(57)【要約】【課題】    本発明の目的は、省エネルギー化を図ることができる揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムを提供するものである。【解決手段】    揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムＳは、燃料源として少なくとも揮発性有機化合物を含む処理ガスを利用するガスタービンＧの原動機で発電機１を駆動して電力を生産すると共に、前記原動機から排出される排気ガスを排熱ボイラー２に導いて蒸気を生産するようにした揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムＳであって、濃度センサー１７により検出される濃度が所定値より高い場合、第２の送風手段１６による送風量を低く、所定値より低い場合、第２の送風手段１６による送風量を高くなるように第２の送風手段１６を制御する送風制御手段１８を備えているものである。【選択図】図１
2010065533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料源として少なくとも揮発性有機化合物を含む処理ガスを利用するガスタービンの原動機で発電機を駆動して電力を生産すると共に、前記原動機から排出される排気ガスを排熱ボイラーに導いて蒸気を生産するようにした揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムであって、
前記揮発性有機化合物を含む処理ガスを受け入れるチャンバーと、
前記チャンバーから導かれた前記処理ガス中の前記揮発性有機化合物を吸着剤で吸着し、該吸着剤に吸着した前記揮発性有機化合物を離脱させて前記揮発性有機化合物を濃縮する濃縮装置と、
この濃縮装置の前記吸着剤への吸着は、前記チャンバーから導かれた前記処理ガスを前記吸着剤へ導く第１の送風手段による送風により行われるものであり、
前記吸着剤に吸着した前記揮発性有機化合物の離脱は、加熱された空気を前記揮発性有機化合物を吸着した前記吸着剤へ導く第２の送風手段による送風により行われるものであり、
前記濃縮装置で濃縮された前記揮発性有機化合物を含む処理ガスの前記揮発性有機化合物の濃度を検出する濃度センサーと、
前記濃度センサーにより検出される濃度が設定値より高い場合、前記第２の送風手段による送風量を増大させ、前記設定値より低い場合、前記第２の送風手段による送風量を減少させるように前記第２の送風手段を制御する送風制御手段と、
を備えていることを特徴とする揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステム。
【請求項２】
濃縮装置とガスタービンとを接続し、前記濃縮装置で濃縮された前記揮発性有機化合物を含む処理ガスを前記ガスタービンへ案内する案内通路と、
燃焼装置と、
前記案内通路の中途と前記燃焼装置とを接続する燃焼装置案内通路と、
この燃焼装置案内通路に設けられ、前記燃焼装置案内通路を開閉する開閉弁と、
この開閉弁は、前記ガスタービンで処理する前記処理ガスを超えると、開動作するものである
ことを特徴とする請求項１記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステム。
【請求項３】
ガスタービンに供給される前記揮発性有機化合物を含む処理ガスを冷却する第１の冷却手段とを備えている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステム。
【請求項４】
チャンバーに受け入れられる揮発性有機化合物を含む処理ガスを冷却する第２の冷却手段とを備えている
ことを特徴とする請求項１〜３の内のいずれか一記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステム。  
【請求項５】
濃縮装置は、処理ゾーン、再生ゾーン、冷却ゾーンに区画され、
チャンバーと前記処理ゾーンの入口側とに連通する第１の案内通路と、
前記処理ゾーンの出口側と大気に連通する第２の案内通路と、
高温の空気を前記再生ゾーンの入口側へ案内する第３の案内通路と、
前記再生ゾーンの出口側とガスタービンとに連通する第４の案内通路とを備え、
第１の送風手段は、前記チャンバー内の揮発性有機化合物を含む処理ガスを吸引して前記第１の案内通路を介して前記処理ゾーンへ導くと共に、前記処理ゾーンを通過した浄化空気を前記第２の案内通路を介して大気へ導くものであり、
第２の送風手段は、高温の空気を前記第３の案内通路を介して前記再生ゾーンへ導くと共に、前記再生ゾーンを通過した揮発性有機化合物を含む処理ガスを前記第４の案内通路を介して前記ガスタービンに導くものである
ことを特徴とする請求項１〜４の内のいずれか一記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムに係り、特に、省エネルギー化を図ることができる揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
近時、工場内で発生する揮発性有機化合物、例えば、トルエンを処理する装置として、揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムがある（例えば、特許文献１参照）。
これは、燃料源として「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を利用するガスタービンの原動機で発電機を駆動して電力を生産すると共に、前記原動機から排出される排気ガスを排熱ボイラーに導いて蒸気を生産するようにしたものである。
