JP2011247216A - 流体圧送装置を用いた廃熱発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】効率よく偏心回転子を回転させることができる流体圧送装置および廃熱発電システムを提供する。
【解決手段】流体圧送装置Ｐは、円筒形状を有するケーシング１と、ケーシング１の軸線Ｏ_１と同軸に固定された円柱部２と、ケーシング１の軸線Ｏ_１から離間した軸線Ｏ_２を中心にして、偏心回転することにより回転出力する偏心回転子３と、円柱部２の周りを回転しながら偏心回転子３の半径方向に対する位置が変位して、常時、内側流体移送室Ｒ１および外側流体移送室Ｒ２を複数に仕切る隔壁部４とを備えている。隔壁部４の両端部に設けられた収納部４５には、それぞれの流体移送室の気密性を確保するために、円柱棒状体（コロ）４６の外周面と摺動するパッキン４７が設けられている。偏心回転子３の切欠部３４の内壁面には、内側流体移送室Ｒ１と外側流体移送室Ｒ２との間の気密性を確保するために、隔壁部４の摺動面と摺動するパッキン３５が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体を効率よく移送したり、流体により回転運動を出力したりすることができる流体圧送装置およびそれを用いて発電することができる廃熱発電システムに関するものである。

従来の流体圧送装置として、例えば本願発明者によるものが知られている（特許文献１，２参照）。この特許文献１，２に記載の液体圧送装置は、両端面が閉止された円筒形状のケーシングと、ケーシングの内部にケーシングの軸線と同軸的に配置され、ケーシングの周壁との間に環状空間を形成する円柱部と、環状空間に収納されることで、環状空間を、ケーシングの半径方向に内側流体移送室と外側流体移送室とに画成するとともに、ケーシングの軸線から離間した軸線を中心にして円柱部の周りを偏心回転自在なリング形状を有する偏心回転子と、偏心回転子の周方向に所定角度ごとに配置され、偏心回転子と一体的に円柱部の周りを回転しながら偏心回転子の半径方向に移動し、常時、内側流体移送室および外側流体移送室を複数に仕切る円柱棒状体（以下、この円柱棒状体をコロと称する。）とを備えている。

特許３６５７９５０号公報 特許３７３５１１１号公報

特許文献１によれば、偏心回転子と一体的に円柱部の周りを回転しながら偏心回転子の半径方向に移動する円柱状のコロの表面は、硬質のゴム状の物質（ライニング材）により被覆されている。従って、この従来の液体圧送装置には、コロの表面に設けられたライニング材により、内側流体移送室と外側流体移送室との間の気密性が確保されていると共に、内側流体移送室と外側流体移送室とのそれぞれについてコロにより仕切られた三日月型空洞部（内側流体移送室・外側流体移送室）の気密性が確保されている。

しかし、偏心回転子の回転と共に移動するコロが、円柱部の外周面とケーシングの内周面とを転がりながら、偏心回転子の切り込み部（切欠部）内で回転することで、コロの外周面が切り込み部の内壁面に摺動するので、大きな摩擦が発生する。従って、液体圧送装置が大きくなればなるほど大きな抵抗となるため効率化の阻害要因となる。

