JPS6231603Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は燃料電池等の如く高圧空気を要しか
つ高温、高圧の排ガスを放出する装置に用いる廃
エネルギー回収装置に関するものである。従来、
この種の装置は一般に第１図に示すように形成さ
れている。同図においてａは燃料電池のプロセス
部であり、ｂはタービンｃ及びこれに連結された
圧縮機ｄから成る過給機である。ｅは加熱装置で
あり、ｆはこれらを連通させる連通管を示す。次
にｇは起動用ブロワ、ｈはこれを回転するモー
タ、ｉは空気取入口、ｊ，ｋ，ｌ，ｍは夫々バル
ブ、ｎ，ｏは夫々サージ防止バルブである。

なおｐは吸気口、ｑは高温、高圧ガスの排気
口、ｒは大気中への排気口を示す。

そして、このような装置を作動させる場合、ま
ず前記過給機ｂを自立運転させるようにするので
あるが、初めに加熱装置ｅ及び起動用ブロワｇを
作動させ、これにより前記タービンｃを回転させ
る。この場合サージ防止バルブｏ、バルブｌ、同
Ｊ，ｋを閉じ、サージ防止バルブｎ及びバルブｍ
を開いておく。そして前記タービンｃの回転速度
が所定数に達して過給機ｂが自立運転できるよう
になつたなら、サージ防止バルブｎ、バルブｍを
徐々に閉じ、かつバルブｊ，ｋ、サージ防止バル
ブｏを夫々徐々に開くようにする。これによりプ
ロセス部ａの排気口ｑから排出する高温、高圧の
排ガスのみにより、過給機ｂが作動するようにな
つて定常運転に入るようになつている。

ところが、このような装置は次のような難点を
有している。即ち、起動用ブロワｇの吐出圧は過
給機ｂの圧縮機ｄ吐出圧と同一にすることが必要
であり、起動用ブロワｇの所要動力が大となり、
かつ設備費が高価となる不利を免れない。又、過
給機ｂが自立運転に入る迄の間、タービンｃの仕
事量はサージ防止バルブｎから無駄に放出されて
しまう。更に、過給機ｂを自立運転する際前記の
如くバルブｌ，ｍ、サージ防止バルブｍ，ｏの四
個のバルブを同時に操作しなければならず面倒で
ある。

この考案は上記の状況にかんがみてなされたも
ので、この考案の目的は、前記の如き装置におい
て、起動用ブロワを前記従来例に述べたような大
出力の高価なものを必要とせず、従つて動力費、
設備費とも従来より大巾に少くすることのできる
廃エネルギー回収装置を得ることであり、又、他
の目的は起動時のタービンｃの仕事量を無駄にす
ることのない同装置を得ることである。

この考案について述べると、高圧空気を必要と
し、かつ高温、高圧の廃ガスを放出するプロセス
部の排気口に過給機のタービンを、加熱装置を介
して連通させ、前記過給機の圧縮機をプロセス部
の給気口に連通させ、又前記圧縮機の空気取入口
に起動用ブロワを連通させた廃エネルギー回収装
置である。

これを図面について述べると、第２図において
１は燃料電池のプロセス部であり、２は高圧空気
の給気口、３は高温、高圧ガスの排気口を示す。
４は加熱装置であり、５はこれらを連通させる連
通管を示す。６はタービン７に連結された圧縮機
８から成る過給機である。

９はモータ１０に連結された起動用ブロワであ
り前記圧縮機８の吸気口１１に連通させてある。
１２は空気取入口であり、１３はチエツクバル
ブ、１４は起動用ブロワ９のサージングを防止す
るサージ防止バルブ、１５，１６，１７，１８は
夫々バルブを、１９は大気中への放出口を示す。

この装置の作用について述べると、まず起動準
備としてサージ防止バルブ１４、バルブ１７，１
８を閉じておき、バルブ１５，１６を開いておき
次に起動用ブロワ９、加熱装置４を作動させる。
空気は空気取入口１２から流入し起動用ブロワ
９、バルブ１５、圧縮機８、バルブ１６、加熱装
置４、タービン７、放出口１９の順に流れる。そ
してこの空気は途中加熱装置４において加熱さ
れ、タービン７を付勢するため、起動用ブロワ９
の吐出圧は圧縮機８において更に昇圧し、過給機
６の回転は加速される。

次に過給機６が所定の回転数に達し、圧縮機８
の吐出圧が安定したならば、バルブ１５を徐々に
閉じると同時にサージ防止バルブ１４を徐々に開
く。又過給機６回転数を一定に保つように加熱装
置４において加える熱量を増加させる。そしてサ
ージ防止バルブ１４を全開に、バルブ１５を全閉
とさせたなら、起動用ブロワ９を停止させる。次
に、過給機６が自立運転に入つて安定したなら
ば、プロセス部１の給気口２のバルブ１７、排気
口３のバルブ１８を徐々に開き、バルブ１６を
徐々に閉じる。プロセス部１からもたらされる高
温、高圧ガスによる廃エネルギーが増加するに従
い、加熱装置４において加える熱量を減少させ、
ついにはこれを零とさせ、定常運転に入るのであ
る。

次に第３図に示すものはこの考案の他の実施例
を示すもので、第２図に示す装置のうち、空気取
入口と圧縮機８間の、即ち起動用ブロワ９と並列
に設けたチエツクバルブ１３をバルブ２０に替え
たものであり、このバルブ２０を除いて他の部分
は第２図に示すものと同一符号を付し、かつ同一
に作動させるものである。

又、第４図に示すものはこの考案の更に他の実
施例を示すもので、過給機６を二段過給機とした
もので、他は第２図に示すものと同様である。な
お同図において２１はインタークーラーを示す。
この装置においては前記作用から理解されるよう
に、装置の起動に際して、バルブ１５、同１６、
サージ防止バルブ１４の三箇のバルブを操作すれ
ばよく、前記従来例のものが四箇のバルブを同時
に操作した場合に較べ容易に操作できるようにな
つている。

この考案は前記の如く構成され、起動用ブロワ
９を、過給機６のタービン７ではなく、圧縮機８
の吸気口１１に連通させたことにより、起動用ブ
ロワ９の吐出圧は、前記圧縮機ｄの吐出圧と同じ
にせずにすみ、過給機６の、ほぼ軸受損失分を補
充するだけでよく、前記従来例のものと比較し、
記動用ブロワの必要動力、及び設備費を大巾に少
くすることができる。又起動時のタービン７の仕
事量は全部空気の昇圧に利用できるため、前記従
来例の如くエネルギーの無駄を防止することがで
きる。従つて過給機６の回転の加速を早くするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の廃エネルギー回収装置の概略を
示すブロツク図、第２図はこの考案の実施例を示
す廃エネルギー回収装置の概略を示すブロツク
図、第３図はこの考案の他の実施例を示す第２図
に相当する図、第４図は更に他の実施例を示す第
２図に相当する図である。 １……プロセス部、２……給気口、３……排気
口、４……加熱装置、６……過給機、７……ター
ビン、８……圧縮機、９……起動用ブロワ、１１
……吸気口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高圧空気を要しかつ高温、高圧の廃ガスを放出
   するプロセス部１の排気口３に、過給機６のター
   ビン７を、加熱装置４を介して連通し、前記過給
   機６の圧縮機８を前記プロセス部１の給気口２に
   連通させ、又前記過給機６の圧縮機８の吸気口１
   １に、起動用ブロワ９を連通させたことを特徴と
   する廃エネルギー回収装置。