[发明专利]动力发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及将由热机产生的动力向该热机的外部取出的动力发生装置。

背景技术

在热机中，外燃机为通过使水、氨、戊烷、氟利昂等低沸点介质（沸点比水低的介质）等动作介质（也称作动作流体）用兰肯循环等热力学循环膨胀或收缩、将热变换为动力（将热能变换为动能）的结构。这样的热机具备使动作介质的蒸汽膨胀的膨胀机，膨胀机收容在从外部以气密状隔离的壳体的内部。将由该膨胀机得到的旋转驱动力经由轴取出到收容着膨胀机的壳体外，为了使压缩机、鼓风机、泵、发电机等旋转机械旋转而使用。

例如，在日本·特开2009－185772号中，公开了在具备通过动作流体的膨胀产生旋转力的膨胀机构、受膨胀机构的旋转力驱动的发电机、和受膨胀机构的旋转力驱动的泵机构的流体机械中、其特征在于将上述泵机构可容量改变地构成的流体机械。

此外，在美国专利第7249459号中，公开了具备将兰肯循环的热能向旋转动力变换的膨胀机、受旋转动力驱动而提高兰肯循环的压力的供液泵、和产生旋转驱动力的马达、它们共有旋转轴的流体机械。

这些装置（流体机械）都是将作为热机的一部分的膨胀机、和发电机或泵等旋转机械等一起收容在1个壳体内的结构。

可是，在上述各先行技术的装置（流体机械）中，为了防止动作介质的泄漏，在收容膨胀机的壳体上设置密封是必要不可缺的。

这里，如日本·特开2009－185772号、或美国专利第7249459号的图1所记载那样，在将膨胀机、和发电机或泵等旋转机械一起收容在1个壳体内的情况下，有能够不需要将膨胀机与旋转机械相连的轴的轴密封的情况。但是，作为壳体及旋转机械，需要专用品，有不能使用通用品的问题。此外，容易与动力发生装置及使用它的发电设备的初始成本关联。

另一方面，如美国专利第7249459号的图19及图20所记载那样，在用于动力传递的旋转轴将壳体贯通而突出到外部的情况下，特别在将不宜释放到大气中那样的低沸点介质用作动作介质的二元发电等中，轴的密封是重要的。在其图19及图20的设备中，采用在旋转机（马达9）与膨胀机之间设置轴密封、动作介质不向旋转机侧泄漏的构造。但是，即使采用这样的轴密封，也难以可靠地防止动作介质的泄漏，此外需要繁杂的轴密封的维护。此外，容易与动力发生装置及使用它的发电设备的运行成本上升关联。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，目的是提供一种即使不进行在一个壳体内一起收容热机和旋转机、或在传递动力的轴上采用轴密封机构等措施、也能够在防止动作介质的泄漏的同时将由膨胀机产生的旋转驱动力向收容膨胀机的壳体的外部效率良好地传递的动力发生装置。

为了达到上述目的，本发明的动力发生装置采用以下的技术手段。即，本发明是一种动力发生装置，由以下部分构成：热机，具备膨胀机；壳体，收容上述膨胀机；以及，动力传递轴，将由上述膨胀机产生的旋转驱动力向收容着上述膨胀机的驱动部的壳体的外部取出；上述壳体具有隔壁；上述膨胀机收容在由上述隔壁包围的内部；上述动力传递轴隔着上述隔壁被分成上述壳体内的部分和上述壳体外的部分，并且具备用来将上述膨胀机的旋转驱动力向上述壳体的外部传递的磁耦合器。

也可以是，在上述壳体外部的动力传递轴上，连接着使用传递到上述壳体外的旋转驱动力进行发电的发电机。

优选的是，上述磁耦合器具备被传递上述膨胀机的旋转驱动力而在上述壳体的内部旋转的驱动侧磁铁、和配备在上述壳体的外部且随着上述驱动侧磁铁的旋转而进行从动旋转的从动侧磁铁；上述驱动侧磁铁和从动侧磁铁以使相互不同的磁极相面对的方式隔着上述隔壁配备。

也可以是，从上述膨胀机的驱动部到上述驱动侧磁铁在动力传递路径上，设有将由上述驱动部输出的旋转减速后向磁耦合器传递的减速器。

也可以是，上述驱动侧磁铁以包围从动侧磁铁的外周的方式隔开距离配备；上述驱动侧磁铁及从动侧磁铁分别设有两个以上。

也可以是，设有将两个以上的上述驱动侧磁铁磁连结的第1磁路形成部件，上述第1磁路形成部件配备为在磁耦合器的径向外侧与上述驱动侧磁铁接触。

也可以是，设有将两个以上的上述从动侧磁铁磁连结的第2磁路形成部件，上述第2磁路形成部件配备为在磁耦合器的径向内侧与上述从动侧磁铁接触。

也可以是，上述隔壁至少设在被分成上述壳体内的部分和上述壳体外的部分的动力传递轴之间，将上述磁耦合器在该壳体的内外隔开的部分是非磁性体。