CN103032101A

CN103032101A - 动力产生装置

Info

Publication number: CN103032101A
Application number: CN2012103667003A
Authority: CN
Inventors: 足立成人; 松村昌义; 成川裕; 高桥和雄
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2011-10-03
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-04-10
Also published as: EP2578817A2; JP2013092144A; KR101332461B1; KR20130036162A; US20130084164A1; EP2578817A3

Abstract

本发明的动力产生装置具有膨胀机、和将由膨胀机产生的旋转驱动力向膨胀机的壳体的外部取出的动力传递轴。膨胀机的壳体在由其隔壁包围的内部收容有膨胀机的驱动部。动力传递轴中间隔着隔壁而被分割为膨胀机的壳体内的部分和膨胀机的壳体外的部分，并且为了将膨胀机的旋转驱动力向壳体的外部传递而具备磁耦合器。经由磁耦合器取出的旋转驱动力在用与膨胀机另外设置的驱动源的动力驱动旋转机械时作为补充驱动源的动力的辅助动力使用。在将由动力传递轴取出的旋转驱动力向驱动源传递的动力传递路径中，设有离合器机构及变速器。

Description

动力产生装置

技术领域

本发明涉及将由热机产生的动力取出到该热机的外部、作为补充与该热机另外设置的驱动源的动力的辅助动力使用的动力产生装置。

背景技术

在热机中，外燃机为使水或氨、戊烷、氟利昂、替代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）通过兰肯循环等热力学循环膨胀或冷凝由此将热变换为动力（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，膨胀机收存在从外部气密状地隔离的壳体的内部。由该膨胀机得到的旋转驱动力经由轴被取出到收容有膨胀机的壳体外，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，公开了一种流体机械，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，其特征在于，将上述泵机构容量可变地构成。

此外，在日本·特开2005－30386号中，公开了一种流体机械，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，它们共用旋转轴。

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到1个壳体内的结构。

可是，在上述各先行文献的装置（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件是必要不可或缺的。

这里，如日本·特开2009－185772号、及日本·特开2005－30386号的图1的记载例那样，在将膨胀机、和发电机或泵等旋转机械一起收容到1个壳体内的情况下，有能够不需要将膨胀机与旋转机械连接的轴的轴密封件的情况。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，容易带来动力产生装置及使用它的发电设备的初始成本上升。

另一方面，如日本·特开2005－30386号的图19及图20的记载例那样，在用于动力传递的旋转轴将壳体贯通而突出到外部那样的情况下，特别在将不宜向大气中释放那样的低沸点介质用于动作介质的二元发电等中，轴的密封件是重要的。在该设备中，在旋转机（马达9）与膨胀机之间设有轴密封件，采用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件，也难以可靠地防止动作介质的泄漏，此外需要麻烦的轴密封件的维护。此外，容易带来动力产生装置及使用它的发电设备的运行成本上升。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，目的是提供一种动力产生装置，所述动力产生装置即使不将热机和旋转机一起收容到一个壳体内、或在传递动力的轴上采用轴密封机构，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效率良好地向收容有膨胀机的壳体的外部传递，将旋转驱动力向用与热机另外设置的驱动源的动力驱动的旋转机械传送，作为补充该驱动源的动力的辅助动力使用。

为了达到上述目的，本发明的动力产生装置采用以下的技术手段。

即，本发明的动力产生装置由以下部分构成：膨胀机；壳体，收存上述膨胀机，上述壳体在由其隔壁包围的内部收容有上述膨胀机的驱动部；动力传递轴，将由上述膨胀机产生的旋转驱动力向上述壳体的外部取出，上述动力传递轴中间隔着上述隔壁而被分割为上述膨胀机的壳体内的部分和上述膨胀机的壳体外的部分，并且为了将上述膨胀机的旋转驱动力向上述壳体的外部传递而具备磁耦合器；驱动源，与上述膨胀机另外地设置，由上述动力传递轴取出的旋转驱动力在用上述驱动源的动力驱动旋转机械时作为补充上述驱动源的动力的辅助动力使用；离合器机构，设在将由上述动力传递轴取出的旋转驱动力向上述驱动源传递的动力传递路径中，控制上述旋转驱动力的传递状态；变速器，设在上述动力传递路径中，将上述动力传递轴的旋转速度变速并传递。