【特許文献１】特開２００７−２８３１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムにあっては、ガスタービンの圧縮機の爆発を防ぐために、前記圧縮機へ流入する揮発性有機化合物の濃度が高いとき、切替弁を切り替えて前記圧縮機へ流入しないようにしているものである。
しかしながら、上記の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムにあっては、処理ガスの揮発性有機化合物の濃度が変動した場合、例えば、処理ガスの揮発性有機化合物の濃度が低い場合、低い濃度のまま、前記圧縮室内に受け入れているため、ガスタービンの燃焼室内への「揮発性有機化合物を含む処理ガス」以外の「燃料ガス」の量が増加し、省エネルギー化の点で良好でないという問題点があった。 
【０００４】
本発明は、上記の問題点を除去するようにした揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムは、燃料源として少なくとも揮発性有機化合物を含む処理ガスを利用するガスタービンの原動機で発電機を駆動して電力を生産すると共に、前記原動機から排出される排気ガスを排熱ボイラーに導いて蒸気を生産するようにした揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムであって、前記揮発性有機化合物を含む処理ガスを受け入れるチャンバーと、前記チャンバーから導かれた前記処理ガス中の前記揮発性有機化合物を吸着剤で吸着し、該吸着剤に吸着した前記揮発性有機化合物を離脱させて前記揮発性有機化合物を濃縮する濃縮装置と、この濃縮装置の前記吸着剤への吸着は、前記チャンバーから導かれた前記処理ガスを前記吸着剤へ導く第１の送風手段による送風により行われるものであり、前記吸着剤に吸着した前記揮発性有機化合物の離脱は、加熱された空気を前記揮発性有機化合物を吸着した前記吸着剤へ導く第２の送風手段による送風により行われるものであり、前記濃縮装置で濃縮された前記揮発性有機化合物を含む処理ガスの前記揮発性有機化合物の濃度を検出する濃度センサーと、前記濃縮装置で濃縮された前記揮発性有機化合物を含む処理ガスを前記ガスタービンで圧縮させる圧縮室と、この圧縮室からの圧縮された前記揮発性有機化合物を含む処理ガスと燃料ガスを受け入れ、燃焼させる燃焼室と、前記濃度センサーにより検出される濃度が所定値より高い場合、前記第２の送風手段による送風量を低く、所定値より低い場合、前記第２の送風手段による送風量を高くなるように前記第２の送風手段を制御する送風制御手段とを備えているものである。
【０００６】
また、請求項２記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムは、請求項１記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムにおいて、濃縮装置とガスタービンとを接続し、前記濃縮装置で濃縮された前記揮発性有機化合物を含む処理ガスを前記ガスタービンへ案内する案内通路と、この案内通路の中途より分岐し、前記ガスタービンで処理する前記処理ガスを超えると、該超えた前記処理ガスを燃焼装置へ導く燃焼装置案内通路とを備えているものである。
【０００７】
また、請求項３記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムは、請求項１又は２記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムにおいて、圧縮室に受け入れられる前記揮発性有機化合物を含む処理ガスを冷却する第１の冷却手段とを備えているものである。
【０００８】
また、請求項４記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムは、請求項１〜３の内のいずれか一記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムにおいて、チャンバーに受け入れられる揮発性有機化合物を含む処理ガスを冷却する第２の冷却手段とを備えているものである。
【０００９】
また、請求項５記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムは、請求項１〜４の内のいずれか一記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムにおいて、濃縮装置は、処理ゾーン、再生ゾーン、冷却ゾーンに区画され、チャンバーと前記処理ゾーンの入口側とに連通する第１の案内通路と、前記処理ゾーンの出口側と大気に連通する第２の案内通路と、高温の空気を前記再生ゾーンの入口側へ案内する第３の案内通路と、前記再生ゾーンの出口側とガスタービンとに連通する第４の案内通路とを備え、第１の送風手段は、前記チャンバー内の揮発性有機化合物を含む処理ガスを吸引して前記第１の案内通路を介して前記処理ゾーンへ導くと共に、前記処理ゾーンを通過した浄化空気を前記第２の案内通路を介して大気へ導くものであり、第２の送風手段は、高温の空気を前記第３の案内通路を介して前記再生ゾーンへ導くと共に、前記再生ゾーンを通過した揮発性有機化合物を含む処理ガスを前記第４の案内通路を介して前記ガスタービンに導くものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムによれば、濃縮装置で濃縮された揮発性有機化合物を含む処理ガスの濃度が設定値より高い場合、送風制御手段により、第２の送風手段による送風量を増大させて濃度を薄め、設定値より低い場合、第２の送風手段による送風量を減少させて濃度を濃くするように第２の送風手段を制御するため、ガスタービンに供給される「揮発性有機化合物を含む処理ガス」の濃度が高濃度になるように制御して、 ガスタービンへの「揮発性有機化合物を含む処理ガス」以外の「燃料ガス」の量を少なくして、省エネルギー化を図ることができる。
