JP2001349638A - マイクロガスタービン廃熱ガスを用いたコジェネレーションシステム - Google Patents
マイクロガスタービン廃熱ガスを用いたコジェネレーションシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロガスタービンから発生する廃熱ガ
スを利用して効率的に冷凍出力を得る。 【解決手段】 マイクロガスタービン１００と、高温側
の水素吸蔵合金容器１０５ａ、１０５ｂを有し該容器と
タービンからの廃熱ガスおよび冷却用熱媒との熱交換に
よって稼働する駆動部１０４ａ、１０４ｂと、低温側の
水素吸蔵合金容器２６ａ、２６ｂを有し該容器で水素を
吸放出して冷熱を発生して外部に供給する冷熱出力部２
５ａ、２５ｂとを備えている。 【効果】 マイクロガスタービンで発生する廃熱ガス
を利用して安全かつ効率的に冷熱を得ることができ、効
率のよいコジェネレーションシステムを得ることができ
る。
スを利用して効率的に冷凍出力を得る。 【解決手段】 マイクロガスタービン１００と、高温側
の水素吸蔵合金容器１０５ａ、１０５ｂを有し該容器と
タービンからの廃熱ガスおよび冷却用熱媒との熱交換に
よって稼働する駆動部１０４ａ、１０４ｂと、低温側の
水素吸蔵合金容器２６ａ、２６ｂを有し該容器で水素を
吸放出して冷熱を発生して外部に供給する冷熱出力部２
５ａ、２５ｂとを備えている。 【効果】 マイクロガスタービンで発生する廃熱ガス
を利用して安全かつ効率的に冷熱を得ることができ、効
率のよいコジェネレーションシステムを得ることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロガスタ
ービンから発生する廃熱ガスを利用して、効率的に冷熱
出力を得ることができる廃熱ガス駆動コジェネレーショ
ンシステムに関するものである。
ービンから発生する廃熱ガスを利用して、効率的に冷熱
出力を得ることができる廃熱ガス駆動コジェネレーショ
ンシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、分散型電源としてマイクロガスタ
ービン発電装置が注目されており、該装置では、天然ガ
スやバイオガスを燃料とし、これを燃焼させて小型のガ
スタービンを稼働することによって電力を発生させてい
る。しかし、この装置におけるエネルギ効率は十分に高
いものとは言えず、多くのエネルギが排ガス中への廃熱
としてロスしているため、廃熱を回収して有効に利用す
るコジェネレーションシステムとしての利用が有効とさ
れている。従来、このような観点から廃熱によって温水
を得るコジェネレーションシステムが提案されている。
ービン発電装置が注目されており、該装置では、天然ガ
スやバイオガスを燃料とし、これを燃焼させて小型のガ
スタービンを稼働することによって電力を発生させてい
る。しかし、この装置におけるエネルギ効率は十分に高
いものとは言えず、多くのエネルギが排ガス中への廃熱
としてロスしているため、廃熱を回収して有効に利用す
るコジェネレーションシステムとしての利用が有効とさ
れている。従来、このような観点から廃熱によって温水
を得るコジェネレーションシステムが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の温水を
得るコジェネレーションシステムでは、温水を必要とし
ない場合には総合効率が低く、利用価値が低くなる。一
方、特に、夏場における冷凍・冷房分野における電力需
要は多く、電力平準化の点からも冷熱供給の可能なコジ
ェネレーションシステムが期待されている。このような
観点から、廃熱ガスをもとに蒸気を発生させて、臭化リ
チウムを利用した冷凍機を稼働させる方法が考えられ
る。ただし、この方法は原理的に冷媒として水を利用す
るため、５℃以下の温度の冷媒を得ることができず、冷
凍への適用が困難である。一方、蒸気を利用して冷凍温
度域における冷媒が得られるアンモニア吸収式冷凍機に
適用することが考えられる。しかし、この冷凍機で冷媒
として利用するアンモニアは、人体に有害であること、
利用する材料などの選択を誤ると腐食などが起こり外部
への漏洩などが起きることが考えられる。一旦、外部へ
のアンモニア漏洩が起きると、人体への甚大な損傷等に
至らしめるか、周囲の品物への悪臭の付着、特に食品な
どは使用不可となるなどの損害が懸念される問題があ
り、分散型電源として期待される小型産業用、民間での
適用などには適しているとはいえず、特に民間地区およ
び食品分野での適用は事実上困難と考えられる。
得るコジェネレーションシステムでは、温水を必要とし
ない場合には総合効率が低く、利用価値が低くなる。一
方、特に、夏場における冷凍・冷房分野における電力需
要は多く、電力平準化の点からも冷熱供給の可能なコジ
ェネレーションシステムが期待されている。このような
観点から、廃熱ガスをもとに蒸気を発生させて、臭化リ
チウムを利用した冷凍機を稼働させる方法が考えられ
る。ただし、この方法は原理的に冷媒として水を利用す
るため、５℃以下の温度の冷媒を得ることができず、冷
凍への適用が困難である。一方、蒸気を利用して冷凍温
度域における冷媒が得られるアンモニア吸収式冷凍機に
適用することが考えられる。しかし、この冷凍機で冷媒
として利用するアンモニアは、人体に有害であること、
利用する材料などの選択を誤ると腐食などが起こり外部
への漏洩などが起きることが考えられる。一旦、外部へ
のアンモニア漏洩が起きると、人体への甚大な損傷等に
至らしめるか、周囲の品物への悪臭の付着、特に食品な
どは使用不可となるなどの損害が懸念される問題があ
り、分散型電源として期待される小型産業用、民間での
適用などには適しているとはいえず、特に民間地区およ
び食品分野での適用は事実上困難と考えられる。
【０００４】本発明は上記事情を背景としてなされたも
のであり、マイクロガスタービンから発生する排ガスの
廃熱から熱エネルギを効果的に得て、これを駆動源とし
て冷凍・冷房用の冷熱を発生させることができる廃ガス
駆動コジェネレーションシステムを提供することを目的
とする。
のであり、マイクロガスタービンから発生する排ガスの
廃熱から熱エネルギを効果的に得て、これを駆動源とし
て冷凍・冷房用の冷熱を発生させることができる廃ガス
駆動コジェネレーションシステムを提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記課題を解
決するため本発明のマイクロガスタービン廃熱ガスを用
いたコジェネレーションシステムのうち第１の発明は、
マイクロガスタービンと、高温側の水素吸蔵合金容器を
有し該容器と前記マイクロガスタービンからの廃熱ガス
および冷却用熱媒との直接または間接的な熱交換により
稼働して水素を吸放出する駆動部と、低温側の水素吸蔵
合金収容容器を有し前記駆動部の稼働に従って該容器で
水素を吸放出して冷熱を発生し、該冷熱を冷熱用熱媒に
伝えて外部に供給する冷熱出力部とを備えていることを
特徴とする。
決するため本発明のマイクロガスタービン廃熱ガスを用
いたコジェネレーションシステムのうち第１の発明は、
マイクロガスタービンと、高温側の水素吸蔵合金容器を
有し該容器と前記マイクロガスタービンからの廃熱ガス
および冷却用熱媒との直接または間接的な熱交換により
稼働して水素を吸放出する駆動部と、低温側の水素吸蔵
