JPH09163640A - Power converter - Google Patents

Power converter

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JPH09163640A
JPH09163640A JP34621295A JP34621295A JPH09163640A JP H09163640 A JPH09163640 A JP H09163640A JP 34621295 A JP34621295 A JP 34621295A JP 34621295 A JP34621295 A JP 34621295A JP H09163640 A JPH09163640 A JP H09163640A
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JP
Japan
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gas
liquid
high
pressure
power
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Application number
JP34621295A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Nihei
勲 二瓶
Original Assignee
Isao Nihei
勲 二瓶
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage
    • Y02E60/15Pressurised fluid storage

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an equipment excellent in safety wherein high energy conversion efficiency can be obtained, pollution material like exhaust gas is not discharged during operation, nearby construction to a consumer area is possible, and operation is easy.
SOLUTION: This power converter is equipped with a gas storing vessel 1 of high pressure and liquid storing vessels 2, 3, and transports gas from the gas storing vessel 1 to the liquid storing vessels 2, 3 by connecting a system transporting gas. Liquid is spouted from the liquid storing vessel 2 or 3 by the pressure of gas, and a water turbine generator 6 is installed in the way of the spouted liquid flow. Electric power, during power, etc., are generated from the stored gas of high pressure by flowing power of the spouted liquid.
COPYRIGHT: (C)1997,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】エネルギーを高圧ガスとして貯蔵し、必要な時にかつ必要な場所で、電力や駆動力などの動力に変換し利用できるため、電力供給産業をはじめとして、広く各種産業界で利用することができる。 Energy BACKGROUND OF THE stored as high-pressure gas, in and necessary place when necessary, since the available converted to power, such as electric power or driving force, including the power supply industry, in a wide variety industry it can be used.

【0002】 [0002]

【従来の技術】エネルギーを高圧ガスとして貯蔵する方法は従来から用いられており、この高圧ガスからエネルギー特に電気を取り出す装置には、ガスタービン発電機が利用されている。 Method of storing BACKGROUND ART energy as high pressure gas is conventionally used, the apparatus extracting energy particularly electricity from the high pressure gas, a gas turbine generator is utilized. ガスタービン発電機はガスを噴射しタービンを高速回転させ、発電機を回して電気を発生させる。 Gas turbine generator turbine by injecting gas at a high speed, to generate electricity by rotating the power generator. しかしガスタービン発電機の発電効率は、噴射するガスが高温ほど良好であるため、貯蔵するガスとして空気を用い、これに燃料を混合し燃焼させ、高温かつ高圧のガスとして噴射し,タービンを回転させる方法が採用されている。 But the power generation efficiency of the gas turbine generator, for gas to be injected, the better high-temperature, using air as the gas to be stored, this fuel is a mixed combustion, injected as a high temperature and high pressure gas, rotating the turbine how to have been adopted.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】エネルギーを高圧ガスとして貯蔵し、必要に応じ、電気や駆動力などのエネルギーに変換して使用する装置において、本発明は従来の技術の以下の課題を解決する。 Energy [0005] stored as propellant, optionally in the apparatus used to convert the energy, such as electricity and driving force, the present invention is to solve the following problems of the prior art . (1)低出力から高出力にわたる広い出力範囲で、高いエネルギー変換効率が得られること。 (1) a wide output range extending high output from a low output, resulting a high energy conversion efficiency. (2)常温近傍の低温で使用することができ、使用材料上の制約が少ないこと。 (2) can be used at a low temperature of ambient temperature near, it is less restriction on the material used. (3)燃料などの補助的原料を必要とせず、運転中に排ガスなどの公害物質を出さないこと。 (3) without the need for auxiliary raw materials such as fuel, it does not emit pollutants such as exhaust gas during operation. (4)高圧ガスを貯蔵する場所とエネルギーに変換して使用する場所との距離的制約が少なく、消費地に近接して建設できること。 (4) Distance constraints less of a place to be used to convert the location and energy for storing high pressure gas, it can be constructed in proximity to the consuming regions. (5)運転中の騒音レベルが低いこと。 (5) the low noise level during operation. (6)装置の起動停止を短時間に行うことができ、かつ操作が容易なこと。 (6) device start-stop can be performed in a short time of, and ease-be. (7)安全性に優れていること。 (7) that is excellent in safety.

