(57)【要約】 【課題】エネルギーの貯蔵と循環を行うイン・パイプ・タービンを提供する。【解決手段】  本発明のエネルギーの貯蔵と循環を行うシステム（イン・パイプ・タービン）は、（ａ）物体を上昇させる機構と、（ｂ）発電するために、前記物体を、タービンを介して、放出してする機構とを有する。具体的には、２個の容器（１，２）と、前記容器（１，２）に配置されたタービン（３）と、前記容器（１，２）間に配置されたゲート（６，７）とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を貯蔵するシステムにおいて、
（ａ）物体を上昇させる機構と、
（ｂ）発電するために、前記物体を、タービンを介して、放出してする機構と、
を有する
ことを特徴とする電力を貯蔵するシステム。
【請求項２】
（ｃ）前記物体を、少量の発電用に、個別に上昇させるシステム
を更に有する
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記システムは、オン・グリッドで動作する
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記システムは、オフ・グリッドで動作する
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項５】
（ｃ）２個の容器（１，２）と、
（ｄ）前記容器（１，２）に配置されたタービン（３）と、
（ｅ）前記容器（１，２）間に配置されたゲート（６，７）と
を更に有する
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項６】
（ｆ）双方向性の入力と、単一方向性の出力ギア（４）とを更に有する
ことを特徴とする請求項５記載のシステム。
【請求項７】
（ｆ）前記２つの容器（１，２）の位置を入れ替えるモーター・システム
を更に有する
ことを特徴とする請求項５記載のシステム。
【請求項８】
（ｃ）コンベアーと、
（ｄ）前記コンベアーを動かすモーター・システムと、
（ｅ）タービンが付属するパイプと、
を更に有する
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項９】
エネルギー放出と貯蔵を電気的に制御するシステムにおいて、
（ａ）マイクロプロセッサを有し、
前記マイクロプロセッサは、物体を用いて、エネルギー制御システムからデータを受領し、エネルギー制御システムに指示を送る
ことを特徴とするエネルギの貯蔵と放出を電気的に制御するシステム。
【請求項１０】
エネルギー貯蔵プラットホームとしてのウォータ・システムの使用法において、
前記ウォータシステム内の水の上昇により蓄えられたエネルギー又は圧力を、流体発電タービンのネットワークを介して、所望の時に、放出する
ことを特徴とするエネルギ貯蔵プラットフォームとしてのウォータ・システムを使用する方法。
【請求項１１】
マイクロプロセッサ制御システムにおいて、
ウォータグリッドと電気グリッドの両方からデータを取り出したり書き込んだりするメモリーを具備するマイクロプロセッサを有する
ことを特徴とするマイクロプロセッサ制御システム。
【請求項１２】
制御指示を含むデータが、前記ウォータグリッドに与えられる
ことを特徴とする請求項１１記載のマイクロプロセッサ制御システム。
【請求項１３】
タービンを介してピーク時の間、前記ウォータシステム内の貯蔵設備からエネルギーを解放する
ことを特徴とするビジネス方法。
【請求項１４】
ウォータシステム内で水を分配するシステムにおいて、
マイクロプロセッサを有し、
前記マイクロプロセッサは、前記ウォータシステム内の水の需供又は電子システム内の電気の需給に合うよう、制御する
ことを特徴とするウオーター・システム内の水を分配するシステム。
【請求項１５】
ウォータ・グリッドと電気グリッドの間で、エネルギーを循環あるいはエネルギーを貯蔵するネットワーク制御されるシステムにおいて、
（ａ）電気コネクタとパワーラインと、
（ｂ）水と電気の測定装置と、
（ｃ）マイクロプロセッサ制御装置と、
（ｄ）流体発電タービンと、
を有する
ことを特徴とするネットワーク制御システム。
【請求項１６】
ウォータシステム用に発電するイン・パイプ・タービンの使用方法。
【請求項１７】
圧力バルブ・システムにおいて、
（ａ）電気で動作する圧力バルブと、
（ｂ）前記バルブ用の発電機と
を有する
ことを特徴とする圧力バルブ・システム。
【請求項１８】
前記発電機は、流体発電タービンである
