JP7030104B2 - 冷熱を利用するシステム - Google Patents
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Claims (24)
- 冷熱エネルギーを持つ液化燃料を貯蔵する燃料貯蔵タンクと、
前記燃料貯蔵タンクに貯蔵された液化燃料から生成されたBOGから改質ガスを抽出する改質器と、
前記液化燃料の冷熱エネルギーを利用して、前記改質器から伝達された前記改質ガスを液化させることにより、液化改質ガスを生成する改質ガス液化装置と、
前記燃料貯蔵タンクから伝達された前記液化燃料と前記改質ガス液化装置から伝達された前記液化改質ガスに含まれている冷熱エネルギーを冷媒として伝達する熱交換器と、
一つまたは二つ以上の超伝導装置と、
前記熱交換器から前記改質ガス液化装置または前記一つまたは二つ以上の超伝導装置へ前記冷媒を供給する冷媒ラインと、を含み、
前記改質ガス液化装置または前記一つまたは二つ以上の超伝導装置は、前記冷媒に含まれている冷熱エネルギーを用いて作動される、冷熱利用システム。 - 前記冷熱利用システムは、エンジンをさらに含み、
前記熱交換器は、前記燃料貯蔵タンクから伝達された前記液化燃料を気化させることにより気化燃料を生成し、前記気化燃料を前記エンジンへ伝達し、
前記エンジンは、前記気化燃料を用いて力学的エネルギーを生産する、請求項1に記載の冷熱利用システム。 - 前記冷熱利用システムは、
力学的エネルギーを生成するエンジンと、
前記二つ以上の超伝導装置と、を含み、
前記二つ以上の超伝導装置は、超伝導発電機、超伝導ケーブルおよび超伝導電力機器を含み、
前記超伝導発電機は、超伝導状態で、前記エンジンから伝達された力学的エネルギーを電気エネルギーに変換し、
前記超伝導ケーブルは、前記超伝導状態で、前記超伝導発電機によって生成された前記電気エネルギーを前記超伝導電力機器へ供給し、
前記超伝導電力機器は、前記超伝導状態で前記電気エネルギーを消費する、請求項1に記載の冷熱利用システム。 - 前記冷熱利用システムは、
力学的エネルギーを生成する駆動エンジンと、
前記二つ以上の超伝導装置と、を含み、
前記二つ以上の超伝導装置は、超伝導発電機、超伝導貯蔵装置、超伝導ケーブル、および超伝導電力機器を含み、
前記超伝導発電機は、超伝導状態で、前記駆動エンジンから伝達された力学的エネルギーを電気エネルギーに変換し、
前記超伝導ケーブルは、前記超伝導状態で、前記超伝導発電機によって生成された前記電気エネルギーを前記超伝導貯蔵装置へ供給し、
前記超伝導貯蔵装置は、前記超伝導発電機から生産された電気エネルギーを磁気エネルギーに変換して貯蔵し、貯蔵された磁気エネルギーを前記電気エネルギーに変換して前記超伝導ケーブルを介して前記超伝導電力機器へ供給し、
前記超伝導電力機器は、前記超伝導ケーブルを介して前記超伝導貯蔵装置から供給された前記電気エネルギーを消費する、請求項1に記載の冷熱利用システム。 - 前記冷熱利用システムは、力学的エネルギーを生成する駆動エンジンをさらに含み、
前記改質器は、前記駆動エンジンの作動に応じて発生した熱エネルギーを利用して、前記BOGから前記改質ガスを抽出する、請求項1に記載の冷熱利用システム。 - 前記改質器から伝達された前記改質ガスを用いて電気エネルギーを生成する燃料電池をさらに含む、請求項1に記載の冷熱利用システム。
- 前記改質ガスは水素、酸素および炭素のうちの少なくとも一つを含む、請求項1に記載の冷熱利用システム。
- 前記冷媒は、前記液化燃料、または不活性ガス、アンモニアおよび窒素のうちのいずれかである、請求項1に記載の冷熱利用システム。
- 前記冷媒ラインは前記熱交換器、前記改質ガス液化装置、または前記一つまたは二つ以上の超伝導装置の少なくとも一部を取り囲むパイプ構造を持つ、請求項1に記載の冷熱利用システム。
- 前記冷熱利用システムは船舶、自動車、ロケットまたは発電機に含まれる、請求項1に記載の冷熱利用システム。
- 冷熱エネルギーを持つ液化燃料を貯蔵する燃料貯蔵タンクと、
前記燃料貯蔵タンクに貯蔵された液化燃料から生成されたBOGから改質ガスを抽出する改質器と、
前記液化燃料の冷熱エネルギーを利用して、前記改質器から伝達された前記改質ガスを液化させることにより、液化改質ガスを生成する改質ガス液化装置と、
前記燃料貯蔵タンクから伝達された前記液化燃料と前記改質ガス液化装置から伝達された前記液化改質ガスに含まれている冷熱エネルギーを冷媒として伝達し、前記液化燃料を気化することにより気体燃料を生成する熱交換器と、
前記熱交換器から伝達された気体燃料を用いて力学的エネルギーを生成するエンジンと、
前記冷媒に含まれている冷熱エネルギーを利用して超伝導状態を維持し、前記エンジンから伝達された力学的エネルギーを電気エネルギーに変換する超伝導発電機と、
