JPS62284918A - 高温高圧ガスの製造方法及び装置 - Google Patents
高温高圧ガスの製造方法及び装置Info
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- JPS62284918A JPS62284918A JP61127674A JP12767486A JPS62284918A JP S62284918 A JPS62284918 A JP S62284918A JP 61127674 A JP61127674 A JP 61127674A JP 12767486 A JP12767486 A JP 12767486A JP S62284918 A JPS62284918 A JP S62284918A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
- F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
-
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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- F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
- F04B17/05—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by internal-combustion engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
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】
３、発明の詳細な説明
［産業上の利用分野］ 。
本発明は高温高圧ガスを効率よく経済的に製造する方法
及び装置に関する。
及び装置に関する。
［従来の技術］
広範な化学工業の分野において高温高圧ガスが使用され
ているが、その一つの例にプラスチックの加工が競る。
ているが、その一つの例にプラスチックの加工が競る。
例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等を原料とした
不織布のメルトブロー法による製造プロセスにおいては
、溶融樹脂を吹出し、糸状に分散延伸するために、高瀉
高、圧の空気が用いられる。この空気は、ノズルのオリ
フィスから出る溶融樹脂を延伸するものであるので、十
分な温度及び圧力が必要である。一方温度が高すぎると
樹脂の劣化が起り、また経済的でもない。
不織布のメルトブロー法による製造プロセスにおいては
、溶融樹脂を吹出し、糸状に分散延伸するために、高瀉
高、圧の空気が用いられる。この空気は、ノズルのオリ
フィスから出る溶融樹脂を延伸するものであるので、十
分な温度及び圧力が必要である。一方温度が高すぎると
樹脂の劣化が起り、また経済的でもない。
まな圧力についても高すぎると延伸された不！ｆＡ１１
１ｉ維が切れたり、また同様に経済的でもない。そのた
め、最適の条件で経済的にメルトブロー法を実施するた
めには、高温高圧ガスの温度、圧力は適当に制御しなけ
ればならない。
１ｉ維が切れたり、また同様に経済的でもない。そのた
め、最適の条件で経済的にメルトブロー法を実施するた
めには、高温高圧ガスの温度、圧力は適当に制御しなけ
ればならない。
また、高温高圧ガスは各種の触媒や吸着剤のパージや再
生にも広く利用されている。その他、工業製品の加熱や
乾燥にも利用されている。また、反応ガスを反応器に送
給する前に圧縮予熱するために、反応ガス自身を圧縮加
熱するという操作も行われることが多い。
生にも広く利用されている。その他、工業製品の加熱や
乾燥にも利用されている。また、反応ガスを反応器に送
給する前に圧縮予熱するために、反応ガス自身を圧縮加
熱するという操作も行われることが多い。
このような高温高圧ガスの製造は、従来は、圧ａｍによ
りガスを断熱圧縮あるいはポリトロープ圧縮し、圧縮に
より幾分温度が高くなったガスをさらに加熱炉やシーズ
ヒーター等で加熱することにより行われていた。一般に
ガスは断熱圧縮あるいはポリトロープ圧縮により温度が
上昇するが、上記のような用途には温度が低すぎる場合
が多いのでそのような場合の追加的な加熱手段として、
加熱炉や電熱が利用されている。
りガスを断熱圧縮あるいはポリトロープ圧縮し、圧縮に
より幾分温度が高くなったガスをさらに加熱炉やシーズ
ヒーター等で加熱することにより行われていた。一般に
ガスは断熱圧縮あるいはポリトロープ圧縮により温度が
上昇するが、上記のような用途には温度が低すぎる場合
が多いのでそのような場合の追加的な加熱手段として、
加熱炉や電熱が利用されている。
［発明が解決しようとする問題点１
しかしながら、圧縮ホから排出される圧縮ガスを所望の
温度まで加熱炉により加熱する方式では、設備コストが
かかりすぎる上、安全対策上も好ましくない。またシー
ズヒーター等により、電気エネルギーを用いて、ガロ熱
する方式は安全という観点からは問題はないが、運転コ
ストが高くなるという欠点がある。
温度まで加熱炉により加熱する方式では、設備コストが
かかりすぎる上、安全対策上も好ましくない。またシー