そこで本発明は、効率よく偏心回転子を回転させることができる流体圧送装置および廃熱発電システムを提供することを目的とする。

本発明の流体圧送装置は、両端面が閉止された円筒形状を有するケーシングと、前記ケーシングの内部であって、前記ケーシングの軸線と同軸に固定され、前記ケーシングの内周面との間に環状空間を形成する円柱部と、前記環状空間に収納され、前記ケーシングの軸線から離間した軸線を中心にして、偏心回転する円筒形状に形成され、前記環状空間を前記ケーシングの半径方向に内側流体移送室と外側流体移送室とに画成して、回転することにより回転出力する偏心回転子と、前記偏心回転子の周方向の所定角度ごとに軸線に沿って形成された切欠部に配置され、前記偏心回転子と一体的に前記円柱部の周りを回転しながら、前記偏心回転子の回転位置に応じて前記偏心回転子の半径方向に対する位置が変位して、常時、前記内側流体移送室および前記外側流体移送室を複数に仕切る隔壁部と、
前記内側流体移送室および前記外側流体移送室が前記隔壁部により複数に仕切られることによりできるそれぞれの流体移送室のうち、前記偏心回転子の回転に伴って流体移送室容量が拡大する流体移送室と連通する位置に、それぞれ設けられた流体を流入させる流入口と、前記内側流体移送室および前記外側流体移送室が前記隔壁部により複数に仕切られることによりできるそれぞれの流体移送室のうち、前記偏心回転子の回転に伴って流体移送室容量が縮小する流体移送室と連通する位置に、それぞれ設けられた流体を流出させる流出口とを備え、前記隔壁部は、前記ケーシングの内周壁を転動する円柱棒状体と、前記円柱部の外周面を転動する円柱棒状体とが、両端部に設けられた収納部に収納されており、前記隔壁部の両端部に設けられた収納部には、前記それぞれの流体移送室の気密性を確保するために、前記円柱棒状体の外周面と摺動する第１パッキンが設けられ、前記偏心回転子の切欠部の内壁面には、前記内側流体移送室と前記外側流体移送室との間の気密性を確保するために、前記隔壁部の摺動面と摺動する第２パッキンが設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、外側流体移送室および内側流体移送室のそれぞれの流体移送室であって、偏心回転子の回転に伴って流体移送室容量が拡大する流体移送室に、それぞれの流入口から流体が流入し、流入した流体は、偏心回転子の回転に伴って流体移送室容量が縮小する流体移送室に連通するそれぞれの流出口から流体が流出する。偏心回転子の回転により隔壁部は、両端部の収納部に設けられた円柱棒状体が、ケーシングの内周壁と円柱部の外周面とをそれぞれ転動する。収納部には、円柱棒状体の外周面と摺動する第１パッキンが設けられている。従って、収納部の一部に第１パッキンが設けられていれば、それぞれの流体移送室の気密性が確保できるので、円柱棒状体の回転に伴う摩擦を低く抑えることができ、抵抗を小さくすることができる。また、偏心回転子の軸線はケーシングおよび円柱部に対して偏心回転するため、偏心回転子に対して相対的に半径方向の位置が変位するが、偏心回転子の切欠部の内壁面には、隔壁部の摺動面と摺動する第２パッキンが設けられている。従って、切欠部の内壁面の一部に第２パッキンが設けられていれば、内側流体移送室と外側流体移送室との間の気密性を確保することができるので、隔壁部の移動に伴う摩擦を低く抑えることができ、抵抗を小さくすることができる。

前記隔壁部が、前記偏心回転子の軸線を中心として１２０°ごとに配置され、前記偏心回転子の厚みが、前記環状空間の半径方向の距離の１／２に形成され、前記偏心回転子の軸線が、前記円柱部の軸線から、前記環状空間の半径方向の距離の１／４の位置に離間させた流体圧送装置とすることができる。隔壁部を偏心回転子の軸線を中心として１２０°ごとに配置することで、外側流体移送室と内側流体移送室とのそれぞれに設けられた流入口と流出口とは隣接する流体移送室の位置に配置されることになる。従って、外側流体移送室と内側流体移送室との流入口から流入した流体は、偏心回転子の回転と共に移送され、外側流体移送室と内側流体移送室との流出口から流出することにより、偏心回転子の回転に応じて無駄なく流体を移送することができる。

本発明の流体圧送装置を用いた廃熱発電システムは、前記本発明の流体圧送装置と、前記流体圧送装置の内側流体移送室に連通する流入口に、前記流体圧送装置の外側流体移送室に連通する流出口から排出された気化ガスを液化した液状流体を送るガス液化装置と、前記内側流体移送室に連通する流出口からの液状流体を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクからの液状流体を加熱し、気化ガスとして、前記流体圧送装置の外側流体移送室に連通する流入口に送る気化ガス発生装置と、前記流体圧送装置からの回転出力により発電する発電機とを備えたことを特徴とする。

本発明の廃熱発電システムは、気化ガス発生装置からの気化ガスが、流入口から連通する外側流体移送室へ流入し、気化ガスの膨張により偏心回転子の回転を促進し、流体移送室が移動して流出口から排出され、ガス液化装置へ送られる。従って、気化ガスの膨張を、直接、偏心回転子の回転運動とすることができる。偏心回転子の回転によりガス液化装置からの液状流体が、流入口から連通する内側流体移送室へ流入し、偏心回転子の回転と共に移送されて、排出口から排出されて貯留タンクへ貯留される。そして、貯留タンクからの液状流体は、気化ガス発生装置へ送られて気化ガスとなり、再び、流入口から連通する外側流体移送室へ流入される。このように本発明の廃熱発電システムは、液状流体を液化したり気化させたりすることで、本発明の流体圧送装置を回転させることで発電することができる。

