JPH04347335A - 圧縮空気貯蔵発電装置 - Google Patents
圧縮空気貯蔵発電装置Info
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- JPH04347335A JPH04347335A JP14778991A JP14778991A JPH04347335A JP H04347335 A JPH04347335 A JP H04347335A JP 14778991 A JP14778991 A JP 14778991A JP 14778991 A JP14778991 A JP 14778991A JP H04347335 A JPH04347335 A JP H04347335A
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- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 13
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自家発電設備、業務用
コ・ジェネレーションなどに適用される圧縮空気貯蔵発
電装置に関する。
コ・ジェネレーションなどに適用される圧縮空気貯蔵発
電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】夜間の余剰電力を利用して、空気を圧縮
してそれを空気溜めに貯蔵しておき、昼間の電力を多量
に必要とするときに、空気溜めに貯蔵されていた圧縮空
気を膨脹させて発電する圧縮空気貯蔵発電装置が、自家
発電設備などとして実用に供されている。そこで先ず、
従来の圧縮空気貯蔵発電装置を、図５の系統図を参照し
て説明する。
してそれを空気溜めに貯蔵しておき、昼間の電力を多量
に必要とするときに、空気溜めに貯蔵されていた圧縮空
気を膨脹させて発電する圧縮空気貯蔵発電装置が、自家
発電設備などとして実用に供されている。そこで先ず、
従来の圧縮空気貯蔵発電装置を、図５の系統図を参照し
て説明する。
【０００３】電動機１の回転軸２が空気圧縮機３に連結
されていて、この空気圧縮機３は、高圧空気貯蔵容器５
に結合されている。従って電動機１の回転により、空気
圧縮機３の空気吸込み口４から吸込まれた空気が、圧縮
されて高圧となり、高圧空気貯蔵容器５に蓄えられる。 一方、この貯蔵容器５に蓄えられていた高圧空気は、温
度調節器６を介して膨脹タービン７へ供給されて、この
膨脹タービン７を駆動する。そして、膨脹タービン７の
回転軸８には発電機９が連結されているので、結果とし
て、高圧空気貯蔵容器５に蓄えられていた高圧空気によ
って、電力を発生することができる。なお、１０は膨脹
タービン７で仕事を終えた空気を排出する排気口であり
、１１は温度調節器６への燃料供給路である。
されていて、この空気圧縮機３は、高圧空気貯蔵容器５
に結合されている。従って電動機１の回転により、空気
圧縮機３の空気吸込み口４から吸込まれた空気が、圧縮
されて高圧となり、高圧空気貯蔵容器５に蓄えられる。 一方、この貯蔵容器５に蓄えられていた高圧空気は、温
度調節器６を介して膨脹タービン７へ供給されて、この
膨脹タービン７を駆動する。そして、膨脹タービン７の
回転軸８には発電機９が連結されているので、結果とし
て、高圧空気貯蔵容器５に蓄えられていた高圧空気によ
って、電力を発生することができる。なお、１０は膨脹
タービン７で仕事を終えた空気を排出する排気口であり
、１１は温度調節器６への燃料供給路である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の圧縮
空気貯蔵発電装置は、夜間の余剰電力を利用して空気を
圧縮する空気圧縮機３と、昼間に電力を得るための動力
を発生する膨脹タービン７とは、全く別の機械として構
成されており、さらにそれぞれに電動機１や発電機８が
設けられており、そのため、設備が大型化し広い設置場
所を必要とするという問題があった。また、電動機１と
空気圧縮機３および発電機８と膨脹タービン７は、それ
ぞれ対となって、交互にしか運転されないものであり、
そのため、実質的な稼働率が低く、極めて経済性に乏し
いという問題もあった。本発明は、このような問題を解
決することを目的としてなされたものである。
空気貯蔵発電装置は、夜間の余剰電力を利用して空気を
圧縮する空気圧縮機３と、昼間に電力を得るための動力
を発生する膨脹タービン７とは、全く別の機械として構
成されており、さらにそれぞれに電動機１や発電機８が
設けられており、そのため、設備が大型化し広い設置場
所を必要とするという問題があった。また、電動機１と
空気圧縮機３および発電機８と膨脹タービン７は、それ
ぞれ対となって、交互にしか運転されないものであり、
そのため、実質的な稼働率が低く、極めて経済性に乏し
いという問題もあった。本発明は、このような問題を解
決することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、回転軸とと
もに回転する遠心羽根車およびこの遠心羽根車の外周側
に設けられ角度調整機構を有するガイド羽根を備えて成
る空気圧縮機兼膨脹タービンと、この空気圧縮機兼膨脹
タービンに接続された空気貯蔵容器と、前記空気圧縮機
兼膨脹タービンの回転軸に連結された発電機兼電動機と
から成るものである。