ことを特徴とする請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
（ｃ）バッテリーチャージャーとバッテリーとを更に有する
ことを特徴とする請求項１７記載のシステム。
【請求項２０】
減圧バルブとしてのイン・パイプ流体発電タービンの使用方法。
【請求項２１】
前記タービンのブレードシステムは、カップである
ことを特徴とする請求項２０記載の使用方法。
【請求項２２】
前記タービンのブレードシステムは、プロペラである
ことを特徴とする請求項２０記載の使用方法。
【請求項２３】
パイプ内の圧力制御システムにおいて、
（ａ）イン・パイプ・タービンと、
（ｂ）前記タービンに近い場所に配置された圧力制御バルブと
を有する
ことを特徴とするパイプ内の圧力制御システム。
【請求項２４】
（ａ）凝縮フェーズの導管内にタービンを有する
ことを特徴とするサーモサイフォン。
【請求項２５】
（ｂ）蒸発領域にある絶縁体を更に有する
ことを特徴とする請求項２５記載のサーモサイフォン。
【請求項２６】
加熱又は冷却システムにおいて、
（ａ）下流方向の導管内にあるイン・パイプ・タービンを有する
ことを特徴とする加熱又は冷却するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギーの貯蔵と循環を行うイン・パイプ・タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
このイン・パイプ・タービンは、一体化された接続構造を有する。例えばタービンは、水と電気のシステムで、個別に働く優れた手段である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、従来の構造の欠点を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、ウォーター・システムとウォータ−エネルギー・システムで、タービンを用いることにより、上記課題を解決する。
本発明の一実施例によれば、電力を貯蔵するシステムは、
（ａ）物体を上昇させる機構と、
（ｂ）発電するために、前記物体を、タービンを介して、放出してする機構と、
を有する。
本発明の一実施例によれば、本発明のシステムは、（ｃ）前記物体を、少量の発電用に、個別に上昇させるシステムを更に有する。
本発明の一実施例によれば、本発明のシステムは、オン・グリッドで動作する。
本発明の一実施例によれば、本発明のシステムは、オフ・グリッドで動作する。
本発明の一実施例によれば、本発明のシステムは、
（ｃ）２個の容器と、
（ｄ）前記容器に配置されたタービンと、
（ｅ）前記容器間に配置されたゲートと
を更に有する。
本発明の一実施例によれば、本発明のシステムは、（ｆ）双方向性の入力と、単一方向性の出力ギアとを更に有する。
本発明の一実施例によれば、本発明のシステムは、（ｆ）前記２つの容器の位置を入れ替えるモーター・システムを更に有する。
本発明の一実施例によれば、本発明のシステムは、
（ｃ）コンベアーと、
（ｄ）前記コンベアーを動かすモーター・システムと、
（ｅ）タービンが付属するパイプと、
を更に有する。
本発明の一実施例によれば、本発明のエネルギー放出と貯蔵を電気的に制御するシステムは、
（ａ）マイクロプロセッサを有し、前記マイクロプロセッサは、物体を用いて、エネルギー制御システムからデータを受領し、エネルギー制御システムに指示を送る。
本発明の一実施例によれば、本発明のエネルギー貯蔵プラットホームとしてのウォータ・システムの使用法は、  前記ウォータシステム内の水の上昇により蓄えられたエネルギー又は圧力を、流体発電タービンのネットワークを介して、所望の時に、放出する。
本発明の一実施例によれば、本発明のマイクロプロセッサ制御システムは、
ウォータグリッドと電気グリッドの両方からデータを取り出したり書き込んだりするメモリーを具備するマイクロプロセッサを有する。
本発明の一実施例によれば、制御指示を含むデータが、前記ウォータグリッドに与えられる。
本発明の一実施例によれば、本発明のビジネス方法は、タービンを介してピーク時の間、前記ウォータシステム内の貯蔵設備からエネルギーを解放する。
本発明の一実施例によれば、本発明のウォータシステム内で水を分配するシステムは、マイクロプロセッサを有し、前記マイクロプロセッサは、前記ウォータシステム内の水の需供又は電子システム内の電気の需給に合うよう、制御する。
本発明の一実施例によれば、本発明のウォータ・グリッドと電気グリッドの間で、エネルギーを循環あるいはエネルギーを貯蔵するネットワーク制御されるシステムは、
