JP2008075488A - Thermal power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、太陽熱等の熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱発電システムに関する。 The present invention relates to a thermoelectric generation system that converts thermal energy such as solar heat into electric energy.
この種の熱発電システムの従来例として、コレクタ部において作動媒体を太陽熱で加熱し、その作動媒体の高圧蒸気をタービン動翼の外周側に設けられた1個ないし複数個のノズルから動翼に噴出させてタービンを回転駆動し、タービン動翼を出た作動媒体の蒸気を復水器により再び液体に戻してコレクタ部に循環させるという熱サイクルを行い、タービンの回転で発電機を発電させるようにした太陽熱発電システムが知られている(例えば特許文献1〜4)。
As a conventional example of this type of thermoelectric power generation system, a working medium is heated by solar heat in a collector section, and high-pressure steam of the working medium is transferred from one or a plurality of nozzles provided on the outer peripheral side of a turbine blade to the blade. The turbine is rotated and driven, and the steam of the working medium that has exited the turbine blades is returned to the liquid again by the condenser and circulated to the collector section, and the generator is generated by the rotation of the turbine. A solar thermal power generation system is known (for example,
図7はこのような従来の熱発電システムにおけるタービンユニットの一例を示す断面図を示し、図8は図7のVIII−VIII矢視断面図を示す。このタービンユニット32では、ユニットハウジング42内の上下に発電機36とタービン35とが回転自在に配置され、発電機36の発電機ロータ36Aとタービン35とは垂直姿勢とした主軸37により互いに連結されている。タービン35は、その外周側に配置されたノズル38から径方向に噴射される作動媒体33の蒸気を動翼35bに受けて回転駆動される半径流タービンであり、前記主軸37に取付けられ主軸37と同心の円盤状の動翼取付部材35aの外周部に周方向に並ぶ複数の動翼35bを設けて構成される。ノズル38は、タービン35と同心にタービン35の外周側に設けられた円筒状のノズル部材48に設けられる。ノズル38の入口側であるノズル部材48の外周側は、タービンハウジング42の一部を構成するノズル入口部材42Aによって囲まれて、ノズル入口部材42Aとノズル部材48との間にリング状のノズル入口側空間49が形成される。図示しないコレクタ部で加熱されて蒸気となった作動媒体33は、タービンハウジング42の底壁部42aに設けられた吸気口50から前記ノズル入口側空間49を経て、ノズル38よりタービン動翼35bに向けて噴射される。タービン動翼35bを通過してノズル部材48の内側に達した作動媒体33の蒸気は、タービンハウジング42の底壁部42aに設けられた排気口51から排気されて図示しない復水器へ送られる。
FIG. 7 is a sectional view showing an example of a turbine unit in such a conventional thermoelectric generation system, and FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. In the
図9は、従来の熱発電システムにおけるタービンユニットの他の例を一例を示す部分断面図を示す。このタービンユニット32では、ユニットハウジング42内の左右に図示しない発電機とタービン35とが回転自在に配置され、発電機の発電機ロータとタービン35とは水平姿勢とした主軸37により互いに連結されている。タービン35は、その外周部の一側方(図9では左側)に配置されたノズル38から軸方向に噴射される作動媒体33の蒸気を動翼35bに受けて回転駆動される軸流タービンであり、前記主軸37に一体に設けられ主軸37と同心の円盤状の動翼取付部材35aの外周部に周方向に並ぶ複数の動翼35bを設けて構成される。ノズル38は、タービン35の一側方に配置されたリング状のノズル部材48に設けられる。図10には、前記ノズル部材48とタービン35の軸方向の並び構造を断面図で示す。ノズル38の入口側であるノズル部材48の一側方は、タービンハウジング42の一部を構成するノズル入口部材42Aによって囲まれて、ノズル入口部材42Aとノズル部材48との間にリング状のノズル入口側空間49が形成される。図示しないコレクタ部で加熱されて蒸気となった作動媒体33は、前記ノズル入口部材42Aに設けられた吸気口50から前記ノズル入口側空間49を経て、ノズル38よりタービン動翼35bに向けて噴射される。タービン動翼35bを通過した作動媒体33の蒸気は、タービンハウジング42の壁部42aに設けられた排気口51から排気されて図示しない復水器へ送られる。
図7および図8に示すような構造のタービンユニット32とした熱発電システムでは、作動媒体33の蒸気が断熱膨張してノズル38から噴出するため、作動媒体38の蒸気温度は、ノズル38の入口側よりもノズル38の出口側の方が低くなる。そのため、ノズル38の入口側と出口側とを仕切るノズル部材48において、ノズル入口側からノズル出口側へ向かう方向に熱伝導が生じ、ノズル入口側の作動媒体33から熱が奪われることで熱落差が小さくなって、システムの発電効率が小さくなるという問題がある。
