JP2003161116A - Power generating system - Google Patents

Power generating system

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JP2003161116A
JP2003161116A JP2001363333A JP2001363333A JP2003161116A JP 2003161116 A JP2003161116 A JP 2003161116A JP 2001363333 A JP2001363333 A JP 2001363333A JP 2001363333 A JP2001363333 A JP 2001363333A JP 2003161116 A JP2003161116 A JP 2003161116A
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JP
Japan
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chamber
energy
medium
power generation
heat
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001363333A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenkichi Nakaoka
健吉 中岡
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Amada Co Ltd
Amada Engineering Center Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
Amada Engineering Center Co Ltd
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Publication date
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  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generating system with a high energy efficiency, which efficiently utilizes exhaust heat or the like which is exhausted as unavailable energy, as an energy source and restoring it to effective electric power, without utilizing unused energy or generating any material that causes environmental destruction or the like. <P>SOLUTION: The power generating system 1 is equipped with a chamber 2 comprising a liquefying chamber 12 where a predetermined liquid medium 30 is stored, a vaporizing chamber 10 disposed opposite to a heat source 40 for generating the exhaust heat, a convective passage 14 which connects the vaporizing chamber to the liquefying chamber and convects gas vaporized in the vaporizing chamber toward the liquefying chamber, and a communicating part 20 which makes the vaporizing chamber and the liquefying chamber directly communicate without involving the convective passage and supplies the medium 30 stored in the liquefying chamber to the vaporizing chamber, a driver 16 disposed in the convective passage of the chamber and operated by the kinetic energy of the gas convected through the convective passage, and a power generator 4 activated by the power of the driver to generate electric power. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は発電システムに関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power generation system.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、発電システムとしては様々な形態
のものが知られている。例えば、火力発電や原子力発電
では、石油や天然ガスを燃焼させて得られる火力あるい
は原子力による熱エネルギを利用してエンジンやタービ
ン等を駆動させ、これにより発電機の駆動力を得てい
る。
2. Description of the Related Art Currently, various types of power generation systems are known. For example, in thermal power generation and nuclear power generation, thermal power obtained by burning oil or natural gas or thermal energy from nuclear power is used to drive an engine, a turbine or the like, thereby obtaining driving power for a generator.

【0003】また、自然現象を利用した発電システムと
しては、例えば、河川の水の重力エネルギを利用した水
力発電、潮位の上下を利用した潮力発電、その他、地熱
発電、風力発電、太陽光発電等などがある。
Examples of power generation systems utilizing natural phenomena include, for example, hydroelectric power generation using gravity energy of river water, tidal power generation using tide level rise and fall, and other geothermal power generation, wind power generation, solar power generation. Etc.

【0004】また、電池も発電システムの一形態であ
る。また、以上説明した各発電システムにおいては、電
力と同時に副産物である熱エネルギを供給する熱併給発
電を行なうものもある。
A battery is also a form of power generation system. In addition, in each of the power generation systems described above, there is a system that performs co-generation with cogeneration for supplying heat energy that is a by-product together with electric power.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、火力発
電や原子力発電では、発電時の熱エネルギの多くが、有
効な電力とならず、無効な熱や地球温暖化の要因となる
COなどを発生させてしまう。
However, in thermal power generation and nuclear power generation, much of the heat energy during power generation does not become effective power, and ineffective heat and CO 2 which causes global warming are generated. I will let you.

【0006】また、自然現象を利用した発電システムで
は、大規模な設備および建設費などが必要である。ま
た、発電所と消費場所とが離れていることが多いため、
送電ロスも多い。
In addition, a power generation system utilizing natural phenomena requires large-scale equipment and construction costs. Also, because the power plant and the place of consumption are often separated,
There are also many transmission losses.

【0007】また、電池は、利用できる資源が少なく、
有害物質などが生成される。また、熱併給発電は、発電
所と消費場所とが近くなければ、熱エネルギの伝達効率
が悪い。
[0007] In addition, the battery has few resources available,
Hazardous substances are generated. Further, in co-generation with heat, the efficiency of heat energy transfer is poor unless the power plant and the place of consumption are close.

【0008】このように、以上説明した従来の発電シス
テムは、共通して、未使用エネルギを変換して電力を得
ている。したがって、利用すればするほど、排熱や環境
破壊物質を生成してしまう。
As described above, the above-described conventional power generation system commonly obtains electric power by converting unused energy. Therefore, the more it is used, the more waste heat and environmentally destructive substances are generated.

