JP3300780B1 - 内燃機関コジェネシステム - Google Patents
内燃機関コジェネシステムInfo
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- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
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- F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
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- F24F2203/1008—Rotary wheel comprising a by-pass channel
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Central Air Conditioning (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】熱効率の高く、また内燃機関の廃熱の利用効果
の高い内燃機関コジェネシステムを提供しようとするも
のである。 【解決手段】ガスタービン４に連結された発電機３とガ
スタービン４を囲むケーシング２内部に内燃機関の冷却
空気を流すブロア５を有する発電部１を備え、除湿ロー
ター１１を有する除湿部９を備えるとともに、ケーシン
グ２内部を通過して温度の上昇した冷却空気とガスター
ビンの排気ガスとを混合して除湿部９の脱着用熱風とす
るとともに、冷却空気と排気ガスとの混合率を制御する
ことによって脱着空気の温度を制御するようにした。
の高い内燃機関コジェネシステムを提供しようとするも
のである。 【解決手段】ガスタービン４に連結された発電機３とガ
スタービン４を囲むケーシング２内部に内燃機関の冷却
空気を流すブロア５を有する発電部１を備え、除湿ロー
ター１１を有する除湿部９を備えるとともに、ケーシン
グ２内部を通過して温度の上昇した冷却空気とガスター
ビンの排気ガスとを混合して除湿部９の脱着用熱風とす
るとともに、冷却空気と排気ガスとの混合率を制御する
ことによって脱着空気の温度を制御するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば小型のガ
スタービンと発電機とを組み合わせて発電し、さらにガ
スタービンの廃熱を用いるようにした内燃機関コジェネ
システムに関するものである。
スタービンと発電機とを組み合わせて発電し、さらにガ
スタービンの廃熱を用いるようにした内燃機関コジェネ
システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関コジェネシステムは内燃機関を
用いて発電するものであって、さらに内燃機関の廃熱を
利用することによって高い熱効率を得るものである。つ
まり内燃機関特にガスタービンでは２００℃以上の高温
の排ガスを排出するため、この排ガスをボイラーの熱源
として利用することによって温水を得るようにしてい
る。
用いて発電するものであって、さらに内燃機関の廃熱を
利用することによって高い熱効率を得るものである。つ
まり内燃機関特にガスタービンでは２００℃以上の高温
の排ガスを排出するため、この排ガスをボイラーの熱源
として利用することによって温水を得るようにしてい
る。
【０００３】従って燃料の持つ燃焼エネルギーを１００
％とした場合に、発電によって得られる電気エネルギー
は大体２５％〜３５％程度であるが、排気ガスの熱を温
水の供給などに利用することによってトータルのエネル
ギー効率が７０％程度になるというものである。
％とした場合に、発電によって得られる電気エネルギー
は大体２５％〜３５％程度であるが、排気ガスの熱を温
水の供給などに利用することによってトータルのエネル
ギー効率が７０％程度になるというものである。
【０００４】つまり発電機の発生する電力のみを利用す
る場合と比較して、温水を供給することによって格段の
熱効率を得ることができるものである。
る場合と比較して、温水を供給することによって格段の
熱効率を得ることができるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし熱効率をさらに
向上させるのは困難であり、また内燃機関の廃熱の利用
が温水供給であると、夏場は利用価値が低く場合によっ
ては温水を廃棄しているため、現実的には電気エネルギ
ーしか利用できず、結局熱効率が２５％〜３５％程度に
なるという問題がある。
向上させるのは困難であり、また内燃機関の廃熱の利用
が温水供給であると、夏場は利用価値が低く場合によっ
ては温水を廃棄しているため、現実的には電気エネルギ
ーしか利用できず、結局熱効率が２５％〜３５％程度に
