(57)【要約】【課題】発電装置の媒体流路に混入した空気を検出し、混入した空気を自動で除去する空気除去装置を備えた発電装置を提供する。【解決手段】熱交換器とタービンと凝縮器とポンプを循環する媒体流路を備えているバイナリー発電装置における媒体流路に混入した空気を除去する方法であって、媒体流路に連通しているガス貯留部の圧力と温度に基づき、媒体の飽和蒸気圧と余裕値を加えた圧力閾値を演算し、気相部の圧力と圧力閾値を比較して、媒体に空気が混入したことを検知する空気混入検出工程（Ｓ１）と、媒体と空気との混合ガスを加圧して混合ガス中の媒体量を減らしたガスを作る媒体液化工程（Ｓ２）と、ガスを排出する排出工程（Ｓ３）とを順次行うことを特徴とする。
2013027643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水よりも沸点が低い媒体と熱源との間で熱交換し媒体ガスを発生させる熱交換器と、
前記熱交換器から供給される前記媒体ガスの圧力を受けて回転するタービンと、
前記タービンに連結された発電機と、
前記タービンから排出された前記媒体ガスを冷却する凝縮器と、
前記凝縮器から排出された前記媒体を前記熱交換器に供給する循環ポンプと、
前記熱交換器と前記タービンと前記凝縮器と前記循環ポンプとを循環する媒体流路と、
前記媒体に混入した空気を除去する空気除去装置と
を備えた発電装置において、
前記空気除去装置は、
前記凝縮器の出口側に設けられた媒体中のガスを貯留するガス貯留部と、
前記ガス貯留部中の圧力を測定する圧力計と、
前記ガス貯留部中の温度を測定する温度計と、
前記温度計の温度を用いて算出された前記媒体の飽和蒸気圧値に基づいて圧力閾値を算出し、前記圧力計の圧力値と前記圧力閾値とを比較して媒体中へ空気が混入したか否かを判定する制御部と、
空気が混入したと判定された場合に、前記ガス貯留部のガスを排出する排出手段を備えたことを特徴とする発電装置。
【請求項２】
前記排出手段は、
前記制御部により空気が混入したと判定された場合に、前記ガス貯留部に貯留された前記ガスが移送される第１容器と、
前記第１容器に液状の媒体を供給して前記ガスを圧縮する媒体供給手段と、を備え、
前記媒体供給後に、前記第１容器内に残留したガスを排出することを特徴とする請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記媒体供給手段は、前記液状の媒体を貯留する液状媒体タンクと、前記液状媒体タンクから前記液状の媒体を前記第１容器内に供給する液状媒体供給ポンプとを備えたことを特徴とする請求項２に記載の発電装置。
【請求項４】
前記排出手段は、
前記ガス貯留部と前記第１容器の下部との間を接続する配管に設けた第１弁と、
前記液状媒体供給ポンプと前記第１容器とを接続する配管に設けた第２弁と、
前記第１容器上部と第２容器とを接続する配管に設けた第３弁と、
前記第２容器から前記ガスを排気する第４弁と、
前記ガス貯留部と前記第１容器の上部とを接続する配管に設けられた第５弁と、
を備えたことを特徴とする請求項３に記載の発電装置。
【請求項５】
前記制御部は、空気が混入したと判定した場合に、
前記第２弁と前記第３弁と閉じ、前記第１弁と前記第５弁とを開いて前記ガス貯留部内の前記ガスを前記第１容器へ移送した後、前記第１弁と前記第５弁を閉じて前記第２弁を開いて前記液状媒体供給ポンプで前記第１容器に液体の媒体を供給して前記ガスを圧縮し、
次に、前記第４弁を閉じた状態で前記第３弁を開いて前記第１容器内の前記ガスを前記第２容器へ移送させた後、前記第３弁を閉じて前記第４弁を開いて前記第２容器内の前記ガスを前記第２容器の外へ排出する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の発電装置。
【請求項６】
前記第２容器から排出された前記ガス中に残留する媒体を燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器に空気を供給する空気供給部と、を備えたことを特徴とする請求項４または５に記載に記載の発電装置。
