[发明专利]流体机械、使用该流体机械的制冷剂回路及废热利用装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体机械、使用该流体机械的制冷剂回路及废热利用装 置。

背景技术

这种废热利用装置包括兰肯回路，在该兰肯回路中，在工作流体的循环路 中插入膨胀器，该膨胀器使因热源的废热而处于高压的工作流体膨胀来产生驱 动力，兰肯回路在循环路中还具有：在膨胀器的入口端侧作用有工作流体的高 压侧压力的高压流路；在膨胀器的入口端侧作用有工作流体的低压侧压力的低 压流路；以及在兰肯回路的运转停止时对高压流路的压力进行保持的压力保持 元件。

此外，还公开了以下技术：在循环路中配置用于在高压流路中积蓄压力的 开闭阀(截止阀)、进行高压流路的压力调节的控制阀(压力调节阀)、用于释放 高压流路的异常高压的安全阀(旁通阀)这三个阀，通过对上述各阀进行控制， 从而可防止在兰肯回路的运转停止时高压流路处于异常高压，并提高兰肯回路 的启动性(例如参照专利文献1)。

另外，还已知有一种膨胀器，该膨胀器配置有工作流体的高压部、工作流 体的低压部、驱动部、使高压部和低压部旁通而直接连通的连通路、对连通路 进行打开关闭的开闭元件(旁通阀)(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-9897号公报

专利文献2：日本专利特开2007-231855号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在上述专利文献1中，由于兰肯回路构成为在循环路中配置有三个 阀(截止阀、压力调节阀、旁通阀)，因此，兰肯回路的回路结构变得复杂。

因此，可考虑将上述三个阀配置在如上述专利文献2所记载的开闭元件 (旁通阀)那样的膨胀器内，但这样会使膨胀器的结构变得复杂，总之，存在无 法实现膨胀器、兰肯回路及废热利用装置的小型化及成本降低这样的问题。

本发明鉴于上述技术问题而作，其目的在于提供一种流体机械、使用该流 体机械的制冷剂回路及废热利用装置，上述流体机械能实现兰肯回路的异常高 压防止及启动性提高，并能实现兰肯回路和装置的小型化及成本降低。

解决技术问题所采用的技术方案

为实现上述目的，根据本发明，提供一种流体机械，该流体机械在罩壳内 包括：驱动部，该驱动部被从入口端流入的工作流体驱动，以将工作流体排出 至出口端；连通路，该连通路使从入口端流入的工作流体流入驱动部；旁通路， 该旁通路使从入口端流入的工作流体绕过驱动部而引导至出口端；以及阀机 构，该阀机构进行对来自入口端的工作流体的流入的阻断或阻断解除，并切换 连通路与旁通路以使入口端与连通路或旁通路连通(技术方案一)。

另外，根据本发明，提供一种在用于使工作流体循环的循环路中包括技术 方案一所记载的流体机械的制冷剂回路(技术方案二)。

另外，根据本发明，提供一种废热利用装置，在该废热利用装置中，包括 将膨胀单元插入循环路的兰肯回路，作为技术方案二所记载的制冷剂回路，其 中，上述膨胀单元被收容在流体机械的罩壳内，并利用驱动部来使因热源的废 热而处于高压的工作流体膨胀，兰肯回路具有：高压流路，该高压流路与入口 端连接，并作用有在循环路中循环的工作流体的高压侧压力；低压流路，该低 压流路与出口端连接，并作用有在循环路中循环的工作流体的低压侧压力；以 及压力保持元件，该压力保持元件对高压流路的压力进行保持，在压力保持元 件工作时，阀机构对来自入口端的工作流体的流入进行阻断，当高压流路的压 力为规定的第一设定压力以上时，阀机构解除对来自入口端的工作流体的流入 的阻断，并使入口端与旁通路或连通路连通(技术方案三)。

较为理想的是，当兰肯回路运转时，阀机构使入口端与连通路连通，当兰 肯回路停止时，阀机构使压力保持元件工作，以阻断来自入口端的工作流体的 流入，当高压流路的压力为规定的第一设定压力以上时，阀机构解除对来自入 口端的工作流体的流入的阻断，并使入口端与旁通路或连通路连通，当兰肯回 路在停止后再启动时，使入口端与连通路连通(技术方案四)。