本発明は、摺動に伴う摩擦を低減できるので、効率よく偏心回転子を回転させることができる。従って、本発明によれば、円滑な回転動作および高速な回転動作を行うことができる。

本発明の実施の形態に係る流体圧送装置を示す図である。 図１に示す流体圧送装置の各部を説明するための図である。 図２に示す流体圧送装置のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示す流体圧送装置の流体移送室を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る廃熱発電システムを示す図である。 （Ａ）から（Ｃ）は偏心回転子が偏心回転する状態を説明するための図である。

本発明の実施の形態に係る廃熱発電システムについて、図面に基づいて説明する。まず、この廃熱発電システムに用いられる流体圧送装置について図１から図４に基づいて説明する。
図１に示す流体圧送装置Ｐは、ケーシング１と、円柱部２と、偏心回転子３と、隔壁部４（４ａ〜４ｃ）とを備えている。

図３に示すように、ケーシング１は、両端面が閉止された円筒形状を有するもので、台座Ｄ上に固定されている。
円柱部２は、ケーシング１の一方を閉止する端面１１と一体的に設けられて内部に配置されている。図１に示すように、円柱部２がケーシング１の軸線Ｏ_１と同軸に固定されていることで、外周面２１とケーシング１の内周面１２との間に環状空間Ｓが形成されている。

偏心回転子３は、環状空間Ｓに収納され、円筒形状に形成されたものである。偏心回転子３は、ケーシング１の軸線Ｏ_１から離間した軸線Ｏ_２を中心に配置されている。偏心回転子３は、一側（図１においては上側）の内周面３１が円柱部２の外周面２１の一側（図１においては上側）と摺動し、他側（図１においては下側）の外周面３２がケーシング１の他側の内周面１２と摺動しながら、円柱部２との位置関係を変えることなく偏心回転する。偏心回転子３は、軸心Ｏ_２に沿って設けられた回転出力するための回転軸３３（図３参照）がケーシング１の他方の端面を閉止する蓋部１３により回転自在に支持されている。偏心回転子３は、ケーシング１内の環状空間Ｓをケーシング１の半径方向に内側流体移送室Ｒ１と外側流体移送室Ｒ２とに画成している。

この偏心回転子３には、周方向の所定角度ごとに軸線Ｏ_２に沿って形成された切欠部３４が設けられている。この切欠部３４は、対向する内壁面３４ａが軸線Ｏ_２方向に沿った平行面に形成されている。内壁面３４ａには、位置が偏心回転子３の半径方向に変位する隔壁部４と摺動するパッキン３５（第２パッキン）がそれぞれに設けられている。このパッキン３５により内側流体移送室Ｒ１と外側流体移送室Ｒ２との間のそれぞれの気密性が確保されている。

本実施の形態では、偏心回転子３は軸線Ｏ_２を中心としてケーシング１に対して図１において時計回りに回転する。切欠部３４は１２０°ごとに３箇所に設けられている。また、図２に示すように、偏心回転子３の厚みＴは、ケーシング１の内周面１２から円柱部２の外周面２１までの距離Ｌ１（環状空間Ｓの半径方向の距離）の１／２に形成されている。また、偏心回転子３の中心である軸線Ｏ_２は、ケーシング１の中心である軸線Ｏ_１から距離Ｌ１の１／４の距離Ｌ２ほど離間している。

図４に示す隔壁部４（４ａ〜４ｃ）は、３つの切欠部３４にそれぞれ、軸線Ｏ_２に向けて配置されている。隔壁部４は、偏心回転子３と一体的に円柱部２の周りを回転しながら、偏心回転子３の回転位置に応じて偏心回転子３の半径方向に対する位置が変位して、常時、内側流体移送室Ｒ１および外側流体移送室Ｒ２を複数の流体移送室Ｒ１１〜Ｒ１３，Ｒ２１〜Ｒ２３に仕切るものである。従って、図２に示す隔壁部４の長さは、ケーシング１の内周面１２から円柱部２の外周面２１までの間の距離Ｌ１に形成されている。