【0009】昨今、資源の再利用(リサイクル)が叫ば
れている。そのような中で、ハイブリッドカーや省エネ
ルギ商品などが多く販売されている。しかし、ハイブリ
ッドカーや省エネルギ商品は、いずれも、エネルギ効率
を向上させる程度でのものであり、利用済みのエネルギ
や無効エネルギを再利用するといった形態のものではな
い。
Recently, the reuse (recycling) of resources has been called for. Under such circumstances, many hybrid cars and energy-saving products are being sold. However, hybrid cars and energy-saving products are only for improving energy efficiency, and are not in a form of reusing used energy or reactive energy.

【0010】本発明は、前記事情に着目してなされたも
ので、未使用エネルギを利用することなく、また、環境
破壊物質等を生成することなく、無効なエネルギとして
排出される排熱等をエネルギ源として効率的に利用して
有効な電力に戻すことができるエネルギ効率が高い発電
システムを提供することを目的とする。
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned circumstances, and does not utilize unused energy and does not generate environmentally destructive substances or the like, and exhaust heat or the like discharged as ineffective energy. An object of the present invention is to provide a power generation system with high energy efficiency that can be efficiently used as an energy source and can be returned to effective electric power.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1に記載された発電システムは、所定の液体
媒質が貯留され且つ気化した媒質を冷却して液化させる
液化室と、前記媒質の沸点近傍の温度雰囲気を形成する
排熱を発生させる熱源に対向して設置され且つ前記熱源
からの熱によって前記媒質を気化させる気化室と、前記
気化室と前記液化室とを接続し且つ前記気化室で気化さ
れた気体を前記液化室に向けて対流させる対流路と、前
記対流路を介すことなく前記気化室と前記液化室とを直
接に連通させ且つ前記液化室に貯留された媒質を前記気
化室に供給する連通部とを有するチャンバと、前記チャ
ンバの前記対流路中に設けられ、前記対流路中を対流す
る気体の運動エネルギによって動作する駆動体と、前記
駆動体の動力によって駆動して電力を発生する発電機と
を具備することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a power generation system according to a first aspect of the present invention includes a liquefaction chamber for storing a predetermined liquid medium and cooling the vaporized medium to liquefy it. A vaporization chamber that is installed opposite to a heat source that generates exhaust heat that forms a temperature atmosphere near the boiling point of the medium, and that vaporizes the medium by heat from the heat source, connects the vaporization chamber and the liquefaction chamber, and A convection channel for convection of the gas vaporized in the vaporization chamber toward the liquefaction chamber, and a direct communication between the vaporization chamber and the liquefaction chamber without passing through the counter passage and stored in the liquefaction chamber A chamber having a communication part for supplying a medium to the vaporization chamber, a driver provided in the counter passage of the chamber and operated by kinetic energy of gas convection in the counter passage, and power of the driver. By Driven Te characterized by comprising a generator for generating electric power.

【0012】この請求項1に記載された発電システムに
おいては、媒質は、気化および液化を繰り返しながら、
駆動体にエネルギを与え続けることができる。そのた
め、未使用エネルギを利用することなく、また、環境破
壊物質等を生成することなく、無効なエネルギとして排
出される排熱をエネルギ源として有効利用して電力に戻
すことができる。すなわち、エネルギのリサイクルに近
い形態を実現することができ、省エネルギおよび環境保
護の一助となる。
In the power generation system according to claim 1, the medium is vaporized and liquefied repeatedly,
Energy can be continuously applied to the driver. Therefore, the exhaust heat discharged as ineffective energy can be effectively used as an energy source and returned to electric power without using unused energy and without generating environmentally destructive substances and the like. That is, a form similar to energy recycling can be realized, which contributes to energy saving and environmental protection.

【0013】また、請求項2に記載された発電システム
は、請求項1に記載された発電システムにおいて、前記
熱源は、機械装置の排熱によって形成されることを特徴
とする。
A power generation system according to a second aspect is the power generation system according to the first aspect, wherein the heat source is formed by exhaust heat of a mechanical device.

【0014】この請求項2に記載された発電システムに
おいては、エネルギのリサイクルを既存の装置や設備等
において簡単に実現することができる。
In the power generation system according to the second aspect of the present invention, the recycling of energy can be easily realized in the existing device or facility.