【請求項７】
前記燃焼器と前記空気供給部とを接続する配管に第６弁を備え、
前記制御部は、前記第４弁と前記第６弁の開度を制御し流量調整を行なうことを特徴とする請求項６に記載の発電装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記圧力計の圧力値が前記圧力閾値より大きい場合に、空気が混入したと判定することを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の発電装置。
【請求項９】
前記圧力閾値は、前記飽和蒸気圧値に余裕値を加算して算出され、
前記余裕値は、予め設定された固定値、もしくは、前記飽和蒸気圧値に係数を乗じた比例値であることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の発電装置。
【請求項１０】
前記液状の媒体を前記第１容器内に散布するスプレーノズルを備えたことを特徴とする請求項２から７の何れか一項に記載の発電装置。
【請求項１１】
前記媒体供給手段は、前記媒体流路の前記循環ポンプの出口側に設けられた弁と、前記循環ポンプと前記弁の間の配管から分岐して前記第１容器とを接続する分岐配管と、前記分岐配管に設けられた弁とからなり、
前記制御部は、前記空気混入を検出した場合に、前記媒体流路の前記循環ポンプの出口側に設けられた弁を閉じ、前記分岐配管に設けた弁を開く制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水よりも低沸点の媒体を作動媒体とする発電装置であって、作動媒体に混入した空気を除去する空気除去装置を備えた発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の蒸気タービンを用いた地熱発電で活用されてこなかった低温熱源から熱エネルギーを回収し発電する低沸点媒体を用いた発電装置は、最近エネルギー回収装置として特別に注目されている（特許文献１参照）。【０００３】
従来の低沸点媒体を用いた発電装置の基本的系統図を図７に示す。この発電装置は、蒸発器１００で水よりも低沸点の媒体と熱源との間で熱交換を行いこの媒体を蒸発させ、この媒体蒸気でタービン１０１を回転させ、その回転力で発電機１０２を作動させて電力を得る。タービンを出た媒体は凝縮器１０３で凝縮され循環ポンプ１０４で予熱器１０５を経由して再び蒸発器１００に送られ、上記のサイクルが繰り返される。【０００４】
一般に、蒸気圧が高い（すなわち、沸点が低い）媒体を使用すると蒸発器での気化は容易であるが、凝縮器での凝縮が難しくなり、逆に、蒸気圧が低い（すなわち、沸点が高い）媒体を使用すると気化が難しくなるが、凝縮が容易になる。こうした観点から、使用される媒体は、タービン入口と出口のエンタルピー差（熱落差）がなるべく大きくなる媒体が選定される。例えば、地熱熱源温度１３０〜１４０℃、冷却源温度１５℃〜３０℃の条件で使用される天然媒体としてはｎ−ペンタン(ｎＣ5Ｈ12)が主に利用されている。【０００５】
凝縮器の冷却源は一般に循環冷却水または大気であるので、冬と夏では冷却源の温度が大幅に異なる。そのため、凝縮器が夏季に必要とされる冷却能力に基づいてのみ設計された場合、冬季に冷却源温度が低下すると、凝縮器の冷却能力が一段と増強される。【０００６】
しかし、図４に示すように、ｎ−ペンタンの蒸気圧は３６℃以下になると１０１ｋＰａ以下になる為、冬季に凝縮器出口の温度が３６℃以下になると媒体流路は大気圧以下になる場合がある。そうなると、凝縮器本体及びその接続配管の各種の継手またはタービンの軸のメカニカルシール部分などから媒体流路へ空気が混入する可能性がある。
そこで、発電に関係する装置において媒体に混入する空気を除去する装置として、下記特許文献２から６が知られている。【０００７】