合金収容容器を有し前記駆動部の稼働に従って該容器で
水素を吸放出して冷熱を発生し、該冷熱を冷熱用熱媒に
伝えて外部に供給する冷熱出力部とを備えていることを
特徴とする。
【０００６】第２の発明のマイクロガスタービン廃熱ガ
スを用いたコジェネレーションシステムは、第１の発明
において、マイクロガスタービン廃熱ガスと前記高温側
容器との熱交換が、廃熱ガスの熱により発生させた蒸気
により間接的に行われることを特徴とする。
スを用いたコジェネレーションシステムは、第１の発明
において、マイクロガスタービン廃熱ガスと前記高温側
容器との熱交換が、廃熱ガスの熱により発生させた蒸気
により間接的に行われることを特徴とする。
【０００７】第３の発明のマイクロガスタービン廃熱ガ
スを用いたコジェネレーションシステムは、第１または
第２の発明において、前記駆動部と冷熱出力部とを多段
に有しており、前段の駆動部との間で熱交換した廃熱ガ
スを、後段の駆動部での熱交換に供して後段駆動部を稼
働させることを特徴とする。
スを用いたコジェネレーションシステムは、第１または
第２の発明において、前記駆動部と冷熱出力部とを多段
に有しており、前段の駆動部との間で熱交換した廃熱ガ
スを、後段の駆動部での熱交換に供して後段駆動部を稼
働させることを特徴とする。
【０００８】第４の発明のマイクロガスタービン廃熱ガ
スを用いたコジェネレーションシステムは、第３の発明
において、前記マイクロガスタービンからの廃熱ガスと
前段の高温側容器との熱交換を、廃熱ガスの熱により発
生させた蒸気により間接的に行い、該熱交換後の廃熱ガ
スと後段の高温側容器との間で直接に熱交換することを
特徴とする。
スを用いたコジェネレーションシステムは、第３の発明
において、前記マイクロガスタービンからの廃熱ガスと
前段の高温側容器との熱交換を、廃熱ガスの熱により発
生させた蒸気により間接的に行い、該熱交換後の廃熱ガ
スと後段の高温側容器との間で直接に熱交換することを
特徴とする。
【０００９】第５の発明のマイクロガスタービン廃熱ガ
スを用いたコジェネレーションシステムは、第１〜第４
の発明のいずれかにおいて、駆動部で熱交換された後の
廃熱ガスと熱交換して温水を得る温水発生器を有するこ
とを特徴とする。
スを用いたコジェネレーションシステムは、第１〜第４
の発明のいずれかにおいて、駆動部で熱交換された後の
廃熱ガスと熱交換して温水を得る温水発生器を有するこ
とを特徴とする。
【００１０】本発明では、マイクロガスタービンから発
生する廃熱を駆動源として利用するものであり、廃熱利
用に際しては該廃熱を有する排ガス、すなわち廃熱ガス
と高温側の水素吸蔵合金容器との間で直接または間接的
に熱交換して熱エネルギを回収する。なお、マイクロガ
スタービンにおいては、エネルギー効率の向上のため、
タービンの吸気を廃熱ガスと熱交換して昇温させること
によって発電効率を上げることが行われており、この結
果、マイクロガスタービンから最終的に排出される廃熱
ガス温度は、約３００℃と低くなる。前述したように、
マイクロガスタービン装置ではエネルギー効率を上げる
ために、廃熱ガスより熱を回収して利用するコジェネレ
ーションシステムが検討されているが、このように廃熱
ガス温度が低いため、現状では温水を得ることしかでき
ない。このため、特に夏場に必要となる冷房・冷凍に利
用する冷熱は得られない。
生する廃熱を駆動源として利用するものであり、廃熱利
用に際しては該廃熱を有する排ガス、すなわち廃熱ガス
と高温側の水素吸蔵合金容器との間で直接または間接的
に熱交換して熱エネルギを回収する。なお、マイクロガ
スタービンにおいては、エネルギー効率の向上のため、
タービンの吸気を廃熱ガスと熱交換して昇温させること
によって発電効率を上げることが行われており、この結
果、マイクロガスタービンから最終的に排出される廃熱
ガス温度は、約３００℃と低くなる。前述したように、
マイクロガスタービン装置ではエネルギー効率を上げる
ために、廃熱ガスより熱を回収して利用するコジェネレ
ーションシステムが検討されているが、このように廃熱
ガス温度が低いため、現状では温水を得ることしかでき
ない。このため、特に夏場に必要となる冷房・冷凍に利
用する冷熱は得られない。
【００１１】本発明では、その一つの形態として、従来
の熱駆動方式の冷房システムでは稼動できない、マイク
ロガスタービンよりの廃熱ガスを導入し、水素吸蔵合金
容器と直接に熱交換させて、冷熱を発生させている。こ
れにより、小型産業用、民生用および食品工業などに利
用可能な冷凍温度域の冷凍出力を得ることが可能にな
り、電力とともに冷凍出力が利用されている食品工場、
コンビニ、スーパー、病院、ホテルなどにおいてエネル
ギ効率の高い装置として活用することができる。しかも
漏れによる悪臭などの問題もないマイクロガスタービン
利用コジェネレーションとすることが可能になる．
の熱駆動方式の冷房システムでは稼動できない、マイク
ロガスタービンよりの廃熱ガスを導入し、水素吸蔵合金
容器と直接に熱交換させて、冷熱を発生させている。こ
れにより、小型産業用、民生用および食品工業などに利
用可能な冷凍温度域の冷凍出力を得ることが可能にな
り、電力とともに冷凍出力が利用されている食品工場、
コンビニ、スーパー、病院、ホテルなどにおいてエネル
ギ効率の高い装置として活用することができる。しかも
漏れによる悪臭などの問題もないマイクロガスタービン
利用コジェネレーションとすることが可能になる．
【００１２】また、本発明の第２の形態として、マイク
ロガスタービンとしての発電効率は下がるが、吸気との
熱交換を行わずに高温のままの廃熱ガスを利用してエネ
ルギー利用効率の向上を図ることもできる。すなわち、
マイクロガスタービンの高温廃熱ガスと熱媒との間で熱
交換して、熱エネルギを得た熱媒によって本発明の駆動
部を稼働させることができる。本発明における第２の発
明がこれに該当し、上記熱媒として蒸気を用い、廃熱ガ
スと高温側の水素吸蔵合金容器との間で間接的な熱交換
が行われる。この形態においても廃熱ガスを駆動源とし
て水素吸蔵合金利用冷凍システムを駆動させ、小型産業
用、民生用および食品工業などに利用可能な冷凍出力を
得ることができる。なお、このシステムでは、廃熱エネ
ルギを他の熱媒に移動させるので、熱マイクロガスター
ビンの起動停止運転などにより廃ガスの発生条件が変動
する場合にも、熱エネルギを蓄熱して一旦貯蔵するなど
の手段を講じることによって該変動による冷熱出力の不
安定性を排除できるという利点がある。
ロガスタービンとしての発電効率は下がるが、吸気との
熱交換を行わずに高温のままの廃熱ガスを利用してエネ
ルギー利用効率の向上を図ることもできる。すなわち、
マイクロガスタービンの高温廃熱ガスと熱媒との間で熱
交換して、熱エネルギを得た熱媒によって本発明の駆動
部を稼働させることができる。本発明における第２の発
明がこれに該当し、上記熱媒として蒸気を用い、廃熱ガ
スと高温側の水素吸蔵合金容器との間で間接的な熱交換
が行われる。この形態においても廃熱ガスを駆動源とし
て水素吸蔵合金利用冷凍システムを駆動させ、小型産業
用、民生用および食品工業などに利用可能な冷凍出力を
得ることができる。なお、このシステムでは、廃熱エネ
ルギを他の熱媒に移動させるので、熱マイクロガスター
ビンの起動停止運転などにより廃ガスの発生条件が変動
