JP2012246902A - Pump system and binary electrical generator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an oil from being leaked from a binary electrical generator where the pump system is provided in the circulating route of a working medium and its pump system.SOLUTION: The pump system 4 that is provided halfway in a closed loop circulation flow route where the working medium is circulated and allows the working medium to be circulated including a housing 4c that has an opened pump side housing section 4c1 and an opened motor side housing section 4c2 and is coupled with an internal cave 4d that lies astride both housing sections by matching the periphery of an opening 16a with that of an opening 17a, a pump body 4a that is provided inside the opened pump side housing section 4c1 and has a drive gear 18 and a driven gear 19 that become engaged with one another, a motor 4b provided inside the opened motor side housing section 4c2, an axis that is provided in the internal cave 4d, one end of which constitutes the axis 18b of the drive gear 18, the other end thereof constitutes an axis 24a around which the motor 4b rotates, and a heater 14 that is provided on the opened motor side housing section 4c2, and heats the working medium inside the opened motor side housing section 4c2, is provided.

Description

本発明は、作動媒体の循環流路中にポンプ装置を備えたバイナリ発電装置及びそのポンプ装置に関する。   The present invention relates to a binary power generation device including a pump device in a circulation passage of a working medium and the pump device.

近年、省エネルギーの観点から、工場等の各種設備より排出される、いわゆる「排熱」を回収し、その回収された「排熱」のエネルギーを利用した発電システムへのニーズが高まっている。   In recent years, from the viewpoint of energy saving, there is an increasing need for a power generation system that recovers so-called “waste heat” discharged from various facilities such as factories and uses the energy of the recovered “waste heat”.

そのような発電システムとして、例えば特許文献1に記載されているように、作動媒体を蒸発させる蒸発器と、作動媒体の蒸気に膨張仕事をさせるための膨張機と、作動媒体の蒸気を凝縮させるための凝縮器と、作動媒体を循環させるためのポンプ装置とを直列に接続した閉ループ内で作動媒体を循環させて熱サイクルを構成させ、膨張機で発電機を駆動するように構成したバイナリ発電システムが知られている。   As such a power generation system, for example, as described in Patent Document 1, an evaporator that evaporates the working medium, an expander that causes the working medium vapor to perform expansion work, and the working medium vapor are condensed. Binary power generation configured to circulate the working medium in a closed loop in which a condenser for circulating the working medium and a pump device for circulating the working medium are connected in series to form a heat cycle, and to drive the generator with an expander The system is known.

このようなバイナリ発電システムにおいて、作動媒体を閉ループ内で循環させるには、その閉ループにポンプ装置を介設する必要があり、そのポンプ装置には、種々の形式のものが適用され得るが、ギアポンプが好適である。   In such a binary power generation system, in order to circulate the working medium in the closed loop, it is necessary to provide a pump device in the closed loop, and various types of pump devices can be applied to the pump device. Is preferred.

上記ギアポンプとして、図5及び図6に示す構成のものが知られている(例えば特許文献2参照)。このギアポンプは、ハウジング101内部の空洞の対向部分に一対のサイドプレート112を嵌め合わせてギア室114が区画され、そのギア室114の内部に、互いに噛み合う一対のギア103、104が収容され、更に、各ギア103、104の軸130、140が、対応するサイドプレート112に形成した支持孔131、141によって嵌合支持されるとともに、上記ギア室114の内部に、両ギア103、104の噛み合い位置を挟んで、作動媒体の吸込室105及び吐出室106が形成された構成とされる。更に、駆動ギア103の軸130は、ハウジング101の外部に配設されたモータによる回転駆動力を伝達させるべく、ハウジング101に形成された貫通孔150から外部へ延出させる必要があり、貫通孔150には軸130との隙間を塞ぐオイルシール117が設けられ、このオイルシール117によりハウジング101と軸130との間から油が漏れないように構成されている。   As the gear pump, one shown in FIGS. 5 and 6 is known (see, for example, Patent Document 2). In this gear pump, a pair of side plates 112 are fitted into opposing portions of the cavity inside the housing 101 to define a gear chamber 114, and a pair of gears 103 and 104 that mesh with each other are accommodated in the gear chamber 114, and The shafts 130, 140 of the gears 103, 104 are fitted and supported by support holes 131, 141 formed in the corresponding side plates 112, and the meshing positions of both gears 103, 104 are inside the gear chamber 114. A suction chamber 105 and a discharge chamber 106 for the working medium are formed with a gap therebetween. Further, the shaft 130 of the drive gear 103 needs to extend to the outside from the through hole 150 formed in the housing 101 in order to transmit the rotational driving force by the motor disposed outside the housing 101. An oil seal 117 that closes the gap with the shaft 130 is provided at 150, and the oil seal 117 is configured to prevent oil from leaking between the housing 101 and the shaft 130.

特開平10−103023号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-103030 特開平10−141246号公報JP-A-10-141246

しかしながら、オイルシール117を用いる場合は、ハウジング101の内部の圧力が大気圧にほぼ等しいときには、シール機能を十分に発揮できるものの、ハウジング101の内部の圧力が大気圧よりも高いとき、例えば0.02Mpa以上で高いときには、長期間運転すると摩耗によってシールの機能が損なわれる虞がある。特に、オイルシール117にメカニカルシールを使用する場合には、油がゴミで汚れているとシール部分にゴミが入り、油漏れが発生する虞がある。   However, when the oil seal 117 is used, when the pressure inside the housing 101 is almost equal to the atmospheric pressure, the sealing function can be sufficiently exerted, but when the pressure inside the housing 101 is higher than the atmospheric pressure, for example, 0. When the pressure is higher than 02 Mpa, there is a risk that the function of the seal may be lost due to wear after long-term operation. In particular, when a mechanical seal is used as the oil seal 117, if the oil is contaminated with dust, dust may enter the seal portion and oil leakage may occur.

本発明は、このような課題を解決すべくなされたものであり、油漏れが発生するのを防止できるポンプ装置及びそのポンプ装置を備えるバイナリ発電装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a pump device that can prevent oil leakage and a binary power generation device including the pump device.