なるという問題がある。
【０００６】本発明は特に熱効率の優れ、またエネルギ
ーの利用効果の高い内燃機関コジェネシステムを提供し
ようとするものである。
ーの利用効果の高い内燃機関コジェネシステムを提供し
ようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本件発明は以上のような
課題を解決するため、内燃機関に連結された発電機と内
燃機関を囲むケーシング内部に内燃機関の冷却空気を流
すようにした発電部を備え、乾燥空気をつくる湿気吸着
剤の水分を熱風脱着するようにした除湿部を備えるとと
もに、ケーシング内部を通過して温度の上昇した冷却空
気と内燃機関の排ガスとを混合して除湿部の脱着用熱風
とするとともに、内燃機関の冷却空気と内燃機関の排ガ
スとの混合率を調節することによって脱着用熱風の温度
を制御するようにした。
課題を解決するため、内燃機関に連結された発電機と内
燃機関を囲むケーシング内部に内燃機関の冷却空気を流
すようにした発電部を備え、乾燥空気をつくる湿気吸着
剤の水分を熱風脱着するようにした除湿部を備えるとと
もに、ケーシング内部を通過して温度の上昇した冷却空
気と内燃機関の排ガスとを混合して除湿部の脱着用熱風
とするとともに、内燃機関の冷却空気と内燃機関の排ガ
スとの混合率を調節することによって脱着用熱風の温度
を制御するようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は
内燃機関に連結された発電機とを有し、さらに内燃機関
を囲むケーシングを有し、ケーシング内部に内燃機関の
冷却空気を流すようにした発電部を備え、湿気吸着剤に
よって空気を乾燥させるとともに湿気吸着剤の水分を熱
風脱着するようにした除湿部を備えるとともに、ケーシ
ング内部を通過して温度の上昇した冷却空気と内燃機関
の排ガスとを混合して除湿部の脱着用熱風とするととも
に混合率を調節することによって脱着用熱風の温度を制
御するようにしたものであり、内燃機関の排ガスのみで
なく内燃機関の発生する熱を殆ど全て回収エネルギーと
して利用するだけでなく、外部に熱風を捨てることなく
脱着用熱風の温度を制御できエネルギー利用効率が高い
という作用を有する。
内燃機関に連結された発電機とを有し、さらに内燃機関
を囲むケーシングを有し、ケーシング内部に内燃機関の
冷却空気を流すようにした発電部を備え、湿気吸着剤に
よって空気を乾燥させるとともに湿気吸着剤の水分を熱
風脱着するようにした除湿部を備えるとともに、ケーシ
ング内部を通過して温度の上昇した冷却空気と内燃機関
の排ガスとを混合して除湿部の脱着用熱風とするととも
に混合率を調節することによって脱着用熱風の温度を制
御するようにしたものであり、内燃機関の排ガスのみで
なく内燃機関の発生する熱を殆ど全て回収エネルギーと
して利用するだけでなく、外部に熱風を捨てることなく
脱着用熱風の温度を制御できエネルギー利用効率が高い
という作用を有する。
【０００９】
【実施例】以下本発明の内燃機関コジェネシステムの実
施例１について図に沿って詳細に説明する。
施例１について図に沿って詳細に説明する。
【００１０】１は発電部であり、発電部１全体を囲むケ
ーシング２、発電機３、ガスタービン４、冷却ブロア５
などより構成されている。ここで発電機３はガスタービ
ン４と連結され、ガスタービン４の回転によって発電を
行う。
ーシング２、発電機３、ガスタービン４、冷却ブロア５
などより構成されている。ここで発電機３はガスタービ
ン４と連結され、ガスタービン４の回転によって発電を
行う。
【００１１】ガスタービン４は圧縮機Ｃ、タービンＴ、
熱交換器Ｒより構成され、圧縮機Ｃによって圧縮された
空気が熱交換器Ｒによって熱せられ、タービンＴに入
る。タービンＴの入口で天然ガスなどの燃料が高圧・高
温の空気と混合されて燃焼し、タービンＴに駆動力を与
える。
熱交換器Ｒより構成され、圧縮機Ｃによって圧縮された
空気が熱交換器Ｒによって熱せられ、タービンＴに入
る。タービンＴの入口で天然ガスなどの燃料が高圧・高
温の空気と混合されて燃焼し、タービンＴに駆動力を与
える。
【００１２】タービンＴを出た高温の排ガスは、熱交換
器Ｒで圧縮機Ｃを出た空気に熱を与え、排ガス排出口６
より排出される。この時の排ガスの温度は約２８０℃で
ある。
器Ｒで圧縮機Ｃを出た空気に熱を与え、排ガス排出口６
より排出される。この時の排ガスの温度は約２８０℃で
ある。
【００１３】またケーシング２内には冷却ブロア５によ
って外気が取り入れられ、ガスタービン４や発電機３等
は外気によって冷却される。ガスタービン４や発電機３
を冷却した空気は外気温度に対して約３０℃温度が上昇
し、冷却空気排出口７より排出される。
って外気が取り入れられ、ガスタービン４や発電機３等
は外気によって冷却される。ガスタービン４や発電機３
を冷却した空気は外気温度に対して約３０℃温度が上昇
