CN103850734B - 旋转机驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转机驱动系统。旋转机驱动系统具备：第1热源热交换器，接纳第1加热介质，使液态的动作介质气化；第1膨胀机，连接在旋转轴上，通过由第1热源热交换器气化的动作介质膨胀，使旋转轴旋转；旋转机，具有设在旋转轴上的转子部；第2热源热交换器，接纳第2加热介质，使液态的动作介质气化；第2膨胀机，连接在旋转轴上，通过第2加热介质膨胀，使旋转轴旋转；冷凝器，使在第1膨胀机中使用过的动作介质及在第2膨胀机中使用过的动作介质冷凝。

Description

旋转机驱动系统

技术领域

本发明涉及旋转机驱动系统。

背景技术

以往，已知有例如如在日本·特开2004－339965号中公开那样将来自工厂等的各种的设备的排热回收、利用该回收的排热的能量驱动旋转机的旋转机驱动系统。在该公报中公开的旋转机驱动系统具备动作介质循环的循环回路、和作为旋转机的发电机。在循环回路中，串联连接着利用排热使动作介质蒸发的蒸发器、使由蒸发器蒸发的动作介质膨胀的膨胀机、使由膨胀机膨胀后的动作介质冷凝的冷凝器、和将由冷凝器冷凝后的动作介质向上述蒸发器输送的泵。发电机通过动作介质在膨胀机内膨胀而被驱动。除此以外，还表示了利用100～150℃的排温水等比较低温度的热源生成高压蒸汽。

可是，在存在作为加热介质能够利用的多个热源的情况下，在上述先行技术中，需要设置与多个热源对应的多个旋转机驱动系统。结果，包括旋转机驱动系统的发电设备整体大型化。此外，费用也增大。

进而，在上述先行技术中，由于为在使动作介质蒸发的蒸发器中利用排热的结构，所以蒸发器中的蒸汽发生量依存于从外部导入的排温水量。因此，如果导入的排温水量（排热量）变动，则连结在膨胀机的驱动轴上的发电机（旋转机）的驱动量也受其影响。

发明内容

所以，本发明是鉴于上述以往技术而做出的，其目的在于使旋转机驱动系统小型化并降低成本。进而在于在热量输入量变动的情况下也抑制旋转机的驱动量的变动。

用来达到上述目的，本发明是一种旋转机驱动系统，具备：第1热源热交换器，接纳第1加热介质，使液态的动作介质气化；第1膨胀机，连接在旋转轴上，通过由上述第1热源热交换器气化的动作介质膨胀，使上述旋转轴旋转；旋转机，具有设在上述旋转轴上的转子部；第2热源热交换器，接纳第2加热介质，使液态的动作介质气化；第2膨胀机，连接在上述旋转轴上，通过上述第2加热介质膨胀，使上述旋转轴旋转；冷凝器系统，使在上述第1膨胀机中使用过的动作介质及在上述第2膨胀机中使用过的动作介质冷凝。

在本发明中，在第1热源热交换器中动作介质被第1加热介质加热而气化，由该第1热源热交换器气化后的动作介质通过第1膨胀机膨胀，使旋转轴旋转。另一方面，在第2热源热交换器中动作介质被第2加热介质加热而气化，由该第2热源热交换器气化后的动作介质通过第2膨胀机膨胀，使旋转轴旋转。这样，通过在使旋转机的转子部旋转的旋转轴上分别连接第1膨胀机和第2膨胀机，能够利用多个加热介质的热能而驱动旋转机。结果，能够使旋转机驱动系统小型化并降低费用。此外，由于在使旋转机的转子部旋转的旋转轴上分别连接着第1膨胀机和第2膨胀机，所以即使由第1加热介质带来的向动作介质的热量输入量变动，也通过由第2加热介质带来的向动作介质的热量输入量驱动旋转机，所以也能够抑制旋转机受到由第1加热介质带来的向动作介质的热量输入量的变动的影响而驱动量变动。在由第2加热介质带来的向动作介质的热量输入量变动的情况下，也能够抑制通过由第1加热介质带来的向动作介质的热量输入而驱动量变动。

在上述旋转机驱动系统中，也可以设有流量调整部，所述流量调整部调整向上述第1热源热交换器流入的上述动作介质的流量、和向上述第2热源热交换器流入的上述动作介质的流量。