【0015】また、請求項3に記載された発電システム
は、請求項2に記載された発電システムにおいて、前記
排熱は、COレーザ発振器内の高温ガスによって形成
されることを特徴とする。
The power generation system described in claim 3 is characterized in that, in the power generation system described in claim 2, the exhaust heat is formed by a high temperature gas in a CO 2 laser oscillator.

【0016】この請求項3に記載された発電システムに
おいては、レーザ媒質から発せられる熱を有効利用でき
るとともに、COレーザ発振器を用いたシステムにお
いて省エネルギを図ることができる。
In the power generation system according to the third aspect of the present invention, the heat generated from the laser medium can be effectively used, and energy saving can be achieved in the system using the CO 2 laser oscillator.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施形態について説明する。図1は本発明の第1の実施
形態を示している。図示のように、本実施形態に係る発
電システム1は、エネルギ再生チャンバ2と、エネルギ
再生チャンバ2によって得られたエネルギによって駆動
する発電機4とを備えている。なお、発電機4は、負荷
(または、蓄電池等)50に接続される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. As illustrated, the power generation system 1 according to the present embodiment includes an energy regeneration chamber 2 and a generator 4 driven by the energy obtained by the energy regeneration chamber 2. The generator 4 is connected to the load (or storage battery or the like) 50.

【0018】チャンバ2は、機械設備等の高温部すなわ
ち排熱部40に対向して設置される気化室10と、所定
の媒質30が貯留される液化室12と、気化室10と液
化室12とを接続し且つ気化室10で気化された気体を
液化室12に向けて対流させる対流路14とを有してい
る。対流路14中には、対流路14中を対流する気体の
運動エネルギによって回転動作する駆動体としての蒸気
タービン16が設けられている。また、タービン16に
は、タービン16の回転力を発電機4の駆動部4aに伝
達する伝達軸18が連結されている。なお、ここで、
「排熱」とは、自然現象によって或は人工的に作り出さ
れたエネルギのうち、利用済みエネルギや無効エネルギ
として排出される熱を言うものとする。
The chamber 2 is provided with a vaporization chamber 10 installed facing a high temperature portion such as mechanical equipment, that is, an exhaust heat portion 40, a liquefaction chamber 12 in which a predetermined medium 30 is stored, a vaporization chamber 10 and a liquefaction chamber 12. And a convection channel 14 for connecting the gas and the gas vaporized in the vaporization chamber 10 to convection toward the liquefaction chamber 12. In the convection channel 14, a steam turbine 16 is provided as a driving body that rotates by the kinetic energy of gas that convects in the convection channel 14. Further, a transmission shaft 18 that transmits the rotational force of the turbine 16 to the drive unit 4 a of the generator 4 is connected to the turbine 16. Here,
The “exhaust heat” means heat that is discharged as used energy or reactive energy among energy generated by natural phenomena or artificially.

【0019】また、気化室10と液化室12は、対流路
14を介すことなく、連通部20によって直接に連通し
ている。連通部20は、液化室12に貯留された媒質
(液体)30を気化室10に供給する。また、連通部2
0は、媒質30を気化室10に殆ど貯めることなく且つ
気化室10に伝達される高温部(排熱部)40からの熱
により媒質30を効率的に気化させることができる量だ
け気化室10に液体媒質30を供給する。
Further, the vaporizing chamber 10 and the liquefying chamber 12 are directly communicated with each other by the communicating portion 20 without the intervening flow passage 14. The communication section 20 supplies the medium (liquid) 30 stored in the liquefaction chamber 12 to the vaporization chamber 10. Also, the communication part 2
0 means that the medium 30 is hardly stored in the vaporization chamber 10 and the amount of the medium 30 can be efficiently vaporized by the heat from the high temperature portion (exhaust heat portion) 40 transmitted to the vaporization chamber 10. The liquid medium 30 is supplied to.