もに回転する遠心羽根車およびこの遠心羽根車の外周側
に設けられ角度調整機構を有するガイド羽根を備えて成
る空気圧縮機兼膨脹タービンと、この空気圧縮機兼膨脹
タービンに接続された空気貯蔵容器と、前記空気圧縮機
兼膨脹タービンの回転軸に連結された発電機兼電動機と
から成るものである。
【０００６】
【作 用】上記の手段によると、空気圧縮機と膨脹タ
ービンとを１つの機械で兼用するとともに、発電機と電
動機とをも１つの機械で兼用するので、設備が小型化さ
れ、各機械が空気の圧縮時と発電時の両方に使用される
ため、稼働率が極めて向上することになる。
ービンとを１つの機械で兼用するとともに、発電機と電
動機とをも１つの機械で兼用するので、設備が小型化さ
れ、各機械が空気の圧縮時と発電時の両方に使用される
ため、稼働率が極めて向上することになる。
【０００７】
【実施例】以下本発明に係る圧縮空気貯蔵発電装置の一
実施例を、図１ないし図４を参照して詳細に説明する。 なお、これらの図において、図５と同一部分には同一符
号を付して示してあるので、その部分の説明は省略する
。
実施例を、図１ないし図４を参照して詳細に説明する。 なお、これらの図において、図５と同一部分には同一符
号を付して示してあるので、その部分の説明は省略する
。
【０００８】図１は、本発明に係る圧縮空気貯蔵発電装
置の一実施例を示した系統図である。図中、２１は電動
機兼発電機であり、増速機２２を介して遠心式空気圧縮
機兼膨脹タービン２３に連結されている。この遠心式空
気圧縮機兼膨脹タービン２３には吸排気口２４が設けら
れている。また、遠心式空気圧縮機兼膨脹タービン２３
には、圧縮空気の流通口２５があり、この流通口２５は
バルブ２６を介して高圧空気貯蔵容器５に連結されてい
る。そして、高圧空気貯蔵容器５は温度調節器６を介し
、さらにバルブ２７を介して遠心式空気圧縮機兼膨脹タ
ービン２３の圧縮空気の流通口２５に連結されている。
置の一実施例を示した系統図である。図中、２１は電動
機兼発電機であり、増速機２２を介して遠心式空気圧縮
機兼膨脹タービン２３に連結されている。この遠心式空
気圧縮機兼膨脹タービン２３には吸排気口２４が設けら
れている。また、遠心式空気圧縮機兼膨脹タービン２３
には、圧縮空気の流通口２５があり、この流通口２５は
バルブ２６を介して高圧空気貯蔵容器５に連結されてい
る。そして、高圧空気貯蔵容器５は温度調節器６を介し
、さらにバルブ２７を介して遠心式空気圧縮機兼膨脹タ
ービン２３の圧縮空気の流通口２５に連結されている。
【０００９】この遠心式空気圧縮機兼膨脹タービン２３
は、図２および図３に示されているように、回転軸２８
に結合された遠心羽根車２９を有しており、遠心羽根車
２９の外周側に位置するように、ガイド羽根３０が配設
されている。そして、この遠心羽根車２９やガイド羽根
３０は、ケーシング３１に囲まれて空気通路３２を形成
している。また、ガイド羽根３０はその角度が、ケーシ
ング３１の外に設けた角度調整機構３３によって、適宜
調整できるように回動可能となっていて、これにより所
望の空気通路３２を形成することができる。
は、図２および図３に示されているように、回転軸２８
に結合された遠心羽根車２９を有しており、遠心羽根車
２９の外周側に位置するように、ガイド羽根３０が配設
されている。そして、この遠心羽根車２９やガイド羽根
３０は、ケーシング３１に囲まれて空気通路３２を形成
している。また、ガイド羽根３０はその角度が、ケーシ
ング３１の外に設けた角度調整機構３３によって、適宜
調整できるように回動可能となっていて、これにより所
望の空気通路３２を形成することができる。
【００１０】次に、このように構成された本発明の圧縮
空気貯蔵発電装置の動作について説明する。先ず、夜間
の余剰電力を利用して圧縮空気を作る場合について説明
すると、この場合には、バルブ２６を開きバルブ２７を
閉じておく。そして、電動機兼発電機２１を電動機とし
て使用するとともに、遠心式空気圧縮機兼膨脹タービン
２３を空気圧縮機として使用する。すなわち、電動機２
１により増速機２２を介して空気圧縮機２３を駆動する
と、回転軸２８に結合された遠心羽根車２９の回転によ
って、空気が吸排気口２４から吸込まれる。そして、遠
心羽根車２９から高速で流出する空気の動圧がガイド羽
根３０の配設されたディフューザ部で静圧に変換され、
ケーシング３１により形成されるスクロール室で空気は
さらに減速されて圧縮され、高圧空気として流通口２５
から高圧空気貯蔵容器５へ送られて貯蔵される。
空気貯蔵発電装置の動作について説明する。先ず、夜間
の余剰電力を利用して圧縮空気を作る場合について説明
すると、この場合には、バルブ２６を開きバルブ２７を
閉じておく。そして、電動機兼発電機２１を電動機とし
て使用するとともに、遠心式空気圧縮機兼膨脹タービン
２３を空気圧縮機として使用する。すなわち、電動機２
１により増速機２２を介して空気圧縮機２３を駆動する
と、回転軸２８に結合された遠心羽根車２９の回転によ
って、空気が吸排気口２４から吸込まれる。そして、遠
心羽根車２９から高速で流出する空気の動圧がガイド羽
根３０の配設されたディフューザ部で静圧に変換され、
ケーシング３１により形成されるスクロール室で空気は
さらに減速されて圧縮され、高圧空気として流通口２５
から高圧空気貯蔵容器５へ送られて貯蔵される。
【００１１】その後、昼間の電力を多量に必要とすると
きには、バルブ２６を閉じてバルブ２７を開く。そして