し、冷却空気排出口７より排出される。
【００１４】排ガスの温度は約２８０℃と高温であるた
め排ガス排出口６の温度も２００℃以上に上昇する。そ
こで安全のために排ガス排出口６の廻りを冷却空気排出
口７によって囲んでいる。つまり排ガス排出口６と冷却
空気排出口７は同軸状に形成されている。
め排ガス排出口６の温度も２００℃以上に上昇する。そ
こで安全のために排ガス排出口６の廻りを冷却空気排出
口７によって囲んでいる。つまり排ガス排出口６と冷却
空気排出口７は同軸状に形成されている。
【００１５】８はミキシングチャンバーであり、排ガス
排出口６からの排ガスと冷却空気排出口７からの空気を
混合するものである。このミキシングチャンバー８の出
口は除湿部９の再生ゾーン１０に接続されている。
排出口６からの排ガスと冷却空気排出口７からの空気を
混合するものである。このミキシングチャンバー８の出
口は除湿部９の再生ゾーン１０に接続されている。
【００１６】除湿部９は例えば特許出願公告平成１年第
２５６１４号公報に開示されたものであり、除湿部９に
はシリカゲルなどの湿気吸着剤が担持されたハニカム状
（蜂の巣状）除湿ロータ１１が設けられている。除湿部
９は吸着ゾーン１２及び再生ゾーン１０に分割されてい
る。また除湿ローター１１はモーター（図示せず）によ
って回転駆動される。
２５６１４号公報に開示されたものであり、除湿部９に
はシリカゲルなどの湿気吸着剤が担持されたハニカム状
（蜂の巣状）除湿ロータ１１が設けられている。除湿部
９は吸着ゾーン１２及び再生ゾーン１０に分割されてい
る。また除湿ローター１１はモーター（図示せず）によ
って回転駆動される。
【００１７】１３、１４はそれぞれブロアであり、ブロ
ア１３は除湿部９の再生ゾーン１０の空気を吸い出すよ
う、吸い込み側が再生ゾーン１０に連結されている。ブ
ロア１４は例えば室内の空気を吸い込み、除湿部９の吸
着ゾーン１２へ送るものである。１８は温度センサーで
あり、例えば熱電対などである。１９は制御回路であり
温度センサー１８の出力信号によってブロア１３の出力
を変化させるものである。
ア１３は除湿部９の再生ゾーン１０の空気を吸い出すよ
う、吸い込み側が再生ゾーン１０に連結されている。ブ
ロア１４は例えば室内の空気を吸い込み、除湿部９の吸
着ゾーン１２へ送るものである。１８は温度センサーで
あり、例えば熱電対などである。１９は制御回路であり
温度センサー１８の出力信号によってブロア１３の出力
を変化させるものである。
【００１８】制御回路１９は図４に示す構成である。つ
まり温度センサー１８の出力信号はアナログ／ディジタ
ル変換回路（以下Ａ／Ｄと書く）２０に入り、温度セン
サー１８の周囲温度に応じたディジタル信号がＡ／Ｄ２
０より出力される。２１はインバーターでありＡ／Ｄ２
０の出力信号に応じてブロア１３の出力を制御する。
まり温度センサー１８の出力信号はアナログ／ディジタ
ル変換回路（以下Ａ／Ｄと書く）２０に入り、温度セン
サー１８の周囲温度に応じたディジタル信号がＡ／Ｄ２
０より出力される。２１はインバーターでありＡ／Ｄ２
０の出力信号に応じてブロア１３の出力を制御する。
【００１９】本発明の実施例１は以上のような構成より
なり、以下その動作について説明する。先ずガスタービ
ン４に燃料を送りガスタービン４を起動する。これによ
って発電機３は発電を開始する。発電機３は燃料が燃焼
し発生したエネルギーの約２８％の電力を発生する。
なり、以下その動作について説明する。先ずガスタービ
ン４に燃料を送りガスタービン４を起動する。これによ
って発電機３は発電を開始する。発電機３は燃料が燃焼
し発生したエネルギーの約２８％の電力を発生する。
【００２０】タービンＴを出た高温の空気は熱交換器Ｒ
で圧縮機Ｃを出た空気と熱交換して約２８０℃まで温度
が下がり、排ガス排出口６から発電部１外に出る。この
排ガス排気口６から外に出る排ガスは、燃料が燃焼し発
生したエネルギーの約５７％のエネルギーを有してい
る。
で圧縮機Ｃを出た空気と熱交換して約２８０℃まで温度
が下がり、排ガス排出口６から発電部１外に出る。この
排ガス排気口６から外に出る排ガスは、燃料が燃焼し発
生したエネルギーの約５７％のエネルギーを有してい
る。
【００２１】また冷却ブロア５によって外気がケーシン
グ２内に送られ、ガスタービン４や発電機３が冷却され
る。つまり外気はガスタービン４や発電機３の熱を奪
い、温度が３０℃程度上昇して冷却空気排出口７から排
出される。この時に冷却空気排出口７から排出される空
気は燃料が燃焼し発生したエネルギーの約１０％のエネ
ルギーを有している。
グ２内に送られ、ガスタービン４や発電機３が冷却され
る。つまり外気はガスタービン４や発電機３の熱を奪
い、温度が３０℃程度上昇して冷却空気排出口７から排
出される。この時に冷却空気排出口７から排出される空
気は燃料が燃焼し発生したエネルギーの約１０％のエネ
ルギーを有している。
