JP3095735B2 - Power generator - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水蒸気を発生させ
てタービンを駆動する動力発生装置に関し、特に、潜水
艦などのような水中航走体などに適用すると有効なもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generator for driving a turbine by generating steam, and is particularly effective when applied to an underwater vehicle such as a submarine.
【0002】[0002]
【従来の技術】潜水艦などのような水中航走体などに利
用されている従来の動力発生装置を図20を用いて説明
する。2. Description of the Related Art A conventional power generating apparatus used for an underwater vehicle such as a submarine will be described with reference to FIG.
【0003】図20に示すように、チューブ11aを螺
旋状に巻いて構成した反応容器11の内側には、リチウ
ムなどのような金属燃料10aが貯蔵されている。反応
容器11の内側には、内部に六弗化硫黄などのような酸
化剤10bを貯蔵した酸化剤タンク12が酸化剤流量制
御弁13を介して連結されている。反応容器11の前記
チューブ11aの一端側には、内部に水10cを貯蔵し
たバッファタンク14が給水ポンプ15を介して連結さ
れている。反応容器11の前記チューブ11aの他端側
は、タービン17の給気口に連結されている。タービン
17の排気口は、復水器18を介してバッファタンク1
4に連結されている。[0003] As shown in FIG. 20, a metal fuel 10a such as lithium is stored inside a reaction vessel 11 formed by spirally winding a tube 11a. An oxidizer tank 12 storing an oxidizer 10b such as sulfur hexafluoride therein is connected to the inside of the reaction vessel 11 through an oxidizer flow control valve 13. A buffer tank 14 storing water 10c therein is connected to one end of the tube 11a of the reaction vessel 11 via a water supply pump 15. The other end of the tube 11 a of the reaction vessel 11 is connected to an air supply port of the turbine 17. The exhaust port of the turbine 17 is connected to the buffer tank 1 via the condenser 18.
4.
【0004】反応容器11のチューブ11aの一端側と
タービン17の給気口との間には、蒸気温度計19が設
けられている。この蒸気温度計19は、前記酸化剤流量
制御弁13に電気的に接続されている。反応容器11の
チューブ11aの他端側と給水ポンプ15との間には、
水流量計20が設けられている。この水流量計20とバ
ッファタンク14との間には、水流量制御弁16を備え
たバイパスライン21が設けられている。上記水流量計
20は、上記水流量制御弁16に電気的に接続されてい
る。なお、図中、23は減速機、24はプロペラであ
る。A steam thermometer 19 is provided between one end of the tube 11 a of the reaction vessel 11 and an air supply port of the turbine 17. The steam thermometer 19 is electrically connected to the oxidant flow control valve 13. Between the other end of the tube 11a of the reaction vessel 11 and the water supply pump 15,
A water flow meter 20 is provided. A bypass line 21 having a water flow control valve 16 is provided between the water flow meter 20 and the buffer tank 14. The water flow meter 20 is electrically connected to the water flow control valve 16. In the figure, 23 is a speed reducer, and 24 is a propeller.
【0005】このような動力発生装置では、酸化剤タン
ク12から酸化剤流量制御弁13を介して反応容器11
内に酸化剤10bを所定量づつ供給すると共に、給水ポ
ンプ15を作動してバッファタンク14内の水10cを
反応容器11のチューブ11a内に送給すると、金属燃
料10aと酸化剤10bとの反応に伴って生じた熱によ
り上記水10cが加熱されて蒸気10dとなり、この蒸
気10dがタービン17を駆動して、減速機23を介し
てプロペラ24を回転させた後、復水器18で冷却され
て水10cに戻され、当該水10cがバッファタンク1
4内に貯蔵される。[0005] In such a power generation device, the reaction vessel 11 is supplied from the oxidant tank 12 through the oxidant flow control valve 13.
When a predetermined amount of the oxidizing agent 10b is supplied into the reaction vessel 11 and the water supply pump 15 is operated to supply the water 10c in the buffer tank 14 into the tube 11a of the reaction vessel 11, the reaction between the metal fuel 10a and the oxidizing agent 10b The water 10c is heated by the heat generated as a result to become steam 10d, and this steam 10d drives the turbine 17 to rotate the propeller 24 through the speed reducer 23, and is then cooled by the condenser 18. To the water 10c, and the water 10c is stored in the buffer tank 1
4 stored.
【0006】このように動力を発生させるにあたって
は、蒸気10dが所定の温度となるように、前記蒸気温
度計19での計測結果に基づいて、前記酸化剤流量制御
弁13が酸化剤10bの金属燃料10aへの供給量を制
御すると共に、必要な出力でタービン17を駆動させる
ように、前記水流量計20での計測結果に基づいて、前
記水流量制御弁16がバイパスライン21の水10cの
流量を制御して、反応容器11のチューブ11a内の水
10cの流量を調整することにより蒸気10dの発生量
を制御するようにしている。In order to generate power as described above, the oxidizing agent flow control valve 13 controls the oxidizing agent 10b based on the measurement result of the steam thermometer 19 so that the steam 10d has a predetermined temperature. The water flow control valve 16 controls the amount of water 10c in the bypass line 21 based on the measurement result of the water flow meter 20 so as to control the supply amount to the fuel 10a and drive the turbine 17 with a required output. By controlling the flow rate and adjusting the flow rate of the water 10c in the tube 11a of the reaction vessel 11, the amount of generated steam 10d is controlled.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】前述したような従来の
動力発生装置においては、次のような問題があった。 (1)反応容器11は、腐食性の高い金属燃料10aお
よび反応生成物と高温高圧環境下で接触するため、再使
用が難しく、運転開始毎に交換しなければならず、ラン
ニングコストが非常に高くついてしまう。 (2)酸化剤10bの金属燃料10aへの供給量を制御
して加熱量を調整すると共に、チューブ11a内を流通
する水10cの量を制御して蒸気10dの発生量を調整
するため、所定圧力の蒸気6を得るのに時間がかかって
しまい、運転開始や出力変更を迅速に行うことが困難で
あった。The above-mentioned conventional power generating apparatus has the following problems. (1) Since the reaction vessel 11 comes into contact with the highly corrosive metal fuel 10a and the reaction product under a high-temperature and high-pressure environment, it is difficult to reuse it, and it must be replaced every time the operation is started. It's expensive. (2) In order to control the amount of heating by controlling the supply amount of the oxidant 10b to the metal fuel 10a and to control the amount of water 10c flowing through the tube 11a to adjust the amount of generated steam 10d, It takes time to obtain the steam 6 at the pressure, and it has been difficult to quickly start the operation and change the output.
【0008】このようなことから、本発明は、低ランニ
ングコストで運転開始や出力変更を迅速に行うことがで
きる動力発生装置を提供することを目的とした。In view of the above, an object of the present invention is to provide a power generating apparatus capable of quickly starting operation and changing output at low running cost.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明による動力発生装置は、酸素ガスを発生
させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生させる水素
ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガスとを反応
させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水蒸気を供給
されて動力を発生するタービンと、前記タービンから排
出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水器と、前記
復水器からの前記水を貯溜するバッファタンクと、前記
バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理する残ガス処
理手段とを備え、前記水素ガス発生手段が、水と反応す
ることにより前記水素ガスを発生する金属燃料を保持す
る保持手段と、前記バッファタンク内の水を前記保持手
段に供給する給水手段とを備えてなり、前記残ガス処理
手段が、前記バッファタンクの上部に下端を連結された
冷却器と、前記冷却器の上端に連結された反応容器と、
貯溜した残ガスの圧力に基づいて、前記酸素ガス発生手
段からの酸素ガスの一部を前記反応容器内に供給する酸
素供給手段とを備えてなることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a power generator according to the present invention comprises: an oxygen gas generating means for generating oxygen gas; a hydrogen gas generating means for generating hydrogen gas; A combustor that generates steam by reacting a gas and the oxygen gas, a turbine that is supplied with the steam to generate power, and a condenser that cools the steam discharged from the turbine and returns it to water. A buffer tank for storing the water from the condenser ,
Residual gas treatment for treating residual gas stored in the buffer tank
And a management unit, the hydrogen gas generating means, a holding means for holding the metallic fuel to generate the hydrogen gas by reaction with water, a water supply means for supplying water in the buffer tank to said holding means The residual gas treatment
Means are connected at the lower end to the upper part of the buffer tank
A cooler, a reaction vessel connected to an upper end of the cooler,
Based on the pressure of the stored residual gas, the oxygen gas
An acid that supplies a part of the oxygen gas from the stage into the reaction vessel
Element supply means .
【0010】また、本発明による動力発生装置は、酸素
ガスを発生させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生
させる水素ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガ
スとを反応させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水
蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、前記ター
ビンから排出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水
器と、前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタン
クと、前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理す
る残ガス処理手段とを備え、前記水素ガス発生手段が、
水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、前記バッファタンク内の水を
前記保持手段に供給する給水手段とを備えてなり、前記
残ガス処理手段が、前記バッファタンクの上部に下端を
連結された冷却器と、前記冷却器の上端に連結された反
応容器と、貯溜した残ガスの圧力に基づいて、前記水素
ガス発生手段からの水素ガスの一部を前記反応容器内に
供給する水素供給手段とを備えてなることを特徴とす
る。[0010] Further , the power generating apparatus according to the present invention is provided with an oxygen generator.
Oxygen gas generating means for generating gas and hydrogen gas
Means for generating hydrogen gas, the hydrogen gas and the oxygen gas
A combustor for generating steam by reacting with water,
A turbine supplied with steam to generate power,
Condensate cooling the steam discharged from the bottle and returning it to water
Vessel and a buffer tank for storing the water from the condenser
And the residual gas stored in the buffer tank
Remaining gas processing means, the hydrogen gas generating means,
Metal fuel that generates the hydrogen gas by reacting with water
Holding means for holding the material, and water in the buffer tank
Water supply means for supplying to the holding means,
The residual gas processing means has a lower end on the upper part of the buffer tank.
A connected cooler, and a counter connected to an upper end of the cooler.
The hydrogen based on the pressure of the reaction vessel and the stored residual gas.
Part of the hydrogen gas from the gas generating means is placed in the reaction vessel.
And a hydrogen supply means for supplying hydrogen .
【0011】また、本発明による動力発生装置は、酸素
ガスを発生させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生
させる水素ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガ
スとを反応させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水
蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、前記ター
ビンから排出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水
器と、前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタン
クと、前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理す
る残ガス処理手段とを備え、前記水素ガス発生手段が、
水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、前記バッファタンク内の水を
前記保持手段に供給する給水手段とを備えてなり、前記
残ガス処理手段が、前記バッファタンクの上部に下端を
連結された冷却器と、前記冷却器の上端に下部を連結さ
れ、内部に下部側のみを連通させた第一室と第二室とを
有する反応容器と、前記反応容器内の圧力および温度に
基づいて、前記酸素ガス発生手段からの酸素ガスの一部
を前記反応容器の前記第一室内に供給する酸素供給手段
と、前記反応容器内の圧力および温度に基づいて、前記
水素ガス発生手段からの水素ガスの一部を前記反応容器
の前記第二室内に供給する水素供給手段とを備えてなる
ことを特徴とする。Further , the power generating apparatus according to the present invention is provided with
Oxygen gas generating means for generating gas and hydrogen gas
Means for generating hydrogen gas, the hydrogen gas and the oxygen gas
A combustor for generating steam by reacting with water,
A turbine supplied with steam to generate power,
Condensate cooling the steam discharged from the bottle and returning it to water
Vessel and a buffer tank for storing the water from the condenser
And the residual gas stored in the buffer tank
Remaining gas processing means, the hydrogen gas generating means,
Metal fuel that generates the hydrogen gas by reacting with water
Holding means for holding the material, and water in the buffer tank
Water supply means for supplying to the holding means,
The residual gas processing means has a lower end on the upper part of the buffer tank.
A connected cooler, and a lower part connected to an upper end of the cooler.
And the first and second chambers that communicate only the lower side inside.
Reaction vessel having a pressure and temperature within the reaction vessel
A part of the oxygen gas from the oxygen gas generating means
For supplying oxygen into the first chamber of the reaction vessel
And, based on the pressure and temperature in the reaction vessel,
A part of the hydrogen gas from the hydrogen gas generating means is supplied to the reaction vessel
And a hydrogen supply means for supplying hydrogen into the second chamber .
【0012】また、本発明による動力発生装置は、酸素
ガスを発生させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生
させる水素ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガ
スとを反応させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水
蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、前記ター
ビンから排出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水
器と、前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタン
クと、前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理す
る残ガス処理手段とを備え、前記水素ガス発生手段が、
水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、前記バッファタンク内の水を
前記保持手段に供給する給水手段とを備えてなり、前記
残ガス処理手段が、前記残ガスの圧力に基づいて、当該
残ガスを前記水素ガス発生手段の前記保持手段内に供給
する残ガス供給手段と、前記残ガスの圧力に基づいて、
前記酸素ガス発生装置の前記保持手段からの酸素ガスの
発生量を制御する酸素発生量制御手段とを備えてなるこ
とを特徴とする。Further, the power generating apparatus according to the present invention is provided with
Oxygen gas generating means for generating gas and hydrogen gas
Means for generating hydrogen gas, the hydrogen gas and the oxygen gas
A combustor for generating steam by reacting with water,
A turbine supplied with steam to generate power,
Condensate cooling the steam discharged from the bottle and returning it to water
Vessel and a buffer tank for storing the water from the condenser
And the residual gas stored in the buffer tank
Remaining gas processing means, the hydrogen gas generating means,
Metal fuel that generates the hydrogen gas by reacting with water
Holding means for holding the material, and water in the buffer tank
Water supply means for supplying to the holding means,
The residual gas processing means is configured to perform the processing based on the pressure of the residual gas.
Supply residual gas into the holding means of the hydrogen gas generating means
And based on the residual gas pressure,
Oxygen gas from the holding means of the oxygen gas generator
Oxygen generation amount control means for controlling the generation amount .
【0013】また、本発明による動力発生装置は、酸素
ガスを発生させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生
させる水素ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガ
スとを反応させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水
蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、前記ター
ビンから排出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水
器と、前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタン
クと、前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理す
る残ガス処理手段とを備え、前記水素ガス発生手段が、
水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、前記バッファタンク内の水を
前記保持手段に供給する給水手段とを備えてなり、前記
残ガス処理手段が、前記残ガスの圧力に基づいて、当該
残ガスを前記水素ガス発生手段の前記保持手段内に供給
する残ガス供給手段と、前記残ガスの圧力に基づいて、
前記水素ガス発生装置の前記給水手段による前記保持容
器内への水の供給量を制御する給水量制御手段とを備え
てなることを特徴とする。[0013] Further , the power generating apparatus according to the present invention is provided with an oxygen generator.
Oxygen gas generating means for generating gas and hydrogen gas
Means for generating hydrogen gas, the hydrogen gas and the oxygen gas
A combustor for generating steam by reacting with water,
A turbine supplied with steam to generate power,
Condensate cooling the steam discharged from the bottle and returning it to water
Vessel and a buffer tank for storing the water from the condenser
And the residual gas stored in the buffer tank
Remaining gas processing means, the hydrogen gas generating means,
Metal fuel that generates the hydrogen gas by reacting with water
Holding means for holding the material, and water in the buffer tank
Water supply means for supplying to the holding means,
The residual gas processing means is configured to perform the processing based on the pressure of the residual gas.
Supply residual gas into the holding means of the hydrogen gas generating means
And based on the residual gas pressure,
The holding volume by the water supply means of the hydrogen gas generator
Water supply amount control means for controlling the amount of water supplied into the vessel.
It is characterized by becoming .
【0014】また、本発明による動力発生装置は、酸素
ガスを発生させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生
させる水素ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガ
スとを反応させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水
蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、前記ター
ビンから排出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水
器と、前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタン
クと、前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理す
る残ガス処理手段とを備え、前記水素ガス発生手段が、
水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、前記バッファタンク内の水を
前記保持手段に供給する給水手段とを備えてなり、前記
残ガス処理手段が、前記残ガスの圧力に基づいて当該残
ガスを外部へ強制的に排出する排気ポンプと、前記排気
ポンプの排気口側に設けられた逆止弁とを備えてなるこ
とを特徴とする。Further, the power generating apparatus according to the present invention is provided with
Oxygen gas generating means for generating gas and hydrogen gas
Means for generating hydrogen gas, the hydrogen gas and the oxygen gas
A combustor for generating steam by reacting with water,
A turbine supplied with steam to generate power,
Condensate cooling the steam discharged from the bottle and returning it to water
Vessel and a buffer tank for storing the water from the condenser
And the residual gas stored in the buffer tank
Remaining gas processing means, the hydrogen gas generating means,
Metal fuel that generates the hydrogen gas by reacting with water
Holding means for holding the material, and water in the buffer tank
Water supply means for supplying to the holding means,
The residual gas processing means determines the residual gas based on the pressure of the residual gas.
