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発電システム

国内特許コード P140010863
整理番号 3368
掲載日 2014年8月11日
出願番号 特願2011-089235
公開番号 特開2012-223051
登録番号 特許第5778969号
出願日 平成23年4月13日(2011.4.13)
公開日 平成24年11月12日(2012.11.12)
登録日 平成27年7月17日(2015.7.17)
発明者
  • 岡崎 徹
  • 白井 康之
出願人
  • 住友電気工業株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 発電システム
発明の概要 【課題】熱媒体を直接誘導加熱し、この熱媒体の熱を電気エネルギーに変換して発電する発電システムを提供する。
【解決手段】発電システムは、熱媒体を加熱する誘導加熱装置と、熱媒体の熱を電気エネルギーに変換する発電部とを備える。誘導加熱装置101は、熱媒体を収容する配管14と、磁束を発生するコイル15とを備え、コイル15が回転体11の外周に設けられ、ステータ部12の内周面に配管14が取り付けられている。熱媒体は導電性流体である。そして、コイル15が通電されることで回転体11の径方向に磁束が発生し、回転体11と共にコイル15が回転することにより、変動磁束が生成される。これにより、配管14内の熱媒体(導電性流体)に電磁誘導により電流が発生し、電気抵抗により熱媒体が発熱することによって熱媒体を直接誘導加熱する。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要



水を加熱する装置として、誘導加熱(渦電流)を利用した加熱装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の渦電流加熱装置は、外周に永久磁石が配置された回転可能なロータと、このロータの外側に固定して設けられ、内部に水を流通させる流通路が形成された導電材料の加熱部とを備える。そして、ロータが回転することにより、ロータ外周の永久磁石による磁力線(磁束)が加熱部を貫通して移動することで、加熱部に渦電流が発生して、加熱部自体が発熱する。その結果、加熱部で発生した熱が内部の流通路を流通する水に伝達され、水が加熱される。





上記の技術は風力などのエネルギーを利用して給湯を行うことを主目的としたものであるが、近年、同じく風力、水力、波力などの再生可能エネルギーを利用した発電システムが注目されている。





例えば非特許文献1~3には、風力発電に関する技術が記載されている。風力発電は、風で風車を回転させ、発電機を駆動して発電するものであり、風のエネルギーを回転エネルギーに変換して、電気エネルギーとして取り出すものである。風力発電システムは、塔の上部にナセルを設置し、このナセルに水平軸風車(風の方向に対して回転軸がほぼ平行な風車)を取り付けた構造が一般的である。ナセルには、風車の回転軸の回転数を増速して出力する増速機と、増速機の出力によって駆動される発電機とが格納されている。増速機は、風車の回転数を発電機の回転数まで高める(例えば1:100)ものであり、ギアボックスが組み込まれている。





最近では、発電コストを下げるため、風車(風力発電システム)を大型化する傾向があり、風車の直径が120m以上、1基当たりの出力が5MWクラスの風力発電システムが実用化されている。このような大型の風力発電システムは、巨大かつ重量物であるため建設上の理由から、洋上に建設されるケースが多い。





また、風力発電では、風力の変動に伴い発電出力(発電量)が変動するため、風力発電システムに蓄電システムを併設し、不安定な電力を蓄電池に蓄えて、出力を平滑化することが行われている。

産業上の利用分野



本発明は、導電性流体の熱媒体を直接誘導加熱する誘導加熱装置と、この熱媒体の熱を電気エネルギーに変換する発電部と、を備える発電システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
熱媒体を加熱する誘導加熱装置と、前記熱媒体の熱を電気エネルギーに変換する発電部と、を備え、
前記熱媒体が、導電性流体であり、
前記誘導加熱装置は、
前記熱媒体を収容する配管と、
前記配管の外部に設けられ、変動磁束を発生する磁束発生部と、を備え、
前記配管は、前記磁束発生部の変動磁束が通る磁路の周囲に配置され、その周方向に連続する環状部を有し、
前記磁束発生部の変動磁束により、前記配管内の前記熱媒体に電磁誘導を生じせしめ、前記熱媒体を直接誘導加熱する発電システム。

【請求項2】
熱媒体を加熱する誘導加熱装置と、前記熱媒体の熱を電気エネルギーに変換する発電部と、を備え、
前記熱媒体が、導電性流体であり、
前記誘導加熱装置は、
前記熱媒体を収容する配管と、
前記配管の外部に設けられ、変動磁束を発生する磁束発生部と、を備え、
前記配管は、前記磁束発生部の変動磁束が通る磁路の周囲に配置され、コイル状に巻回されたコイル部を有し、前記コイル部の軸方向に沿って配置され、前記コイル部内の上流側と下流側の前記熱媒体を電気的に繋ぐ接続導体を備え、
前記磁束発生部の変動磁束により、前記配管内の前記熱媒体に電磁誘導を生じせしめ、前記熱媒体を直接誘導加熱する発電システム。

【請求項3】
前記熱媒体は、溶融金属、溶融塩、及び電解液からなる群から選択される少なくとも一種である請求項1又は請求項2に記載の発電システム。

【請求項4】
前記磁束発生部から発生する変動磁束は、コイルによるものである請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の発電システム。
産業区分
  • 発電、電動
  • 電力応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011089235thum.jpg
出願権利状態 登録
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