特許文献２には、低沸点媒体の代わりに水を使用するバイナリー発電装置において、復水器の排出水から空気を抽出するための空気抽出装置を備えた装置が開示されている。【０００８】
特許文献３には、高沸点媒体と低沸点媒体とを混合してなる作動流体が、当該作動流体の溶液を加熱して蒸気を発生する蒸気発生器１と、蒸気発生器１から供給された蒸気により駆動する蒸気タービン２と、蒸気タービンから排出された蒸気を冷却して溶液に復水させる復水器３と、復水器３から供給された溶液を蒸気発生器１に供給する供給ポンプ１６との順に夫々を循環する動力サイクル回路１０を備えた動力システムであって、動力サイクル回路１０における復水器３で起り得る最低圧力が大気圧近傍圧力となるように、復水器３での作動流体の低沸点媒体の濃度が決定されている動力システムが開示されている。【０００９】
特許文献４には、内部にピストンを備えたチャンバーを凝縮器の上部に備え、チャンバーのピストン下方の空間と凝縮器の間を接続するバルブと、壁を介してチャンバー下部を冷却材で冷却する冷却手段と、チャンバー下部に接続された排出バルブを備えている装置が開示されている。【００１０】
特許文献５，６には、凝縮器の上部に密閉されたチャンバーを備え、このチャンバーは、チャンバー内を上部と下部に分ける可動のダイアフラムを備え、凝縮器とチャンバー下部の間に直列に配置された２つの流量制御バルブと、壁を介してチャンバー下部を冷却材で冷却する冷却手段と、チャンバー下部に接続された排出バルブを備えている装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭６２−２６３０４号公報
【特許文献２】特開２００３−１２０５１３号公報
【特許文献３】特開２００７−２６２９０９号公報
【特許文献４】米国特許５，１１９，６３５号公報
【特許文献５】米国特許５，１１３，９２７号公報
【特許文献６】米国特許５，４８７，７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記特許文献２は、媒体に水を用いているために、熱源が１００℃以上でなければならず、より低温の熱源を用いることができないという課題があった。
上記特許文献３は、冬季に復水器で起こりうる最低圧力が大気圧近傍圧力になるように低沸点媒体の濃度が決定されているので、夏季の復水器の圧力が高くなり、発電効率が低下するという課題があった。【００１３】
上記特許文献４，５，６は、媒体から空気を除去する装置が開示されているが、その装置の作動タイミングは、２０分毎に定期的に作動させる例を挙げているに過ぎないため、必要以上に空気除去動作が行われて媒体の流出量が多くなるという課題があった。
上記課題を鑑み、本発明は、発電装置を停止することなしに、発電装置の媒体流路に混入した空気を検出し、装置外へ排出される作動媒体の量を低減できる混入空気除去装置を備えた発電装置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】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明は、水よりも沸点が低い媒体と熱源との間で熱交換し媒体ガスを発生させる熱交換器と、前記熱交換器から供給される前記媒体ガスの圧力を受けて回転するタービンと、前記タービンに連結された発電機と、前記タービンから排出された前記媒体ガスを冷却する凝縮器と、前記凝縮器から排出された前記媒体を前記熱交換器に供給する循環ポンプと、前記熱交換器と前記タービンと前記凝縮器と前記循環ポンプとを循環する媒体流路と、前記媒体に混入した空気を除去する空気除去装置とを備えた発電装置において、前記空気除去装置が、前記凝縮器の出口側に設けられた媒体中のガスを貯留するガス貯留部と、前記ガス貯留部中の圧力を測定する圧力計と、前記ガス貯留部中の温度を測定する温度計とを備え、さらに、前記温度計の温度を用いて算出された前記媒体の飽和蒸気圧値に基づいて圧力閾値を算出し、前記圧力計の圧力値と前記圧力閾値とを比較して媒体中への空気が混入したか否かを判定する制御部と、空気が混入したと判定した場合に、前記ガス貯留部のガスを排出する排出手段と、を備えることを特徴とした。【００１５】