在上述动力产生装置中，也可以是，在上述动力传递路径中，设有使用上述旋转驱动力进行发电的发电机。

在上述动力产生装置中，也可以是，在上述壳体的内部设有发电机，所述发电机使用经由上述膨胀机的驱动部取出的旋转驱动力进行发电，并且将上述膨胀机产生的动力向上述动力传递轴传递。

此外，本发明的动力产生装置，是驱动将气体压缩为高压的压缩机的装置，由以下部分构成：热机，上述热机具备通过从热源供给的热量使液体的动作介质气化的蒸发器、使由上述蒸发器气化的动作流体膨胀而产生旋转驱动力的膨胀机、使由上述膨胀机膨胀后的动作流体冷凝而变化为液体的动作介质的冷凝器、和将液体的动作介质向蒸发器压送的介质循环泵；壳体，收存上述膨胀机，上述壳体在由其隔壁包围的内部收容有上述膨胀机的驱动部；动力传递轴，将由上述膨胀机产生的旋转驱动力向上述壳体的外部取出，上述动力传递轴中间隔着上述隔壁而被分割为上述膨胀机的壳体内的部分和上述膨胀机的壳体外的部分，并且为了将上述膨胀机的旋转驱动力向上述壳体的外部传递而具备磁耦合器；驱动源，与上述膨胀机另外地设置，由上述动力传递轴取出的旋转驱动力在用上述驱动源的动力驱动上述压缩机时作为补充上述驱动源的动力的辅助动力使用；这里，向上述蒸发器中，作为使液体的动作介质气化的热源，而供给由上述压缩机绝热压缩的气体具有的热量。

也可以是，上述动力产生装置驱动具备两个以上的压缩机的多级压缩机；从上述多级压缩机的各压缩机吐出的高压的气体被作为使上述热机内的动作介质气化的热源向上述蒸发器供给。

根据本发明的动力产生装置，即使在传递动力的轴上不采用轴密封机构，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有膨胀机的壳体的外部效率良好地传递，能够向用与膨胀机另外设置的驱动源的动力驱动的旋转机械传送旋转驱动力、作为补充该驱动源的动力的辅助动力使用。也不需要在一个壳体内一起收容膨胀机和驱动源。此外，由于设有离合器机构及变速器，所以在需要辅助动力的附加时，能够以适当的转速将由膨胀机产生的旋转驱动力作为辅助动力向驱动源给予。

附图说明

图1是表示第1实施方式的动力产生装置的图。

图2是表示第2实施方式的动力产生装置的图。

图3是表示第3实施方式的动力产生装置的图。

图4是表示第4实施方式的动力产生装置的图。

图5是表示第5实施方式的动力产生装置的图。

图6是表示第6实施方式的动力产生装置的图。

图7是表示第7实施方式的动力产生装置的图。

图8是表示从膨胀机向马达的动力传递的状况的图。

具体实施方式

［第1实施方式］

以下，基于附图说明有关本发明的动力产生装置1的第1实施方式。

如图1所示，第1实施方式的动力产生装置1是具有热机4和动力传递轴6的结构，所述热机4具备具有通过动作介质T的蒸汽的膨胀旋转驱动的驱动部2（在本实施方式中是螺杆转子2）的膨胀机3，所述动力传递轴6将由该膨胀机3产生的旋转驱动力向收容有膨胀机3的壳体5的外部取出。该壳体5在由其隔壁7包围的内部收容有膨胀机3的驱动部2。动力传递轴6中间隔着隔壁7而被分割为位于壳体5内的驱动轴8和位于壳体5外的从动轴9。此外，在分割后的动力传递轴6、即驱动轴8和从动轴9上，为了将膨胀机3的旋转驱动力向壳体5的外部传递而设有磁耦合器10。这样，在动力产生装置1中，通过由驱动轴8及从动轴9构成的动力传递轴6和磁耦合器10构成，通过动力传递轴6将旋转驱动力向壳体5的外部传递。成为将该传递到外部的旋转驱动力向与热机4另外设置的旋转机械11传送、作为该旋转机械11的辅助动力使用的结构。

