CN105089728A - 热能回收装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够不受第2加热器中的热介质的热量输入量及动作介质的循环量的变动影响而从第2加热器将油适当地导出的热能回收装置。热能回收装置是利用动作介质的兰肯循环将热介质的热能回收的装置，具备第1加热器、第2加热器、膨胀机、油分离器、冷凝器、动作介质泵和油导出路。在热能回收装置中，在油分离器内的液面的高度不到下限值的情况下，控制部进行动作介质泵的低速控制，向第2加热器流入的液相的动作介质的量降低。在将低速控制维持一定时间后，控制部进行将开闭阀开放的开放控制。如果开闭阀被开放，则通过第2加热器与油分离器之间的压力差，将第2加热器内的油经过油导出路向油分离器导出。

Description

热能回收装置

技术领域

本发明涉及将排热回收的热能回收装置。

背景技术

以往，已知有将地热水等的热能回收的热能回收装置，其代表性的是二元发电装置。

作为二元发电装置的一例，有专利文献1所记载的发电装置。该发电装置具有将蒸发器、过热器、膨胀机、油分离器、冷凝器、泵依次连接而形成闭回路的循环流路。在过热器与油分离器之间，设有将积存在过热器中的润滑油向油分离器引导的旁通通路，在该旁通通路中设有旁通阀。在循环流路中的过热器的上游侧及下游侧，分别设有检测动作介质的温度的温度传感器。此外，设有基于各温度传感器的检测值的差（温度差）求出过热器内的热交换量、在该热交换量低于阈值的时点将旁通阀打开的控制机构。

在该发电装置中，通过在过热器内的热交换量低于阈值的时点将旁通阀打开，能够经由旁通阀将过热器内的润滑油排掉。由此，能够抑制由积存在过热器中的润滑油带来过热器的热交换效率下降。

专利文献1：特开2014－47636号公报。

发明内容

但是，在专利文献1所记载的发电装置中，由于基于根据温度传感器的检测值计算出的热交换量控制旁通阀，所以即使是在过热器内积存有润滑油时，旁通阀也不一定被打开。

此外，因向蒸发器或过热器供给的热介质的热量的不足或动作介质的循环量的增大等，有在过热器内形成由液相的动作介质和油形成的液体层的情况。如果想要用专利文献1所公开的方法将润滑油回收，则在使用比重比动作介质小的润滑油的二元发电装置中，形成在润滑油层之下的液相的动作介质层被先向油分离器回收，不贡献于发电的动作介质增大。结果，发电效率下降。

本发明的目的是提供一种即使在热介质的热量输入量或动作介质的循环量变动的环境下也适当地驱动的热能回收装置。

作为解决上述课题的技术方案，本发明提供一种热能回收装置，具有动作介质和油，利用上述动作介质的兰肯循环，所述油混在上述动作介质中，比重比上述动作介质小，所述热能回收装置的特征在于，具备：第1加热器，通过与热介质的热交换，将动作介质加热；第2加热器，将从上述第1加热器流出的动作介质通过与热介质的热交换而进一步加热；膨胀机，被从上述第2加热器流出的动作介质驱动；动力回收机，与上述膨胀机连接；冷凝器，使从上述膨胀机流出的动作介质冷凝；动作介质泵，将由上述冷凝器冷凝后的动作介质向上述第1加热器输送；油分离器，将油从动作介质分离；油导出路，与上述第2加热器的上游侧的部位或加热器连接部连接，将上述第2加热器内的油向上述油分离器引导，所述加热器连接部将上述第2加热器和上述第1加热器相连且动作介质在所述加热器连接部中流动；开闭部，设在上述油导出路中；和控制部，控制动作介质向上述第2加热器的流入量及上述开闭部的开闭；上述控制部执行使朝向上述第2加热器的动作介质的流量降低的流量降低控制和将上述开闭部开放的开放控制，将滞留在上述第2加热器内的油经过上述油导出路向上述油分离器导出。

在本热能回收装置中，即使在第2加热器中的热介质的热量输入量或动作介质的循环量变动的环境下，也能够从连接在第2加热器的上游侧的部位或加热器连接部上的油导出路大致仅将滞留在第2加热器内的油向油分离器导出。结果，发电效率的下降被抑制，可将热能回收装置适当地驱动。

在本发明中，优选的是，在通过液相的动作介质及油在上述第2加热器内形成了滞留层的情况下，执行上述流量降低控制及上述开放控制。

如果这样，则防止随着油的导出而液相的动作介质被大量地向油分离器导出。

此外，在本发明中，优选的是，上述流量降低控制是使上述动作介质泵的旋转成为低速的控制。

如果这样，则能够容易地控制动作介质向第2加热器的流入量。

此外，在本发明中，优选的是，上述控制部在进行上述流量降低控制后，等待一定时间而进行上述开放控制。

如果这样，则能够使热能回收装置的结构简单化，并使控制部的控制动作也简略化。

此外，在本发明中，优选的是，还具备液面传感器，所述液面传感器检测上述第2加热器内的油的液面的高度或与其对应的液面的高度；上述控制部在进行上述流量降低控制后，如果上述油的液面的高度或与其对应的液面的高度成为规定值，则进行上述开放控制。