する場合にも、熱エネルギを蓄熱して一旦貯蔵するなど
の手段を講じることによって該変動による冷熱出力の不
安定性を排除できるという利点がある。
【００１３】また、駆動部と冷熱発生部とを多段に設
け、前段の駆動部で熱交換した廃熱ガスをさらに後段の
駆動部で熱交換することができる。この形態では、前段
で利用した廃熱ガスに残存する熱エネルギをさらに利用
できるので、全体の効率が向上し、取り出すことができ
る冷凍出力も増大する。好適には、廃熱ガス温度が比較
的高く、前段の駆動部で蒸気等の熱媒によって間接的に
合金容器と熱交換した後、排出される比較的低い廃熱ガ
スで後段の駆動部と直接に熱交換する。
け、前段の駆動部で熱交換した廃熱ガスをさらに後段の
駆動部で熱交換することができる。この形態では、前段
で利用した廃熱ガスに残存する熱エネルギをさらに利用
できるので、全体の効率が向上し、取り出すことができ
る冷凍出力も増大する。好適には、廃熱ガス温度が比較
的高く、前段の駆動部で蒸気等の熱媒によって間接的に
合金容器と熱交換した後、排出される比較的低い廃熱ガ
スで後段の駆動部と直接に熱交換する。
【００１４】さらに、駆動部で熱交換した廃熱ガスを利
用して、温水発生器で温水を得るものであり、冷熱出力
に加えて温水を得ることにより全体の効率が一層向上す
る。この形態は、第１〜第４の発明のいずれにおいても
適用することができる。
用して、温水発生器で温水を得るものであり、冷熱出力
に加えて温水を得ることにより全体の効率が一層向上す
る。この形態は、第１〜第４の発明のいずれにおいても
適用することができる。
【００１５】なお、本発明では、いずれの発明において
も高温側の水素吸蔵合金容器と、低温側の水素吸蔵合金
容器とを有しており、該容器にはそれぞれの動作に適す
る水素吸蔵合金が収容される。すなわち、高温側では廃
熱ガスによって水素を放出し、冷却用熱媒によって水素
を吸蔵できるものであることが必要であり、低温側では
水素の放出によって所望の冷熱が生じるものであること
が必要である。これらの要求を満たすものであれば、本
発明としては上記各水素吸蔵合金が特定の種別に限定さ
れるものではなく、適宜の合金を選定することができ
る。
も高温側の水素吸蔵合金容器と、低温側の水素吸蔵合金
容器とを有しており、該容器にはそれぞれの動作に適す
る水素吸蔵合金が収容される。すなわち、高温側では廃
熱ガスによって水素を放出し、冷却用熱媒によって水素
を吸蔵できるものであることが必要であり、低温側では
水素の放出によって所望の冷熱が生じるものであること
が必要である。これらの要求を満たすものであれば、本
発明としては上記各水素吸蔵合金が特定の種別に限定さ
れるものではなく、適宜の合金を選定することができ
る。
【００１６】これら水素吸蔵合金は、合金容器に水素の
吸放出が可能な状態で収容される。水素の吸放出は容器
内に通気材を配置したり、通気路を確保することにより
水素の移動を可能とすることによって達成し得る。上記
合金容器は、マイクロガスタービン廃熱ガスおよび冷却
用熱媒との間で熱交換するため、通常は熱交換に適した
形状や熱伝導が良好な材質で構成する。また、廃熱ガス
との熱交換が、直接になされるか間接的になされるかに
よってもその構成が考慮される。
吸放出が可能な状態で収容される。水素の吸放出は容器
内に通気材を配置したり、通気路を確保することにより
水素の移動を可能とすることによって達成し得る。上記
合金容器は、マイクロガスタービン廃熱ガスおよび冷却
用熱媒との間で熱交換するため、通常は熱交換に適した
形状や熱伝導が良好な材質で構成する。また、廃熱ガス
との熱交換が、直接になされるか間接的になされるかに
よってもその構成が考慮される。
【００１７】駆動部は上記した容器のうち、高温側の容
器を有しており、該容器において廃熱ガスおよび冷却用
熱媒と直接または間接的に熱交換する。このため、駆動
部では、廃熱ガスまたは廃熱ガスに変わる熱媒および冷
却用熱媒が導入されるように構成されており、これら熱
媒は上記容器と接触して熱交換する。駆動部では、これ
らの熱交換によって稼働し水素を吸放出する。吸放出さ
れる水素は、駆動力として、後述する冷熱発生部との間
で移動する。このため、通常は、駆動部と冷熱発生部と
は、水素移動路によって連結される。
器を有しており、該容器において廃熱ガスおよび冷却用
熱媒と直接または間接的に熱交換する。このため、駆動
部では、廃熱ガスまたは廃熱ガスに変わる熱媒および冷
却用熱媒が導入されるように構成されており、これら熱
媒は上記容器と接触して熱交換する。駆動部では、これ
らの熱交換によって稼働し水素を吸放出する。吸放出さ
れる水素は、駆動力として、後述する冷熱発生部との間
で移動する。このため、通常は、駆動部と冷熱発生部と
は、水素移動路によって連結される。
【００１８】一方、冷熱発生部では、上記した容器のう
ち、低温側の容器を有しており、該容器において、冷熱
が発生した際に冷熱用熱媒に冷熱が伝達される。冷熱は
この熱媒または、さらに熱交換した熱媒によって外部の
熱利用部に送られる。冷熱利用部としては食品保存用の
冷凍庫が例示されるが、本発明としてはこれに限定され
るものではなく、冷房、冷凍が必要とされるあらゆるも
のに適用が可能である。
ち、低温側の容器を有しており、該容器において、冷熱
が発生した際に冷熱用熱媒に冷熱が伝達される。冷熱は
この熱媒または、さらに熱交換した熱媒によって外部の
熱利用部に送られる。冷熱利用部としては食品保存用の
冷凍庫が例示されるが、本発明としてはこれに限定され
るものではなく、冷房、冷凍が必要とされるあらゆるも
のに適用が可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】（実施形態１）以下に、本発明装
置の一実施形態を、図１に基づいて説明する。なお、以
下に説明する実施形態では、連続して冷熱を発生させる
ために駆動部と冷熱発生部とが２対設けられている。以
下、詳述する。ガスタービン発電装置１では、内部にガ
スタービン、発電機を有しており、ガスタービンで発生
した排ガスを排出する排気ダクト２を有している。該排
気ダクト２は、切り替え装置３ａ、３ｂを介して駆動部
４ａ、４ｂにそれぞれ接続されている。該駆動部４ａ、
４ｂは容器形状を有しており、その内部に、高温側の水
素吸蔵合金を収容した水素吸蔵合金容器５ａ、５ｂが配
置され、該容器５ａ、５ｂに連結した水素移動路６ａ、
６ｂが駆動部４ａ、４ｂ外に伸張している。
置の一実施形態を、図１に基づいて説明する。なお、以
下に説明する実施形態では、連続して冷熱を発生させる
ために駆動部と冷熱発生部とが２対設けられている。以
下、詳述する。ガスタービン発電装置１では、内部にガ
スタービン、発電機を有しており、ガスタービンで発生
した排ガスを排出する排気ダクト２を有している。該排
気ダクト２は、切り替え装置３ａ、３ｂを介して駆動部
４ａ、４ｂにそれぞれ接続されている。該駆動部４ａ、
４ｂは容器形状を有しており、その内部に、高温側の水
素吸蔵合金を収容した水素吸蔵合金容器５ａ、５ｂが配
置され、該容器５ａ、５ｂに連結した水素移動路６ａ、
６ｂが駆動部４ａ、４ｂ外に伸張している。
【００２０】また駆動部４ａ、４ｂには、前記合金容器
５ａ、５ｂに接触させる冷却水を冷却用熱媒として導
入、排出するための冷却水管１０ａ、１０ｂが接続され