また、前記排出手段は、前記制御部により空気が混入したと判定された場合に、前記ガス貯留部に貯留された前記ガスが移送される第１容器と、前記第１容器に液状の媒体を供給して前記ガスを圧縮する媒体供給手段とを備え、前記媒体供給後に前記第１容器内に残留したガスを排出するものとした。【００１６】
また、前記媒体供給手段は、前記液状の媒体を貯留する液状媒体タンクと、前記液状媒体タンクから前記液状の媒体を前記第１容器内に供給する液状媒体供給ポンプとから構成してもよく、あるいは、前記媒体供給手段は、前記媒体流路の前記循環ポンプの出口側に設けられた弁と、前記循環ポンプと前記弁の間の配管から分岐して前記第１容器とを接続する分岐配管と、前記分岐配管に設けられた弁とからなり、前記制御部は、空気が混入したと判定した場合に、前記媒体流路の前記循環ポンプの出口側に設けられた弁を閉じ、前記分岐配管に設けた弁を開く制御を行うよう構成してもよい。【００１７】
さらに、前記排出手段が、前記ガス貯留部と前記第１容器の下部との間を接続する配管に設けた第１弁と、前記液状媒体供給ポンプと前記第１容器とを接続する配管に設けた第２弁と、前記第１容器上部と第２容器とを接続する配管に設けた第３弁と、前記第２容器から前記ガスを排気する第４弁と、前記ガス貯留部と前記第１容器の上部とを接続する配管に設けられた第５弁と、を備えることを特徴とする。
また、前記制御部は、空気が混入したと判定した場合に、前記第２弁と前記第３弁と閉じ、前記第１弁と前記第５弁とを開いて前記ガス貯留部内の前記ガスを前記第１容器へ移送した後、前記第１弁と前記第５弁を閉じて前記第２弁を開いて前記液状媒体供給ポンプで前記第１容器に液体の媒体を供給して前記ガスを圧縮し、次に、前記第４弁を閉じた状態で前記第３弁を開いて前記第１容器内の前記ガスを前記第２容器へ移送させた後、前記第３弁を閉じて前記第４弁を開いて前記第２容器内の前記ガスを前記第２容器の外へ排出する制御を行うことを特徴とする。【００１８】
また、前記第２容器から排出された前記ガス中に残留する媒体を燃焼する燃焼器と、前記燃焼器に空気を供給する空気供給部を備えることとしてもく、さらに、前記燃焼器と前記空気供給部とを接続する配管に第６弁を備え、前記制御部は、前記第４弁と前記第６弁の開度を制御し流量調整を行なうこととしてもよい。【００１９】
また、前記制御部は、前記圧力計の圧力値が前記圧力閾値より大きい場合に、空気が混入したと判定することとし、前記圧力閾値は、前記飽和蒸気圧値に余裕値を加算して算出されることが好ましい。尚、前記余裕値は、予め設定された固定値、もしくは、前記飽和蒸気圧値に係数を乗じた比例値とする。【００２０】
さらに、前記液状の媒体を前記第１容器内に散布するスプレーノズルを備えることが好ましい。【００２１】
本発明に用いられる媒体としては、特にＲ２４５ｆａなどの各種フロンやｎ−ペンタンなどの有機性低沸点媒体が用いられる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ガス貯留部の液相部の温度に基づいて算出された前記媒体の飽和蒸気圧値に余裕値を加えた圧力閾値と、ガス貯留部の気相部の圧力値を比較して空気の混入を検知しているので、発電装置の媒体流路に空気が混入したことを自動で検出できる。また、装置外へ排出される作動媒体の量を低減できる。そして、凝縮器で凝縮されない空気が媒体に混入して凝縮器の凝縮能力が低下することによる発電効率の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係る装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る装置の作動シーケンスの概要を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る装置の作動シーケンスの詳細を示す図である。