另外，在第1实施方式中，作为热机4而例示了二元循环。虽说如此，作为热机4，只要是将热变换为动力的发动机，怎样的发动机都包括。在利用二元循环那样的兰肯循环的发动机以外，也包括例如蒸汽机、汽轮机、斯特林循环那样的外燃机、或者燃气轮机那样的内燃机。

如图1所示，二元循环装备在循环流路上，所述循环流路将使液体的动作流体T蒸发的蒸发器13、使由该蒸发器13蒸发的动作流体T的蒸汽膨胀而使驱动部2（例如后述的螺杆转子2）旋转驱动的膨胀机3、使由该膨胀机3膨胀的动作流体T的蒸汽冷凝而变化为液体的动作流体T的冷凝器12、和通过将由该冷凝器12冷凝的液体的动作流体T向蒸发器13压送而使动作流体T循环的介质循环泵14以闭环状连接而成。

膨胀机3具有利用膨胀的前后的蒸汽的压力差旋转驱动的螺杆转子2（驱动部2）。螺杆转子2以驱动轴8为中心旋转自如，能够将产生的旋转驱动力经由驱动轴8向连接在该驱动轴8上的磁耦合器10传递。

在膨胀机3的螺杆转子（驱动部）2的周围设有壳体5（隔壁7），能够通过该壳体5将内部与外部气密地隔离。在该气密地隔离的壳体5的内部，与螺杆转子2一起收容有在二元循环中使用的低沸点介质的动作流体T。

在将由上述膨胀机的螺杆转子产生的旋转驱动力向用与设有该膨胀机的热机（上述二元循环等）另外设置的驱动源的动力驱动的旋转机械传递而在驱动该旋转机械的辅助动力中使用的情况下，通常必须在膨胀机与旋转机械之间设置能够将由膨胀机产生的旋转驱动力向旋转机械传递的动力传递机构。

以往，在作为这样的动力传递机构而采用以将膨胀机的壳体的内外贯通的方式设置的旋转轴的情况下，抑制动作流体从该旋转轴与壳体之间泄漏的轴密封件的设置为必要不可或缺的。如果设置这样的轴密封件，则装置的维护变得麻烦，带来运行成本的上升，还有可能有收容的动作流体的漏出，所以并不好。为了解决该问题，以往还采取了将膨胀机与旋转机械一起收容到一个壳体内而防止动作流体的漏出的措施。如果这样将膨胀机和旋转机械一起收容到一个壳体中，则有不需要两者间的轴密封件的情况，但能够作为旋转机械使用的范围非常有限，带来初始成本的上升，或不能使用通用品，所以并不好。

所以，在本发明的动力产生装置1中，做成了具有经由隔壁7将膨胀机3的旋转驱动力向壳体5外传递的磁耦合器10的结构。即，动力产生装置1为了能够在膨胀机3与旋转机械11之间传递旋转驱动力，而具备动力传递轴6和磁耦合器10，所述动力传递轴6中间隔着隔壁7而被分割为驱动轴8和从动轴9，所述磁耦合器10将再经由隔壁7被分为壳体5内的部分和壳体5外的部分的这两个轴磁连结，该动力产生装置1具备具有这些动力传递轴6和磁耦合器10的动力传递路径15。并且，将经由磁耦合器10取出的旋转驱动力向用与上述热机4（二元循环）另外设置的驱动源16的动力驱动的旋转机械11传送，在用于驱动该旋转机械11的辅助动力中使用。

此外，在被传递经由磁耦合器10取出的旋转驱动力的动力传递路径15中，设有将动力传递轴6的旋转速度变速并将辅助动力向下游侧传递的变速器17、和控制辅助动力向旋转机械11的传递状态的离合器机构18。