また、ノズル38の入口側の空間49を囲むノズル入口部材42Aにおいて、作動媒体33に晒される内面側は高温となるのに対して、外面側は外気に晒されているため、ノズル入口部材42Aの内面から外面に向かって熱伝導が生じる。そのため、この熱伝導によっても、ノズル入口側の作動媒体33から熱が奪われることになり、ノズル入口側とノズル出口側の間での作動媒体33の熱落差はさらに小さくなり、システムの発電効率はさらに小さくなる。
In the thermoelectric power generation system having the
Further, in the
このような問題は、タービン35を、図7および図8に示すように外周側から作動媒体の蒸気を噴射する半径流タービンとする場合に限らず、内周側から作動媒体の蒸気を噴射する半径流タービンとする場合や、図9および図10に示すような軸流タービンとする場合にも同様に発生する。
Such a problem is not limited to the case where the
この発明の目的は、作動媒体の蒸気をタービンに噴射するノズルの入口側と出口側の間での作動媒体の熱落差を大きくして、発電効率を向上させることができる熱発電システムを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thermoelectric generation system capable of increasing the heat drop of a working medium between an inlet side and an outlet side of a nozzle that injects steam of the working medium into a turbine and improving power generation efficiency. That is.
この発明の熱発電システムは、熱エネルギーにより直接または間接的に作動媒体を加熱し、前記作動媒体の蒸気をノズルから噴出させて動翼を回転駆動させ、この動翼の回転によって発電機ロータを回転させることによって、前記発電機ロータと対向して設けられた発電機ステータ部で発電させる熱発電システムにおいて、前記ノズルの入口部と前記ノズルの出口部を仕切るノズル入口出口間部材が、ノズル入口部からノズル出口部へ向かう方向の熱伝導を低減する作用を有するものであることを特徴とする。
この構成によると、ノズル入口出口間部材がノズル入口部からノズル出口部へ向かう方向の熱伝導を低減する作用を有するので、ノズル入口側において作動媒体の蒸気がノズル入口出口間部材により熱を奪われる度合いが低くなる。その結果、ノズルの入口側と出口側の間での作動媒体の熱落差も大きくなり、システムの発電効率が向上する。
In the thermoelectric generator system of the present invention, the working medium is heated directly or indirectly by thermal energy, the steam of the working medium is ejected from the nozzle to rotationally drive the rotor blade, and the generator rotor is driven by the rotation of the rotor blade. In the thermoelectric power generation system in which power is generated by a generator stator provided opposite to the generator rotor by rotating, a nozzle inlet / outlet member that partitions the nozzle inlet and the nozzle outlet is a nozzle inlet It has the effect | action which reduces the heat conduction of the direction which goes to a nozzle exit part from a part.
According to this configuration, the nozzle inlet / outlet member has an effect of reducing heat conduction in the direction from the nozzle inlet to the nozzle outlet, so that the vapor of the working medium takes heat away from the nozzle inlet / outlet member on the nozzle inlet side. The degree to which it is broken becomes low. As a result, the heat drop of the working medium between the inlet side and the outlet side of the nozzle is increased, and the power generation efficiency of the system is improved.
この発明において、前記ノズル入口出口間部材が、ノズル入口部からノズル出口部の間に断面積の狭い部位を有するものとしても良い。ノズル入口出口間部材の断面積の狭い部位により、熱伝導が低減する。 In this invention, the nozzle inlet / outlet member may have a portion having a narrow cross-sectional area between the nozzle inlet portion and the nozzle outlet portion. Heat conduction is reduced by the narrow cross-sectional area of the nozzle inlet / outlet member.