【0020】液化室12に貯留される媒質30は、常温
常圧近傍に沸点を有する液体であることが望ましい。例
えば、水(沸点100℃)、イソプレン(沸点33
℃)、ジエチルエーテル(沸点35℃)、ジメチルブタ
ン(沸点50℃)などが好適である。また、チャンバ2
内は、媒質30を略沸騰状態とする圧力に保たれてい
る。例えば、水の沸点は1気圧では100℃であるが、
減圧すれば、数十℃に下げられる。そのため、チャンバ
2内の圧力を媒質30の沸点に応じて適宜調整すれば、
排熱部40が過度に高温でなくても、気化室10で媒質
30を十分に気化させることができる。したがって、一
般には、排熱部40は、約40℃以上であれば良い(一
般の機械等は、50℃〜90℃となる部分がかなり多
い)。
The medium 30 stored in the liquefaction chamber 12 is preferably a liquid having a boiling point near room temperature and atmospheric pressure. For example, water (boiling point 100 ° C), isoprene (boiling point 33
C.), diethyl ether (boiling point: 35.degree. C.), dimethylbutane (boiling point: 50.degree. C.) and the like are suitable. Also, chamber 2
The inside is kept at a pressure that brings the medium 30 into a substantially boiling state. For example, the boiling point of water is 100 ° C at 1 atmosphere,
If the pressure is reduced, it can be lowered to several tens of degrees Celsius. Therefore, if the pressure in the chamber 2 is appropriately adjusted according to the boiling point of the medium 30,
The medium 30 can be sufficiently vaporized in the vaporization chamber 10 even if the heat exhausting section 40 is not excessively hot. Therefore, in general, the heat exhausting section 40 may have a temperature of about 40 ° C. or higher (in a general machine or the like, there are a lot of parts at 50 ° C. to 90 ° C.).

【0021】次に、上記構成の発電システム1の作用に
ついて説明する。まず、液化室12に貯留されている媒
質30が連通部20を通じて気化室10に供給される
と、気化室10は、高温部(排熱部)40からの排熱を
吸収して媒質30を気化させる。気化された媒質(蒸
気)30は、図中に矢印で示されるように、対流路14
中を液化室12に向かって流れ、その運動エネルギによ
って対流路14内に設けられた蒸気タービン16を回転
させる。
Next, the operation of the power generation system 1 having the above structure will be described. First, when the medium 30 stored in the liquefaction chamber 12 is supplied to the vaporization chamber 10 through the communication portion 20, the vaporization chamber 10 absorbs the exhaust heat from the high temperature portion (exhaust heat portion) 40 to remove the medium 30. Vaporize. The vaporized medium (vapor) 30 is supplied to the counter flow passage 14 as indicated by an arrow in the figure.
It flows through the inside toward the liquefaction chamber 12, and the kinetic energy thereof causes the steam turbine 16 provided in the counter flow passage 14 to rotate.

【0022】また、タービン16が回転すると、その回
転力は、伝達軸18を介して発電機4の駆動部4aに伝
達される。したがって、発電機4は、タービン16から
伝達された回転力によって発電し、負荷50を駆動させ
たり、あるいは、蓄電池に電力を蓄積する。一方、ター
ビン16を通過した気体媒質30は、例えば常温に置か
れた液化室12で冷却されて液化し、液化室12に貯留
されるとともに、次の気化室10への供給に備える。な
お、冷却部55を設け、強制冷却し、液化させても良
い。
When the turbine 16 rotates, its rotational force is transmitted to the drive section 4a of the generator 4 via the transmission shaft 18. Therefore, the generator 4 generates electric power by the rotational force transmitted from the turbine 16, drives the load 50, or stores electric power in the storage battery. On the other hand, the gas medium 30 that has passed through the turbine 16 is cooled and liquefied in the liquefaction chamber 12 placed at, for example, room temperature, stored in the liquefaction chamber 12, and prepared for supply to the next vaporization chamber 10. A cooling unit 55 may be provided to forcibly cool and liquefy.

【0023】以上説明したように、本実施形態の発電シ
ステム1は、所定の液体媒質30が貯留され且つ気化し
た媒質30を冷却して液化させる液化室12と、媒質3
0の沸点近傍の温度雰囲気を形成する排熱を発生させる
熱源としての排熱部40に対向して設置され且つ排熱部
40からの熱によって媒質30を気化させる気化室10
と、気化室10と液化室12とを接続し且つ気化室10
で気化された気体を液化室12に向けて対流させる対流
路14と、対流路14を介すことなく気化室10と液化
室12とを直接に連通させ且つ液化室12に貯留された
媒質30を気化室10に供給する連通部20とによって
形成されるチャンバ2を備えるとともに、チャンバ2の
対流路14中に設けられ且つ対流路中14を対流する気
体の運動エネルギによって動作する駆動体としてのター
ビン16と、タービン16の動力によって駆動して電力
を発生する発電機4とを備えている。
As described above, in the power generation system 1 of this embodiment, the liquefying chamber 12 in which a predetermined liquid medium 30 is stored and vaporized medium 30 is cooled and liquefied, and the medium 3 is used.
A vaporization chamber 10 that is installed so as to face a heat exhaust unit 40 as a heat source that generates exhaust heat that forms an atmosphere having a temperature near the boiling point of 0, and that evaporates the medium 30 by the heat from the heat exhaust unit 40.
And the vaporization chamber 10 and the liquefaction chamber 12 are connected and the vaporization chamber 10
The convection channel 14 that convects the gas vaporized in the liquefaction chamber 12 and the medium 30 that directly communicates the vaporization chamber 10 and the liquefaction chamber 12 without passing through the convection channel 14 and is stored in the liquefaction chamber 12 Is provided as a driver which is provided in the convection channel 14 of the chamber 2 and which is operated by the kinetic energy of gas convection in the convection channel 14. The turbine 16 and the generator 4 that is driven by the power of the turbine 16 to generate electric power are provided.