【図４】ｎ−ペンタンの飽和蒸気圧線図である。
【図５】圧力と温度をパラメーターとして、空気中に飽和するｎ−ペンタンの容積比率を表した図である。
【図６】本発明の実施例に係る装置の各容器の容積比とペンタン随伴率を示した図である。
【図７】従来の一般的な低沸点媒体を用いた発電装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明の実施の形態について図に基づいて説明する。まず、本発明の実施形態の例について、図１〜６に基づいて以下に説明する。
【００２５】
図１は、この発明の実施例に係る混入空気除去装置の構成を示す図である。図１の凝縮器１０３は、図７の凝縮器１０３に相当する。ガス貯留部１は、凝縮器１０３の出口側コレクタの上部に接続されており、媒体に混入した空気は、出口側コレクタを介してガス貯留部１内に回収される。ガス貯留部１には、ガス貯留部１内の温度を測定する温度計１０と、ガス貯留部１内の圧力を測定する圧力計１１が設置されている。
【００２６】
第１容器２は、弁１２を介して配管でガス貯留部１と接続している。さらに、第１容器２の上部とガス貯留部１を接続する配管が設置されており、この配管に弁１６が設置されている。第１容器２には、容器上方から順に圧力計７と液面計(高液面)８と液面計(低液面)９が設置されている。
【００２７】
液状媒体供給ポンプ１８は、液体ペンタンの流量計６と弁１３を介して配管で第１容器２の内部に接続されている。この配管の液体ペンタン出口には、スプレーノズル２５が設置されている。
【００２８】
第２容器３は、弁１４を介して配管で第１容器２の上部に接続されている。
【００２９】
燃焼器４は、内部に燃焼触媒を備え、同燃焼器４の下部は、弁１５を介して第２容器３と配管で接続されている。空気供給手段１９は、弁１７を介して配管で燃焼器４と接続されている。第２容器３から供給されたペンタンは、空気供給手段１９から供給された空気と混合され、燃焼器４の燃焼触媒で燃焼され、排ガスになる。生じた排ガスは、大気に放出される。燃焼器４には、燃焼触媒を機能させるために、燃焼触媒を所定の温度に制御するヒーター４aが設置されている。燃焼器４と空気供給部１９と弁１７およびそれらを接続する配管は必須の構成ではなく、弁１５から排出されるガスを燃焼させずに大気で希釈する場合は、不要である。
【００３０】
制御部５は、温度計１０と圧力計１１と圧力計７と液面計(高液面)８と液面計(低液面)９と流量計６にそれぞれ信号線で接続されており、各機器からの信号はそれぞれ制御部５に入力される。また、制御部５は、弁１２，１３，１４，１５，１６，１７にそれぞれ電気配線で接続されており、各弁の開閉を制御している。
【００３１】
尚、本実施例の別の態様としては、循環ポンプ１０４を液状媒体供給ポンプ１８と兼用し、液状媒体タンク２４を凝縮器１０３から循環ポンプ１０４の間の配管で代用し、循環ポンプ１０４出口の配管に弁を設けて、この弁と循環ポンプ１０４の間から配管を分岐させて第一容器２へ接続し、その分岐配管に弁１３を備える構成にしてもよい。
【００３２】
次に本装置の動作について説明する。図２、図３は、本発明の第１の実施形態に係る装置の作動シーケンスの概要を示す図である。制御部５は、空気混入検出工程Ｓ１、媒体液化工程Ｓ２、排出工程Ｓ３の順に実行し、排出工程Ｓ３が終了した後、空気混入検出工程Ｓ１に戻る。混入空気除去装置は、常時作動することとしても良いが、前回作動した時以降に圧力計１１の圧力が大気圧以下（媒体がｎ−ペンタンの場合、媒体温度が３６℃以下）になった事が確認された時のみ作動させることがより望ましい。なぜならば、媒体流路内の圧力が大気圧以上の状態が継続していれば、外気から媒体流路内に空気が混入し難いからである。
【００３３】
まず、空気混入検出工程Ｓ１について説明する。
【００３４】