【００１１】
また、請求項２記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムによれば、上述した請求項１記載の発明の効果に加え、ガスタービンで処理する処理ガスを超えると、該超えた前記処理ガスを燃焼装置案内通路を介して燃焼装置へ導いて処理することができる。
【００１２】
また、請求項３記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムによれば、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、ガスタービンに供給される揮発性有機化合物を含む処理ガスを冷却するため、ガスタービンの効率を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項４記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムによれば、請求項１〜３記載の発明の効果に加え、第２の冷却手段によりチャンバーに受け入れられる揮発性有機化合物を含む処理ガスを冷却することにより、濃縮装置の吸着剤の加熱を防いで、揮発性有機化合物の吸着剤への吸着効率を良好にすると共に、圧縮室に受け入れられる揮発性有機化合物を含む処理ガスのプレ冷却機能の役割をも有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の一実施例の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムを図面を参照して説明する。
図１に示すＳは揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムで、揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムＳは、燃料源として「揮発性有機化合物を含む処理ガス」と他の燃料とを利用するガスタービンＧの原動機で発電機１を駆動して電力を生産すると共に、前記原動機から排出される排気ガスを排熱ボイラー２に導いて蒸気を生産するようにしたものである。
なお、上述の「揮発性有機化合物」とは、トルエン、キシレン、酢酸エチル等であり、大気汚染の要因となる浮遊粒子状物質、光化学オキシダントの原因物質の一つであり、
また、上述の「他の燃料」とは、例えば、都市ガス１３Ａ、灯油であり、
また、上述の「ガスタービンＧ」とは、例えば、約３００KWと発電出力が小さいマイクロガスタービンであり、具体的には、株式会社トヨタタービンアンドシステム製マイクロガスタービンである。
この揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムＳは、説明を後述するように、工場等で発生する揮発性有機化合物をチャンバー３に集約し、このチャンバー３内に「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を受け入れ、該「揮発性有機化合物を含む処理ガス」の圧力、風量等を第１の送風手段１０、１１、１２、圧力センサー３２等によって制御し、「揮発性有機化合物を含む処理ガス」中の揮発性有機化合物の濃度を第２の送風手段１６、濃度センサー１７等によって制御して高めて、効率良く処理しようとするものである。
【００１５】
３は「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を受け入れるチャンバーで、チャンバー３を介して、チャンバー３の一方側Ａは、揮発性有機化合物が発生する側であり、チャンバー３の他方側Ｂは、揮発性有機化合物を処理する側である。
「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を受け入れる部位をチャンバー３の一箇所に集約させているのは、１個のチャンバー３内の「揮発性有機化合物を含む処理ガス」の圧力、風量等を制御することにより、一方側Ａで発生する「揮発性有機化合物を含む処理ガス」の量の変動（「量の変動」とは、低風量で低濃度、低風量で高濃度、中風量で高濃度、多風量で中濃度、多風量で低濃度、多風量で高濃度の場合がある。）に対応できるようにするためである。
例えば、処理したい「揮発性有機化合物を含む処理ガス」がチャンバー３に流入する際、チャンバー３内の圧力が高いと、処理したい「揮発性有機化合物を含む処理ガス」の量が減少するし、
逆に、チャンバー３内の圧力が低いと、処理したい「揮発性有機化合物を含む処理ガス」の量以上のものが流入する不具合を生じる場合がある。
かかる場合、説明を後述するように、チャンバー３内の圧力Ｐを所定圧（例えば、０＜Ｐ＜５０Ｐａ）に保つようにして前述した不具合を防止するようにしている。
【００１６】
上述した 一方側Ａには、「揮発性有機化合物を含む処理ガス」が発生する塗工機（図示せず）が設置された複数の室４が設けられている。「複数の室４」は、本実施例では、例えば、４室である。