本実施の形態では、隔壁部４は、偏心回転子３の切欠部３４との摺動がスムーズに行えるように、図２に示すように仮想円柱棒４１の軸線に沿った両側部４２を切除して偏心回転子３の切欠部３４の内壁面３４ａと対向する平面４３としている。また、両端部の円弧面４４には、詳細には後述する円柱棒状体を収納する収納部４５がそれぞれ設けられている。この２つの収納部４５は、ケーシング１の内周面１２側の円柱棒状体の一部と、円柱部２の外周面２１側の円柱棒状体の一部を露出させた状態で保持するための略円柱状空間である。

この収納部４５には、隔壁部４を円滑に周方向に回転させるための円柱棒状体（コロ）４６が配置されている。
それぞれの収納部４５の奥部には、コロ４６の外周面と摺動するパッキン４７（第１パッキン）が設けられている。このパッキン４７によりコロ４６により仕切られる流体移送室Ｒ１１〜Ｒ１３，Ｒ２１〜Ｒ２３（図４参照）のそれぞれの間の気密性が確保されている。

ケーシング１には、図４に示すように、隔壁部４ａ〜４ｃにより複数に仕切られる内側流体移送室Ｒ１の流体移送室Ｒ１１〜Ｒ１３のうち、偏心回転子３の回転に伴って流体移送室容量が拡大する流体移送室と連通する位置に流体を流入させる第１流入口５１が設けられている。図４においては、円柱部２の中心軸Ｏ_１に対して中心軸Ｏ_２が下方に離間しているため内側流体移送室Ｒ１は中心軸Ｏ_２に対して下側に形成され、偏心回転子３が時計回りに回転し、隔壁４ａ〜４ｃが１２０°ごとの３箇所に設けられているため、偏心回転子３の回転に伴って流体移送室容量が拡大する流体移送室は内側流体移送室Ｒ１の右下に位置する流体移送室１３となる。従って、第１流入口５１は、円柱部２の中心から右方向となる内側流体移送室Ｒ１に設けられている。

また、ケーシング１には、外側流体移送室Ｒ２にも同様に、偏心回転子３の回転に伴って流体移送室容量が拡大する流体移送室２１と連通する位置に流体を流入させる第２流入口５２が設けられている。図４においては、第２流入口５２は、円柱部２の中心から左方向となる外側流体移送室Ｒ２に設けられている。

また、偏心回転子３の回転に伴って流体移送室容量が縮小する流体移送室Ｒ１１と連通する位置に流体を流入させる第１流出口５３が設けられている。図４においては、第１流入口５３は、円柱部２の中心から左方向となる内側流体移送室Ｒ１に設けられている。

更に、流体移送室Ｒ２１〜Ｒ２３のうち、偏心回転子３の回転に伴って流体移送室容量が縮小する流体移送室Ｒ２３と連通する位置に流体を流入させる第２流出口５４が設けられている。図４においては、第２流入口５４は、円柱部２の中心から右方向となる外側流体移送室Ｒ２に設けられている。

次に、このような流体圧送装置を用いた廃熱発電システムを図５に基づいて説明する。図５に示すように、廃熱発電システム１０は、混合流体の媒体としてアンモニアと水とを使用し、この混合流体を他の発電設備や空調設備からの廃熱を利用して発電するシステムである。廃熱発電システム１０は、流体圧送装置Ｐと、発電機２０と、気化ガス発生装置３０と、ガス液化装置４０と、混合流体貯留タンク５０（貯留タンク）と、これらを制御する図示しない制御装置とを備えている。

発電機２０は、流体圧送装置Ｐからの回転出力により単相または多相の交流、または直流を出力するものである。
気化ガス発生装置３０は、混合流体貯留タンク５０からの液状流体である混合流体を廃熱により加熱して気化させ、流体圧送装置Ｐへ送出するものである。気化ガス発生装置３０は、混合流体圧入口３０ａが混合流体貯留タンク５０に配管により接続されていると共に、気化ガス圧送口３０ｂが流体圧送装置Ｐの気化ガス受圧口Ｐ１（第２流入口５２）に配管により接続されている。気化ガス発生装置３０には、混合流体貯留タンク５０との間の配管に逆止弁３０１が設けられている。また、気化ガス発生装置３０には、逆止弁３０１を操作するカムロータ３０２が設けられている。