这里，也可以是向上述第1热源热交换器流入的上述第1加热介质的热量比向上述第2热源热交换器流入的上述第2加热介质的热量大。在此情况下，上述流量调整部调整动作介质的流量，以使向上述第1热源热交换器流入的上述动作介质的流量比向上述第2热源热交换器流入的上述动作介质的流量多。

上述冷凝器系统也可以由冷凝器构成，所述冷凝器除了在上述第1膨胀机中使用过的动作介质以外，使在上述第2膨胀机中使用过的动作介质也冷凝。在该形态中，由于冷凝器为最小数量，所以能够使作为旋转机驱动系统的结构简单化。

此外，上述冷凝器系统也可以具备使在上述第1膨胀机中使用过的动作介质冷凝的第1冷凝器、和使在上述第2膨胀机中使用过的动作介质冷凝的第2冷凝器。在该形态中，能够将第1冷凝器及第2冷凝器分别根据向第1热源热交换器的热量输入量及向第2热源热交换器的热量输入量而单独设计。因此，能够实现作为旋转机驱动系统的最优化。

如以上说明，根据本发明，除了能够使旋转机驱动系统小型化以外，在热量输入量变动的情况下也能够抑制旋转机的驱动量的变动。

附图说明

图1是概略地表示有关本发明的第1实施方式的旋转机驱动系统的结构的图。

图2是概略地表示有关本发明的第2实施方式的旋转机驱动系统的结构的图。

图3是概略地表示有关本发明的第3实施方式的旋转机驱动系统的一部分的图。

图4是概略地表示有关本发明的第4实施方式的旋转机驱动系统的一部分的图。

图5是用来说明设在上述旋转机驱动系统中的磁耦合器的图。

图6是概略地表示有关本发明的第5实施方式的旋转机驱动系统的一部分的图。

图7是概略地表示有关本发明的第6实施方式的旋转机驱动系统的一部分的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对用来实施本发明的形态详细地说明。

（第1实施方式）

图1表示第1实施方式的旋转机驱动系统的结构。具体而言，该旋转机驱动系统具备作为动作介质循环的二元循环机构的循环回路10、作为旋转机的发电机20、和进行各种控制的控制部50。另外，沸点比水低的动作介质（例如，HFC245fa）在循环回路10内循环。

在循环回路10中，连接着使动作介质气化的第1热源热交换器11、使动作介质气化的第2热源热交换器12、使处于气体状态的动作介质膨胀的第1膨胀机13、使处于气体状态的动作介质膨胀的第2膨胀机14、使由第1膨胀机13及第2膨胀机14膨胀后的动作介质冷凝的冷凝器系统16、和将由冷凝器系统16冷凝后的动作介质向第1热源热交换器11输送的泵系统18。

在第1实施方式中，冷凝器系统16由1个冷凝器22构成，泵系统18为具备第1泵18a和第2泵18b的结构。

更具体地讲，在循环回路10中，包括第1回路10a、和连接在该第1回路10a上的第2回路10b。在第1回路10a中，设有第1热源热交换器11、第1膨胀机13、构成冷凝器系统16的冷凝器22、和构成泵系统18的第1泵18a及第2泵18b。在第2回路10b中，设有第2热源热交换器12和第2膨胀机14。第2回路10b的一端连接在第1回路10a中的第1膨胀机13与冷凝器22之间。第2回路10b的另一端连接在第1回路10a中的第1泵18a与第2泵18b之间。

第1热源热交换器11通过第1加热介质的热使液态的动作介质气化。第1热源热交换器11具有动作介质在其中流动的动作介质流路11a、和第1加热介质在其中流动的加热介质流路11b。加热介质流路11b连接在第1加热介质回路30上，第1加热介质在该加热介质流路11b中流动。在动作介质流路11a中流动的动作介质与在加热介质流路11b中流动的第1加热介质热交换而蒸发。

作为从第1加热介质回路30供给的第1加热介质，例如除了从坑井（蒸汽井）采取的蒸汽、从工厂等排出的蒸汽以外，还可以举出通过以太阳能为热源的集热器生成的蒸汽、从发动机、压缩机等的排热生成的蒸汽、从以生物物质或化石燃料为热源的锅炉生成的蒸汽等。向第1热源热交换器11导入的第1加热介质例如是105℃～250℃。