如果这样，则更可靠地防止动作介质被向油分离器导出。

此外，在本发明中，优选的是，上述油导出路与上述加热器连接部连接；上述控制部在通过上述流量降低控制使上述第2加热器内的油移动到上述加热器连接部中之后，与上述开放控制一起进行使动作介质的流量增大的控制。

如果这样，则即使第2加热器是难以在内部设置液面传感器等的构造，也能够将油经由油导出路向油分离器适当地导出。

此外，本发明提供一种热能回收装置，具有动作介质和油，利用上述动作介质的兰肯循环，所述油混在上述动作介质中，比重比上述动作介质小，所述热能回收装置的特征在于，具备：第1加热器，通过与热介质的热交换，将动作介质加热；第2加热器，将从上述第1加热器流出的动作介质通过与热介质的热交换而进一步加热；膨胀机，被从上述第2加热器流出的动作介质驱动；动力回收机，与上述膨胀机连接；冷凝器，使从上述膨胀机流出的动作介质冷凝；油分离器，将油从动作介质分离；油导出路，具有与上述第2加热器连接的高度相互不同的多个流路；多个开闭部，设在上述多个流路中；和控制部，分别控制上述多个开闭部的开闭；上述控制部从在上述多个流路中的与上述第2加热器的连接位置较高的流路中设置的开闭部起依次开放，将油经过上述油导出路向上述油分离器导出。

在本热能回收装置中，能够不进行动作介质泵的转速的控制而容易地将第2加热器内的油向油分离器导出。

在本发明中，优选的是，在通过液相的动作介质及油在上述第2加热器内形成了滞留层的情况下，上述控制部从在上述多个流路中的与上述第2加热器的连接位置较高的流路中设置的上述开闭部起依次开放。

如果这样，则防止随着油的导出而液相的动作介质被大量地向油分离器导出。

此外，本发明提供一种热能回收装置，具有动作介质和油，利用上述动作介质的兰肯循环，所述油混在上述动作介质中，比重比上述动作介质小，所述热能回收装置的特征在于，具备：第1加热器，通过与热介质的热交换，将动作介质加热；第2加热器，将从上述第1加热器流出的动作介质通过与热介质的热交换而进一步加热；膨胀机，被从上述第2加热器流出的动作介质驱动；动力回收机，与上述膨胀机连接；冷凝器，使从上述膨胀机流出的动作介质冷凝；动作介质泵，将由上述冷凝器冷凝后的动作介质向上述第1加热器输送；油分离器，将油从动作介质分离；油导出路，与上述第2加热器的下游侧的部位或将上述第2加热器和上述膨胀机相连的流路连接，将上述第2加热器内的油向上述油分离器引导；开闭部，设在上述油导出路中；和控制部，控制动作介质向上述第2加热器的流入量及上述开闭部的开闭；上述控制部执行使朝向上述第2加热器的动作介质的流量增大的流量增大控制和将上述开闭部开放的开放控制，将油经过上述油导出路向上述油分离器导出。

在本热能回收装置中，能够勉强在第2加热器内使液相的动作介质增大，仅将形成在液相的动作介质的上侧的油的层经过油导出路向油分离器导出。

在本发明中，优选的是，在通过液相的动作介质及油在上述第2加热器内形成了滞留层的情况下，执行上述流量增大控制及上述开放控制。

如果这样，则防止随着油的导出而液相的动作介质被大量地向油分离器导出。

此外，在本发明中，优选的是，上述流量增大控制是使上述动作介质泵的旋转增速的控制。

如果这样，则能够容易地控制动作介质向第2加热器的流入量。

如以上说明，根据本发明，能够提供一种即使在热介质的热量输入量或动作介质的循环量变动的环境下也适当地驱动的热能回收装置。

附图说明

图1是表示有关本发明的第1实施方式的热能回收装置的结构的图。

图2是表示热能回收装置的控制部的动作的流程图。

图3是表示有关本发明的第2实施方式的热能回收装置的结构的图。

图4是表示热能回收装置的控制部的动作的流程图。

图5是表示有关本发明的第3实施方式的热能回收装置的结构的图。

图6是表示热能回收装置的控制部的动作的流程图。

图7是表示有关本发明的第4实施方式的热能回收装置的结构的图。

图8是表示热能回收装置的控制部的动作的流程图。

图9是表示有关本发明的第5实施方式的热能回收装置的结构的图。

图10是表示热能回收装置的控制部的动作的流程图。

图11是表示有关其他的实施方式1的热能回收装置的结构的图。

图12是表示有关其他的实施方式2的热能回收装置的结构的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的优选的实施方式详细叙述。

