JPS6079125A - 等温圧縮機を利用するクロ−ズドサイクル動力伝達方式 - Google Patents
等温圧縮機を利用するクロ−ズドサイクル動力伝達方式Info
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- JPS6079125A JPS6079125A JP18633783A JP18633783A JPS6079125A JP S6079125 A JPS6079125 A JP S6079125A JP 18633783 A JP18633783 A JP 18633783A JP 18633783 A JP18633783 A JP 18633783A JP S6079125 A JPS6079125 A JP S6079125A
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- JP
- Japan
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- gas
- high pressure
- isothermal compressor
- turbine
- closed cycle
- Prior art date
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- Pending
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C1/00—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
- F02C1/04—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
- F02C1/10—Closed cycles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B11/00—Compression machines, plants or systems, using turbines, e.g. gas turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
- F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
-
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- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/07—Details of compressors or related parts
- F25B2400/072—Intercoolers therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/14—Power generation using energy from the expansion of the refrigerant
- F25B2400/141—Power generation using energy from the expansion of the refrigerant the extracted power is not recycled back in the refrigerant circuit
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
クローズドサイクルガスタービンで知られるように、゛
クローズドサイクルでは、低圧側の気体圧力も任意に高
められて、平均を動圧力が高くなり、コンパクトな機器
で大きな動力を発生できる利点がある。本発明は、この
圧縮機として、等温圧縮機を利用して、高効率の圧縮を
行ない、小型化のみならず、種々の省エネ効果を得んと
するものである。等温圧縮機として□は、本出願人が先
に出願した特願昭３７−／／！；７９１号「多段インタ
ークーラーギヤーポンプ式コンプレッサー」を利用する
。動力伝達の方式としては電気、油圧、空気圧などがあ
るが、空気圧方式は一般に伝達効率が悪い。これは圧縮
機が、ふつう断熱圧縮に近い圧縮をして、動力、の損失
があり、また圧力比も大きいため、空気モータの膨張が
不充分であり、さらに、ふつうオーブンサイクルで、低
圧側は大気で平均を動圧力が低く、その結果機械効率も
悪い、などによるものである。
クローズドサイクルでは、低圧側の気体圧力も任意に高
められて、平均を動圧力が高くなり、コンパクトな機器
で大きな動力を発生できる利点がある。本発明は、この
圧縮機として、等温圧縮機を利用して、高効率の圧縮を
行ない、小型化のみならず、種々の省エネ効果を得んと
するものである。等温圧縮機として□は、本出願人が先
に出願した特願昭３７−／／！；７９１号「多段インタ
ークーラーギヤーポンプ式コンプレッサー」を利用する
。動力伝達の方式としては電気、油圧、空気圧などがあ
るが、空気圧方式は一般に伝達効率が悪い。これは圧縮
機が、ふつう断熱圧縮に近い圧縮をして、動力、の損失
があり、また圧力比も大きいため、空気モータの膨張が
不充分であり、さらに、ふつうオーブンサイクルで、低
圧側は大気で平均を動圧力が低く、その結果機械効率も
悪い、などによるものである。
油圧方式の動力伝達は、近年盛んに利用されていて効率
は良好であるが、”変速のときに特殊で構造複雑なオイ
ルモータまたはオイルポンプを必要とする。さらに液体
であるためキャビテーシミンの問題があり、機器の速度
をあまり上昇できず、この面から大容量化の限界がある
。
は良好であるが、”変速のときに特殊で構造複雑なオイ
ルモータまたはオイルポンプを必要とする。さらに液体
であるためキャビテーシミンの問題があり、機器の速度
をあまり上昇できず、この面から大容量化の限界がある
。
電気方式の動力伝達は、最も一般的であるが必ずしも万
能ではない。たとえば交流モータは変速に問題があり、
最近は半導体コンバータによって改善されたが、相当高
価である。また油圧式のようなコンパクトさがない。
能ではない。たとえば交流モータは変速に問題があり、
最近は半導体コンバータによって改善されたが、相当高
価である。また油圧式のようなコンパクトさがない。
これは高圧の油圧のような大きなカを、電磁力では出し
得ないからである。
得ないからである。
本発明は、これらの問題を解決し、高効率で、油圧式よ
りコンパクトで、しかも大容量化できて、変速も容易な
動力伝達方式を得んとするものである。なお、このシス
テムでは、廃熱の利用や、冷凍作用も行なえるので、有
利な応用範囲が多い。たとえば鉄鋼プラント、化学プラ
ントなど、廃熱の多い所、冷凍の必要な所には好適であ