【0024】したがって、媒質30は、気化および液化
を繰り返しながら、タービン16にエネルギを与え続け
ることができる。そのため、未使用エネルギを利用する
ことなく、また、環境破壊物質等を生成することなく、
無効なエネルギとして排出される排熱をエネルギ源とし
て有効利用して電力に戻すことができる。すなわち、エ
ネルギのリサイクルに近い形態を実現することができ、
省エネルギおよび環境保護の一助となる。
Therefore, the medium 30 can continue to give energy to the turbine 16 while repeating vaporization and liquefaction. Therefore, without using unused energy and without producing environmentally destructive substances,
Exhaust heat discharged as ineffective energy can be effectively used as an energy source to be returned to electric power. That is, it is possible to realize a form close to energy recycling,
It helps save energy and protect the environment.

【0025】また、本実施形態では、特に機械設備の利
用済みエネルギや無効エネルギを再利用している。した
がって、エネルギのリサイクルを既存の設備等において
簡単に実現することができる。
Further, in the present embodiment, the used energy and the reactive energy of the mechanical equipment are particularly reused. Therefore, energy recycling can be easily realized in existing equipment.

【0026】なお、本実施形態では、気体媒質30の運
動エネルギによって動作する駆動体として、タービン1
6が採用されているが、タービン16の代わりに、ピス
トン等の往復運動を行なう駆動体を採用しても良い。ま
た、本実施形態において、タービン16は、気相中に設
置されているが、対流エネルギとして取り出すことがで
きれば、液相中に設置しても構わない。また、本実施形
態において、発電機4は直動型のものであっても良い。
また、本実施形態において、排熱部40は、機械設備等
の高温部によって形成されているが、生活や生産活動等
において実現されるあらゆる熱源を排熱部40として利
用できることは言うまでもない。
In this embodiment, the turbine 1 is used as a driving body that operates by the kinetic energy of the gas medium 30.
However, instead of the turbine 16, a driving body such as a piston that reciprocates may be used. Further, in the present embodiment, the turbine 16 is installed in the gas phase, but it may be installed in the liquid phase as long as it can be taken out as convection energy. Further, in the present embodiment, the generator 4 may be a direct drive type.
Further, in the present embodiment, the exhaust heat section 40 is formed by a high temperature section such as mechanical equipment, but it goes without saying that any heat source realized in daily life, production activities, etc. can be used as the exhaust heat section 40.

【0027】図2は本発明の第2の実施形態を示してい
る。図示のように、本実施形態に係る発電システム1A
は、エネルギ再生チャンバを形成するハウジング2A
と、ハウジング2A上に設置され且つハウジング2Aに
よって得られたエネルギによって駆動する発電機4Aと
を備えている。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. As illustrated, the power generation system 1A according to the present embodiment
Is a housing 2A forming an energy regeneration chamber
And a generator 4A installed on the housing 2A and driven by the energy obtained by the housing 2A.