（ａ）電気コネクタとパワーラインと、
（ｂ）水と電気の測定装置と、
（ｃ）マイクロプロセッサ制御装置と、
（ｄ）流体発電タービンと、
を有する。
本発明の一実施例によれば、本発明のウォータシステム用に発電するイン・パイプ・タービンの使用方法である。
本発明の一実施例によれば、本発明の圧力バルブ・システムは、
（ａ）電気で動作する圧力バルブと、
（ｂ）前記バルブ用の発電機と
を有する。
本発明の一実施例によれば、前記発電機は、流体発電タービンである。
本発明の一実施例によれば、本発明のシステムは、（ｃ）バッテリーチャージャーとバッテリーとを更に有する。
本発明の一実施例によれば、本発明は、減圧バルブとしてのイン・パイプ流体発電タービンの使用方法である。
本発明の一実施例によれば、前記タービンのブレードシステムは、カップである。
本発明の一実施例によれば、前記タービンのブレードシステムは、プロペラである。
本発明の一実施例によれば、本発明のパイプ内の圧力制御システムは、
（ａ）イン・パイプ・タービンと、
（ｂ）前記タービンに近い場所に配置された圧力制御バルブと
を有する。
本発明の一実施例によれば、本発明のサーモサイフォンは、（ａ）凝縮フェーズの導管内にタービンを有する。
本発明の一実施例によれば、本発明のサーモサイフォンは、（ｂ）蒸発領域にある絶縁体を更に有する。
本発明の一実施例によれば、本発明の加熱又は冷却システムは、
（ａ）下流方向の導管内にあるイン・パイプ・タービンを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】砂時計型のエネルギー貯蔵システムのブロック図。
【図２】コンベアーベルト型のエネルギー貯蔵システムのブロック図。
【図３】サーモサイフォンのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明は、流体システム中でのイン・パイプタービンの使用とその応用に関する。
定義：  本発明は特に断らない限り流体を取り扱う。流体の一例は、水、油、ガス等である。
【０００７】
図１において、物質、特に個体を持ち上げるシステムは、エネルギーを貯蔵するためのものである。理想的な物体は砂である。一実施例においては、本発明の構造体は、砂時計型をしており、２個のエネルギー貯蔵容器１，２とその間に配置されたタービン３を有する。２個のイン・パイプタービンを直列に並べることにより、より高いエネルギー効率が得られる。
他の実施例においては、前記タービンは、双方向性の入力と一方向性の出力ギア４を有する。この出力ギア４に発電機５が取り付けられている。発電機５が砂時計型構造の両側からエネルギーを生成する。弁構造６，７がエネルギー貯蔵容器１，２を開いたり閉じたりして、タービンへのアクセスを可能とする。
本発明の装置は、エネルギー放出を終了すると、徐々に引っくり返して、貯蔵用エネルギーを生成する。トラック８又はギア９が、モーターに接続されて、貯蔵容器を（砂で）満たす。段階的な戻し（incremental return）は、システム内に存在する余分なエネルギーを貯蔵するのに重要なことであり、他方で、貯蔵装置からエネルギーを連続的に生成することは、ユーザにとって重要なことである。
電気制御装置１０は、電気エネルギーを貯蔵あるいは放出するための指示／命令を受領する。この固体即ちサンド（砂）は、濡れていた状態でもよく、これらの密度を以下に記す。
砂（濡れた状態）                        １９２２
砂（濡れてパッケージされた状態）        ２０８２
砂（乾いた状態）                        １６０２
砂（ルーズな状態）                      １４４２
砂（付固めた状態）                      １６８２
砂（水を含んだ状態）                    １９２２
砂（砂利で乾燥状態）                    １６５０
砂（砂利で湿った状態）                  ２０２０
【０００８】
しかし、砂時計型の構造体が唯一の解決方法ではない。図２では、ベルトコンベアーのシステムを示す。このシステム内で物質をパイプ１１の上部に持ち上げる。タービン１２が。パイプ内にあるいはパイプに取り付けられて発電する。あらゆる種類のコンベアー・ベルトに物質が入れられる。コンベアー・ベルトの一例は、車の上に載せられた炭鉱用のトロッコである。このトロッコがトラック１４上を登る。トラック１４は、その搭載物（例、砂）を、トラック１４の上部１５で、パイプ内にあるいはその上部にあるコネクター内に、放出する。複数の場所にあるゲート（弁）が、発電を調整し、コンベアーベルトが電気が利用出来るよう、少しずつ動く。