An exhaust pump for forcibly exhausting gas to the outside;
A check valve provided on the exhaust port side of the pump .
【0015】上述した動力発生装置において、前記酸素
ガス発生手段が、酸素発生剤を保持する保持手段と、前
記保持手段に保持された前記酸素発生剤を加熱分解して
酸素を発生させる加熱手段とを備えてなることを特徴と
する。In the above-described power generation device, the oxygen generator
Gas generating means for holding the oxygen generating agent;
Heat decomposition of the oxygen generating agent held by the holding means
And heating means for generating oxygen .
【0016】上述した動力発生装置において、前記保持
手段が、前記酸素発生剤を溶融状態で保持する保持容器
を備え、前記酸素ガス発生手段の前記加熱手段が、前記
保持容器内の溶融された前記酸素発生剤を送給する送給
ポンプと、前記送給ポンプで送給された前記酸素発生剤
を加熱分解するホットパイプとを備えることを特徴とす
る。[0016] In the power generating device described above, the holding
Holding means for holding the oxygen generating agent in a molten state
Comprising, the heating means of the oxygen gas generating means,
Feeding for feeding the molten oxygen generating agent in a holding container
A pump and the oxygen generating agent delivered by the delivery pump
And a hot pipe for thermally decomposing the hot pipe .
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明による動力発生装置の実施
の形態を以下に説明するが、本発明は、これらの実施の
形態に限定されるものではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the power generator according to the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments.
【0018】[第一番目の実施の形態]本発明による動
力発生装置の第一番目の実施の形態を図1〜6を用いて
説明する。なお、図1は、その全体概略構成図、図2
は、図1の水素ガス発生装置の概略構成図、図3は、図
1の酸素ガス発生装置の概略構成図、図4は、図1の燃
焼器の概略構成図、図5は、図1のバッファタンクの作
用説明図、図6は、タービンの出力制御信号に応じたバ
ッファタンク内の気圧および残ガス処理装置の作動状態
のタイムチャートである。[First Embodiment] A first embodiment of a power generator according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram, FIG.
1 is a schematic configuration diagram of the hydrogen gas generator of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the oxygen gas generator of FIG. 1, FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the combustor of FIG. 1, and FIG. FIG. 6 is a time chart showing the atmospheric pressure in the buffer tank and the operating state of the residual gas processing device according to the output control signal of the turbine.
【0019】<構成> 〔全体〕図1に示すように、本実施の形態の動力発生装
置は、金属燃料1と水5とを反応させて水素3を発生さ
せる水素ガス発生装置110と、酸素発生剤2を加熱分
解して酸素4を発生させる酸素ガス発生装置120と、
酸素1と水素2とを燃焼反応させて水蒸気6を発生させ
る燃焼器130と、水蒸気6を供給されることにより動
力を発生させ、減速機101を介してプロペラ102を
回転させるタービン140と、タービン140から排出
された水蒸気6を冷却して水5に戻す復水器150と、
復水器150からの水5を貯溜するバッファタンク16
0と、水素ガス発生装置110へのバッファタンク16
0内の水5の送給量を制御する給水量制御装置170
と、水蒸気6の温度を制御する水蒸気温度制御装置18
0と、バッファタンク160内に貯溜した残ガス7を処
理する残ガス処理装置190とを備えてなっている。<Construction> [Overall] As shown in FIG. 1, a power generator according to the present embodiment includes a hydrogen gas generator 110 for reacting a metal fuel 1 and water 5 to generate hydrogen 3, An oxygen gas generator 120 that thermally decomposes the generator 2 to generate oxygen 4,
A combustor 130 that generates a steam 6 by causing a combustion reaction between oxygen 1 and hydrogen 2, a turbine 140 that generates power by being supplied with the steam 6, and rotates the propeller 102 through the speed reducer 101, A condenser 150 for cooling the steam 6 discharged from 140 and returning it to the water 5;
Buffer tank 16 for storing water 5 from condenser 150
0, buffer tank 16 to hydrogen gas generator 110
Water supply amount control device 170 for controlling the supply amount of water 5 in 0
And a steam temperature control device 18 for controlling the temperature of steam 6
0, and a residual gas processing device 190 for processing the residual gas 7 stored in the buffer tank 160.
【0020】〔各部〕 《水素ガス発生装置110》水素ガス発生手段である水
素ガス発生装置110は、図2に示すように、水5と反
応することにより水素3を発生する金属燃料1(例え
ば、アルミニウム、マグネシウム、リチウム、水素化リ
チウム、ナトリウム、水素化ナトリウム等のうちのいず
れかの単体またはこれらの組み合わせの混合物など)を
水5と反応可能な温度状態(通常は溶融状態であるが、
例えば水素化リチウムなどは溶融状態でなくても水素3
を十分に発生させることができる。)に加熱保持する二
分割可能な保持容器111と、この保持容器111内に
設けられて上記金属燃料1に水5を噴射する耐熱材料
(例えばタングステン等)製の噴射ノズル112と、後
述するバッファタンク160内の水5を上記噴射ノズル
112に送給する安全弁113a付きの給水ポンプ11
3と、保持容器111内の上部に設けられた飛沫防止板
114と、発生した水素3中の異物等を除去するフィル
タ115とを備えてなっている。[Each part] << Hydrogen gas generator 110 >> As shown in FIG. 2, a hydrogen gas generator 110, which is a hydrogen gas generating means, is a metal fuel 1 which reacts with water 5 to generate hydrogen 3 (for example, , Aluminum, magnesium, lithium, lithium hydride, sodium, sodium hydride, etc., alone or in combination thereof, etc.) with water 5 at a temperature state (usually in a molten state,
For example, lithium hydride and the like may be
Can be sufficiently generated. ), A holding container 111 that can be divided into two parts, a spray nozzle 112 provided in the holding container 111 and made of a heat-resistant material (for example, tungsten or the like) for spraying the water 5 to the metal fuel 1, and a buffer described later. Water supply pump 11 with safety valve 113a for supplying water 5 in tank 160 to injection nozzle 112
3, a splash prevention plate 114 provided at an upper part in the holding container 111, and a filter 115 for removing foreign substances and the like in the generated hydrogen 3.
【0021】上記保持容器111は、その内部が数百〜
千度に達するような高温になると共に、100気圧を越
える場合がある。このような高温高圧条件を両立させる
と共に軽量化および低コスト化を実現するために、上記
保持容器111は、耐圧容器111aの内側に断熱材1
11bを介して耐熱容器111cを設けた構造となって
おり、耐圧容器111aに高熱を伝達させないようにす
ると共に、耐熱容器111cを薄肉にして上部に貫通孔
(ガス抜き孔)111caを複数形成して、高圧の水素
3を断熱材111bと耐熱容器111cとの間に流入で
きるようにすることにより、耐熱容器111cの内外圧
の均一化を図るようにしている。The holding container 111 has several hundreds to
The temperature may be as high as 1000 degrees and may exceed 100 atmospheres. In order to satisfy such high-temperature and high-pressure conditions and to realize weight reduction and cost reduction, the holding container 111 is provided with a heat insulating material 1 inside the pressure-resistant container 111a.
The heat-resistant container 111c is provided through the intermediary of the heat-resistant container 111c. The heat-resistant container 111c is prevented from transmitting high heat, and the heat-resistant container 111c is made thin to form a plurality of through holes (gas vent holes) 111ca in the upper part. Thus, by allowing high-pressure hydrogen 3 to flow between the heat insulating material 111b and the heat-resistant container 111c, the internal and external pressures of the heat-resistant container 111c are made uniform.
【0022】このような本実施の形態では、保持容器1
11、飛沫防止板114、フィルタ115などにより保
持手段を構成し、噴射ノズル112、給水ポンプ113
などにより給水手段を構成している。In this embodiment, the holding container 1
11, a splash prevention plate 114, a filter 115, etc., constitute a holding means, and the injection nozzle 112, the water supply pump 113
The water supply means is constituted by such means.
【0023】《酸素ガス発生装置120》酸素ガス発生
手段である酸素ガス発生装置120は、図3に示すよう
に、常温で固体の酸素発生剤2(例えば、過塩素酸リチ
ウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム等の過塩
素酸塩類や、過酸化リチウム、過酸化ナトリウム、過酸
化カリウム等の無機過酸化物など)を溶融状態で保持す
る分割可能な保持容器121と、この溶融された酸素発
生剤2を送給する送給ポンプ123と、この送給ポンプ
123で送給された酸素発生剤2を加熱分解させて酸素
4を発生させるホットパイプ122と、保持容器121
内の上部に設けられた飛沫防止板124と、酸素4中の
異物等を除去するフィルタ125とを備えてなってい
る。<< Oxygen Gas Generator 120 >> As shown in FIG. 3, the oxygen gas generator 120, which is an oxygen gas generator, is a solid oxygen generator 2 (eg, lithium perchlorate, sodium perchlorate) at room temperature. , A perchlorate such as potassium perchlorate, and an inorganic peroxide such as lithium peroxide, sodium peroxide, potassium peroxide, etc.) in a molten state; A supply pump 123 for supplying the oxygen generating agent 2, a hot pipe 122 for generating oxygen 4 by heating and decomposing the oxygen generating agent 2 supplied by the supply pump 123, and a holding container 121.
A splash prevention plate 124 provided at an upper part of the inside and a filter 125 for removing foreign substances and the like in the oxygen 4 are provided.
【0024】上記保持容器121は、上述した水素ガス
発生装置110の前記保持容器111と同様に、耐圧容
器121aの内側に断熱材121bを介して耐熱容器1
21cを設けると共に、耐熱容器121cを薄肉にして
上部に貫通孔(ガス抜き孔)121caを複数形成した
構造となっている。The holding container 121, like the holding container 111 of the hydrogen gas generator 110 described above, has a heat-resistant container 1a inside a pressure-resistant container 121a via a heat insulating material 121b.
21c, the heat-resistant container 121c is made thinner, and a plurality of through holes (gas vent holes) 121ca are formed in the upper part.
【0025】上記ホットパイプ122は、図3に示すよ
うに、水平方向に沿って軸心を向けて一端側に前記送給
ポンプ123を連結されると共に他端側を開放されて上
方側に複数の貫通孔122aaを形成されたパイプ本体
122aと、このパイプ本体122aの外周面を包囲す
る保温材122bと、当該パイプ本体122aを加熱す
る起動ヒータ122cとを備えてなっている。As shown in FIG. 3, the hot pipe 122 is connected to the feed pump 123 at one end with its axial center directed in the horizontal direction, and is open at the other end to form a plurality of hot pipes at the upper side. The pipe main body 122a having the through hole 122aa formed therein, a heat insulator 122b surrounding the outer peripheral surface of the pipe main body 122a, and a starting heater 122c for heating the pipe main body 122a.
【0026】このような本実施の形態では、保持容器1
21、飛沫防止板124、フィルタ125などにより保
持手段を構成し、ホットパイプ122、送給ポンプ12
3などにより加熱手段を構成している。In this embodiment, the holding container 1
21, a splash prevention plate 124, a filter 125, etc., constitute a holding means, and a hot pipe 122, a feed pump 12
3 and the like constitute a heating means.
【0027】《燃焼器130》燃焼器130は、図4に
示すように、円筒型をなす本体131の一端側に耐熱材
料(例えばタングステン等)製の噴射ノズル132が設
けられ、本体131の他端側に蒸気出口133が形成さ
れ、本体131の内周面と外周面との間に冷却水流路1
31aが形成された構造となっている。<Combustor 130> In the combustor 130, as shown in FIG. 4, an injection nozzle 132 made of a heat-resistant material (for example, tungsten) is provided at one end of a cylindrical main body 131. A steam outlet 133 is formed on the end side, and the cooling water flow path 1 is provided between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the main body 131.
31a is formed.
【0028】上記噴射ノズル132は、水素3を噴出す
る水素ノズル部132aが中央部分に形成され、酸素4
を噴出する酸素ノズル部132bが上記水素ノズル部1
32aの周囲に複数形成されている。The injection nozzle 132 has a hydrogen nozzle portion 132a for ejecting hydrogen 3 formed at the center thereof,
The oxygen nozzle 132b for ejecting hydrogen is connected to the hydrogen nozzle 1
A plurality is formed around 32a.
【0029】《タービン140》タービン140は、燃
焼器130からの水蒸気6を回転運動に変換し、減速機
101を介してプロペラ102を駆動するようになって
いる。<< Turbine 140 >> The turbine 140 converts the steam 6 from the combustor 130 into a rotational motion, and drives the propeller 102 via the speed reducer 101.
【0030】《復水器150》復水器150は、タービ
ン140から排出された水蒸気6を海水などの冷却水で
冷却して水5に戻すようになっている。<< Condenser 150 >> The condenser 150 cools the steam 6 discharged from the turbine 140 with cooling water such as seawater and returns it to the water 5.
【0031】《バッファタンク160》バッファタンク
160は、復水器150で戻された水5を内部に貯溜さ
せることができるようになっている。<< Buffer Tank 160 >> The buffer tank 160 can store the water 5 returned by the condenser 150 therein.
【0032】《給水量制御装置170》給水量制御装置
170は、バッファタンク160内の水5の量を計測す
る水位計171と、この水位計171での計測結果に基
づいて水素ガス発生装置110の保持容器111内への
水5の供給量を制御する給水量制御弁172とを備えて
なっている。<< Water supply amount control device 170 >> The water supply amount control device 170 includes a water level gauge 171 for measuring the amount of water 5 in the buffer tank 160, and a hydrogen gas generator 110 based on the measurement result of the water level gauge 171. And a water supply amount control valve 172 for controlling the supply amount of the water 5 into the holding container 111.
【0033】《水蒸気温度制御装置180》水蒸気温度
制御装置180は、燃焼器130の本体131の冷却水
流路131aへ水5を供給する給水ポンプ113(水素
ガス発生装置110の給水ポンプ113と兼用してい
る。)と、燃焼器130で発生した水蒸気6の温度を計
測する水蒸気温度計181と、上記冷却水流路131a
への水5の流量を計測する冷却水流量計182と、水蒸
気温度計181および冷却水流量計182での計測結果
に基づいて上記冷却水流路131aへの水5の流量を制
御する冷却水量制御弁183とを備えてなっている。<< Steam Temperature Control Device 180 >> The steam temperature control device 180 is a water supply pump 113 (also used as the water supply pump 113 of the hydrogen gas generator 110) for supplying the water 5 to the cooling water passage 131a of the main body 131 of the combustor 130. ), A steam thermometer 181 for measuring the temperature of the steam 6 generated in the combustor 130, and the cooling water passage 131a.
Cooling water flow meter 182 for measuring the flow rate of water 5 to the cooling water flow rate, and controlling the flow rate of water 5 to the cooling water flow path 131a based on the measurement results of the steam thermometer 181 and the cooling water flow meter 182. And a valve 183.
【0034】《残ガス処理装置190》残ガス処理手段
である残ガス処理装置190は、バッファタンク160
内に貯溜した残ガス7の圧力を計測する気圧計191
と、この気圧計191での計測結果に基づいてバッファ
タンク160内の残ガス7を外部に排出する排気ポンプ
192と、排気ポンプ192の排気口側に設けられた逆
止弁193とを備えてなっている。このような排気ポン
プ192、逆止弁193などにより、本実施の形態では
残ガス排出手段を構成している。<< Residual gas processing device 190 >> The residual gas processing device 190, which is a residual gas processing means,
Barometer 191 that measures the pressure of residual gas 7 stored in
An exhaust pump 192 for discharging the residual gas 7 in the buffer tank 160 to the outside based on the measurement result of the barometer 191, and a check valve 193 provided on the exhaust port side of the exhaust pump 192. Has become. In the present embodiment, the exhaust pump 192, the check valve 193, and the like constitute a residual gas discharging unit.