、電動機兼発電機２１を発電機として使用するとともに
、遠心式空気圧縮機兼膨脹タービン２３を膨脹タービン
として使用する。すなわち、高圧空気貯蔵容器５に貯蔵
されている高圧空気は、温度調節器６で適度に加熱また
は冷却しておいて、これを流通口２５から膨脹タービン
２３へ導入する。すると、図４に示すように高圧空気は
、ガイド羽根３０により形成される空気通路３２におい
て、高速流に加速される。
きには、バルブ２６を閉じてバルブ２７を開く。そして
、電動機兼発電機２１を発電機として使用するとともに
、遠心式空気圧縮機兼膨脹タービン２３を膨脹タービン
として使用する。すなわち、高圧空気貯蔵容器５に貯蔵
されている高圧空気は、温度調節器６で適度に加熱また
は冷却しておいて、これを流通口２５から膨脹タービン
２３へ導入する。すると、図４に示すように高圧空気は
、ガイド羽根３０により形成される空気通路３２におい
て、高速流に加速される。
【００１２】このとき、調節機構３３によってガイド羽
根３０の角度を、最適な空気通路を形成するように調節
する。すなわち、遠心式空気圧縮機兼膨脹タービン２３
を、空気圧縮機として動作させる場合と膨脹タービンと
して動作させる場合とでは、最適な空気通路を形成する
ガイド羽根３０の角度が異なるので、夫々の場合に最適
となるように、ガイド羽根３０の角度を調節するもので
ある。
根３０の角度を、最適な空気通路を形成するように調節
する。すなわち、遠心式空気圧縮機兼膨脹タービン２３
を、空気圧縮機として動作させる場合と膨脹タービンと
して動作させる場合とでは、最適な空気通路を形成する
ガイド羽根３０の角度が異なるので、夫々の場合に最適
となるように、ガイド羽根３０の角度を調節するもので
ある。
【００１３】高速流に加速された空気流は、遠心羽根車
２９の羽根の部位に流入してさらに膨脹し、軸流タービ
ンの作用によって、遠心羽根車２９に回転力としての動
力を発生する。この場合、遠心式空気圧縮機兼膨脹ター
ビン２３が、空気圧縮機として作用する場合と膨脹ター
ビンとして作用する場合とでは、遠心羽根車２９の回転
方向が逆方向となることは言うまでもない。
２９の羽根の部位に流入してさらに膨脹し、軸流タービ
ンの作用によって、遠心羽根車２９に回転力としての動
力を発生する。この場合、遠心式空気圧縮機兼膨脹ター
ビン２３が、空気圧縮機として作用する場合と膨脹ター
ビンとして作用する場合とでは、遠心羽根車２９の回転
方向が逆方向となることは言うまでもない。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、遠
心羽根車２９を持った回転機を、遠心式空気圧縮機兼膨
脹タービン２３として使用することにより、１つの機械
で動力によって空気を圧縮したり、逆に空気を膨脹させ
て電力を得たりすることができ、設備が簡素化されるた
め設置スペースが縮小される。また、１つの機械が空気
の圧縮時と発電時の両方に使用されるため、稼働率を向
上させて、経済的に極めて有利な圧縮空気貯蔵発電装置
が提供される。
心羽根車２９を持った回転機を、遠心式空気圧縮機兼膨
脹タービン２３として使用することにより、１つの機械
で動力によって空気を圧縮したり、逆に空気を膨脹させ
て電力を得たりすることができ、設備が簡素化されるた
め設置スペースが縮小される。また、１つの機械が空気
の圧縮時と発電時の両方に使用されるため、稼働率を向
上させて、経済的に極めて有利な圧縮空気貯蔵発電装置
が提供される。
【図１】本発明に係る圧縮空気貯蔵発電装置の一実施例
を示した系統図である。
を示した系統図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の装置における遠心式空気圧縮機兼膨脹
タービンを膨脹タービンとして使用する場合を説明した
図３と同様部分の断面図である。
タービンを膨脹タービンとして使用する場合を説明した
図３と同様部分の断面図である。
【図５】従来の圧縮空気貯蔵発電装置を示した系統図で
ある。
ある。
５ 空気貯蔵容器
２１ 発電機兼電動機
２３ 遠心式空気圧縮機兼膨脹タービン２８
回転軸 ２９ 遠心羽根車 ３０ ガイド羽根 ３３ 角度調整機構
回転軸 ２９ 遠心羽根車 ３０ ガイド羽根 ３３ 角度調整機構
Claims (1)
- 【請求項１】回転軸とともに回転する遠心羽根車および
この遠心羽根車の外周側に設けられ角度調整機構を有す
るガイド羽根を備えて成る空気圧縮機兼膨脹タービンと
、この空気圧縮機兼膨脹タービンに接続された空気貯蔵
容器と、前記空気圧縮機兼膨脹タービンの回転軸に連結
された発電機兼電動機とから成る圧縮空気貯蔵発電装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14778991A JPH04347335A (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 圧縮空気貯蔵発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14778991A JPH04347335A (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 圧縮空気貯蔵発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04347335A