接着，对构成动力产生装置1的磁耦合器10、动力传递轴6、变速器17、离合器机构18、以及使用由该膨胀机3产生的辅助动力的旋转机械11进行说明。

如图1所示，作为动力传递轴6之一的驱动轴8是沿着膨胀机3的螺杆转子2的旋转轴心配备的旋转轴。驱动轴8的一端（图1的左侧）连结在作为膨胀机3的驱动部2的螺杆转子2上，另一端（图1的右侧）延伸到隔壁7的附近，在该另一端侧的前端上设有安装着驱动侧磁铁的磁耦合器10的外筒体20。

另一方面，作为动力传递轴6之一的从动轴9是沿着与驱动轴8同轴的方向配备的可旋转的轴。从动轴9的一端（图1的左侧）朝向膨胀机3侧延伸，在该一端上设有安装着从动侧磁铁的内插体22，另一端（图1的右侧）连接在后述的旋转机械11上。

磁耦合器10由设在驱动轴8上的外筒体20、和设在从动轴9上的内插体22构成。外筒体20是朝向旋转机械11侧（与螺杆转子2侧相反侧）开口的有底圆筒状的部件，由非磁性体形成。在外筒体20上，以同轴状连结着驱动轴8，此外，在其形成为圆筒状的部分上，相互对置地设有在周向上离开而配备的两个驱动侧磁铁。

内插体22是圆柱体，与外筒体20同样由非磁性体形成。内插体22能够松动嵌插在外筒体20的内侧，在内插体22的外周面（插入到外筒体20的内侧的部分的外周面）上安装着与驱动侧磁铁对应的数量的从动侧磁铁。

这些驱动侧磁铁和从动侧磁铁相互使不同的磁极面对而配备，在两磁铁之间透过隔壁7而引起磁引力，能够将驱动轴8的旋转驱动力向从动轴9传递。

另外，驱动侧磁铁及从动侧磁铁在图例中是钕磁铁或钐钴磁体那样的永久磁铁，但也可以使用电磁铁。

将经由磁耦合器10被取出到壳体5的外部的旋转驱动力向上述从动轴9传递，能够经由该从动轴9向变速器17传递旋转驱动力。该变速器17将输入侧（从动轴9）的旋转速度变速为最适合于旋转机械11的旋转速度并向输出侧（从动轴9）传递旋转驱动力。此外，在从动轴9上连接着旋转机械11的旋转轴（后述的泵驱动轴23）。这样将由变速器17变速后的旋转驱动力作为旋转机械11的辅助动力向下游侧传递。在该变速器17中可以利用使用了齿轮或带等的机构。此外，在变速器17中，可以使用将输出侧的轴的转速相对于输入侧的轴的转速减速的结构、增速的结构、设为等速的结构等。

离合器机构18控制向旋转机械11的辅助动力的传递状态，设在动力传递路径15上的变速器17的输出侧（从动轴9），能够将对于旋转机械11的旋转驱动力的传递切断/连接。该离合器机构18具有相互面对而配备的一对离合器板（图示略）、和接触分离自如地操作这一对离合器板的操作杠杆24。并且，通过使用操作杠杆24使离合器板彼此以面状态接触或离开，能够将对于旋转机械11的旋转驱动力的传递切断。另外，离合器机构18可以优选地使用在控制传递状态时能够任意地产生打滑状态的摩擦离合器，此外，也可以是杠杆操作以外的电磁操作或流体压力操作的结构。

旋转机械11用与上述热机4（二元循环）另外设置的驱动源16的动力驱动，在用驱动源16的动力使装置内部的部件旋转而动作的泵或压缩机等那样的流体机械、或者汽车或船舶那样使用发动机（驱动源16）的机械中，可以举出使用发动机（驱动源16）的旋转驱动力旋转的部件。此外，在这样的旋转机械11中，例如也可以使用将汽油发动机或柴油发动机作为驱动源16进行发电的发电机25等。进而，在旋转机械11的驱动源16中，不仅是利用内燃机的汽油发动机或柴油发动机，也可以使用电动马达等。

可是，本发明的动力产生装置1可以根据从热机4的膨胀机3到旋转机械11的旋转转子的动力传递路径15怎样排列、此外是否附带有发电机25来考虑以后的第1实施方式～第6实施方式所示那样的各种各样的实施方式。