ズヒーター等により、電気エネルギーを用いて、ガロ熱
する方式は安全という観点からは問題はないが、運転コ
ストが高くなるという欠点がある。
そこで本発明の目的は、上記問題点がなく高温高圧ガス
を経済的かつ安全に製造する方法及び装置を提供するこ
とである。
を経済的かつ安全に製造する方法及び装置を提供するこ
とである。
［問題点を解決するための手段］
上記問題点に鑑み鋭意研究の結果、本発明者等は圧縮機
の動力源として内燃別間を用い、その排気ガスの熱を熱
交換器により利用することにより、効率よく高温高圧ガ
スを得ることができることを発見し、本発明に到達した
。
の動力源として内燃別間を用い、その排気ガスの熱を熱
交換器により利用することにより、効率よく高温高圧ガ
スを得ることができることを発見し、本発明に到達した
。
すなわち本発明の高温高圧ガスの製造方法は、圧縮機を
内燃喋関により駆動し、前記圧縮Ｉより排出されるガス
を前記内燃機関の排気ガスと熱交換器により熱交換する
ことをｆＦ徴とする。
内燃喋関により駆動し、前記圧縮Ｉより排出されるガス
を前記内燃機関の排気ガスと熱交換器により熱交換する
ことをｆＦ徴とする。
また本発明の高温高圧ガスの製造装置は、（ａ）圧ＷＢ
橢と、 （ｂ）前記圧縮機を駆動する内燃機関と、（ｃ）熱交換
器と、 （ｄ）前記圧縮機から出る圧縮ガスを前記熱交換器に導
入する中間パイプと、 （ｅ）前記熱交換器から出る高温高圧ガスを排出する出
口パイプと、 （ｆ）前記内燃機関の排気ガスを前記熱交換器に導入す
る排気パイプとを 有し、もって前記圧縮ガスを前記熱交換器において前記
排気ガスと熱交換し、さらに力０熱することを特徴とす
る。
橢と、 （ｂ）前記圧縮機を駆動する内燃機関と、（ｃ）熱交換
器と、 （ｄ）前記圧縮機から出る圧縮ガスを前記熱交換器に導
入する中間パイプと、 （ｅ）前記熱交換器から出る高温高圧ガスを排出する出
口パイプと、 （ｆ）前記内燃機関の排気ガスを前記熱交換器に導入す
る排気パイプとを 有し、もって前記圧縮ガスを前記熱交換器において前記
排気ガスと熱交換し、さらに力０熱することを特徴とす
る。
圧縮機では断熱圧縮あるいはポリトロープ圧縮が行われ
るとある程度の加熱も行われるが、圧縮機を出たままの
温度では必ずしも十分でない場合がある。そこで高温の
排気ガスを出す内燃機関を圧縮ホの動力源として用いる
とともに排気ガスと圧縮ガスとの熱交換を行えば、特別
の加熱エネルギー源を用いることなく圧縮ガスの加熱を
行うことができる。
るとある程度の加熱も行われるが、圧縮機を出たままの
温度では必ずしも十分でない場合がある。そこで高温の
排気ガスを出す内燃機関を圧縮ホの動力源として用いる
とともに排気ガスと圧縮ガスとの熱交換を行えば、特別
の加熱エネルギー源を用いることなく圧縮ガスの加熱を
行うことができる。
待に本発明は２００℃〜５００℃、２〜２０Ｋｇ／ｃＩ
！Ｇの高温高圧ガスを安定的に製造する方法及び装置を
提供する。
！Ｇの高温高圧ガスを安定的に製造する方法及び装置を
提供する。
圧縮機から排出されるガスは駆動用内燃機関の排気ガス
と熱交換を行うことによりさらに高温を上昇させること
が出来るが、本発明の２００℃〜５００℃の高温ガスを
得るためには、 （１）高温の排気ガスが得られる内燃機関であること、
及び （２）圧！ａ別で圧縮された段階で可能な限り高温にな
っていること が重要である。
と熱交換を行うことによりさらに高温を上昇させること
が出来るが、本発明の２００℃〜５００℃の高温ガスを
得るためには、 （１）高温の排気ガスが得られる内燃機関であること、
及び （２）圧！ａ別で圧縮された段階で可能な限り高温にな
っていること が重要である。
（１）の条件については公知の内燃別間を用いることが
できるが、特に排気ガス温度が３００”Ｃ以上、好まし
くは４００℃〜５００℃のものが良く例えばディーゼル
エンジンが好ましいものとして例示できる。また、排気
ガス温度を更に高めて使用することも本発明に含まれる
。例えば排気ガス中の残存空気を利用してこれに助燃剤
を添加したり、排気ガス中のＮＯｘ等を除去するための
触媒の使用等によって温度を上げることが可能である。
できるが、特に排気ガス温度が３００”Ｃ以上、好まし
くは４００℃〜５００℃のものが良く例えばディーゼル
エンジンが好ましいものとして例示できる。また、排気
ガス温度を更に高めて使用することも本発明に含まれる
。例えば排気ガス中の残存空気を利用してこれに助燃剤
を添加したり、排気ガス中のＮＯｘ等を除去するための
触媒の使用等によって温度を上げることが可能である。
（２）の条件については、従来動力コストの低減のため
圧縮機の効率を向上することが圧ｆｉｎの製造及び利゛
用分野における一つの課題であり、この努力は圧縮機に
おける被圧縮ガスの温度上昇を低下せしめる結果となっ
ているが、これは本発明の技術的課題、即ち、高温高圧
ガスの製造の観点からは、逆に歓迎されない状況である
。しかしながら本発明者等は、公知の圧縮顕でも本発明
を達成することに成功した。
圧縮機の効率を向上することが圧ｆｉｎの製造及び利゛
用分野における一つの課題であり、この努力は圧縮機に
おける被圧縮ガスの温度上昇を低下せしめる結果となっ
ているが、これは本発明の技術的課題、即ち、高温高圧
ガスの製造の観点からは、逆に歓迎されない状況である
。しかしながら本発明者等は、公知の圧縮顕でも本発明
