発電機２３５０電機子の回転は、例として、低圧圧縮空気流の制御によって、コントロールすることができる。本発明の一実施形態において、コントロールシステムは、発電機２３５０のRPMを、運転のための最適なRPMに調整するために、空気圧モーター２３２０への低圧圧縮空気流を増加させたり減少させるよう構成することができる。
【０１４０】
図２３Bは、本発明の一実施形態の継続的、オンデマンド及び待機時電力２４０の発電の一例のブロック図を示す。図２の風力エネルギー増幅方法２００は、図２の継続的、オンデマンド及び待機時電力２４０の発電のために、発電モジュール１７０を使って構成することができる。変換エネルギー処理と貯蔵モジュール１６０からの圧縮ガスは、高圧貯蔵モジュール２３３５へ供給することができる。高圧貯蔵モジュール２３３５からの圧縮ガスは、例として、制御された分量に基づいて圧縮ガス圧力調整モジュール２３６５へ放出されることで、低圧圧縮ガスを発電モジュール１７０に提供し、継続的２３７０に電力供給１７５することができる。
【０１４１】
発電排出圧縮空気２３８０の熱交換器２３９０へのルーティングは、例として、発電排出圧縮空気２３８０の熱を上昇させて、圧力を増加させ、処理された発電排出圧縮空気２３８０を、運ばれた変換エネルギー処理と貯蔵モジュール１６０に返し、例として、リサイクルされた発電排出圧縮空気2380を使用することで、オンデマンド２３７４の発電供給１７５能力を加えることができる。
【０１４２】
図２の風力エネルギー増幅方法２００は、高風速の期間中、高風速変換エネルギー追加容量２３６０を作り出すことができる。本発明の一実施形態において、高風速変換エネルギー追加容量２３６０は、貯蔵できる量以上の変換エネルギーを作ることができ、この変換されたエネルギーの過剰生産は、例えば圧縮ガスとして、圧縮ガス圧力調整モジュール２３６５へ届けられ、待機２３７８的な電力供給１７５のために使用される、発電モジュール１７０で使うために処理することができる。
【アクリル泡軽量充填方法】
【０１４３】
図２４は、本発明の一実施形態のアクリル泡軽量充填方法の概要のフローチャートを示す。アクリル泡軽量充填方法は、軽量の部品を作るためのプロセスである。本発明の一実施形態において、部品の軽量化は望ましい。
【０１４４】
本発明の一実施形態において、部品の空洞内部を、紫外線によって硬化されたアクリルベースの泡の、軽量で硬い三次元連結構造で満たす２４００ことによって軽量の部品を作ることができる。部品の空洞部分にアクリルベースの液体を注入する２４１０過程は、圧縮ガスをアクリルベースの液体2420に注入することによって、アクリルベースの泡を形成することを可能にする。紫外線を部品の空洞内部に当てる２４３０ことで、アクリルベースの泡を、必要な硬化時間の間、紫外線にさらす２４４０ことを可能にする。本発明の一実施形態において、この硬化は、アクリルベースの泡を液体の状態から固まった状態へ変化させ、その結果、部品の空洞内部を充填する、硬化したアクリルベース泡の、軽量で硬い三次元連結構造を形成する２４５０ことができる。
【０１４５】
一実施形態として、アクリルベースの泡の大きさ、及びアクリルベースの泡の壁の厚さは、例として、泡を形成するためのアクリルベースの液体の粘性と量、及び、泡の形成のためにアクリルベースの液体に注入する、圧縮ガスの圧力レベルとび量を調整することによって、あらかじめ決めること、及びコントロールすることができる。本発明の一実施形態において、アクリルベースの泡を形成するために使用される圧縮ガスは、例として、圧縮空気、もしくは圧縮窒素ガスであってもよい。
【０１４６】
紫外線で硬化されたアクリルベースの泡の、軽量で硬い三次元連結構造は、例として、構造的支持性のある充填を提供し、密で硬い材質をアクリルベースの泡を満たすガスと置き換えることで、部品の軽量化を図ることができる。本発明の一実施形態において、アクリルベースの泡の硬化時間の調整は、例として、紫外線の波長と強度を調整することでコントロールすることができる。
【０１４７】
本発明の一実施形態において、部品の空洞内部の充填のプロセスは、例として、スペーサーと、適切な数と大きさのアクリルベースの液体を供給する管、圧縮ガスを供給する管、及び、紫外線を伝送する管の組み合わせを挿入することで処理され、スペーサーと管の組み合わせが部品の空洞内部から引き出されるにつれて、アクリルベースの泡の充填プロセスが進行する。
【０１４８】
本発明の一実施形態において、部品の空洞内部の充填プロセスは、例として、押出し機に、適切な数と大きさに集めた、アクリルベースの液体を供給する管、圧縮ガスを供給する管、及び紫外線を伝送する管とスペーサーの組み合わせを、部品の空洞内部が、アクリルベースの泡の充填作業が部品の空洞内部を満たすにつれて押出される位置に取り付け、その押出し型材は、例として、継続的な作業において形成される。
【０１４９】
前述は、本発明に係る原理、実施形態、及び作動形態を説明するものである。しかしながら、本発明は、前述した特定の実施形態に限定されると解釈してはならない。上述の実施形態は、限定的ではなく、説明のための例示的なものとして見なされるべきであり、本発明の範囲から逸脱しない限り、下記の特許請求の範囲に基づいて、当業者によって変形され得ると理解されるべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５０】
【特許文献１】米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１９２０７０号公報
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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