【００２２】排ガス排出口６から外に出る排ガスと冷却
空気排出口７から排出される空気とはミキシングチャン
バー８内で混合されて、約１４０℃程度の空気となり、
ブロア１３によって除湿部９の再生ゾーン１０に入る。
空気排出口７から排出される空気とはミキシングチャン
バー８内で混合されて、約１４０℃程度の空気となり、
ブロア１３によって除湿部９の再生ゾーン１０に入る。
【００２３】この約１４０℃の空気によって除湿ロータ
ー１１は吸着した湿気を脱着され、除湿ローター１１の
脱着された部分は吸着ゾーン１２に移動して室内などの
空気を除湿する。
ー１１は吸着した湿気を脱着され、除湿ローター１１の
脱着された部分は吸着ゾーン１２に移動して室内などの
空気を除湿する。
【００２４】つまり、発電に寄与しなかったエネルギー
のうち排ガスの有するエネルギー５７％及び冷却空気の
有するエネルギー１０％が除湿ローター１１の脱着に用
いられ、これによってそのエネルギーがガスタービンコ
ジェネシステムを設置した病院や事業所などの室内の除
湿に用いられることになる。
のうち排ガスの有するエネルギー５７％及び冷却空気の
有するエネルギー１０％が除湿ローター１１の脱着に用
いられ、これによってそのエネルギーがガスタービンコ
ジェネシステムを設置した病院や事業所などの室内の除
湿に用いられることになる。
【００２５】日本の夏の気象条件は高温・多湿であり、
冷房時には冷凍機の消費エネルギーの約６０％は潜熱負
荷で消費される。つまり、冷房時に冷房装置のエバポレ
ーターに室内空気中の水分が結露することによって室内
空気は除湿されるが、水が結露する時に潜熱負荷が発生
する。
冷房時には冷凍機の消費エネルギーの約６０％は潜熱負
荷で消費される。つまり、冷房時に冷房装置のエバポレ
ーターに室内空気中の水分が結露することによって室内
空気は除湿されるが、水が結露する時に潜熱負荷が発生
する。
【００２６】従って、室内空気が除湿部９によって除湿
されていると、冷房装置の負荷は顕熱負荷のみとなり、
冷房装置の消費エネルギーが半分以下になる。つまり発
電に寄与しなかったエネルギー７２％の内、６７％が除
湿に用いられ冷房装置の負荷を減少させる。特に、夏場
に利用価値のなかった余熱を有効に利用できるため、実
質的な省エネルギー効果が高い。
されていると、冷房装置の負荷は顕熱負荷のみとなり、
冷房装置の消費エネルギーが半分以下になる。つまり発
電に寄与しなかったエネルギー７２％の内、６７％が除
湿に用いられ冷房装置の負荷を減少させる。特に、夏場
に利用価値のなかった余熱を有効に利用できるため、実
質的な省エネルギー効果が高い。
【００２７】ここで本装置の設置施設の使用電力が少な
く、発電機３の発電電力が少なくなった場合、排ガスの
量も少なくなる。このためミキシングチャンバー８内の
気体の温度が低下する。すると温度センサー１８が温度
の低下を検出し、Ａ／Ｄ２０によって作られるディジタ
ル信号を受けてインバーター２１がブロア１３の出力を
低下させる。すると排ガスの量はガスタービン４の出力
で定まるので、冷却空気の量が低下する。つまり冷却空
気に対する排ガスの混合率は排ガスの量が少なくなって
も一定になり、ミキシングチャンバー８内を通過する気
体の温度が一定になる。つまり制御回路１９の作用によ
って脱着空気の温度は一定になる。
く、発電機３の発電電力が少なくなった場合、排ガスの
量も少なくなる。このためミキシングチャンバー８内の
気体の温度が低下する。すると温度センサー１８が温度
の低下を検出し、Ａ／Ｄ２０によって作られるディジタ
ル信号を受けてインバーター２１がブロア１３の出力を
低下させる。すると排ガスの量はガスタービン４の出力
で定まるので、冷却空気の量が低下する。つまり冷却空
気に対する排ガスの混合率は排ガスの量が少なくなって
も一定になり、ミキシングチャンバー８内を通過する気
体の温度が一定になる。つまり制御回路１９の作用によ
って脱着空気の温度は一定になる。
【００２８】反対に発電機３の発電電力が増加した場合
には、排気口６から送り出される排ガスの量が多くな
り、ミキシングチャンバー８を通過する気体の温度が上
昇する。この温度を温度センサー１８が検出し、インバ
ーター２１がブロア１３の出力を増加させ、冷却空気の
量を増大させミキシングチャンバー８を通過する気体の
温度を低下させる。
には、排気口６から送り出される排ガスの量が多くな
り、ミキシングチャンバー８を通過する気体の温度が上
昇する。この温度を温度センサー１８が検出し、インバ
ーター２１がブロア１３の出力を増加させ、冷却空気の
量を増大させミキシングチャンバー８を通過する気体の
温度を低下させる。
【００２９】このように本発明のものは、除湿ローター
１１の脱着空気の温度を一定にするために排ガスと冷却
空気との混合比率を調整しているため、常にガスタービ
ン４から排出される廃熱を殆ど全て用いることができ、
エネルギーの無駄がない。
