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公開番号2025102336
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219697
出願日2023-12-26
発明の名称発電システム
出願人個人
代理人個人
主分類F01K 27/02 20060101AFI20250701BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】燃料を用いることなく発電機で発電することの可能な発電システムを提供する。
【解決手段】圧縮空気を吐出する圧縮機11と、圧縮空気の熱を水へ伝達して水蒸気を発生させる熱交換器12と、水蒸気の熱エネルギを回転エネルギに変換するタービン15と、タービン15の回転エネルギを電気エネルギに変換する発電機17と、を備えた発電システム10を構成した。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
圧縮空気を吐出する圧縮機と、
前記圧縮空気の熱を水へ伝達して水蒸気を発生させる第１熱交換器と、
水蒸気の熱エネルギを回転エネルギに変換する第１タービンと、
前記第１タービンの回転エネルギを電気エネルギに変換する第１発電機と、
を備えた発電システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１記載の発電システムであって、
前記第１熱交換器で低温になった空気が送られ、かつ、送られた空気を膨張させて液体空気を生成する液体空気生成器と、
前記液体空気生成器から送られる液体空気へ熱を伝達して気化させる第２熱交換器と、
前記第２熱交換器で得られた空気の熱エネルギを回転エネルギに変換する第２タービンと、
前記第２タービンの回転エネルギを電気エネルギに変換する第２発電機と、
が更に設けられている、発電システム。
【請求項３】
請求項２記載の発電システムであって、
前記第２熱交換器で液体空気へ熱を伝達する熱源としての圧縮空気を前記第２熱交換器へ送る第２圧縮機と、
前記第２熱交換器で温度が低下した圧縮空気を処理して窒素、酸素、アルゴンガス、二酸化炭素に分離する空気分離器と、
が更に設けられている、発電システム。
【請求項４】
請求項１記載の発電システムであって、
前記第１熱交換器で低温になった空気が送られ、かつ、送られた空気を膨張させて液体空気を生成する液体空気生成器と、
液体窒素を保持する液体窒素タンクと、
前記液体空気生成器から出た液体空気の熱を、前記液体窒素タンクから出た液体窒素へ伝達して気化させる第３熱交換器と、
前記第３熱交換器で気化された窒素ガスの熱エネルギを回転エネルギに変換する第３タービンと、
前記第３タービンの回転エネルギを電気エネルギに変換する第３発電機と、
が更に設けられている、発電システム。
【請求項５】
請求項１記載の発電システムであって、
前記第１熱交換器へ送る水を保持し、かつ、前記第１タービンで水蒸気の温度が低下して得られた水が前記第１タービンから送られる貯水ピットが、更に設けられている、発電システム。
【請求項６】
請求項４記載の発電システムであって、
前記第３熱交換器で温度が低下された液体空気を処理して窒素、酸素、アルゴンガス、二酸化炭素に分離する空気分離器が、更に設けられている、発電システム。
【請求項７】
請求項２記載の発電システムであって、
前記第２熱交換器で前記液体空気へ熱を伝達して温度が低下した空気を前記液体空気生成器へ送る第１通路が、更に設けられている、発電システム。
【請求項８】
請求項２記載の発電システムであって、
前記第２タービンから出る空気を、前記圧縮機の吸い込み口へ送る第２通路が、更に設けられている、発電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、タービンに接続された発電機で発電する発電システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
タービンを回転させて、タービンに接続された発電機で発電する発電システムの一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された発電システムでは、水蒸気ボイラで燃料を燃焼させて発生した蒸気が、蒸気タービンに至り発電機を回転して発電する。蒸気タービン内で膨脹した蒸気は、復水器で凝縮して復水となり、復水ポンプで昇圧されたのち、給水加熱器で加熱される。この加熱源は、蒸気タービンから抽気した蒸気が使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実開平４－１３２４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者は、特許文献１に記載されている発電システムでは、水蒸気ボイラで燃料を燃焼させる必要がある、という課題を認識した。
【０００５】
本開示の目的は、燃料を用いることなく発電機で発電することの可能な発電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態は、圧縮空気を吐出する圧縮機と、前記圧縮空気の熱を水へ伝達して水蒸気を発生させる第１熱交換器と、水蒸気の熱エネルギを回転エネルギに変換する第１タービンと、前記第１タービンの回転エネルギを電気エネルギに変換する第１発電機と、を備えた発電システムを構成した。
【発明の効果】
【０００７】
本実施形態の発電システムによれば、燃料を用いることなく発電機で発電することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
発電システムの第１実施形態を示す概念図である。
発電システムの第２実施形態を示す概念図である。
発電システムの第３実施形態を示す概念図である。
発電システムの第４実施形態を示す概念図である。
発電システムの第５実施形態を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（概要）
本実施形態で開示されている発電システムは、発電機と、発電機に接続されたタービンと、を有し、タービンを回転させる流体の生成過程で燃料を用いていない。以下、発電システムに含まれるいくつかの実施形態を図面に基づいて説明する。発電システムのいくつかの実施形態を説明するための各図において、同一構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
発電システムの第１実施形態は、図１に示されている。発電システム１０は、圧縮機１１、熱交換器１２，１３，１４、タービン１５，１６、発電機１７，１８、貯水ピット１９、膨張ピット２０、ポンプ２１，２２，２３、ファン２４、等の装置及び機器を有する。図１に示す発電システム１０は概念図であり、発電システム１０を構成する各装置同士の位置関係は、図１に示すものに限定されない。例えば、タービン１５，１６は、重力の作用方向で貯水ピット１９より上に配置される。圧縮機１１は、２つの吸い込み口２５，２６と、１つの吐出口２７とを有する空気機械である。また、圧縮機１１は、電動モータにより駆動される。電動モータは、電力が供給されて回転する原動機である。圧縮機１１は、２つの吸い込み口２５，２６の少なくとも一方から吸い込んだ空気を加圧して、吐出口２７から圧縮空気を吐出する。吐出口２７は、通路２９へ接続されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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