ている。これら冷却水管１０ａ、１０ｂの返流側は冷却
水回収タンク１１に接続され、合流した冷却水管は冷却
水ポンプ１２を介して外部のクーリングタワー１３に接
続されている。一方、冷却水管１０ａ、１０ｂの送流側
は合流した状態で冷却水ポンプ１４を介して前記クーリ
ングタワー１３に接続されている。さらに、駆動部４
ａ、４ｂには、上記容器５ａ、５ｂで熱交換した後の排
ガスを排出して移動させる排ガス移動管１５ａ、１５ｂ
が接続されており、該排ガス移動管１５ａ、１５ｂは合
流して外部の温水発生器２０に接続されている。該発生
器２０には、タンク２１からポンプ２２によって供給さ
れる水と排ガス移動管で供給される廃熱ガスとの間で熱
交換する熱交換器２３を有している。
５ａ、５ｂに接触させる冷却水を冷却用熱媒として導
入、排出するための冷却水管１０ａ、１０ｂが接続され
ている。これら冷却水管１０ａ、１０ｂの返流側は冷却
水回収タンク１１に接続され、合流した冷却水管は冷却
水ポンプ１２を介して外部のクーリングタワー１３に接
続されている。一方、冷却水管１０ａ、１０ｂの送流側
は合流した状態で冷却水ポンプ１４を介して前記クーリ
ングタワー１３に接続されている。さらに、駆動部４
ａ、４ｂには、上記容器５ａ、５ｂで熱交換した後の排
ガスを排出して移動させる排ガス移動管１５ａ、１５ｂ
が接続されており、該排ガス移動管１５ａ、１５ｂは合
流して外部の温水発生器２０に接続されている。該発生
器２０には、タンク２１からポンプ２２によって供給さ
れる水と排ガス移動管で供給される廃熱ガスとの間で熱
交換する熱交換器２３を有している。
【００２１】また、上記駆動部４ａ、４ｂに対応して二
つの冷熱発生部２５ａ、２５ｂが設けられており、該冷
熱発生部２５ａ、２５ｂにはそれぞれ低温側の水素吸蔵
合金を収容した水素吸蔵合金容器２６ａ、２６ｂが配置
されており、該容器２６ａ、２６ｂには、それぞれ前記
した水素移動路６ａ、６ｂが接続されている。また、冷
熱発生部２５ａ、２５ｂには、容器２６ａ、２６ｂに冷
熱用熱媒または冷却用熱媒を接触させるために、該熱媒
を導入、排出する熱媒管３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１
ｂがそれぞれ接続されている。これら熱媒管３０ａ、３
０ｂ、３１ａ、３１ｂは外部に伸張し、図示しない弁制
御回路に接続されている。該弁制御回路では、熱媒管３
０ａに、三方弁３５の１ポートが接続され、他ポートの
一つは冷却水との熱交換器４５の返流側に接続され、さ
らに他のポートには冷熱用熱媒タンク４６の返流側に接
続されている。熱媒管３０ｂは、三方弁３６、３７の１
ポートにそれぞれ接続され、三方弁３６の他ポートの一
つは熱媒ポンプ４２を介して前記冷熱用熱媒タンク４６
の送流側に接続され、さらに他のポートには熱媒管３１
ｂが接続されている。また、三方弁３７の他の一つのポ
ートには同じく熱媒管３１ｂが接続され、さらに他のポ
ートには、冷却液ポンプ４３を介して冷却水との熱交換
器４５の送流側が接続されている。また、熱媒管３１ａ
は、三方弁３８の１ポートに接続されており、三方弁３
８の他の一つのポートには冷却水との熱交換器４５の返
流側が接続され、さらに他のポートは冷熱用熱媒タンク
４６の返流側に連結されている。また、熱媒管３０ａと
熱媒管３１ａとは、バルブ３９を介して顕熱回収管４０
が接続されている。
つの冷熱発生部２５ａ、２５ｂが設けられており、該冷
熱発生部２５ａ、２５ｂにはそれぞれ低温側の水素吸蔵
合金を収容した水素吸蔵合金容器２６ａ、２６ｂが配置
されており、該容器２６ａ、２６ｂには、それぞれ前記
した水素移動路６ａ、６ｂが接続されている。また、冷
熱発生部２５ａ、２５ｂには、容器２６ａ、２６ｂに冷
熱用熱媒または冷却用熱媒を接触させるために、該熱媒
を導入、排出する熱媒管３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１
ｂがそれぞれ接続されている。これら熱媒管３０ａ、３
０ｂ、３１ａ、３１ｂは外部に伸張し、図示しない弁制
御回路に接続されている。該弁制御回路では、熱媒管３
０ａに、三方弁３５の１ポートが接続され、他ポートの
一つは冷却水との熱交換器４５の返流側に接続され、さ
らに他のポートには冷熱用熱媒タンク４６の返流側に接
続されている。熱媒管３０ｂは、三方弁３６、３７の１
ポートにそれぞれ接続され、三方弁３６の他ポートの一
つは熱媒ポンプ４２を介して前記冷熱用熱媒タンク４６
の送流側に接続され、さらに他のポートには熱媒管３１
ｂが接続されている。また、三方弁３７の他の一つのポ
ートには同じく熱媒管３１ｂが接続され、さらに他のポ
ートには、冷却液ポンプ４３を介して冷却水との熱交換
器４５の送流側が接続されている。また、熱媒管３１ａ
は、三方弁３８の１ポートに接続されており、三方弁３
８の他の一つのポートには冷却水との熱交換器４５の返
流側が接続され、さらに他のポートは冷熱用熱媒タンク
４６の返流側に連結されている。また、熱媒管３０ａと
熱媒管３１ａとは、バルブ３９を介して顕熱回収管４０
が接続されている。
【００２２】以下に、上記装置の動作について説明す
る。マイクロガスタービン発電装置１では、天然ガス等
の燃料を導入し、これを燃焼させてガスタービンを作動
させ、その出力によって発電機を駆動して発電する。こ
の電力は適宜の電気機器、設備等に供給される。この際
には、廃熱ガスと給気との熱交換が行われている。ガス
タービンで発生した廃熱ガスは、この熱交換後には３０
０℃程度となっており、排気ダクト２を通して外部に排
出される。このとき、切り替え装置３ａ、３ｂの動作に
より、排気を駆動部４ａ側にのみ移動させる。また、こ
のとき、高温側の容器５ａおよび低温側の容器２６ｂ内
の水素吸蔵合金には水素が吸蔵されており、高温側容器
５ｂおよび低温側容器２６ａ内の水素吸蔵合金では水素
が放出された状態にあるものとする。
る。マイクロガスタービン発電装置１では、天然ガス等
の燃料を導入し、これを燃焼させてガスタービンを作動
させ、その出力によって発電機を駆動して発電する。こ
の電力は適宜の電気機器、設備等に供給される。この際
には、廃熱ガスと給気との熱交換が行われている。ガス
タービンで発生した廃熱ガスは、この熱交換後には３０
０℃程度となっており、排気ダクト２を通して外部に排
出される。このとき、切り替え装置３ａ、３ｂの動作に
より、排気を駆動部４ａ側にのみ移動させる。また、こ
のとき、高温側の容器５ａおよび低温側の容器２６ｂ内
の水素吸蔵合金には水素が吸蔵されており、高温側容器
５ｂおよび低温側容器２６ａ内の水素吸蔵合金では水素
が放出された状態にあるものとする。
【００２３】駆動部４ａに導入された廃熱ガスは、容器
５ａと接触し、容器５ａとの間で熱交換した後、排ガス
移動管１５ａから排出される。容器５ａでは、上記廃熱
ガスとの接触すなわち熱交換によって加熱され、容器壁
を通して内部の水素吸蔵合金が加熱される。加熱された
水素吸蔵合金では、吸蔵されていた水素が放出され、水
素移動路６ａを通して冷熱発生部２５ａの低温側容器２
６ａへと移動し、容器２６ａ内の水素吸蔵合金によって
吸蔵される。なお、この際には、三方弁３５〜３８の操
作によって熱媒管３０ａ、３０ｂを冷却水との熱交換器
４５に接続し、冷却液を冷熱発生部２５ａ内に導入して