この複数の室４とチャンバー３とは、それぞれ「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を案内する複数の案内通路５（例えば、ダクト）が設けられている。「複数の案内通路５」は、本実施例では、例えば、４個である。
６は、チャンバー３に受け入れられる「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を冷却する第２の冷却手段である。第２の冷却手段６により、「揮発性有機化合物を含む処理ガス」の温度は、約５５℃以下、望ましくは、２５℃（夏以外の他季）〜４０℃（夏）になるように制御される。
このように第２の冷却手段６によりチャンバー３に受け入れられる「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を冷却することにより、後述する濃縮装置７の吸着剤が加熱されるのを防いで、揮発性有機化合物の吸着剤への吸着効率を良好にすると共に、後述するガスタービンＧの圧縮室２０に受け入れられる「揮発性有機化合物を含む処理ガス」のプレ冷却機能の役割をも有する。
なお、第１の冷却手段２８は、後述するガスタービンＧの圧縮室２０へと導かれる「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を冷却するものである。
【００１７】
チャンバー３は、図２に示すように、例えば、開口部３１ａを有した仕切り部材３１が、チャンバー３の内部を横断するように設けられている。３２は、チャンバー３内に設けられ、チャンバー３内の圧力を検知する圧力センサーである。
なお、特に、揮発性有機化合物を含む処理ガスが発生する塗工機が設置された複数の室４、４、４、４と、この複数の室４、４、４、４とチャンバー３とは、それぞれ「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を案内する複数の案内通路５、５、５、５で接続され、圧力センサー３２により検出されるチャンバー３内の圧力Ｐが所定圧（０＜Ｐ＜５０Ｐａ）に保つよう、第１の送風手段１０、１１、１２の送風量を制御する。
その結果、チャンバー３内の圧力が所定圧に保たれる結果、塗工機が設置された複数の室４、４、４、４内の圧力変動が少なく、塗工機の塗工作業に悪影響を及ぼさない。
【００１８】
チャンバー３内の圧力を所定圧に保つのは、次の理由による。
即ち、チャンバー３内の圧力を制御しないと、例えば、チャンバー３内の圧力が低下した場合、案内通路５を介して塗工機側から必要以上の「揮発性有機化合物を含む処理ガス」が流れ込み、塗工機側の室４内の圧力が急下降し、
逆に、チャンバー３内の圧力が上昇した場合、案内通路５を介して塗工機側から「揮発性有機化合物を含む処理ガス」の量が低下し、塗工機側の室４内の圧力が急上昇する。    その結果、塗工機側の室４内の圧力変動によって塗工機の塗工作業に悪影響を及ぼすこととなる。これを未然に防止するために、チャンバー３内の圧力Ｐを所定圧（０＜Ｐ＜５０Ｐａ）に保つよう、第１の送風手段１０、１１、１２の送風量を制御する。
なお、チャンバー３内の圧力を高めたい時には、第１の送風手段１０、１１、１２の送風量を減少させ、逆に、チャンバー３内の圧力を低くしたい時には、第１の送風手段１０、１１、１２の送風量を増大させるようにする。
また、チャンバー３には、案内通路５の他に、大気吸引通路３３、オーバー排気通路３４、緊急開放通路３５及び案内通路８が接続されている。
大気吸引通路３３、オーバー排気通路３４、緊急開放通路３５には、それぞれの通路を開閉調節するダンパ３３’、３４’、３５’が設けられている。上記案内通路（第１の案内通路）８は、チャンバー３に受け入れられる「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を後述する濃縮装置７へ案内する通路（例えば、ダクト）である。
【００１９】
濃縮装置７は、チャンバー３から導かれた処理ガス中の揮発性有機化合物を吸着剤で吸着し、前記揮発性有機化合物を吸着した前記吸着剤を加熱することにより、吸着剤に吸着した前記揮発性有機化合物を離脱させて、前記揮発性有機化合物を濃縮するものである。
また、濃縮装置７は、図３に示すように、ケーシング７１と仕切壁７２、７３、７４により、「処理ゾーン７５」、「再生ゾーン７６」、「冷却ゾーン７７」と区画され、モーター７８、ベルト７９を介して、回転するようになっている。
即ち、「揮発性有機化合物を含む処理ガス」が処理ゾーン７５を通過すると、処理ガス中の揮発性有機化合物は、吸着剤に吸着除去されて浄化空気として案内通路（第２の案内通路）（例えば、ダクト）９を介して排出される。
つまり、濃縮装置７の吸着剤への処理ガス中の揮発性有機化合物の吸着は、チャンバー３から導かれた処理ガスを吸着剤へ導く第１の送風手段による送風により行われるもので、第１の送風手段は、チャンバー３内の「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を吸引して案内通路（第１の案内通路）８を介して処理ゾーン７５へ導くと共に、処理ゾーン７５を通過した浄化空気を案内通路（第２の案内通路）９を介して大気へ導くものである。第１の送風手段は、例えば、複数の送風機１０、１１、１２である。
なお、本実施例では、第１の送風手段を複数の送風機１０、１１、１２としたが、本願発明にあっては、これに限らず、回転数を可変に制御される１個の送風機で対応するようにしても良い。