【0004】 [0004]

【課題を解決するための手段】ガス体は圧縮性が大きいためエネルギーを高圧ガスとして貯蔵することができる。 Gas body Means for Solving the Problems] can store energy because of the large compressibility as a high pressure gas. しかし、この高圧ガスを直接タービンの稼動に使用することは、エネルギー変換効率が悪い。 However, it is poor in energy conversion efficiency using this high-pressure gas directly to the turbine is running. 一方、液体は非圧縮性のため圧力としてエネルギーを貯蔵することはできないが、流れの力でタービンを稼動する際のエネルギー変換効率は高い。 Meanwhile, the liquid can not be stored energy as pressure for incompressible, the energy conversion efficiency when running turbine in flow force is high. このため、貯蔵ガスの圧力を非圧縮性の液体に移し、この圧力により液体を高流速で噴出し、タービンを稼動させることにより、高い変換効率を得ることができる。 Therefore, transferred to the pressure of the stored gas in the incompressible liquid, by the liquid is ejected at high velocity, operating the turbine by this pressure, it is possible to obtain a high conversion efficiency. すなわちこの発明によれば、高圧のガス貯蔵容器から液体貯蔵容器に、ガスを移送する系統をとうしガスを移送し、このガスの圧力によって、液体貯蔵容器より、液体を噴出し、この噴出する液体の流れの力により動力発生機を稼動し、電気や駆動力などのエネルギーに変換させることにより、上記課題をすべて解決することができる。 That is, according to the present invention, the liquid storage container from the high-pressure gas storage vessel, a system for transporting the gas to transport the investment gas, the pressure of the gas, from the liquid storage container, spewing liquid, this ejection by the force of the liquid stream runs the power generator, by converting into energy such as electricity and driving force, it is possible to solve all the above problems.

【0005】 [0005]

【発明の実施の形態】本発明は、高い圧力のガス休からエネルギーを取り出すための装置である。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is an apparatus for extracting energy from the gas rest of higher pressure. 実施の形態は、高圧のガス貯蔵容器から液体貯蔵容器に、ガスを移送する系統を接続し、この系統をとうし、ガスの圧力によって、液体貯蔵容器より液体を噴出させ、この液体の流れの途中に動力発生機を設置する形態のものである。 The embodiments, the liquid storage container from the high-pressure gas storage vessel, connecting the system to transfer the gas, investment this system, the pressure of the gas, the liquid from the liquid storage container is ejected, the liquid flows it is in the form of installing the power generator during.

【0006】 [0006]