この発明において、前記ノズル入口出口間部材のノズル入口側またはノズル出口側の少なくとも一方を、樹脂材料またはセラミック材料で覆っても良い。この構成の場合、樹脂材料またはセラミック材料の低熱伝導性のため、ノズル入口側において作動媒体の蒸気がノズル入口出口間部材により熱を奪われる度合いが低くなるので、ノズルの入口側と出口側の間での作動媒体3の熱落差も大きくなり、システムの発電効率が向上する。
In the present invention, at least one of the nozzle inlet side and the nozzle outlet side of the nozzle inlet / outlet member may be covered with a resin material or a ceramic material. In this configuration, because of the low thermal conductivity of the resin material or ceramic material, the degree to which the vapor of the working medium is deprived of heat by the nozzle inlet / outlet member on the nozzle inlet side is reduced. The heat drop of the working
この発明において、前記ノズル入口出口間部材を樹脂材料またはセラミック材料で成形しても良い。この構成の場合も、樹脂材料またはセラミック材料の低熱伝導性のため、ノズル入口側において作動媒体の蒸気がノズル入口出口間部材により熱を奪われる度合いが低くなるので、ノズルの入口側と出口側の間での作動媒体3の熱落差も大きくなり、システムの発電効率が向上する。
In the present invention, the nozzle inlet / outlet member may be formed of a resin material or a ceramic material. Also in this configuration, due to the low thermal conductivity of the resin material or ceramic material, the degree of heat removal from the working medium vapor by the nozzle inlet / outlet member on the nozzle inlet side is low, so the nozzle inlet side and outlet side The heat drop of the working
この発明において、ノズル入口部を構成するノズル入口部材を樹脂材料またはセラミック材料で成形しても良い。この構成の場合、ノズル入口側の空間において作動媒体の蒸気がノズル入口部材により熱を奪われる度合いも低くなる。その結果、ノズルの入口側と出口側の間での作動媒体の熱落差がさらに大きくなり、システムの発電効率がさらに向上する。 In this invention, you may shape | mold the nozzle inlet member which comprises a nozzle inlet part with a resin material or a ceramic material. In the case of this configuration, the degree to which the vapor of the working medium is deprived of heat by the nozzle inlet member in the space on the nozzle inlet side is also reduced. As a result, the heat drop of the working medium between the inlet side and the outlet side of the nozzle is further increased, and the power generation efficiency of the system is further improved.
この発明において、前記樹脂材料をPEEK材(ポリエーテルエーテルケトン材)またはPPS材(ポリフェニレンサルファイド材)としても良い。PEEK材やPPS材は耐熱性や強度に優れるため、高温条件下で使用でき、熱伝導も小さい。 In the present invention, the resin material may be a PEEK material (polyether ether ketone material) or a PPS material (polyphenylene sulfide material). Since PEEK material and PPS material are excellent in heat resistance and strength, they can be used under high temperature conditions and have low heat conduction.
この発明において、前記熱エネルギーが太陽熱であっても良い。この発明の熱発電システムは、太陽熱発電システムの場合、得られるエネルギー量が小さいため、動翼での損失量は小さくても、入力エネルギーに対する割合は高くなってしまうため、その効果がより効果的に発揮される。また、仕事が大きい高負荷のタービンと比較して作動媒体の温度が低くなるため、樹脂材料も使用可能となる。 In the present invention, the thermal energy may be solar heat. In the case of a solar power generation system, the thermoelectric power generation system according to the present invention has a small amount of energy, so even if the amount of loss in the rotor blade is small, the ratio to the input energy becomes high, so the effect is more effective. To be demonstrated. Moreover, since the temperature of a working medium becomes low compared with the high load turbine with a large work, the resin material can also be used.