また、上述の案内通路（第１の案内通路）８の一端はチャンバー３に、案内通路８の他端は途中分岐し、該分岐の一方は「処理ゾーン７５」の入口側に、分岐の他方は「冷却ゾーン７７」の入口側に、それぞれ臨むように設けられ、つまり、連通している。また、上述の案内通路（第２の案内通路）９の一端は濃縮装置７の処理ゾーン７５の出口側に、案内通路９の他端は大気に、それぞれ臨むように設けられ、つまり、連通している。  
【００２０】
複数の送風機１０、１１、１２は、送風制御手段１３により制御される。送風制御手段１３は、圧力センサー３２により検出されるチャンバー３内の圧力がＰ（０＜Ｐ＜５０Ｐａ）に保つよう、第１の送風手段１０、１１、１２の送風量を制御する。
従って、圧力センサー３２により検出されるチャンバー３内の圧力Ｐが０＜Ｐ＜５０Ｐａの範囲内を保つよう、例えば、チャンバー３内の圧力Ｐが５０Ｐａを超えようとすれば、複数の送風機１０、１１、１２による送風量が増大するように制御し、チャンバー３内の圧力Ｐが０Ｐａに満たないときには、第１の送風手段１０、１１、１２の送風量を低下させるように制御するか、又は、ダンパ３３’を開とし大気吸引通路３３を介して、大気をチャンバー３内に取り入れるようにしている（図６参照）。
なお、複数の送風機１０、１１、１２による送風量が増大したにも関わらず、チャンバー３内の圧力が下がらない場合、図８に示すように、ダンパ３４’を開又はダンパ３５’を開（又は、ダンパ３４’、３５’を共に、開とする。）としてオーバー排気通路３４又は緊急開放通路３５（又はオーバー排気通路３４及び緊急開放通路３５）よりチャンバー３内の処理ガスを、チャンバー３の外へと放出し、チャンバー３内の圧力を下げるようにする。
【００２１】
また、揮発性有機化合物を吸着した吸着剤は、再生ゾーン７６へ回転移動し、高温の空気（例えば、１８０℃）により吸着剤が加熱され、吸着剤に吸着した揮発性有機化合物が離脱する。
前記高温の空気は、例えば、排熱ボイラー２の排熱を利用したもので、案内通路１４を介して再生ゾーン７６へ導かれる。この案内通路（第３の案内通路）１４は、再生ゾーン７６の入口側へ案内するもので、案内通路（第３の案内通路）１４の一端は排熱ボイラー２の排熱ガス通路（図示せず）に、案内通路（第３の案内通路）１４の他端は濃縮装置７の再生ゾーン７６に、それぞれ臨むように配置されている。
そして、吸着剤より離脱した揮発性有機化合物は、案内通路（第４の案内通路）１５を介してガスタービンＧへと案内される。案内通路（第４の案内通路）１５は、濃縮装置７の処理ゾーン７５の出口側とガスタービンＧとに連通し、濃縮装置７で濃縮された「揮発性有機化合物を含む処理ガス」をガスタービンＧへ案内するものである。
なお、上述した吸着剤に吸着した揮発性有機化合物の離脱は、加熱された空気を前記揮発性有機化合物を吸着した前記吸着剤へ導く第２の送風手段による送風により行われるもので、第２の送風手段は、例えば、送風機１６で、案内通路（第３の案内通路）１４内の高温の空気を再生ゾーン７６に導くと共に、再生ゾーン７６を通過した「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を案内通路（第４の案内通路）１５を介してガスタービンＧに導くものである。案内通路（第４の案内通路）１５の空気流れにおいて、送風機１６の下流側には、揮発性有機化合物の濃度を検出する濃度センサー１７が設けられている。
また、揮発性有機化合物を離脱した吸着剤は、冷却ゾーン７７へ回転移動し、冷却空気（例えば、５５℃以下の空気）により冷却される。冷却ゾーン７７を通過した空気は、通路８’を介してミキシングチャンバー１３’に導かれ、ミキシングチャンバー１３’において、案内通路（第３の案内通路）１４中の流体により加熱され、再生ゾーン７６へと導かれるようになっている。上述の通路８’の一端は濃縮装置７の冷却ゾーン７７の出口側に、通路８’の他端はミキシングチャンバー１３’に、それぞれ臨むように設けられている。
【００２２】
１８は、濃度センサー１７により検出される揮発性有機化合物の濃度が設定値に保つよう、第２の送風手段１６の送風量を制御する送風制御手段である。
送風制御手段１８は、濃度センサー１７により検出される濃度が設定値より高い場合、濃度を薄くなるよう、第２の送風手段１６による送風量を増大させ、
逆に、設定値より低い場合、濃度を濃くするよう、第２の送風手段１６による送風量を減少させるように第２の送風手段１６を制御するものである。
なお、上述の濃度の設定値は、例えば、20,000ppmCであり、この20,000ppmCは、ガスタービンＧにとって効率が良い値である。
【００２３】
また、ガスタービンＧは、図４に示すように、濃縮装置７で濃縮された「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を圧縮させる圧縮室２０と、この圧縮室２０からの圧縮された「揮発性有機化合物を含む処理ガス」と燃料ガスを受け入れ、燃焼させる燃焼室２１と、この燃焼室２１からの燃焼ガスで回転するタービン２２とを有している。２３は燃焼室２１へ燃料ガス（例えば、都市ガス１３Ａ）を導く供給通路である。
また、図１に示す２４は排気ダクト、２５は燃焼装置、２６は案内通路１５の中途より分岐し、処理ガスを燃焼装置２５へ導く燃焼装置案内通路、２７はガスタービンで処理する前記処理ガスを超えると開となる開閉弁、２８は圧縮室２０に受け入れられる揮発性有機化合物を含む処理ガスを冷却する第１の冷却手段である。
ガスタービンＧで処理する前記処理ガスの量を超えると開となる開閉弁２７は、例えば、案内通路１５に設けた圧力センサー（図示せず）が設定圧力を超えると、開となるものである。
