説明

熱交換を容易にする二相流を利用する圧縮空気エネルギー保存システム

本発明の態様に係る圧縮気体エネルギー保存システムは、空気を圧縮および膨張させる可逆的機構と、１つ以上の圧縮空気保存タンクと、制御システムと、１つ以上の熱交換器と、本発明のある態様においてはモーター発電機と、を備える。可逆的空気コンプレッサー−膨張機は機械力を用いて、空気を圧縮し（それがコンプレッサーとして作動するとき）、圧縮空気内に保存されたエネルギーを機械力に変換する（それが膨張機として作動するとき）。ある態様においては、コンプレッサー−膨張機は１つ以上のステージを備え、それぞれのステージは水もしくは他の液体で部分的に満たされた圧力ベッセル（圧力セル）から構成される。いくつかの態様においては、圧力ベッセルは１つ以上のシリンダーデバイスに通じており、そのシリンダーチャンバーと空気および液体を交換する。もし存在すれば電気的制御のもとで、好適なバルブによって、空気は圧力セルおよびシリンダーデバイスを出入りできる。

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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバーへの液体の流れを制御する方法であって、
気体源と気体連結するポートを有するシリンダーを設ける工程と、
前記シリンダー内部に可動式の第１のピストンを設ける工程と、
前記シリンダー内部に、前記ポートを選択的に閉鎖する可動式の第２のピストンを設ける工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記第２のピストンの動作が、前記第１のピストンの動作と同期される、
ことを特徴とする請求項１に記載のチャンバーへの液体の流れを制御する方法。
【請求項３】
前記第２のピストンの動作が、共通連結機構を用いて、前記第１のピストンの動作と同期される、
ことを特徴とする請求項２に記載のチャンバーへの液体の流れを制御する方法。
【請求項４】
前記共通連結機構が、共通機械的連結機構を備える、
ことを特徴とする請求項３に記載のチャンバーへの液体の流れを制御する方法。
【請求項５】
前記共通機械的連結機構がクランクシャフトを備える、
ことを特徴とする請求項４に記載のチャンバーへの液体の流れを制御する方法。
【請求項６】
前記第１のピストンの動作中に前記シリンダーに液体を供給する工程をさらに含む、請求項１に記載のチャンバーへの液体の流れを制御する方法。
【請求項７】
前記第１のピストンの動作が前記シリンダー内部の気体を圧縮する、
ことを特徴とする請求項６に記載のチャンバーへの液体の流れを制御する方法。
【請求項８】
前記第１のピストンの動作が、前記シリンダー内部の圧縮気体の膨張に応えるものである、
ことを特徴とする請求項６に記載のチャンバーへの液体の流れを制御する方法。
【請求項９】
気体の圧縮用または膨張用の装置であって、
ポートを有し、気体を包含するように構成されたチャンバーと、
前記チャンバー内部に配置された可動部材と、
前記ポートと流体連通し、気流の体積効率を高めるために前記ポートを通って前記気流の共振特性に同調される特性を有する、導管と、
を備える装置。
【請求項１０】
前記特性が、前記ポートと前記気流の入口との間の前記導管の長さを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の気体の圧縮用または膨張用の装置。
【請求項１１】
前記特性が、前記ポートと前記気流の出口との間の前記導管の長さを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の気体の圧縮用または膨張用の装置。
【請求項１２】
前記特性が前記導管の断面積を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の気体の圧縮用または膨張用の装置。
【請求項１３】
前記特性が、前記ポートと気体源との間の前記導管の通路の長さを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の気体の圧縮用または膨張用の装置。
【請求項１４】
前記気流が、前記チャンバー内の前記可動部材によって圧縮された気体を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の気体の圧縮用または膨張用の装置。
【請求項１５】
前記共振特性が、前記チャンバーからの出口流量バルブの作動タイミング、および／または、前記導管からの出口流量バルブの作動タイミング、から決定される、
ことを特徴とする請求項１４に記載の気体の圧縮用または膨張用の装置。
【請求項１６】
前記気流が圧縮気体を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の気体の圧縮用または膨張用の装置。
【請求項１７】
前記共振特性が、前記ポートに近接する前記導管の第１端に位置するチャンバー流量バルブの作動タイミング、および／または、前記第１端と反対側にある前記導管の第２端に位置する流量バルブの作動タイミング、から決定される、
ことを特徴とする請求項１６に記載の気体の圧縮用または膨張用の装置。
【請求項１８】
第１の部品と、
第２の部品と
前記第１の部品を前記第２の部品に固定し、前記第１の部品と前記第２の部品との間にスペースを画定するように、構成された固定部材と、
を備え、
前記固定部材が、
液体源から受け取られる液体の流れを変更し、前記液体を第１の断面積を有する方向変化部分の出口に流すように、構成された前記方向変化部分と、
第２の断面積を有する入口を通して前記方向変化部分の出口から液体を受け取るように構成された速度上昇部分と、
前記速度上昇部分と流体連通し、第３の断面積を有する出口と、
を備え、
前記速度上昇部分が、前記速度上昇部分の入口から流れる液体の速度を加速するように構成され、
前記第２の断面積が前記第１の断面積よりも極めて小さく、前記第３の断面積とほぼ同じまたはわずかに大きい、
ことを特徴とする液体噴霧ノズル。
【請求項１９】
前記第１の部品が、前記第２の部品の開口部の内部に挿入されるように構成された、
ことを特徴とする請求項１８に記載の液体噴霧ノズル。
【請求項２０】
滴の噴霧をもたらすように構成され、
前記チャンバー内の気体のモル数と前記滴の合計表面積との比が、約１〜２５０ｍ２／モルである、
ことを特徴とする請求項１８に記載の液体噴霧ノズル。
【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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図２０】
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【図２０Ａ】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２８Ａ】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３２Ａ】
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【図３３】
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【図３３Ａ】
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【図３３ＡＡ】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３５Ａ】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図３９ＣＡ】
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【図３９ＣＢ】
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【図４０】
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【図４０Ａ】
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【図４０Ｂ】
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【図４１】
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【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
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【図４１Ｃ】
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【図４１Ｄ】
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【図４１ＥＡ】
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【図４１ＥＢ】
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【図４１ＥＣ】
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【図４１ＥＤ】
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【図４１ＥＥ】
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【図４１ＦＡ】
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【図４１ＦＢ】
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【図４１ＦＣ】
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【図４１Ｇ】
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【図４１Ｈ】
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【図４２Ａ】
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【図４２Ｂ】
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【図４２ＢＡ】
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【図４２ＢＢ】
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【図４２ＢＣ】
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【図４２Ｃ】
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【図４３】
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【図４３Ａ】
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【図４３Ｂ】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６Ａ】
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【図４６Ｂ】
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【図４７】
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【図４８Ａ】
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【図４８Ｂ】
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【図４８Ｃ】
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【図４９Ａ】
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【図４９Ｂ】
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【図４９Ｃ】
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【図５０Ａ】
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【図５０Ｂ】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３Ａ】
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【図５３Ｂ】
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【図５３ＢＡ】
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【図５３ＢＢ】
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【図５３ＢＣ】
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【図５３Ｃ】
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【図５４】
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【図５４Ａ】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５８Ａ】
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【図５９】
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【図５９Ａ】
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【図５９Ｂ】
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【図６０】
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【図６１Ａ】
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【図６１Ｂ】
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【図６１Ｃ】
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【図６２】
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【図６３Ａ】
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【図６３Ｂ】
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【図６３Ｃ】
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【図６４Ａ】
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【図６４Ｂ】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６８Ａ】