制御部５は、ガス貯留部１の気相部に設置された圧力計１１の信号とガス貯留部１の液相部に設置された温度計１０の信号を取得し、温度計の温度に基づいて算出された媒体の飽和蒸気圧値に余裕値（マージン）を加えた圧力閾値を計算する。そして、圧力計１１の圧力値が圧力閾値以下の場合は圧力値および温度の計測を続け、圧力計１１の圧力値が圧力閾値より高い場合は媒体に空気が混入したと判断し、次の工程に進む。また、上記余裕値は、固定値とするか、もしくは、前記温度計の温度に基づいて算出された前記媒体の飽和蒸気圧値に係数をかけた比例値とする。具体的には、下記の式１を用いて、温度(Ｔ１)における飽和蒸気圧(Ｐｓ)を演算する。
Ｐｓ＝0.0003(Ｔ１)3＋0.0159(Ｔ１)2＋1.1844(Ｔ１)＋24.316・・・（式１）
余裕値は、継手の数や状態を考慮して何回かの試験を経て決める。例えば、固定値の場合は、１気圧時の１０％程度とする。比例値とする場合は、前記係数を0.1程度とする。
【００３５】
次に、媒体液化工程Ｓ２について説明する。この工程では、ガス貯留部内に貯留した空気含有ガスを第１容器２へ移送し、第１容器２に液体の媒体を加えることでガスを圧縮して、ガス中の媒体を液化し、ガス中の媒体量を減らす。
【００３６】
具体的には、図１に示す混入空気除去装置の弁１２，１３，１４，１５，１６，１７をそれぞれ閉じた状態後、弁１２，１６を開いて、ガス貯留部１から空気含有ガスを第１容器２へ移動させる。第１容器２内の媒体の液面を計測する液面計（低液面）９の検出値が予め定めた低液面閾値以上の場合は弁１２，１６を開いた状態を継続する。液面計（低液面）９の検出値が予め定めた低液面閾値より低くなると弁１２，１６を閉じ、第１容器２を密閉する。その後、弁１３を開き、液状媒体供給ポンプ１８で液状媒体タンク２４から第１容器２へ液状媒体を供給する。液面計（高液面）８の検出値が予め定めた高液面閾値以下の間、弁１３を開いた状態を継続する。
【００３７】
第１容器２内に液体ペンタンを導入して空気含有ガスを圧縮する時、ガス温度が上昇する。この温度上昇は下記の式２で与えられる。
Ｔ２＝Ｔ１×[Ｐ２／Ｐ１](k-1)/mk・・・・・・・・・・・・・・（式２）
Ｔ２：圧縮後のガスの温度（Ｋ）
Ｔ１：圧縮前のガス温度(Ｋ)
Ｐ２：圧縮後のガスの圧力(ｍＰａ)
Ｐ１：圧縮前のガス圧力(ｍＰａ)
ｋ：比熱比
ｍ：圧縮段数
例えば、ペンタンで飽和した３０℃の空気を１０１ｋＰａから１ＭＰａに断熱圧縮すると、上昇温度差（ΔT）は８３℃である。単に液体ペンタンを第１容器２内へ注入するのではなく、スプレーノズルで微細化した液体ペンタンを第１容器２内に注入することで、この温度上昇を抑制できる。空気含有ガスに飽和していたｎ−ペンタンの一部は、冷却されて液化し、回収できる。スプレー注入を行えば、スプレーする事なく液体ペンタンを注入する方法より第１容器２内の温度を速やかに低下できる。
【００３８】
液面計（高液面）８の検出値が予め定めた高液面閾値より高くなると、弁１３を閉じ、液状媒体供給ポンプ１８を停止する。
【００３９】
次に、排出工程Ｓ３を説明する。まず、カウンターを０に初期化する。そして、第１容器２と第２容器３を連通し、第１容器２で圧縮されたガスの一部を第２容器３に移動させる。具体的には、弁１５を閉じ、弁１４を開いた状態を予め定めた時間継続する。その後、弁１４を閉じる。
【００４０】
次に、第２容器３から装置外へガスを放出する。この際、燃焼器４と空気供給部１９と弁１７およびそれらを接続する配管は必須の構成ではない。例えば、弁１５から排出されるガスを燃焼させずに大気で希釈する場合は、弁１５を開放してガスを大気にそのまま放出してもよい。
【００４１】