ガス液化装置４０は、流体圧送装置Ｐからの気化ガスを冷却して混合流体として、再度、流体圧送装置Ｐへ送出するものである。ガス液化装置４０は、排出気化ガス受入口４０ａが流体圧送装置Ｐの気化ガス排出口Ｐ２（第２流出口５４）に配管により接続されていると共に、混合流体送出口４０ｂが流体圧送装置Ｐの混合流体吸入口Ｐ３（第１流入口５１）に配管により接続されている。また、ガス液化装置４０には、気化ガスを冷却するための冷却水を冷却水受入口４０ｃから取り入れ、冷却水排出口４０ｄから排出させるための配管が接続されている。ガス液化装置４０には、流体圧送装置Ｐとの間の配管にスプリング制動逆止弁４０１が設けられている。

混合流体貯留タンク５０は、流体圧送装置Ｐからの混合流体を一旦貯留するタンクである。混合流体貯留タンク５０は、混合流体受圧口５０ａが流体圧送装置Ｐの混合流体圧送口Ｐ４（第１流出口５３）に配管により接続されている。混合流体貯留タンク５０には、流体圧送装置Ｐとの間の配管にスプリング制動逆止弁５０１が設けられている。

以上のように構成された本発明の実施の形態に係る廃熱発電システム１０について、動作および使用状態を図面に基づいて説明する。
図６に示すように、流体圧送装置Ｐは、偏心回転子３の回転位置により隔壁部４ａが上に位置し、隔壁部４ｂが右下に位置し、隔壁部４ｃが左下にした状態からスタートするものとする。

まず、偏心回転子３の回転軸３３を図示しない起動装置により、図１において時計回りに回転させる。偏心回転子３の回転に伴って隔壁部４がケーシング１の内周面１２と円柱部２の外周面２１に沿って移動する。このとき、外側のコロ４６がケーシング１の内周面１２を転動すると共に、内側のコロ４６が円柱部２の外周面２１を転動することでスムーズに隔壁部４がそれぞれ移動することができる。

図６（Ａ）に示すように、隔壁部４ａが円柱部２の周囲を回転移動することにより、隔壁部４ａと隔壁部４ｂとにより囲まれた内側流体移送室Ｒ１の流体移送室Ｒ１１は、流体移送容量室が徐々に拡大することで、ガス液化装置４０からのアンモニアと水の混合流体が混合流体吸入口Ｐ３（第１流入口５１）から流体移送室Ｒ１１内へ吸入される。

図６（Ｂ）に示すように、隔壁部４ａの回転移動が進み、流体移送室Ｒ１１の流体移送室容量が徐々に縮小することで、流体移送室Ｒ１１内の混合流体は混合流体圧送口Ｐ４（第１流出口５３）から排出される。混合流体圧送口Ｐ４（第１流出口５３）から排出された混合流体は、スプリング制動逆止弁５０１を経由して、混合流体受圧口５０ａから混合流体貯留タンク５０に一旦貯留される。

隔壁部４が気化ガス受圧口Ｐ１（第２流入口５２）に達したことを検知した制御装置がカムロータ３０２を作動させることで、逆止弁３０１を作動させて、混合流体貯留タンク５０に貯留された混合流体を気化ガス発生装置３０へ流入させる。例えば図６（Ｂ）においては、隔壁部４ｂが回転により気化ガス受圧口Ｐ１（第２流入口５２）に達し、通過している。

気化ガス発生装置３０では、廃熱により混合流体が霧状に加熱され気化ガスとなる。そして、圧力が高まった状態の気化ガスは、図６（Ｂ）に示すように気化ガス受圧口Ｐ１（第２流入口５２）から隔壁部４ａと隔壁部４ｂとにより囲まれた流体移送室Ｒ２１へ圧送される。気化ガスの膨張に伴って隔壁部４ｂの回転が更に促進され、図６（Ｃ）に示すように、隔壁部４ｂの回転と共に、流体移送室Ｒ２１の流体移送室容量が徐々に拡大する。そして、図６（Ａ）に戻って、更に隔壁部４ａが回転することで、流体移送室Ｒ２１内の気化ガスは気化ガス排出口Ｐ２（第２流出口５４）から排出される。気化ガス排出口Ｐ２（第２流出口５４）から排出された気化ガスは、スプリング制動逆止弁４０１を経由して、排出気化ガス受入口４０ａからガス液化装置４０へ送気される。

ガス液化装置４０では、冷却水受入口４０ｃから取り入れ、冷却水排出口４０ｄから排出される冷却水により、気化ガスが液化して混合流体となる。
そして液化した混合流体は、混合流体吸入口Ｐ３（第１流入口５１）から吸入されるが、このとき混合流体吸入口Ｐ３と連通状態にある流体移送室内へ吸入される。これを繰り返すことで、流体圧送装置Ｐの偏心回転子３は回転し続ける。