そのため、濃縮された「揮発性有機化合物を含む処理ガス」は、最優先にガスタービンＧへ供給され、濃縮された「揮発性有機化合物を含む処理ガス」に余剰が生じると、案内通路（第４の案内通路）１５の圧力が高くなり、これを案内通路（第４の案内通路）１５内に設けた圧力センサー（図示せず）が検出して、開閉弁２７を開となり、余剰の「揮発性有機化合物を含む処理ガス」は、燃焼装置案内通路２６を介して燃焼装置２５へと導かれ、燃焼されて処理されることとなる。
【００２４】
従って、上述した揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムＳは、起動時、つまり、「揮発性有機化合物を含む処理ガス」が発生する塗工機（図示せず）である一方側Ａにおいては、揮発性有機化合物が発生していないため、第１の送風手段１０、１１、１２のＯＮ動作により、そのままでは、チャンバー３内の圧力が低下する。
チャンバー３内の圧力が低下した状態で、案内通路５を介して塗工機側から「揮発性有機化合物を含む処理ガス」をチャンバー３内に受け入れると、多量の「揮発性有機化合物を含む処理ガス」がチャンバー３内に流れ込み、塗工機側の室４内の圧力が急下降し、塗工機側の室４内の圧力変動によって塗工機の塗工作業に悪影響を及ぼすこととなる。
そのため、図５に示すように、開閉調節するダンパ３３’を開とし、大気吸引通路３３より大気をチャンバー３内へ導くようにして、チャンバー３内の圧力が低下するのを防止するようにしている。    
また、揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムＳの起動時、濃縮装置７で濃縮された揮発性有機化合物を含む処理ガスが圧縮室２０に流入しないため、燃焼室２１へは、供給通路２３を介して燃料ガス（例えば、都市ガス１３Ａ）が導かれる。
その後、一方側Ａにおいて、室４内の塗工機（図示せず）が稼働して揮発性有機化合物が発生すると、ダンパ３３’を閉とし、大気吸引通路３３よりの大気の導入を停止する。
その後は、チャンバー３内へ揮発性有機化合物を含む処理ガスを受け入れ、圧力センサー３２により検出されるチャンバー３内の圧力Ｐが０＜Ｐ＜５０Ｐａの範囲内を保つよう、送風制御手段１３により第１の送風手段１０、１１、１２の送風量を制御する。
なお、第１の送風手段１０、１１、１２の送風量の制御は、第１の送風手段１０、１１、１２の適宜の運転台数の他に、第１の送風手段１０、１１、１２の個々の回転数の組み合わせで行うものである。
【００２５】
そして、チャンバー３から導かれた処理ガスは、案内通路（第１の案内通路）８を介して分岐して濃縮装置７の処理ゾーン７５と冷却ゾーン７７へと導かれる。濃縮装置７の処理ゾーン７５を通過した処理ガスは案内通路９に、濃縮装置７の冷却ゾーン７７を通過した処理ガスは案内通路８’へとそれぞれ導かれる。
即ち、揮発性有機化合物を含む処理ガスが処理ゾーン７５を通過する際、処理ガス中の揮発性有機化合物は、吸着剤に吸着除去されて浄化空気となって、案内通路９を介して大気に排出され、
他方、冷却ゾーン７７を通過した空気は、吸着剤を冷却し、案内通路８’を介してミキシングチャンバー１３’へと導かれる。
ミキシングチャンバー１３’は、排熱ボイラー２の排熱と熱交換した高温の空気（例えば、５５０℃）と冷却ゾーン７７を通過した空気（例えば、１６０℃）とが混合され、比較的高温の空気（例えば、１８０℃）となる。
この比較的高温の空気（例えば、１８０℃）は、案内通路（第３の案内通路）１４を介して再生ゾーン７６へと導かれる。
再生ゾーン７６においては、比較的高温の空気（例えば、１８０℃）により吸着剤を加熱するため、吸着剤に吸着した揮発性有機化合物が離脱し、離脱した揮発性有機化合物を含む処理ガス（例えば、５０℃〜７０℃）は、案内通路（第４の案内通路）１５へと導かれる。
【００２６】
案内通路（第４の案内通路）１５へと導かれた「揮発性有機化合物を含む処理ガス」は、第１の冷却手段２８により「揮発性有機化合物を含む処理ガス」を冷却して、例えば、２５℃（夏以外の他季）〜４０℃（夏）の範囲に制御して、ガスタービンＧの圧縮室２０へと導かれ、ガスタービンＧの効率を向上させるようにしている。
燃焼室２１においては、圧縮室２０で圧縮された「揮発性有機化合物を含む処理ガス」と、供給通路２３を介して供給された燃料ガス（例えば、都市ガス１３Ａ）とが混合された状態で燃焼される。
燃焼室２１で燃焼された燃焼ガスは、タービン２２を回転させ、発電機１で発電させると共に、ダクト３０を介して排熱ボイラー２へと導かれる。排熱ボイラー２の排熱の一部を利用して高温となった空気（例えば、５５０℃）は、案内通路（第３の案内通路）１４を介して上述のミキシングチャンバー１３’へと導かれる。
また、ガスタービンＧで処理する処理ガスを超えると、案内通路（第４の案内通路）１５に設けた圧力センサー（図示せず）が設定圧力を超え、これを検知し、開閉弁２７を開とし、燃焼装置案内通路２６を介して、余剰の処理ガスを燃焼装置２５へ導き、余剰の処理ガスを燃焼させて処理することとなる。
【００２７】
また、揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムＳの運転中、チャンバー３内の圧力Ｐが所定圧（例えば、０Ｐａ）に達しない場合、第１の送風手段１０、１１、１２による送風量を減少させるか、又は、図６に示すように、大気吸引通路３３のダンパ３３’を開としチャンバー３内に大気を導入し、該大気を大気吸引通路３３、チャンバー３及び案内通路８を介して、第１の送風手段１０、１１、１２により濃縮装置３へ導くようにする。