如图1所示，第1实施方式的动力产生装置1具有动力传递路径15，所述动力传递路径15将经由磁耦合器10取出到壳体5的外部的旋转驱动力经由动力传递轴6的从动轴9向旋转机械11传送。并且，在该动力传递路径15上，从磁耦合器10起依次排列有变速器17、离合器机构18、驱动源16，为经由驱动源16的旋转驱动力最后被向泵转子26输出的结构。即，该第1实施方式的动力产生装置表示在从膨胀机3到泵转子26的动力传递路径15上存在作为驱动源16的电动马达、没有附带发电机25的装置的例子。

在上述动力产生装置1中，经由磁耦合器10被取出到壳体5的外部的旋转驱动力经由连结在磁耦合器10上的从动轴9最先被传递给变速器17。并且，在由变速器17变速为最适合于驱动旋转机械11的旋转速度后，将变速后的旋转驱动力经由离合器向旋转机械11的驱动源16传递（输入）。本实施方式的旋转机械11为将驱动源16的动力经由泵驱动轴23向泵转子26传递、通过将该泵转子26旋转驱动而动作（吸引或吐出）的泵。

并且，如上述那样由变速器17变速后的旋转驱动力与驱动源16自身的旋转驱动力一起被直接输入给该泵驱动轴23，在泵驱动轴23中，通过被传递将经由磁耦合器10取出到壳体5的外部的旋转驱动力和由驱动源16产生的动力加在一起的动力，能够同时利用产生源不同的两个旋转驱动力驱动泵。

换言之，第1实施方式的动力产生装置1也可以说是将经由磁耦合器10取出到壳体5的外部的旋转驱动力用于用电动马达的动力驱动泵时的辅助动力的例子。如果使用这样的动力产生装置1，则能够将经由磁耦合器10取出到壳体5的外部的旋转驱动力作为辅助动力使用，对于作为驱动源16的电动马达的耗电的削减有效。此外，在代替电动马达而使用汽油发动机作为驱动源16的情况下，对于燃料费改善有效果。

［第2实施方式］

另外，上述第1实施方式是在动力传递路径15上依次排列有磁耦合器10、变速器17、离合器机构18、驱动源16、泵转子26的结构，但也可以将驱动源16和泵转子26的排列在动力传递路径15上替换而配置。

即，如图2所示，第2实施方式的动力产生装置1表示在泵转子26的泵驱动轴23的两端上分开连接着变速器17和作为驱动源16的电动马达、没有附带发电机25的装置的例子。

如果使用这样的动力产生装置1，也能够使用经由磁耦合器10取出到壳体5的外部的旋转驱动力作为辅助动力，对于驱动源16的耗电的削减及燃料费改善有效果。

［第3实施方式］［第4实施方式］

另外，上述第1实施方式及第2实施方式是没有附带发电机25的动力产生装置1的例子，而以下所示的第3实施方式～第6实施方式是附带有发电机25的动力产生装置1的例子。

即，如图3所示，在第3实施方式的动力产生装置1中，在比变速器17靠旋转机械11侧的动力传递路径15上设有发电机25。并且，使用经由磁耦合器10取出到壳体5的外部的旋转驱动力首先使发电机25旋转而进行发电，将在发电中剩下的剩余的旋转驱动力向旋转机械11传送，将该剩余的旋转驱动力作为补充驱动源16的动力的辅助动力。

如果使用这样的动力产生装置1，则对于利用二元循环（热机4）进行发电的发电循环，能够使用没有在该发电循环的发电中使用的旋转驱动力作为补充旋转机械11的驱动源16的动力的辅助动力，对于驱动源16的耗电的削减及燃料费改善有效果。

另一方面，如果将图3所示的第3实施方式的驱动源16和泵转子26的排列在动力传递路径15上替换而配置，则为图4所示的第4实施方式的动力产生装置1。

另外，在第4实施方式的动力产生装置1中，采用带有发电功能的马达27，所述带有发电功能的马达27兼使用作为旋转机械11的驱动源16的电动马达和发电机25。这样的带有发电功能的马达27当为了将泵转子26旋转驱动而动力不足时作为电动马达动作，但当动力剩余时作为发电机25动作。