容器２６ａ内の水素吸蔵合金を冷却し、該合金での水素
吸蔵を促がす。この工程は、低温側の水素吸蔵合金を再
生する工程に当たり、後工程で冷熱を発生させる準備段
階に当たる。
５ａと接触し、容器５ａとの間で熱交換した後、排ガス
移動管１５ａから排出される。容器５ａでは、上記廃熱
ガスとの接触すなわち熱交換によって加熱され、容器壁
を通して内部の水素吸蔵合金が加熱される。加熱された
水素吸蔵合金では、吸蔵されていた水素が放出され、水
素移動路６ａを通して冷熱発生部２５ａの低温側容器２
６ａへと移動し、容器２６ａ内の水素吸蔵合金によって
吸蔵される。なお、この際には、三方弁３５〜３８の操
作によって熱媒管３０ａ、３０ｂを冷却水との熱交換器
４５に接続し、冷却液を冷熱発生部２５ａ内に導入して
容器２６ａ内の水素吸蔵合金を冷却し、該合金での水素
吸蔵を促がす。この工程は、低温側の水素吸蔵合金を再
生する工程に当たり、後工程で冷熱を発生させる準備段
階に当たる。
【００２４】一方、駆動部４ｂ側では、上記工程が前工
程として水素吸蔵合金より水素が放出された状態にあ
り、水素は容器２６ｂ内の水素吸蔵合金に吸蔵されてい
る状態にある。駆動部４ｂでは、上記と同様にして廃熱
ガスで加熱された後の状態にあり、容器５ｂおよび内部
の水素吸蔵合金も高温の状態にある。この状態で、上記
工程と並行して、クーリングタワー１３より冷却水ポン
プ１４によって冷却水を送流し、冷却水管１０ｂを通し
て駆動部４ｂに冷却水を導入し、容器５ｂを冷却する。
容器５ｂにかけられた冷却水は、冷却水回収タンク１１
に回収され、冷却水管を通してポンプ１２によってクー
リングタワー１３に返流される。
程として水素吸蔵合金より水素が放出された状態にあ
り、水素は容器２６ｂ内の水素吸蔵合金に吸蔵されてい
る状態にある。駆動部４ｂでは、上記と同様にして廃熱
ガスで加熱された後の状態にあり、容器５ｂおよび内部
の水素吸蔵合金も高温の状態にある。この状態で、上記
工程と並行して、クーリングタワー１３より冷却水ポン
プ１４によって冷却水を送流し、冷却水管１０ｂを通し
て駆動部４ｂに冷却水を導入し、容器５ｂを冷却する。
容器５ｂにかけられた冷却水は、冷却水回収タンク１１
に回収され、冷却水管を通してポンプ１２によってクー
リングタワー１３に返流される。
【００２５】容器５ｂでは、上記冷却によって内部の水
素吸蔵合金の水素平衡圧が下がり、水素の吸引力が発生
する。この吸引力は、水素移動管６ｂを通して低温側の
容器２６ｂへと伝わる。容器２６ｂでは、この吸引力に
よって水素を吸蔵している水素吸蔵合金から水素が放出
され、この水素は水素移動管６ｂを通して高温側の容器
５ｂ内の水素吸蔵合金に吸蔵される。容器２６ｂでは、
上記水素の放出によって冷熱が発生する。冷熱発生部２
５ｂでは、三方弁３５〜３８の操作によって熱媒管３１
ａ、３１ｂを冷熱熱媒タンク４６に接続し、熱媒管３１
ａ、３１ｂを介して循環する冷熱用熱媒に冷熱を伝達す
る。この熱媒は熱媒タンク４６に還流するので、これを
冷凍庫等の冷凍出力部（図示しない）に供給して冷凍出
力を発生させる。
素吸蔵合金の水素平衡圧が下がり、水素の吸引力が発生
する。この吸引力は、水素移動管６ｂを通して低温側の
容器２６ｂへと伝わる。容器２６ｂでは、この吸引力に
よって水素を吸蔵している水素吸蔵合金から水素が放出
され、この水素は水素移動管６ｂを通して高温側の容器
５ｂ内の水素吸蔵合金に吸蔵される。容器２６ｂでは、
上記水素の放出によって冷熱が発生する。冷熱発生部２
５ｂでは、三方弁３５〜３８の操作によって熱媒管３１
ａ、３１ｂを冷熱熱媒タンク４６に接続し、熱媒管３１
ａ、３１ｂを介して循環する冷熱用熱媒に冷熱を伝達す
る。この熱媒は熱媒タンク４６に還流するので、これを
冷凍庫等の冷凍出力部（図示しない）に供給して冷凍出
力を発生させる。
【００２６】駆動部４ａ、４ｂおよび冷熱出力部２５
ａ、２５ｂにおいて上記動作を交互に行うことによって
冷凍出力を連続して得ることができる。なお、冷熱出力
部２５ａ、２５ｂで動作を切り換える際に、弁３９を開
いて冷熱出力部２５ａ、２５ｂを顕熱回収管４０で連結
し、該出力部間で冷熱用熱媒を循環させることによって
容器および水素吸蔵合金の顕熱を回収する。また、駆動
部４ａ、４ｂから熱交換後に排出される排気ガスは、排
ガス移動管１５ａ、１５ｂを通して外部温水発生器２０
に送られ、該発生器２０の熱交換器２３でタンク２１か
ら供給される水に熱を伝達し、温水化する。温水は、タ
ンク２１に戻され、適宜利用される。また、熱交換され
た廃熱ガスは、発生器２０から取り出され、適宜の方法
によって排気される。
ａ、２５ｂにおいて上記動作を交互に行うことによって
冷凍出力を連続して得ることができる。なお、冷熱出力
部２５ａ、２５ｂで動作を切り換える際に、弁３９を開
いて冷熱出力部２５ａ、２５ｂを顕熱回収管４０で連結
し、該出力部間で冷熱用熱媒を循環させることによって
容器および水素吸蔵合金の顕熱を回収する。また、駆動
部４ａ、４ｂから熱交換後に排出される排気ガスは、排
ガス移動管１５ａ、１５ｂを通して外部温水発生器２０
に送られ、該発生器２０の熱交換器２３でタンク２１か
ら供給される水に熱を伝達し、温水化する。温水は、タ
ンク２１に戻され、適宜利用される。また、熱交換され
た廃熱ガスは、発生器２０から取り出され、適宜の方法
によって排気される。
【００２７】上記のように、この冷凍装置では、比較的
温度の低い廃熱ガスにおいても冷凍出力を効率よく発生
させることができ、マイクロガスタービン発電装置に付
設すれば、全体としてエネルギ利用効率が非常に大きな
エネルギ発生装置を得ることができる。また、環境面に
おいても環境を害すことなく冷凍出力を得ることがで
き、環境性が優れたマイクロガスタービン発電装置と相
まって環境面においても優れた装置といえる。
温度の低い廃熱ガスにおいても冷凍出力を効率よく発生
させることができ、マイクロガスタービン発電装置に付
設すれば、全体としてエネルギ利用効率が非常に大きな
エネルギ発生装置を得ることができる。また、環境面に
おいても環境を害すことなく冷凍出力を得ることがで
き、環境性が優れたマイクロガスタービン発電装置と相
まって環境面においても優れた装置といえる。
【００２８】（実施形態２）次に、本発明装置の他の実
施形態を図２に基づいて説明する。なお、この実施形態
のマイクロガスタービン発電装置１００は、廃熱ガスと
給気との熱交換が行われておらず、発電装置１００から
排出される廃熱ガスは比較的温度が高いものである。な
お、この実施形態で上記実施形態１と同様の構成につい
ては同一の符号を付してその説明を省略または簡略化す
る。
施形態を図２に基づいて説明する。なお、この実施形態
のマイクロガスタービン発電装置１００は、廃熱ガスと
給気との熱交換が行われておらず、発電装置１００から
排出される廃熱ガスは比較的温度が高いものである。な
お、この実施形態で上記実施形態１と同様の構成につい
ては同一の符号を付してその説明を省略または簡略化す
る。
【００２９】ガスタービン発電装置１００には、該装置
１００から排出される排ガスを移動させる排気ダクト１
０２が設けられており、該ダクト１０２はボイラ５０に
接続されている。該ボイラ５０内には熱交換器が配置さ
れており、上記排気ダクト１０２から供給される廃熱ガ
スと水との間で熱交換して蒸気を発生させる。ボイラ５