（第1实施方式）

图1是表示有关本发明的第1实施方式的热能回收装置1的结构的图。在图1中，实线的箭头表示各种介质的流动，虚线的箭头表示电信号的流动。

热能回收装置1是利用动作介质的兰肯循环将热介质的热能回收的装置，具备第1加热器2、第2加热器3、膨胀机4、油分离器12、冷凝器6、动作介质泵7、循环流路9、油导出路10和控制部16。在循环流路9中，依次串联连接着第1加热器2、第2加热器3、膨胀机4、油分离器12、冷凝器6及动作介质泵7，动作介质循环。作为动作介质，使用R245fa等沸点比水低的低沸点有机介质。在图1中，存在于冷凝器6内的液相的动作介质的图示省略。在动作介质中混有油，与动作介质一起在循环流路9中循环。油被用于膨胀机4的各种部件的润滑等。油的比重比动作介质小。

第1加热器2具有动作介质流动的流路和热介质流动的流路。作为第1加热器2而使用管壳式的热交换器。作为热介质，使用例如来自船舶等内燃机的排气或从增压器或压缩机吐出的压缩空气等。此外，可以举出地热水、从地热水产生的高温蒸汽等，但并没有特别被限定。

第1加热器2作为使流入的动作介质通过与热介质热交换而蒸发的蒸发器发挥功能。但是，因来自热介质的热量输入量的减少或动作介质的循环量的增大，也有第1加热器2作为将液相的动作介质的温度提高的预热器发挥功能的情况。第1加热器2是否作为蒸发器或预热器发挥功能，基于例如设在冷凝器6的下游、储存液相的动作介质的图示省略的贮存器内的液量判断。在第1加热器2中，混入在动作介质中的油伴随着动作介质被排出。

第2加热器3具有动作介质流动的流路和热介质流动的流路，配置在循环流路9中的第1加热器2的下游侧。作为第2加热器3而使用管壳式的热交换器。第2加热器3使从第1加热器2流入的动作介质与热介质之间热交换，作为使动作介质过热的过热器发挥功能。但是，在第1加热器2作为预热器发挥功能的情况下，第2加热器3作为使流入的液相的动作介质蒸发的蒸发器发挥功能，在第2加热器3中，通过油及液相的动作介质形成液体层（以下称作“滞留层”）。由于油比液相的动作介质比重小，所以滞留层的上部为油L1的层。另外，一般而言，即使是第2加热器3作为过热器发挥功能的情况，由于油难以伴随着气相的动作介质的流动，所以在第2加热器3中也容易积存油L1。

膨胀机4是螺旋膨胀机，配置在循环流路9中的第2加热器3的下游侧。作为膨胀机4，也可以使用涡旋式或涡轮式。在膨胀机4中，通过从第2加热器3流入的气相的动作介质膨胀而驱动转子。在膨胀机4的驱动轴上，连接着作为动力回收机的发电机5，通过膨胀机4的转子旋转而驱动发电机5，进行发电。

冷凝器6具有冷却介质流动的流路和动作介质流动的流路，从膨胀机4流出的动作介质通过与冷却介质热交换而冷凝。冷却介质被设在冷却介质流路8中的冷却介质泵（未图示）向冷凝器6输送，在冷凝器6中从动作介质夺去热。

动作介质泵7使用离心泵或齿轮泵等。动作介质泵7位于循环流路9中的冷凝器6与第1加热器2之间，将由冷凝器6冷凝后的液相的动作介质向第1加热器2输送。

油分离器12设在循环流路9中的膨胀机4与冷凝器6之间。油分离器12从被从膨胀机4排出的动作介质将油分离并储存。在油分离器12上连接着油路18。油路18连接在膨胀机4上。通过设在油路18中的油泵14动作，储存在油分离器12中的油经过油路18被向膨胀机4的膨胀室或轴承等输送。

在油分离器12中，设有检测油分离器12内的油的液面的高度的液面传感器13。作为液面传感器13而例如使用浮动开关。通过设置液面传感器13来检测油分离器12内的油的量的增减。液面传感器13将与该检测结果对应的信号向控制部16发送。在热能回收装置1中，随着残留在第2加热器3内的油L1的增大而油分离器12内的油量减少。

油导出路10与将膨胀机4和油分离器12相连的循环流路9的部位9b及将第1加热器2和第2加热器3相连的循环流路9的部位（以下称作“加热器连接部9a”）连接。加热器连接部9a的下游侧的端部P1连接在第2加热器3的下部即上游侧的部位上。通过设置油导出路10，能够将第2加热器3内的油向油分离器12导出。在油导出路10中，作为开闭部而设有作为电磁阀的开闭阀11。开闭阀11被控制部16控制。