即使使用这样的动力产生装置1，也对于利用二元循环（热机4）进行发电的发电循环，能够使用没有在该发电循环的发电中使用的旋转驱动力作为补充旋转机械11的驱动源16的动力的辅助动力，对于驱动源16的耗电的削减及燃料费改善能够发挥效果。

［第5实施方式］［第6实施方式］

另外，在上述第3实施方式及第4实施方式中，发电机25设在膨胀机3的壳体5外，但也可以如以下的第5实施方式及第6实施方式那样将发电机25设在膨胀机3的壳体5内。

例如，如图5及图6所示，也可以在膨胀机3的驱动部2（螺杆转子2）与磁耦合器10的外筒体20之间的动力传递路径15上（驱动轴8上）设置发电机25进行发电，将没有在发电中使用的旋转驱动力取出到壳体5的外部而用于驱动旋转机械11的辅助动力。

即使使用这样的动力产生装置1，也能够使用没有在发电循环的发电中使用的旋转驱动力作为补充旋转机械11的驱动源16的动力的辅助动力，对于驱动源16的耗电的削减及燃料费改善能够发挥效果。

［第7实施方式］

作为本发明的动力产生装置1驱动的对象的旋转机械11在许多情况下随着旋转作业而产生大量的热。

例如，在旋转机械11为将空气等气体V压缩为高压的气体压缩机50的情况下，通过绝热压缩而生成高温、具有非常多的热量的高压的气体V。此时，将生成的高压的气体V通过冷却器54等冷却装置根据使用目的冷却到需要的温度。即，由气体压缩机50即旋转机械11产生的热量总是被废弃。

所以，在本发明中，通过将由旋转机械11生成的热向动力产生装置1导入，进行有效的热的再利用。

基于附图对本发明的动力产生装置1的第7实施方式（旋转机械11的热的再利用）进行说明。

如图7所示，有关第7实施方式的动力产生装置1的结构在以下的方面与第1实施方式的装置（参照图1）大致相同。

即，第7实施方式的动力产生装置1、换言之第7实施方式的热机4使用利用二元循环的发动机。

具体而言，热机4具备通过从热源供给的热量使液体的动作流体T（动作介质）蒸发的蒸发器13、使由该蒸发器13蒸发的动作流体T的蒸汽膨胀而使驱动部2旋转驱动的膨胀机3、使由该膨胀机3膨胀后的动作流体T的蒸汽冷凝而变化为液体的动作流体T的冷凝器12、和通过将由该冷凝器12冷凝的液体的动作流体T向蒸发器13压送而使动作流体T循环的介质循环泵14。

这些蒸发器13、膨胀机3、冷凝器12、介质循环泵14通过使动作流体T（低沸点的有机介质，例如替代氟利昂（R245fa）等）循环的闭环状的循环配管55依次连接。

进而，构成膨胀机3的驱动部2（螺杆转子）以密闭状态收容在热机4内，在将驱动部2旋转而产生的旋转驱动力向热机4的外部取出的动力传递轴6上设有磁耦合器10。该结构也与第1实施方式大致相同。做成经由该磁耦合器10将由膨胀机3产生的旋转驱动力向热机4的外部传递并向旋转机械11传送、作为该旋转机械11的辅助动力利用的结构这一点也相同。

除此以外，在第7实施方式的膨胀机3与旋转机械11之间、设有将动力传递轴6的旋转速度变速并将辅助动力向下游侧传递的变速器17、和控制向旋转机械11的动力的传递状态的离合器机构18这一点也相同。

另一方面，有关第7实施方式的动力产生装置1的结构在以下的方面与第1实施方式较大地不同。

首先，作为是动力产生装置1的对象的旋转机械11，采用将供给的气体V压缩为高压的“气体压缩机”。

气体压缩机50从外部导入气体V（例如30℃左右），将导入的气体V通过气体压缩机50内的压缩机构（转子）51、52的旋转进行绝热压缩，成为高压的气体V。此时，生成的气体V被升温（例如180℃左右）而具有大量的热。