【実施例】以下に図示した実施例を参照してこの発明をさらに説明する。 EXAMPLES Referring to the embodiments shown below to explain this invention further. 第1図はこの発明の動力変換装置の実施例を示したものである。 Figure 1 is an illustration of an embodiment of a power conversion device of the present invention. 高圧ガス貯蔵容器1は内容積約1万立方メートルで、約150気圧の空気を貯蔵している。 High-pressure gas storage vessel 1 is about 10,000 cubic meters internal volume, and storing the air of about 150 atm. 液体貯蔵容器(甲)2は内容積約110立方メートルで、内部に約100立方メートルの水を貯蔵している。 Liquid container (shell) 2 is the internal volume of about 110 cubic meters, and store about 100 cubic meters of water therein. また液体貯蔵容器(乙)3は液体貯蔵容器(甲)2 The liquid storage container (Otsu) 3 liquid container (shell) 2
と同じ形状、大きさで、内部は空である。 Same shape as, the size, internal is empty. 高圧ガス貯蔵容器1と液体貯蔵容器(甲)2及び液体貯蔵容器(乙) High-pressure gas storage vessel 1 and the liquid storage container (shell) 2 and the liquid storage container (Otsu)
3はガス移送系4により連結されている。 3 are connected by the gas transport system 4. 液体貯蔵容器(甲)2と液体貯蔵容器(乙)3との液相の底部は液体移送系5により連結されている。 Bottom of the liquid phase of the liquid storage container (shell) 2 and the liquid storage container (Party B) 3 are connected by liquid transfer system 5. 液体移送系5の途中には、水車型タービン発電機6が設置されている。 In the middle of the liquid transfer system 5, water wheel type turbine generator 6 is installed. ガス移送系4の減圧弁7により、高圧ガス貯蔵容器1からの圧力を約2気圧に減圧し弁8を開け、液体貯蔵容器(甲) The pressure reducing valve 7 of the gas transport system 4, opening the reduced pressure valve 8 to about 2 atmospheres pressure from the high pressure gas storage vessel 1, the liquid storage container (shell)
2の水に約2気圧の圧力をかける。 2 water applying a pressure of about 2 atmospheres. 液相移送系5の弁9 The valve of the liquid phase transport system 5 9
及び弁10を開けることにより液体貯蔵容器(甲)2の水は液体貯蔵容器(乙)3に流入する。 And a liquid storage container (shell) 2 water by opening the valve 10 flows into the liquid storage container (Otsu) 3. 流入する水の流速は毎秒10数メートルである。 Flow rate of water flowing is per 10 meters. この流入する水の力により、水車型タービン発電機6が回転し発電する。 By the force of water this inflow, water wheel type turbine generator 6 is rotated generator. 液体貯蔵容器(乙)3のガス放出弁11を大気に解放することにより、水は液体貯蔵容器(甲)2より液体貯蔵容器(乙)3に一定流速で流れ、一定の電気出力が得られる。 The liquid container (Otsu) third gas discharge valve 11 by releasing to the atmosphere, water flows at a constant flow rate to the liquid storage container (Otsu) 3 from the liquid storage vessel (shell) 2, a constant electrical output is obtained . 発電容量は、供給されるガスの圧力、水車型タービン発電機6及び液体移送系5の大きさなどにより、任意に選択できる。 Generating capacity, the pressure of the gas supplied by such water wheel type turbine generator 6 and the size of the liquid transfer system 5, can be arbitrarily selected. 液体貯蔵容器(甲)2の水が全て液体貯蔵容器(乙)3に移送された後は、弁8を閉じ、弁12 After the water of the liquid storage container (shell) 2 is transported all the liquid container (Party B) 3 closes the valve 8, the valve 12