true JPH04347335A (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=15438242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14778991A Withdrawn JPH04347335A (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 圧縮空気貯蔵発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04347335A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102606309A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-07-25 | 山东大学 | 新型压缩空气储能系统 |
| DE102011112280A1 (de) | 2011-09-05 | 2013-03-07 | Boge Kompressoren Otto Boge Gmbh & Co Kg | Anlage zur Speicherung von Energie mittels Druckluft |
| JP2013521433A (ja) * | 2010-03-01 | 2013-06-10 | ブライト エナジー ストレージ テクノロジーズ，エルエルピー． | 回転式圧縮機−膨張機システムならびに関連する使用および製造方法 |
| EP2886833A1 (de) * | 2013-12-23 | 2015-06-24 | Boge Kompressoren Otto Boge GmbH & Co. KG | Vorrichtung zur Erzeugung von Druckluft oder anderen Gasen |
| US20150176489A1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Boge Kompressoren Otto Boge Gmbh & Co. Kg | Unknown |
| WO2017130303A1 (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 株式会社日立産機システム | 気体圧縮機及び気体圧縮機システム |
-
1991
- 1991-05-23 JP JP14778991A patent/JPH04347335A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013521433A (ja) * | 2010-03-01 | 2013-06-10 | ブライト エナジー ストレージ テクノロジーズ，エルエルピー． | 回転式圧縮機−膨張機システムならびに関連する使用および製造方法 |
| DE102011112280A1 (de) | 2011-09-05 | 2013-03-07 | Boge Kompressoren Otto Boge Gmbh & Co Kg | Anlage zur Speicherung von Energie mittels Druckluft |
| WO2013034284A1 (de) | 2011-09-05 | 2013-03-14 | Boge Kompressoren | Anlage zur speicherung von energie mittels druckluft |
| DE102011112280B4 (de) | 2011-09-05 | 2022-09-29 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | Anlage zur Speicherung von Energie mittels Druckluft |
| CN102606309A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-07-25 | 山东大学 | 新型压缩空气储能系统 |
| US20150176489A1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Boge Kompressoren Otto Boge Gmbh & Co. Kg | Unknown |
| EP2886833A1 (de) * | 2013-12-23 | 2015-06-24 | Boge Kompressoren Otto Boge GmbH & Co. KG | Vorrichtung zur Erzeugung von Druckluft oder anderen Gasen |
| WO2017130303A1 (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 株式会社日立産機システム | 気体圧縮機及び気体圧縮機システム |
| JPWO2017130303A1 (ja) * | 2016-01-27 | 2018-11-15 | 株式会社日立産機システム | 気体圧縮機及び気体圧縮機システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980806 |