を達成することに成功した。
圧縮はの出口ガスの温度は断熱効率ηａｄ、およびポリ
トロープ効率ηｐと次式で関係づけられる（例えば［高
圧技術ハンドブック」、朝倉園店。
トロープ効率ηｐと次式で関係づけられる（例えば［高
圧技術ハンドブック」、朝倉園店。
１９６５年版、第３４７頁〜第３４９頁参照）。
Ｔ１＝入口温度
Ｔ２＝理論出口温度（断熱可逆圧縮）
Ｔ２＝実際の出口温度
Ｐ１＝入口圧力（絶対圧力）
Ｐ２＝出口圧力（絶対圧力）
ｋ ＝断熱指数（ｃ／Ｃｖ）
そして、本発明の高温高圧ガス、特に駆動機排ガスとの
熱交換により２００〜５００℃の圧縮ガスを得るために
は、次の因子が一定条件にあることが好ましいことを見
出した。即ち、圧縮ガスの断熱指数ｋ （−Ｃｐ／ＣＶ
）が１．３以上のもの、例えば空気、？ｌＩ素、窒素、
−酸化炭素、水素、ヘリウム等のガス、あるいは混合ガ
スの状態でｋが１．３以上のものがあげられる。そして
入口温度は通常、常温であるが一５℃以上であれば特に
限定されない。
熱交換により２００〜５００℃の圧縮ガスを得るために
は、次の因子が一定条件にあることが好ましいことを見
出した。即ち、圧縮ガスの断熱指数ｋ （−Ｃｐ／ＣＶ
）が１．３以上のもの、例えば空気、？ｌＩ素、窒素、
−酸化炭素、水素、ヘリウム等のガス、あるいは混合ガ
スの状態でｋが１．３以上のものがあげられる。そして
入口温度は通常、常温であるが一５℃以上であれば特に
限定されない。
圧縮条件に関しては、製造するガスの圧力レベルを２〜
２０にｙ／ａｌＧのものとする。このため圧縮指数は通
常１〜２であり、各段の圧縮比Ｐｇ／Ｐ１（絶対圧力比
）は３〜６の範囲が好ましい。
２０にｙ／ａｌＧのものとする。このため圧縮指数は通
常１〜２であり、各段の圧縮比Ｐｇ／Ｐ１（絶対圧力比
）は３〜６の範囲が好ましい。
２段圧縮の場合、機器の耐熱上の問題より適宜１投出ロ
ガスを冷却して再圧縮されることも本発明に含まれる。
ガスを冷却して再圧縮されることも本発明に含まれる。
そして圧縮機の断熱効率ηａｄは８０％以下のいわゆる
効率の悪いものが使用でき、通常５０〜７５％のものが
使用されるが、これ以下のものを排除するものではない
。
効率の悪いものが使用でき、通常５０〜７５％のものが
使用されるが、これ以下のものを排除するものではない
。
Ｃ実施例］
本発明の好ましい実施例を第１図を参照して説明する。
圧８機１は内燃機関２により駆動されるように適当な手
段により連結している。圧縮８１１の入口にはガスを導
入するための入口パイプ３が接続し、出口には圧縮ガス
を熱交換器４に導入するための中間パイプ５が接続して
いる。中間パイプ５は熱交換器４を通った後、出口パイ
プ６に接続している。内燃機関２の排気側には排気パイ
プ７が接続し、排気パイプ７は熱交換器４を通る。また
排気パイプ７には途中に分流パイプ８が設けられており
、分流パイプ８の途中に流量調節弁９及びブロワ−１０
が設けられている。一方熱交換器４の下流の出口パイプ
６には温度検知装置１１が設けられており、その出力信
号はライン１２によりＫｆｆｉ調節弁９に送られるよう
になっている。
段により連結している。圧縮８１１の入口にはガスを導
入するための入口パイプ３が接続し、出口には圧縮ガス
を熱交換器４に導入するための中間パイプ５が接続して
いる。中間パイプ５は熱交換器４を通った後、出口パイ
プ６に接続している。内燃機関２の排気側には排気パイ
プ７が接続し、排気パイプ７は熱交換器４を通る。また
排気パイプ７には途中に分流パイプ８が設けられており
、分流パイプ８の途中に流量調節弁９及びブロワ−１０
が設けられている。一方熱交換器４の下流の出口パイプ
６には温度検知装置１１が設けられており、その出力信
号はライン１２によりＫｆｆｉ調節弁９に送られるよう
になっている。
以上のような構成において、内燃機ＩＪＡ２を駆動する
と、圧５ｆａｔｆｉｌが駆動し、入口パイプ３より入っ
たガスは中間パイプ内に圧縮ガスとして排出される。こ
の圧縮ガスは断熱圧縮あるいはポリトロープ圧縮のため
にある程度高温になっている。圧縮ガスは次に熱交換器
４に入るが、熱交遣器４には内燃機関２の排気パイプ７
も通っているために、熱交換により加熱される。加熱さ
れた高温高圧ガスは出口パイプ６より排出され、次の工
程に利用される。
と、圧５ｆａｔｆｉｌが駆動し、入口パイプ３より入っ
たガスは中間パイプ内に圧縮ガスとして排出される。こ
の圧縮ガスは断熱圧縮あるいはポリトロープ圧縮のため
にある程度高温になっている。圧縮ガスは次に熱交換器
４に入るが、熱交遣器４には内燃機関２の排気パイプ７
も通っているために、熱交換により加熱される。加熱さ
れた高温高圧ガスは出口パイプ６より排出され、次の工
程に利用される。
ここで、高温高圧ガスの温度が常に所望のレベルにある
とは限らないので、温度調節機構が作用する。これは温
度検知装置１１と、分流パイプ８と、プロワ−１０の流
量調節弁９とにより行われる。温度検知ＶｉｔＷ１１１
は出口パイプ６内のガスの温度を検知し、所望の温度と
の差に基づく信号をライン１２により流量調節弁９に送
る。流量調節弁９により分流パイプ８を流れる排気ガス
の憬が調節される。例えば、出口パイプ６のガスの温度
が高すぎると、流！’Ｊ節弁９の開度は大きくなり、分
流パイプ８を流れる排気ガスの山が増加する分だけ熱交
換器４を通る排気ガスの吊が減少し、結局出口パイプ６
に排出される高温高圧ガスの温度が低くなる。逆に出口