この発明の熱発電システムは、熱エネルギーにより直接または間接的に作動媒体を加熱し、前記作動媒体の蒸気をノズルから噴出させて動翼を回転駆動させ、この動翼の回転により発電機ロータを回転させることによって、前記発電機ロータと対向して設けられた発電機ステータ部で発電させる熱発電システムにおいて、前記ノズルの入口部と前記ノズルの出口部を仕切るノズル入口出口間部材を、ノズル入口部からノズル出口部へ向かう方向の熱伝導を低減する作用を有するものとしたため、作動媒体の蒸気をタービンに噴射するノズルの入口側と出口側の間での作動媒体の熱落差が大きくなり、発電効率を向上させることができる。 In the thermoelectric generator system of the present invention, the working medium is heated directly or indirectly by thermal energy, the steam of the working medium is ejected from the nozzle to rotate the moving blade, and the rotation of the moving blade causes the generator rotor to rotate. In a thermoelectric power generation system in which power is generated by a generator stator portion provided opposite to the generator rotor by rotating, a nozzle inlet / outlet member that partitions the inlet portion of the nozzle and the outlet portion of the nozzle is a nozzle inlet Since it has the effect of reducing the heat conduction in the direction from the part toward the nozzle outlet, the difference in heat of the working medium between the inlet side and the outlet side of the nozzle that injects the steam of the working medium to the turbine is increased, Power generation efficiency can be improved.
この発明の第1の実施形態を図1ないし図3と共に説明する。図1は、この発明の熱発電システムの概略構成を示す。この熱発電システムは、熱エネルギーである太陽熱を電気エネルギーに変換して出力する太陽熱発電システムであって、太陽光を集光して太陽熱を吸収するコレクタ部1と、タービン5および発電機6を有するタービンユニット2と、コレクタ部1とタービン5の間で作動媒体3を循環させるクローズド経路の作動媒体経路4とを備える。
作動媒体経路4は、前記コレクタ部1で加熱された作動媒体3の蒸気を高圧蒸気として前記タービン5に噴出させタービン5を回転駆動するノズル8と、ノズル8から噴出してタービン5の回転に使用された作動媒体3の蒸気を液体に戻す復水器9と、液体に戻した作動媒体3をコレクタ部1に循環供給する循環ポンプ10とを有する。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of the thermoelectric generator system of the present invention. This thermoelectric power generation system is a solar thermal power generation system that converts solar heat, which is thermal energy, into electric energy and outputs the electric energy. The thermoelectric power generation system includes a
The working
図2はタービンユニット2の拡大断面図を示し、図3は図2におけるIII −III 矢視断面図を示す。このタービンユニット2では、発電機6とタービン5とが上下に配置される。発電機6は、回転部分である一対の発電機ロータ6A,6Aと、静止部分である発電機ステータ部6Bとでなる。具体的には、発電機6はアキシャルギャップ型発電機であり、円筒状のユニットハウジング12の内周側に設けられた発電機ステータ部6Bに対して、垂直方向に向く姿勢とした主軸7に設けられた一対の発電機ロータ6A,6Aが上下に所定のギャップを介して対向配置されている。この発電機6での発電はコントローラ11(図1)によって制御される。
2 shows an enlarged sectional view of the
発電機ステータ部6Bは、そのステータ基体13が非磁性体からなるコアレス構造とされており、ステータ基体13の周方向に1個ないし複数個のコイル部14が集中巻きで配置されている。なお、発電機ステータ部6Bのステータ基体13を磁性体とした場合、始動トルクの増大、低速回転域での鉄損増大やコギングトルクによる騒音、振動等が生じるが、コアレス構造としたこの実施形態では、そのような問題を回避できる。ただし、発電機6は上記したコアレス構造のものに限らず、他の構造のものを採用しても良い。前記コイル部14は、その表面の絶縁被膜を保護するために樹脂等でモールドされている。これにより、発電機ステータ部6Bにおけるコイル部14の表面の絶縁被膜が、作動媒体3である有機溶媒等により侵されて安定した発電が行えなくなるのを回避できる。