【0035】<作用・効果>図1に示したように、本実
施の形態の動力発生装置では、水素ガス発生装置110
および酸素ガス発生装置120を備えており、水素3と
酸素4とを概ね当量比になるように発生させて、燃焼器
130で反応させて水蒸気6を発生させる仕組みとなっ
ている。<Operation / Effect> As shown in FIG. 1, in the power generation device of the present embodiment, the hydrogen gas generation device 110
And an oxygen gas generator 120, wherein hydrogen 3 and oxygen 4 are generated so as to have a substantially equivalent ratio, and are reacted in the combustor 130 to generate steam 6.
【0036】[化1] H2 + 1/2O2 →H2 O(H.T.)[Formula 1] H 2 + 1 / 2O 2 → H 2 O (HT)
【0037】水素ガス発生装置110は、保持容器11
1内に金属燃料1を溶融した状態で保持し、保持容器1
11内に噴射ノズル112から水5を噴射することによ
り、金属燃料1と水5とを反応させ、水素3を発生させ
てシステム内に供給する仕組みである。保持容器111
は、運転終了後に二分割され、反応残留物が付着する耐
熱容器111cおよび断熱材111bを耐熱容器111
aから取り外せば、最も高価な耐圧容器111aを再利
用することができるので、ランニングコストを抑えるこ
とができる。The hydrogen gas generator 110 includes the holding vessel 11
1, a metal container 1 is held in a molten state, and a holding container 1
By injecting water 5 from the injection nozzle 112 into the inside 11, the metal fuel 1 reacts with the water 5 to generate hydrogen 3 and supply it to the system. Holding container 111
Is divided into two parts after the operation is completed, and the heat-resistant container 111c to which the reaction residue adheres and the heat insulating material 111b are separated.
If it is removed from a, the most expensive pressure-resistant container 111a can be reused, so that the running cost can be reduced.
【0038】酸素ガス発生装置120は、保持容器12
1内で図示しないヒータ等で融点にまで加熱された酸素
発生剤2を送給ポンプ123でホットパイプ122のパ
イプ本体122aの一端側から内部に送り込んで起動ヒ
ータ122cで加熱して分解し、酸素4を発生させてパ
イプ本体122aの貫通孔122aaおよび他端側から
送り出し、飛沫防止板124で迂回させることにより減
速させながらフィルタ125を介して送り出すのであ
る。The oxygen gas generator 120 includes the holding vessel 12
1, the oxygen generating agent 2 heated to the melting point by a heater or the like (not shown) is fed into the inside of one end of the pipe main body 122a of the hot pipe 122 by the feed pump 123, and is heated and decomposed by the starting heater 122c. 4 is sent out from the through hole 122aa and the other end side of the pipe main body 122a, and is sent out through the filter 125 while being decelerated by the detour by the splash prevention plate 124.
【0039】ここで、ホットパイプ122のパイプ本体
122aに貫通孔122aaを形成したのは、酸素発生
剤2を加熱分解する過程において、発生した酸素4が分
解途中の酸素発生剤2を他端側から外部へ押し出さない
ようにするためである(つまり「逃がし孔」であ
る。)。The reason why the through hole 122aa is formed in the pipe main body 122a of the hot pipe 122 is that, in the process of thermally decomposing the oxygen generating agent 2, the generated oxygen 4 causes the oxygen generating agent 2 being decomposed to be decomposed at the other end. This is to prevent the material from being pushed out from the outside (that is, a "release hole").
【0040】なお、酸素発生剤2として過塩素酸リチウ
ムを用いた場合には、ホットパイプ122内で以下の反
応が起こる。When lithium perchlorate is used as the oxygen generating agent 2, the following reaction occurs in the hot pipe 122.
【0041】[化2] LiClO4 →LiCl+2O2 ## STR2 ## LiClO 4 → LiCl + 2O 2
【0042】過塩素酸リチウムは、分解温度が440℃
以上であるため、当該温度以上に加熱すると、分解して
酸素2を発生しながら800℃以上にまで発熱する。こ
のため、ホットパイプ122内である程度まで分解反応
が進行し始めると、起動ヒータ122cに給電しなくて
も分解温度以上の温度を保持することができる。また、
ホットパイプ122のパイプ本体122aを保温材12
2bで包囲しているため、パイプ本体122a内を分解
温度以上の温度で保持することが容易となり、起動ヒー
タ122cの消費電力を削減することができ、その間は
逐次再起動が可能となる。Lithium perchlorate has a decomposition temperature of 440 ° C.
For this reason, when heated above this temperature, it decomposes and generates oxygen 2 to generate heat up to 800 ° C. or more. Therefore, when the decomposition reaction starts to some extent in the hot pipe 122, the temperature above the decomposition temperature can be maintained without supplying power to the starting heater 122c. Also,
The pipe body 122a of the hot pipe 122 is
2b, the inside of the pipe body 122a can be easily maintained at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature, the power consumption of the starting heater 122c can be reduced, and during that time, the restart can be performed sequentially.
【0043】酸素発生剤2の酸素4の放出後の残留物2
a(酸素発生剤2として過塩素酸リチウムを用いた場合
には塩化リチウム)は、ホットパイプ122のパイプ本
体122aの他端側から液状(融点608℃)で流出
し、保持容器121内に滴下する。このとき、酸素発生
剤2の溶融温度が分解温度と十分に差があるため、保持
容器121内の酸素発生剤2が分解反応を起こしてしま
うことはない。Residue 2 after release of oxygen 4 of oxygen generator 2
a (lithium chloride in the case of using lithium perchlorate as the oxygen generating agent 2) flows out of the other end of the pipe body 122 a of the hot pipe 122 in a liquid state (melting point: 608 ° C.) and drops into the holding container 121. I do. At this time, since the melting temperature of the oxygen generating agent 2 is sufficiently different from the decomposition temperature, the oxygen generating agent 2 in the holding container 121 does not cause a decomposition reaction.
【0044】また、保持容器121は、運転終了後に分
割され、残留物2aの付着する耐熱容器121cおよび
断熱材121bを耐圧容器121aから取り外して、耐
熱容器121cおよび断熱材121bを水洗すれば、残
留物2aを容易に除去することができる(残留物2aは
水溶性である。)と共に、加熱温度が酸素発生剤2の溶
融温度程度(数百度程度)で済み、耐圧容器121aが
変形等の熱的悪影響をほとんど受けないので、再利用す
ることができ、ランニングコストを抑えることができ
る。The holding container 121 is divided after the operation is completed, and the heat-resistant container 121c and the heat insulating material 121b to which the residue 2a is adhered are removed from the pressure-resistant container 121a, and the heat-resistant container 121c and the heat insulating material 121b are washed with water. The material 2a can be easily removed (the residue 2a is water-soluble), and the heating temperature is about the melting temperature of the oxygen generator 2 (about several hundred degrees). Since it has almost no adverse effect, it can be reused and running costs can be reduced.
【0045】燃焼器130は、本体131内に噴射ノズ
ル132の水素ノズル部132aから水素3が供給さ
れ、酸素ノズル部132bから酸素4が供給される。水
素3および酸素4は、通常、着火温度以上であるため、
本体131内に供給されると直ちに反応して水蒸気6を
発生する。もし、水素3や酸素4の温度が十分でない場
合には、本体131内の噴射ノズル132近傍に着火装
置(ヒータ、点火プラグ、白金触媒等)を設ければよ
い。In the combustor 130, hydrogen 3 is supplied from a hydrogen nozzle 132a of an injection nozzle 132 to the main body 131, and oxygen 4 is supplied from an oxygen nozzle 132b. Since hydrogen 3 and oxygen 4 are usually at or above the ignition temperature,
As soon as it is supplied into the main body 131, it reacts to generate steam 6. If the temperature of the hydrogen 3 or the oxygen 4 is not sufficient, an ignition device (a heater, a spark plug, a platinum catalyst, etc.) may be provided near the injection nozzle 132 in the main body 131.
【0046】水素3と酸素4とを反応させると、水蒸気
6の温度が数千度に達する場合があるため、水蒸気温度
制御装置180により、燃焼器130の本体131の冷
却水流路131aに水5を制御しながら供給することに
より、タービン140の運用条件に合う所定の温度の水
蒸気6を発生させるようにしている。When the hydrogen 3 reacts with the oxygen 4, the temperature of the steam 6 may reach several thousand degrees, so that the water temperature is controlled by the steam temperature controller 180 into the cooling water passage 131 a of the main body 131 of the combustor 130. Is supplied while controlling the temperature of the turbine 140 to generate steam 6 having a predetermined temperature that matches the operating conditions of the turbine 140.
【0047】[化3] H2 O(H.T.) +H2 O(L)→H2 O(G)[Formula 3] H 2 O (HT) + H 2 O (L) → H 2 O (G)
【0048】タービン140から出てくる水蒸気6(H
2 O(G))は、復水器150で冷却されて水5に戻され
た後にバッファタンク160に送り込まれる。バッファ
タンク160内には水5が予め貯えられ、タービン14
0の出力に応じて系内の保有水量は異なる。例えば、図
5に示すように、高出力運転に切り換える場合、給水量
制御装置170の水位計171での計測結果に基づい
て、バッファタンク160内の水5の水位が高出力対応
位置になるまで給水量制御弁172を制御して系内に水
5を放出し、当該対応位置になったら当該位置を保持す
るように給水量制御弁172で水5の供給量を制御す
る。The steam 6 (H
2 O (G)) is cooled by the condenser 150 and returned to the water 5 and then sent to the buffer tank 160. The water 5 is stored in the buffer tank 160 in advance, and
The amount of water held in the system differs depending on the output of 0. For example, as shown in FIG. 5, when switching to the high output operation, the water level of the water 5 in the buffer tank 160 is changed to the high output corresponding position based on the measurement result of the water level meter 171 of the water supply amount control device 170. The water supply amount control valve 172 controls the water supply amount control valve 172 to release the water 5 into the system. When the water 5 reaches the corresponding position, the water supply amount control valve 172 controls the supply amount of the water 5 so as to maintain the position.
【0049】起動状態や変速状態を除いた一定出力状態
では、バッファタンク160の水位が変動しないように
水5の供給量を制御する。バッファタンク160内の水
5は、水素ガス発生装置110と燃焼器130との二系
統に送給されるが、基本的には、水蒸気温度制御装置1
80の冷却水流量計182の計測結果をタービン140
の出力に対応する値となるように制御する。具体的に
は、水蒸気温度制御装置180の冷却水流量計182の
計測結果が一定となるように冷却水量制御弁183を制
御すると共に、給水量制御装置170の水位計171の
計測結果が一定となるように給水量制御弁172を制御
する。水蒸気6の微妙な温度調整は、前記水蒸気温度計
181での計測結果に基づいて冷却水量制御弁183で
補正制御を行うようになっている。なお、給水系におい
ては、図7に示すような構成も適用できる。In a constant output state excluding the start state and the shift state, the supply amount of the water 5 is controlled so that the water level of the buffer tank 160 does not fluctuate. The water 5 in the buffer tank 160 is supplied to two systems, that is, a hydrogen gas generator 110 and a combustor 130.
The measurement result of the cooling water flow meter 182 of the
Is controlled to be a value corresponding to the output of. Specifically, while controlling the cooling water amount control valve 183 so that the measurement result of the cooling water flow meter 182 of the steam temperature control device 180 is constant, the measurement result of the water level meter 171 of the water supply amount control device 170 is determined to be constant. The water supply amount control valve 172 is controlled so as to be as follows. For the delicate temperature adjustment of the steam 6, correction control is performed by the cooling water amount control valve 183 based on the measurement result of the steam thermometer 181. In the water supply system, a configuration as shown in FIG. 7 can be applied.
【0050】よって、燃焼器130への水素3および酸
素4の供給量と共に、燃焼器130への前記水5の送給
量で水蒸気6(H2 O(G))の温度を調整するようにし
たので、起動時や変速時においても水蒸気6(H2 O
(G))の温度を高応答性で調整することができる。Therefore, the temperature of the steam 6 (H 2 O (G)) is adjusted by adjusting the supply amount of the water 5 to the combustor 130 together with the supply amounts of the hydrogen 3 and the oxygen 4 to the combustor 130. Therefore, water vapor 6 (H 2 O)
(G)) The temperature can be adjusted with high responsiveness.
【0051】ここで、燃焼器130で冷却に用いられる
水5(H2 O(L))は、本体131の冷却水流路131
aを循環して高温の水蒸気6(H2 O(H.T.) )を冷却
するだけで反応に寄与しない。すなわち、水素ガス発生
装置110には、燃焼器130で発生する高温の水蒸気
6(H2 O(H.T.) )と同量の水5が供給される。Here, water 5 (H 2 O (L)) used for cooling in the combustor 130 is supplied to the cooling water passage 131 of the main body 131.
A is merely circulated to cool high-temperature steam 6 (H 2 O (HT)) and does not contribute to the reaction. That is, the same amount of water 5 as high-temperature steam 6 (H 2 O (HT)) generated in the combustor 130 is supplied to the hydrogen gas generator 110.
【0052】例えば、金属燃料1としてアルミニウムを
適用した場合、水素ガス発生装置110では以下のよう
な反応が生じる。For example, when aluminum is used as the metal fuel 1, the following reaction occurs in the hydrogen gas generator 110.
【0053】[化4] 2/3Al+H2 O→ 1/3Al2 O3 +H2 [Formula 4] 2 / 3Al + H 2 O → 1 / 3Al 2 O 3 + H 2
【0054】つまり、水素ガス発生装置110で使用さ
れる水5の量は、当該水素ガス発生装置110で生じた
水素3と酸素ガス発生装置120で生じた酸素4とが燃
焼器130で反応して発生した高温の水蒸気6(H2 O
(H.T.) )と同じ量なのである。言い換えれば、本実施
の形態の動力発生装置は、酸素ガス発生装置120から
の酸素4が水素ガス発生装置110へ移動する過程で動
力を発生させるシステムなのである。よって、このよう
な動力発生装置においては、系内の水5が増えてしまう
ようなことがない。That is, the amount of water 5 used in the hydrogen gas generator 110 depends on the fact that the hydrogen 3 generated in the hydrogen gas generator 110 and the oxygen 4 generated in the oxygen gas generator 120 react in the combustor 130. Hot water vapor 6 (H 2 O
(HT)). In other words, the power generation device of the present embodiment is a system that generates power in the process in which oxygen 4 from oxygen gas generation device 120 moves to hydrogen gas generation device 110. Therefore, in such a power generation device, water 5 in the system does not increase.
【0055】起動時や変速時などの過渡的条件下におい
ては、水素ガス発生装置110の保持容器111内への
水5の供給量および酸素ガス発生装置120のホットパ
イプ122への酸素発生剤2の供給量で運転状態を調整
する。この際、水素3と酸素4との発生量がアンバラン
スになり、バッファタンク160内に未反応の水素3や
酸素4などの残ガス7が貯溜する場合がある。ここで、
タービン140の高出力化を図るときには、酸素ガス発
生装置120からの酸素4の発生量を水素ガス発生装置
110からの水素3の発生量に対して追従させる追従型
制御とし、タービン140の低出力化を図るときには、
酸素ガス発生装置120からの酸素4の発生量を先に減
少させ、これに対応して水素ガス発生装置110からの
水素3の発生量をすみやかに減少させる先行型制御とす
れば、バッファタンク160内は、水素3のリッチな残
ガス7が貯溜して気圧が上昇するようになる。Under transient conditions such as during start-up and gear shifting, the supply amount of water 5 into the holding vessel 111 of the hydrogen gas generator 110 and the oxygen generator 2 to the hot pipe 122 of the oxygen gas generator 120 are controlled. Adjust the operation state with the supply amount of. At this time, the amounts of generated hydrogen 3 and oxygen 4 may become unbalanced, and residual gas 7 such as unreacted hydrogen 3 and oxygen 4 may be stored in buffer tank 160. here,
When increasing the output of the turbine 140, a follow-up control in which the amount of oxygen 4 generated from the oxygen gas generator 120 follows the amount of hydrogen 3 generated from the hydrogen gas generator 110 is performed. When planning for
If the advance type control is performed in which the amount of oxygen 4 generated from the oxygen gas generator 120 is reduced first and the amount of hydrogen 3 generated from the hydrogen gas generator 110 is correspondingly reduced immediately, the buffer tank 160 Inside, the residual gas 7 rich in hydrogen 3 is stored and the pressure rises.
