JPH0413530B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は吸入側にガス燃焼室を取り付けたガス
燃焼膨張機を使用するパツケージ型の発電装置に
関する。

「従来の技術及びその問題点」 近年ガスタービンによる燃焼膨張機を用いた発
電装置は大型から中型、小型へと用途を拡げてお
り、数万KWを大型とすれば、数千KWを中型領
域、数百KWを小型分野と区分される。

そして中型領域から小型領域に使用する発電装
置は小型パツケージ化する必要があり、更に防音
のため、ケース中に纒めて設置する必要があつ
た。

一方ガスタービン燃焼膨張機の吸入側に取り付
けた燃焼室に送るガスは一度昇圧する必要がある
為に、燃料ガス圧縮機を用いて前記燃焼室に供給
するガスの圧縮を行なつているが、該圧縮機は別
設置され、電動機によつて駆動される為に、前記
発電装置と一体化させる事は出来ず、一般には別
室に防爆室を設けて設置され、而も駆動用電動機
として防爆型電動機を使用せねばならなかつた。

従つて中型、小型発電装置においても全体装置
をパツケージ化出来ないこと、スペースが分離し
て防爆設備が必要である事、設備費用の増加にな
る事等の種々の問題があつた。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、電動機
を用いずに前記燃料ガス圧縮機を駆動させる事に
より、ガス膨張機発電装置の全体を一体的にパツ
ケージ化することを目的とするものである。

「問題点を解決する為の手段」 本発明は、スクリユー型膨張機又はガスタービ
ンからなるガス燃焼膨張機と、前記燃焼室に空気
を供給するスクリユー型空気圧縮機と、誘導電動
機からなる発電機と、前記ガス燃焼室に供給する
燃料ガスの昇圧を行うスクリユー型燃料ガス圧縮
機とを有し、これらをパツケージ内に一体的に収
容した点を第１の特徴とする。

第２の特徴とする所は、 「ガス燃焼膨張機の入力側若しくは出力側に前
記燃焼室に空気を供給するスクリユー型空気圧縮
機を、 又前記ガス燃焼膨張機により駆動される発電機
の出力軸側には前記スクリユー型燃料ガス圧縮機
を 夫々同軸上に連結したことを特徴とするもので
ある。

「作用」 かかる技術手段によればガス燃焼膨張機により
駆動される発電機の出力軸側に、前記ガス燃焼室
に供給する燃料ガスの昇圧を行う燃料ガス圧縮機
を連結した為に、独立した電動機を用いずに燃料
ガス圧縮機を駆動させる事が出来、 これにより燃料ガス圧縮機を独立したモータと
ともに別置にする必要がなくなり、又独立したモ
ータを用いずに済むことは防曝等の配慮が不要に
なるために、発電装置全体を１のパツケージにユ
ニツト化出来、防音とコンパクト化が容易に達成
される。

また駆動源として機能するガス燃焼膨張機は燃
焼室の燃焼ガスの供給量が変動するために、その
駆動エネルギーを必ずしも一定にし得ないが、発
電機を介して駆動される燃料ガス圧縮機も負荷変
動の吸収の容易なスクリユー型圧縮機を用いたが
故にガス燃焼膨張機側で負荷変動によつても円滑
に駆動させる事が出来る。

この場合前記ガス燃焼膨張機は変速機に直接連
結してもよく、又ガス燃焼膨張機と変速機との間
に空気圧縮機を介在させて連結してもよい。

尚、前記ガス燃焼膨張機にスクリユー型ガ膨張
機を用いることにより前記燃焼室よりの供給量の
変動に容易に対処し得、又ガス燃焼膨張機の一部
をなす空気圧縮機も前記ガス燃焼膨張機と同軸に
連結されたスクリユー型圧縮機を用いる事により
パツケージ化の容易化と熱効率の向上を図る事が
可能となる。

又、前記発電機には誘導電動機を用いることに
より、ガス燃焼膨張機の起動時に、商用電源を用
いて前記誘導電動機を回転させ、その回転力をガ
ス燃焼膨張機に伝達させるよう構成すれば、空気
圧縮機その他の特別な起動機が不要になり、その
分装置小型化、設置コストと運転コストの低減、
構成の簡単化等が可能となる。この場合前記発電
機にインバタ制御可能な誘導電動機を用いる事に
より、回転数等を自在に変化させる事が出来、一
層円滑な起動が容易になる。

又燃焼コンプレツサーをガス燃焼膨張機に（変
速機を介して）直接連結せずに、発電機を介して
連結したが故に駆動エネルギーの最も必要とする
発電機を効果的に駆動できると共に発電機と重ど
うして燃料ガス圧縮機を駆動させる事が出来るた
めに、該発電機の駆動に必要な量の燃料ガスを確
実に膨張機側に供給でき、前記発電機の駆動がそ
の分安定する。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を
例示的に詳しく説明する。ただしこの実施例に記
載されている構成部品の機種、寸法、材質、形
状、その相対配置などは特に特定的な記載がない
限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣
旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図面は、ガス燃焼膨張装置を用いた発電装置の
基本構成図で、Ａはガス燃焼膨張装置、Ｂはガス
燃焼膨張機Ａを含めた発電装置を収容するパツケ
ージ体を示す。