パイプ６のガスの温度が低すぎると、上と全く逆の操作
が行われる。このようにして、出口パイプを出る高温高
圧ガスの温度は常に一定になるように制御される。
とは限らないので、温度調節機構が作用する。これは温
度検知装置１１と、分流パイプ８と、プロワ−１０の流
量調節弁９とにより行われる。温度検知ＶｉｔＷ１１１
は出口パイプ６内のガスの温度を検知し、所望の温度と
の差に基づく信号をライン１２により流量調節弁９に送
る。流量調節弁９により分流パイプ８を流れる排気ガス
の憬が調節される。例えば、出口パイプ６のガスの温度
が高すぎると、流！’Ｊ節弁９の開度は大きくなり、分
流パイプ８を流れる排気ガスの山が増加する分だけ熱交
換器４を通る排気ガスの吊が減少し、結局出口パイプ６
に排出される高温高圧ガスの温度が低くなる。逆に出口
パイプ６のガスの温度が低すぎると、上と全く逆の操作
が行われる。このようにして、出口パイプを出る高温高
圧ガスの温度は常に一定になるように制御される。
この実施例においては、圧縮鴻１としては圧縮ガスの温
度が比較的高くなるような形式のものが好ましい。好ま
しい圧縮礪１はスクリュー式圧縮機である。スクリュー
式圧縮機１の圧縮比は３〜４であり、断熱効率は８０％
以下のものが好ましい。本発明において出口圧力条件に
よっては圧縮別１を多段にして使用することもできるが
、通常は１段で用いるのが好ましい。その場合、得られ
る高温高圧ガスの圧力は２〜５ Ｋｇ／ ｃ肩Ｇ程度で
あり、メルトブロー法に特に有効である。なお、出口パ
イプ６の通路が開基する等パイプ内のガス圧が異常に上
昇する場合に備えて、圧縮瀘に圧力制６０ｇ装置を設け
てもよい。その装置の一例として、中間パイプ５と入口
パイプ３との門に弁を具備するガスのリサイクル路を設
け、中間パイプ５の圧力が異常に上昇したときに該弁が
開いて中間パイプ５内のガスが入口パイプ３に帰還する
ようにする方式がある。
度が比較的高くなるような形式のものが好ましい。好ま
しい圧縮礪１はスクリュー式圧縮機である。スクリュー
式圧縮機１の圧縮比は３〜４であり、断熱効率は８０％
以下のものが好ましい。本発明において出口圧力条件に
よっては圧縮別１を多段にして使用することもできるが
、通常は１段で用いるのが好ましい。その場合、得られ
る高温高圧ガスの圧力は２〜５ Ｋｇ／ ｃ肩Ｇ程度で
あり、メルトブロー法に特に有効である。なお、出口パ
イプ６の通路が開基する等パイプ内のガス圧が異常に上
昇する場合に備えて、圧縮瀘に圧力制６０ｇ装置を設け
てもよい。その装置の一例として、中間パイプ５と入口
パイプ３との門に弁を具備するガスのリサイクル路を設
け、中間パイプ５の圧力が異常に上昇したときに該弁が
開いて中間パイプ５内のガスが入口パイプ３に帰還する
ようにする方式がある。
内燃機関としては排気ガスの温度が高い方がよく、その
ためにはディーゼルエンジンが好ましい。
ためにはディーゼルエンジンが好ましい。
ディーゼルエンジンの排気ガスは３００〜５００℃であ
り、特に好ましくは４００〜５００℃である。
り、特に好ましくは４００〜５００℃である。
熱交換器４として任意の形式のものを利用できるが、シ
ェル・アンド・チューブ型の熱交換器が好ましい。この
場合、エンジンの排気ガスはクリーニングの容易なチュ
ーブ側を通す。
ェル・アンド・チューブ型の熱交換器が好ましい。この
場合、エンジンの排気ガスはクリーニングの容易なチュ
ーブ側を通す。
分流パイプ８に設けた流量調節弁９はブロワ−１０のサ
クションダンパー弁でもよい。ブロワ−１０は排気ガス
を分流パイプに有効に流入させるのに用いられる。サク
ションダンパー弁等の流量調節弁９により分流パイプ８
の流量は調節できるので、結局熱交換器において熱交換
に用いられる排気ガスの吊が調節されることになる。そ
れにより、最終的に出口パイプを出る高温高圧ガスの温
度が制御される。流量調節弁９に制卸信号を送る温度検
知装置１１として従来の任意の形式のものを利用できる
。その礪能は、検知温度と所望温度との差を求めて、そ
の差がなくなるような制御信号を発するものである。
クションダンパー弁でもよい。ブロワ−１０は排気ガス
を分流パイプに有効に流入させるのに用いられる。サク
ションダンパー弁等の流量調節弁９により分流パイプ８
の流量は調節できるので、結局熱交換器において熱交換
に用いられる排気ガスの吊が調節されることになる。そ
れにより、最終的に出口パイプを出る高温高圧ガスの温
度が制御される。流量調節弁９に制卸信号を送る温度検
知装置１１として従来の任意の形式のものを利用できる
。その礪能は、検知温度と所望温度との差を求めて、そ
の差がなくなるような制御信号を発するものである。
第２図は本発明の別の実施例を示す。第１図と同一の装
置については同一の参照番号を付しである。
置については同一の参照番号を付しである。
第２図の装置においては、中間パイプ５に分流弁１３が
８２けてあり、弁１３にはバイパスパイプ１４が接続し
ている。バイパスパイプ１４は熱交換器４をバイパスし
て、出口パイプ６と合流する。
８２けてあり、弁１３にはバイパスパイプ１４が接続し
ている。バイパスパイプ１４は熱交換器４をバイパスし
て、出口パイプ６と合流する。
合流点１５より下流側において出口パイプ６には温度検
知装置１１が設けられており、温度検知装置１１の出力
側と分流弁１３とは信号ライン１６で接続されている。
