[发明专利]发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及利用从热源回收的热来进行发电的发电系统。

背景技术

一直以来，作为从如工厂的废热或地热那样不拥有能够旋转蒸气涡轮机程度的热量的低温热源回收热而进行发电的发电系统，进行有二元发电。

在该二元发电中，使低沸点的工作介质蒸发，利用该工作介质的蒸气来驱动发电装置，进行发电(参照图4)。

在这样的二元发电中，发电装置利用旋转的旋转轴将由涡轮机或螺杆转子构成的膨胀机和发电机主机互相连结，即使在膨胀机和发电机主机之间设置机械密封等，也非常难以完全地防止工作介质的泄漏。

于是，在进行二元发电的发电系统中，有时候采用将发电装置整体以密闭状态容纳于壳体的内部的方式(密闭式)。

例如，在专利文献1中，公开了这样的密闭型发电装置：在使将定子配置于转子的周围而成的发电机直接连结至膨胀式机关的发电装置中，将从保持前述膨胀式机关的驱动轴的密封部至发电机侧的转子的周围空间密闭，并且，将定子配置于该密闭空间的外周侧，该定子和转子之间隔着构成形成前述密闭空间的隔壁的一部分的壳而相对配置。

专利文献1：日本特开平5-98902号公报

另外，在专利文献1的发电系统中，由于容纳发电装置的壳体的密闭性提高，因而几乎不担心工作介质向大气中泄漏。另一方面，存在发电装置所产生的热也变得难以从壳体放出从而发电装置的工作温度也变高的倾向。

尤其是，在发电装置的发电机主机中，使用如钕磁体或钐钴磁体那样如果温度上升则退磁的永磁体，如果发电装置的工作温度变高，则发电效率有大幅下降之虞。另外，如果由于这样的工作温度的上升而导致永磁体的温度超过一定的水平，则构成该永磁体的小磁体方向性变差，分别引起任意的运动。该温度称为居里点。如果将磁体加热至居里点以上再返回至室温，则完全丧失磁力，不能达成既定的发电效率，必需更换发电装置本身。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于，提供具备能够可靠地抑制工作介质向大气中泄漏并同时不会因蓄积于内部的热而导致故障或发电效率下降的发电装置的发电系统。

为了达成前述目的，本发明采取下面的技术方案。

即，本发明的发电系统，其特征在于，具备：蒸发器，由热源使液状的工作介质蒸发而生成蒸气；发电装置，利用在所述蒸发器生成的蒸气来进行发电；以及凝结器，使在所述发电装置中用于发电后的蒸气凝结，生成供给至所述蒸发器的液状的工作介质，使所述工作介质从蒸发器经由发电装置及凝结器而返回至蒸发器的同时用发电装置进行发电，所述发电装置具有：膨胀机，具有在伴随所述蒸气的膨胀的同时由该蒸气驱动旋转轴的膨胀机驱动部；发电机主机，具有经由旋转轴而连结至所述膨胀机驱动部并伴随该旋转轴的旋转而旋转的转子；以及壳体，容纳所述膨胀机驱动部及转子，所述壳体具有：导入部，用于将蒸气从所述蒸发器导入膨胀机驱动部；隔壁部，用于以隔离状态划分成容纳所述膨胀机驱动部的第1空间和容纳所述转子的第2空间；以及流出部，用于将所述工作介质排出至凝结器，所述隔壁部具有：蒸气导出部，将所述第1空间和第2空间连通，并且，将在所述第1空间膨胀而降温后的蒸气引导至所述第2空间；以及轴承容纳部，容纳有支撑所述旋转轴的轴承，在所述蒸气导出部和流出部之间，配备有所述发电机主机的转子。

此外，优选，所述膨胀机驱动部和转子经由沿着水平方向配备的旋转轴而连结，所述流出部形成在所述壳体的位于所述旋转轴的轴心的延长线上的壁面。

另外，优选，所述流出部以开口于在高度方向上包含所述第2空间的底部的壳体内壁面的位置的方式形成于所述壳体的壁面(下部壁面)。

而且，优选，所述第2空间的底部的壳体内壁面以成为向着所述流出部下降的倾斜面的方式形成。

依据本发明的发电系统，能够抑制工作介质向大气中泄漏，同时，能够防止由于蓄积于内部的热而导致发电效率下降或破损并同时实现可靠的发电。

附图说明

图1是示出本发明的发电系统的整体构成的配管图。

图2是第1实施方式的发电装置的剖面图。

图3是第2实施方式的发电装置的剖面图。

图4是示出现有的发电系统的整体构成的配管图。

图5是示出在由本发明的发电系统进行发电时工作介质在热力学上如何进行状态变化的图(莫里尔图)。

图6是第3实施方式的发电装置的第2空间的剖面图。

附图标记说明