前記冷媒に含まれている冷熱エネルギーを利用して超伝導状態を維持し、前記電気エネルギーを消費する超伝導電力機器と、を含み、
前記改質ガス液化装置は、前記冷媒に含まれている冷熱エネルギーを利用して作動される、冷熱利用システム。 - 前記熱交換器から前記改質ガス液化装置へ、または、前記超伝導発電機と前記超伝導電力機器のうち少なくともいずれかへ前記冷媒を供給する冷媒ラインをさらに含む、請求項11に記載の冷熱利用システム。
- 前記冷媒に含まれている冷熱エネルギーを利用して超伝導状態を維持し、前記超伝導発電機によって生成された前記電気エネルギーを前記超伝導電力機器へ供給する超伝導ケーブルをさらに含む、請求項11に記載の冷熱利用システム。
- 前記超伝導ケーブルは、前記熱交換器から伝達された冷媒を前記超伝導発電機と前記超伝導電力機器へ伝達する、請求項13に記載の冷熱利用システム。
- 前記超伝導発電機から生産された電気エネルギーを貯蔵し、貯蔵された電気エネルギーを前記超伝導電力機器へ供給する超伝導電力貯蔵装置をさらに含む、請求項11に記載の冷熱利用システム。
- 冷熱エネルギーを持つ液化燃料を貯蔵する燃料貯蔵タンクと、
前記燃料貯蔵タンクに貯蔵された液化燃料から生成されたBOGを貯蔵するBOG貯蔵タンクと、
前記BOG貯蔵タンクから伝達された前記BOGを液化させ、液化されたBOGを前記燃料貯蔵タンクへ伝達する燃料液化装置と、
前記BOG貯蔵タンクから伝達された前記BOGから改質ガスを抽出する改質器と、
前記液化燃料の冷熱エネルギーを利用して、前記改質器から伝達された前記改質ガスを液化させることにより、液化改質ガスを生成する改質ガス液化装置と、
前記燃料貯蔵タンクから伝達された前記液化燃料と前記改質ガス液化装置から伝達された前記液化改質ガスに含まれている冷熱エネルギーを冷媒として伝達する熱交換器と、
一つたは二つ以上の超伝導装置と、
前記熱交換器から前記燃料液化装置、前記改質ガス液化装置または前記一つまたは二つ以上の超伝導装置へ前記冷媒を供給する冷媒ラインと、を含み、
前記燃料液化装置、前記改質ガス液化装置または前記一つまたは二つ以上の超伝導装置は、前記冷媒に含まれている冷熱エネルギーを利用して作動される、冷熱利用システム。 - 前記冷熱利用システムは、光計測機能、状態基準保全を用いた診断機能、予測制御または自己制御を含む制御機能、EC(emergency control)またはESD(emergency shut down)を含む安全機能、作業者の状態のモニタリング機能、前記作業者の位置のモニタリング機能、または前記状態基準保全を用いたメンテナンス機能を提供する、請求項16に記載の冷熱利用システム。
- 前記冷熱利用システムは、光ファイバセンサーを用いて温度測定または張力測定機能を行う、請求項17に記載の冷熱利用システム。
- 前記光ファイバセンサーは、温度断熱機能または張力補強機能のための機能性複合材がコーティングまたはパッケージングされた光信号伝達用繊維を含む、請求項18に記載の冷熱利用システム。
- 前記冷熱利用システムは、
マルチフィジックス技法に基づいた数値モデリングを用いて気体、流体または熱力学を動的シミュレーションした結果を条件として設定し、
前記条件に対するFSI技法を用いて、前記診断機能または前記制御機能のための最適の単純式を抽出し、
前記抽出された最適の単純式に基づいて前記気体、前記流体または前記熱力学のうちの少なくとも一つをモニタリングし、
前記モニタリングの結果に応じて前記制御機能を行う、請求項17に記載の冷熱利用システム。 - 前記冷熱利用システムは、マシンラーニング技法を用いて前記制御機能を行う、請求項20に記載の冷熱利用システム。
- 前記冷熱利用システムは、
光計測技術を利用して、前記冷熱利用システムが含まれている構造物を計測し、前記計測による計測結果を状況認識技術を利用して処理し、処理結果に基づいて前記計測結果の誤差範囲を最小化する、請求項17に記載の冷熱利用システム。 - 前記冷熱利用システムは、マシンラーニング技法を用いて前記計測結果の誤差範囲を最小化する、請求項22に記載の冷熱利用システム。
- 前記冷熱利用システムは、
計測器によって生成された第1信号が、計測器から、構造物に搭載されたセンサーにまで伝達されるのにかかる第1時間、第1信号に反応して前記センサーによって生成された第2信号が、前記センサーから前記計測器にまで伝達されるのにかかる第2時間、または前記第2信号が前記計測器に到達して定量化されて抽出されるのにかかる第3時間を標準時間と同期化する、請求項16に記載の冷熱利用システム。
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