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POWER GENERATION SYSTEM

Patent code P140010863
File No. 3368
Posted date Aug 11, 2014
Application number P2011-089235
Publication number P2012-223051A
Patent number P5778969
Date of filing Apr 13, 2011
Date of publication of application Nov 12, 2012
Date of registration Jul 17, 2015
Inventor
  • (In Japanese)岡崎 徹
  • (In Japanese)白井 康之
Applicant
  • (In Japanese)住友電気工業株式会社
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title POWER GENERATION SYSTEM
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generation system that generates electric power by directly heating a heat medium by induction and converting heat of the heat medium into electric energy.
SOLUTION: The power generation system includes an induction heating device which heats the heat medium and a power generation part which converts the heat of the heat medium into the electric energy. The induction heating device 101 includes piping 14 which stores the heat medium and a coil 15 which generates magnetic flux, and is provided with a coil 15 at an outer periphery of a rotary body 11 and fitted with the piping 14 on an inner peripheral surface of a stator part 12. The heat medium is a conductive fluid. The coil 15 is supplied with electric power to generate magnetic flux in a radial direction of the rotary body 11, and the coil 15 rotates together with the rotary body 11 to generate varying magnetic flux. Consequently, a current is generated by electromagnetic induction in the heat medium (conductive fluid) in the piping 14, and the heat medium generates heat through electric resistance to directly heat the heat medium by induction.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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。

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2011089235thum.jpg
State of application right Registered
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