り、石油化学プラントで防爆の必要性の高い所では極め
て安全であり、気体として空気の代りに、窒素や炭酸ガ
スなどの不活性ガス′を利用すれば、さらに完全となる
。
りコンパクトで、しかも大容量化できて、変速も容易な
動力伝達方式を得んとするものである。なお、このシス
テムでは、廃熱の利用や、冷凍作用も行なえるので、有
利な応用範囲が多い。たとえば鉄鋼プラント、化学プラ
ントなど、廃熱の多い所、冷凍の必要な所には好適であ
り、石油化学プラントで防爆の必要性の高い所では極め
て安全であり、気体として空気の代りに、窒素や炭酸ガ
スなどの不活性ガス′を利用すれば、さらに完全となる
。
また船舶でも、動力の伝達に本発明を利用すれば、エン
ヂンの廃熱利用、ポンプの可変速首エネ駆動、大馬力の
バウスラスタ駆動など利点が多い。さらに近年発達した
石油掘削リグでは直流モータが使用されているが、これ
も本方式に置き代えると、さらに安全、小型化、トラブ
ルフリー化される。
ヂンの廃熱利用、ポンプの可変速首エネ駆動、大馬力の
バウスラスタ駆動など利点が多い。さらに近年発達した
石油掘削リグでは直流モータが使用されているが、これ
も本方式に置き代えると、さらに安全、小型化、トラブ
ルフリー化される。
つぎに図面によって詳細を説明すると、第１図において
、これは本発明の全体構成図であって、１は駆動用原動
機である。これは内燃機関、ガスタービン、蒸汽タービ
ン、電動機などである。２は等温圧縮機本体である。
、これは本発明の全体構成図であって、１は駆動用原動
機である。これは内燃機関、ガスタービン、蒸汽タービ
ン、電動機などである。２は等温圧縮機本体である。
本図では３段圧縮の場合を示す。本発明では圧力比を比
較的小さくとる。これは圧縮の効率が高く、平均有効圧
力も大きくとれ、膨張も充分できるからである。３は７
段目ロータ、４は２段目ロータ、５は３段目ロータであ
る。１段当りの圧力比も、効率を重視するため、１．２
〜１．３程度とする。６は１段目と２段目の間の中間冷
却器、７は２段目と３段目の間の中間冷却器である。８
はクローズドサイクルの高圧側配管、９はクローズドサ
イクルの低圧側配管である。低圧側の圧力は１０〜ＳＯ
気圧＼高圧側の圧力は５ｏ−ｒ。
較的小さくとる。これは圧縮の効率が高く、平均有効圧
力も大きくとれ、膨張も充分できるからである。３は７
段目ロータ、４は２段目ロータ、５は３段目ロータであ
る。１段当りの圧力比も、効率を重視するため、１．２
〜１．３程度とする。６は１段目と２段目の間の中間冷
却器、７は２段目と３段目の間の中間冷却器である。８
はクローズドサイクルの高圧側配管、９はクローズドサ
イクルの低圧側配管である。低圧側の圧力は１０〜ＳＯ
気圧＼高圧側の圧力は５ｏ−ｒ。
Ｏ気圧程度とする。１０は出力タービンである。１１は
出力タービン１０で駆動される発電機である。この被駆
動体は発電機のみならず、種々のものがあることは、も
ちろんである。また、この気体タービンの回転数は、蒸
汽タービンと同様に、自由に調整できることは明かであ
る。１２は廃熱利用熱交換器で、等温圧縮機２で発生し
た低温の高圧気体の温度を、これによって上昇して出力
タービン１０の出力を吻し、廃熱を有効利用できる。
出力タービン１０で駆動される発電機である。この被駆
動体は発電機のみならず、種々のものがあることは、も
ちろんである。また、この気体タービンの回転数は、蒸
汽タービンと同様に、自由に調整できることは明かであ
る。１２は廃熱利用熱交換器で、等温圧縮機２で発生し
た低温の高圧気体の温度を、これによって上昇して出力
タービン１０の出力を吻し、廃熱を有効利用できる。
１３は冷却用熱交換器であって、膨張した気体の温度を
下げて、低圧側配管９に戻すものであり、高圧側の気体
と熱交換する、再生熱交換器とすることもできる。１４
は別の出力タービン、１５は出力タービン１４で駆動さ
れる機器であって、例えば冷凍機などである。１６は冷
熱利用の熱交換器であって、高圧側配管８の気体を、そ
のまま膨張させると、低温のため温度が低下し、寒冷を
発生するので、これを冷凍サイクルに利用するのである
。これによって、他の動力伝達方式に比較して省エネと
なる。１７は等温圧縮機２と同様な、３段のギヤーポン
プ式等温膨張機であって、１８は第１段目と第２段目の
間の再熱用の熱交換器、１９は第２段目と第３段目の間
の箒熱用の熱交換器であって、中間再熱によって効率を
上げる例である。２０は駆動される機器で、やはり踵々
のものが考えられる。
下げて、低圧側配管９に戻すものであり、高圧側の気体
と熱交換する、再生熱交換器とすることもできる。１４
は別の出力タービン、１５は出力タービン１４で駆動さ
れる機器であって、例えば冷凍機などである。１６は冷
熱利用の熱交換器であって、高圧側配管８の気体を、そ
のまま膨張させると、低温のため温度が低下し、寒冷を
発生するので、これを冷凍サイクルに利用するのである
。これによって、他の動力伝達方式に比較して省エネと
なる。１７は等温圧縮機２と同様な、３段のギヤーポン
プ式等温膨張機であって、１８は第１段目と第２段目の
間の再熱用の熱交換器、１９は第２段目と第３段目の間
の箒熱用の熱交換器であって、中間再熱によって効率を
上げる例である。２０は駆動される機器で、やはり踵々
のものが考えられる。
２１は無膨張のパワーシリンダーであって、種々の制御
動作などに使用され、差圧が大きいので、ふつうの空気
式よりも、ずっとコンパクトになって有利である。
動作などに使用され、差圧が大きいので、ふつうの空気
式よりも、ずっとコンパクトになって有利である。
以上のシステムで、トルクの変更は、低圧側の圧力を上
下したり、また等温膨張機１７のときは、第２．３段目
に高圧気体を直接式れることにより、効率は下るがトル
クは大幅に増すことができる。その他種々の制御の可能
性のあることは明かである。
下したり、また等温膨張機１７のときは、第２．３段目
に高圧気体を直接式れることにより、効率は下るがトル
クは大幅に増すことができる。その他種々の制御の可能
性のあることは明かである。
第１図は本発明の全体構成図である。
Claims (1)
- クローズドサイクルの圧縮気体による動力伝達方式にお
いて、圧縮機として等温圧縮機を使用し、低温の高圧気
体を発生して、廃熱の利用や、冷凍作用の発生を可能な
らしめる、等温圧縮機を利用するクローズドサイクル動
力伝達方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18633783A JPS6079125A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 等温圧縮機を利用するクロ−ズドサイクル動力伝達方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18633783A JPS6079125A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 等温圧縮機を利用するクロ−ズドサイクル動力伝達方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079125A true JPS6079125A (ja) | 1985-05-04 |