これは、揮発性有機化合物利用のコージェネレーションシステムＳの運転中、チャンバー３内に、「揮発性有機化合物を含む処理ガス」が充分受け入れられていないため、そのままでは、チャンバー３内の圧力が低下する不具合を避けるためである。
なお、チャンバー３内の圧力が低下すると、案内通路５を介して塗工機側から必要以上の「揮発性有機化合物を含む処理ガス」が流れ込むと共に、塗工機側の室４内の圧力が急下降し、塗工機側の室４内の圧力変動によって塗工機の塗工作業に悪影響を及ぼす不具合を生じる。
【００２８】
また、ガスタービンＧの緊急（異常）停止時、ガスタービンＧの緊急（異常）停止を図示しない検出手段により検知し、緊急開放通路３５のダンパ３５’を開とし、チャンバー３内の「揮発性有機化合物を含む処理ガス」をチャンバー３の外へと放出することができる（図７参照）。場合により、オーバー排気通路３４のダンパ３４’を開としても良い。
これは、揮発性有機化合物利用のコージェネレーションシステムＳの運転中、ガスタービンＧが緊急（異常）停止すると、案内通路５、チャンバー３、案内通路８、１５等に高濃度の揮発性有機化合物が滞留し、処理しない状態で放置されると、揮発性有機化合物による爆発等の危険が生じるため、これを未然に防ぐためである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の一実施例の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムの概略的構成図である。
【図２】図２は、図１のチャンバーの部位付近を拡大して示す概略的一部拡大構成図である。
【図３】図３は、図１の濃縮装置の部位付近を拡大して示す概略的一部拡大斜視構成図である。
【図４】図４は、図１のガスタービン及び排熱ボイラーの部位付近を拡大して示す概略的一部拡大構成図である。
【図５】図５は、図１の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムの起動時のチャンバーの機能を説明するための概略的一部拡大構成図である。
【図６】図６は、図１の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムの運転時、チャンバー内の圧力が低下した場合のチャンバーの機能を説明するための概略的一部拡大構成図である。
【図７】図７は、図１の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムのガスタービンの緊急（異常）停止時のチャンバーの機能を説明するための概略的一部拡大構成図である。
【図８】図８は、図１の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムの運転時、チャンバー内の圧力が上昇した場合のチャンバーの機能を説明するための概略的一部拡大構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ｓ        揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステム
Ｇ        ガスタービン
１        発電機
２        排熱ボイラー
１６      第２の送風手段
１７      濃度センサー
１８      送風制御手段
【図１】
2010065533.tif 000003
【図２】
2010065533.tif 000004
【図３】
2010065533.tif 000005
【図４】
2010065533.tif 000006
【図５】
2010065533.tif 000007
【図６】
2010065533.tif 000008
【図７】
2010065533.tif 000009
【図８】
2010065533.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料源として少なくとも揮発性有機化合物を含む処理ガスを利用するガスタービンの
原動機で発電機を駆動して電力を生産すると共に、前記原動機から排出される排気ガスを
排熱ボイラーに導いて蒸気を生産するようにした揮発性有機化合物処理用コージェネレー
ションシステムであって、
前記揮発性有機化合物を含む処理ガスを受け入れるチャンバーと、
前記チャンバーから導かれた前記処理ガス中の前記揮発性有機化合物を吸着剤で吸着
し、該吸着剤に吸着した前記揮発性有機化合物を離脱させて前記揮発性有機化合物を濃縮
する濃縮装置と、を備え、
この濃縮装置の前記吸着剤への吸着は、前記チャンバーから導かれた前記処理ガスを
前記吸着剤へ導く第１の送風手段による送風により行われるものであり、
前記吸着剤に吸着した前記揮発性有機化合物の離脱は、加熱された空気を前記揮発性
有機化合物を吸着した前記吸着剤へ導く第２の送風手段による送風により行われるもので
あり、
前記濃縮装置で濃縮された前記揮発性有機化合物を含む処理ガスの前記揮発性有機化
合物の濃度を検出する濃度センサーと、
前記濃度センサーにより検出される濃度が設定値より高い場合、前記第２の送風手段
による送風量を増大させ、前記設定値より低い場合、前記第２の送風手段による送風量を
減少させるように前記第２の送風手段を制御する送風制御手段と、
を備えていることを特徴とする揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステ
ム。
【請求項２】
濃縮装置とガスタービンとを接続し、前記濃縮装置で濃縮された前記揮発性有機化合
物を含む処理ガスを前記ガスタービンへ案内する案内通路と、