【0028】ハウジング2Aの内部は、隔壁70によっ
て下側の気化室10Aと上側の液化室12Aとに区画さ
れている。この場合、気化室10Aは、機械設備等の高
温部すなわち排熱部40に対向して設置される。また、
液化室12A内には、所定の媒質30が貯留されてい
る。また、隔壁70は、気化室10Aと液化室12Aと
を接続し且つ気化室10Aで気化された気体を液化室1
2Aに向けて対流させる対流路14Aを形成している。
また、対流路14A中には、対流路14A中を対流する
気体の運動エネルギによって回転動作する駆動体として
の蒸気タービン16Aが設けられている。タービン16
Aの回転軸72は、ハウジング2Aに設けられた軸受7
4によって回転可能に支持されている。また、回転軸7
2の一端部は、ハウジング2Aから発電機4内へと延び
て、発電機4の回転駆動部4bの回転軸を兼ねている。
The interior of the housing 2A is divided by a partition wall 70 into a lower vaporization chamber 10A and an upper liquefaction chamber 12A. In this case, the vaporization chamber 10A is installed so as to face the high temperature part of the mechanical equipment, that is, the heat exhaust part 40. Also,
A predetermined medium 30 is stored in the liquefaction chamber 12A. Further, the partition wall 70 connects the vaporization chamber 10A and the liquefaction chamber 12A, and also vaporizes the gas vaporized in the vaporization chamber 10A.
The convection channel 14A for convection toward 2A is formed.
Further, a steam turbine 16A as a driving body that is rotated by the kinetic energy of the gas convection in the convection path 14A is provided in the convection path 14A. Turbine 16
The rotating shaft 72 of A is the bearing 7 provided in the housing 2A.
It is rotatably supported by 4. Also, the rotating shaft 7
One end of 2 extends from the housing 2 </ b> A into the generator 4 and also serves as the rotation shaft of the rotation drive unit 4 b of the generator 4.

【0029】また、気化室10Aと液化室12Aは、対
流路14Aを介すことなく、連通部20Aによって直接
に連通している。連通部20Aは、液化室12に貯留さ
れた媒質(液体)30を制御バルブ80を介して気化室
10Aに供給する。この場合、制御バルブ80は、媒質
30を気化室10Aに殆ど貯めることなく且つ気化室1
0Aに伝達される高温部(排熱部)40からの熱により
媒質30を効率的に気化させることができる量だけ気化
室10Aに液体媒質30を供給する。なお、図2におい
ては気化室10Aの左側にのみ供給しているように見え
るが、図示の煩雑さを避けるための便方にて、気化室1
0Aに均等に供給できるよう複数等配とする。
Further, the vaporizing chamber 10A and the liquefying chamber 12A are directly communicated with each other by the communicating portion 20A without the intervening flow passage 14A. The communication unit 20A supplies the medium (liquid) 30 stored in the liquefaction chamber 12 to the vaporization chamber 10A via the control valve 80. In this case, the control valve 80 hardly stores the medium 30 in the vaporization chamber 10A and the vaporization chamber 1
The liquid medium 30 is supplied to the vaporization chamber 10A in an amount capable of efficiently vaporizing the medium 30 by the heat from the high temperature portion (exhaust heat portion) 40 transmitted to 0A. In addition, in FIG. 2, it seems that the gas is supplied only to the left side of the vaporizing chamber 10A.
Plural pieces are evenly distributed so that they can be evenly supplied to 0A.

【0030】ハウジング2A内は、媒質30を略沸騰状
態とする圧力に保たれている。また、ハウジング2Aに
は、液化室12Aの外側上部に、冷却部55が設けられ
ている。この冷却部55は、その凹状の収容部55a内
に冷却水59を貯留しており、ハウジング2Aの壁部を
通じて冷却水59またはその気化熱等により液化室12
Aの内壁を冷却する。無論、自然冷却によって液化室1
2Aを冷却しても良い。
The inside of the housing 2A is maintained at a pressure that brings the medium 30 into a substantially boiling state. Further, the housing 2A is provided with a cooling unit 55 on the upper outside of the liquefaction chamber 12A. The cooling section 55 stores cooling water 59 in the concave accommodation section 55a, and the liquefaction chamber 12 is cooled by the cooling water 59 or its vaporization heat through the wall of the housing 2A.
Cool the inner wall of A. Of course, by natural cooling, liquefaction chamber 1
2A may be cooled.

【0031】次に、上記構成の発電システム1Aの作用
について説明する。まず、液化室12Aに貯留されてい
る媒質30が制御バルブ80を通じて気化室10Aに供
給されると、気化室10Aは、高温部(排熱部)40か
らの排熱を吸収して媒質30を気化させる。気化された
媒質(蒸気)30は、膨張して、図中に矢印で示される
ように、対流路14A中を液化室12Aに向かって上昇
拡散し、その運動エネルギによって対流路14A内に設
けられた蒸気タービン16Aを回転させる。
Next, the operation of the power generation system 1A having the above structure will be described. First, when the medium 30 stored in the liquefaction chamber 12A is supplied to the vaporization chamber 10A through the control valve 80, the vaporization chamber 10A absorbs the exhaust heat from the high temperature section (exhaust heat section) 40 to remove the medium 30. Vaporize. The vaporized medium (vapor) 30 expands and ascends and diffuses in the counter passage 14A toward the liquefaction chamber 12A as indicated by an arrow in the figure, and is provided in the counter passage 14A by its kinetic energy. The steam turbine 16A is rotated.