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【図６８Ｂ】
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【図６８Ｃ】
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【図６９】
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【図６９Ａ】
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【図６９Ｂ】
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【図６９Ｃ】
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【図６９Ｄ】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６Ａ】
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【図７６Ｂ】
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【図７８】
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【図８１ｂ】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８６Ａ】
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【図８６Ｂ】
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【図８６Ｃ】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０Ａ】
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【図９０Ｂ】
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【図９０Ｃ】
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【図９１Ａ】
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【図９１Ｂ】
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【図９１Ｃ】
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【図９１Ｄ】
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【図９１Ｅ】
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【図９２Ａ】
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【図９２Ｂ】
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【図９２Ｃ】
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【図９２Ｄ】
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【図９２Ｅ】
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【図９３】
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【図９３Ａ】
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【図９３Ｂ】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９Ａ】
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【図９９Ｂ】
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【図９９Ｃ】
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【図９９Ｄ】
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【図１００Ａ】
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【図１００Ｂ】
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【図１００Ｃ】
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【図１００Ｄ】
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【図１００Ｅ】
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【図１００Ｆ】
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【図１００Ｇ】
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【図１００Ｈ】
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【図１００Ｉ】
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【図１００Ｊ】
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【図１０１Ａ】
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【図１０１Ｂ】
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【図１０１Ｃ】
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【図１０６】
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【図１０８】
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【図１１０Ａ】
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【図１１０Ｂ】
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【図１１１Ａ】
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【図１１１Ｂ】
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【図１１２Ａ】
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【図１１２Ｂ】
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【図１１３】
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【図１１７】
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【図１１９】
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【図１２１】
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【図１２２Ａ】
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【図１２２Ｂ】
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【図１２３Ａ】
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【図１２３Ｂ】
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【図１２４】
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【図１２４Ａ】
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【図１２５】
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【図１２６】
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【図１２７】
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【図１２８】
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【図１２９】
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【図１３０Ａ】
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【図１３０Ｂ】
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【図１３１】
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【図１３２】
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【図１３３Ａ】
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【図１３３Ｂ】
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【図１３３Ｃ】
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【図１３３Ｄ】
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【図１３３Ｅ】
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【図１３３Ｆ】
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【図１３３Ｇ】
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【図１３４Ａ】
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【図１３４Ｂ】
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【図１３４Ｃ】
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【図１３５Ａ】
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【図１３５Ｂ】
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【図１３５Ｃ】
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【図１３５Ｄ】
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【図１３５Ｅ】
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【図１３６】
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【図１３７】
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【図１３８】
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【図１３９】
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【図２９】
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【図３０】
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【図７４Ａ】
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【図７７】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１ａ】
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【図１０２】
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【図１０３】
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【図１０４】
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【図１０５】
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【図１０７】
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【図１０９Ａ】
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【図１０９Ｂ】
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【図１１４】
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【図１１５】
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【図１１６】
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【図１１８】
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【図１２０】
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【公表番号】特表２０１２−５２３５１４（Ｐ２０１２−５２３５１４Ａ）
【公表日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５５３１７８（Ｐ２０１１−５５３１７８）
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４０２４０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００８５００
【国際公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（５１１２１６６５１）ライトセイル　エナジー　インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】

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