本発明のポンプ装置は、作動媒体を通流させる閉ループ状の循環流路の途中に設けられ、上記作動媒体を循環させるポンプ装置であって、共に開口したポンプ側ハウジング部及びモータ側ハウジング部を有し、互いに開口の周縁部を突き合わせて両ハウジング部に跨る内部空洞を有する状態で連結されるハウジングと、上記ポンプ側ハウジング部の内部に設けられ、互いに噛み合う駆動ギア及び従動ギアを有するポンプ本体と、上記モータ側ハウジング部の内部に設けられるモータと、上記内部空洞に設けられ、一端部が上記駆動ギアの軸部を構成し、他端部が上記モータの軸部を構成する軸と、上記モータ側ハウジング部に設けられ、そのモータ側ハウジング部の内部の作動媒体を加熱する加熱手段とを具備することを特徴とする。   The pump device of the present invention is a pump device that is provided in the middle of a closed-loop circulation path through which a working medium flows, and circulates the working medium, and includes a pump-side housing portion and a motor-side housing portion that are both open. A pump main body having a housing connected to each other with an inner cavity straddling both housing parts by butting the peripheral edges of the openings, and a drive gear and a driven gear which are provided inside the pump-side housing part and mesh with each other A motor provided inside the motor-side housing portion, a shaft provided in the internal cavity, one end portion constituting the shaft portion of the drive gear, and the other end portion constituting the shaft portion of the motor, It is provided with the said motor side housing part, The heating means which heats the working medium inside the motor side housing part is comprised, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明のバイナリ発電装置は、液状の作動媒体を蒸発させる蒸発器と、上記蒸発器で発生した作動媒体蒸気に膨張仕事をさせる膨張機と、上記作動媒体蒸気を凝縮させるための凝縮器と、作動媒体を循環させるポンプ装置と、これら蒸発器、膨張機、凝縮器及びポンプ装置がこの順に直列接続された循環流路と、上記膨張機により駆動されて発電を行う発電機とを有するバイナリ発電装置において、上記ポンプ装置は、共に開口したポンプ側ハウジング部及びモータ側ハウジング部を有し、互いに開口の周縁部を突き合わせて両ハウジング部に跨る内部空洞を有する状態で連結されるハウジングと、上記ポンプ側ハウジング部の内部に設けられ、互いに噛み合う駆動ギア及び従動ギアを有するポンプ本体と、上記モータ側ハウジング部の内部に設けられるモータと、上記内部空洞に設けられ、一端部が上記駆動ギアの軸部を構成し、他端部が上記モータの回転する軸部を構成する軸と、上記モータ側ハウジング部に設けられ、そのモータ側ハウジング部の内部の作動媒体を加熱する加熱手段とを具備することを特徴とする。   The binary power generator of the present invention includes an evaporator that evaporates a liquid working medium, an expander that causes the working medium vapor generated by the evaporator to perform expansion work, and a condenser that condenses the working medium vapor. A circulating device in which the evaporator, the expander, the condenser, and the pump device are connected in series in this order, and a generator that is driven by the expander to generate power. In the binary power generator, the pump device includes a pump-side housing portion and a motor-side housing portion that are both open, and a housing that is connected in a state of having an inner cavity straddling both housing portions by abutting the peripheral portions of the openings. A pump body having a drive gear and a driven gear which are provided inside the pump side housing portion and mesh with each other, and the motor side housing portion An internal motor, an internal cavity provided in the internal cavity, one end constituting the shaft of the drive gear, the other end constituting the shaft rotating the motor, and the motor side housing And heating means for heating the working medium inside the motor-side housing part.

上記ポンプ装置及びこのバイナリ発電装置による場合には、ハウジング内において、ポンプ本体とモータとが共に設けられかつ駆動ギアの軸とモータの回転する軸とが連結されているので、従来のように、ハウジング外から、駆動ギアの軸を通すための貫通孔をハウジングに設けることが不要となり、油漏れを確実に防止することができる。また、ハウジング内にポンプ本体およびモータの両方を設けた場合に生じる不都合を解消できる。つまり、モータ周りの作動媒体がモータ起動前に冷えて凝縮した液状になっていると、その状態で起動しようとしても液の攪拌による負荷が大きく、起動をすることができなくなる虞があるが、加熱手段によりモータ側ハウジング部の内部の作動媒体を加熱することで、モータ近傍の作動媒体が蒸発してガス状になり、これにより攪拌による負荷が小さくなってモータを起動させることが可能になる。   In the case of the pump device and the binary power generator, the pump body and the motor are both provided in the housing, and the shaft of the drive gear and the shaft of the motor rotate are connected. It is not necessary to provide a through hole in the housing for passing the shaft of the drive gear from the outside of the housing, and oil leakage can be reliably prevented. In addition, it is possible to eliminate the inconvenience caused when both the pump body and the motor are provided in the housing. In other words, if the working medium around the motor is in a cooled and condensed liquid state before starting the motor, the load due to the stirring of the liquid is large even if trying to start in that state, there is a possibility that it can not be started, By heating the working medium inside the motor housing by the heating means, the working medium in the vicinity of the motor evaporates into a gaseous state, thereby reducing the load caused by stirring and starting the motor. .

この構成において、上記モータ側ハウジング部には、導入口と導出口とが設けられ、導入口には上記循環流路から分岐する導入流路の出口が接続されるとともに、上記導出口には上記モータ側ハウジング部の内部の作動媒体を上記循環流路へ戻す導出流路の入口が接続され、上記循環流路における上記導入流路の入口の接続部分の圧力が上記導出流路の出口の接続部分の圧力よりも大であるようにしてもよい。これにより、循環流路を流れる作動媒体が導入流路を介して導入口からモータ側ハウジング部の内部に導入され、導出口から作動媒体が導出流路を介して循環流路へ戻される流れが形成されることになり、加熱手段で蒸発しなかった液状の作動媒体を上記流れによって、ハウジング外へ送り出すことが可能になる。これによりモータ近傍における作動媒体の滞留が少なくなり、モータの負荷が軽減され、モータの起動がより一層容易になる。   In this configuration, the motor-side housing part is provided with an introduction port and an outlet port, and an outlet port of the introduction channel branched from the circulation channel is connected to the inlet port, and the outlet port is connected with the above-described outlet port. An inlet of the outlet channel for returning the working medium inside the motor side housing part to the circulation channel is connected, and the pressure at the connection portion of the inlet of the inlet channel in the circulation channel is connected to the outlet of the outlet channel You may make it be larger than the pressure of a part. As a result, the working medium flowing through the circulation channel is introduced from the inlet to the inside of the motor-side housing portion through the introduction channel, and the flow of the working medium from the outlet to the circulation channel through the outlet channel is caused. The liquid working medium that has been formed and has not evaporated by the heating means can be sent out of the housing by the above flow. As a result, the stagnation of the working medium in the vicinity of the motor is reduced, the load on the motor is reduced, and the starting of the motor is further facilitated.

このバイナリ発電装置の構成において、上記導入流路の入口が、上記循環流路における上記蒸発器と上記膨張機との間であるようにしてもよい。これによる場合には、導入流路には蒸発器を経たガス状の作動媒体が送られるので、モータの内部の作動媒体のガスの比率が増し、モータの起動負荷の軽減がより一層顕著になる。   In the configuration of the binary power generation device, the inlet of the introduction channel may be between the evaporator and the expander in the circulation channel. In this case, since the gaseous working medium that has passed through the evaporator is sent to the introduction flow path, the ratio of the working medium gas inside the motor increases, and the reduction of the starting load of the motor becomes even more remarkable. .

