JPH0354326A - 余剰電力利用システム - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、余剰電力利用システムに関するものである。

〔従来の技術〕

発電所の電力供給能力が向上している一方で、電力需要
の昼間と夜間とにおける差が増大している。したがって
、夜間の余剰電力を何らかの形態で蓄積し、これを昼間
に供給することとすれば、電力供給能力を差程大きくし
なくともすむし、またその能力を十分に活用することが
できる。

そこで、従来上記夜間の電力を貯えるためにいくつかの
方策が提案され、あるいは実施されている。例えば、上
記余剰電力で圧縮空気を作り、これを貯蔵して昼間の再
発電に備える方式で、添付図面の第２図に示されている
ようなものが知られている。第２図において、夜間等の
余剰電力を受けて電動機５１が圧縮機５２を駆動し、圧
縮空気を貯気槽５３に貯えておく。かかる貯気槽５３内
の圧縮空気を電力の消費の多い昼間時に取り出して燃焼
器５４に導いて、ここで得られる燃焼ガスによってガス
タービン５Ｓを駆動し、発電機５６にて電力を得ている
。かくして、夜間の余剰電力を昼間に利用している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の方式にあっては、圧縮空気と
して貯えられた余剰電力のエネルギはガスタービン駆動
用の燃焼ガスのためにのみ用いられているだけで、空気
の圧縮・膨張に伴う温度変化のエネルギは利用されてお
らず、効率のよいものではなかった。

本発明は、空気の体積変化に伴い発生するエネルギをも
積極的に回収して、効率のきわめてよい余剰電力利用シ
ステムを提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、上記目的は、 電動機により駆動される圧縮機と、該圧縮機で圧縮され
た圧縮空気を貯蔵する貯気槽と、該貯気槽から圧縮空気
を受けて作動する膨張機とを備えるものにおいて、 膨張機には、回転負荷として蒸気圧縮式冷凍機が連結さ
れ、 上記蒸気圧縮式冷凍機の冷却側及び膨張機の膨張後の低
温空気側が、冷凍負荷を有する熱交換器に接続されてい
る、 ことによって達成される。

〔作用〕

本発明では、夜間等の余剰電力を利用して圧縮機を作動
させて貯気槽に圧縮空気を貯める。電力需要の多い昼間
には、貯気槽から圧縮空気を取り出して膨張機を回転せ
しめ、該膨張機に取付けられている蒸気圧縮式冷凍機を
駆動する。該蒸気圧縮式冷凍機の冷却側と、膨張機にお
ける膨張後の低温空気が、冷凍負荷を有する熱交換器で
冷媒を冷却する。

さらに、圧縮機と貯気槽との間に吸収式冷凍機が設けら
れているときには、熱交換器を介して圧縮後の高温空気
の熱により吸収式冷凍機を作動せしめ、その冷熱もまた
上記冷凍負荷を有する熱交？！！！Ｗでの冷却に利用さ
れる。

〔実施例〕

以下、添付図面の第工図にもとづいて本発明の実施例を
説明する。

第１図において、１は電動機で第一段圧縮機２Ａと第二
段圧縮機２Ｂを回転駆動すべく両圧縮機の共通軸に連結
されている。上記第一段圧縮機２Ａの出口側は熱交換器
たるインククーラ３Ａの一次側（実線側）を介して第二
段圧縮＠２Ｂの人口側に接続され、該第二段圧縮機２Ｂ
の出口側はアフタクーラ３Ｂの一次側を介して貯気槽４
に接続されている。上記インタクーラ３Ａ及びアフタク
ーラ３Ｂのそれぞれの二次側（破線側）の高温部には、
圧縮空気の熱で作動する吸収式冷凍機５が接続されてい
る。なお、本発明では、上記イ／タクーラ３Ａそしてア
フタクーラ３Ｂ及びこれに接続された吸収式冷凍機５は
好ましい形態として示したもので必須のものではなく、
第一段圧縮機２Ａと第二段圧縮機２Ｂを直接接続し、第
二段圧ｉ１？ｆｌ２２Ｂを出た圧縮空気をそのまま貯気
槽４に導入してもよい。

上記貯気槽４は管路の切換えによって第一段膨張機６Ａ
に接続されるようになっている。該第一段膨張機６Ａの
出力軸には第二段膨張機６Ｂが直結され、これに蒸気圧
縮式冷凍機７が連結されている。貯気槽４から圧縮空気
を受ける上記第一段膨張機６Ａの出口側は、冷凍負荷８
を有する熱交換器としてのブライン冷凍機９を経て第二
段膨張機６Ｂの入口側に接続され、該第二段膨張機６Ｂ
の出口側は再び上記ブライン冷凍機９を経た後、これに
エアカーテン等の冷房負荷１０が接続されている。