第1膨胀机13设在循环回路10中的第1热源热交换器11的下游侧，通过使由第1热源热交换器11蒸发的动作介质膨胀，从该动作介质将能量取出。在本实施方式中，作为第1膨胀机13而使用螺旋膨胀机。在螺旋膨胀机中，在形成在第1膨胀机13的壳体13a内的转子室（未图示）中收容有阴阳一对螺旋转子13b。在该螺旋膨胀机中，通过从形成在壳体13a上的吸气口供给到上述转子室中的动作介质的膨胀力，螺旋转子13b旋转。然后，通过在上述转子室内膨胀而压力下降后的动作介质被从形成在壳体13a上的排出口排出。螺旋转子13b连接在旋转轴23上。即，在第1膨胀机13的螺旋转子13b中的一方上连接着旋转轴23。如果通过动作介质在第1膨胀机13内膨胀而驱动螺旋转子13b，则旋转轴23旋转。另外，第1膨胀机13并不限定于螺旋膨胀机，也可以由涡轮型的膨胀机等其他膨胀机构成。

第2热源热交换器12通过第2加热介质的热使液态的动作介质气化。第2热源热交换器12具有动作介质在其中流动的动作介质流路12a、和第2加热介质在其中流动的加热介质流路12b。加热介质流路12b连接在第2加热介质回路35上，第2加热介质在该加热介质流路12b中流动。在动作介质流路12a中流动的动作介质与在加热介质流路12b中流动的第2加热介质热交换而蒸发。

作为从第2加热介质回路35供给的第2加热介质，例如可以举出温水等。向第2热源热交换器12导入的第2加热介质例如是80℃～100℃。即，第2加热介质的温度比第1加热介质的温度低。另外，第2加热介质也可以是与第1加热介质相同温度帯的例如水蒸汽等蒸汽。此外，第2加热介质也可以是比第1加热介质高温的热介质。例如，也可以第2加热介质是蒸汽，第1加热介质是温水。

第2膨胀机14设在循环回路10的第2回路10b中的第2热源热交换器12的下游侧，通过使由第2热源热交换器12蒸发的动作介质膨胀，从该动作介质取出能量。

在本实施方式中，作为第2膨胀机14而使用螺旋膨胀机。在螺旋膨胀机中，在形成于第2膨胀机14的壳体14a内的转子室（未图示）中收容有阴阳一对螺旋转子14b。在该螺旋膨胀机中，通过从形成在壳体14a上的吸气口供给到上述转子室中的动作介质的膨胀力，螺旋转子14b旋转。然后，通过在上述转子室内膨胀而压力下降后的动作介质被从形成在壳体14a上的排出口排出。螺旋转子14b连接在上述旋转轴23上。即，在第2膨胀机14的螺旋转子14b中的一方上连接着旋转轴23。如果通过动作介质在第2膨胀机14内膨胀而驱动螺旋转子14b，则旋转轴23旋转。另外，第2膨胀机14并不限定于螺旋膨胀机，也可以由涡轮型的膨胀机等其他膨胀机构成。

冷凝器系统16使从第1膨胀机13及第2膨胀机14排出的气态的动作介质冷凝而成为液态的动作介质。如上述那样，在第1实施方式中，冷凝器系统16由1个冷凝器22构成。

冷凝器22具有气态的动作介质在其中流动的动作介质流路22a、和冷却介质在其中流动的冷却介质流路22b。在第1膨胀机13中通过被用于驱动转子13b而膨胀的动作介质、和在第2膨胀机14中通过被用于驱动转子14b而膨胀的动作介质流入到动作介质流路22a中。

冷却介质流路22b连接在冷却介质回路40上，在该冷却介质回路40中，从外部供给的冷却介质流动。作为冷却介质，例如可以举出用冷却塔冷却的冷却水。在动作介质流路22a中流动的动作介质通过与在冷却介质流路22b中流动的冷却介质热交换而冷凝。

泵系统18用来在循环回路10内使动作介质循环，设在第1回路10a的冷凝器22的下游侧（第1热源热交换器11与冷凝器22之间）。如上述那样，泵系统18具备第1泵18a和第2泵18b。第1泵18a相对于第2泵18b配置在下游侧。因而，第2泵18b将由冷凝器22冷凝后的液态的动作介质吸引，将该动作介质加压而送出。第1泵18a将从第2泵18b吐出的动作介质的一部分吸引。然后，第1泵18a将吸引的动作介质加压到规定的压力并送出。将从第1泵18a吐出的液态的动作介质向第1热源热交换器11导入。从第2泵18b吐出的动作介质的剩余部向第2回路10b流入，被向第2热源热交换器12导入。另外，第2泵18b也可以设在第2回路10b中。