０には該蒸気を外部に供給する蒸気管５２の一端が接続
されており、該蒸気管５２の他端は三方弁５３のポート
の一つに接続されている。該三方弁５３の他のポートの
一つは駆動部１０４ａの熱媒出入部の一つに接続され、
さらに他のポートは駆動部１０４ｂの熱媒出入部の一つ
に接続されている。また、駆動部１０４ａの他の熱媒出
入部は三方弁５４の一ポートに接続されており、該三方
弁５４の他ポートは蒸気廃棄管６０に接続され、さらに
他のポートは駆動部１０４ｂの他の熱媒出入部に接続さ
れている。また、駆動部１０４ａの一つの熱媒出入部
は、さらに三方弁５５の一ポートに接続されており、該
三方弁５５の他ポートはクーリングタワー１３の返流側
に接続され、さらに他のポートは駆動部１０４ｂの一つ
の熱媒出入部に接続されている。また、駆動部１０４ａ
の他の熱媒出入部はさらに、三方弁５６の一ポートに接
続されており、該三方弁５６の他のポートにはポンプ１
４を介してクーリングタワー１３の送流側が接続されて
おり、さらに他のポートは駆動部１０４ｂの他の熱媒出
入部に接続されている。
１００から排出される排ガスを移動させる排気ダクト１
０２が設けられており、該ダクト１０２はボイラ５０に
接続されている。該ボイラ５０内には熱交換器が配置さ
れており、上記排気ダクト１０２から供給される廃熱ガ
スと水との間で熱交換して蒸気を発生させる。ボイラ５
０には該蒸気を外部に供給する蒸気管５２の一端が接続
されており、該蒸気管５２の他端は三方弁５３のポート
の一つに接続されている。該三方弁５３の他のポートの
一つは駆動部１０４ａの熱媒出入部の一つに接続され、
さらに他のポートは駆動部１０４ｂの熱媒出入部の一つ
に接続されている。また、駆動部１０４ａの他の熱媒出
入部は三方弁５４の一ポートに接続されており、該三方
弁５４の他ポートは蒸気廃棄管６０に接続され、さらに
他のポートは駆動部１０４ｂの他の熱媒出入部に接続さ
れている。また、駆動部１０４ａの一つの熱媒出入部
は、さらに三方弁５５の一ポートに接続されており、該
三方弁５５の他ポートはクーリングタワー１３の返流側
に接続され、さらに他のポートは駆動部１０４ｂの一つ
の熱媒出入部に接続されている。また、駆動部１０４ａ
の他の熱媒出入部はさらに、三方弁５６の一ポートに接
続されており、該三方弁５６の他のポートにはポンプ１
４を介してクーリングタワー１３の送流側が接続されて
おり、さらに他のポートは駆動部１０４ｂの他の熱媒出
入部に接続されている。
【００３０】上記駆動部１０４ａ、１０４ｂは、水素吸
蔵合金容器１０５ａ、１０５ｂを有しており、該容器１
０５ａ、１０５ｂは、前記実施形態１と同様に冷熱発生
部２５ａ、２５ｂの水素吸蔵合金容器２６ａ、２６ｂに
水素移動路６ａ、６ｂによって接続されている。該容器
２６ａ、２６ｂは、熱媒３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１
ｂおよび弁制御回路を介して冷却水との熱交換器４５お
よび冷熱熱媒タンク４６に接続されている。
蔵合金容器１０５ａ、１０５ｂを有しており、該容器１
０５ａ、１０５ｂは、前記実施形態１と同様に冷熱発生
部２５ａ、２５ｂの水素吸蔵合金容器２６ａ、２６ｂに
水素移動路６ａ、６ｂによって接続されている。該容器
２６ａ、２６ｂは、熱媒３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１
ｂおよび弁制御回路を介して冷却水との熱交換器４５お
よび冷熱熱媒タンク４６に接続されている。
【００３１】以下に、本実施形態の装置の動作について
説明する。マイクロガスタービン発電装置１００で廃熱
ガスは、排気ダクト１０２を通してボイラ５０に導入さ
れ、ここで熱交換器によって水との間で熱交換され、そ
の後の廃熱ガスは排気される。熱交換器で熱交換された
水は蒸気になり、蒸気管５２を通し三方弁５３を介して
駆動部１０４ａに導入され、駆動部１０４ａを通過した
蒸気は三方弁５４を介して蒸気廃棄管６０より廃棄され
る。駆動部１０４ａでは、蒸気と容器１０５ａとの熱交
換によって容器１０５ａ内の水素吸蔵合金から水素が放
出され、該水素は前記実施形態１と同様に、水素移動路
６ａを通して冷熱発生部２５ａに移動し、低温側の再生
処理がなされる。一方、駆動部１０４ｂでは、クーリン
グタワー１３からポンプ１４を通して三方弁５６を介し
て冷却水が導入され、容器１０５ｂおよびその内部の水
素吸蔵合金が冷却される。冷却水は、その後、容器１０
５ｂの熱媒出入部から排出され、三方弁５４を介してク
ーリングタワー１３に返流される。容器１０５ａでは上
記冷却によって水素の吸引力が生じ、その結果、水素を
吸蔵している低温側の容器２６ｂから水素を放出させ、
この水素を高温側の容器１０５ｂ内の水素吸蔵合金で吸
蔵する。容器２６ｂでは上記水素の放出によって冷熱が
発生しており、この冷熱を実施形態１と同様に冷熱用熱
媒に伝達して冷熱利用部に供給する。駆動部１０４ａ、
１０４ｂ、冷熱発生部２５ａ、２５ｂでは、各三方弁５
３〜５６、３５〜３９の切換によって実施形態１と同様
に上記動作を交互に切り替えつつ繰り返して冷熱を連続
して取り出す。
説明する。マイクロガスタービン発電装置１００で廃熱
ガスは、排気ダクト１０２を通してボイラ５０に導入さ
れ、ここで熱交換器によって水との間で熱交換され、そ
の後の廃熱ガスは排気される。熱交換器で熱交換された
水は蒸気になり、蒸気管５２を通し三方弁５３を介して
駆動部１０４ａに導入され、駆動部１０４ａを通過した
蒸気は三方弁５４を介して蒸気廃棄管６０より廃棄され
る。駆動部１０４ａでは、蒸気と容器１０５ａとの熱交
換によって容器１０５ａ内の水素吸蔵合金から水素が放
出され、該水素は前記実施形態１と同様に、水素移動路
６ａを通して冷熱発生部２５ａに移動し、低温側の再生
処理がなされる。一方、駆動部１０４ｂでは、クーリン
グタワー１３からポンプ１４を通して三方弁５６を介し
て冷却水が導入され、容器１０５ｂおよびその内部の水
素吸蔵合金が冷却される。冷却水は、その後、容器１０
５ｂの熱媒出入部から排出され、三方弁５４を介してク
ーリングタワー１３に返流される。容器１０５ａでは上
記冷却によって水素の吸引力が生じ、その結果、水素を
吸蔵している低温側の容器２６ｂから水素を放出させ、
この水素を高温側の容器１０５ｂ内の水素吸蔵合金で吸
蔵する。容器２６ｂでは上記水素の放出によって冷熱が
発生しており、この冷熱を実施形態１と同様に冷熱用熱
媒に伝達して冷熱利用部に供給する。駆動部１０４ａ、
１０４ｂ、冷熱発生部２５ａ、２５ｂでは、各三方弁５
３〜５６、３５〜３９の切換によって実施形態１と同様
に上記動作を交互に切り替えつつ繰り返して冷熱を連続
して取り出す。
【００３２】（実施形態３）この実施形態は、駆動部と
冷熱発生部を多段（２段）に設けたものであり、各段の
駆動部および冷熱発生部は上記実施形態１、２と同様に
２対で構成されている。また、この実施形態では、前段
の駆動部および冷熱発生部は実施形態２と同様の構成を
有しており、後段の駆動部および冷熱発生部は実施形態
１と同様の構成を有している。以下に本実施形態３を具
体的に説明する。なお、本実施形態においても、前記実
施形態１、２と同様の構成については同一の符号を付し
てその説明を省略または簡略化する。この実施形態で
は、マイクロガスタービン発電装置１００で発生する比