知装置１１が設けられており、温度検知装置１１の出力
側と分流弁１３とは信号ライン１６で接続されている。
この装置において、出口パイプのガスの温度が高すぎる
場合、温度検知装＠１１の制御信号は信号ライン１６を
経て分流弁１３に伝達され、バイパスパイプ１４の流量
を増加するように分流弁１３を調節駆動する。これによ
り、熱交換器４をバイパスして出口パイプに流入する圧
縮ガスの巾が増加するので、出口パイプのガス温度は低
下する。
場合、温度検知装＠１１の制御信号は信号ライン１６を
経て分流弁１３に伝達され、バイパスパイプ１４の流量
を増加するように分流弁１３を調節駆動する。これによ
り、熱交換器４をバイパスして出口パイプに流入する圧
縮ガスの巾が増加するので、出口パイプのガス温度は低
下する。
逆に出口温度が低すぎる場合には逆の信号が温度検知装
置１１から送られる。
置１１から送られる。
実施例１
第１図の装置において、圧縮＋ａ１として神戸製鋼所（
株）製のに８２５Ｂ形スクリユー圧縮別を、内燃機関２
として三菱重工業（株）製の８６Ａ２−ＰＴＡ形ディー
ゼルエンジンを、熱交換器として、ワンバス式でチュー
ブ内を排気ガスが通るシェルアンドチューブ式熱交換器
（伝熱面積６７Ｔｒｔ）をそれぞれ用いた。また被加熱
圧縮ガスとして空気を用いて、実験を行った。条件は以
下の通りである。
株）製のに８２５Ｂ形スクリユー圧縮別を、内燃機関２
として三菱重工業（株）製の８６Ａ２−ＰＴＡ形ディー
ゼルエンジンを、熱交換器として、ワンバス式でチュー
ブ内を排気ガスが通るシェルアンドチューブ式熱交換器
（伝熱面積６７Ｔｒｔ）をそれぞれ用いた。また被加熱
圧縮ガスとして空気を用いて、実験を行った。条件は以
下の通りである。
Ｋ８２５ Ｂ形スクリュー圧縮は
空気吸入量 ４ＯＮ智／分
吸入条件 大気圧、２０℃
吐出条件 ３ 、５ ＫＦｉ ／ ｃＡ Ｇ 、
２３０ ℃軸動力 ２５８ ｋＷ Ｓ６Ａ２−ＰＴＡ形ディーゼルエンジン定格馬力 ４
１０ Ｐ Ｓ ［１８００ＲＰＨＩＣｅ イＴ ）３２
０ Ｐ Ｓ （１３０ＯＲＰＭにおいて）回転数詞！！
！ １３００〜１８００ＲＰＭ（無段階） 燃料 へ重油 排気ガス温度 ４１０℃ 排気ガス流量 ２０８０Ｋｇ／時 この結果、熱交換器４を出る排気ガスの温度は３２０℃
で、出口パイプ６を出る高温高圧空気の温度は３００℃
であった。なお高温高圧空気の圧力は圧縮機１の出口圧
力とほぼ等しい３．５ｈ／ｃｉＧであった。
２３０ ℃軸動力 ２５８ ｋＷ Ｓ６Ａ２−ＰＴＡ形ディーゼルエンジン定格馬力 ４
１０ Ｐ Ｓ ［１８００ＲＰＨＩＣｅ イＴ ）３２
０ Ｐ Ｓ （１３０ＯＲＰＭにおいて）回転数詞！！
！ １３００〜１８００ＲＰＭ（無段階） 燃料 へ重油 排気ガス温度 ４１０℃ 排気ガス流量 ２０８０Ｋｇ／時 この結果、熱交換器４を出る排気ガスの温度は３２０℃
で、出口パイプ６を出る高温高圧空気の温度は３００℃
であった。なお高温高圧空気の圧力は圧縮機１の出口圧
力とほぼ等しい３．５ｈ／ｃｉＧであった。
このように、排気ガスとの熱交換により圧縮空気の温度
が２３０℃から３００℃に上昇したことがわかる。
が２３０℃から３００℃に上昇したことがわかる。
［発明の効果１
以上の通り、圧縮機を内燃ｎ閣により駆動するとともに
、内燃機関の排気ガスを熱交換用に用いて圧縮ガスの加
熱を行うので、所望の温度の高温高圧ガスを経済的かつ
安全に製造することができる。また、断熱効率の悪い圧
縮機を用いても余分の熱を圧縮ガスの加熱エネルギーに
有効利用し、駆動用内燃機関の高温排ガスの熱回収と粗
合わせて、高効率かつ省エネルギーの高温高圧ガスの製
造に適するものとなる。特に２〜５Ｋｇ／ｃＩ！Ｇ１２
０ｏ〜３００℃程度の高温高圧ガスを得るのに簡便でか
つ経済的な方法である。また出口パイプの温度に基づき
排気ガスの流量を調節したり熱交換器を通る圧縮ガスの
流量を調節したりして、高温高圧ガスの湿度を適当に調
節することもできる。
、内燃機関の排気ガスを熱交換用に用いて圧縮ガスの加
熱を行うので、所望の温度の高温高圧ガスを経済的かつ
安全に製造することができる。また、断熱効率の悪い圧
縮機を用いても余分の熱を圧縮ガスの加熱エネルギーに
有効利用し、駆動用内燃機関の高温排ガスの熱回収と粗
合わせて、高効率かつ省エネルギーの高温高圧ガスの製
造に適するものとなる。特に２〜５Ｋｇ／ｃＩ！Ｇ１２
０ｏ〜３００℃程度の高温高圧ガスを得るのに簡便でか
つ経済的な方法である。また出口パイプの温度に基づき
排気ガスの流量を調節したり熱交換器を通る圧縮ガスの
流量を調節したりして、高温高圧ガスの湿度を適当に調
節することもできる。
第１図は本発明の好ましい一実施例による高温高圧ガス
の製造装置の概略図であり、第２図は別の実施例による
高温高圧ガスの製造装置の概略図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・圧縮機２・・・・・
・・・・・・・・・・内燃機関３・・・・・・・・・・
・・・・・入口パイプ４・・・・・・・・・・・・・・
・熱交換器５・・・・・・・・・・・・・・・中間パイ
プロ・・・・・・・・・・・・・・・出口パイプ７・・
・・・・・・・・・・・・・排気パイプ８・・−・・己
・・・・・・・・分流パイプ９・・・・・・・・・・・
・・・・流量調節弁１０・・・・・・・・・・・・ブロ
ワ−１１・・・・・・・・・・・・温度検知装置１２．