このように気化ガス発生装置３０により混合流体を気化させた気化ガスの膨張を利用して流体移送室Ｒ２１〜Ｒ２３を膨張方向へ回転させることで、偏心回転子３を回転させ、偏心回転子３の回転により流体移送室Ｒ１１〜Ｒ１３内の混合流体を移送する。そして偏心回転子３の回転により発電機２０にて発電させることができるので、効率よく回転させることができる。また、流体圧送装置Ｐは、直線運動であるピストン運動をリンク機構などにより回転運動に変換するエンジンと異なり、直接回転運動により発電するので、発電効率を向上させることができる。また、廃熱発電システム１０は、気化ガス発生装置３０にて混合流体を気化させるための熱として廃熱を利用しているので、環境に配慮したシステムである。

隔壁部４が偏心回転子３の軸線Ｏ_２を中心として１２０°ごとに配置されていることで、内側流体移送室Ｒ１に設けられた第１流入口５１と第１流出口５３とは隣接した流体移送室の位置に配置されることになる。また、外側流体移送室Ｒ２に設けられた第２流入口５２と第２流出口５４とも隣接した流体移送室の位置に配置されることになる。従って、内側流体移送室Ｒ１と外側流体移送室Ｒ２との流入口（第１流入口５１，第２流入口５２）から流入した流体は、偏心回転子３の回転と共に移送され、内側流体移送室Ｒ１と外側流体移送室Ｒ２との流出口（第１流出口５３，第２流入口５４）から流出することにより、偏心回転子３の回転に応じて無駄なく流体を移送することができる。

偏心回転子３の回転に伴い隔壁部４の位置が偏心回転子３の半径方向に対して相対的に変位する。つまり、隔壁部４の平面４３は偏心回転子３の切欠部３４の内壁面３４ａに摺動する摺動面である。本実施の形態に係る流体圧送装置Ｐでは、切欠部３４の内壁面３４ａにパッキン３５を設けている。このパッキン３５は、内側流体移送室Ｒ１と外側流体移送室Ｒ２との間の気密性を確保できればよいので、内壁面３４ａ全体に設ける必要がなく一部分に設ければよい。従って、隔壁部４の平面４３が偏心回転子３の切欠部３４の内壁面３４ａに摺動しても、摩擦により抵抗を最小限とすることができる。また隔壁部４の両端部にコロ４６が設けられているためコロ４６の直径を、隔壁部４の代わりを１本のコロで実現した従来の流体圧送装置と比べて小さくすることができる。従って、偏心回転子３の切欠部３４の開口度合いを小さいものとすることができるので気密性の確保が容易である。

また、流体移送室Ｒ１１〜Ｒ１３および流体移送室Ｒ２１〜Ｒ２３のそれぞれの気密性を確保するためのパッキン４７が隔壁部４の収納部４５に設けられているため、コロ４６の周面全体に設ける必要がない。従って、コロ４６が収納部４５と摺動する際の抵抗を最小限とすることができる。従って、偏心回転子３を効率よく回転させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本実施の形態では、図１において偏心回転子３を時計回りとしたが、第１流入口５１を第１流出口５３とし、第１流出口５３を第１流入口５１とし、第２流入口５２を第２流出口５４とし、第２流出口５４を第２流入口５２とすることで、混合流体と気化ガスの流れが反対となるようにすれば、逆回転とすることが可能である。
また、本実施の形態ではアンモニアと水との混合流体を利用したが、加熱することで気化し、冷却することで液化することが容易な他の流体とすることも可能である。