較的高温の廃熱ガスは、ボイラ５０で熱交換され、該熱
交換によって発生した蒸気で前段の駆動部１０４ａまた
は駆動部１０４ｂの容器１０５ａまたは容器１０５ｂを
加熱して駆動部１０４ａ、１０４ｂを稼働させ、前段の
冷熱発生部２５ａまたは２５ｂで冷熱を発生させて冷熱
利用部に冷熱を供給する。さらに、上記ボイラ５０で熱
交換して温度が低下した廃熱ガスは、廃熱ガス供給管２
００によって後段の駆動部４ａまたは４ｂに送られ、一
方の駆動部で熱交換される。後段の駆動部で熱交換され
た廃熱ガスは、さらに温水発生器２０に送られ、ここで
熱交換されて温水を発生させた後、廃熱ガスは廃棄され
る。この実施形態では、多段に設けた駆動部と冷熱発生
部とによって冷熱を得ることができるの、高い効率で冷
熱を得ることができ、全体の効率が大幅に向上する。ま
た、この実施形態では、前段で廃熱ガスから蒸気を得
て、これによって前段の駆動部で間接的な熱交換により
駆動部を稼働させ、前段で熱交換した後の廃熱ガスは、
後段の駆動部で直接に熱交換して駆動部を稼働させてい
るので、廃熱ガスの熱エネルギを効果的に回収して利用
することを可能にしている。
冷熱発生部を多段（２段）に設けたものであり、各段の
駆動部および冷熱発生部は上記実施形態１、２と同様に
２対で構成されている。また、この実施形態では、前段
の駆動部および冷熱発生部は実施形態２と同様の構成を
有しており、後段の駆動部および冷熱発生部は実施形態
１と同様の構成を有している。以下に本実施形態３を具
体的に説明する。なお、本実施形態においても、前記実
施形態１、２と同様の構成については同一の符号を付し
てその説明を省略または簡略化する。この実施形態で
は、マイクロガスタービン発電装置１００で発生する比
較的高温の廃熱ガスは、ボイラ５０で熱交換され、該熱
交換によって発生した蒸気で前段の駆動部１０４ａまた
は駆動部１０４ｂの容器１０５ａまたは容器１０５ｂを
加熱して駆動部１０４ａ、１０４ｂを稼働させ、前段の
冷熱発生部２５ａまたは２５ｂで冷熱を発生させて冷熱
利用部に冷熱を供給する。さらに、上記ボイラ５０で熱
交換して温度が低下した廃熱ガスは、廃熱ガス供給管２
００によって後段の駆動部４ａまたは４ｂに送られ、一
方の駆動部で熱交換される。後段の駆動部で熱交換され
た廃熱ガスは、さらに温水発生器２０に送られ、ここで
熱交換されて温水を発生させた後、廃熱ガスは廃棄され
る。この実施形態では、多段に設けた駆動部と冷熱発生
部とによって冷熱を得ることができるの、高い効率で冷
熱を得ることができ、全体の効率が大幅に向上する。ま
た、この実施形態では、前段で廃熱ガスから蒸気を得
て、これによって前段の駆動部で間接的な熱交換により
駆動部を稼働させ、前段で熱交換した後の廃熱ガスは、
後段の駆動部で直接に熱交換して駆動部を稼働させてい
るので、廃熱ガスの熱エネルギを効果的に回収して利用
することを可能にしている。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマイクロ
ガスタービン廃熱ガスを用いたコジェネレーションシス
テムによれば、マイクロガスタービンと、高温側の水素
吸蔵合金容器を有し該容器における前記マイクロガスタ
ービン廃熱ガスおよび冷却用熱媒との直接または間接的
な熱交換により稼働して水素を吸放出する駆動部と、低
温側の水素吸蔵合金容器を有し前記駆動部の稼働に従っ
て該容器で水素を吸放出して冷熱を発生し、該冷熱を冷
熱用熱媒に伝えて外部に供給する冷熱出力部とを備えて
いるので、マイクロガスタービンで発生する廃熱ガスを
利用して安全かつ効率的に冷熱を得ることができ、効率
のよいコジェネレーションシステムを得ることができ
る。
ガスタービン廃熱ガスを用いたコジェネレーションシス
テムによれば、マイクロガスタービンと、高温側の水素
吸蔵合金容器を有し該容器における前記マイクロガスタ
ービン廃熱ガスおよび冷却用熱媒との直接または間接的
な熱交換により稼働して水素を吸放出する駆動部と、低
温側の水素吸蔵合金容器を有し前記駆動部の稼働に従っ
て該容器で水素を吸放出して冷熱を発生し、該冷熱を冷
熱用熱媒に伝えて外部に供給する冷熱出力部とを備えて
いるので、マイクロガスタービンで発生する廃熱ガスを
利用して安全かつ効率的に冷熱を得ることができ、効率
のよいコジェネレーションシステムを得ることができ
る。
【００３４】また、前記駆動部と冷熱出力部とを多段に
して、前段の駆動部との間で熱交換した廃熱ガスを、後
段の駆動部での熱交換に供して後段駆動部を稼働させる
ものとすれば、廃熱ガスをより有効に利用することがで
き、全体の効率が一層向上する。
して、前段の駆動部との間で熱交換した廃熱ガスを、後
段の駆動部での熱交換に供して後段駆動部を稼働させる
ものとすれば、廃熱ガスをより有効に利用することがで
き、全体の効率が一層向上する。
【図１】 本発明の一実施形態を示す全体システム図で
ある。
ある。
【図２】 同じく他の実施形態を示す全体システム図で
ある。
ある。
【図３】 同じくさらに他の実施形態を示す全体システ
ム図である。
ム図である。
１ ガスタービン発電装置 ２ 排気ダクト ３ａ 切り替え装置 ３ｂ 切り替え装置 ４ａ 駆動部 ４ｂ 駆動部 ５ａ 水素吸蔵合金容器 ５ｂ 水素吸蔵合金容器 １０ａ 冷却水管 １０ｂ 冷却水管 １３ クーリングタワー ２０ 温水発生器 ２１ タンク ２５ａ 冷熱発生部 ２５ｂ 冷熱発生部 ２６ａ 水素吸蔵合金容器 ２６ｂ 水素吸蔵合金容器 ４５ 熱交換器 ４６ 冷熱用熱媒タンク ５０ ボイラ １００ ガスタービン発電装置 １０２ 排気ダクト １０４ａ 駆動部 １０４ｂ 駆動部 １０５ａ 水素吸蔵合金容器 １０５ｂ 水素吸蔵合金容器 ２００ 廃熱ガス供給管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村井 正光 北海道室蘭市茶津町４番地 株式会社日本 製鋼所内 (72)発明者 三浦 立 神奈川県横浜市金沢区福浦２丁目２−１ 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 服部 公治 神奈川県横浜市金沢区福浦２丁目２−１ 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 竹田 晴信 神奈川県横浜市金沢区福浦２丁目２−１ 株式会社日本製鋼所内 Ｆターム(参考） 3L093 NN05 PP07 PP15 PP19
Claims (5)
- 【請求項１】 マイクロガスタービンと、高温側の水素
吸蔵合金容器を有し該容器と前記マイクロガスタービン
からの廃熱ガスおよび冷却用熱媒との直接または間接的
な熱交換により稼働して水素を吸放出する駆動部と、低
温側の水素吸蔵合金容器を有し前記駆動部の稼働に従っ
て該容器で水素を吸放出して冷熱を発生し、該冷熱を冷
熱用熱媒に伝えて外部に供給する冷熱出力部とを備えて
いることを特徴とするマイクロガスタービン廃熱ガスを
用いたコジェネレーションシステム - 【請求項２】 マイクロガスタービン廃熱ガスと前記高
温側容器との熱交換は、廃熱ガスの熱により発生させた
蒸気により間接的に行われることを特徴とする請求項１
記載のマイクロガスタービン廃熱ガスを用いたコジェネ
レーションシステム - 【請求項３】 前記駆動部と冷熱出力部とを多段に有し
ており、前段の駆動部との間で熱交換した廃熱ガスを、