控制部16进行动作介质泵7的转速及开闭阀11的开闭的控制。

可是，如已述那样，在热能回收装置1的驱动时，因热介质的热量输入量的减少或动作介质的循环量的增大等，有在第2加热器3内形成滞留层的情况。以下，一边参照图2一边对热能回收装置1的驱动中的从第2加热器3向油分离器12的油的导出的流程进行说明。

首先，控制部16判断油分离器12内的液面的高度是否不到预先决定的下限值，即油分离器12内的油的储存量是否减少（步骤S1）。下限值通过试验或模拟而预先设定。在以下的说明中，将油分离器12内的油的液面称作“分离器内液面”。在判断为分离器内液面的高度是下限值以上的情况下（判断为否），向步骤S1返回。另一方面，在判断为分离器内液面的高度不到下限值的情况下（判断为是），控制部16进行使动作介质泵7的旋转成为低速的控制（以下称作“低速控制”）。

通过低速控制，向第2加热器3流入的液相的动作介质的量降低（步骤S2）。低速控制被维持一定时间（步骤S3），在第2加热器3中，通过液相的动作介质L2的量减少而滞留层变小，大约仅该油L1的层残留。实际上，由于向第2加热器3内供给热介质，所以液相的动作介质的蒸发也贡献于滞留层的减少。上述一定时间基于试验或模拟而适当设定。

在等待上述一定时间后，控制部16进行将开闭阀11开放的开放控制（步骤S4）。如果开闭阀11被开放，则通过第2加热器3与油分离器12之间的压力差，第2加热器3内的油L1经过油导出路10被向油分离器12导出。

然后，在经过规定时间后，控制部16进行分离器内液面的高度是否成为下限值以上的判断（步骤S5）。这里，规定时间也可以基于试验或模拟来设定，此外也可以基于在油导出路10内流动的油（实际上稍稍包含动作介质）的流量求出。在分离器内液面的高度不到下限值的情况下，开闭阀11打开的状态再被维持规定时间，再次检测分离器内液面的高度。

在判断为分离器内液面的高度是下限值以上的情况下，控制部16进行将开闭阀11关闭的控制（步骤S6），使动作介质泵7的转速回到进行低速控制之前的转速。结果，动作介质向第2加热器3的流入量回到原来的状态（步骤S7）。在热能回收装置1中，在驱动中油分离器12内的油的储存量再次减少的情况下，重复上述步骤S2～S7。

如以上说明，在有关本实施方式的热能回收装置1中，在第2加热器3内形成有滞留层的情况下，进行动作介质泵7的低速控制（即，使朝向第2加热器3的动作介质的流量降低的控制），并将油导出路10的开闭阀11开放。由此，大约能够仅将油L1从第2加热器3导出。由于抑制了第2加热器3内的液相的动作介质被向油分离器12大量排出，所以能够防止因不贡献于膨胀机4的驱动的动作介质增大带来的发电效率的下降。此外，防止因油L1的层存在于第2加热器3内带来的热介质与动作介质之间的传热面积的减小，进一步防止发电效率的下降。结果，即使在来自热介质的热量输入量或动作介质的循环量变动的环境下，也能够适当地驱动热能回收装置1。

即使在作为第2加热器3而使用油不伴随着动作介质而容易积存在内部的管壳式的热交换器的情况下，也能够从第2加热器3内适当地将油排出。

在热能回收装置1中，由于在进行动作介质泵的低速控制后等待一定时间而将开闭阀11开放，所以与基于滞留层的液面的高度控制开闭阀11的开闭的情况相比，能够使热能回收装置1的结构简单化，并且使控制部16的控制动作也简略化。

（第1实施方式的变形例）

在第1实施方式中，也可以代替设在油分离器12内的液面传感器13而设置检测油泵14的吐出压的压力传感器。压力传感器的检测结果被向控制部16发送。

控制部16在图2的步骤S1中判断吐出压是否不到规定值，在步骤S5中判断吐出压是否是规定值以上。规定值例如被设定为因油分离器12内的油的量变少而在油泵14中发生气穴时的吐出压。这样，在使用压力传感器的情况下也能够检测油分离器12内的油的量的增减。如果是本变形例，也能够起到与第1实施方式同样的效果。

（第2实施方式）

图3是表示有关本发明的第2实施方式的热能回收装置1A的结构的图。这里，仅对与第1实施方式不同的构成要素进行说明，关于其他构成要素省略说明。

在第2实施方式中，设有检测第2加热器3内的滞留层的液面的高度的液面传感器15。作为液面传感器15，例如可以举出浮动开关。以下，一边参照图4一边对在热能回收装置1的驱动中在第2加热器3中形成有滞留层的情况下从第2加热器3向油分离器12导出油的方法进行说明。首先，控制部16判断油分离器12的分离器内液面的高度是否不到下限值（步骤S41）。在判断为分离器内液面的高度是下限值以上的情况下（判断为否），向步骤S41返回。