【0056】よって、図6に示すように、残ガス処理装
置190が気圧計191の計測結果に基づいて、バッフ
ァタンク160内に貯まった残ガス7を系外に排出する
ように排気ポンプ192を作動させることにより、バッ
ファタンク160内の気圧の上昇を抑えることができ、
タービン140の出口圧力の上昇を抑えてタービン効率
の低下を防止することができる。Therefore, as shown in FIG. 6, based on the measurement result of the barometer 191, the residual gas processing device 190 operates the exhaust pump 192 so that the residual gas 7 stored in the buffer tank 160 is discharged out of the system. By operating, it is possible to suppress an increase in the atmospheric pressure in the buffer tank 160,
An increase in the outlet pressure of the turbine 140 can be suppressed to prevent a decrease in turbine efficiency.
【0057】以上のようなことから、本実施の形態の動
力発生装置によれば、以下のような効果を得ることがで
きる。As described above, according to the power generating apparatus of the present embodiment, the following effects can be obtained.
【0058】(1)水素ガス発生装置110への水5の
供給量と水素ガス発生装置110からの水素3の発生量
とが比例関係にあるので、水素ガス発生装置110への
水5の供給量を制御することにより水素3の発生量を調
整することが容易にできる。(1) The supply amount of water 5 to the hydrogen gas generator 110 is proportional to the supply amount of the water 5 to the hydrogen gas generator 110 and the amount of hydrogen 3 generated from the hydrogen gas generator 110. By controlling the amount, the amount of generated hydrogen 3 can be easily adjusted.
【0059】(2)水素ガス発生装置110の保持容器
111は、耐圧容器111aと耐熱容器111cとの二
重構造であるため、最も高価な耐圧容器111aを再利
用することができ、ランニングコストを低減することが
できる。(2) Since the holding container 111 of the hydrogen gas generator 110 has a double structure of the pressure-resistant container 111a and the heat-resistant container 111c, the most expensive pressure-resistant container 111a can be reused and the running cost can be reduced. Can be reduced.
【0060】(3)酸素ガス発生装置120のホットパ
イプ122での酸素発生剤2の加熱分解量と酸素ガス発
生装置120からの酸素4の発生量とが比例関係にある
ので、送給ポンプ123によるホットパイプ122への
酸素発生剤2の供給量を制御することにより酸素4の発
生量を調整することが容易にできる。(3) Since the amount of decomposition of the oxygen generating agent 2 by heating in the hot pipe 122 of the oxygen gas generator 120 is proportional to the amount of oxygen 4 generated from the oxygen gas generator 120, the feed pump 123 By controlling the supply amount of the oxygen generating agent 2 to the hot pipe 122 by the above, the amount of generated oxygen 4 can be easily adjusted.
【0061】(4)酸素発生剤2が水溶性であるので、
酸素ガス発生装置120の保持容器121は、水洗する
だけで再利用することができ、ランニングコストを低減
することができる。(4) Since the oxygen generator 2 is water-soluble,
The holding container 121 of the oxygen gas generator 120 can be reused only by washing with water, and the running cost can be reduced.
【0062】(5)水素3と酸素4とを燃焼器130で
直接反応させて水蒸気6を発生させるようにしたので、
高温の水蒸気6を容易に得ることができると共に、燃焼
器130の本体131の冷却水流路131aへの水5の
供給量を制御することにより水蒸気6の温度や流量を応
答性よく調整することができる。このため、タービン1
40の出力特性(高出力性、変速時の応答性等)や効率
向上に優れたシステムを実現できる。(5) Since the hydrogen 3 and the oxygen 4 are directly reacted in the combustor 130 to generate steam 6.
High-temperature steam 6 can be easily obtained, and the temperature and flow rate of steam 6 can be adjusted with good responsiveness by controlling the amount of water 5 supplied to cooling water channel 131a of main body 131 of combustor 130. it can. Therefore, the turbine 1
For example, it is possible to realize a system that is excellent in the output characteristics (high output performance, response at the time of shifting, etc.) and efficiency of the forty.
【0063】(6)水素ガス発生装置110に供給され
る水5の流量を酸素ガス発生装置120からの酸素4の
流量に追従して当量比で制御することができる。(6) The flow rate of the water 5 supplied to the hydrogen gas generator 110 can be controlled by the equivalent ratio following the flow rate of the oxygen 4 from the oxygen gas generator 120.
【0064】(7)水素3と酸素4とが燃焼器130で
反応して生じた水蒸気6は、タービン140で使用され
た後、復水器150で水3に戻されて水素3の発生に再
び利用されるので、定常的には余剰水を発生することが
ない。(7) The steam 6 produced by the reaction of the hydrogen 3 and the oxygen 4 in the combustor 130 is used in the turbine 140 and then returned to the water 3 in the condenser 150 to generate the hydrogen 3. Since it is used again, surplus water is not constantly generated.
【0065】(8)出力変更時に系内の水3の必要量が
変動するものの、比較的小型なバッファタンク160で
も十分に対応することができるので、非常にコンパクト
なシステムとすることができる。(8) Although the required amount of water 3 in the system fluctuates when the output is changed, a relatively small buffer tank 160 can sufficiently cope with the change, so that a very compact system can be provided.
【0066】(9)水素3と酸素4との量がアンバラン
スになっても、未反応の残ガス7を残ガス処理装置19
0によりバッファタンク160から系外に放出すること
ができるので、バッファタンク160の内部圧力上昇に
伴うタービン140の効率低下を防止することができ
る。(9) Even if the amounts of hydrogen 3 and oxygen 4 become unbalanced, the unreacted residual gas 7 is removed from the residual gas
Since it can be discharged from the buffer tank 160 to the outside by the value of 0, it is possible to prevent the efficiency of the turbine 140 from decreasing due to the increase in the internal pressure of the buffer tank 160.
【0067】[第二番目の実施の形態]本発明による動
力発生装置の第二番目の実施の形態を図8,9を用いて
説明する。なお、図8は、その全体概略構成図、図9
は、タービンの出力制御信号に応じたバッファタンク内
の気圧および残ガス処理装置の作動状態のタイムチャー
トである。ただし、前述した第一番目の実施の形態と同
様な部材については、前述した第一番目の実施の形態の
説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、そ
の説明を省略する。[Second Embodiment] A second embodiment of the power generator according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is an overall schematic configuration diagram, FIG.
FIG. 5 is a time chart of the atmospheric pressure in the buffer tank and the operating state of the residual gas processing device according to the output control signal of the turbine. However, the same members as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals as those used in the description of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
【0068】<構成> 〔全体〕図8に示すように、本実施の形態の動力発生装
置は、金属燃料1と水5とを反応させて水素3を発生さ
せる水素ガス発生装置110と、酸素発生剤2を加熱分
解して酸素4を発生させる酸素ガス発生装置120と、
水素3と酸素4とを燃焼反応させて水蒸気6を発生させ
る燃焼器130と、水蒸気6を供給されることにより動
力を発生させ、減速機101を介してプロペラ102を
回転させるタービン140と、タービン140から排出
された水蒸気6を冷却して水5に戻す復水器150と、
復水器150からの水5を貯溜するバッファタンク16
0と、水素ガス発生装置110へのバッファタンク16
0内の水5の送給量を制御する給水量制御装置170
と、水蒸気6の温度を制御する水蒸気温度制御装置18
0と、バッファタンク160内に貯溜した残ガス7を処
理する残ガス処理装置290とを備えてなっている。<Construction> [Overall] As shown in FIG. 8, a power generating apparatus according to the present embodiment comprises a hydrogen gas generating apparatus 110 for reacting metal fuel 1 and water 5 to generate hydrogen 3, An oxygen gas generator 120 that thermally decomposes the generator 2 to generate oxygen 4,
A combustor 130 that generates a steam 6 by causing a combustion reaction between the hydrogen 3 and the oxygen 4, a turbine 140 that generates power by being supplied with the steam 6, and rotates the propeller 102 through the speed reducer 101, A condenser 150 for cooling the steam 6 discharged from 140 and returning it to the water 5;
Buffer tank 16 for storing water 5 from condenser 150
0, buffer tank 16 to hydrogen gas generator 110
Water supply amount control device 170 for controlling the supply amount of water 5 in 0
And a steam temperature control device 18 for controlling the temperature of steam 6
0, and a residual gas processing device 290 for processing the residual gas 7 stored in the buffer tank 160.
【0069】〔各部〕 《残ガス処理装置290》残ガス処理装置290は、バ
ッファタンク160内に貯溜した残ガス7の圧力を計測
する気圧計191と、バッファタンク160の上部に下
端を連結された冷却器292と、冷却器292の上端に
連結された反応容器293と、前記酸素ガス発生装置1
20からの酸素4の一部を反応容器293内に噴射する
耐熱材料(例えばタングステン等)製の酸素ノズル29
4と、前記酸素ガス発生装置120と上記酸素ノズル2
94との間に配設され、上記気圧計191での計測結果
に基づいて、当該酸素ノズル294への酸素4の供給量
を制御する酸素用開閉弁295と、上記反応容器293
内に設けられ、上記気圧計191での計測結果に基づい
て、火花を発生する点火装置296(点火プラグ、ヒー
タ、白金触媒等からなる。)とを備えてなっている。[Each part] << Residual gas processing device 290 >> The residual gas processing device 290 is connected to a barometer 191 for measuring the pressure of the residual gas 7 stored in the buffer tank 160, and has a lower end connected to the upper portion of the buffer tank 160. A cooler 292, a reaction vessel 293 connected to an upper end of the cooler 292, and the oxygen gas generator 1.
An oxygen nozzle 29 made of a heat-resistant material (for example, tungsten) for injecting a part of the oxygen 4 from 20 into the reaction vessel 293.
4, the oxygen gas generator 120 and the oxygen nozzle 2
And an oxygen on-off valve 295 for controlling the supply amount of oxygen 4 to the oxygen nozzle 294 based on the measurement result of the barometer 191.
And an ignition device 296 (comprising an ignition plug, a heater, a platinum catalyst, etc.) for generating a spark based on the measurement result of the barometer 191.
【0070】なお、本実施の形態では、酸素ノズル29
4、酸素用開閉弁295などにより酸素供給手段を構成
している。In this embodiment, the oxygen nozzle 29
4. Oxygen supply means is constituted by the on-off valve 295 for oxygen and the like.
【0071】<作用・効果>先に説明したように、起動
時や変速時などの過渡的条件下においては、水素3と酸
素4との発生量がアンバランスになり、バッファタンク
160内に未反応の水素3や酸素4などの残ガス7が貯
溜する場合がある。特に、タービン140の高出力化を
図るときに、酸素ガス発生装置120からの酸素4の発
生量を水素ガス発生装置110からの水素3の発生量に
対して追従させる追従型制御とし、タービン140の低
出力化を図るときに、酸素ガス発生装置120からの酸
素4の発生量を先に減少させ、これに対応して水素ガス
発生装置110からの水素3の発生量をすみやかに減少
させる先行型制御とすれば、バッファタンク160内
は、水素3のリッチな残ガス7が貯溜するようになる。<Operation / Effect> As described above, under transient conditions such as during start-up and shifting, the amounts of hydrogen 3 and oxygen 4 become unbalanced, and In some cases, residual gas 7 such as hydrogen 3 or oxygen 4 of the reaction is stored. In particular, when the output of the turbine 140 is to be increased, a follow-up control in which the amount of oxygen 4 generated from the oxygen gas generator 120 follows the amount of hydrogen 3 generated from the hydrogen gas generator 110 is performed. In order to reduce the output of the fuel cell, the amount of oxygen 4 generated from the oxygen gas generator 120 is reduced first, and the amount of hydrogen 3 generated from the hydrogen gas generator 110 is correspondingly reduced immediately. With mold control, the residual gas 7 rich in hydrogen 3 is stored in the buffer tank 160.
【0072】このようにしてバッファタンク160内の
残ガス7が残ガス処理装置290の冷却器292を介し
て反応容器293内に貯まっていくと、図9に示すよう
に、気圧計191での計測結果に基づいて、酸素用開閉
弁295が開放され、酸素ガス発生装置120からの酸
素4の一部が酸素ノズル294から反応容器293内に
供給されると同時に、点火装置296が作動し、反応容
器293内の水素3リッチな残ガス7が酸素4と反応し
て水蒸気6となる。この水蒸気6は、冷却器292で冷
却されて水5となって流下し、バッファタンク160内
に戻される。このとき、水素3を少し減らすか、酸素4
を少し増やすための補正制御を行うと、当量制御に近づ
き、残ガス7の発生量を抑えることができるようにな
る。As described above, when the residual gas 7 in the buffer tank 160 accumulates in the reaction vessel 293 via the cooler 292 of the residual gas processing device 290, as shown in FIG. Based on the measurement result, the on-off valve 295 for oxygen is opened, a part of the oxygen 4 from the oxygen gas generator 120 is supplied from the oxygen nozzle 294 into the reaction vessel 293, and at the same time, the igniter 296 is activated. The residual gas 7 rich in hydrogen 3 in the reaction vessel 293 reacts with the oxygen 4 to form steam 6. The water vapor 6 is cooled by the cooler 292 and flows down as the water 5 and is returned into the buffer tank 160. At this time, reduce the amount of hydrogen 3
When the correction control for slightly increasing the residual gas 7 is performed, the amount of the residual gas 7 can be suppressed by approaching the equivalent control.
【0073】このため、バッファタンク160内の気圧
の上昇が抑えられるので、タービン140の出口圧力の
上昇が抑えられ、タービン効率の低下を防止することが
できる。For this reason, the rise in the pressure in the buffer tank 160 is suppressed, so that the rise in the outlet pressure of the turbine 140 is suppressed, and a decrease in turbine efficiency can be prevented.
【0074】したがって、本実施の形態の動力発生装置
によれば、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様
な効果を得ることができるのはもちろんのこと、残ガス
7を水3に戻して再利用するようにしたので、完全クロ
ーズドサイクルで運転することができる。Therefore, according to the power generator of the present embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment described above, as well as to convert the residual gas 7 into the water 3. Since it is returned and reused, it can be operated in a completely closed cycle.
【0075】[第三番目の実施の形態]本発明による動
力発生装置の第三番目の実施の形態を図10,11を用
いて説明する。なお、図10は、その全体概略構成図、
図11は、タービンの出力制御信号に応じたバッファタ
ンク内の気圧および残ガス処理装置の作動状態のタイム
チャートである。ただし、前述した第一,二番目の実施
の形態と同様な部材については、前述した第一,二番目
の実施の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いる
ことにより、その説明を省略する。[Third Embodiment] A third embodiment of the power generating apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is an overall schematic configuration diagram thereof,
FIG. 11 is a time chart of the atmospheric pressure in the buffer tank and the operation state of the residual gas processing device according to the output control signal of the turbine. However, the same members as those in the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals as those used in the description of the first and second embodiments, and description thereof is omitted. I do.
【0076】<構成> 〔全体〕図10に示すように、本実施の形態の動力発生
装置は、金属燃料1と水5とを反応させて水素3を発生
させる水素ガス発生装置110と、酸素発生剤2を加熱
分解して酸素4を発生させる酸素ガス発生装置120
と、水素3と酸素4とを燃焼反応させて水蒸気6を発生
させる燃焼器130と、水蒸気6を供給されることによ
り動力を発生させ、減速機101を介してプロペラ10
2を回転させるタービン140と、タービン140から
排出された水蒸気6を冷却して水5に戻す復水器150
と、復水器150からの水5を貯溜するバッファタンク
160と、水素ガス発生装置110へのバッファタンク
160内の水5の送給量を制御する給水量制御装置17
0と、水蒸気6の温度を制御する水蒸気温度制御装置1
80と、バッファタンク160内に貯溜した残ガス7を
処理する残ガス処理装置390とを備えてなっている。<Construction> [Overall] As shown in FIG. 10, a power generating apparatus according to the present embodiment includes a hydrogen gas generating apparatus 110 for reacting metal fuel 1 and water 5 to generate hydrogen 3, Oxygen gas generator 120 for generating oxygen 2 by thermal decomposition of generator 2
And a combustor 130 that generates a steam 6 by causing a combustion reaction between the hydrogen 3 and the oxygen 4, and a motive power is generated by supplying the steam 6 to the propeller 10 via the reduction gear 101.