燃焼装置と、
前記案内通路の中途と前記燃焼装置とを接続する燃焼装置案内通路と、
この燃焼装置案内通路に設けられ、前記燃焼装置案内通路を開閉する開閉弁と、を備え、
この開閉弁は、前記ガスタービンで処理する前記処理ガスの圧力が設定圧力を超えると、開動作するものである
ことを特徴とする請求項１記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシス
テム。
【請求項３】
ガスタービンに供給される前記揮発性有機化合物を含む処理ガスを冷却する第１の冷
却手段とを備えている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーショ
ンシステム。
【請求項４】
チャンバーに受け入れられる揮発性有機化合物を含む処理ガスを冷却する第２の冷
却手段とを備えている
ことを特徴とする請求項１〜３の内のいずれか一記載の揮発性有機化合物処理用コー
ジェネレーションシステム。  
【請求項５】
濃縮装置は、処理ゾーン、再生ゾーン、冷却ゾーンに区画され、
チャンバーと前記処理ゾーンの入口側とに連通する第１の案内通路と、
前記処理ゾーンの出口側と大気に連通する第２の案内通路と、
加熱された空気を前記再生ゾーンの入口側へ案内する第３の案内通路と、
前記再生ゾーンの出口側とガスタービンとに連通する第４の案内通路とを備え、
第１の送風手段は、前記チャンバー内の揮発性有機化合物を含む処理ガスを吸引して
前記第１の案内通路を介して前記処理ゾーンへ導くと共に、前記処理ゾーンを通過した浄
化空気を前記第２の案内通路を介して大気へ導くものであり、
第２の送風手段は、加熱された空気を前記第３の案内通路を介して前記再生ゾーンへ導くと共に、前記再生ゾーンを通過した揮発性有機化合物を含む処理ガスを前記第４の案内通路を介して前記ガスタービンに導くものである
ことを特徴とする請求項１〜４の内のいずれか一記載の揮発性有機化合物処理用コー
ジェネレーションシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムは、燃料源として少なくとも揮発性有機化合物を含む処理ガスを利用するガスタービンの原動機で発電機を駆動して電力を生産すると共に、前記原動機から排出される排気ガスを排熱ボイラーに導いて蒸気を生産するようにした揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムであって、前記揮発性有機化合物を含む処理ガスを受け入れるチャンバーと、前記チャンバーから導かれた前記処理ガス中の前記揮発性有機化合物を吸着剤で吸着し、該吸着剤に吸着した前記揮発性有機化合物を離脱させて前記揮発性有機化合物を濃縮する濃縮装置と、を備え、この濃縮装置の前記吸着剤への吸着は、前記チャンバーから導かれた前記処理ガスを前記吸着剤へ導く第１の送風手段による送風により行われるものであり、前記吸着剤に吸着した前記揮発性有機化合物の離脱は、加熱された空気を前記揮発性有機化合物を吸着した前記吸着剤へ導く第２の送風手段による送風により行われるものであり、前記濃縮装置で濃縮された前記揮発性有機化合物を含む処理ガスの前記揮発性有機化合物の濃度を検出する濃度センサーと、前記濃度センサーにより検出される濃度が設定値より高い場合、前記第２の送風手段による送風量を増大させ、前記設定値より低い場合、前記第２の送風手段による送風量を減少させるように前記第２の送風手段を制御する送風制御手段と、を備えているものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
また、請求項２記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムは、請
求項１記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムにおいて、濃縮装置とガスタービンとを接続し、前記濃縮装置で濃縮された前記揮発性有機化合物を含む処理ガスを前記ガスタービンへ案内する案内通路と、燃焼装置と、前記案内通路の中途と前記燃焼装置とを接続する燃焼装置案内通路と、この燃焼装置案内通路に設けられ、前記燃焼装置案内通路を開閉する開閉弁と、を備え、この開閉弁は、前記ガスタービンで処理する前記処理ガスの圧力が設定圧力を超えると、開動作するものである
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、請求項５記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムは、請求項１〜４の内のいずれか一記載の揮発性有機化合物処理用コージェネレーションシステムにおいて、濃縮装置は、処理ゾーン、再生ゾーン、冷却ゾーンに区画され、チャンバーと前記処理ゾーンの入口側とに連通する第１の案内通路と、前記処理ゾーンの出口側と大気に連通する第２の案内通路と、加熱された空気を前記再生ゾーンの入口側へ案内する第３の案内通路と、前記再生ゾーンの出口側とガスタービンとに連通する第４の案内通路とを備え、第１の送風手段は、前記チャンバー内の揮発性有機化合物を含む処理ガスを吸引して前記第１の案内通路を介して前記処理ゾーンへ導くと共に、前記処理ゾーンを通過した浄化空気を前記第２の案内通路を介して大気へ導くものであり、第２の送風手段は、加熱された空気を前記第３の案内通路を介して前記再生ゾーンへ導くと共に、前記再生ゾーンを通過した揮発性有機化合物を含む処理ガスを前記第４の案内通路を介して前記ガスタービンに導くものである。