在判断为分离器内液面的高度不到下限值的情况下（判断为是），控制部16对动作介质泵7进行低速控制。由此，向第2加热器3流入的液相的动作介质的量减少（步骤S42）。接着步骤S42，通过液面传感器15检测第2加热器3内的滞留层的液面（即，是油的液面，以下称作“加热器内液面”）的高度，由控制部16判断是否成为规定值（步骤S43）。在加热器内液面的高度不是规定值的情况下（判断为否），调整动作介质泵7的转速，调整动作介质的流入量（步骤S42）。在判断为加热器内液面的高度成为规定值的情况下（判断为是），控制部16进行将开闭阀11打开的控制（步骤S44）。

如果在步骤S44中将开闭阀11打开，则控制部16进行分离器内液面的高度是否为下限值以上的判断（步骤S45）。如果判断为分离器内液面的高度不到下限值（判断为否），则开闭阀11打开的状态被维持规定时间。然后，再次检测分离器内液面的高度，在判断为下限值以上的情况下（判断为是），控制部16将开闭阀11关闭（步骤S46）。此外，使动作介质泵7的转速回到低速控制前的转速，动作介质向第2加热器3的流入量回到原来的状态（步骤S47）。

在热能回收装置1A中，在驱动中油分离器12内的油的储存量再次减少的情况下，重复上述步骤S42～S47。在以下的第3及第5实施方式中也是同样的。

在第2实施方式中，在第2加热器3内形成有滞留层的情况下，基于液面传感器13的检测结果进行动作介质泵7的低速控制而使动作介质向第2加热器3的流入量降低，并将油导出路10的开闭阀11开放。由此，大约能够仅将油L1从第2加热器3导出，即使在来自热介质的热量输入量或动作介质的循环量变动的环境下，也能够适当地驱动热能回收装置1A。

通过在第2加热器3内设置液面传感器15，能够更准确地掌握滞留层的加热器内液面的高度，能够更可靠地防止动作介质被向油分离器12导出。

（第3实施方式）

接着，作为第3实施方式而说明在第2加热器3中形成有滞留层的情况下的热能回收装置1B的其他动作例。图5是表示热能回收装置1B的结构的图。在热能回收装置1B中，在加热器连接部9a处设有液面传感器17。其他构造与第1实施方式是同样的。另外，如已述那样，油导出路10与加热器连接部9a相连。

当在热能回收装置1B的驱动中将油导出时，如图6所示，首先，判断油分离器12的分离器内液面的高度是否不到下限值（步骤S61），在判断为分离器内液面的高度不到下限值的情况下（判断为是），控制部16对动作介质泵7进行低速控制，使动作介质向第2加热器3的流入量降低（步骤S62）。从第2加热器3不再有滞留层，油L1向加热器连接部9a移动。

控制部16基于液面传感器17的检测结果，判断加热器连接部9a处的油的液面（以下称作“连接部内液面”）的位置是否为规定位置（步骤S63），在判断为连接部内液面的位置成为规定位置的情况下，将开闭阀11开放（步骤S64）。

接着，控制部16进行使动作介质泵7的转速稍稍增大而使动作介质的流量增大的控制（步骤S65）。但是，动作介质泵7的增大后的转速比进行低速控制前的转速小。如果动作介质的流量稍稍增大，则加热器连接部9a内的油L1被向下游侧推压流动，并且经由油导出路10被向油分离器12导出。另外，由于第2加热器3的压力比油分离器12高，所以油L1几乎不流入到第2加热器3中。

控制部16判断分离器内液面的高度是否成为下限值以上（步骤S66）。在分离器内液面的高度不到下限值的情况下，使动作介质泵7的转速进一步增大，再次检测分离器内液面的高度。这样，在热能回收装置1B中，在比进行低速控制前的转速小的范围中使动作介质泵7的转速阶段性地增大，直到分离器内液面的高度成为下限值以上。在判断为分离器内液面的高度成为下限值以上的情况下，控制部16进行将开闭阀11关闭的控制（步骤S67）。控制部16使动作介质泵7的转速回到进行低速控制前的转速，动作介质向第2加热器3的流入量回到原来的状态（步骤S68）。

在第3实施方式中，在通过动作介质泵7的低速控制使第2加热器3内的油移动到加热器连接部9a中之后，与将开闭阀11开放的控制一起，进行将动作介质泵7的旋转增速的控制、即使动作介质的流量增大的控制。由此，能够仅将第2加热器3内的油向油分离器12导出。在热能回收装置1B中，通过在加热器连接部9a中设置液面传感器17，即使第2加热器3是难以设置检测器的构造，也能够将油经由油导出路10适当地向油分离器12导出。在热能回收装置1B中，将动作介质泵7的旋转增速的控制也可以比将开闭阀11开放的控制靠前或同时进行。