And a condenser 150 for cooling steam 6 discharged from the turbine 140 and returning it to water 5
And a buffer tank 160 for storing the water 5 from the condenser 150, and a water supply amount control device 17 for controlling the supply amount of the water 5 in the buffer tank 160 to the hydrogen gas generator 110.
0, a steam temperature control device 1 for controlling the temperature of steam 6
80 and a residual gas processing device 390 for processing the residual gas 7 stored in the buffer tank 160.
【0077】〔各部〕 《残ガス処理装置390》残ガス処理装置390は、バ
ッファタンク160内に貯溜した残ガス7の圧力を計測
する気圧計191と、バッファタンク160の上部に下
端を連結された冷却器292と、冷却器292の上端に
連結された反応容器293と、前記水素ガス発生装置1
10からの水素3の一部を反応容器293内に噴射する
耐熱材料(例えばタングステン等)製の水素ノズル39
7と、前記水素ガス発生装置110と上記水素ノズル3
97との間に配設され、上記気圧計191での計測結果
に基づいて、当該水素ノズル397への水素3の供給量
を制御する水素用開閉弁398と、上記反応容器293
内に設けられ、上記気圧計191での計測結果に基づい
て、火花を発生する点火装置296(点火プラグ、ヒー
タ、白金触媒等からなる。)とを備えてなっている。[Each part] << Residual gas processing device 390 >> The residual gas processing device 390 is connected to a barometer 191 for measuring the pressure of the residual gas 7 stored in the buffer tank 160, and a lower end is connected to an upper portion of the buffer tank 160. A cooling vessel 292, a reaction vessel 293 connected to an upper end of the cooling vessel 292, and the hydrogen gas generator 1.
A hydrogen nozzle 39 made of a heat-resistant material (for example, tungsten) for injecting a part of the hydrogen 3 from 10 into the reaction vessel 293.
7, the hydrogen gas generator 110 and the hydrogen nozzle 3
97, a hydrogen on-off valve 398 for controlling the supply amount of hydrogen 3 to the hydrogen nozzle 397 based on the measurement result of the barometer 191;
And an ignition device 296 (comprising an ignition plug, a heater, a platinum catalyst, etc.) for generating a spark based on the measurement result of the barometer 191.
【0078】なお、本実施の形態では、水素ノズル39
7、水素用開閉弁398などにより水素供給手段を構成
している。In the present embodiment, the hydrogen nozzle 39
7. The hydrogen supply means is constituted by the on-off valve 398 for hydrogen and the like.
【0079】<作用・効果>先に説明したように、起動
時や変速時などの過渡的条件下においては、水素3と酸
素4との発生量がアンバランスになり、バッファタンク
160内に未反応の水素3や酸素4などの残ガス7が貯
溜する場合がある。特に、タービン140の高出力化を
図るときに、酸素ガス発生装置120からの酸素4の発
生量を水素ガス発生装置110からの水素3の発生量に
対して先行させる先行型制御とし、タービン140の低
出力化を図るときに、水素ガス発生装置110からの水
素3の発生量を先に減少させ、これに対応して酸素ガス
発生装置120からの酸素4の発生量をすみやかに減少
させる追従型制御とすれば、バッファタンク160内
は、酸素4のリッチな残ガス7が貯溜するようになる。<Operation / Effect> As described above, the amount of hydrogen 3 and oxygen 4 generated is unbalanced under transient conditions such as during start-up and gear shifting, and the amount of hydrogen 3 and oxygen 4 remains unbalanced in the buffer tank 160. In some cases, residual gas 7 such as hydrogen 3 or oxygen 4 of the reaction is stored. In particular, when the output of the turbine 140 is to be increased, the advance type control is performed in which the amount of oxygen 4 generated from the oxygen gas generator 120 precedes the amount of hydrogen 3 generated from the hydrogen gas generator 110. In order to reduce the power of the fuel cell, the amount of hydrogen 3 generated from the hydrogen gas generator 110 is first reduced, and the amount of oxygen 4 generated from the oxygen gas generator 120 is correspondingly reduced immediately. With mold control, the residual gas 7 rich in oxygen 4 is stored in the buffer tank 160.
【0080】このようにしてバッファタンク160内の
残ガス7が残ガス処理装置390の冷却器292を介し
て反応容器293内に貯まっていくと、図11に示すよ
うに、気圧計191での計測結果に基づいて、水素用開
閉弁398が開放され、水素ガス発生装置110からの
水素3の一部が水素ノズル397から反応容器293内
に供給されると同時に、点火装置296が作動し、反応
容器293内の酸素4リッチな残ガス7が水素3と反応
して水蒸気6となる。この水蒸気6は、冷却器292で
冷却されて水5となって流下し、バッファタンク160
内に戻される。このとき、水素3を少し減らすか、酸素
4を少し増やすための補正制御を行うと、当量制御に近
づき、残ガス7の発生量を抑えることができるようにな
る。As described above, when the residual gas 7 in the buffer tank 160 accumulates in the reaction vessel 293 via the cooler 292 of the residual gas processing device 390, as shown in FIG. Based on the measurement result, the on-off valve 398 for hydrogen is opened, and a part of the hydrogen 3 from the hydrogen gas generator 110 is supplied from the hydrogen nozzle 397 into the reaction vessel 293, and at the same time, the igniter 296 operates, The residual gas 7 rich in oxygen 4 in the reaction vessel 293 reacts with the hydrogen 3 to form steam 6. The water vapor 6 is cooled by the cooler 292 and flows down as water 5, and flows down in the buffer tank 160.
Will be returned within. At this time, if correction control for slightly reducing the amount of hydrogen 3 or slightly increasing the amount of oxygen 4 is performed, the control approaches the equivalent control, and the generation amount of the residual gas 7 can be suppressed.
【0081】このため、バッファタンク160内の気圧
の上昇が抑えられるので、タービン140の出口圧力の
上昇が抑えられ、タービン効率の低下を防止することが
できる。For this reason, the rise in the pressure in the buffer tank 160 is suppressed, so that the rise in the outlet pressure of the turbine 140 is suppressed, and a decrease in turbine efficiency can be prevented.
【0082】したがって、本実施の形態の動力発生装置
によれば、前述した第一,二番目の実施の形態の場合と
同様な効果を得ることができる。Therefore, according to the power generator of the present embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
【0083】[第四番目の実施の形態]本発明による動
力発生装置の第四番目の実施の形態を図12〜14を用
いて説明する。なお、図12は、その全体概略構成図、
図13は、残ガス処理装置の要部の概略構成図、図14
は、タービンの出力制御信号に応じたバッファタンク内
の気圧および残ガス処理装置の作動状態のタイムチャー
トである。ただし、前述した第一〜三番目の実施の形態
と同様な部材については、前述した第一〜三番目の実施
の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることに
より、その説明を省略する。[Fourth Embodiment] A fourth embodiment of the power generating apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is an overall schematic configuration diagram thereof,
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a main part of the residual gas treatment device, and FIG.
FIG. 5 is a time chart of the atmospheric pressure in the buffer tank and the operating state of the residual gas processing device according to the output control signal of the turbine. However, for members similar to those of the above-described first to third embodiments, the same reference numerals as those used in the description of the above-described first to third embodiments are used to omit the description. I do.
【0084】<構成> 〔全体〕図12に示すように、本実施の形態の動力発生
装置は、金属燃料1と水5とを反応させて水素3を発生
させる水素ガス発生装置110と、酸素発生剤2を加熱
分解して酸素4を発生させる酸素ガス発生装置120
と、水素3と酸素4とを燃焼反応させて水蒸気6を発生
させる燃焼器130と、水蒸気6を供給されることによ
り動力を発生させ、減速機101を介してプロペラ10
2を回転させるタービン140と、タービン140から
排出された水蒸気6を冷却して水5に戻す復水器150
と、復水器150からの水5を貯溜するバッファタンク
160と、水素ガス発生装置110へのバッファタンク
160内の水5の送給量を制御する給水量制御装置17
0と、水蒸気6の温度を制御する水蒸気温度制御装置1
80と、バッファタンク160内に貯溜した残ガス7を
処理する残ガス処理装置490とを備えてなっている。<Construction> [Overall] As shown in FIG. 12, a power generator according to the present embodiment comprises a hydrogen gas generator 110 for reacting metal fuel 1 and water 5 to generate hydrogen 3, Oxygen gas generator 120 for generating oxygen 2 by thermal decomposition of generator 2
And a combustor 130 that generates a steam 6 by causing a combustion reaction between the hydrogen 3 and the oxygen 4, and a motive power is generated by supplying the steam 6 to the propeller 10 via the reduction gear 101.
And a condenser 150 for cooling steam 6 discharged from the turbine 140 and returning it to water 5
And a buffer tank 160 for storing the water 5 from the condenser 150, and a water supply amount control device 17 for controlling the supply amount of the water 5 in the buffer tank 160 to the hydrogen gas generator 110.
0, a steam temperature control device 1 for controlling the temperature of steam 6
80, and a residual gas processing device 490 for processing the residual gas 7 stored in the buffer tank 160.
【0085】〔各部〕 《残ガス処理装置490》残ガス処理装置490は、バ
ッファタンク160の上部に下端を連結された冷却器2
92と、冷却器292の上端に下部を連結され、内部に
下部側のみを連通させた第一室である右室492aと第
二室である左室492bとを有する反応容器493と、
反応容器493内の残ガス7の圧力を計測する気圧計4
91と、前記酸素ガス発生装置120からの酸素4の一
部を反応容器493の上記右室492a内に噴射する酸
素ノズル494と、前記酸素ガス発生装置120と上記
酸素ノズル494との間に配設され、当該酸素ノズル4
94への酸素4の供給量を制御する酸素用開閉弁495
と、前記水素ガス発生装置110からの水素3の一部を
反応容器493の上記左室492b内に噴射する水素ノ
ズル497と、前記水素ガス発生装置110と上記水素
ノズル497との間に配設され、当該水素ノズル497
への水素3の供給量を制御する水素用開閉弁498とを
備えてなっている。[Each part] << Residual gas processing device 490 >> The residual gas processing device 490 is a cooler 2 having a lower end connected to the upper part of the buffer tank 160.
92, a reaction vessel 493 having a lower chamber connected to the upper end of the cooler 292, and having a right chamber 492a as a first chamber and a left chamber 492b as a second chamber in which only the lower side communicates with the inside;
Barometer 4 for measuring the pressure of residual gas 7 in reaction vessel 493
91, an oxygen nozzle 494 for injecting a part of the oxygen 4 from the oxygen gas generator 120 into the right chamber 492a of the reaction vessel 493, and an oxygen nozzle 494 between the oxygen gas generator 120 and the oxygen nozzle 494. Installed and the oxygen nozzle 4
Oxygen on-off valve 495 for controlling the supply amount of oxygen 4 to oxygen 94
A hydrogen nozzle 497 for injecting a part of the hydrogen 3 from the hydrogen gas generator 110 into the left chamber 492b of the reaction vessel 493, and a hydrogen nozzle 497 disposed between the hydrogen gas generator 110 and the hydrogen nozzle 497. And the hydrogen nozzle 497
And a hydrogen on-off valve 498 for controlling the supply amount of hydrogen 3 to the fuel cell.
【0086】図13に示すように、上記酸素ノズル49
4は、酸素4を噴出する耐熱材料(例えばタングステン
等)製のノズル本体494aと、ノズル本体494aの
先端部に設けられた白金などの触媒494bと、ノズル
本体494aの先端周辺の温度を計測する酸素用温度計
494cとを備えてなり、上記水素ノズル497は、水
素3を噴出する耐熱材料(例えばタングステン等)製の
ノズル本体497aと、ノズル本体497aの先端部に
設けられた白金などの触媒497bと、ノズル本体49
7aの先端周辺の温度を計測する水素用温度計497c
とを備えてなっている。As shown in FIG. 13, the oxygen nozzle 49
Reference numeral 4 denotes a nozzle body 494a made of a heat-resistant material (for example, tungsten or the like) that ejects oxygen 4, a catalyst 494b such as platinum provided at the tip of the nozzle body 494a, and a temperature around the tip of the nozzle body 494a. The hydrogen nozzle 497 includes an oxygen thermometer 494c. The hydrogen nozzle 497 includes a nozzle body 497a made of a heat-resistant material (for example, tungsten or the like) that ejects hydrogen 3 and a catalyst such as platinum provided at the tip of the nozzle body 497a. 497b and the nozzle body 49
Thermometer 497c for hydrogen which measures temperature around the tip of 7a
And is provided.
【0087】また、酸素用開閉弁495は、上記気圧計
491および酸素ノズル494の酸素用温度計494c
での計測結果に基づいて開閉作動し、水素用開閉弁49
8は、上記気圧計491および水素ノズル497の水素
用温度計497cでの計測結果に基づいて開閉作動する
ようになっている。The on-off valve 495 for oxygen is connected to the barometer 491 and the oxygen thermometer 494c of the oxygen nozzle 494.
Opening / closing operation based on the measurement result at
Reference numeral 8 denotes an opening and closing operation based on the measurement results of the barometer 491 and the hydrogen thermometer 497c of the hydrogen nozzle 497.
【0088】すなわち、酸素用開閉弁495は、気圧計
491での計測結果が所定の圧力以上となると開放され
る一方、酸素用温度計494cでの計測結果が所定の温
度以下であると閉鎖され、水素用開閉弁498は、気圧
計491での計測結果が所定の圧力以上となると開放さ
れる一方、水素用温度計497cでの計測結果が所定の
温度以下であると閉鎖されるようになっているのであ
る。That is, the on-off valve 495 for oxygen is opened when the measurement result of the barometer 491 becomes higher than a predetermined pressure, and is closed when the measurement result obtained by the thermometer 494c for oxygen becomes lower than a predetermined temperature. The hydrogen on-off valve 498 is opened when the measurement result of the barometer 491 becomes higher than a predetermined pressure, and is closed when the measurement result of the hydrogen thermometer 497c is lower than a predetermined temperature. -ing
【0089】このような本実施の形態では、酸素ノズル
494、酸素用開閉弁295などにより酸素供給手段を
構成し、水素ノズル497、水素用開閉弁498などに
より水素供給手段を構成している。In this embodiment, the oxygen supply means is constituted by the oxygen nozzle 494 and the on-off valve 295 for oxygen, and the hydrogen supply means is constituted by the hydrogen nozzle 497 and the on-off valve 498 for hydrogen.
【0090】<作用・効果>先に説明したように、水素
3と酸素4との発生量がアンバランスになると、バッフ
ァタンク160内に未反応の水素3や酸素4などの残ガ
ス7が貯溜する場合がある。<Operation / Effect> As described above, when the generation amounts of hydrogen 3 and oxygen 4 become unbalanced, residual gas 7 such as unreacted hydrogen 3 and oxygen 4 is stored in buffer tank 160. May be.
【0091】このバッファタンク160内の残ガス7が
残ガス処理装置490の冷却器292を介して反応容器
493の右室493aおよび左室493b内に貯まって
いくと、気圧計491での計測結果に基づいて、酸素用
開放弁495および水素用開閉弁498が開放され、反
応容器493の右室493a内に酸素4が供給されると
共に、反応容器493の左室493b内に水素3が供給
される。When the residual gas 7 in the buffer tank 160 accumulates in the right chamber 493a and the left chamber 493b of the reaction vessel 493 via the cooler 292 of the residual gas processing device 490, the result of the measurement by the barometer 491 , The oxygen opening valve 495 and the hydrogen on-off valve 498 are opened, oxygen 4 is supplied into the right chamber 493a of the reaction vessel 493, and hydrogen 3 is supplied into the left chamber 493b of the reaction vessel 493. You.
【0092】ここで、上記残ガス7が水素3リッチの場
合、反応容器493の右室493aでは、残ガス7の水
素3が酸素4と反応して水蒸気6となり、冷却器292
で冷却されて水5となって流下し、バッファタンク16
0内に戻される。このとき、酸素ノズル494のノズル
本体494aの先端が非常に高温となるため、酸素用温
度計494cでの計測結果に基づいて、酸素用開閉弁4
95は開放状態を維持して酸素4を供給し続ける。この
ようにして残ガス7中の水素3がなくなり、酸素4が反
応しなくなると、ノズル本体494aの先端温度が低下
してくるため、酸素用温度計494cでの計測結果に基
づいて、酸素用開閉弁495は閉鎖して酸素4の供給を
停止する。When the residual gas 7 is rich in hydrogen 3, the hydrogen 3 in the residual gas 7 reacts with the oxygen 4 in the right chamber 493 a of the reaction vessel 493 to form steam 6,
Is cooled down into water 5 and flows down.