各発電機ロータ6Aは、主軸7に一体に形成したフランジ状のロータ基体15における前記発電機ステータ部6Bに対向する側面の円周上に、1個ないし複数個の磁石16を配置して構成されている。この場合の磁石16の磁極は、その磁束が発電機ステータ部6Bのコイル部14に鎖交するように配置される。例えば、上ロータ磁石がN極,下ロータ磁石がS極とされる。
The
Each
タービン5は、前記主軸7の下端部に嵌合し、主軸7の下端の雄ねじ部に螺合させたナット17で位置決めされる円盤状の動翼取付部材5aと、この動翼取付部材5aの外周部において周方向に列状に並べて設けられる複数の動翼5bとでなる。動翼5bは、樹脂成形品や金属製品からなる。タービン5の外周には円筒状のノズル入口出口間部材18が設けられ、このノズル入口出口間部材18に動翼5bの翼列に向けて貫通する1個ないし複数個のノズル8が、図3のように周方向に分配して(ここでは2個のノズル8が180°の位相で)設けられている。これにより、タービン5の外周側のノズル8から、タービン5の径方向に向けて作動媒体3の蒸気が噴射され、その蒸気を動翼5bで受けてタービン5が回転駆動される。すなわち、この実施形態でのタービン5は、外径側から作動媒体3の蒸気が噴射される半径流タービンとされている。
The
ユニットハウジング12の底壁部12aには、作動媒体経路4(図1)の上流部に繋がり、コレクタ部1で加熱されて蒸気となった作動媒体3をノズル入口出口間部材18の外周側のノズル入口側空間19に流入させる吸気口20が貫通して設けられている。ノズル入口側空間19は、前記ノズル入口出口間部材18と、このノズル入口出口間部材18の外周側にノズル入口出口間部材18と同心状に配置されてユニットハウジング12の一部を構成する円筒状のノズル入口部材12Aとで囲まれる円筒状の空間である。
また、ユニットハウジング12の底壁部12aにおける前記タービン8の配置部下位置には、タービン動翼5bを通過した作動媒体3を作動媒体経路4の下流部に排出する排気口21が貫通して設けられている。
The bottom wall portion 12 a of the
Further, an
前記ノズル入口出口間部材18は、ノズル8の入口側から出口側の間に断面積の狭い部位が生じるように、図3のような中空部18cを設けた部材とされている。中空部18cは、ノズル入口出口間部材18における基体部18aだけに設けてもよいし、ノズル入口出口間部材18を構成する基本18aと先端部18bのそれぞれに設けてもよい。これにより、ノズル入口出口間部材18は、ノズル8の入口側から出口側に向かう方向の熱伝導を低減する作用を有する。
また、ユニットハウジング12の一部を構成する前記ノズル入口部材12Aは、樹脂材料やセラミック材料などの断熱部材で構成されている。ノズル入口部材12Aとして用いる樹脂材料としては、耐熱性や強度に優れたPEEK材やPPS材が好適であり、この場合には高温条件下で使用でき、熱伝導も小さい。
The nozzle inlet /
The
主軸7は磁気軸受やフォイル軸受などの非接触軸受22A〜22Cを介してユニットハウジング12に回転自在に支持される。なお、主軸7の支持は、非接触軸受22A〜2Cによらず、接触式の軸受で行っても良い。
The
上記構成による熱発電システムの動作を説明する。作動媒体経路4内の作動媒体3は循環ポンプ10によってコレクタ部1に送られる。コレクタ部1では太陽熱を吸収し、吸収した熱エネルギーを作動媒体3に与えることにより高圧蒸気とする。作動媒体3の高圧蒸気はユニットハウジング12の吸気口20からノズル入口側空間19に流入し、ノズル8を介してタービン5の動翼5bに噴射され、これによりタービン5が回転駆動される。タービン5の回転によって発電機ロータ6Aが回転し、発電機ロータ6Aと対向して設けられた発電機ステータ部6Bで発電される。この発電の制御はコントローラ11によって行われる。このようにして、タービン5の回転が電気エネルギーに変換される。タービン動翼5bの翼列を通過した作動媒体3の蒸気は排気口21から作動媒体経路3の復水器9へ送られて液化され、循環ポンプ10によって再度コレクタ部1まで送られる。
The operation of the thermoelectric generator system configured as described above will be described. The working
この熱発電システムでは、ノズル8の入口側と出口側を仕切るノズル入口出口間部材18を、例えば中空部18cを設けた部材とすることにより、ノズル8の入口部から出口部の間に断面積の狭い部位を有する構造として、ノズル入口側からノズル出口側へ向かう方向の熱伝導を低減する作用を有するものとしているので、ノズル入口側空間19において作動媒体3の蒸気がノズル入口出口間部材18により熱を奪われる度合いが低くなる。その結果、ノズル8の入口側と出口側の間での作動媒体3の熱落差も大きくなり、システムの発電効率が向上する。
なお、ノズル入口出口間部材18を中空部18cを有する部材とせず、例えば樹脂材料やセラミック材料などの断熱部材で構成して、ノズル入口側からノズル出口側へ向かう方向の熱伝導を低減する作用を有するものとしてもよい。この場合も、ノズル入口側空間19において作動媒体3の蒸気がノズル入口出口間部材18により熱を奪われる度合いが低くなるので、ノズル8の入口側と出口側の間での作動媒体3の熱落差も大きくなり、システムの発電効率が向上する。