このバイナリ発電装置の構成において、上記導入流路の入口が、上記循環流路における上記ポンプ装置と上記蒸発器との間であるようにしてもよい。これにより、ポンプ装置から出た低温の作動媒体が再びポンプ装置に供給されるので、ポンプ装置に設けた加熱手段による作動媒体の異常な加熱を回避し得る。   In the configuration of the binary power generation device, the inlet of the introduction channel may be between the pump device and the evaporator in the circulation channel. Thereby, since the low-temperature working medium which came out of the pump apparatus is supplied to the pump apparatus again, abnormal heating of the working medium by the heating means provided in the pump apparatus can be avoided.

このバイナリ発電装置の構成において、上記導入流路及び上記導出流路のうちの少なくとも一方に設けられた開閉弁と、上記モータの起動に際して、上記開閉弁を閉じた状態で上記加熱手段により上記モータ側ハウジング部の内部の作動媒体を加熱し、上記モータの起動時から所定時間経過後に、閉じている上記開閉弁を開けるとともに上記加熱手段による加熱を停止する制御を行う制御手段とを具備するようにしてもよい。この構成による場合には、起動前の循環流路では均圧状態となっているため、開閉弁を開けてもモータ内部での作動媒体の流れが生じ難い。そこで、モータ起動前では、開閉弁を閉じてモータ内部での作動媒体の流れが生じない状態にし、加熱手段により作動媒体を加熱して蒸発させ、その後にモータを起動し、そのモータ起動時から所定時間経過後に、閉じている開閉弁を開けることで、導入流路の入口と導出流路の出口との圧力差に基づいてモータ内部での作動媒体に流れを生じさせ、この流れによりモータ内部に滞留する作動媒体が排出される。よって、その後に通常運転になると、モータ内部では作動媒体の流れが生じているので、加熱手段による加熱を停止することができる。この加熱手段の加熱停止により不要な電力消費を無くすことが可能になる。   In the configuration of the binary power generation device, the motor is operated by the heating means in a state in which the on-off valve provided in at least one of the introduction flow path and the discharge flow path is closed and the on-off valve is closed when the motor is started. And a control means for heating the working medium inside the side housing portion and performing control for opening the closed on-off valve and stopping heating by the heating means after a predetermined time has elapsed since the start of the motor. It may be. In this configuration, the circulating flow path before start-up is in a pressure equalized state, so that the working medium does not easily flow inside the motor even when the on-off valve is opened. Therefore, before starting the motor, the on-off valve is closed so that the working medium does not flow inside the motor, the working medium is heated and evaporated by the heating means, and then the motor is started. After a predetermined time has elapsed, a closed on-off valve is opened to generate a flow in the working medium inside the motor based on the pressure difference between the inlet of the inlet channel and the outlet of the outlet channel. The working medium staying in is discharged. Therefore, when the normal operation is performed thereafter, the flow of the working medium is generated inside the motor, so that the heating by the heating means can be stopped. By stopping the heating of the heating means, unnecessary power consumption can be eliminated.

このバイナリ発電装置の構成において、上記ポンプ本体における上記駆動ギア及び従動ギアが、それぞれ軸と、各軸を受ける軸受部とを有し、かつ、上記ポンプ側ハウジング部には、各軸受部へ供給された潤滑油を上記モータ側ハウジング部へ排出する排油通路が設けられるようにしてもよい。この構成による場合には、ポンプ本体側の軸受部へ供給された潤滑油が排油通路を介してモータ側ハウジング部へ排出され、そのモータ側ハウジング部に設けられた導出口から上記潤滑油が作動媒体と共にハウジング外へ導出される。よって、潤滑油をハウジング外へ排出させるラインを別途必要としない。   In the configuration of the binary power generation device, the drive gear and the driven gear in the pump main body each have a shaft and a bearing portion that receives each shaft, and the pump-side housing portion is supplied to each bearing portion. An oil drain passage for discharging the lubricated oil to the motor-side housing portion may be provided. In this configuration, the lubricating oil supplied to the bearing portion on the pump body side is discharged to the motor-side housing portion through the oil drainage passage, and the lubricating oil is discharged from the outlet port provided in the motor-side housing portion. It is led out of the housing together with the working medium. Therefore, a separate line for discharging the lubricating oil out of the housing is not required.

本発明のポンプ装置及び本発明のバイナリ発電装置による場合には、ハウジング内において、ポンプ本体とモータとが共に設けられかつ駆動ギアの軸とモータの回転軸とが連結されているので、従来のように、ハウジング外から、駆動ギアの軸を通すための貫通孔をハウジングに設けることが不要となり、油漏れを確実に防止することができる。また、ハウジング内にポンプ本体およびモータの両方を設けた場合に生じる不都合を解消できる。つまり、モータ周りの作動媒体がモータ起動前に冷えて凝縮した液状になっていると、その状態で起動しようとしても液の攪拌による負荷抵抗が大きく、起動をすることができなくなる虞があるが、加熱手段によりモータ側ハウジング部の内部の作動媒体を加熱することで、モータ近傍の作動媒体が蒸発してガス状になり、モータを起動させることが可能になる。   In the case of the pump device of the present invention and the binary power generation device of the present invention, the pump body and the motor are both provided in the housing, and the shaft of the drive gear and the rotation shaft of the motor are connected. Thus, it is not necessary to provide a through hole in the housing for passing the shaft of the drive gear from outside the housing, and oil leakage can be reliably prevented. In addition, it is possible to eliminate the inconvenience caused when both the pump body and the motor are provided in the housing. In other words, if the working medium around the motor is in a cooled and condensed liquid state before starting the motor, the load resistance due to the stirring of the liquid is large even if trying to start in that state, and there is a possibility that it cannot be started. By heating the working medium inside the motor side housing part by the heating means, the working medium near the motor evaporates into a gaseous state, and the motor can be started.

本発明の第1実施形態に係るバイナリ発電装置を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a binary power generator according to a first embodiment of the present invention. 本発明に係るポンプ装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the pump apparatus which concerns on this invention. 本発明の第2実施形態に係るバイナリ発電装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the binary electric power generating apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るバイナリ発電装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the binary electric power generating apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 従来のポンプ装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the conventional pump apparatus. 図5の右側面図である。FIG. 6 is a right side view of FIG. 5.

以下に、本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係るバイナリ発電装置の構成を示すブロック図であり、図2はそのバイナリ発電装置に用いるポンプ装置を示す縦断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a binary power generator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a pump device used in the binary power generator.

このバイナリ発電装置50は、作動媒体を循環させる閉ループ状の循環流路6を備え、この循環流路6には、蒸発器5と、膨張機1と、油分離器7と、凝縮器3と、ポンプ装置4とがこの順に直列に接続されている。上記作動媒体として、例えばR245fa等の水よりも沸点の低い低沸点有機媒体(フロン等)を用いることができる。   The binary power generation device 50 includes a closed loop circulation channel 6 that circulates a working medium. The circulation channel 6 includes an evaporator 5, an expander 1, an oil separator 7, a condenser 3, and the like. The pump device 4 is connected in series in this order. As the working medium, for example, a low-boiling organic medium (such as Freon) having a lower boiling point than water such as R245fa can be used.