（第4实施方式）

图7是表示有关本发明的第4实施方式的热能回收装置1C的结构的图。这里，仅对与第1实施方式不同的构成要素进行说明，关于其他构成要素省略说明。

油导出路101具有第1流路101a、第2流路101b及第3流路101c。第1流路101a、第2流路101b、第3流路101c相对于第2加热器3以相互不同的高度连接。第1流路101a的与第2加热器3的连接位置比第2流路101b高。第2流路101b的与第2加热器3的连接位置比第3流路101c高。第1至第3流路101a～101c连接在1条合流流路101d上，合流流路101d的连接端部在循环流路9中连接在从膨胀机4向油分离器12引导动作介质的部分9b上。合流流路101d的连接端部也可以直接连接在油分离器12上。

在第1流路101a、第2流路101b、第3流路101c中分别设有作为电磁阀的开闭阀102、103、104。开闭阀102、103、104被控制部16控制开闭。

接着，一边参照图8，一边对在第2加热器3内形成有滞留层的情况下的热能回收装置1C的动作进行说明。首先，控制部16判断分离器内液面的高度是否不到下限值（步骤S91）。在判断为分离器内液面的高度是下限值以上的情况下（判断为否），向步骤S91返回。另一方面，在判断为分离器内液面的高度不到下限值的情况下（判断为是），控制部16进行将配置在第1流路101a中的开闭阀102打开的控制（步骤S92）。

在步骤S92后，将开闭阀102被开放的状态维持规定时间（步骤S93）。接着，控制部16判断分离器内液面的高度是否为下限值以上（步骤S94）。在判断分离器内液面的高度为下限值以上的情况下（判断为是），控制部16进行将开闭阀102关闭的控制（步骤S95）。

在判断为分离器内液面的高度不到下限值的情况下（判断为否），控制部16进行将配置在第2流路101b中的开闭阀103打开的控制（步骤S96）。在步骤S96后，将开闭阀103开放的状态维持规定时间（步骤S97）。接着，判断分离器内液面的高度是否为下限值以上（步骤S98）。在判断分离器内液面的高度为下限值以上的情况下（判断为是），控制部16进行将开闭阀102和开闭阀103关闭的控制（步骤S99）。

在判断为分离器内液面的高度不到下限值的情况下（判断为否），控制部16进行将配置在第3流路101c中的开闭阀104打开的控制（步骤S910）。与步骤S93、S94及步骤S97、S98同样，将开闭阀104被开放的状态维持规定时间（步骤S911）。判断分离器内液面的高度是否为下限值以上（步骤S912），在判断分离器内液面的高度为下限值以上的情况下（判断为是），控制部16进行将开闭阀102、开闭阀103和开闭阀104关闭的控制（步骤S913）。另一方面，在判断为液面高度不到下限值的情况下（判断为否），向步骤S91返回。

在第4实施方式中，从设在第1至第3流路101a～101c中的与第2加热器3的连接位置较高者中的开闭阀起依次开放，直到油分离器12内的油的量成为规定值以上。因此，能够不进行动作介质泵7的转速的控制而容易地将第2加热器3内的油向油分离器12导出。

（第5实施方式）

图9是表示有关本发明的第5实施方式的热能回收装置1D的结构的图。这里，仅对与第1实施方式不同的构成要素进行说明，关于其他构成要素省略说明。

第5实施方式的油导出路105与将膨胀机4和油分离器12相连的循环流路9的部位、以及将第2加热器3和膨胀机4相连的循环流路9的部位（以下称作“介质导出路9f”）连接。介质导出路9f的上游侧的端部P2连接在第2加热器3的上部、即下游侧的部位上。在介质导出路9f中设有液面传感器17。

图10是表示从第2加热器3将油导出的流程的图。在第2加热器3内形成有滞留层的情况下，首先，判断分离器内液面的高度是否不到下限值（步骤S111），在判断为分离器内液面的高度不到下限值的情况下（判断为是），进行将动作介质泵7的旋转增速的控制（以下称作“增速控制”），液相的动作介质向第2加热器3的流入量增大（步骤S112）。判断是否第2加热器3的内部被液相的动作介质充满，油从第2加热器3溢出，介质导出路9f内的液面的高度成为规定值（步骤S113）。在判断液面的高度不满足规定值的情况下（判断为否），等待规定时间而向步骤S113返回。在判断成为规定值的情况下（判断为是），将开闭阀11开放（步骤S114），并进行调整以使动作介质泵7的旋转增大（步骤S115），油L1经由油导出路105被向油分离器12导出。另外，也可以匹配于开闭阀11的开放而将设在介质导出路9f中的图示省略的截止阀关闭，将动作介质向膨胀机4的流入切断。

判断分离器内液面的高度是否是下限值以上（步骤S116），在不到下限值的情况下，维持动作介质泵7的转速较高的状态，重复检测分离器内液面的高度。在判断为分离器内液面的高度为下限值以上的情况下（判断为是），将开闭阀11关闭（步骤S117）。控制部16对于动作介质泵7进行向进行增速控制前的转速返回的控制，使动作介质的流量回到原来的状态（步骤S118）。