第7实施方式的气体压缩机50是具备轴串联地连接的多个压缩机构（第一级压缩机构51、第二级压缩机构52）、和驱动该多个压缩机构的马达53、并且不使用润滑油的无油式的多级气体压缩机。产生驱动力的马达53是电动马达。但是，作为马达53也可以使用由液压泵驱动的液压马达。

在这样的气体压缩机50中，从外部导入的气体V被第一级压缩机构压缩而成为高压的气体V，首先向辅助动力产生装置1中具备的第1蒸发器56（详细情况后述）的一次侧流入。流通过第1蒸发器56的气体V被送到第二级压缩机构中，进一步被压缩而成为高压的气体V。生成的高压的气体V向辅助动力产生装置1中具备的第2蒸发器57（详细情况后述）的一次侧流入，流通过第2蒸发器57的气体V通过冷却器54等冷却装置根据使用目的而冷却到需要的温度。

以上所述的气体压缩机50（旋转机械11）仅通过马达53也能够工作。本实施方式的膨胀机3附加地安装在该气体压缩机50上，对气体压缩机50进行动力辅助。

另一方面，作为第7实施方式的热机4自身，在以下的方面与第1实施方式不同。

即，热机4具有并列配备的第1蒸发器56、第2蒸发器57。即，蒸发器13在介质循环泵14的下游侧具备两个以上。

在第1蒸发器56、第2蒸发器57的入侧，分别连接着从连接在介质循环泵14的下游侧的循环配管并列地分支的配管。从第1蒸发器56、第2蒸发器57的出侧延伸的配管分别连接在膨胀机3的上游侧的循环配管55上。

在第1蒸发器56中，利用由第一级压缩机构生成的高压的气体V的热量（热交换）而使液体的动作流体T气化，生成蒸汽的动作流体T。此外，在第2蒸发器中，与第1蒸发器56同样，利用由第二级压缩机构52生成的高压的气体V的热量（热交换）而使液体的动作流体T气化，生成蒸汽的动作流体T。这样生成的蒸汽的动作流体T通过连接在第1蒸发器56及第2蒸发器57的出侧的循环配管55被向膨胀机3输送。

在膨胀机3中，由第1蒸发器56及第2蒸发器57生成的动作流体T的蒸汽膨胀，利用膨胀前后的动作流体T的压力差，驱动部2旋转驱动。

由膨胀机3产生的旋转驱动力经由磁耦合器10被取出到热机4的外部，被向变速器17（减速器）传递。在变速器17中，在变速为最适合于驱动气体压缩机50的旋转速度后，变速后的旋转驱动力经由离合器机构18被向气体压缩机50的马达53传递。

通过这样，能够不将由气体压缩机50生成的高压气体V的热量废弃而再利用，能够将由膨胀机3的驱动部2产生的旋转驱动力作为气体压缩机50具备的马达53的辅助动力利用，能够实现能量效率良好的气体压缩机50。

另外，在膨胀机3中膨胀后的动作流体T的动作等与第1实施方式大致相同，所以省略说明。

那么，在第7实施方式的说明中，叙述了将气体压缩机50的压缩机构51、52轴串联地连接，但在具体的连接方法中，可以如图8所示那样采用其他形态（非轴串联）。

例如，如图8（a）所示那样，也可以采用在辅助动力产生装置的膨胀机3的输出轴上连接着变速器17和离合器机构18、在离合器机构18的输出轴上连接着气体压缩机50的马达53的结构。在马达53的驱动轴上连接着大齿轮58。在该大齿轮58上啮合着两个小齿轮59，将大齿轮58的旋转驱动力传递给各小齿轮59。两个小齿轮59夹着大齿轮58而配置，分别连接在第一级压缩机构51、第二级压缩机构52的驱动轴上。

由此，将由膨胀机3产生的旋转驱动力与马达53的旋转驱动力一起传递给大齿轮，通过啮合在该大齿轮58上的小齿轮59传递给第一级压缩机构51及第二级压缩机构52。

此外，如图8（b）所示那样，也可以采用在辅助动力产生装置的膨胀机3的输出轴上连接着小齿轮（第1小齿轮60）、该第1小齿轮60啮合在大齿轮58上那样的结构。该大齿轮58连接在马达53的驱动轴上。