Family
ID=16186579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18633783A Pending JPS6079125A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 等温圧縮機を利用するクロ−ズドサイクル動力伝達方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079125A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05272304A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-19 | Yoshiharu Tachibana | 等温蒸気圧縮等圧加熱再生熱サイクル |
| JP2007322313A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Yamato Scale Co Ltd | 組合せ秤 |
| WO2009066044A2 (fr) * | 2007-11-23 | 2009-05-28 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Dispositif et procede de refrigeration cryogenique |
| CN103776188A (zh) * | 2013-01-21 | 2014-05-07 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 间冷单工质热制冷制热系统 |
| CN103808054A (zh) * | 2013-01-24 | 2014-05-21 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 间冷热力循环系统 |
| CN104675455A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-06-03 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 提高用太阳能光热/工业余热发电的汽轮发电机组效率的方法及结构 |
| CN105042920A (zh) * | 2014-07-31 | 2015-11-11 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 容积型变界流体机构制冷系统 |
| CN113028668A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-25 | 西安交通大学 | 一种微通道近等温压缩式跨临界二氧化碳循环系统及方法 |
-
1983
- 1983-10-05 JP JP18633783A patent/JPS6079125A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05272304A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-19 | Yoshiharu Tachibana | 等温蒸気圧縮等圧加熱再生熱サイクル |
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| WO2009066044A2 (fr) * | 2007-11-23 | 2009-05-28 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Dispositif et procede de refrigeration cryogenique |
| FR2924205A1 (fr) * | 2007-11-23 | 2009-05-29 | Air Liquide | Dispositif et procede de refrigeration cryogenique |
| WO2009066044A3 (fr) * | 2007-11-23 | 2009-07-16 | Air Liquide | Dispositif et procede de refrigeration cryogenique |
| CN103776188A (zh) * | 2013-01-21 | 2014-05-07 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 间冷单工质热制冷制热系统 |
| CN103808054A (zh) * | 2013-01-24 | 2014-05-21 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 间冷热力循环系统 |
| CN103808054B (zh) * | 2013-01-24 | 2017-02-08 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 间冷热力循环系统 |
| CN105042920A (zh) * | 2014-07-31 | 2015-11-11 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 容积型变界流体机构制冷系统 |
| CN104675455A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-06-03 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 提高用太阳能光热/工业余热发电的汽轮发电机组效率的方法及结构 |
| CN113028668A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-25 | 西安交通大学 | 一种微通道近等温压缩式跨临界二氧化碳循环系统及方法 |
| CN113028668B (zh) * | 2021-01-14 | 2021-12-28 | 西安交通大学 | 一种微通道近等温压缩式跨临界二氧化碳循环系统及方法 |
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