後段の駆動部での熱交換に供して後段駆動部を稼働させ
ることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロ
ガスタービン廃熱ガスを用いたコジェネレーションシス
テム - 【請求項４】 マイクロガスタービンからの廃熱ガスと
前段の高温側容器との熱交換を、廃熱ガスの熱により発
生させた蒸気により間接的に行い、該熱交換後の廃熱ガ
スと後段の高温側容器との間で直接に熱交換することを
特徴とする請求項３記載のマイクロガスタービン廃熱ガ
スを用いたコジェネレーションシステム - 【請求項５】 駆動部で熱交換された後の廃熱ガスと熱
交換して温水を得る温水発生器を有することを特徴とす
る請求項１〜４のいずれかに記載のマイクロガスタービ
ン廃熱ガスを用いたコジェネレーションシステム
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| JP2000174319A JP3631107B2 (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | マイクロガスタービン廃熱ガスを用いたコジェネレーションシステム |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220026113A1 (en) * | 2018-12-11 | 2022-01-27 | Clean Planet Inc. | Heat utilization system and heat generating device |
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| ES2224809B1 (es) * | 2002-09-19 | 2006-11-01 | Icogen, S.A. | Dispositivo de generacion de frio y recuperacion de calor. |
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| US6758048B1 (en) * | 2003-01-27 | 2004-07-06 | General Electric Company | Microturbine-driven integrated air-conditioning system |
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| KR100644830B1 (ko) * | 2004-12-10 | 2006-11-15 | 엘지전자 주식회사 | 열병합 발전 시스템 |
| KR100755322B1 (ko) * | 2005-07-08 | 2007-09-05 | 엘지전자 주식회사 | 열병합 발전시스템 및 그의 전력제어방법 |
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| AU2010228129A1 (en) * | 2009-03-27 | 2011-10-20 | World Environmental Solutions Pty Ltd | A combined water extractor and electricity generator |
| GB2476475B (en) * | 2009-12-23 | 2014-03-12 | 2Oc | Data centre, and power and cooling system therefor |
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| US11041636B2 (en) * | 2017-06-27 | 2021-06-22 | Imby Energy, Inc. | Cogeneration systems and methods for generating heating and electricity |
| RU2747704C1 (ru) * | 2020-10-02 | 2021-05-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Когенерационная газотурбинная энергетическая установка |
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| US3668884A (en) * | 1970-05-05 | 1972-06-13 | William H Nebgen | Refrigeration system, heat recovery system, refrigerated gas compression system and brayton cycle system |
| US3943719A (en) * | 1975-02-26 | 1976-03-16 | Terry Lynn E | Hydride-dehydride power system and methods |
| US4161211A (en) * | 1975-06-30 | 1979-07-17 | International Harvester Company | Methods of and apparatus for energy storage and utilization |
| US4615177A (en) * | 1984-11-02 | 1986-10-07 | Adolph Coors Company | Solution heat pump apparatus and method |
| JP2539486B2 (ja) * | 1988-05-25 | 1996-10-02 | 株式会社日立製作所 | 蓄熱装置及びその運転方法 |
| US5477706A (en) * | 1991-11-19 | 1995-12-26 | Rocky Research | Heat transfer apparatus and methods for solid-vapor sorption systems |
| US4942734A (en) * | 1989-03-20 | 1990-07-24 | Kryos Energy Inc. | Cogeneration of electricity and liquid carbon dioxide by combustion of methane-rich gas |
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2000
- 2000-06-09 JP JP2000174319A patent/JP3631107B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-06-06 US US09/874,311 patent/US6519946B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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