を開け、高圧ガス貯蔵容器1の空気を液体貯蔵容器(乙)3に導入する。 The opened, introducing a high pressure gas storage vessel 1 the air into the liquid storage container (Otsu) 3. 液相移送系5の弁9及び10を閉じ、弁13及び14を開け、さらにガス放出弁15を大気に解放することにより、液体貯蔵容器(乙)3の水は液体貯蔵容器(甲)2に、逆に移送され、水車型タービン発電機6が作動し発電する。 Closing valve 9 and 10 of the liquid phase transport system 5, the valve 13 and 14 opened, by further releasing the gas discharge valve 15 to the atmosphere, the liquid storage container (Party B) 3 Water liquid container (shell) 2 in, it is transferred to the contrary, water wheel type turbine generator 6 is to generating operation. 以上、本装置の起動及び運転について説明したが、停止についても、ガス移送系4及び液体移送系5の弁を閉じることにより短時間で実施することができる。 Having described starting and operation of the apparatus, it is possible for even stop, it carried out in a short time by closing the valve of the gas transport system 4 and liquid transfer system 5. 即ち消費側の要求に応じ起動停止の操作を容易に行うことができる。 That is, the operation of the start-stop can be easily performed depending on the consumption side requirements. 本装置の運転は高圧ガス貯蔵容器1の貯蔵空気が大気圧になるまで続けることができる。 Operation of the apparatus can be continued until the storage air pressure gas storage vessel 1 becomes the atmospheric pressure. この場合の積算発電量は約4万Kwhである。 The integrated power generation amount in this case is about 40,000 Kwh. 配管系の流動抵抗、水車型タービン発電機6の効率等により、実際の発電量はこれより低い値になるが70 Piping system flow resistance, the efficiency of the water wheel type turbine generator 6, the actual power generation amount becomes lower than this value 70
%以上のエネルギー変換効率を達成することができる。 % Can be achieved more energy conversion efficiency.
本実施例は、高圧ガス貯蔵容器1、液体貯蔵容器(甲) This embodiment, high-pressure gas storage vessel 1, the liquid storage container (shell)
2、液体貯蔵容器(乙)3及び水車型タービン発電機6 2, the liquid storage container (Otsu) 3 and water wheel type turbine generator 6
が各々1基のシステムであるが、複数基を距離的にも離れた場所で結合するシステムも可能である。 Although but are each 1 group system, the system is also possible to bond at a distance even more groups in distance. ガス移送系4を流れるガスの流動抵抗は小さく、長い距離を接続しても、エネルギーの損失は少ない。 Flow resistance of the gas flowing in the gas transport system 4 small, be connected to a long distance, the energy loss is small. このためガスを貯蔵する場所とエネルギーに変換して使用する場所との距離的制約が少なく、消費地に近接して建設できる。 Therefore small distance constraint between the place of use by converting the location and energy storing gas can build in close proximity to the consuming regions. また高圧ガス貯蔵容器1を多数設置することにより積算発電量を増加することができる。 Also it is possible to increase the cumulative power generation amount by installing a large number of high-pressure gas storage vessel 1. 本実施例は、貯蔵された高圧ガスのエネルギーを電気に変換する装置に関するものであるが、水車型タービン発電機6のかわりに、水車やピストンなどの機器を用いることにより、回転や往復運動などの駆動力に変換し利用することもできる。 This embodiment is concerned with the device for converting energy of the stored high-pressure gas into electricity in place of water wheel type turbine generator 6, by using a device such as a hydraulic turbine or a piston, rotary or reciprocating motion, such as It can be converted into the driving force available. この装置に用いられる高圧ガス及び水は常温近傍の低温で稼動することができ、安全性が高く、材料的制約が少ない。 High pressure gas and water used in the apparatus can be operated at a low temperature of ambient temperature near, high safety, less material constraints. 水車型タービン発電機6を作動するための液体として水銀や油等も利用できる。 Mercury or oil, etc. can be used as liquid for operating the water wheel type turbine generator 6. 水銀は高比重のため、液体貯蔵容器やタービン発電機を小さくすることができ、油はタービン発電機の潤滑性を向上させ、さらに防食効果の点でも優れている。 Because mercury having a high specific gravity, it is possible to reduce the liquid container and the turbine generator, the oil improves the lubricity of the turbine generator, and further excellent in terms of corrosion protection.