蒸発器5は、循環流路6を流れる作動媒体(液)を蒸発させるためのものであり、例えば循環流路6と別系統の流路35を流れる、排熱等によって暖められた温水によって、作動媒体を加熱するように構成されている。すなわち、蒸発器5は、作動媒体が流れる流路と温水が流れる流路とを有し、温水と作動媒体との間で熱交換させる。   The evaporator 5 is for evaporating the working medium (liquid) flowing through the circulation flow path 6. For example, the warming water heated by exhaust heat or the like flowing through the flow path 35 separate from the circulation flow path 6, The working medium is configured to be heated. That is, the evaporator 5 has a flow path through which the working medium flows and a flow path through which the hot water flows, and exchanges heat between the hot water and the working medium.

膨張機1は、循環流路6における蒸発器5の下流側に配置されており、蒸発器5で蒸発した作動媒体(蒸気)を膨張させることにより作動媒体から運動エネルギーを取り出す。膨張機1として、本実施形態ではスクリュー式膨張機が用いられている。スクリュー式膨張機1の駆動軸には発電機2が接続されており、その駆動軸が回転することによって発電機2で発電することができる。   The expander 1 is arranged on the downstream side of the evaporator 5 in the circulation flow path 6, and extracts the kinetic energy from the working medium by expanding the working medium (vapor) evaporated in the evaporator 5. As the expander 1, a screw type expander is used in the present embodiment. A generator 2 is connected to the drive shaft of the screw expander 1, and power can be generated by the generator 2 as the drive shaft rotates.

このスクリュー式膨張機1では、スクリューロータ間のシールを向上させるべく油を用いており、その油が作動媒体に混入されるため、循環流路6におけるスクリュー式膨張機1と凝縮器3との間に油分離器7を設け、作動媒体に混入した油を油分離器7により分離して回収している。そして、油分離器7の底部とスクリュー式膨張機1の膨張空間(つまり上記スクリューロータの収容される空間)とを接続する油流路8が設けられていて、この油流路8の途中に設けられた油ポンプ9により、油分離器7で回収された油が油流路8を介してスクリュー式膨張機1の膨張空間に戻される。なお、膨張機1は、上記スクリュー式膨張機に代えて、例えばロータリー式膨張機、スクロール式膨張機、ターボ式膨張機、タービン等によって構成することができる。   In this screw type expander 1, oil is used to improve the seal between the screw rotors, and the oil is mixed into the working medium, so that the screw type expander 1 and the condenser 3 in the circulation channel 6 An oil separator 7 is provided therebetween, and oil mixed in the working medium is separated and recovered by the oil separator 7. And the oil flow path 8 which connects the bottom part of the oil separator 7 and the expansion space (namely, space in which the said screw rotor is accommodated) of the screw type expander 1 is provided, and this oil flow path 8 is in the middle. The oil recovered by the oil separator 7 is returned to the expansion space of the screw expander 1 through the oil flow path 8 by the provided oil pump 9. The expander 1 can be constituted by, for example, a rotary expander, a scroll expander, a turbo expander, a turbine, or the like instead of the screw expander.

凝縮器3は、循環流路6における油分離器7の下流側に配置されており、膨張機1で膨張(減圧)された作動媒体(蒸気)を凝縮させる。凝縮器3は、例えば循環流路6とは別系統の流路(冷却水流路)36を流れる冷却水によって作動媒体を冷却して凝縮させる。すなわち、凝縮器3は、冷却水が流れる流路と作動媒体が流れる流路とを有し、冷却水と作動媒体との間で熱交換させる。   The condenser 3 is disposed on the downstream side of the oil separator 7 in the circulation channel 6, and condenses the working medium (steam) expanded (depressurized) by the expander 1. For example, the condenser 3 cools and condenses the working medium with cooling water flowing through a flow path (cooling water flow path) 36 of a system different from the circulation flow path 6. That is, the condenser 3 has a flow path through which the cooling water flows and a flow path through which the working medium flows, and exchanges heat between the cooling water and the working medium.

ポンプ装置4は、循環流路6における凝縮器3の下流側に配置されており、凝縮器3で凝縮されて液状となった作動媒体を所定の圧力まで加圧して蒸発器5に送出することで、循環流路6において作動媒体を循環させる。このポンプ装置4は、ポンプ本体4aとモータ4bとが共通のハウジング4c内に設けられた構成となっており、以下に詳述する。   The pump device 4 is arranged on the downstream side of the condenser 3 in the circulation flow path 6, pressurizes the working medium condensed in the condenser 3 into a liquid state to a predetermined pressure, and sends it to the evaporator 5. Thus, the working medium is circulated in the circulation flow path 6. The pump device 4 has a configuration in which a pump body 4a and a motor 4b are provided in a common housing 4c, which will be described in detail below.

図2は、ポンプ装置4の構成を示す縦断面図である。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the pump device 4.

ハウジング4cはポンプ側ハウジング部4c1とモータ側ハウジング部4c2とを有する。ポンプ側ハウジング部4c1は、有底筒状のケーシング15の開口15aの周縁部に、筒状のケーシング16の端面を連結した構成であって、全体として有底筒状に形成されており、モータ側ハウジング部4c2側(図2の右側)に開口16aを有する。モータ側ハウジング部4c2は1つの有底筒状のケーシング17で構成され、ポンプ側ハウジング部4c1側(図2の左側)に開口17aを有する。   The housing 4c has a pump side housing part 4c1 and a motor side housing part 4c2. The pump-side housing portion 4c1 has a configuration in which the end surface of the cylindrical casing 16 is connected to the peripheral edge of the opening 15a of the bottomed cylindrical casing 15, and is formed into a bottomed cylindrical shape as a whole. An opening 16a is provided on the side housing part 4c2 side (right side in FIG. 2). The motor side housing part 4c2 is composed of one bottomed cylindrical casing 17, and has an opening 17a on the pump side housing part 4c1 side (left side in FIG. 2).

上記ハウジング4cは、上記開口16aの周縁部と開口17aの周縁部とを突き合わせた状態で、ポンプ側ハウジング部4c1とモータ側ハウジング部4c2とが連結されて構成され、ハウジング4cの内部には両ハウジング部4c1、4c2に跨る空洞4dが形成されている。   The housing 4c is configured by connecting a pump-side housing portion 4c1 and a motor-side housing portion 4c2 in a state where the peripheral edge portion of the opening 16a and the peripheral edge portion of the opening 17a are in contact with each other. A cavity 4d straddling the housing portions 4c1 and 4c2 is formed.