１１の脱着空気の温度を一定にするために排ガスと冷却
空気との混合比率を調整しているため、常にガスタービ
ン４から排出される廃熱を殆ど全て用いることができ、
エネルギーの無駄がない。
【００３０】天然ガスやプロパンガスを用いたガスター
ビンは排ガス中に含まれる炭化水素や一酸化炭素等の有
害物質が少なく、問題無く排ガスを直接除湿ローター１
１の脱着に用いることができる。しかし、格別に室内の
空気に清浄性が求められる場合には以下説明の実施例２
を用いることができる。
ビンは排ガス中に含まれる炭化水素や一酸化炭素等の有
害物質が少なく、問題無く排ガスを直接除湿ローター１
１の脱着に用いることができる。しかし、格別に室内の
空気に清浄性が求められる場合には以下説明の実施例２
を用いることができる。
【００３１】図２は実施例２のフロー図であり、図１の
実施例１のものと発電部１、ケーシング２、発電機３、
ガスタービン４、冷却ブロア５、排ガス排出口６、冷却
空気排出口７、ミキシングチャンバー８、除湿部９、再
生ゾーン１０、除湿ロータ１１、吸着ゾーン１２、ブロ
ア１３，１４については共通であり、冗長性を避けるた
め重複した説明を省略する。
実施例１のものと発電部１、ケーシング２、発電機３、
ガスタービン４、冷却ブロア５、排ガス排出口６、冷却
空気排出口７、ミキシングチャンバー８、除湿部９、再
生ゾーン１０、除湿ロータ１１、吸着ゾーン１２、ブロ
ア１３，１４については共通であり、冗長性を避けるた
め重複した説明を省略する。
【００３２】この実施例２のものは、排ガス排出口６か
ら出た排ガスと大気との熱交換を行う熱交換器１５を設
けている。そして熱交換器１５を通過した高温になった
空気をミキシングチャンバー８に導くようにしている。
ら出た排ガスと大気との熱交換を行う熱交換器１５を設
けている。そして熱交換器１５を通過した高温になった
空気をミキシングチャンバー８に導くようにしている。
【００３３】そしてこの実施例２のものも上記実施例１
のものと同様、発電機３の発電電力が低下した場合には
温度センサー１８と制御回路１９との作用によってブロ
ア１３の出力が低下し、熱交換器１５を通過する空気の
量とともに冷却空気の量が減少し、除湿ローター１１の
脱着空気の温度が一定になる。
のものと同様、発電機３の発電電力が低下した場合には
温度センサー１８と制御回路１９との作用によってブロ
ア１３の出力が低下し、熱交換器１５を通過する空気の
量とともに冷却空気の量が減少し、除湿ローター１１の
脱着空気の温度が一定になる。
【００３４】また反対に発電機３の発電電力が高くなっ
た場合にも温度センサー１８と制御回路１９との作用に
よってブロア１３の出力が増大し、熱交換器１５を通過
する空気の量と冷却空気の量が増加し、除湿ローター１
１の脱着空気の温度が一定になる。
た場合にも温度センサー１８と制御回路１９との作用に
よってブロア１３の出力が増大し、熱交換器１５を通過
する空気の量と冷却空気の量が増加し、除湿ローター１
１の脱着空気の温度が一定になる。
【００３５】ここで熱交換器１５としては、互いに独立
し熱伝導のある２つの空気通路が互いに直交する直交形
熱交換器や２つの空気通路が互いに平行な対向流形熱交
換器が適する。一般にこのような熱交換器の熱交換効率
は６０〜７０％あり、排ガスの有するエネルギー（投入
エネルギーの５７％）の６０〜７０％及び冷却空気の有
するエネルギー（投入エネルギーの１０％）を除湿に用
いることができる。
し熱伝導のある２つの空気通路が互いに直交する直交形
熱交換器や２つの空気通路が互いに平行な対向流形熱交
換器が適する。一般にこのような熱交換器の熱交換効率
は６０〜７０％あり、排ガスの有するエネルギー（投入
エネルギーの５７％）の６０〜７０％及び冷却空気の有
するエネルギー（投入エネルギーの１０％）を除湿に用
いることができる。
【００３６】以上説明の実施例２のものはブロア１３の
出力が変化した場合に熱交換器１５を通過する空気の量
と冷却空気の量の両方が変化するようになっていたが、
熱交換器１５の空気の流通路あるいは冷却空気の流通路
の何れかあるいは両方にダンパーなどの流量調節手段を
設けて、ブロア１３の出力が変化した場合に何れかの流
量のみが変化するようにしてもよい。
出力が変化した場合に熱交換器１５を通過する空気の量
と冷却空気の量の両方が変化するようになっていたが、
熱交換器１５の空気の流通路あるいは冷却空気の流通路
の何れかあるいは両方にダンパーなどの流量調節手段を
設けて、ブロア１３の出力が変化した場合に何れかの流
量のみが変化するようにしてもよい。
【００３７】以上の実施例１及び２では、除湿部９を出
た空気をそのまま室内に戻すようにしていた。空気が除
湿ローター１１を通過する際、空気中の湿気が除湿ロー
ター１１に吸着され吸着熱を発するため、これらの実施
例の場合除湿部９から供給される乾燥空気の温度が高
い。
た空気をそのまま室内に戻すようにしていた。空気が除