ガスを燃やして大気に放出する場合は、ガスに含まれる酸素だけでは完全燃焼できないことが想定される。例えば、ｎ−ペンタンの場合、空気との混合比がｎ−ペンタンの燃焼範囲(１．５％〜７．８％)を超える場合は、酸素を供給する必要がある。この範囲に空気量を調整する為、弁１７を介して空気が投入される。この空気としては、圧縮空気供給設備から供給することが望ましく、例えば、装置の計装機器を作動させるための計装用空気を使用してもよい。具体的には、次の手順で行う。燃焼器４は、燃焼触媒として白金微粒子を担持させたセラミックハニカムフィルターを内部に備えている。燃焼器４内を２００〜３５０℃になるようにヒーター４aで加熱された状態で、弁１７と弁１５を開いて燃焼器４へガスと空気を供給して媒体を燃焼する。この状態を予め定めた時間継続する。その後、弁１５と弁１７を閉じる。その後、カウンターに１を加え、カウンターが予め定めた回数Ｎ回未満の場合、図３に示したように戻る。カウンターが予め定めた回数Ｎ回以上の場合、このループから抜ける。回数Ｎは、第１容器２の圧縮された後のガスの体積と圧力および第２容器３の容積に応じて適切に設定する。燃焼器４でガスを燃焼させることは、媒体流路に混入した空気を媒体流路から除去するために必須ではないが、可燃性ガスの媒体を用いている場合、大気にそのまま放出されることを防止できる。
【００４２】
次に、第１容器２からガス貯留部１へ圧力を逃がすと共に媒体を移動させる。具体的には、弁１６と弁１２を開き、予め定めた時間経過後、弁１６と弁１２を閉じる。そして、上記空気混入検出工程Ｓ１に戻る。
【００４３】
空気と媒体の混合ガスを圧縮することで混合ガス中の媒体量を減らすことができる理由を次に説明する。空気に飽和するｎ−ペンタンの量Ｆｓｔは、下記の式３で表わすことができる。
Ｆｓt＝Ｆａ×(Ｐｓ／(Ｐｃ−Ｐｓ))・・・・・・・・・・・・・（式３）
Ｆｓt：温度tで空気に飽和するｎ−ペンタンの標準状態量（Ｎｍ3）
Ｆａ：空気の標準状態量（Ｎｍ3）
Ｐｓ：温度tでのｎ−ペンタンの飽和蒸気圧（ｋＰａ）
Ｐｃ：運転圧力（ｋＰａ）
この式３から、空気中に飽和するｎ−ペンタンの容積比率に関して、圧力と温度をパラメーターとして計算した結果を図５に示す。図５から解るように、圧力が高い程、また温度が低い程、空気に飽和するペンタンが少ない事がわかる。特に圧力を高くする事は空気に飽和して系外へ持ち出されるｎ−ペンタンを少なくする上で極めて有効である事がわかる。
【００４４】
次に、ｎ−ペンタンの損失量に関して述べる。図６は、温度が３０℃一定の場合の例として本発明の実施例に係る装置の各容器の容積比とペンタン随伴率の関係を示す図である。Ｃ０はガス貯留部１の容積、Ｃ１は、第１容器２の容積、Ｃ２は、第２容器３の容積を表す。燃焼器４で燃焼されるｎ−ペンタン量は、第１容器２の容積Ｃ１と第２容器３の容積Ｃ２の比で大きく異なるので、運転管理上重要である。即ち、第１容器２に蓄積され圧縮された空気は、圧縮された圧力状態でｎ−ペンタンが飽和状態にある。その後、弁１４を開けて、第１容器２と第２容器３を連通させると、第１容器２の圧力は第２容器３の容積増加に見合った分だけ低下する。そうすると、第１容器２内には液体のペンタンが存在するので、圧力低下分に見合った分だけ式３にしたがってガス中のｎ−ペンタン量は増加する。この事は容積比（Ｃ２／Ｃ１）が小さい程、装置外に放出されるｎ−ペンタン量が少なくなる事を示している。なお、Ｃ１／Ｃ０の比は、ペンタン随伴率に殆ど影響がない。
【符号の説明】
【００４５】
１：ガス貯留部
２：第１容器
３：第２容器
４：燃焼器(燃焼触媒充填)
４ａ：ヒーター
５：制御部
６：液体ペンタンの流量計
７：第１容器の圧力計
８：第１容器の液面計(高液面)
９：第１容器の液面計(低液面)
１０：ガス貯留部の温度計
１１：ガス貯留部の圧力計
１２，１３,１４,１５,１６,１７：弁
１８：液状媒体供給ポンプ
２４：液状媒体タンク
２５：スプレーノズル
１９：空気供給部
Ｓ１：空気混入検出工程
Ｓ２：媒体液化工程
Ｓ３：排出工程
１００：蒸発器
１０１：タービン
１０２：発電機
１０３：凝縮器
１０４：循環ポンプ
１０５：予熱器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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