在热能回收装置1D中，在第2加热器3内形成有滞留层的情况下，基于液面传感器13、17的检测结果，进行动作介质泵7的增速控制即使朝向第2加热器3的动作介质的流量增大的控制、和将油导出路105的开闭阀11开放的控制。通过勉强使第2加热器内的滞留层增大，能够仅将存在于滞留层的上部的油经过油导出路10向油分离器12导出。在第5实施方式中，即使是在第2加热器3内不存在液相的动作介质的状态、即作为过热器发挥功能的情况，也能够通过使动作介质的流入量增大而将第2加热器3内用液相的动作介质充满，将油L1向油分离器12排出。另外，在热能回收装置1D的动作中，步骤S115并不一定需要进行。

（其他实施方式）

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种各样的变更。

图11是表示有关其他实施方式的热能回收装置1E的图。油分离器12也可以设在循环流路9中的第2加热器3与膨胀机4之间。油导出路10将循环流路9中的加热器连接部9a与介质导出路9f连接。在图11所示的实施方式中，与第1实施方式同样，通过进行动作介质泵7的低速控制而第2加热器3内的滞留层减少，将油L1经过油导出路10从第2加热器3导出。

如图12所示，也可以使用介质导出路9f作为油导出路10。在此情况下，与第5实施方式同样，通过动作介质泵7的增速控制将第2加热器3的内部用液相的动作介质充满，将油L1经过油导出路10从第2加热器3向油分离器12导出。

在上述第5实施方式中，也可以通过使在第2加热器3中流动的热介质的流量或温度下降，来使第2加热器3内的液相的动作介质的量增大。即，也可以在外观上使动作介质向第2加热器3的流入量增大。另外，在分离器内液面的高度成为下限值以上的情况下，使热介质的流量或温度回到原来的状态。在图12的构造中也是同样的。

在上述第1实施方式中，从第2加热器3将油导出的上述方法在第2加热器3内不存在液相的动作介质即第2加热器3作为过热器发挥功能的情况下也可以使用。通过进行动作介质泵7的低速控制而使向第2加热器3的流入量降低（步骤S2：参照图2），能够抑制从第1加热器2向第2加热器3伴随着气相的动作介质而流入的油的量。然后，在等待一定时间后（步骤S3），通过将油导出路10的开闭阀11开放，能够将油向油分离器12导出。此外，其他实施方式的从第2加热器3将油导出的方法也可以在第2加热器3作为过热器发挥功能的情况下使用。

在上述第1至第3实施方式中，油导出路10也可以直接连接在第2加热器3的上游侧的部位。同样，在第5实施方式中，油导出路105也可以直接连接在第2加热器3的下游侧的部位。

在第1至第3实施方式中，作为使朝向第2加热器3的动作介质的流量降低的流量降低控制而进行动作介质泵7的低速控制，但也可以代替该低速控制或与其并用，在动作介质泵7的下游侧设置流量调整阀，进行降低该流量调整阀的开度的控制。同样，在第5实施方式中，作为使朝向第2加热器3的动作介质的流量增大的流量增大控制，也可以在动作介质泵7的增速控制以外而进行提高上述流量调整阀的开度的控制。在第3实施方式的使动作介质的流量增大的控制中也是同样的。

在第2实施方式中，在重力方向上将第2加热器3配置在第1加热器2的下侧的情况下，在加热器连接部9a中在与加热器内液面的高度对应的高度形成油或液相的动作介质的液面，所以也可以在加热器连接部9a中设置液面传感器15，基于其检测结果进行各控制。

在上述实施方式中，也可以代替油分离器12内的液面传感器13的检测结果而例如进行基于发电机5的输出从第2加热器3将油导出的动作。此外，也可以基于动作介质向第2加热器3流入前的温度、从第2加热器3流出后的温度及动作介质的流量进行该动作。另外，动作介质的流量可以基于动作介质泵7的频率来推测。

在上述第4实施方式中，也可以在油导出路101中除了第1至第3流路101a～101c以外，与图5同样设置与加热器连接部9a连接的流路。由此，即使是油滞留在加热器连接部9a内的情况，也能够向油分离器12导出油。

在上述实施方式中，作为第1加热器2及第2加热器3也可以使用板式热交换器等其他的热交换器。

附图标记说明

1、1A、1B、1C、1D、1E、1F热能回收装置

2第1加热器

3第2加热器

4膨胀机

5发电机

6冷凝器

7动作介质泵

8冷却介质流路

9循环流路

10、101、105油导出路

11、102、103、104开闭阀

12油分离器

13、15、17液面传感器

14油泵

16控制部

18油路。

Claims (11)