Returned to 0. At this time, the tip of the nozzle body 494a of the oxygen nozzle 494 becomes extremely hot, so the oxygen on-off valve 4 based on the measurement result by the oxygen thermometer 494c.
95 continues to supply oxygen 4 while maintaining the open state. When the hydrogen 3 in the residual gas 7 disappears and the oxygen 4 stops reacting in this way, the temperature of the tip of the nozzle body 494a decreases, and based on the measurement result of the oxygen thermometer 494c, The on-off valve 495 is closed to stop the supply of oxygen 4.
【0093】また、反応容器493の左室493bで
は、反応が起こらず、水素ノズル497のノズル本体4
97aの先端が所定の温度以上とならないため、水素用
温度計497cでの計測結果に基づいて、水素用開閉弁
498が直ちに閉鎖されて水素3の供給が停止される。In the left chamber 493 b of the reaction vessel 493, no reaction occurs, and the nozzle body 4 of the hydrogen nozzle 497
Since the tip of 97a does not reach a predetermined temperature or higher, the on-off valve 498 for hydrogen is immediately closed based on the measurement result of the thermometer 497c for hydrogen, and the supply of hydrogen 3 is stopped.
【0094】一方、上記残ガス7が酸素4リッチの場
合、反応容器493の左室493bでは、残ガス7の酸
素4が水素3と反応して水蒸気6となり、冷却器292
で冷却されて水5となって流下し、バッファタンク16
0内に戻される。このとき、水素ノズル497のノズル
本体497aの先端が非常に高温となるため、水素用温
度計497cでの計測結果に基づいて、水素用開閉弁4
98は開放状態を維持して水素3を供給し続ける。この
ようにして残ガス7中の酸素4がなくなり、水素3が反
応しなくなると、ノズル本体497aの先端温度が低下
してくるため、水素用温度計497cでの計測結果に基
づいて、水素用開閉弁498は閉鎖して水素3の供給を
停止する。On the other hand, when the residual gas 7 is rich in oxygen 4, in the left chamber 493b of the reaction vessel 493, the oxygen 4 in the residual gas 7 reacts with the hydrogen 3 to form steam 6, and the cooler 292
Is cooled down into water 5 and flows down.
Returned to 0. At this time, the tip of the nozzle body 497a of the hydrogen nozzle 497 becomes extremely hot, so the hydrogen on-off valve 4 based on the measurement result by the hydrogen thermometer 497c is used.
Reference numeral 98 keeps supplying hydrogen 3 while maintaining the open state. When the oxygen 4 in the residual gas 7 disappears and the hydrogen 3 stops reacting in this way, the temperature of the tip of the nozzle body 497a decreases, and the hydrogen temperature is measured based on the measurement result of the hydrogen thermometer 497c. The on-off valve 498 is closed to stop the supply of hydrogen 3.
【0095】また、反応容器493の右室493aで
は、反応が起こらず、酸素ノズル494のノズル本体4
94aの先端が所定の温度以上とならないため、酸素用
温度計494cでの計測結果に基づいて、酸素用開閉弁
495が直ちに閉鎖されて酸素4の供給が停止される。
このとき、水素3リッチの場合、水素3を少し減らす
か、酸素4を少し増やすための補正制御を行い、酸素4
リッチの場合、水素3を少し増やすか、酸素4を少し減
らすための補正制御を行うと、当量制御に近づき、残ガ
ス7の発生量を抑えることができるようになる。In the right chamber 493a of the reaction vessel 493, no reaction takes place, and the nozzle body 4 of the oxygen nozzle 494
Since the tip of 94a does not reach the predetermined temperature or higher, the on-off valve 495 for oxygen is immediately closed based on the measurement result of the thermometer 494c for oxygen, and the supply of oxygen 4 is stopped.
At this time, if the hydrogen 3 is rich, a correction control for slightly reducing the hydrogen 3 or slightly increasing the oxygen 4 is performed.
In the case of a rich condition, if a correction control for slightly increasing the amount of hydrogen 3 or slightly reducing the amount of oxygen 4 is performed, the control approaches the equivalent control, and the amount of generation of the residual gas 7 can be suppressed.
【0096】つまり、図14に示すように、水素3と酸
素4とをハンチングさせながら供給することにより残ガ
ス7を次第に減少させていくようにしたのである。That is, as shown in FIG. 14, the residual gas 7 is gradually reduced by supplying hydrogen 3 and oxygen 4 while hunting.
【0097】よって、バッファタンク160内の気圧の
上昇が抑えられるので、タービン140の出口圧力の上
昇が抑えられ、タービン効率の低下を防止することがで
きる。Therefore, the rise in the air pressure in the buffer tank 160 is suppressed, so that the rise in the outlet pressure of the turbine 140 is suppressed, and a decrease in turbine efficiency can be prevented.
【0098】したがって、本実施の形態の動力発生装置
によれば、前述した第一〜三番目の実施の形態の場合と
同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、定
常運転時に何らかの原因で水素3と酸素4との供給量が
アンバランスになって、水素3または酸素4のどちらか
がリッチになったとしても、何ら問題なく対応すること
ができる。Therefore, according to the power generating apparatus of the present embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the first to third embodiments described above, and it is also possible to obtain any cause during steady operation. Thus, even if the supply amounts of hydrogen 3 and oxygen 4 become unbalanced and either hydrogen 3 or oxygen 4 becomes rich, it can be dealt with without any problem.
【0099】[第五番目の実施の形態]本発明による動
力発生装置の第五番目の実施の形態を図15〜17を用
いて説明する。なお、図15は、その全体概略構成図、
図16は、水素ガス発生装置の保持容器内の概略構成
図、図17は、タービンの出力制御信号に応じたバッフ
ァタンク内の気圧および残ガス処理装置の作動状態のタ
イムチャートである。ただし、前述した第一〜四番目の
実施の形態と同様な部材については、前述した第一〜四
番目の実施の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用
いることにより、その説明を省略する。[Fifth Embodiment] A fifth embodiment of the power generator according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 15 is an overall schematic configuration diagram thereof,
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of the inside of the holding container of the hydrogen gas generator, and FIG. 17 is a time chart of the atmospheric pressure in the buffer tank according to the output control signal of the turbine and the operating state of the residual gas processing device. However, for the same members as those in the first to fourth embodiments described above, the same reference numerals as those used in the description of the first to fourth embodiments will be used, and the description thereof will be omitted. I do.
【0100】<構成> 〔全体〕図15に示すように、本実施の形態の動力発生
装置は、金属燃料1と水5とを反応させて水素3を発生
させる水素ガス発生装置110と、酸素発生剤2を加熱
分解して酸素4を発生させる酸素ガス発生装置120
と、水素3と酸素4とを燃焼反応させて水蒸気6を発生
させる燃焼器130と、水蒸気6を供給されることによ
り動力を発生させ、減速機101を介してプロペラ10
2を回転させるタービン140と、タービン140から
排出された水蒸気6を冷却して水5に戻す復水器150
と、復水器150からの水5を貯溜するバッファタンク
160と、水素ガス発生装置110へのバッファタンク
160内の水5の送給量を制御する給水量制御装置17
0と、水蒸気6の温度を制御する水蒸気温度制御装置1
80と、バッファタンク160内に貯溜した残ガス7を
処理する残ガス処理装置590とを備えてなっている。<Structure> [Overall] As shown in FIG. 15, a power generator according to the present embodiment comprises a hydrogen gas generator 110 for reacting metal fuel 1 and water 5 to generate hydrogen 3, Oxygen gas generator 120 for generating oxygen 2 by thermal decomposition of generator 2
And a combustor 130 that generates a steam 6 by causing a combustion reaction between the hydrogen 3 and the oxygen 4, and a motive power is generated by supplying the steam 6 to the propeller 10 via the reduction gear 101.
And a condenser 150 for cooling steam 6 discharged from the turbine 140 and returning it to water 5
And a buffer tank 160 for storing the water 5 from the condenser 150, and a water supply amount control device 17 for controlling the supply amount of the water 5 in the buffer tank 160 to the hydrogen gas generator 110.
0, a steam temperature control device 1 for controlling the temperature of steam 6
80, and a residual gas processing device 590 for processing the residual gas 7 stored in the buffer tank 160.
【0101】〔各部〕 《残ガス処理装置590》残ガス処理装置590は、バ
ッファタンク160内に貯溜した残ガス7の圧力を計測
する気圧計191と、この気圧計191での計測結果に
基づいてバッファタンク160内の残ガス7を排気する
排気ポンプ192と、図16に示すように、水素ガス発
生装置110の保持容器111内に設けられて上記排気
ポンプ192に連結された耐熱材料(例えばタングステ
ン等)製の残ガス噴射ノズル593と、上記気圧計19
1での計測結果に基づいて酸素ガス発生装置120の送
給ポンプ123の駆動を制御する制御器594とを備え
てなっている。[Each part] << Residual gas processing device 590 >> The residual gas processing device 590 is based on a barometer 191 for measuring the pressure of the residual gas 7 stored in the buffer tank 160, and based on the measurement result of the barometer 191. An exhaust pump 192 for exhausting the residual gas 7 in the buffer tank 160 and a heat-resistant material (for example, provided in the holding container 111 of the hydrogen gas generator 110 and connected to the exhaust pump 192 as shown in FIG. 16) A residual gas injection nozzle 593 made of tungsten or the like) and the barometer 19
And a controller 594 for controlling the driving of the feed pump 123 of the oxygen gas generator 120 based on the measurement result in Step 1.
【0102】すなわち、排気ポンプ192は、気圧計1
91での計測結果が所定の圧力以上となると、残ガス噴
射ノズル593から水素ガス発生装置110の保持容器
111内に残ガス7を送給するように作動する一方、制
御器594は、気圧計191での計測結果が排気ポンプ
192の作動圧力よりも高い所定の圧力以上となると、
酸素ガス発生装置120のホットパイプ122への酸素
発生剤2の単位時間あたりの供給量を増加させるように
前記送給ポンプ123の駆動を制御するのである。That is, the exhaust pump 192 is connected to the barometer 1
When the measurement result at 91 becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the operation is performed so as to supply the residual gas 7 from the residual gas injection nozzle 593 into the holding container 111 of the hydrogen gas generator 110, while the controller 594 operates the barometer. When the measurement result at 191 is equal to or higher than a predetermined pressure higher than the operating pressure of the exhaust pump 192,
The drive of the feed pump 123 is controlled so as to increase the supply amount of the oxygen generating agent 2 to the hot pipe 122 of the oxygen gas generator 120 per unit time.
【0103】このような本実施の形態では、排気ポンプ
192、残ガス噴射ノズル593などにより残ガス供給
手段を構成し、制御器594などにより酸素発生量制御
手段を構成している。In this embodiment, the exhaust gas pump 192, the residual gas injection nozzle 593, and the like constitute a residual gas supply unit, and the controller 594 and the like constitute an oxygen generation amount control unit.
【0104】<作用・効果>水素3と酸素4との発生量
がアンバランスになり、バッファタンク160内に未反
応の水素3や酸素4などの残ガス7が貯まっていくと、
気圧計191での計測結果に基づいて、排気ポンプ19
2がバッファタンク160内の残ガス7を残ガス噴射ノ
ズル593から水素ガス発生装置110の保持容器11
1内に送給する。<Operation / Effect> When the generation amounts of hydrogen 3 and oxygen 4 become unbalanced and residual gas 7 such as unreacted hydrogen 3 and oxygen 4 accumulates in buffer tank 160,
Based on the measurement result of the barometer 191, the exhaust pump 19
2 transfers the residual gas 7 in the buffer tank 160 from the residual gas injection nozzle 593 to the holding vessel 11
Feed within 1.
【0105】このとき、上記残ガス7が酸素4リッチで
あると、金属燃料1と反応して金属燃料1に吸着される
ので、残ガス7が減少し、バッファタンク160内の気
圧の上昇が抑えられる。At this time, if the residual gas 7 is rich in oxygen 4, it reacts with the metal fuel 1 and is adsorbed by the metal fuel 1, so that the residual gas 7 decreases and the pressure in the buffer tank 160 increases. Can be suppressed.
【0106】一方、上記残ガス7が水素3リッチである
と、金属燃料1と水5との反応で生じた水素3と共に水
素ガス発生装置110から送出され、燃焼器130内に
再び供給され、水蒸気6と共にタービン140および復
水器150を介してバッファタンク160内に再度戻っ
てくるため、残ガス7は減少することなくバッファタン
ク160内にさらに貯まっていく。On the other hand, if the residual gas 7 is rich in hydrogen 3, the residual gas 7 is sent out from the hydrogen gas generator 110 together with the hydrogen 3 generated by the reaction between the metal fuel 1 and the water 5, and supplied again into the combustor 130. Since it returns to the buffer tank 160 again through the turbine 140 and the condenser 150 together with the steam 6, the residual gas 7 is further stored in the buffer tank 160 without decreasing.
【0107】このようにバッファタンク160内に残ガ
ス7がさらに貯まっていくと、気圧計191での計測結
果に基づいて、制御器594が酸素ガス発生装置120
の送給ポンプ123によるホットパイプ122への酸素
発生剤2の単位時間あたりの供給量を増加させるように
制御し、燃焼器130に供給される酸素4の量を増加さ
せるので、水素3リッチの残ガス7は増加分の酸素4と
反応して減少し、バッファタンク160内の気圧の上昇
が抑えられる。As the residual gas 7 further accumulates in the buffer tank 160 as described above, the controller 594 controls the oxygen gas generator 120 based on the measurement result of the barometer 191.
Is controlled so as to increase the supply amount of the oxygen generating agent 2 to the hot pipe 122 per unit time by the supply pump 123, and the amount of oxygen 4 supplied to the combustor 130 is increased. The residual gas 7 is reduced by reacting with the increased amount of oxygen 4, and the rise of the atmospheric pressure in the buffer tank 160 is suppressed.
【0108】つまり、図17に示すように、残ガス7が
酸素4リッチの場合には残ガス7を金属燃料1に吸収さ
せ、水素3リッチの場合には酸素4の発生量を増加させ
ることにより、残ガス7を減少させるようにしたのであ
る。That is, as shown in FIG. 17, when the residual gas 7 is rich in oxygen 4, the residual gas 7 is absorbed by the metal fuel 1, and when the residual gas 7 is rich in hydrogen, the amount of generated oxygen 4 is increased. Thus, the residual gas 7 is reduced.
【0109】よって、タービン140の出口圧力の上昇
が抑えられ、タービン効率の低下を防止することができ
る。Therefore, an increase in the outlet pressure of the turbine 140 can be suppressed, and a decrease in turbine efficiency can be prevented.
【0110】したがって、本実施の形態の動力発生装置
によれば、前述した第四番目の実施の形態の場合と同様
な効果を得ることができるのはもちろんのこと、定常運
転時に何らかの原因で水素3と酸素4との供給量がアン
バランスになって、水素3または酸素4のどちらかがリ
ッチになったとしても、前述した第四番目の実施の形態
の場合よりも簡単な構造で対応することができる。Therefore, according to the power generating apparatus of the present embodiment, it is possible to obtain the same effect as in the case of the above-described fourth embodiment, and it is also possible to obtain hydrogen for some reason during steady operation. Even if the supply amounts of 3 and oxygen 4 become unbalanced and either hydrogen 3 or oxygen 4 becomes rich, a simpler structure than in the case of the fourth embodiment described above is used. be able to.
【0111】なお、本実施の形態では、残ガス7が水素
3リッチの場合、酸素4の発生量を増加させるように酸
素ガス発生装置120の送給ポンプ123を制御するよ
うにしたが、例えば、図18に示すように、水素ガス発
生装置110での水素3の発生量を減少させるように給
水量制御装置170の給水量制御弁172を制御するよ
うにすることも可能である。In this embodiment, when the residual gas 7 is rich in hydrogen 3, the supply pump 123 of the oxygen gas generator 120 is controlled so as to increase the amount of generated oxygen 4. As shown in FIG. 18, it is also possible to control the water supply amount control valve 172 of the water supply amount control device 170 so as to reduce the amount of hydrogen 3 generated in the hydrogen gas generator 110.