上記空洞4dの内部であってポンプ側ハウジング部4c1の内側には、互いに噛み合う駆動ギア18及び従動ギア19を有するポンプ本体4aが設けられている。このポンプ本体4aは、両ギア18、19を収容するポンプ室4gと、両ギア18、19の噛み合い部を挟んで一方側に設けた吸込口4eと、他方側に設けられた吐出口4fとを備え(図1参照)、両ギア18、19が回転することにより、吸込口4eから吸い込んだ作動媒体をポンプ室4gの内面に沿って移動させ、吐出口4fから吐出する。そして、その作動媒体の一部が、空洞4d内に溜まる。   A pump body 4a having a driving gear 18 and a driven gear 19 that mesh with each other is provided inside the cavity 4d and inside the pump-side housing portion 4c1. The pump body 4a includes a pump chamber 4g that accommodates both gears 18 and 19, a suction port 4e provided on one side across the meshing portion of both gears 18 and 19, and a discharge port 4f provided on the other side. (See FIG. 1), both gears 18 and 19 are rotated to move the working medium sucked from the suction port 4e along the inner surface of the pump chamber 4g and discharged from the discharge port 4f. A part of the working medium accumulates in the cavity 4d.

上記駆動ギア18の軸18aは軸受20、21にて回動可能に支持され、同じく駆動ギア18の軸18bは軸受22にて回動可能に支持されている。また、従動ギア19の軸19aは軸受25、26にて回動可能に支持され、同じく従動ギア19の軸19bは軸受27にて回動可能に支持されている。軸受20と軸受25とは玉軸受が用いられ、軸受21と軸受22と軸受26と軸受27とはころ軸受が用いられている。   The shaft 18 a of the drive gear 18 is rotatably supported by bearings 20 and 21, and the shaft 18 b of the drive gear 18 is also rotatably supported by a bearing 22. Further, the shaft 19 a of the driven gear 19 is rotatably supported by the bearings 25 and 26, and the shaft 19 b of the driven gear 19 is also rotatably supported by the bearing 27. The bearing 20 and the bearing 25 are ball bearings, and the bearing 21, the bearing 22, the bearing 26, and the bearing 27 are roller bearings.

駆動ギア18及び従動ギア19は、ケーシング16の内部であって、ケーシング15との突き合わせ側に位置し、軸受20、21及び軸受25、26はケーシング15に設けられており、軸受22及び軸受27はケーシング16に受けられている。軸受22にて支持されている駆動ギア18の軸18bは、軸受22を貫通してモータ側ハウジング部4c2側へ延出されている。   The drive gear 18 and the driven gear 19 are located inside the casing 16 and on the abutting side with the casing 15. The bearings 20 and 21 and the bearings 25 and 26 are provided in the casing 15, and the bearing 22 and the bearing 27. Is received by the casing 16. The shaft 18b of the drive gear 18 supported by the bearing 22 passes through the bearing 22 and extends toward the motor side housing portion 4c2.

上記空洞4dの内部であってモータ側ハウジング部4c2の内側には、モータ4bが設けられている。モータ4bは、モータ側ハウジング部4c2の内周面に固定される固定子23と、その固定子23の内側に配された回転子24とを有し、その回転子24の軸(回転軸)24aには前記駆動ギア18の軸18bが接続されている。なお、この図示例では、回転子24の軸24aと駆動ギア18の軸18bとは、別体のものを接続しているが、本発明はこれに限らず、一体のものの一端側で軸18bを構成し、他端側で軸24aを構成するようにしてもよい。   A motor 4b is provided inside the cavity 4d and inside the motor-side housing portion 4c2. The motor 4b includes a stator 23 that is fixed to the inner peripheral surface of the motor-side housing portion 4c2, and a rotor 24 that is disposed on the inner side of the stator 23, and a shaft (rotating shaft) of the rotor 24. The shaft 18b of the drive gear 18 is connected to 24a. In the illustrated example, the shaft 24a of the rotor 24 and the shaft 18b of the drive gear 18 are connected separately. However, the present invention is not limited to this, and the shaft 18b is formed at one end of the integral one. The shaft 24a may be configured on the other end side.

ケーシング15には、外部から軸受20、21、25、26に通じる給油孔28が設けられ、ケーシング16には外部から軸受22、27に通じる給油孔29が設けられている。また、ケーシング15からケーシング16にわたって排油通路としての排油孔30が設けられ、排油孔30の出側端は、空洞4dの内部であってポンプ本体4aとモータ4bとの間の部分に開放されている。給油孔28、29から供給される潤滑油は軸受20等を経て排油孔30からモータ側ハウジング部4c2内へ送られる。   The casing 15 is provided with an oil supply hole 28 that communicates with the bearings 20, 21, 25, and 26 from the outside, and the casing 16 is provided with an oil supply hole 29 that communicates with the bearings 22 and 27 from the outside. Further, an oil drain hole 30 is provided as a drain oil passage from the casing 15 to the casing 16, and the outlet end of the oil drain hole 30 is inside the cavity 4d and between the pump body 4a and the motor 4b. It is open. The lubricating oil supplied from the oil supply holes 28 and 29 is sent from the oil discharge hole 30 into the motor-side housing portion 4c2 through the bearing 20 and the like.

モータ側ハウジング部4c2の上部には導入口11が設けられ、モータ側ハウジング部4c2の下部には導出口13が設けられている。導入口11には、図1に示すように循環流路6における蒸発器5と膨張機1との間の部分、つまり蒸発器5により作動媒体が蒸発して高圧となった部分に入口10aが連通連結された導入流路10の出口10bが接続され、蒸発器5を経た作動媒体が導入流路10を介してモータ側ハウジング部4c2の内部に供給される。導出口13には、循環流路6におけるスクリュー式膨張機1と油分離器7との間に出口12bが連通連結された導出流路12の入口12aが接続され、モータ側ハウジング部4c2内の作動媒体、及び上記排油孔30から送られた油が導出流路12を介して油分離器7に供給される。なお、導出流路12の出口12bは、図1に破線で示すように、循環流路6におけるスクリュー式膨張機1と油分離器7との間に代えて、スクリュー式膨張機1の前記膨脹空間における入口と出口の中間(減圧部分)に接続するようにしてもよい。   An introduction port 11 is provided in the upper part of the motor side housing part 4c2, and a lead-out port 13 is provided in the lower part of the motor side housing part 4c2. As shown in FIG. 1, an inlet 10 a is provided at a portion of the circulation channel 6 between the evaporator 5 and the expander 1, that is, a portion where the working medium is evaporated by the evaporator 5 to a high pressure. The outlet 10b of the introduction flow path 10 connected in communication is connected, and the working medium having passed through the evaporator 5 is supplied to the inside of the motor side housing portion 4c2 via the introduction flow path 10. The outlet 13 is connected to an inlet 12a of the outlet passage 12 in which an outlet 12b is connected in communication between the screw expander 1 and the oil separator 7 in the circulation passage 6, and the outlet 12b in the motor-side housing portion 4c2. The working medium and the oil sent from the oil drain hole 30 are supplied to the oil separator 7 through the outlet channel 12. The outlet 12b of the outlet channel 12 is replaced with the expansion of the screw expander 1 instead of between the screw expander 1 and the oil separator 7 in the circulation channel 6, as indicated by a broken line in FIG. You may make it connect to the intermediate | middle (reduced pressure part) of the entrance and exit in space.