【０００９】
この様なシステムは、オン・グリッド（on grid）又はオフ・グリッド（off grid）で動作する。
このシステムは、比較的小型で様々な物質で動作できる。この物質の一例（砂）は、水よりも密度が高く、グリッド制御に優れたフレキシビリティをもたらす。これらは、砂漠でも用いることができる。砂漠の定義は、年間２５０ｍｍ以下の降雨量しかない地域である。
【００１０】
ウォータ・システムは、システムを動作するために、多くのゲージ、メーター等を必要とする。新たな使用例は、イン・パイプ・タービンであり、ある種のアプリケーションに対し電力を生成する。あらゆる種類のオフ・グリッドの発電設備が示されている。発電機とタービンに接続されたバッテリー及びバッテリー・チャージャーを使用して、物質の流れが中断した場合でも、給電を維持する。更に別の用途の装置が、スマート・ウォータ・グリッドに接続できる。
【００１１】
イン・パイプ・タービンは減圧バルブ装置として用いられ、パイプ・システム内の過剰な圧力を減らすことができる。圧力バルブと共に使用して、タービンと圧力バルブ・システムからの安定した圧力の入出力を確保できる。
【００１２】
プロペラの前後で減圧する方法を開示する。この方法は、ノズルのサイズと、ノズルの形状と、ブレードの組み合わせと、発電システムのトルク特性又は回転特性を用いて、入口から出口への圧力を正確に変更できる。
【００１３】
都市又は公共設備等の本発明の新たな使用例において、下水道システム又は上水道システムは、このシステム内にエネルギーを保持し、電気のピーク時あるいは必要な時にエネルギーを発生させるために流体を放出する。直列に接続されたイン・パイプ・タービンが、電気グリッドとウォータグリッドに、マイクロプロセッサで制御されなばら、接続される。
このマイクロプロセッサは、水のセンサー又は電気のセンサーから得られたデータを受領して、２つのグリッドの相互作用を可能とし、これにより過剰なエネルギーの貯蔵とそれを必要時に放出することの両方ができる。
現在多くの公共設備のポンプは、夜間にあるいはオフ・ピーク時に、水を汲み上げる。しかし本発明の方法は、電力需要のピーク時に、外部貯蔵設備からではなく、ウォータシステムから発電する。このウォータシステム内で水の使用により、水を顧客に流すあるいはそれを処理するようなシステムの通常の作業を、導管内にある水が、実行する。
【００１４】
ウォータシステムの水の需給又は電気システムの電力の需給に、コンピュータを用いて、釣り合わせるシステムを開示する。
図３に、サーモサイフォン（ヒートポンプ）の凝縮段階でのタービンの配置例又は加熱冷却システムでのタービンの配置例が、示されている。この構成により、熱交換により再生可能なエネルギーを連続的に供給できる。
地表１６は、寒冷地域では常に温かく、温暖地域では昼は冷たく夜は温かい。タービン１７は、底にある流体１８の上方にある。その結果、濃縮が場所１９で行われて、下方に移動する。この様な状況は人工的に作り出すことができる。例えば、本発明のシステムを砂漠地帯に配置できる。砂漠地帯においては、夜は空気が早く冷却する。このシステムは、冷たい空気内にある水は、タービンで凝縮して、そこから水滴となって落ちるよう、構成できる。これはガス状に蒸発することが起こるような領域で選択的に断熱し、この凝縮が起こる場所で、断熱（即ち、冷却空気の巡回）を減少させる。
加熱システムと冷却システムは、連続する流体の流れが必要とし、タービンは下流の導管に配置される。
【００１５】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。用語「又は」に関して、例えば「Ａ又はＢ」は、「Ａのみ」、「Ｂのみ」ならず、「ＡとＢの両方」を選択することも含む。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。
【符号の説明】
【００１６】
１，２  貯蔵容器
３  タービン
４  出力ギア
５  発電機
６，７  弁構造
８  トラック
９  ギア
１０  電気制御装置
１１  パイプ
１２  タービン
１３  トロッコ
１４  トラック
１５  上部
１６  地球
１７  タービン
１８  流体
１９  場所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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