１６・・・信号ライン １３・・・・・・・・・・・・分流弁 １４・・・・・・・・・・・・バイパスパイプ出願代理
人、弁理士 高 石 橘 馬 手続ネ１１正書 ７ １ 事件の表示 昭和６１年特許願第１２７６７４号 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 東燃石油化学株式会社 飯田橋ハイタウン２２０号 補正の内容 （１）明Ｉｆ！０書第１２頁第１１行の「指数」を「段
数」と訂正する。 （２）同第１５頁第６〜７行の「３〜４」を「３〜６」
と訂正する。
の製造装置の概略図であり、第２図は別の実施例による
高温高圧ガスの製造装置の概略図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・圧縮機２・・・・・
・・・・・・・・・・内燃機関３・・・・・・・・・・
・・・・・入口パイプ４・・・・・・・・・・・・・・
・熱交換器５・・・・・・・・・・・・・・・中間パイ
プロ・・・・・・・・・・・・・・・出口パイプ７・・
・・・・・・・・・・・・・排気パイプ８・・−・・己
・・・・・・・・分流パイプ９・・・・・・・・・・・
・・・・流量調節弁１０・・・・・・・・・・・・ブロ
ワ−１１・・・・・・・・・・・・温度検知装置１２．
１６・・・信号ライン １３・・・・・・・・・・・・分流弁 １４・・・・・・・・・・・・バイパスパイプ出願代理
人、弁理士 高 石 橘 馬 手続ネ１１正書 ７ １ 事件の表示 昭和６１年特許願第１２７６７４号 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 東燃石油化学株式会社 飯田橋ハイタウン２２０号 補正の内容 （１）明Ｉｆ！０書第１２頁第１１行の「指数」を「段
数」と訂正する。 （２）同第１５頁第６〜７行の「３〜４」を「３〜６」
と訂正する。
Claims (15)
- （１）高温高圧ガスの製造方法において、圧縮機を内燃
機関により駆動し、前記圧縮機より排出されるガスを前
記内燃機関の排気ガスと熱交換器により熱交換すること
を特徴とする方法。 - （２）特許請求の範囲第１項に記載の高温高圧ガスの製
造方法において、前記熱交換器から排出される高温高圧
ガスの温度を測定し、測定温度が所望の温度値に一致す
るように前記排気ガスの前記熱交換器への流入量を調節
することを特徴とする方法。 - （３）特許請求の範囲第２項に記載の高温高圧ガスの製
造方法において、前記内燃機関の排気ガスの一部を分流
し、分流する排気ガスの量を前記温度の測定値に基づい
て調節することにより、前期高温高圧ガスの最終温度を
制御することを特徴とする方法。 - （４）特許請求の範囲第２項に記載の高温高圧ガスの製
造方法において、前記圧縮機から排出されるガスの一部
が前記熱交換器をバイパスして前記熱交換器から排出さ
れるガスと合流するようにし、合流したガスの温度を測
定し、測定温度が所望の温度値に一致するようにバイパ
スするガスの量を調節することを特徴とする方法。 - （５）特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記
載の高温高圧ガスの製造方法において、前記圧縮機の各
段の圧縮比が３〜６、断熱効率が８０％以下、被圧縮ガ
スの断熱指数ｋ（＝Ｃ＿ｐ／Ｃ＿ｖ）が１．３以上であ
ることを特徴とする方法。 - （６）特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記
載の高温高圧ガスの製造方法において、前記高温高圧ガ
スの圧力が２〜２０Ｋｇ／ｃｍ＾２Ｇ、温度が２００〜
５００℃であることを特徴とする方法。 - （７）特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記
載の方法において、前記圧縮機がスクリュー式圧縮機で
あることを特徴とする方法。 - （８）特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記
載の方法において、前記内燃機関がディーゼルエンジン
であり、その排気ガスの温度が３００〜５００℃である
ことを特徴とする方法。 - （９）高温高圧ガスの製造装置において、 （ａ）圧縮機と、 （ｂ）前記圧縮機を駆動する内燃機関と、 （ｃ）熱交換器と、 （ｄ）前記圧縮機から出る圧縮ガスを前記熱交換器に導
入する中間パイプと、 （ｅ）前記熱交換器から出る高温高圧ガスを排出する出
口パイプと、 （ｆ）前記内燃機関の排気ガスを前記熱交換器に導入す
る排気パイプとを 有し、もって前記圧縮ガスを前記熱交換器において前記
排気ガスと熱交換し、さらに加熱することを特徴とする
装置。 - （１０）特許請求の範囲第９項に記載の高温高圧ガスの
製造方法において、前記排気パイプに接続する排気ガス
分流パイプと、前記排気ガス分流パイプに設けた流量調
節弁と、前記出口パイプに設けた温度検知装置とをさら
に有し、前記温度見地装置の信号により前記流量調節弁
を調節することにより、前記熱交換器を通る排気ガスの
量を調節し、もって前記出口パイプを出る高温高圧ガス
の温度を制御することを特徴とする装置。 - （１１）特許請求の範囲第９項に記載の高温高圧ガスの
製造装置において、前記中間パイプに設けた分流用弁と
、前記分流用弁から前記熱交換器をバイパスして前記出