また、図2に示すようにモータ側ハウジング部4c2の外側には、加熱手段としてのヒータ14が設けられており、このヒータ14によりモータ側ハウジング部4c2が加熱され、モータ側ハウジング部4c2内のモータ4b及びその近傍の作動媒体が加熱される。上記ヒータ14としては、種々のタイプの加熱手段を用いることができ、電気を熱に変換させる方式のものや、温かい液体を通す配管をモータ側ハウジング部4c2の外側に巻回したものなどが挙げられる。また、加熱手段は、モータ側ハウジング部4c2の外側に設ける必要はなく、モータ側ハウジング部4c2の肉部の中や、モータ側ハウジング部4c2の内側の空洞4d内に設けてもよい。   Further, as shown in FIG. 2, a heater 14 as a heating means is provided outside the motor-side housing portion 4c2, and the motor-side housing portion 4c2 is heated by the heater 14, and the motor-side housing portion 4c2 The motor 4b and the working medium in the vicinity thereof are heated. As the heater 14, various types of heating means can be used, such as a system that converts electricity into heat, and a pipe in which a warm liquid is passed around the outside of the motor-side housing portion 4c2. It is done. Further, the heating means need not be provided outside the motor-side housing part 4c2, but may be provided in the meat part of the motor-side housing part 4c2 or in the cavity 4d inside the motor-side housing part 4c2.

このように構成された第1実施形態に係るバイナリ発電装置50にあっては、ポンプ装置4が、ハウジング4c内において、ポンプ本体4aとモータ4bとが共に設けられ、且つ、駆動ギア18の軸18bと回転子24の軸(回転軸)とが連結された構成になっているので、従来のように、ハウジング4cの外部から、ハウジング4cに駆動ギア18の軸18bを通す貫通孔が不要となり、油漏れを確実に防止することができる。また、ハウジング4c内にポンプ本体4aおよびモータ4bの両方を設けた場合に生じる不都合を解消できる。つまり、ポンプ本体4aから吐出される作動媒体の圧力が空洞4d内の全域に伝わるため、モータ4b周りの作動媒体がモータ起動前に冷えて凝縮した液状になっていると、その状態で起動しようとしても液の攪拌による負荷が大きく、起動をすることができなくなる虞があるが、ヒータ14によりモータ側ハウジング部4c2の内部の作動媒体を加熱することで、モータ4b近傍の作動媒体が蒸発してガス状になり、これにより攪拌による負荷が小さくなってモータ4bを起動させることが可能になる。   In the binary power generation device 50 according to the first embodiment configured as described above, the pump device 4 is provided with both the pump body 4a and the motor 4b in the housing 4c, and the shaft of the drive gear 18 is provided. 18b and the shaft (rotary shaft) of the rotor 24 are connected to each other, so that a through-hole for passing the shaft 18b of the drive gear 18 from the outside of the housing 4c to the housing 4c is unnecessary as in the prior art. Oil leakage can be surely prevented. Further, it is possible to eliminate the inconvenience caused when both the pump body 4a and the motor 4b are provided in the housing 4c. That is, since the pressure of the working medium discharged from the pump body 4a is transmitted to the entire area in the cavity 4d, if the working medium around the motor 4b is cooled and condensed before starting the motor, it will start in that state. However, the load due to the stirring of the liquid is large and it may not be possible to start, but by heating the working medium inside the motor side housing part 4c2 by the heater 14, the working medium near the motor 4b evaporates. As a result, the load caused by stirring is reduced, and the motor 4b can be started.

また、この第1実施形態による場合には、ポンプ装置4が、モータ側ハウジング部4c2に導入口11と導出口13とを有し、導入口11には循環流路6から分岐し、その分岐点に入口10aを有する導入流路10の出口10bが接続され、導出口13にはモータ側ハウジング部4c2の内部の作動媒体を循環流路6へ戻す導出流路12の入口12aが接続されるので、循環流路6を流れる作動媒体が導入流路10を介して導入口11からモータ側ハウジング部4c2の内部に導入され、モータ4b近傍の導出口13から作動媒体が導出流路12を介して循環流路6へ戻される流れが形成されることになり、ヒータ14で蒸発しなかった液状の作動媒体を上記流れによって、ハウジング4c外へ送り出すことが可能になる。これによりモータ4b近傍における作動媒体の滞留が少なくなり、モータ4bの負荷が軽減されるので、モータ4bの起動がより一層容易になる。   Further, in the case of the first embodiment, the pump device 4 has the introduction port 11 and the discharge port 13 in the motor-side housing part 4c2, and the introduction port 11 branches from the circulation flow path 6 and the branch. An outlet 10b of the introduction channel 10 having an inlet 10a at a point is connected, and an inlet 12a of the outlet channel 12 for returning the working medium inside the motor side housing part 4c2 to the circulation channel 6 is connected to the outlet port 13. Therefore, the working medium flowing through the circulation flow path 6 is introduced into the motor side housing portion 4c2 from the introduction port 11 through the introduction flow path 10, and the working medium is introduced from the lead-out port 13 near the motor 4b through the lead-out flow path 12. Thus, a flow returned to the circulation flow path 6 is formed, and the liquid working medium that has not evaporated by the heater 14 can be sent out of the housing 4c by the flow. Thereby, the retention of the working medium in the vicinity of the motor 4b is reduced, and the load on the motor 4b is reduced. Therefore, the start-up of the motor 4b is further facilitated.

更に、この第1実施形態による場合には、循環流路6から分岐する導入流路10の入口10aが、蒸発器5と膨張機1との間の部分であるので、導入流路10には蒸発器5を経たガス状の作動媒体が送られるので、モータ側ハウジング部4c2の内部における作動媒体のガス比率が増し、モータ4bの起動負荷の軽減がより一層顕著になる。   Furthermore, in the case of this first embodiment, since the inlet 10a of the introduction flow path 10 branched from the circulation flow path 6 is a portion between the evaporator 5 and the expander 1, the introduction flow path 10 includes Since the gaseous working medium passing through the evaporator 5 is sent, the gas ratio of the working medium in the motor side housing part 4c2 increases, and the start-up load of the motor 4b is further reduced.

更にまた、この第1実施形態による場合には、給油孔28、29から供給された潤滑油が軸受20等を経て排油孔30からモータ側ハウジング部4c2内へ送られても、モータ側ハウジング部4c2内で混合した作動媒体と油とが導出口13を介して油分離器7に供給され、ここで分離されるので、潤滑油を送るラインをハウジング4cに別途設ける必要がない。よって、ポンプ装置4の構造及びバイナリ発電装置50の構造を簡潔にすることが可能になる。   Furthermore, in the case of the first embodiment, even if the lubricating oil supplied from the oil supply holes 28 and 29 is sent from the oil discharge hole 30 into the motor side housing portion 4c2 through the bearing 20 or the like, the motor side housing Since the working medium and oil mixed in the portion 4c2 are supplied to the oil separator 7 via the outlet 13 and separated there, there is no need to separately provide a line for feeding the lubricating oil to the housing 4c. Therefore, the structure of the pump device 4 and the structure of the binary power generation device 50 can be simplified.