作为第1泵18a及第2泵18b，使用作为转子而具备叶轮的离心泵、或转子由一对齿轮构成的齿轮泵等。这些泵18a、18b能够以任意的转速驱动。

发电机20具有转子部20a，该转子部20a设在将第1膨胀机的螺旋转子13b中的一方与第2膨胀机14的螺旋转子14b中的一方连接的上述旋转轴23的中间部。如果通过动作介质在第1膨胀机13内膨胀而驱动螺旋转子13b，则旋转轴23旋转，此外，如果通过动作介质在第2膨胀机14内膨胀而驱动螺旋转子14b，则旋转轴23旋转。随之，转子部20a旋转。通过转子部20a随着旋转轴23的旋转而旋转，发电机20产生电力。在本实施方式中，作为发电机20，使用IPM发电机（永久磁铁同步发电机）。发电机20能够通过图略的变换器进行转速调整。控制部50向图略的变换器输出转速调整信号，以便调整发电机20的转速，以使发电机20的发电效率尽可能变高。另外，发电机20并不限定于IPM发电机，也可以是例如感应发电机等其他类型的发电机。

在第1回路10a中设有第1旁通通路25。在第1旁通通路25中设有由开闭阀构成的旁通阀25a，第1旁通通路25通过将旁通阀25a开放，动作介质在第1回路10a中绕过第1膨胀机13而流动。第1旁通通路25的一端部连接在第1回路10a中的第1热源热交换器11与第1膨胀机13之间的配管上，第1旁通通路25的另一端部连接在第1回路10a中的第1膨胀机13与冷凝器22之间的配管上。

在第2回路10b中设有第2旁通通路27。在第2旁通通路27中设有由开闭阀构成的旁通阀27a，第2旁通通路27通过将旁通阀27a开放，动作介质在第2回路10b中绕过第2膨胀机14而流动。第2旁通通路27的一端部连接在第2回路10b中的第2热源热交换器12与第2膨胀机14之间的配管上，第2旁通通路27的另一端部连接在第2回路10b中的第2膨胀机14与冷凝器22侧的端部之间的配管上。

在第1回路10a中，设有第1入侧压力传感器Ps1和第1背压传感器Pd1。第1入侧压力传感器Ps1设在构成第1回路10a的配管中的第1热源热交换器11与第1膨胀机13之间的配管上。第1背压传感器Pd1设在构成第1回路10a的配管中的第1膨胀机13与冷凝器22之间的配管上。

在第2回路10b中，设有第2入侧压力传感器Ps2和第1背压传感器Pd2。第2入侧压力传感器Ps2设在构成第2回路10b的配管中的第2热源热交换器12与第2膨胀机14之间的配管上。第1背压传感器Pd2设在构成第2回路10b的配管中的第2膨胀机14与冷凝器22侧的端部之间的配管上。

控制部50具备ROM、RAM、CPU等，通过执行存储在ROM中的程序而发挥规定的功能。在该控制部50的功能中，包括泵控制部51和开闭控制部52。

泵控制部51进行第1泵18a及第2泵18b的转速控制。第1泵18a及第2泵18b为受图略的变换器转速控制的结构，所以泵控制部51通过向变换器发送控制信号来进行第1泵18a及第2泵18b的转速控制。

在本实施方式中，向第1热源热交换器11流入的第1加热介质的温度比向第2热源热交换器12流入的第2加热介质的温度高，向第1热源热交换器流入的第1加热介质的热量比向第2热源热交换器流入的上述第2加热介质的热量大。因此，泵控制部51在通常运转时调整第1泵18a及第2泵18b的转速，以使与第2热源热交换器12相比更多的动作介质流到第1热源热交换器11中。即，泵控制部51被作为调整动作介质的流量以使向第1热源热交换器11流入的动作介质的流量比向第2热源热交换器12流入的动作介质的流量多的流量调整部例示。所谓通常运转，是指在第1热源热交换器11及第2热源热交换器12的哪个中、都以动作介质充分蒸发的程度导入了第1加热介质及第2加热介质时的运转。