【0032】また、タービン16Aが回転すると、回転
軸72を介して発電機4の回転駆動部4bも回転する。
したがって、発電機4は、回転駆動部4bの回転力によ
って発電し、負荷を駆動させたり、あるいは、蓄電池に
電力を蓄積する。一方、タービン16Aを通過した気体
媒質30は、冷却部55によって冷却される冷却室12
Aの内壁によって熱を奪われて液化し、液化室12Aに
貯留されるとともに、次の気化室10Aへの供給に備え
る。
When the turbine 16A rotates, the rotary drive unit 4b of the generator 4 also rotates via the rotary shaft 72.
Therefore, the generator 4 generates electric power by the rotational force of the rotary drive unit 4b to drive a load or store electric power in a storage battery. On the other hand, the gas medium 30 that has passed through the turbine 16A is cooled by the cooling unit 55 in the cooling chamber 12
The heat is taken away by the inner wall of A to be liquefied, stored in the liquefying chamber 12A, and prepared for the next supply to the vaporizing chamber 10A.

【0033】以上説明したように、本実施形態の発電シ
ステム1Aも、基本的に第1の実施形態と同様の構成を
備えているため、第1の実施形態と同様の作用効果を得
ることができる。
As described above, the power generation system 1A of this embodiment also has basically the same configuration as that of the first embodiment, so that the same operational effect as that of the first embodiment can be obtained. it can.

【0034】図3は本発明の第3の実施形態を示してい
る。本実施形態では、排熱部(高温熱源)として、CO
レーザ発振器内の高温ガスを利用している。図示のよ
うに、COレーザ発振器100は、プラズマ形成室1
02と、プラズマ形成室102のガス導出部102aと
ガス導入部102bとを接続し且つレーザ媒質であるガ
ス(CO、N、He等の混合ガス)をブロワ104
を介して循環させる循環路106とを備えている。プラ
ズマ形成室102では、電源110に接続された放電電
極108によってプラズマが発生される。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, CO is used as the exhaust heat unit (high-temperature heat source).
2 The high temperature gas in the laser oscillator is used. As shown, the CO 2 laser oscillator 100 includes a plasma forming chamber 1
02, the gas outlet 102a and the gas inlet 102b of the plasma forming chamber 102 are connected to each other, and a gas (a mixed gas of CO 2 , N 2 , He and the like) as a laser medium is blower 104.
And a circulation path 106 that circulates the fluid. In the plasma forming chamber 102, plasma is generated by the discharge electrode 108 connected to the power supply 110.

【0035】このようなCOレーザ発振器100で
は、プラズマ形成室102のガス導出部102aに近い
循環路106の部位で、レーザ媒質であるガスの温度が
高い。そのため、本実施形態では、この高温ガスが流れ
る循環路106の部位を排熱部40として利用し、排熱
部40と対向するように第1または第2の実施形態の発
電システム1,1Aを設置している。この場合、気化室
10,10Aが排熱部40に対向されることは言うまで
もない。
In such a CO 2 laser oscillator 100, the temperature of the gas as the laser medium is high at the portion of the circulation path 106 near the gas outlet 102a of the plasma forming chamber 102. Therefore, in the present embodiment, the portion of the circulation path 106 through which the high temperature gas flows is used as the heat exhausting section 40, and the power generation system 1, 1A of the first or second embodiment is arranged so as to face the heat exhausting section 40. It is installed. In this case, it goes without saying that the vaporization chambers 10 and 10A face the heat exhausting section 40.

