[发明专利]动力发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及在二元发电装置等中使用的、通过兰肯循环的动力发生装置。

背景技术

近年来，从节能的观点，对于将来自工厂等的各种设备的所谓“废热”回收、利用该回收的“废热”的能量进行发电的发电装置的需求提高。“废热”在不是高温到能够生成用来驱动在一般的发电装置中使用的水蒸汽涡轮的水蒸汽的程度的情况较多，所以要求有能够通过低温的热进行发电的发电装置。

作为这样的发电装置，已知有例如在日本·特开昭60－144594号及井上修行等5人的“废热发电装置的开发（动作介质及膨胀涡轮的研究）”、エバラ时报、荏原制作所、2006年4月、第211号、p.11－20中记载那样的、构成在将使低沸点的动作介质蒸发的蒸发器、使动作介质蒸汽进行膨胀工作而驱动发电机的涡轮等膨胀机、用来使动作介质蒸汽冷凝的冷凝器、用来将动作介质加压而向蒸发器再供给的循环泵串联连接的闭环内使动作介质循环的兰肯循环热机的二元发电装置。

在兰肯循环热机中，在理论上，由膨胀机取出的能量是蒸发器出口处的动作介质的焓与冷凝器入口处的动作介质的焓的差。动作介质在理想上在膨胀机中进行等熵变化，压力下降到冷凝器的冷凝压力。

一般而言，作为用来在冷凝器中将动作介质冷却的冷热源，使用由冷却塔制造的冷却水等便宜的物质。因此，冷凝器中的冷凝温度、即动作介质的冷凝压力随着季节而变动。即，在以往的动力发生装置中，在夏季，冷却水的温度上升，冷凝器的入口处的动作介质的温度及压力、即焓变高，所以有膨胀机能够取出的能量（即，在由膨胀机驱动发电机的情况下是发电量）减少的问题。

发明内容

所以，本发明的课题是提供一种即使冷却水温上升、产生能量也不减少的动力发生装置。

为了解决上述课题，基于本发明的动力发生装置由以下的部分构成：蒸发器，将液体的动作介质通过热媒加热而使其蒸发；膨胀机，使气体的上述动作介质膨胀，上述膨胀机是容积式的膨胀机，由上述膨胀机产生动力；冷凝器，将气体的上述动作介质通过冷却介质冷却而使其冷凝；循环泵，使上述动作介质循环；闭环状的循环流路，由上述蒸汽发生机构、上述膨胀机、上述冷凝机构以及上述泵串联连接而成；冷凝压力检测器，检测上述冷凝器的冷凝压力；以及控制装置，当由上述冷凝压力检测器检测到的冷凝压力较高时，进行控制，以使上述循环泵的转速变高，并且使上述膨胀机的吞入量变大。

通过这样的结构，当冷凝器的冷凝压力较高时，膨胀机能够取出的动作介质的每单位流量的能量变小，所以通过增加动作介质的流量，能够补偿产生能量的减少。

此外，在本发明的动力发生装置中，也可以是，上述控制装置根据上述冷凝压力使上述循环泵的转速连续地变化。此外，也可以是，上述控制装置根据上述冷凝压力使上述膨胀机的吞入量连续地变化。

根据该结构，能够根据冷凝器的冷凝压力的高低的程度适当地使动作介质的流量增加，能够得到更灵活且适当地补偿产生能量的减少的效果。

此外，在本发明的动力发生装置中，也可以是，通过将连接上述蒸发器和上述膨胀机的流路与上述膨胀机的膨胀中途的内部空间连接，使上述膨胀机的吞入量增大。

根据该结构，能够以简单的结构调节吞入量。

如以上这样，根据本发明，能够提供即使冷却水温上升、产生能量也不减少的动力发生装置。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的二元发电装置的结构图。

图2是图1的二元发电中的动作介质的状态变化的莫里尔线图。

图3是表示图1的二元发电中的冷凝压力与循环泵的转速及膨胀机的吞入量的关系的图。

图4是本发明的第2实施方式的二元发电装置的结构图。

图5是表示图4的二元发电中的冷凝压力与循环泵的转速及膨胀机的吞入量的关系的图。

具体实施方式

由此，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1表示作为本发明的动力发生装置的第1实施方式的二元发电装置1的结构。二元发电装置1具有夹设有蒸发器2、螺杆膨胀机3、冷凝器4及循环泵5、封入有动作介质（例如R245fa）的循环流路6。

蒸发器2是用从工厂等排出的热水等将动作介质加热而使其蒸发的热交换器。蒸发器2在规定的压力（例如0.786MPa）下使动作介质蒸发，将动作介质的蒸汽进一步加热到例如90℃（过热度10℃）。