另外，并不限定于将两泵18a、18b的转速分别调整的结构。例如也可以做成将两泵18a、18b的转速以相同的转速驱动的结构。

开闭控制部52当第1膨胀机13被动作介质驱动、而第2膨胀机14为没有被驱动的状态或接近于没有被驱动的状态的状态时，进行将第2旁通通路27的旁通阀27a开放的控制。另一方面，开闭控制部52当第2膨胀机14被动作介质驱动、而第1膨胀机13为没有被驱动的状态或接近于没有被驱动的状态的状态时，进行将第1旁通通路25的旁通阀25a开放的控制。通过将旁通阀25a、27a开放，成为能够使螺旋转子14b、13b空转的状态。由此，通过将液态的动作介质向一方的膨胀机14、13导入，防止另一方的膨胀机13、14的驱动负荷增大。

开闭控制部52如果接收到泵系统18的起动指令，则进行将旁通阀25a、27a开放的控制，然后，如果根据第1入侧压力传感器Ps1的检测值和第1背压传感器Pd1的检测值得到的压力差达到预先设定的阈值，则进行将第1旁通通路25的旁通阀25a关闭的控制，如果根据第2入侧压力传感器Ps2的检测值和第1背压传感器Pd2的检测值得到的压力差达到预先设定的阈值，则进行将第2旁通通路27的旁通阀27a关闭的控制。该压力差的阈值设定为能够判断出能够由热源热交换器11、12使动作介质充分蒸发、将膨胀机13、14驱动的状态那样的压力。

另外，旁通阀25a、27a的开闭控制并不限定于此。例如也可以是，将背压传感器Pd1、Pd2省略，开闭控制部52如果接收到泵系统18的起动指令，则进行将旁通阀25a、27a开放的控制，然后，如果第1入侧压力传感器Ps1的检测值达到预先设定的阈值，则将旁通阀25a关闭，如果第2入侧压力传感器Ps2的检测值达到预先设定的阈值，则进行将旁通阀27a关闭的控制。此外，也可以是，将入侧压力传感器Ps1、Ps2及背压传感器Pd1、Pd2省略，在接收到泵系统的起动指令后，如果经过预先设定的规定的时间，则进行将旁通阀25a、27a关闭的控制。

如以上说明，在本实施方式中，在第1热源热交换器11中将动作介质通过第1加热介质加热而气化，由该第1热源热交换器11气化后的动作介质通过第1膨胀机13膨胀，使旋转轴23旋转。另一方面，在第2热源热交换器12中将动作介质通过第2加热介质加热而气化，由该第2热源热交换器12气化后的动作介质通过第2膨胀机14膨胀，使旋转轴23旋转。这样，通过在使发电机20的转子部20a旋转的旋转轴23上分别连接第1膨胀机13和第2膨胀机14，能够仅在1个发电机20中利用多个加热介质的热能。结果，能够使旋转机驱动系统小型化并降低费用。

此外，由于在使发电机20的转子部20a旋转的旋转轴23上分别连接着第1膨胀机13和第2膨胀机14，所以即使由第1加热介质带来的向动作介质的热量输入量变动，也通过由第2加热介质带来的向动作介质的热量输入量驱动发电机20，所以也能够抑制发电机20受到其影响而驱动量变动。或者，即使由第2加热介质带来的向动作介质的热量输入量变动，也通过由第1加热介质带来的向动作介质的热量输入量驱动发电机20，所以也能够抑制发电机20受到其影响而驱动量变动。

此外，在第1实施方式中，泵控制部51调整动作介质的流量，以使向第1热源热交换器11流入的动作介质的流量比向第2热源热交换器12流入的动作介质的流量多。因此，更多的动作介质流到来自加热介质的热量输入量更大的第1热源热交换器11中。因而，能够更有效率地驱动发电机20。

此外，在第1实施方式中，冷凝器系统16由1个冷凝器22构成，除了在第1膨胀机13中使用过的动作介质以外，使在第2膨胀机14中使用过的动作介质也冷凝。因而，冷凝器22成为最小数量，所以能够使作为旋转机驱动系统的结构简单化。

（第2实施方式）

图2表示本发明的第2实施方式。另外，这里对与第1实施方式相同的构成元件赋予相同的附图标记，省略其详细的说明。

在第1实施方式旋转机驱动系统中，构成第2回路10b的配管连接在构成第1回路10a的配管上，在循环回路10内，动作介质在第1回路10a及第2回路10b间分流及合流。相对于此，在第2实施方式中，构成第2回路10b的配管没有连接在构成第1回路10a的配管上，第1回路10a及第2回路10b分别构成为独立的闭回路。在第1回路10a中循环的动作介质和在第2回路10b中循环的动作介质既可以是相同的动作介质，也可以是不同的动作介质。