また、この実施形態では、ノズル入口部材12Aが樹脂材料(PEEK材やPPS材)やセラミック材料などの断熱部材で構成されているので、ノズル入口側空間19において作動媒体3の蒸気がノズル入口部材12Aにより熱を奪われる度合いも低くなる。その結果、ノズル8の入口側と出口側の間での作動媒体3の熱落差がさらに大きくなり、システムの発電効率がさらに向上する。
In this thermoelectric generator system, the nozzle inlet /
Note that the nozzle inlet /
In this embodiment, since the
図4は、この発明の熱発電システムの他の実施形態におけるタービンユニットでのタービン配置部の水平断面図を示す。その他の部分は、第1の実施形態の場合と同様であるため、ここでは図示および説明を省略する。この熱発電システムでは、第1の実施形態におけるノズル入口出口間部材18を中空部18cを有する材料とせず、そのノズル入口出口間部材18のノズル入口側の周面を樹脂材料やセラミック材料などの断熱部材23で覆っている。ただし、ノズル8の入口となる部分は開口させてある。断熱部材23として用いる樹脂材料としては、耐熱性や強度に優れたPEEK材やPPS材が好適であり、この場合には高温条件下で使用でき、熱伝導も小さい。
FIG. 4 shows a horizontal cross-sectional view of a turbine arrangement portion in a turbine unit in another embodiment of the thermoelectric generator system of the present invention. Other parts are the same as those in the first embodiment, and thus illustration and description thereof are omitted here. In this thermoelectric generator system, the nozzle inlet /
この実施形態の場合、ノズル部材18のノズル入口側の周面を断熱部材23で覆っていることから、ノズル入口出口間部材18においてノズル入口側からノズル出口側へ向かう方向の熱伝導を低減する作用を有することになり、ノズル入口側空間19において作動媒体3の蒸気がノズル入口出口間部材18により熱を奪われる度合いが低くなる。その結果、ノズル8の入口側と出口側の間での作動媒体3の熱落差も大きくなり、システムの発電効率が向上する。
In the case of this embodiment, since the peripheral surface of the nozzle inlet side of the
図5は、この発明の熱発電システムのさらに他の実施形態におけるタービンユニットでのタービン配置部の水平断面図を示す。その他の部分は、第1の実施形態の場合と同様であるため、ここでは図示および説明を省略する。この熱発電システムでは、第1の実施形態におけるノズル入口出口間部材18を中空部18cを有する材料とせず、そのノズル入口出口間部材18のノズル出口側の周面を樹脂材料やセラミック材料などの断熱部材23で覆っている。ただし、ノズル8の出口となる部分は開口させてある。断熱部材23として用いる樹脂材料としては、耐熱性や強度に優れたPEEK材やPPS材が好適であり、この場合には高温条件下で使用でき、熱伝導も小さい。
FIG. 5 shows a horizontal sectional view of a turbine arrangement portion in a turbine unit in still another embodiment of the thermoelectric generator system of the present invention. Other parts are the same as those in the first embodiment, and thus illustration and description thereof are omitted here. In this thermoelectric generator system, the nozzle inlet /
この実施形態の場合、ノズル入口出口間部材18のノズル出口側の周面を断熱部材23で覆っていることから、ノズル入口出口間部材18においてノズル入口側からノズル出口側へ向かう方向の熱伝導を低減する作用を有することになり、ノズル入口側空間19において作動媒体3の蒸気がノズル入口出口間部材18により熱を奪われる度合いが低くなる。その結果、ノズル8の入口側と出口側の間での作動媒体3の熱落差も大きくなり、システムの発電効率が向上する。
In the case of this embodiment, the peripheral surface on the nozzle outlet side of the nozzle inlet /
図6は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この発明の熱発電システムは、図1に示す第1の実施形態における作動媒体経路4に代えて、コレクタ部1を循環する作動媒体3Aの作動媒体経路4Aと、タービン5を循環する作動媒体3Bの作動媒体経路4Bとを別々に設け、コレクタ部1によって加熱された作動媒体3Aの熱エネルギーを、熱交換器24を介してタービン5側の作動媒体3Bに与える構成としたものである。タービンユニット2の構成は、図2および図3の構成のものに限らず図4や図5の実施形態の構成であっても良く、ここではその説明を省略する。