湿ローター１１を通過する際、空気中の湿気が除湿ロー
ター１１に吸着され吸着熱を発するため、これらの実施
例の場合除湿部９から供給される乾燥空気の温度が高
い。
【００３８】そこで除湿部９から供給される乾燥空気を
冷却して室内に供給する実施例３について以下説明す
る。図３は本発明の実施例３の要部のみを表したもので
ある。つまり実施例３のものは、図１の実施例１のもの
と発電部１、ケーシング２、発電機３、ガスタービン
４、冷却ブロア５、排ガス排出口６、冷却空気排出口
７、ミキシングチャンバー８、除湿部９、再生ゾーン１
０、除湿ロータ１１、吸着ゾーン１２、ブロア１３，１
４については共通であり、図２の実施例２のものとはさ
らに熱交換器１５について共通であり、発電部１、ケー
シング２、発電機３、ガスタービン４、冷却ブロア５、
排ガス排出口６、冷却空気排出口７、熱交換器１５につ
いては図示を省略し、冗長性を避けるため重複した説明
を省略する。
冷却して室内に供給する実施例３について以下説明す
る。図３は本発明の実施例３の要部のみを表したもので
ある。つまり実施例３のものは、図１の実施例１のもの
と発電部１、ケーシング２、発電機３、ガスタービン
４、冷却ブロア５、排ガス排出口６、冷却空気排出口
７、ミキシングチャンバー８、除湿部９、再生ゾーン１
０、除湿ロータ１１、吸着ゾーン１２、ブロア１３，１
４については共通であり、図２の実施例２のものとはさ
らに熱交換器１５について共通であり、発電部１、ケー
シング２、発電機３、ガスタービン４、冷却ブロア５、
排ガス排出口６、冷却空気排出口７、熱交換器１５につ
いては図示を省略し、冗長性を避けるため重複した説明
を省略する。
【００３９】図３の実施例３のものは図１、図２の実施
例１，２と比較して、実施例１，２のものはブロア１４
の吸い込み側が室内に連通しているのに対し、ブロア１
４の吸い込み側を大気に開放している。
例１，２と比較して、実施例１，２のものはブロア１４
の吸い込み側が室内に連通しているのに対し、ブロア１
４の吸い込み側を大気に開放している。
【００４０】図３において１６は直交形熱交換器であ
り、その一方の通路には室内からの空気を通し、他方の
通路には除湿部９の吸着ゾーン１２からの空気を通す。
また一方の通路の出口は大気に開放し、他方の通路の出
口は室内と連通する。１７は水スプレーであり、直交形
熱交換器１６の一方の通路に入る室内からの空気に水を
噴霧するものである。
り、その一方の通路には室内からの空気を通し、他方の
通路には除湿部９の吸着ゾーン１２からの空気を通す。
また一方の通路の出口は大気に開放し、他方の通路の出
口は室内と連通する。１７は水スプレーであり、直交形
熱交換器１６の一方の通路に入る室内からの空気に水を
噴霧するものである。
【００４１】室内からの直交形熱交換器１６の一方の通
路に入る空気は水スプレー１７によって水を噴霧され、
水の気化熱によって温度が低下する。すでに説明のとお
り、除湿部９の吸着ゾーン１２からの乾燥空気は温度が
上昇しているが、直交形熱交換器１６を通過するときに
温度の低下した室内からの空気と熱交換をして冷却さ
れ、低温乾燥空気となって室内に供給される。
路に入る空気は水スプレー１７によって水を噴霧され、
水の気化熱によって温度が低下する。すでに説明のとお
り、除湿部９の吸着ゾーン１２からの乾燥空気は温度が
上昇しているが、直交形熱交換器１６を通過するときに
温度の低下した室内からの空気と熱交換をして冷却さ
れ、低温乾燥空気となって室内に供給される。
【００４２】この実施例３のものは、室内の空気は直交
形熱交換器１６の一方の通路から大気に放出され、大気
がブロア１４、吸着ゾーン１２、直交形熱交換器１６の
他方の通路を通って室内に供給される。つまり常時新鮮
空気が供給される。
形熱交換器１６の一方の通路から大気に放出され、大気
がブロア１４、吸着ゾーン１２、直交形熱交換器１６の
他方の通路を通って室内に供給される。つまり常時新鮮
空気が供給される。
【００４３】以上の実施例１〜３では内燃機関としてガ
スタービンを用いる例を示した。
スタービンを用いる例を示した。
【００４４】
【発明の効果】本発明の内燃機関コジェネシステムは上
記の如く構成したので、内燃機関の放出する廃熱の内、
排ガスの持つ廃熱だけでなく内燃機関を冷却した冷却空
気の廃熱までも利用することができ、極めて高い熱効率
を期待することができるものである。
記の如く構成したので、内燃機関の放出する廃熱の内、
排ガスの持つ廃熱だけでなく内燃機関を冷却した冷却空
気の廃熱までも利用することができ、極めて高い熱効率
を期待することができるものである。
【００４５】さらに本発明の内燃機関コジェネシステム
は、内燃機関の廃熱の利用先として、吸着式の除湿部の
吸着剤脱着熱としているため、特に夏場のように廃熱が
豊富に取れる時期に冷房装置の負荷を軽減することがで
きる。これは夏場に電力消費が集中し、そのために大き