１はスクリユー膨張機からなるガス燃焼膨張機
で入力軸１１側に空気圧縮機２、出力軸１２側に
は変速機４を介して発電機５が、又発電機５の出
力軸１４側には燃料ガス圧縮機６が夫々連結さ
れ、ガス燃焼膨張機１に燃焼ガスを供給する燃焼
室３とともにパツケージＢ内に収容されている。

燃焼室３には高圧燃料ガス管２９が燃料ガス圧
縮機６より連通し、バーナー３′にガス燃焼膨張
機１と同軸１１の空気圧縮機２よりの圧縮空気と
共に燃焼し、燃焼ガスを膨張機１内に噴射して動
力を発生し、その駆動力を変速機４を介して発電
機５に伝達され、所定の発電を行うとともに、発
電機５の出力軸１４側に連結した燃料ガス圧縮機
６も同調して回転し、該燃料ガス圧縮機６の回転
により圧縮燃料ガスが高圧燃料ガス管２９を介し
て燃焼室３内のバーナー３′に供給され、以下前
記動作を繰返す。

これにより前記燃料ガス圧縮機６を駆動させる
モーター、及びモーターに付設する防爆装置は不
要となり、前記各装置を一体化させたパツケージ
Ｂ化が可能となる。

尚、前述した通り、前記発電機５に誘導電動
機、特にインバータ制御可能な誘導電動機を用
い、前記ガス燃焼膨張機１の起動時に、商用電源
を用いて前記誘導電動機を回転させ、その回転力
をガス燃焼膨張機１に伝達させるよう構成すれ
ば、空気圧縮機その他の特別な起動機が不要とな
る。

又前記燃料ガス圧縮機６は発電機５の変速機４
側に連結する事も可能であり、これにより装置全
体が無用に長くなる事を防ぐ事が出来る。

「発明の効果」 以上記載の如く本発明によれば、常用時はガス
燃焼膨張機の回転力を利用して燃料ガス圧縮機を
駆動させる事が出来、而も前記燃料ガス圧縮機は
スクリユー型燃料ガス圧縮機である為に、ガス燃
焼膨張機の負荷変動によつても円滑に駆動させる
事が出来、これにより燃料ガス圧縮機を駆動させ
る特別な電動機が不要になる為に発電装置全体を
パツケージ化出来、この結果モーター駆動による
防爆の必要性がなくなり、且つ防音とコンパクト
化が達成される。

又起動時は前記発電機を誘導電動機として機能
させて、その回転力をガス燃焼膨張機に伝達させ
るよう構成すれば、空気圧縮機その他の特別な起
動機が不要になる。

更に起動時に、前記誘導電動機の回転力を利用
して燃料ガス圧縮機も駆動させる事が出来、これ
により起動の際においても、ガス燃焼膨張機内の
燃焼室に円滑に燃料ガスを供給する事が出来、一
層の起動円滑化が達成される。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の実施例に係る発電装置の基本
構成図である。 １はタービン又はスクリユー膨張機からなるガ
ス燃焼膨張機、２は空気圧縮機、４は変速機、５
は発電機、６は燃料ガス圧縮機、Ｂはパツケージ
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スクリユー型膨張機若しくはガスタービンか
   らなるガス燃焼膨張機と、前記燃焼室に空気を供
   給する空気圧縮機と、誘導電動機からなる発電機
   と、前記ガス燃焼室に供給する燃料ガスの昇圧を
   行うスクリユー型燃料ガス圧縮機とを有し、これ
   らをパツケージ内に一体的に収容すると共に、 前記ガス燃焼膨張機の回転軸に前記燃焼室に空
   気を供給するスクリユー型空気圧縮機を、又前記
   ガス燃焼膨張機により駆動される発電機の出力軸
   側には前記スクリユー型燃料ガス圧縮機を夫々同
   軸上に連結したことを特徴とする発電装置 ２ スクリユー型膨張機若しくはガスタービンか
   らなり、吸入側にガス燃焼室を取り付けたガス燃
   焼膨張機と、 前記ガス燃焼膨張機の一方の軸に同軸上に連結
   され、前記燃焼室に空気を供給する空気圧縮機
   と、 変速機を介して前記ガス燃焼膨張機若しくは前
   記空気圧縮機の出力軸側に連結された、誘導電動
   機からなる発電機と、 前記発電機の出力軸側に連結され、前記ガス燃
   焼室に供給する燃料ガスの昇圧を行うスクリユー
   型燃料ガス圧縮機とを パツケージ内に一体的に収容するとともに、前
   記発電機をガス燃焼膨張機の起動時にのみ商用電
   源を用いて回転させ、ガス燃焼膨張機の起動機と
   して働くように構成したことを特徴とする請求項
   １記載の発電装置。