【0036】このように、本実施形態では、第1または
第2の実施形態の発電システム1,1Aのための排熱部
40として、COレーザ発振器100内の高温ガスを
利用している。したがって、レーザ媒質から発せられる
熱を有効利用できるとともに、COレーザ発振器を用
いたシステムにおいて省エネを図ることができる。
As described above, in this embodiment, the high temperature gas in the CO 2 laser oscillator 100 is used as the heat exhausting section 40 for the power generation systems 1 and 1A of the first or second embodiment. Therefore, it is possible to effectively use the heat generated from the laser medium and to save energy in the system using the CO 2 laser oscillator.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載さ
れた発電システムによれば、媒質は、気化および液化を
繰り返しながら、駆動体にエネルギを与え続けることが
できる。そのため、未使用エネルギを利用することな
く、また、環境破壊物質等を生成することなく、無効な
エネルギとして排出される排熱をエネルギ源として有効
利用して電力に戻すことができる。すなわち、エネルギ
のリサイクルに近い形態を実現することができ、省エネ
ルギおよび環境保護の一助となる。
As described above, according to the power generation system of the first aspect, the medium can continue to give energy to the driving body while repeating vaporization and liquefaction. Therefore, the exhaust heat discharged as ineffective energy can be effectively used as an energy source and returned to electric power without using unused energy and without generating environmentally destructive substances and the like. That is, a form similar to energy recycling can be realized, which contributes to energy saving and environmental protection.

【0038】請求項2に記載された発電システムによれ
ば、請求項1と同様の作用効果が得られるとともに、エ
ネルギのリサイクルを既存の装置や設備等において簡単
に実現することができる。
According to the power generation system of the second aspect, the same effect as that of the first aspect can be obtained, and the energy can be easily recycled in the existing apparatus or facility.

【0039】請求項3に記載された発電システムによれ
ば、請求項2と同様の作用効果が得られるとともに、レ
ーザ媒質から発せられる熱を有効利用できるとともに、
CO レーザ発振器を用いたシステムにおいて省エネを
図ることができる。
According to the power generation system described in claim 3,
Thus, the same effect as that of claim 2 is obtained, and
The heat generated from the laser medium can be effectively used,
CO TwoSaving energy in a system using a laser oscillator
Can be planned.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る発電システムの
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power generation system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態に係る発電システムの
概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a power generation system according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態に係る発電システムの
概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a power generation system according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A 発電システム 2 チャンバ 2A ハウジング(チャンバ) 4 発電機 10,10A 気化室 12,12A 液化室 14,14A 対流路 16,16A タービン(駆動体) 20,20A 連通部 30 媒質 1,1A power generation system 2 chamber 2A housing (chamber) 4 generator 10,10A vaporization chamber 12,12A Liquefaction chamber 14,14A counter flow path 16,16A turbine (driver) 20,20A communication part 30 medium

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の液体媒質が貯留され且つ気化した
媒質を冷却して液化させる液化室と、前記媒質の沸点近
傍の温度雰囲気を形成する排熱を発生させる熱源に対向
して設置され且つ前記熱源からの熱によって前記媒質を
気化させる気化室と、前記気化室と前記液化室とを接続
し且つ前記気化室で気化された気体を前記液化室に向け
て対流させる対流路と、前記対流路を介すことなく前記
気化室と前記液化室とを直接に連通させ且つ前記液化室
に貯留された媒質を前記気化室に供給する連通部とを有
するチャンバと、 前記チャンバの前記対流路中に設けられ、前記対流路中
を対流する気体の運動エネルギによって動作する駆動体
と、 前記駆動体の動力によって駆動して電力を発生する発電
機と、 を具備することを特徴とする発電システム。
1. A liquefaction chamber for storing and liquefying a vaporized medium in which a predetermined liquid medium is stored, and a heat source for generating exhaust heat that forms a temperature atmosphere near the boiling point of the medium are installed to face each other. A vaporization chamber that vaporizes the medium by heat from the heat source, a convection path that connects the vaporization chamber and the liquefaction chamber and convects the gas vaporized in the vaporization chamber toward the liquefaction chamber, and the convection A chamber having a communication part that directly communicates the vaporization chamber and the liquefaction chamber without passing through a passage and supplies the medium stored in the liquefaction chamber to the vaporization chamber; A power generation system, comprising: a drive body that is provided in the vehicle and that is operated by the kinetic energy of gas that convects in the convection path; and a generator that is driven by the power of the drive body to generate electric power.
【請求項2】 前記熱源は、機械装置の排熱によって形
成されることを特徴とする請求項1に記載の発電システ
ム。
2. The power generation system according to claim 1, wherein the heat source is formed by exhaust heat of a mechanical device.
【請求項3】 前記排熱は、COレーザ発振器内の高
温ガスによって形成されることを特徴とする請求項2に
記載の発電システム。
3. The power generation system according to claim 2, wherein the exhaust heat is formed by a high temperature gas in a CO 2 laser oscillator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100995959B1 (en) 2008-05-28 2010-11-22 김성완 Electricity Generating Apparatus for Waste Heat Recovery

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