【0112】また、本実施の形態では、気圧計191で
の計測結果に基づいて、制御器594が酸素ガス発生装
置120の送給ポンプ123によるホットパイプ122
への酸素発生剤2の単位時間あたりの供給量を増加させ
るように制御したが、例えば、バッファタンク160に
水素ガス検知器を設け、水素ガス検知器が所定濃度以上
の水素3を検知した場合に、制御器594が酸素ガス発
生装置120の送給ポンプ123によるホットパイプ1
22への酸素発生剤2の単位時間あたりの供給量を増加
させるように制御することも可能である。In the present embodiment, the controller 594 controls the hot pipe 122 by the feed pump 123 of the oxygen gas generator 120 based on the measurement result of the barometer 191.
Is controlled so as to increase the supply amount of the oxygen generating agent 2 per unit time. For example, when a hydrogen gas detector is provided in the buffer tank 160 and the hydrogen gas detector detects hydrogen 3 having a predetermined concentration or more. In addition, the controller 594 controls the hot pipe 1 by the feed pump 123 of the oxygen gas generator 120.
It is also possible to control so as to increase the supply amount of the oxygen generating agent 2 to the unit 22 per unit time.
【0113】また、前述した各実施の形態では、タービ
ン140で減速機101を介してプロペラ102を駆動
回転させるようにしたが、例えば、図19に示すよう
に、タービン140に減速機101を介して発電機10
3を連結し、インバータ104を介してモータ105を
接続したり、AC/DCコンバータ106を介して二次
電池107を接続して各種の電気機器108を接続する
ことも可能である。Further, in each of the above-described embodiments, the propeller 102 is driven to rotate by the turbine 140 via the speed reducer 101. For example, as shown in FIG. Generator 10
3 can be connected to connect a motor 105 via an inverter 104 or a secondary battery 107 via an AC / DC converter 106 to connect various electric devices 108.
【0114】[0114]
【発明の効果】本発明による動力発生装置は、酸素ガス
を発生させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生させ
る水素ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガスと
を反応させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水蒸気
を供給されて動力を発生するタービンと、前記タービン
から排出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水器
と、前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタンク
とを備え、前記水素ガス発生手段が水と反応することに
より前記水素ガスを発生する金属燃料を保持する保持手
段と、前記バッファタンク内の水を前記保持手段に供給
する給水手段とを備えてなるため、次のような効果を得
ることができる。The power generator according to the present invention comprises an oxygen gas generating means for generating oxygen gas, a hydrogen gas generating means for generating hydrogen gas, and a reaction between the hydrogen gas and the oxygen gas to generate steam. A combustor for supplying the steam, a turbine for generating power, a condenser for cooling the steam discharged from the turbine and returning it to water, and a buffer for storing the water from the condenser A tank for holding the metal fuel that generates the hydrogen gas when the hydrogen gas generating unit reacts with water; and a water supply unit that supplies the water in the buffer tank to the holding unit. Therefore, the following effects can be obtained.
【0115】(1)水素ガス発生手段の保持手段への水
の供給量と水素ガス発生手段の保持手段からの水素ガス
の発生量とが比例関係になるので、給水手段を制御する
ことにより水素ガスの発生量を調整することが容易にで
きる。(1) Since the amount of water supplied to the holding means of the hydrogen gas generating means and the amount of hydrogen gas generated from the holding means of the hydrogen gas generating means are in a proportional relationship, the amount of hydrogen is controlled by controlling the water supply means. The amount of generated gas can be easily adjusted.
【0116】(2)水素ガスと酸素ガスとを燃焼器で反
応させて水蒸気を発生させるようにしたので、高温の水
蒸気を容易に得ることができると共に、燃焼器を冷却す
る冷却水の供給量を制御することにより水蒸気の温度や
流量を応答性よく調整することができるので、タービン
の出力特性(高出力性、変速時の応答性等)や効率向上
に優れたシステムを実現できる。(2) Since hydrogen gas and oxygen gas are reacted in the combustor to generate steam, high-temperature steam can be easily obtained, and the supply amount of cooling water for cooling the combustor. By controlling the temperature, the temperature and flow rate of steam can be adjusted with good responsiveness, so that a system excellent in output characteristics (high power, responsiveness during shifting, etc.) and efficiency of the turbine can be realized.
【0117】(3)水素ガス発生手段の保持手段に供給
される水の流量を酸素ガス発生手段からの酸素ガスの流
量に追従して当量比で制御することができる。(3) The flow rate of water supplied to the holding means of the hydrogen gas generating means can be controlled by the equivalent ratio following the flow rate of the oxygen gas from the oxygen gas generating means.
【0118】(4)水素ガスと酸素ガスとが燃焼器で反
応して生じた水蒸気は、タービンで使用された後、復水
器で水に戻されて水素ガスの発生に再び利用されるの
で、定常的には余剰水を発生することがない。(4) The water vapor generated by the reaction of the hydrogen gas and the oxygen gas in the combustor is used in the turbine, then returned to the water in the condenser and reused for generating the hydrogen gas. In addition, surplus water is not constantly generated.
【0119】(5)出力変更時に系内の水の必要量が変
動するものの、比較的小型なバッファタンクでも十分に
対応することができるので、非常にコンパクトなシステ
ムとすることができる。(5) Although the required amount of water in the system fluctuates when the output is changed, a relatively small buffer tank can sufficiently cope with the change, so that a very compact system can be realized.
【0120】また、前記バッファタンク内に貯溜した残
ガスを処理する残ガス処理手段を設けたので、バッファ
タンク内の気圧上昇を抑えることができ、バッファタン
クの内部圧力上昇に伴うタービンの効率低下を防止する
ことができる。Further, since the residual gas processing means for processing the residual gas stored in the buffer tank is provided, it is possible to suppress an increase in the pressure in the buffer tank and to reduce the efficiency of the turbine due to an increase in the internal pressure of the buffer tank. Can be prevented.
【0121】また、前記残ガス処理手段が、前記残ガス
の圧力に基づいて当該残ガスを外部に排出する残ガス排
出手段を備えてなれば、未反応の残ガスをバッファタン
クから系外に放出することができるので、バッファタン
クの内部圧力上昇に伴うタービンの効率低下を防止する
ことが容易にできる。If the residual gas processing means includes residual gas discharging means for discharging the residual gas to the outside based on the pressure of the residual gas, the unreacted residual gas is discharged from the buffer tank to the outside of the system. Since the discharge can be performed, it is possible to easily prevent a decrease in turbine efficiency due to an increase in the internal pressure of the buffer tank.
【0122】また、前記残ガス処理手段が前記バッファ
タンクの上部に下端を連結された冷却器と、前記冷却器
の上端に連結された反応容器と、貯溜した残ガスの圧力
に基づいて、前記酸素ガス発生手段からの酸素ガスの一
部を前記反応容器内に供給する酸素供給手段とを備えて
なれば、残ガスが水素リッチの場合に、残ガスを燃焼さ
せて水としてバッファタンク内に戻すことができるの
で、バッファタンク内の気圧の上昇を抑えることがで
き、タービンの出口圧力の上昇に伴うタービン効率の低
下を防止することが完全クローズドサイクルで実現でき
る。Further, based on the pressure of the residual gas stored in the cooler, the lower end of which is connected to the upper part of the buffer tank, the reaction vessel connected to the upper end of the cooler, Oxygen supply means for supplying a portion of the oxygen gas from the oxygen gas generation means into the reaction vessel, if the residual gas is rich in hydrogen, the residual gas is burned to form water in the buffer tank. Since the pressure can be returned, an increase in the atmospheric pressure in the buffer tank can be suppressed, and a decrease in turbine efficiency due to an increase in the outlet pressure of the turbine can be prevented in a completely closed cycle.
【0123】また、前記残ガス処理手段が前記バッファ
タンクの上部に下端を連結された冷却器と、前記冷却器
の上端に連結された反応容器と、貯溜した残ガスの圧力
に基づいて、前記水素ガス発生手段からの水素ガスの一
部を前記反応容器内に供給する水素供給手段とを備えて
なれば、残ガスが酸素リッチの場合に、残ガスを燃焼さ
せて水としてバッファタンク内に戻すことができるの
で、バッファタンク内の気圧の上昇を抑えることがで
き、タービンの出口圧力の上昇に伴うタービン効率の低
下を防止することが完全クローズドサイクルで実現でき
る。Further, based on the pressure of the residual gas stored in the cooler having the lower end connected to the upper part of the buffer tank, the reaction vessel connected to the upper end of the cooler, and the residual gas processing means, Hydrogen supply means for supplying a part of the hydrogen gas from the hydrogen gas generation means into the reaction vessel, if the residual gas is rich in oxygen, the residual gas is burned into the buffer tank as water. Since the pressure can be returned, an increase in the air pressure in the buffer tank can be suppressed, and a decrease in turbine efficiency due to an increase in the outlet pressure of the turbine can be prevented in a completely closed cycle.
【0124】また、前記残ガス処理手段が前記バッファ
タンクの上部に下端を連結された冷却器と、前記冷却器
の上端に下部を連結され、内部に下部側のみを連通させ
た第一室と第二室とを有する反応容器と、前記反応容器
内の圧力および温度に基づいて、前記酸素ガス発生手段
からの酸素ガスの一部を前記反応容器の前記第一室内に
供給する酸素供給手段と、前記反応容器内の圧力および
温度に基づいて、前記水素ガス発生手段からの水素ガス
の一部を前記反応容器の前記第二室内に供給する水素供
給手段とを備えてなれば、残ガスが水素リッチまたは酸
素リッチのどちらの場合であっても、残ガスを燃焼させ
て水としてバッファタンク内に戻すことができるので、
バッファタンク内の気圧の上昇を抑えることができ、タ
ービンの出口圧力の上昇に伴うタービン効率の低下を防
止することが完全クローズドサイクルで実現できる。Further, the residual gas processing means includes a cooler having a lower end connected to an upper portion of the buffer tank, and a first chamber having a lower portion connected to an upper end of the cooler and having only the lower side communicated with the inside. A reaction vessel having a second chamber, and oxygen supply means for supplying a part of the oxygen gas from the oxygen gas generation means to the first chamber of the reaction vessel based on the pressure and temperature in the reaction vessel. A hydrogen supply unit that supplies a part of the hydrogen gas from the hydrogen gas generation unit to the second chamber of the reaction container based on the pressure and the temperature in the reaction container. Regardless of whether it is hydrogen-rich or oxygen-rich, the residual gas can be burned and returned to the buffer tank as water,
It is possible to suppress an increase in the pressure in the buffer tank and prevent a decrease in turbine efficiency due to an increase in the outlet pressure of the turbine in a completely closed cycle.
【0125】また、前記残ガス処理手段が前記残ガスの
圧力に基づいて、当該残ガスを前記水素ガス発生手段の
前記保持手段内に供給する残ガス供給手段と、前記残ガ
スの圧力に基づいて、前記酸素ガス発生装置の前記保持
手段からの酸素ガスの発生量を制御する酸素発生量制御
手段とを備えてなれば、残ガスが酸素リッチの場合に
は、残ガスが金属燃料と反応して減少する一方、残ガス
が水素リッチの場合には、酸素ガスの発生量が増大して
反応に供されて減少するので、バッファタンク内の気圧
の上昇を抑えることができ、タービンの出口圧力の上昇
に伴うタービン効率の低下を防止することが完全クロー
ズドサイクルで実現できる。Further, the residual gas processing means supplies residual gas to the holding means of the hydrogen gas generating means based on the pressure of the residual gas, and a residual gas supply means for supplying the residual gas to the hydrogen gas generating means. If the residual gas is oxygen-rich, the residual gas reacts with the metal fuel if the residual gas is oxygen-rich. On the other hand, when the residual gas is hydrogen-rich, the amount of oxygen gas generated increases and is supplied to the reaction and decreases, so that the pressure increase in the buffer tank can be suppressed, and the turbine outlet Preventing a decrease in turbine efficiency due to an increase in pressure can be realized in a completely closed cycle.
【0126】また、前記残ガス処理手段が前記残ガスの
圧力に基づいて、当該残ガスを前記水素ガス発生手段の
前記保持手段内に供給する残ガス供給手段と、前記残ガ
スの圧力に基づいて、前記水素ガス発生装置の前記給水
手段による前記保持容器内への水の供給量を制御する給
水量制御手段とを備えてなれば、残ガスが酸素リッチの
場合には、残ガスが金属燃料と反応して減少する一方、
残ガスが水素リッチの場合には、水素ガスの発生量が減
少して酸素ガスとの反応に供されて減少するので、バッ
ファタンク内の気圧の上昇を抑えることができ、タービ
ンの出口圧力の上昇に伴うタービン効率の低下を防止す
ることが完全クローズドサイクルで実現できる。Further, the residual gas processing means supplies the residual gas to the holding means of the hydrogen gas generating means based on the pressure of the residual gas, and the residual gas supply means supplies the residual gas to the hydrogen gas generating means based on the pressure of the residual gas. Water supply amount control means for controlling the supply amount of water into the holding container by the water supply means of the hydrogen gas generator, if the residual gas is oxygen-rich, the residual gas is metal. While reacting and decreasing with fuel,
When the residual gas is rich in hydrogen, the amount of hydrogen gas generated decreases and is reduced by the reaction with oxygen gas, so that the pressure increase in the buffer tank can be suppressed, and the turbine outlet pressure can be reduced. Preventing a decrease in turbine efficiency due to an increase can be realized in a completely closed cycle.
【図1】本発明による動力発生装置の第一番目の実施の
形態の全体概略構成図である。FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a first embodiment of a power generation device according to the present invention.
【図2】図1の水素ガス発生装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the hydrogen gas generator of FIG.
【図3】図1の酸素ガス発生装置の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the oxygen gas generator of FIG.
【図4】図1の燃焼器の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the combustor of FIG. 1;
【図5】図1のバッファタンクの作用説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory view of the buffer tank of FIG. 1;
【図6】タービンの出力制御信号に応じた第一番目の実
施の形態におけるバッファタンク内の気圧および残ガス
処理装置の作動状態のタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart showing the atmospheric pressure in the buffer tank and the operation state of the residual gas processing device according to the first embodiment in accordance with the output control signal of the turbine.
【図7】本発明による動力発生装置の第一番目の実施の
形態の他の例の要部の概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a main part of another example of the power generating device according to the first embodiment of the present invention.
【図8】本発明による動力発生装置の第二番目の実施の
形態の全体概略構成図である。FIG. 8 is an overall schematic configuration diagram of a second embodiment of the power generation device according to the present invention.
【図9】タービンの出力制御信号に応じた第二番目の実
施の形態におけるバッファタンク内の気圧および残ガス
処理装置の作動状態のタイムチャートである。FIG. 9 is a time chart of an atmospheric pressure in a buffer tank and an operation state of a residual gas processing device according to a second embodiment in response to an output control signal of a turbine.
【図10】本発明による動力発生装置の第三番目の実施
の形態の全体概略構成図である。FIG. 10 is an overall schematic configuration diagram of a third embodiment of the power generation device according to the present invention.
【図11】タービンの出力制御信号に応じた第三番目の
実施の形態におけるバッファタンク内の気圧および残ガ
ス処理装置の作動状態のタイムチャートである。FIG. 11 is a time chart of the operation state of the atmospheric pressure in the buffer tank and the residual gas processing device in the third embodiment according to the output control signal of the turbine.
【図12】本発明による動力発生装置の第四番目の実施
の形態の全体概略構成図である。FIG. 12 is an overall schematic configuration diagram of a fourth embodiment of the power generation device according to the present invention.
【図13】図12の残ガス処理装置の要部の概略構成図
である。13 is a schematic configuration diagram of a main part of the residual gas processing device of FIG.
【図14】タービンの出力制御信号に応じた第四番目の
実施の形態におけるバッファタンク内の気圧および残ガ
ス処理装置の作動状態のタイムチャートである。FIG. 14 is a time chart showing the operation state of the atmospheric pressure in the buffer tank and the residual gas processing device in the fourth embodiment according to the output control signal of the turbine.