口パイプに合流するバイパスパイプと、前記バイパスパ
イプの合流点より下流において前記出口パイプに設けた
温度検知装置とをさらに有し、前記温度検知装置の信号
で前記分流用弁を調節することにより前記バイパスパイ
プの流量を調節し、もって前記出口パイプを出る高温高
圧ガスの温度を制御することを特徴とする装置。 - （１２）特許請求の範囲第９項乃至第１１項のいずれか
に記載の高温高圧ガスの製造装置において、前記圧縮機
の圧縮比が３〜６、断熱効率が８０％以下であることを
特徴とする装置。 - （１３）特許請求の範囲第９項乃至第１２項のいずれか
に記載の高湿高圧ガスの製造装置において、前記出口パ
イプを出る高温高圧ガスの圧力が２〜２０Ｋｇ／ｃｍ＾
２Ｇ、温度が２００〜５００℃であることを特徴とする
装置。 - （１４）特許請求の範囲第９項乃至第１３項のいずれか
に記載の装置において、前記圧縮機がスクリュー式圧縮
機であることを特徴とする装置。 - （１５）特許請求の範囲第９項乃至第１４項のいずれか
に記載の装置において、前記内燃機関がディーゼルエン
ジンであり、その排気ガスの温度が３００〜５００℃で
あることを特徴とする装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61127674A JPS62284918A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 高温高圧ガスの製造方法及び装置 |
| IL82647A IL82647A0 (en) | 1986-06-02 | 1987-05-25 | Method and apparatus for producing high temperature,high pressure gas |
| FI872436A FI872436A (fi) | 1986-06-02 | 1987-06-01 | Foerfarande och anordning foer produktion av gas i hoegt tryck och hoeg temperatur. |
| EP87304880A EP0248640B1 (en) | 1986-06-02 | 1987-06-02 | Method and apparatus for producing high-temperature high-pressure gas |
| DE8787304880T DE3772630D1 (de) | 1986-06-02 | 1987-06-02 | Vorrichtung und verfahren fuer die erzeugung von hochtemperatur- und hochdruckgas. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61127674A JPS62284918A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 高温高圧ガスの製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62284918A true JPS62284918A (ja) | 1987-12-10 |
| JPH031482B2 JPH031482B2 (ja) | 1991-01-10 |
Family
ID=14965908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61127674A Granted JPS62284918A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 高温高圧ガスの製造方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0248640B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62284918A (ja) |
| DE (1) | DE3772630D1 (ja) |
| FI (1) | FI872436A (ja) |
| IL (1) | IL82647A0 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5385449A (en) * | 1991-07-10 | 1995-01-31 | Mannesmann Aktiengesellschaft | Compressor arrangement |
| DE4123208C2 (de) * | 1991-07-10 | 1996-07-11 | Mannesmann Ag | Verdichteranlage |
| DE4234393C1 (ja) * | 1992-10-07 | 1993-09-16 | Mannesmann Ag, 40213 Duesseldorf, De | |
| DE4310100C2 (de) * | 1993-03-23 | 1997-08-14 | Mannesmann Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten eines gasförmigen Mediums |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57101814U (ja) * | 1980-12-15 | 1982-06-23 | ||