本発明の流体圧送装置は、流体を液送したり、回転出力を得たりするものに好適であり、特に、廃熱発電システムには最適である。

Ｐ 液体圧送装置
１ ケーシング
１１ 端面
１２ 内周面
１３ 蓋部
２ 円柱部
２１ 外周面
３ 偏心回転子
３１ 内周面
３２ 外周面
３３ 回転軸
３４ 切欠部
３４ａ 内壁面
３５ パッキン
４，４ａ〜４ｃ 隔壁部
４１ 仮想円柱棒
４２ 両側部
４３ 平面
４４ 円弧面
４５ 収納部
４６ 円柱棒状体（コロ）
４７ パッキン
５１ 第１流入口
５２ 第２流入口
５３ 第１流出口
５４ 第２流出口
Ｓ 環状空間
Ｒ１ 内側流体移送室
Ｒ２ 外側流体移送室
Ｒ１１〜Ｒ１３，Ｒ２１〜Ｒ２３ 流体移送室
Ｄ 台座
１０ 廃熱発電システム
２０ 発電機
３０ 気化ガス発生装置
３０ａ 混合流体圧入口
３０ｂ 気化ガス圧送口
３０１ 逆止弁
３０２ カムロータ
４０ ガス液化装置
４０ａ 排出気化ガス受入口
４０ｂ 混合流体送出口
４０ｃ 冷却水受入口
４０ｄ 冷却水排出口
４０１ スプリング制動逆止弁
５０ 混合流体貯留タンク
５０ａ 混合流体受圧口
５０１ スプリング制動逆止弁
Ｐ１ 気化ガス受圧口
Ｐ２ 気化ガス排出口
Ｐ３ 混合流体吸入口
Ｐ４ 混合流体圧送口

本発明は、流体を効率よく移送したり、流体により回転運動を出力したりすることができる流体圧送装置を用いた廃熱発電システムに関するものである。

そこで本発明は、効率よく偏心回転子を回転させることができる流体圧送装置を用いた廃熱発電システムを提供することを目的とする。

Claims (3)

1. 両端面が閉止された円筒形状を有するケーシングと、
   前記ケーシングの内部であって、前記ケーシングの軸線と同軸に固定され、前記ケーシングの内周面との間に環状空間を形成する円柱部と、
   前記環状空間に収納され、前記ケーシングの軸線から離間した軸線を中心にして、偏心回転する円筒形状に形成され、前記環状空間を前記ケーシングの半径方向に内側流体移送室と外側流体移送室とに画成して、回転することにより回転出力する偏心回転子と、
   前記偏心回転子の周方向の所定角度ごとに軸線に沿って形成された切欠部に配置され、前記偏心回転子と一体的に前記円柱部の周りを回転しながら、前記偏心回転子の回転位置に応じて前記偏心回転子の半径方向に対する位置が変位して、常時、前記内側流体移送室および前記外側流体移送室を複数に仕切る隔壁部と、
   前記内側流体移送室および前記外側流体移送室が前記隔壁部により複数に仕切られることによりできるそれぞれの流体移送室のうち、前記偏心回転子の回転に伴って流体移送室容量が拡大する流体移送室と連通する位置に、それぞれ設けられた流体を流入させる流入口と、
   前記内側流体移送室および前記外側流体移送室が前記隔壁部により複数に仕切られることによりできるそれぞれの流体移送室のうち、前記偏心回転子の回転に伴って流体移送室容量が縮小する流体移送室と連通する位置に、それぞれ設けられた流体を流出させる流出口とを備え、
   前記隔壁部は、前記ケーシングの内周壁を転動する円柱棒状体と、前記円柱部の外周面を転動する円柱棒状体とが、両端部に設けられた収納部に収納されており、
   前記隔壁部の両端部に設けられた収納部には、前記それぞれの流体移送室の気密性を確保するために、前記円柱棒状体の外周面と摺動する第１パッキンが設けられ、
   前記偏心回転子の切欠部の内壁面には、前記内側流体移送室と前記外側流体移送室との間の気密性を確保するために、前記隔壁部の摺動面と摺動する第２パッキンが設けられていることを特徴とする流体圧送装置。
2. 前記隔壁部は、前記偏心回転子の軸線を中心として１２０°ごとに配置され、
   前記偏心回転子の厚みは、前記環状空間の半径方向の距離の１／２に形成され、
   前記偏心回転子の軸線は、前記円柱部の軸線から、前記環状空間の半径方向の距離の１／４の位置に離間している請求項１記載の流体圧送装置。
3. 前記請求項１または２記載の流体圧送装置と、
   前記流体圧送装置の内側流体移送室に連通する流入口に、前記流体圧送装置の外側流体移送室に連通する流出口から排出された気化ガスを液化した液状流体を送るガス液化装置と、
   前記内側流体移送室に連通する流出口からの液状流体を貯留する貯留タンクと、
   前記貯留タンクからの液状流体を加熱し、気化ガスとして、前記流体圧送装置の外側流体移送室に連通する流入口に送る気化ガス発生装置と、
   前記流体圧送装置からの回転出力により発電する発電機とを備えたことを特徴とする流体圧送装置を用いた廃熱発電システム。

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