な電力供給インフラを必要とする我が国において、イン
フラを小さくすることができ、社会に対する貢献度が大
きなものである。
は、内燃機関の廃熱の利用先として、吸着式の除湿部の
吸着剤脱着熱としているため、特に夏場のように廃熱が
豊富に取れる時期に冷房装置の負荷を軽減することがで
きる。これは夏場に電力消費が集中し、そのために大き
な電力供給インフラを必要とする我が国において、イン
フラを小さくすることができ、社会に対する貢献度が大
きなものである。
【００４６】また、本発明のもの除湿部によって供給さ
れる乾燥空気を冷却して供給することができるため、冷
房装置としての機能を期待することができ、エネルギー
源として電気エネルギーはブロアに消費されるものだけ
であり、殆ど内燃機関の廃熱だけで室内を快適な空気条
件にすることができる。
れる乾燥空気を冷却して供給することができるため、冷
房装置としての機能を期待することができ、エネルギー
源として電気エネルギーはブロアに消費されるものだけ
であり、殆ど内燃機関の廃熱だけで室内を快適な空気条
件にすることができる。
【００４７】特に発電機の発電電力にかかわらず除湿ロ
ーターの脱着空気の温度が一定になるため、発電機から
の廃熱量が減少した場合であっても除湿能力が大きく減
少することがなく、除湿された乾燥空気を供給される部
屋の湿度条件が大きく変動することはない。
ーターの脱着空気の温度が一定になるため、発電機から
の廃熱量が減少した場合であっても除湿能力が大きく減
少することがなく、除湿された乾燥空気を供給される部
屋の湿度条件が大きく変動することはない。
【図１】本発明の内燃機関コジェネシステムの実施例１
を示すフロー図である。
を示すフロー図である。
【図２】本発明の内燃機関コジェネシステムの実施例２
を示すフロー図である。
を示すフロー図である。
【図３】本発明の内燃機関コジェネシステムの実施例３
を示すフロー図である。
を示すフロー図である。
【図４】本発明に用いられる制御回路のブロック図であ
る。
る。
１ 発電部 ２ ケーシング ３ 発電機 ４ ガスタービン ５ 冷却ブロア ６ 排ガス排出口 ７ 冷却空気排出口 ８ ミキシングチャンバー ９ 除湿部 １０ 再生ゾーン １１ 除湿ロータ １２ 吸着ゾーン １３、１４ ブロア １５ 熱交換器 １６ 直交形熱交換器 １７ 水スプレー １８ 温度センサー １９ 制御回路 ２０ Ａ／Ｄ ２１ インバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｋ 17/04 Ｆ０１Ｋ 17/04 Ｚ Ｆ０２Ｃ 6/18 Ｆ０２Ｃ 6/18 Ｚ 7/105 7/105 Ｆ２４Ｆ 3/14 Ｆ２４Ｆ 3/14 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02G 5/04 B01D 53/26 101 F01D 25/12 F01K 17/04 F02C 6/18 F02C 7/105 F24F 3/14
Claims (4)
- 【請求項１】ガスタービンと前記ガスタービンに連結さ
れた発電機とを有し、さらに前記ガスタービンを囲むケ
ーシングを有し、前記ケーシング内部に前記ガスタービ
ンの冷却空気を流すようにした発電部を備え、湿気吸着
剤によって空気を乾燥させるとともに前記湿気吸着剤の
水分を熱風脱着するようにした除湿部を備えるととも
に、前記ケーシング内部を通過して温度の上昇した冷却
空気と前記ガスタービンの排ガスとを混合して前記除湿
部の脱着用熱風とするとともに、前記ガスタービンの排
ガスと前記ガスタービンの冷却空気との混合率を冷却空
気の量を変化させて調節することによって前記除湿部の
脱着用熱風の温度を制御するようにしたことを特徴とす
る内燃機関コジェネシステム。 - 【請求項２】ガスタービンと前記ガスタービンに連結さ
れた発電機とを有し、さらに前記ガスタービンを囲むケ
ーシングを有し、前記ケーシング内部に前記ガスタービ
ンの冷却空気を流すようにした発電部を備え、湿気吸着
剤によって空気を乾燥させるとともに前記湿気吸着剤の
水分を熱風脱着するようにした除湿部を備えるととも
に、前記ガスタービンの排ガスと熱交換して高温になっ
た空気と前記ケーシング内部を通過して温度の上昇した
冷却空気とを混合して前記除湿部の脱着用熱風とすると
ともに、前記ガスタービンの排ガスと熱交換して高温に
なった空気と前記ケーシング内部を通過して温度の上昇
した冷却空気との混合率あるいは前記ガスタービンの排
ガスと熱交換する空気の流量を調節することによって前
記除湿部の脱着用熱風の温度を制御するようにしたこと
を特徴とする内燃機関コジェネシステム。 - 【請求項３】除湿部は湿気吸着剤を担持したハニカムロ
ーターを有するものである請求項１あるいは請求項２記
載の内燃機関コジェネシステム。 - 【請求項４】除湿部から供給される乾燥空気を冷却して