| JPS5820384U (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | いすゞ自動車株式会社 | エアタンク内圧縮空気加熱装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2090214A (en) * | 1935-03-12 | 1937-08-17 | Maniscalco Pietro | Compressed air power unit |
| US2208157A (en) * | 1937-07-31 | 1940-07-16 | Fairbanks Morse & Co | System for recovering and utilizing waste heat |
| JPS5820384B2 (ja) * | 1975-03-15 | 1983-04-22 | 日産自動車株式会社 | タキトウナイネンキカンノ ハイキソウチ |
| JPS53114974A (en) * | 1977-03-15 | 1978-10-06 | Toa Nenryo Kogyo Kk | Method and apparatus for making nonnwoven structure |
| JPS5456234A (en) * | 1977-10-11 | 1979-05-07 | Toyota Motor Corp | Dynamo-blower for internal engine driving |
| DE2753716A1 (de) * | 1977-12-02 | 1979-06-07 | Daimler Benz Ag | Warmluft abgebende heizvorrichtung fuer durch eine brennkraftmaschine angetriebene kraftfahrzeuge |
| US4357379A (en) * | 1979-03-05 | 1982-11-02 | Eastman Kodak Company | Melt blown product |
| CA1146361A (en) * | 1980-08-21 | 1983-05-17 | James L. Marshall | Heat recovery from an internal combustion engine for supplementary power |
| DE3150148A1 (de) * | 1981-12-18 | 1983-06-23 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Brennkraftmaschine zum antrieb eines kompressors einer waermepumpe |
| DE3403595A1 (de) * | 1984-02-02 | 1985-08-08 | Hermann Dipl.-Ing. Dr.techn. 8061 Röhrmoos Hagen | Verlustwaermeverwertungsaggregat von motoren |
-
1986
- 1986-06-02 JP JP61127674A patent/JPS62284918A/ja active Granted
-
1987
- 1987-05-25 IL IL82647A patent/IL82647A0/xx unknown
- 1987-06-01 FI FI872436A patent/FI872436A/fi not_active IP Right Cessation
- 1987-06-02 EP EP87304880A patent/EP0248640B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-02 DE DE8787304880T patent/DE3772630D1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57101814U (ja) * | 1980-12-15 | 1982-06-23 | ||
| JPS5820384U (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | いすゞ自動車株式会社 | エアタンク内圧縮空気加熱装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI872436A (fi) | 1987-12-03 |
| FI872436A0 (fi) | 1987-06-01 |
| EP0248640A1 (en) | 1987-12-09 |
| DE3772630D1 (de) | 1991-10-10 |
| IL82647A0 (en) | 1987-11-30 |
| EP0248640B1 (en) | 1991-09-04 |
| JPH031482B2 (ja) | 1991-01-10 |
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