上記吸収式冷凍機５及び蒸気圧縮式冷凍機７の冷却側は
上記ブライン冷凍＠９に接続されている。

なお、本実施例では、好ましい形態として、上記ブライ
ン冷凍機９が貯気槽４の冷熱をも利用できるように両者
が接続されている。

以上のごとくの本実施例装置にあって、夜間等における
余剰電力は次のようにして利用される。

■　先ず、夜間等に余剰電力によって回転を受ける電動
機１によって、第一段圧縮機２Ａと第二段圧縮機２Ｂが
駆動される。第一段圧縮機２Ａで取り入れられた空気は
ここで圧縮される。圧縮された空気は昇温しでおり、イ
ンタクーラ３Ａにて熱交換される。そしてインククーラ
３Ａの高温部から吸収式冷凍機５に熱が与えられ、これ
により該吸収式冷凍機５が作動する。かくして、インク
クーラ３Ａで冷却された圧縮空気は第二段圧縮１２Ｂに
入る。第二段圧縮機２Ｂでは、上記圧縮空気はさらに圧
縮されると共に、圧縮に伴い再び昇温する。そして、こ
の昇温した圧縮空気は再びアフタクーラ３Ｂにて、熱交
換され貯気槽４に貯められる。アフタクーラ３Ｂの高熱
部からは上記インタクーラ３Ａの場合と同様に吸収式冷
凍機５に熱が与えられ、該吸収式冷凍機５を作動する。

なお、上記インタクーラ３Ａ，アフタクーラ３Ｂの中熱
部における熱はあまり高くなく、上記吸収式冷凍機５の
作動には寄与しないので、これは温水器（図示せず）に
利用するとよい９■　次に、電力需要の多い昼間にあっ
ては、上記貯気槽４を管路の切換えによって第一段膨張
機６Ａに接続せしめ、圧縮空気をここに流入させること
により膨張させて該第一段膨張機６Ａを駆動して蒸気圧
縮式冷凍機７を作動せしめる。第一段膨張機６Ａにて膨
張した空気は降温した後、ブライン冷凍機９に導かれ、
ここで該ブライン冷凍機９のブラインを熱交換器により
冷却せしめ、再び昇渇して第二段膨張機６Ｂに送られる
。

該第二段膨張機６Ｂではさらに膨張して該第二段膨張機
６Ｂを駆動し上記蒸気圧縮式冷凍機７を作動せしめる。

そして、膨張により再び降温しブライン冷凍機９のブラ
インを冷却する。ブライン冷凍機９を出ると空気は昇温
した結果、低圧で常温に近い低温となって、エアカーテ
ン等の冷房負荷１０として使用される。

■　上記吸収式冷凍機５と蒸気圧縮式冷凍機７の冷却側
は上記ブライン冷凍機９に導かれてブラインを冷却する
。

■　貯気槽４内の圧縮空気が使用により次第に減少して
《ると低圧となって降温するので、その時期には冷媒を
ブライン冷凍機に導いてその゛冷熱を利用する。

■　かくして、ブライン冷凍機９のブラインは、吸収式
冷凍機５、蒸気圧縮式冷凍機７、第一段膨張機６Ａ及び
第二段膨張機６Ｂの膨張空気、さらには貯気槽４内の降
圧した空気によって冷却されて、冷凍負荷８に対応する
こととなる。

［発明の効果］ 本発明は、以上のごとく余剰電力によって圧縮空気を生
成して貯藏し、これにより膨張機を駆動してこれに連結
されている蒸気圧縮式冷凍機と共に、膨張時の冷熱をも
利用して、冷凍負荷を有する熱交換器で熱交換すること
としたので、工不ルギの回収効率がきわめて向上する。

さらに、圧縮空気の生或時における熱も利用して吸収式
冷凍機を作動させてこれによっても上記熱交換すること
とすれば、その効率はなお一層高くなる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の一実施例を示す構或図、第２図は従来
例を示ず構或図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・電動機２Ａ，２Ｂ・
・・・・・・・・圧縮機 ３Ａ，３Ｂ・・・・・・・・・熱交換器（３Ａ・・・イ
ンタクーラ，　３Ｂ・・・アフタクーラ）４・・・・・
・・・・・・・・・・貯気槽５・・・・・・・・・・・
・・・・吸収式冷凍機６Ａ，６Ｂ・・・・・・・・・膨
張機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電動機により駆動される圧縮機と、該圧縮機で圧
   縮された圧縮空気を貯蔵する貯気槽と、該貯気槽から圧
   縮空気を受けて作動する膨張機とを備えるものにおいて
   、 膨張機には、回転負荷として蒸気圧縮式冷凍機が連結さ
   れ、 上記蒸気圧縮式冷凍機の冷却側及び膨張機の膨張後の低
   温空気側が、冷凍負荷を有する熱交換器に接続されてい
   る、 ことを特徴とする余剰電力利用システム。
2. （２）圧縮機と貯気槽との間に、圧縮機での圧縮後の高
   温空気の熱で作動する吸収式冷凍機が熱交換器を介して
   接続され、該吸収式冷凍機の冷却側が、冷凍負荷を有す
   る熱交換器に接続されていることとする請求項（１）に
   記載の余剰電力利用システム。