(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態に係るバイナリ発電装置51の構成を示すブロック図である。なお、図1と同一部分には、同一符号を附している。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the binary power generator 51 according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

このバイナリ発電装置51にあっては、導入流路10に代えて、循環流路6におけるポンプ装置4と蒸発器5との間に入口31aが接続され、出口31bが導入口11に接続された導入流路31を用いている点のみが、第1実施形態と異なる。   In this binary power generation device 51, the inlet 31 a is connected between the pump device 4 and the evaporator 5 in the circulation channel 6 instead of the introduction channel 10, and the outlet 31 b is connected to the introduction port 11. Only the point which uses the introduction flow path 31 differs from 1st Embodiment.

このバイナリ発電装置51による場合には、ポンプ装置4から出た低温(液状)の作動媒体の一部が導入流路31を介してポンプ装置4に戻されるので、ポンプ装置4に設けたヒータ14により作動媒体が異常に加熱されることを回避することが可能になる。なお、その他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様である。   In the case of the binary power generation device 51, a part of the low-temperature (liquid) working medium that has come out of the pump device 4 is returned to the pump device 4 through the introduction flow path 31, and thus the heater 14 provided in the pump device 4. This makes it possible to avoid abnormal heating of the working medium. Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment.

(第3実施形態)
図4は、本発明の第3実施形態に係るバイナリ発電装置52の構成を示すブロック図である。なお、図1と同一部分には、同一符号を附している。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the binary power generation apparatus 52 according to the third embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

このバイナリ発電装置52では、導入流路10に第1の開閉弁32を設け、導出流路12に第2の開閉弁33を設けており、これら開閉弁32、33が制御装置34により開閉制御される構成となっている。また、この制御装置34はヒータ14の加熱制御も行う。   In this binary power generation device 52, the first opening / closing valve 32 is provided in the introduction passage 10, and the second opening / closing valve 33 is provided in the outlet passage 12. The opening / closing valves 32, 33 are controlled by the control device 34. It becomes the composition which is done. The control device 34 also controls the heating of the heater 14.

上記制御装置34は、モータ4bの起動に際して、第1の開閉弁32及び第2の開閉弁33を閉じた状態でヒータ14によりモータ側ハウジング部4c2の内部の作動媒体を加熱し、モータ4bの起動時から所定時間経過後に、第1の開閉弁32及び第2の開閉弁33の両方を開けるとともにヒータ14による加熱を停止する。   When the motor 4b is started, the control device 34 heats the working medium inside the motor side housing portion 4c2 by the heater 14 with the first on-off valve 32 and the second on-off valve 33 closed, and the motor 4b After a predetermined time has elapsed since the start, both the first on-off valve 32 and the second on-off valve 33 are opened and heating by the heater 14 is stopped.

この第3実施形態による場合には、以下の効果が得られる。すなわち、モータ4bを起動する前の循環流路6では均圧状態となっているため、第1の開閉弁32及び第2の開閉弁33の両方を開けてもモータ4b内部での作動媒体の流れが生じ難い。そこで、モータ4b起動前には、第1の開閉弁32及び第2の開閉弁33を閉じてモータ4b内部での作動媒体の流れが生じない状態にし、ヒータ14により作動媒体を加熱して蒸発させる。その後にモータ4bを起動し、そのモータ4b起動時から所定時間経過後に、第1の開閉弁32及び第2の開閉弁33の両方を開けることで、導入流路10の入口10aと導出流路12の出口12bとの圧力差に基づいてモータ4b内部での作動媒体に流れを生じさせ、この流れによりモータ4b内部に滞留する作動媒体が排出される。よって、その後に通常運転になると、モータ4b内部では前記作動媒体の流れが生じているので、ヒータ14による加熱を停止することができる。このヒータ14の加熱停止により不要な電力消費を無くすことが可能になる。   In the case of the third embodiment, the following effects can be obtained. That is, since the circulation flow path 6 before starting the motor 4b is in a pressure-equalized state, even if both the first on-off valve 32 and the second on-off valve 33 are opened, the working medium in the motor 4b It is difficult for flow to occur. Therefore, before starting the motor 4b, the first on-off valve 32 and the second on-off valve 33 are closed to prevent the working medium from flowing inside the motor 4b, and the working medium is heated by the heater 14 to evaporate. Let Thereafter, the motor 4b is started and, after a predetermined time has elapsed since the start of the motor 4b, both the first on-off valve 32 and the second on-off valve 33 are opened, whereby the inlet 10a and the outlet passage of the introduction passage 10 are opened. A flow is generated in the working medium inside the motor 4b based on the pressure difference with the 12 outlets 12b, and the working medium staying inside the motor 4b is discharged by this flow. Therefore, when the normal operation is performed thereafter, the flow of the working medium is generated in the motor 4b, so that the heating by the heater 14 can be stopped. By stopping the heating of the heater 14, unnecessary power consumption can be eliminated.

なお、この第3実施形態では、モータ4b起動前では、第1の開閉弁32及び第2の開閉弁33を閉じてモータ4b内部での作動媒体の流れが生じない状態にし、ヒータ14により加熱しているが、本発明はこれに限らない。第1の開閉弁32及び第2の開閉弁33のいずれか一方のみを閉じてモータ4b内部での作動媒体の流れが生じない状態にし、ヒータ14により加熱してもよい。このようにしても同様の効果が得られる。また、導入流路10および導出流路12の片方に開閉弁を設け、モータ4b起動前ではその開閉弁を閉じ、モータ4b起動時から所定時間経過後に、閉じている開閉弁を開けるようにしてもよく、この場合においても、同様の効果が得られる。   In the third embodiment, before the motor 4b is started, the first on-off valve 32 and the second on-off valve 33 are closed so that the working medium does not flow inside the motor 4b. However, the present invention is not limited to this. Only one of the first on-off valve 32 and the second on-off valve 33 may be closed so that the working medium does not flow inside the motor 4 b and heated by the heater 14. Even if it does in this way, the same effect is acquired. In addition, an opening / closing valve is provided on one of the introduction channel 10 and the outlet channel 12 so that the opening / closing valve is closed before the motor 4b is activated, and the closed opening / closing valve is opened after a predetermined time has elapsed since the activation of the motor 4b. In this case, the same effect can be obtained.