第2实施方式的冷凝器系统16具备设在第1回路10a中的第1冷凝器43、和设在第2回路10b中的第2冷凝器44。在第1回路10a中，设有第1热源热交换器11、第1膨胀机13、第1冷凝器43和第1泵18a，在第2回路10b中，设有第2热源热交换器12、第2膨胀机14、第2冷凝器44和第2泵18b。

第1冷凝器43具有动作介质在其中流动的动作介质流路43a、和冷却介质在其中流动的冷却介质流路43b。在第1膨胀机13中通过被用于驱动转子13b而膨胀的动作介质流入到第1冷凝器43的动作介质流路43a中。

冷却介质流路43b连接在冷却介质回路40上，从外部供给的冷却介质流到该冷却介质回路40中。作为冷却介质，例如可以举出由冷却塔冷却后的冷却水。在动作介质流路43a中流动的动作介质通过与在冷却介质流路43b中流动的冷却介质热交换而冷凝。

第2冷凝器44具有动作介质在其中流动的动作介质流路44a、和冷却介质在其中流动的冷却介质流路44b。在第2膨胀机14中通过被用于驱动转子14b而膨胀的动作介质流入到第2冷凝器44的动作介质流路44a中。

冷却介质流路44b连接在冷却介质回路40上，从外部供给的冷却介质流到该冷却介质回路40中。在动作介质流路44a中流动的动作介质通过与在冷却介质流路44b中流动的冷却介质热交换而冷凝。另外，第2冷凝器44的冷却介质流路44b也可以连接在与连接在第1冷凝器43的冷却介质流路43b上的冷却介质回路40不同的冷却介质回路上。

在第1实施方式中，根据来自第1泵18a的动作介质的吐出流量与来自第2泵18b的动作介质的吐出流量的差，决定向第1热源热交换器11及第2热源热交换器12的各自的流入量。相对于此，在第2实施方式中，根据来自第1泵18a的动作介质的吐出流量决定向第1热源热交换器11的动作介质的流入量，根据来自第2泵18b的动作介质的吐出流量决定向第2热源热交换器12的动作介质的流入量。

泵控制部51在通常运转时调整第1泵18a及第2泵18b的转速，以使与第2热源热交换器12相比更多的动作介质流到第1热源热交换器11中。另外，也可以代替调整转速的结构，而选定第1泵18a及第2泵18b，以使第1泵18a的额定吐出量比第2泵18b的额定吐出量多。

开闭控制部52的控制动作与第1实施方式的开闭控制部52的控制动作相同。

在本实施方式中，可以将第1冷凝器43及第2冷凝器44分别根据向第1热源热交换器11的热量输入量及向第2热源热交换器12的热量输入量而分别设计。因此，能够实现作为旋转机驱动系统的最优化。

另外，在第1实施方式及第2实施方式中，也可以将第1旁通通路25、第2旁通通路27及开闭控制部52省略。其他结构、作用及效果省略其说明，但与上述第1实施方式是同样的。

（第3实施方式）

图3仅表示有关本发明的第3实施方式的旋转机驱动系统的一部分。另外，这里对与第1实施方式相同的构成元件赋予相同的附图标记，省略其详细的说明。

在第1实施方式中，旋转轴23由1根轴部件构成。相对于此，在该第3实施方式中，旋转轴23为被分割为第1轴部23a和第2轴部23b、并且具有将这些第1轴部23a及第2轴部23b以传递驱动力的方式结合的结合部23c的结构。

结合部23c由在第1轴部23a与第2轴部23b之间变换转速的增减速机构61构成。增减速机构61具有连接在第1轴部23a上的第1齿轮61a、和连接在第2轴部23b上并啮合在第1齿轮61a上的第2齿轮61b。在图例中，为第1齿轮61a的齿数比第2齿轮61b的齿数多的结构，但可以替代地采用其相反的结构。此外，在图例中，为在第1轴部23a上设置发电机20的结构，但可以替代地采用在第2轴部23b上设置发电机20的结构。

第1轴部23a在一端部连接在第1膨胀机13上。在第1轴部23a的另一端部上结合着第1齿轮61a。第2轴部23b在一端部连接在第2膨胀机14上。在第2轴部23b的另一端部上结合着第2齿轮61b。