【0007】 [0007]

【発明の効果】以上の説明から分かるように、この発明によれば、次のような効果を達成することができる。 As can be seen from the above description, according to the present invention, it is possible to achieve the following effects. (1) 大容量のエネルギーを高圧ガスとして貯蔵し、 (1) the energy of high-capacity storage as a high pressure gas,
これから電気や駆動力などのエネルギーを、低出力から高出力にわたる広い出力範囲にわたって、高い変換効率で取り出し、利用することができる。 Energy such as future electricity and driving force, over a wide output range extending high output from a low output, taken out at a high conversion efficiency, can be utilized. (2) 貯蔵される高圧ガス及びエネルギーを取り出すための液体は、いずれも常温近傍の低温で使用することができ、かつガス及び液体には腐食性の少ないものを選択することができるため、使用材料上の制約が少ない。 (2) Liquid for removing the high-pressure gas and the energy stored can both be used at a low temperature of ambient temperature near, and because the gas and liquid can be selected with less corrosive, using constraints on the material is small. (3) 燃料などの補助的原料を必要とせず、運転中に排ガスなどの公害物質を出さない。 (3) auxiliary material without requiring such fuel, does not emit pollutants such as exhaust gas during operation. また大気中の酸素を必要とすることもないため、地球環境にやさしい装置である。 Since it does not require an oxygen atmosphere, a device friendly to the global environment. (4) 高圧のガス貯蔵容器と液体貯蔵容器とを接続する系統内を流れるガスの流動抵抗は小さく、長い距離を接続しても、エネルギーの損失は少ない。 (4) the flow resistance of the gas flowing through the line connecting the high-pressure gas storage vessel and the liquid storage container is small, be connected to a long distance, the energy loss is small. このためガスを貯蔵する場所とエネルギーに変換して使用する場所との距離的制約が少なく、消費地に近接して建設できる。 Therefore small distance constraint between the place of use by converting the location and energy storing gas can build in close proximity to the consuming regions. (5) ガスの移送及び液体タービンの回転の際に発生する音はガスタービン発電機の運転音に比べ小さく、騒音レベルの低い装置にすることができる。 (5) sound generated during transport and rotation of the liquid turbine gas is small compared to the operating noise of the gas turbine generator can be low device with noise level. (6) システムの構成が単純なため、起動停止を短時間に行うことができ、かつ操作が容易である。 (6) for configuration of the system is simple, can be performed in a short period of time starting and stopping, and it is easy to operate. (7) 以上述べてきた効果により、安全性に優れたシステムを構成することができる。 (7) With the above mentioned come effect, it is possible to configure a system with excellent safety.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】動力変換装置の実施例である。 1 is an example of a power conversion apparatus.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 高圧ガス貯蔵容器 2 液体貯蔵容器(甲) 3 液体貯蔵容器(乙) 4 ガス移送系 5 液体移送系 6 水車型タービン発電機 7 減圧弁 8 弁 9 弁 10 弁 11 ガス放出弁 12 弁 13 弁 14 弁 15 ガス放出弁 1 high-pressure gas storage vessel 2 liquid container (shell) 3 liquid container (Otsu) 4 gas transfer system 5 liquid transfer system 6 waterwheel turbine generator 7 reducing valves 8 valve 9 valve 10 valve 11 the gas discharge valve 12 valve 13 valve 14 valve 15 gas discharge valve

Claims (1)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 高圧のガス貯蔵容器と液体貯蔵容器とを有し、ガス貯蔵容器から、液体貯蔵容器に、ガスを移送する系統を接続し、この系統をとうして、ガス貯蔵容器から液体貯蔵容器にガスを移送し、このガスの圧力によって、液体貯蔵容器より、液体を噴出し、この噴出する液体の流れの途中に動力発生機を設置し、この噴出する液体の流れの力により動力発生機を稼動することにより、貯蔵された高圧のガスから動力を発生する動力変換装置。 And a 1. A high-pressure gas storage vessel and the liquid container, the gas storage container, the liquid container, to connect the system to transfer the gas, the strain in shaking, and the liquid from the gas storage vessel the gas was transported to the storage container, the pressure of the gas, from the liquid storage container, liquid is ejected, the power generator is installed in the middle of the flow of liquid this ejection, the power by the force of the flow of liquid the ejection by operating the generator, a power converter for generating power from stored high pressure gas.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010501776A (en) * 2006-08-21 2010-01-21 韓国機械研究院 Power generation method utilizing a compressed air storage power generating system and the compressed air storage power generation system
CN102384112A (en) * 2011-08-25 2012-03-21 吕夏春 Method for lifting fluid and device
JP2012527865A (en) * 2009-05-22 2012-11-08 ジェネラル コンプレッション インコーポレイテッド Compression and / or expansion device
JP2013530661A (en) * 2010-04-09 2013-07-25 ダニエル・ジョン・ケンウェイ System and method for storing and extracting energy

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