【図15】本発明による動力発生装置の第五番目の実施
の形態の全体概略構成図である。FIG. 15 is an overall schematic configuration diagram of a fifth embodiment of the power generation device according to the present invention.
【図16】図15の水素ガス発生装置の内部の概略構成
図である。FIG. 16 is a schematic configuration diagram of the inside of the hydrogen gas generator of FIG.
【図17】タービンの出力制御信号に応じた第五番目の
実施の形態におけるバッファタンク内の気圧および残ガ
ス処理装置の作動状態のタイムチャートである。FIG. 17 is a time chart showing the operation state of the atmospheric pressure in the buffer tank and the residual gas processing device in the fifth embodiment according to the output control signal of the turbine.
【図18】本発明による動力発生装置の第五番目の実施
の形態の他の例の全体概略構成図である。FIG. 18 is an overall schematic configuration diagram of another example of the fifth embodiment of the power generation device according to the present invention.
【図19】本発明による動力発生装置の他の例の要部の
概略構成図である。FIG. 19 is a schematic configuration diagram of a main part of another example of the power generation device according to the present invention.
【図20】従来の動力発生装置の全体概略構成図であ
る。FIG. 20 is an overall schematic configuration diagram of a conventional power generation device.
1 金属燃料 2 酸素発生剤 2a 残留物 3 水素 4 酸素 5 水 6 水蒸気 7 残ガス 110 水素ガス発生装置 111 保持容器 111a 耐圧容器 111b 断熱材 111c 耐熱容器 111ca 貫通孔 112 噴射ノズル 113 給水ポンプ 113a 安全弁 114 飛沫防止板 115 フィルタ 120 酸素ガス発生装置 121 保持容器 121a 耐圧容器 121b 断熱材 121c 耐熱容器 121ca 貫通孔 122 ホットパイプ 122a パイプ本体 122aa 貫通孔 122b 保温材 122c 起動ヒータ 123 送給ポンプ 124 飛沫防止板 125 フィルタ 130 燃焼器 131 本体 131a 冷却水流路 132 噴射ノズル 132a 水素ノズル部 132b 酸素ノズル部 133 蒸気出口 140 タービン 150 復水器 160 バッファタンク 170 給水量制御装置 171 水位計 172 給水量制御弁 180 水蒸気温度制御装置 181 水蒸気温度計 182 冷却水流量計 183 冷却水量制御弁 190,290,390,490,590 残ガス処理
装置 191,491 気圧計 192 排気ポンプ 193 逆止弁 292 冷却器 293,493 反応容器 493a 右室 493b 左室 294,494 酸素ノズル 494a ノズル本体 494b 触媒 494c 酸素用温度計 295,495 酸素用開閉弁 296 点火装置 397,497 水素ノズル 497a ノズル本体 497b 触媒 497c 水素用温度計 398,498 水素用開放弁 593 残ガス噴射ノズル 594 制御器DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal fuel 2 Oxygen generator 2a Residue 3 Hydrogen 4 Oxygen 5 Water 6 Steam 7 Residual gas 110 Hydrogen gas generator 111 Holding container 111a Pressure container 111b Heat insulating material 111c Heat resistant container 111ca Through hole 112 Injection nozzle 113 Water supply pump 113a Safety valve 114 Splash prevention plate 115 Filter 120 Oxygen gas generator 121 Holding container 121a Pressure-resistant container 121b Insulation material 121c Heat-resistant container 121ca Through hole 122 Hot pipe 122a Pipe body 122aa Through hole 122b Heat insulating material 122c Start-up heater 123 Feed pump 124 Splash prevention plate 125 Filter 130 Combustor 131 Main body 131a Cooling water flow path 132 Injection nozzle 132a Hydrogen nozzle part 132b Oxygen nozzle part 133 Steam outlet 140 Turbine 150 Condenser 160 Ba Buffer tank 170 Water supply amount control device 171 Water level meter 172 Water supply amount control valve 180 Steam temperature control device 181 Steam temperature thermometer 182 Cooling water flow meter 183 Cooling water amount control valve 190, 290, 390, 490, 590 Residual gas treatment device 191,491 atmosphere Total 192 Exhaust pump 193 Check valve 292 Cooler 293,493 Reaction vessel 493a Right chamber 493b Left chamber 294,494 Oxygen nozzle 494a Nozzle body 494b Catalyst 494c Oxygen thermometer 295,495 Oxygen on / off valve 296 Ignition device 397,497 Hydrogen nozzle 497a Nozzle body 497b Catalyst 497c Thermometer for hydrogen 398,498 Release valve for hydrogen 593 Residual gas injection nozzle 594 Controller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01K 25/00 F02C 3/22 F02C 7/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F01K 25/00 F02C 3/22 F02C 7/22
Claims (8)
と、 水素ガスを発生させる水素ガス発生手段と、 前記水素ガスと前記酸素ガスとを反応させて水蒸気を発
生させる燃焼器と、 前記水蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、 前記タービンから排出された前記水蒸気を冷却して水に
戻す復水器と、 前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタンクと、 前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理する残ガ
ス処理手段と を備え、 前記水素ガス発生手段が、 水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、 前記バッファタンク内の水を前記保持手段に供給する給
水手段とを備えてなり、 前記残ガス処理手段が、 前記バッファタンクの上部に下端を連結された冷却器
と、 前記冷却器の上端に連結された反応容器と、 貯溜した残ガスの圧力に基づいて、前記酸素ガス発生手
段からの酸素ガスの一部を前記反応容器内に供給する酸
素供給手段と を備えてなることを特徴とする動力発生装
置。An oxygen gas generating means for generating an oxygen gas; a hydrogen gas generating means for generating a hydrogen gas; a combustor for generating a water vapor by reacting the hydrogen gas with the oxygen gas; a turbine for generating power is supplied, a condenser which by cooling the steam discharged from the turbine back into water, and the buffer tank for reserving the water from the condenser, into the buffer tank Remaining gas for processing stored residual gas
And a scan processing unit, the hydrogen gas generating means, a holding means for holding the metallic fuel to generate the hydrogen gas by reacting with water, water supply means for supplying water in the buffer tank to said holding means it includes bets, condenser the residual gas processing means, coupled to the lower end to an upper portion of the buffer tank
If the condenser and connected reaction vessel at the upper end of, based on the pressure of the reservoir with the residual gas, the oxygen gas generated hand
An acid that supplies a part of the oxygen gas from the stage into the reaction vessel
A power generation device comprising: an element supply means .
と、 水素ガスを発生させる水素ガス発生手段と、 前記水素ガスと前記酸素ガスとを反応させて水蒸気を発
生させる燃焼器と、 前記水蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、 前記タービンから排出された前記水蒸気を冷却して水に
戻す復水器と、 前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタンクと、 前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理する残ガ
ス処理手段と を備え、 前記水素ガス発生手段が、 水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、 前記バッファタンク内の水を前記保持手段に供給する給
水手段と を備えてなり、 前記残ガス処理手段が、 前記バッファタンクの上部に下端を連結された冷却器
と、 前記冷却器の上端に連結された反応容器と、 貯溜した残ガスの圧力に基づいて、前記水素ガス発生手
段からの水素ガスの一部を前記反応容器内に供給する水
素供給手段と を備えてなることを特徴とする 動力発生装
置。2. Oxygen gas generating means for generating oxygen gas
Originating When the hydrogen gas generating means for generating hydrogen gas, water vapor by reacting the oxygen gas and the hydrogen gas
A combustor for generating steam, a turbine that is supplied with the steam to generate power, and cools the steam discharged from the turbine to water.
A condenser for returning, a buffer tank for storing the water from the condenser, and a residual gas for processing residual gas stored in the buffer tank.
And a scan processing unit, the hydrogen gas generating means, for generating the hydrogen gas by reacting with water the metal fuel
Holding means for holding the liquid, and supplying water in the buffer tank to the holding means.
Water means , wherein the residual gas processing means has a lower end connected to an upper part of the buffer tank.
If the condenser and connected reaction vessel at the upper end of, based on the pressure of the reservoir with the residual gas, the hydrogen gas generation hands
Water to supply part of the hydrogen gas from the stage into the reaction vessel
A power generation device comprising: an element supply means .
と、 水素ガスを発生させる水素ガス発生手段と、 前記水素ガスと前記酸素ガスとを反応させて水蒸気を発
生させる燃焼器と、 前記水蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、 前記タービンから排出された前記水蒸気を冷却して水に
戻す復水器と、 前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタンクと、 前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理する残ガ
ス処理手段と を備え、 前記水素ガス発生手段が、 水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、 前記バッファタンク内の水を前記保持手段に供給する給
水手段と を備えてなり、 前記残ガス処理手段が、 前記バッファタンクの上部に下端を連結された冷却器
と、 前記冷却器の上端に下部を連結され、内部に下部側のみ
を連通させた第一室と第二室とを有する反応容器と、 前記反応容器内の圧力および温度に基づいて、前記酸素
ガス発生手段からの酸素ガスの一部を前記反応容器の前
記第一室内に供給する酸素供給手段と、 前記反応容器内の圧力および温度に基づいて、前記水素
ガス発生手段からの水素ガスの一部を前記反応容器の前
記第二室内に供給する水素供給手段と を備えてなること
を特徴とする 動力発生装置。3. An oxygen gas generating means for generating oxygen gas.
Originating When the hydrogen gas generating means for generating hydrogen gas, water vapor by reacting the oxygen gas and the hydrogen gas
A combustor for generating steam, a turbine that is supplied with the steam to generate power, and cools the steam discharged from the turbine to water.
A condenser for returning, a buffer tank for storing the water from the condenser, and a residual gas for processing residual gas stored in the buffer tank.
And a scan processing unit, the hydrogen gas generating means, for generating the hydrogen gas by reacting with water the metal fuel
Holding means for holding the liquid, and supplying water in the buffer tank to the holding means.
Water means , wherein the residual gas processing means has a lower end connected to an upper part of the buffer tank.
The lower part is connected to the upper end of the cooler, and only the lower part is inside.
A reaction vessel having a first chamber and a second chamber communicating with each other; and
A part of the oxygen gas from the gas generating means is supplied to the front of the reaction vessel.
Means for supplying oxygen to the first chamber, and the hydrogen based on the pressure and temperature in the reaction vessel.
A part of the hydrogen gas from the gas generating means is supplied to the front of the reaction vessel.
By comprising a hydrogen supply means for supplying to the serial second chamber
A power generation device characterized by the following .
と、 水素ガスを発生させる水素ガス発生手段と、 前記水素ガスと前記酸素ガスとを反応させて水蒸気を発
生させる燃焼器と、 前記水蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、 前記タービンから排出された前記水蒸気を冷却して水に
戻す復水器と、 前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタンクと、 前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理する残ガ
ス処理手段と を備え、 前記水素ガス発生手段が、 水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、 前記バッファタンク内の水を前記保持手段に供給する給
水手段と を備えてなり、 前記残ガス処理手段が、 前記残ガスの圧力に基づいて、当該残ガスを前記水素ガ
ス発生手段の前記保持手段内に供給する残ガス供給手段
と、 前記残ガスの圧力に基づいて、前記酸素ガス発生装置の
前記保持手段からの酸素ガスの発生量を制御する酸素発
生量制御手段と を備えてなることを特徴とする 動力発生
装置。4. An oxygen gas generating means for generating oxygen gas.
Originating When the hydrogen gas generating means for generating hydrogen gas, water vapor by reacting the oxygen gas and the hydrogen gas
A combustor for generating steam, a turbine that is supplied with the steam to generate power, and cools the steam discharged from the turbine to water.
A condenser for returning, a buffer tank for storing the water from the condenser, and a residual gas for processing residual gas stored in the buffer tank.
And a scan processing unit, the hydrogen gas generating means, for generating the hydrogen gas by reacting with water the metal fuel
Holding means for holding the liquid, and supplying water in the buffer tank to the holding means.
It and a water unit, the residual gas processing means, based on the pressure of the residual gas, the hydrogen gas the residual gas
Means for supplying residual gas into the holding means of the gas generating means
And, based on the pressure of the residual gas,
Oxygen generation for controlling the amount of oxygen gas generated from the holding means
A power generation device comprising: a production amount control means .
と、 水素ガスを発生させる水素ガス発生手段と、 前記水素ガスと前記酸素ガスとを反応させて水蒸気を発
生させる燃焼器と、 前記水蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、 前記タービンから排出された前記水蒸気を冷却して水に
戻す復水器と、 前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタンクと、 前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理する残ガ
ス処理手段と を備え、 前記水素ガス発生手段が、 水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、 前記バッファタンク内の水を前記保持手段に供給する給
水手段と を備えてなり、 前記残ガス処理手段が、 前記残ガスの圧力に基づいて、当該残ガスを前記水素ガ
ス発生手段の前記保持手段内に供給する残ガス供給手段
と、 前記残ガスの圧力に基づいて、前記水素ガス発生装置の
前記給水手段による前記保持容器内への水の供給量を制
御する給水量制御手段と を備えてなることを特徴とする
動力発生装置。5. Oxygen gas generating means for generating oxygen gas
Originating When the hydrogen gas generating means for generating hydrogen gas, water vapor by reacting the oxygen gas and the hydrogen gas
A combustor for generating steam, a turbine that is supplied with the steam to generate power, and cools the steam discharged from the turbine to water.
A condenser for returning, a buffer tank for storing the water from the condenser, and a residual gas for processing residual gas stored in the buffer tank.
And a scan processing unit, the hydrogen gas generating means, for generating the hydrogen gas by reacting with water the metal fuel
Holding means for holding the liquid, and supplying water in the buffer tank to the holding means.
It and a water unit, the residual gas processing means, based on the pressure of the residual gas, the hydrogen gas the residual gas
Means for supplying residual gas into the holding means of the gas generating means
And, based on the pressure of the residual gas,
Controlling the amount of water supplied into the holding container by the water supply means.
A power generation device comprising: a water supply amount control means for controlling the water supply amount .
と、 水素ガスを発生させる水素ガス発生手段と、 前記水素ガスと前記酸素ガスとを反応させて水蒸気を発
生させる燃焼器と、 前記水蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、 前記タービンから排出された前記水蒸気を冷却して水に
戻す復水器と、 前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタンクと、 前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理する残ガ
ス処理手段と を備え、 前記水素ガス発生手段が、 水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、 前記バッファタンク内の水を前記保持手段に供給する給
水手段と を備えてなり、 前記残ガス処理手段が、 前記残ガスの圧力に基づいて当該残ガスを外部へ強制的
に排出する排気ポンプと、 前記排気ポンプの排気口側に設けられた逆止弁と を備え
てなることを特徴とする 動力発生装置。6. An oxygen gas generating means for generating oxygen gas.
Originating When the hydrogen gas generating means for generating hydrogen gas, water vapor by reacting the oxygen gas and the hydrogen gas
A combustor for generating steam, a turbine that is supplied with the steam to generate power, and cools the steam discharged from the turbine to water.
A condenser for returning, a buffer tank for storing the water from the condenser, and a residual gas for processing residual gas stored in the buffer tank.
And a scan processing unit, the hydrogen gas generating means, for generating the hydrogen gas by reacting with water the metal fuel
Holding means for holding the liquid, and supplying water in the buffer tank to the holding means.
Water means , wherein the residual gas processing means forcibly sends the residual gas to the outside based on the pressure of the residual gas.
It includes an exhaust pump for discharging, and a check valve provided in the exhaust port side of the exhaust pump
A power generator characterized by the following .
て酸素を発生させる加熱手段と を備えてなることを特徴
とする 動力発生装置。7. The of claims 1-6, wherein the oxygen gas generating means, a holding means for holding an oxygen generating agent, and thermally decomposing said oxygen generating agent held in said holding means
Characterized in that a heating means for generating oxygen Te
Power generating device to.
送給ポンプと、 前記送給ポンプで送給された前記酸素発生剤を加熱分解
するホットパイプと を備えることを特徴とする 動力発生
装置。 8. The holding means according to claim 7, wherein said holding means comprises a holding container for holding said oxygen generating agent in a molten state, and said heating means of said oxygen gas generating means comprises a heating means for holding said molten oxygen in said holding container. Deliver oxygen generator
Thermal decomposition of a feed pump and the oxygen generating agent fed by the feed pump
Power generating device, characterized in that it comprises a hot pipes.
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- 1999-03-23 JP JP11077269A patent/JP3095735B2/en not_active Expired - Fee Related
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