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention. In the thermoelectric generation system of the present invention, instead of the working
このように、コレクタ部1から熱エネルギーを獲得するための作動媒体3Aと、タービン5を回転駆動するための作動媒体3Bとを分離した場合、それぞれの役割に適した作動媒体を選ぶことができる。
Thus, when the working
なお、以上の各実施形態では、タービンとして、外周側から径方向に作動媒体の蒸気を噴射する半径流タービンを用いた場合について説明したが、これに限らず、内周側から径方向に作動媒体の蒸気を噴射する半径流タービンを用いた場合にも、軸方向に作動媒体の蒸気を噴射する軸流タービンに用いた場合にも、同様の効果が得られる。 In each of the embodiments described above, the case where the radial flow turbine that injects the steam of the working medium in the radial direction from the outer peripheral side is described as the turbine. However, the present invention is not limited thereto, and the turbine operates in the radial direction from the inner peripheral side. The same effect can be obtained when the radial flow turbine for injecting the medium vapor is used and when the axial flow turbine for injecting the working medium vapor in the axial direction is used.
1…コレクタ部
2…タービンユニット
3,3A,3B…作動媒体
5…タービン
5b…動翼
6…発電機
6A…発電機ロータ
6B…発電機ステータ部
8…ノズル
12A…ノズル入口部材
18…ノズル入口出口間部材
18c…中空部
23…断熱部材
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ノズルの入口部と前記ノズルの出口部を仕切るノズル入口出口間部材が、ノズル入口部からノズル出口部へ向かう方向の熱伝導を低減する作用を有するものであることを特徴とする熱発電システム。 The generator is heated by directly or indirectly heating the working medium with thermal energy, causing the steam of the working medium to be ejected from the nozzle to rotate the rotor blade, and rotating the generator rotor by the rotation of the rotor blade. In a thermoelectric power generation system that generates power with a generator stator provided opposite to the rotor,
The nozzle inlet / outlet member that partitions the nozzle inlet and the nozzle outlet has a function of reducing heat conduction in the direction from the nozzle inlet toward the nozzle outlet. .
The thermoelectric power generation system according to any one of claims 1 to 6, wherein the thermal energy is solar heat.
Priority Applications (1)
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JP2006253799A JP2008075488A (en) | 2006-09-20 | 2006-09-20 | Thermal power generation system |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015072002A (en) * | 2013-10-01 | 2015-04-16 | 早川 秀樹 | Engine and rotor power generation device |
JP6032827B1 (en) * | 2016-08-01 | 2016-11-30 | 富士ソーラー株式会社 | Horizontal radial piston turbine |
KR102009860B1 (en) * | 2019-01-18 | 2019-08-28 | 양영철 | Power generation apparatus for mounting thin type product |
-
2006
- 2006-09-20 JP JP2006253799A patent/JP2008075488A/en active Pending
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