在安装在马达53的驱动轴上的大齿轮58上，啮合着别的小齿轮（第2小齿轮61），该第2小齿轮61连接在第一级压缩机构51的驱动轴上。进而，在大齿轮58上啮合着别的小齿轮（第3小齿轮62），该第3小齿轮62连接在第二级压缩机构52的驱动轴上。

由此，能够将由膨胀机3产生的旋转驱动力向被传递来自马达53的驱动力的大齿轮58传递，经由该大齿轮58向啮合的小齿轮59传递，向第一级压缩机构51及第二级压缩机构52传递。

另外，此次公开的实施方式在全部的方面是例示，不应被认为是限制性的。本发明的范围不是由上述说明、而是由权利要求书表示，意味着包含与权利要求书等价的意义及范围内的全部变更。例如，虽然在上述实施方式中没有特别记载，但在能够将机构膨胀机的旋转速度原样输入给旋转机械的情况下，在从膨胀机到旋转机械的动力传递路径上也可以不设置变速器。此外，磁耦合器的驱动侧磁铁及从动侧磁铁各自的磁铁的数量也并不限于两个，也可以是其以上。此外，在此次公开的实施方式中没有明示地公开的事项、例如运转条件及作业条件、各种参数、构成物的尺寸、重量、体积等不脱离本领域的技术人员通常实施的范围，采用只要是通常的本领域的技术人员就能够容易地设想的值。

Claims

1.一种动力产生装置，其特征在于，

由以下部分构成：

膨胀机；

壳体，收存上述膨胀机，上述壳体在由其隔壁包围的内部收容有上述膨胀机的驱动部；

动力传递轴，将由上述膨胀机产生的旋转驱动力向上述壳体的外部取出，上述动力传递轴中间隔着上述隔壁而被分割为上述膨胀机的壳体内的部分和上述膨胀机的壳体外的部分，并且为了将上述膨胀机的旋转驱动力向上述壳体的外部传递而具备磁耦合器；

驱动源，与上述膨胀机另外地设置，由上述动力传递轴取出的旋转驱动力在用上述驱动源的动力驱动旋转机械时作为补充上述驱动源的动力的辅助动力使用；

离合器机构，设在将由上述动力传递轴取出的旋转驱动力向上述驱动源传递的动力传递路径中，控制上述旋转驱动力的传递状态；

变速器，设在上述动力传递路径中，将上述动力传递轴的旋转速度变速并传递。

2.如权利要求1所述的动力产生装置，其特征在于，在上述动力传递路径中，设有使用上述旋转驱动力进行发电的发电机。

3.如权利要求1所述的动力产生装置，其特征在于，在上述壳体的内部设有发电机，所述发电机使用经由上述膨胀机的驱动部取出的旋转驱动力进行发电，并且将上述膨胀机产生的动力向上述动力传递轴传递。

4.一种动力产生装置，驱动将气体压缩为高压的压缩机，其特征在于，

由以下部分构成：

热机，上述热机具备通过从热源供给的热量使液体的动作介质气化的蒸发器、使由上述蒸发器气化的动作流体膨胀而产生旋转驱动力的膨胀机、使由上述膨胀机膨胀后的动作流体冷凝而变化为液体的动作介质的冷凝器、和将液体的动作介质向蒸发器压送的介质循环泵；

驱动源，与上述膨胀机另外地设置，由上述动力传递轴取出的旋转驱动力在用上述驱动源的动力驱动上述压缩机时作为补充上述驱动源的动力的辅助动力使用；

这里，向上述蒸发器中，作为使液体的动作介质气化的热源，而供给由上述压缩机绝热压缩的气体具有的热量。

5.如权利要求4所述的动力产生装置，其特征在于，

上述动力产生装置驱动具备两个以上的压缩机的多级压缩机；

从上述多级压缩机的各压缩机吐出的高压的气体被作为使上述热机内的动作介质气化的热源向上述蒸发器供给。