1 膨張機
2 発電機
3 凝縮器
4 ポンプ装置
4a ポンプ本体
4b モータ
4c ハウジング
4c1 ポンプ側ハウジング部
4c2 モータ側ハウジング部
4d 空洞
5 蒸発器
6 循環流路
10 導入流路
11 導入口
12 導出流路
13 導出口
14 ヒータ(加熱手段)
18 駆動ギア
18b 軸(駆動軸)
19 従動ギア
30 排油孔(排油通路)
31 導入流路
32 第1の開閉弁
33 第2の開閉弁
34 制御装置
50、51、52 バイナリ発電装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Expander 2 Generator 3 Condenser 4 Pump apparatus 4a Pump main body 4b Motor 4c Housing 4c1 Pump side housing part 4c2 Motor side housing part 4d Cavity 5 Evaporator 6 Circulating flow path 10 Introducing flow path 11 Inlet port 12 Deriving flow path 13 Outlet 14 Heater (heating means)
18 drive gear 18b shaft (drive shaft)
19 Driven gear 30 Oil drain hole (oil drain passage)
31 Introductory flow path 32 1st on-off valve 33 2nd on-off valve 34 Controller 50, 51, 52 Binary power generator

Claims (7)

作動媒体を通流させる閉ループ状の循環流路の途中に設けられ、上記作動媒体を循環させるポンプ装置であって、
共に開口したポンプ側ハウジング部及びモータ側ハウジング部を有し、互いに開口の周縁部を突き合わせて両ハウジング部に跨る内部空洞を有する状態で連結されるハウジングと、
上記ポンプ側ハウジング部の内部に設けられ、互いに噛み合う駆動ギア及び従動ギアを有するポンプ本体と、
上記モータ側ハウジング部の内部に設けられるモータと、
上記内部空洞に設けられ、一端部が上記駆動ギアの軸部を構成し、他端部が上記モータの軸部を構成する軸と、
上記モータ側ハウジング部に設けられ、そのモータ側ハウジング部の内部の作動媒体を加熱する加熱手段とを具備することを特徴とするポンプ装置。
A pump device that is provided in the middle of a closed-loop circulation path through which the working medium flows, and circulates the working medium,
A housing that has a pump-side housing portion and a motor-side housing portion that are both open, and is connected in a state of having an internal cavity straddling both housing portions by abutting the peripheral edge portions of the openings;
A pump body provided inside the pump-side housing portion and having a driving gear and a driven gear meshing with each other;
A motor provided in the motor side housing part;
A shaft that is provided in the internal cavity, one end of which forms the shaft of the drive gear, and the other end of which forms the shaft of the motor;
A pump apparatus comprising: a heating unit provided in the motor side housing part, for heating a working medium inside the motor side housing part.
液状の作動媒体を蒸発させる蒸発器と、上記蒸発器で発生した作動媒体蒸気に膨張仕事をさせる膨張機と、上記作動媒体蒸気を凝縮させるための凝縮器と、作動媒体を循環させるポンプ装置と、これら蒸発器、膨張機、凝縮器及びポンプ装置がこの順に直列接続された循環流路と、上記膨張機により駆動されて発電を行う発電機とを有するバイナリ発電装置において、
上記ポンプ装置は、
共に開口したポンプ側ハウジング部及びモータ側ハウジング部を有し、互いに開口の周縁部を突き合わせて両ハウジング部に跨る内部空洞を有する状態で連結されるハウジングと、
上記ポンプ側ハウジング部の内部に設けられ、互いに噛み合う駆動ギア及び従動ギアを有するポンプ本体と、
上記モータ側ハウジング部の内部に設けられるモータと、
上記内部空洞に設けられ、一端部が上記駆動ギアの軸部を構成し、他端部が上記モータの回転する軸部を構成する軸と、
上記モータ側ハウジング部に設けられ、そのモータ側ハウジング部の内部の作動媒体を加熱する加熱手段とを具備することを特徴とするバイナリ発電装置。
An evaporator that evaporates the liquid working medium; an expander that causes the working medium vapor generated in the evaporator to perform expansion work; a condenser that condenses the working medium vapor; and a pump device that circulates the working medium. In the binary power generation device having a circulation flow path in which the evaporator, the expander, the condenser, and the pump device are connected in series in this order, and a generator that is driven by the expander and generates power,
The pump device is
A housing that has a pump-side housing portion and a motor-side housing portion that are both open, and is connected in a state of having an internal cavity straddling both housing portions by abutting the peripheral edge portions of the openings;
A pump body provided inside the pump-side housing portion and having a driving gear and a driven gear meshing with each other;
A motor provided in the motor side housing part;
A shaft that is provided in the internal cavity, one end of which constitutes the shaft of the drive gear, and the other end of which constitutes a shaft that rotates the motor;
A binary power generator, comprising: a heating unit provided in the motor side housing part and heating a working medium inside the motor side housing part.
上記モータ側ハウジング部には、導入口と導出口とが設けられ、導入口には上記循環流路から分岐する導入流路の出口が接続されるとともに、上記導出口には上記モータ側ハウジング部の内部の作動媒体を上記循環流路へ戻す導出流路の入口が接続され、上記循環流路における上記導入流路の入口の接続部分の圧力が上記導出流路の出口の接続部分の圧力よりも大であることを特徴とする請求項2に記載のバイナリ発電装置。   The motor-side housing part is provided with an introduction port and a lead-out port, and an outlet of the introduction channel branched from the circulation channel is connected to the introduction port, and the motor-side housing unit is connected to the lead-out port. Is connected to the inlet of the outlet flow path for returning the working medium to the circulation flow path, and the pressure at the inlet connection portion of the introduction flow path in the circulation flow path is higher than the pressure of the outlet connection portion of the outlet flow path. The binary power generator according to claim 2, wherein 上記導入流路の入口が、上記循環流路における上記蒸発器と上記膨張機との間であることを特徴とする請求項3に記載のバイナリ発電装置。   The binary power generator according to claim 3, wherein an inlet of the introduction channel is between the evaporator and the expander in the circulation channel. 上記導入流路の入口が、上記循環流路における上記ポンプ装置と上記蒸発器との間であることを特徴とする請求項3に記載のバイナリ発電装置。   The binary power generator according to claim 3, wherein the inlet of the introduction channel is between the pump device and the evaporator in the circulation channel. 上記導入流路及び上記導出流路のうちの少なくとも一方に設けられた開閉弁と、
上記モータの起動に際して、上記開閉弁を閉じた状態で上記加熱手段により上記モータ側ハウジング部の内部の作動媒体を加熱し、上記モータの起動時から所定時間経過後に、閉じている上記開閉弁を開けるとともに上記加熱手段による加熱を停止する制御を行う制御手段とを具備することを特徴とする請求項3に記載のバイナリ発電装置。
An on-off valve provided in at least one of the introduction channel and the outlet channel;
When starting the motor, the working medium inside the motor housing is heated by the heating means with the open / close valve closed, and the closed open / close valve is opened after a predetermined time has elapsed since the start of the motor. The binary power generator according to claim 3, further comprising a control unit that opens and controls to stop heating by the heating unit.
上記ポンプ本体における上記駆動ギア及び従動ギアが、それぞれ軸と、各軸を受ける軸受部とを有し、かつ、上記ポンプ側ハウジング部には、各軸受部へ供給された潤滑油を上記モータ側ハウジング部へ排出する排油通路が設けられていることを特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載のバイナリ発電装置。   The drive gear and the driven gear in the pump main body each have a shaft and a bearing portion that receives the shaft, and the pump-side housing portion receives lubricating oil supplied to the bearing portion on the motor side. The binary power generator according to any one of claims 2 to 6, further comprising an oil discharge passage for discharging to the housing portion.
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