JPH0333902B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スクリユー式の空気圧縮機と直結す
る回転膨脹機に燃焼ガスを導入して膨脹仕事を遂
行する動力発生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ガス燃焼タービンにおいては、軸流式又
は遠心式の空気圧縮機が使用されるので、圧縮空
気は連続的に排出されることになり、燃料と混合
して空気圧縮機室において連続的に常時点火栓を
必要としない運転ができる。しかし、軸流式又は
遠心式の空気圧縮機は、空気圧がスタート時に急
上昇できず、燃焼効率が悪い。また、回転数が常
に一定に保持されなければならず、負荷の変動が
生ずると効率が悪くなる。

また、スタート時の燃焼効率を良くするため
に、容積型の空気圧縮機を使用するように改良し
た第３図の例について考えてみると、容積型の例
えばスクリユー式の空気圧縮機２から吐出された
脈動空気は、吐出管６を経て燃焼室３に流入して
燃料供給管９からの燃料と混合して燃焼するが、
前記脈動に合せて点火栓１９によりタイミングよ
く着火しなければならないため、構造が複雑とな
り、またコスト高になるという欠点が存在する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

スタート時に圧気圧を高くして燃焼効率を高め
ると共に、燃焼室に導入される圧縮空気の脈動に
伴つて必要とされた点火系統の構造の複雑化等、
の欠点をなくそうとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の手段は次の点にある。すなわち、 スクリユー式の空気圧縮機と回転膨脹機とを直
結すること。

前記空気圧縮機と燃焼室との間に脈動減衰手段
と減圧手段を設けて、高圧空気を前記手段に流通
させるようになつていること。

前記手段を経た圧縮空気と、燃料供給管からの
燃料とを、燃焼室に導入して燃焼させるようにな
つていること。

燃焼ガスを前記回転膨脹機において膨脹させる
ようになつていること。

〔作用〕

スクリユー式の空気圧縮機から吐出される脈動
空気を脈動減衰手段と減圧手段とを流通させるこ
とにより、燃焼室内に一定圧の空気が連続的に形
成されるようにして燃焼を行わせるようにし、脈
動のタイミングに合せて点火プラグを動作させる
ような従来の方法を排除するとともに、スクリユ
ー式の空気圧縮機によりスタート時から空気圧を
高める。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例である。

スクリユー式の空気圧縮機２を軸１１によつて
スクリユー式又はタービン式の膨脹機１と直結す
るとともに、前記膨脹機１を軸１２によつて発電
機１０に連結する。空気圧縮機２と燃焼室３の間
に、圧力タンク１５と減圧弁１７が順次設けられ
る。１９は点火栓である。

空気圧縮機２から吐出された脈動ある圧縮空気
は、吐出管６を経て一旦圧力タンク１５に貯溜さ
れて一定圧力となり、次いで噴射管１３を流れ、
減圧弁１７を介して、一定圧で連続的に燃焼室３
中へフラツシユされる。燃焼室３における燃料の
燃焼は、点火栓１９により正常的に行われ、脈動
的でない。燃焼ガスは均一で連続的な流動ガスと
なつてガス管７を経て膨脹機１に流入するので、
膨脹機１の回転にもむらがない。なお、点火栓１
９は必要に応じ常時着火している点火バーナとす
ることもできる。また、減圧手段は減圧弁でなく
断面積を加減するような適当な絞り機構とするこ
ともできる。

第２図は本発明の第２の実施例である。図中第
１の実施例と同一符号を付した部分は、第１の場
合と同一機能の部分である。この実施例において
は、第１図の減圧弁１７の代りに、膨脹機４を用
いる。第１図の減圧弁１７によるフラツシヤーは
圧力損失となるので、この圧力損失の分を膨脹機
４によつて回収し、ここで得られる動力を利用し
て燃料ガス用の圧縮機又は燃料ポンプ１８を運転
し、燃料供給管１４からの燃料を加圧して燃料供
給管９に送り出す。

なお、点火栓１９は必要に応じ点火バーナとす
ることもできる。

〔発明の効果〕

従来のガスタービンサイクルの空気圧縮機は、
翼型、速度型の軸流式又は遠心式である。これら
の空気圧縮機は、使用条件による回転数変化や吸
込空気の条件（風量、入口空気温度等）が変化す
ると、設計点を外れてサージングやチヨーキング
が生ずるため、狭い制御範囲でしか使用できず、
また設計点を外れると効率が大きく低下する欠点
があつたが、本発明によれば、スクリユー式の空
気圧縮機が用いられるので、従来技術の前記欠点
が解消される。

またスクリユー式の空気圧縮機を用いることに
より生ずる脈動に基づく燃焼上の問題点は、脈動
減衰手段と減圧手段を設け燃焼室内の空気圧力を
平均化することにより、解決することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の動力発生装置の異
なる実施例のフローシートダイヤグラム、第３図
は従来技術のフローシートダイヤグラムである。 １…回転膨脹機としてのスクリユー式又はター
ビン式の膨脹機、２…スクリユー式の空気圧縮
機、３…燃焼室、４…減圧手段としての膨脹機、
９…燃料供給管、１５…脈動減衰手段としての圧
力タンク、１７…減圧手段としての減圧弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スクリユー式の空気圧縮機と回転膨脹機とを
   直結し、前記空気圧縮機からの高圧空気を脈動減
   衰手段と減圧手段を介して燃焼室に、また燃料供
   給管からの燃料を燃焼室に、夫々導入して燃焼さ
   せるようにし、燃焼ガスを前記回転膨脹機におい
   て膨脹させて動力を発生させるようにしたことを
   特徴とする動力発生装置。 ２ 空気圧縮機と燃焼室との間に圧力タンクと減
   圧弁を順次設け、燃焼室がフラツシヤータンクと
   なるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の動力発生装置。 ３ 減圧手段が低圧の空気膨脹機であるこを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の動力発生装
   置。 ４ 低圧の空気膨脹機に燃料油噴射ポンプを連結
   したことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の動力発生装置。 ５ 回転膨脹機がスクリユー式又はタービン式膨
   脹機であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第４項記載の動力発生装置。 ６ 燃焼室に常時点火しておくようにした点火バ
   ーナを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第５項記載の動力発生装置。