1.一种热能回收装置，具有动作介质和油，利用上述动作介质的兰肯循环，所述油混在上述动作介质中，比重比上述动作介质小，所述热能回收装置的特征在于，

具备：

第1加热器，通过与热介质的热交换，将动作介质加热；

第2加热器，将从上述第1加热器流出的动作介质通过与热介质的热交换而进一步加热；

膨胀机，被从上述第2加热器流出的动作介质驱动；

动力回收机，与上述膨胀机连接；

冷凝器，使从上述膨胀机流出的动作介质冷凝；

动作介质泵，将由上述冷凝器冷凝后的动作介质向上述第1加热器输送；

油分离器，将油从动作介质分离；

油导出路，与上述第2加热器的上游侧的部位或加热器连接部连接，将上述第2加热器内的油向上述油分离器引导，所述加热器连接部将上述第2加热器和上述第1加热器相连且动作介质在所述加热器连接部中流动；

开闭部，设在上述油导出路中；和

控制部，控制动作介质向上述第2加热器的流入量及上述开闭部的开闭；

上述控制部执行使朝向上述第2加热器的动作介质的流量降低的流量降低控制和将上述开闭部开放的开放控制，将滞留在上述第2加热器内的油经过上述油导出路向上述油分离器导出。

2.如权利要求1所述的热能回收装置，其特征在于，

在通过液相的动作介质及油在上述第2加热器内形成了滞留层的情况下，执行上述流量降低控制及上述开放控制。

3.如权利要求1所述的热能回收装置，其特征在于，

上述流量降低控制是使上述动作介质泵的旋转成为低速的控制。

4.如权利要求1所述的热能回收装置，其特征在于，

上述控制部在进行上述流量降低控制后，等待一定时间而进行上述开放控制。

5.如权利要求1所述的热能回收装置，其特征在于，

还具备液面传感器，所述液面传感器检测上述第2加热器内的油的液面的高度或与其对应的液面的高度；

上述控制部在进行上述流量降低控制后，如果上述油的液面的高度或与其对应的液面的高度成为规定值，则进行上述开放控制。

6.如权利要求1所述的热能回收装置，其特征在于，

上述油导出路与上述加热器连接部连接；

上述控制部在通过上述流量降低控制使上述第2加热器内的油移动到上述加热器连接部中之后，与上述开放控制一起进行使动作介质的流量增大的控制。

7.一种热能回收装置，具有动作介质和油，利用上述动作介质的兰肯循环，所述油混在上述动作介质中，比重比上述动作介质小，所述热能回收装置的特征在于，

具备：

第1加热器，通过与热介质的热交换，将动作介质加热；

第2加热器，将从上述第1加热器流出的动作介质通过与热介质的热交换而进一步加热；

膨胀机，被从上述第2加热器流出的动作介质驱动；

动力回收机，与上述膨胀机连接；

冷凝器，使从上述膨胀机流出的动作介质冷凝；

油分离器，将油从动作介质分离；

油导出路，具有与上述第2加热器连接的高度相互不同的多个流路；

多个开闭部，设在上述多个流路中；和

控制部，分别控制上述多个开闭部的开闭；

上述控制部从在上述多个流路中的与上述第2加热器的连接位置较高的流路中设置的开闭部起依次开放，将油经过上述油导出路向上述油分离器导出。

8.如权利要求7所述的热能回收装置，其特征在于，

在通过液相的动作介质及油在上述第2加热器内形成了滞留层的情况下，上述控制部从在上述多个流路中的与上述第2加热器的连接位置较高的流路中设置的上述开闭部起依次开放。

9.一种热能回收装置，具有动作介质和油，利用上述动作介质的兰肯循环，所述油混在上述动作介质中，比重比上述动作介质小，所述热能回收装置的特征在于，

具备：

第1加热器，通过与热介质的热交换，将动作介质加热；

第2加热器，将从上述第1加热器流出的动作介质通过与热介质的热交换而进一步加热；

膨胀机，被从上述第2加热器流出的动作介质驱动；

动力回收机，与上述膨胀机连接；

冷凝器，使从上述膨胀机流出的动作介质冷凝；

动作介质泵，将由上述冷凝器冷凝后的动作介质向上述第1加热器输送；

油分离器，将油从动作介质分离；

油导出路，与上述第2加热器的下游侧的部位或将上述第2加热器和上述膨胀机相连的流路连接，将上述第2加热器内的油向上述油分离器引导；

开闭部，设在上述油导出路中；和

控制部，控制动作介质向上述第2加热器的流入量及上述开闭部的开闭；

上述控制部执行使朝向上述第2加热器的动作介质的流量增大的流量增大控制和将上述开闭部开放的开放控制，将油经过上述油导出路向上述油分离器导出。

10.如权利要求9所述的热能回收装置，其特征在于，

在通过液相的动作介质及油在上述第2加热器内形成了滞留层的情况下，执行上述流量增大控制及上述开放控制。

11.如权利要求9所述的热能回收装置，其特征在于，

上述流量增大控制是使上述动作介质泵的旋转增速的控制。