室内へ供給するようにした請求項１あるいは請求項２記
載の内燃機関コジェネシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128719A JP3300780B1 (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | 内燃機関コジェネシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128719A JP3300780B1 (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | 内燃機関コジェネシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3300780B1 true JP3300780B1 (ja) | 2002-07-08 |
| JP2002322947A JP2002322947A (ja) | 2002-11-08 |
Family
ID=18977376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001128719A Expired - Fee Related JP3300780B1 (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | 内燃機関コジェネシステム |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3300780B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114100325A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 华能重庆两江燃机发电有限责任公司 | 一种燃气轮机透平转子冷却空气干燥脱湿系统 |
| CN114263528A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-04-01 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种去除发电机组中凝露的系统、方法及发电机组 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61101228A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-05-20 | Seibu Giken:Kk | 湿気交換用素子の製造法 |
| JPS6349616A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-02 | Toyo Mach Kk | 排ガス燃焼温風装置 |
| JPH0586857A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-04-06 | Kubota Corp | リバース式空冷エンジンの温風案内装置 |
| JPH09170433A (ja) * | 1995-12-20 | 1997-06-30 | Suzuki Motor Corp | 汎用エンジンの排気冷却装置 |
| JP2000257911A (ja) * | 1999-03-03 | 2000-09-22 | Bunka Shutter Co Ltd | 除湿空調装置およびその制御方法 |
-
2001
- 2001-04-26 JP JP2001128719A patent/JP3300780B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114263528A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-04-01 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种去除发电机组中凝露的系统、方法及发电机组 |
| CN114263528B (zh) * | 2021-11-25 | 2023-03-21 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种去除发电机组中凝露的系统、方法及发电机组 |
| CN114100325A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 华能重庆两江燃机发电有限责任公司 | 一种燃气轮机透平转子冷却空气干燥脱湿系统 |
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|---|---|
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