在第3实施方式中，在第1膨胀机13的转速与第2膨胀机14的转速不同的情况下，能够容易地应对。即，在第1膨胀机13及第2膨胀机14由相互不同的形式的膨胀机构成那样的情况下，在额定转速不同的情况下，通过在第1轴部23a与第2轴部23b之间设置增减速机构61，能够容易地对应于两者的转速差。

另外，在第3实施方式中，也与第2实施方式同样，也可以做成第1回路10a和第2回路10b构成为独立的闭回路、冷凝器系统16具备第1冷凝器43和第2冷凝器44的结构。此外，第1旁通通路25、第2旁通通路27及开闭控制部52也可以省略。其他结构、作用及效果省略其说明，但与上述第1实施方式是同样的。

（第4实施方式）

图4仅表示有关本发明的第4实施方式的旋转机驱动系统的一部分。另外，这里对与第3实施方式相同的构成元件赋予相同的附图标记，省略其详细的说明。

在第3实施方式中，结合部23c由增减速机构61构成。相对于此，在第4实施方式中，结合部23c由将第1轴部23a与第2轴部23b磁结合的磁耦合器65构成。

也如图5所示，磁耦合器65具有设在第1轴部23a的另一端部上的外筒体65a、和设在第2轴部23b的另一端部上的内插体65b。外筒体65a形成为朝向第2轴部23b侧开口的有底筒状，由非磁性体构成。在外筒体65a中，在其形成为圆筒状的部分上，设有以相互对置的方式在周向上离开配置的多个驱动侧磁铁65c（参照图5）。

外筒体65a与螺旋转子13b一起收容在作为密闭体的壳体13a内。因而，第1轴部23a也收容在壳体13a的内部。第1轴部23a在壳体13a内受图略的轴承旋转自如地支承。通过该壳体13a，壳体13a的内部被从壳体13a外部气密地隔离。在壳体13a内部，还封入有在循环回路10中使用的动作介质。

内插体65b形成为圆柱状并插入在外筒体65a的内侧。内插体65b与外筒体65a同样由非磁性体构成。在内插体65b的外周面（向外筒体65a的内侧插入的部分的外周面）上安装着与驱动侧磁铁65c对应的数量的从动侧磁铁65d（参照图5）。这些驱动侧磁铁65c和从动侧磁铁65d使相互不同的磁极面对而配置，在两磁铁65c、65d之间，透过隔壁（构成壳体13a的壁部的一部分）13c而引起磁引力，能够将第1轴部23a的旋转驱动力向第2轴部23b传递。

在第4实施方式中，由于收容在壳体13a内的第1轴部23a在壳体13a内受轴承轴支承，所以能够防止润滑油、动作介质等流体经过该轴承泄漏到外部，并且能够通过磁耦合器65将第1轴部22a与第2轴部23b驱动连结。

另外，在第4实施方式中，没有做成第2轴部23b及内插体65b收容在密闭体内的结构，但也可以替代地做成将第2轴部23b及内插体65b也收容在密闭体内的结构。

此外，在第4实施方式中，做成了磁耦合器65的外筒体65a为驱动侧、内插体65b为从动侧的结构，但也可以替代地做成内插体65b为驱动侧、外筒体65a为从动侧的结构。

此外，在第4实施方式中，也与第2实施方式同样，也可以做成第1回路10a和第2回路10b构成为独立的闭回路、冷凝器系统16具备第1冷凝器43和第2冷凝器44的结构。此外，第1旁通通路25、第2旁通通路27及开闭控制部52也可以省略。

其他结构、作用及效果省略其说明，但与上述第2实施方式是同样的。

（第5实施方式）

图6仅表示有关本发明的第5实施方式的旋转机驱动系统的一部分。另外，这里对与第1实施方式相同的构成元件赋予相同的附图标记，省略其详细的说明。

在第5实施方式中，对于旋转轴23的轴承70，作为润滑剂而供给在冷凝器22中使用过的水。即，在冷却介质回路40中，冷凝器22的下游侧的流路连接在旋转轴23的轴承70上。因而，在冷凝器22的冷却介质流路22b中在动作介质的冷却中使用过的冷却介质也被作为轴承70的润滑剂利用。在图例中，表示了向配置在第2膨胀机14内的轴承70导入冷却介质的结构，但轴承70也可以不配置在第2膨胀机14内。

在第5实施方式中，不需要使用润滑油，在将润滑剂（水）丢弃时也不花费工夫。

另外，在第5实施方式中，也与第2实施方式同样，也可以做成第1回路10a和第2回路10b构成为独立的闭回路、冷凝器系统16具备第1冷凝器43和第2冷凝器44的结构。在此情况下，将在第1冷凝器43及第2冷凝器44的哪个中使用过的冷却介质向轴承70导入都可以。此外，第1旁通通路25、第2旁通通路27及开闭控制部52也可以省略。

其他结构、作用及效果省略其说明，但与上述第1实施方式是同样的。

（第6实施方式）

图7仅表示有关本发明的第6实施方式的旋转机驱动系统的一部分。另外，这里对与第1实施方式相同的构成元件赋予相同的附图标记，省略其详细的说明。

在第6实施方式中，在旋转轴23上连接着马达200的转子部。即，在第2膨胀机14的螺旋转子14b中，在连接在与第1膨胀机13相反侧（图7中的右侧）的端部上的轴部件、即作为旋转轴23的一部分的轴部件上，连接着马达200的转子部。马达200是作为旋转机例示的。马达200的轴201连接在压缩机90上，通过马达200的旋转而压缩机90驱动。其他结构与第1实施方式是同样的。在压缩机90的驱动时，将第1及第2膨胀机13、14的动力经由旋转轴23及连接在旋转轴23上的轴201向压缩机90传递。结果，与仅用马达200驱动压缩机90的情况相比能够降低马达200的耗电。

另外，在第6实施方式中，也与第2实施方式同样，也可以做成第1回路10a和第2回路10b构成为独立的闭回路、冷凝器系统16具备第1冷凝器43和第2冷凝器44的结构。此外，第1旁通通路25、第2旁通通路27及开闭控制部52也可以省略。

其他结构、作用及效果省略其说明，但与上述第1实施方式是同样的。

（其他实施方式）

另外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更、改良等。例如，在各实施方式中，第1热源热交换器11及第2热源热交换器12也可以做成具有将动作介质加热到饱和温度左右而使其蒸发的蒸发部、和使由该蒸发部加热到饱和温度左右的动作介质成为过热状态的过热部的结构。在此情况下，蒸发部和过热部也可以分别地构成，或者也可以一体地构成。在第5实施方式中，也可以利用由第1热源热交换器11或第2热源热交换器12从蒸汽冷凝的水作为旋转轴23的轴承70的润滑剂。在第6实施方式中，也可以在旋转轴23上设置压缩机90，将该压缩机90通过旋转机驱动系统直接驱动。

Claims (3)

1.一种旋转机驱动系统，其特征在于，具备：

第1热源热交换器，接纳第1加热介质，使液态的动作介质气化；

第1膨胀机，连接在旋转轴上，通过由上述第1热源热交换器气化的动作介质膨胀，使上述旋转轴旋转；

旋转机，具有设在上述旋转轴上的转子部；

第2热源热交换器，接纳第2加热介质，使液态的动作介质气化；

第2膨胀机，连接在上述旋转轴上，通过上述第2加热介质膨胀，使上述旋转轴旋转；

冷凝器系统，使在上述第1膨胀机中使用过的动作介质及在上述第2膨胀机中使用过的动作介质冷凝；

设有流量调整部，所述流量调整部调整向上述第1热源热交换器流入的上述动作介质的流量、和向上述第2热源热交换器流入的上述动作介质的流量；

向上述第1热源热交换器流入的上述第1加热介质的热量比向上述第2热源热交换器流入的上述第2加热介质的热量大；

上述流量调整部调整动作介质的流量，以使向上述第1热源热交换器流入的上述动作介质的流量比向上述第2热源热交换器流入的上述动作介质的流量多。

2.如权利要求1所述的旋转机驱动系统，其特征在于，

上述冷凝器系统由冷凝器构成，所述冷凝器除了在上述第1膨胀机中使用过的动作介质以外，使在上述第2膨胀机中使用过的动作介质也冷凝。

3.如权利要求1所述的旋转机驱动系统，其特征在于，

上述冷凝器系统具备使在上述第1膨胀机中使用过的动作介质冷凝的第1冷凝器、和使在上述第2膨胀机中使用过的动作介质冷凝的第2冷凝器。