JP2015105803A - Exhaust heat recovery device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排熱回収装置に関するものである。 The present invention relates to an exhaust heat recovery apparatus.
従来、工場等の各種の設備からの排熱を回収し、その回収された排熱のエネルギーを利用することにより低沸点の作動媒体から動力を取り出す排熱回収装置が知られている。例えば、特許文献1には、液状の作動媒体を蒸発させる蒸発器と、蒸発器から流出したガス状の作動媒体が流入する膨張機と、膨張機に接続された発電機と、膨張機から流出した作動媒体を凝縮させる凝縮器と、凝縮器から流出した液状の作動媒体を加圧して蒸発器へ送出するポンプと、を備えた排熱発電装置(バイナリー発電装置)が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an exhaust heat recovery apparatus that recovers exhaust heat from various facilities such as factories and uses the recovered exhaust heat energy to extract power from a low-boiling working medium. For example,
凝縮器内において作動媒体と熱交換することによって当該作動媒体を冷却する冷却媒体は、外部の冷却塔から供給される。凝縮器内で作動媒体と熱交換した冷却媒体は、再び冷却塔に戻される。 A cooling medium that cools the working medium by exchanging heat with the working medium in the condenser is supplied from an external cooling tower. The cooling medium heat-exchanged with the working medium in the condenser is returned to the cooling tower again.
上記特許文献1に示されるような排熱回収装置は、使用環境によっては、凝縮器に供給される冷却媒体の流量が低下し、これにより冷却媒体の温度上昇や、それに起因する排熱回収装置の動作不良(発電出力の低下等)を招くおそれがある。例えば、前記排熱回収装置が製鉄所等の比較的飛散体(粉塵等)の多い雰囲気で使用される場合、つまり冷却媒体の供給源である冷却塔がその雰囲気中にある場合、前記飛散体が冷却塔内に進入して冷却媒体に混入する場合がある。この場合、冷却塔から凝縮器へ冷却媒体を供給するための供給管に詰まりが生じ、これにより凝縮器に供給される冷却媒体の流量が低下するおそれがある。
In the exhaust heat recovery apparatus as shown in the above-mentioned
本発明の目的は、外部の冷却源から凝縮器に冷却媒体を供給するための供給管に詰まりが生じたか否かを判定することが可能な排熱回収装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an exhaust heat recovery apparatus capable of determining whether or not a supply pipe for supplying a cooling medium from an external cooling source to a condenser is clogged.
前記課題を解決する手段として、本発明は、作動媒体を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器から流出した作動媒体が流入する膨張機と、前記膨張機に接続された駆動機と、前記膨張機から流出した作動媒体を供給管を通じて供給される冷却媒体で冷却することによって凝縮させる凝縮器と、前記供給管の詰まりを示す予め設定された詰まり条件が成立したか否かを判定する判定部と、を備える排熱回収装置を提供する。 As means for solving the above problems, the present invention provides an evaporator for evaporating a working medium, an expander into which the working medium flowing out from the evaporator flows, a drive unit connected to the expander, and the expander A condenser that condenses the working medium that has flowed out of the supply pipe by cooling with a cooling medium supplied through a supply pipe, and a determination unit that determines whether a preset clogging condition indicating clogging of the supply pipe is satisfied. A waste heat recovery device comprising:
本装置では、判定部によって、冷却塔等の外部の冷却源から凝縮器へ冷却媒体を供給するための供給管の詰まりを示す詰まり条件が成立したか否かが判定されるので、判定部によって前記詰まり条件が成立したと判定されたときに前記供給管内の詰まりを解消することにより、凝縮器に流入する冷却媒体の流量の低下に起因する本装置の動作不良を防ぐことが可能となる。 In this apparatus, the determination unit determines whether or not a clogging condition indicating clogging of a supply pipe for supplying a cooling medium from an external cooling source such as a cooling tower to the condenser is satisfied. By eliminating the clogging in the supply pipe when it is determined that the clogging condition is satisfied, it is possible to prevent malfunction of the apparatus due to a decrease in the flow rate of the cooling medium flowing into the condenser.
この場合において、前記判定部は、前記詰まり条件が成立したときに所定信号を送信することが好ましい。 In this case, it is preferable that the determination unit transmits a predetermined signal when the clogging condition is satisfied.
このようにすれば、所定信号をアラームや開閉弁の切り替えに利用することによって簡単に供給管内の詰まりを解消することが可能となる。 In this way, the clogging in the supply pipe can be easily eliminated by using the predetermined signal for alarm or switching of the on-off valve.
例えば、前記所定信号は、管理室内のオペレータによって知覚可能なアラームとして利用されることが可能である。この場合、その信号を受けたオペレータが本装置を停止し、冷却源から延びる供給管内を清掃する、または供給管内に設けられたストレーナーを清掃することで当該供給管内の詰まりが解消される。 For example, the predetermined signal can be used as an alarm that can be perceived by an operator in the management room. In this case, the operator who receives the signal stops the apparatus and cleans the inside of the supply pipe extending from the cooling source, or cleans the strainer provided in the supply pipe, thereby eliminating the clogging in the supply pipe.
また、前記供給管が二股に分岐する一対の流路を有し、各流路にそれぞれ開閉弁とストレーナーとが設けられた構成である場合、前記所定信号を受けたオペレータが前記開閉弁の開閉を切り換えるとともに詰まりが生じているストレーナーを洗浄するという操作を繰り返すことによって、本装置を停止することなく運転を継続することが可能となる。あるいはこの場合において、前記所定信号が各開閉弁の開閉を切り換える信号に利用されることにより、自動で前記流路を切り換えること、すなわち自動で運転を継続することが可能となる。 In addition, when the supply pipe has a pair of flow paths bifurcated and an open / close valve and a strainer are provided in each flow path, an operator who has received the predetermined signal opens and closes the open / close valve. It is possible to continue the operation without stopping the present apparatus by repeating the operation of switching between and washing the strainer in which clogging has occurred. Alternatively, in this case, the predetermined signal is used as a signal for switching opening / closing of each on-off valve, so that the flow path can be automatically switched, that is, the operation can be automatically continued.
また、本発明において、前記凝縮器に流入する冷却媒体の温度を検出可能な第一温度センサと、前記凝縮器から流出した冷却媒体の温度を検出可能な第二温度センサと、をさらに備え、前記判定部は、前記凝縮器に供給される又は前記凝縮器から流出した冷却媒体の流量が予め設定された基準流量であるときの前記凝縮器から流出した冷却媒体の温度と前記凝縮器に供給される冷却媒体の温度との差である基準温度差を、前記凝縮器に供給される又は前記凝縮器から流出した冷却媒体の流量が前記基準流量であるときの前記第二温度センサの検出値と前記第一温度センサの検出値との差により算出し、この基準温度差に対し、前記第二温度センサの検出値と前記第一温度センサの検出値との差が所定値以上大きくなったときに前記詰まり条件が成立したと判定してもよい。 Further, in the present invention, further comprising a first temperature sensor capable of detecting the temperature of the cooling medium flowing into the condenser, and a second temperature sensor capable of detecting the temperature of the cooling medium flowing out of the condenser, The determination unit supplies the temperature of the cooling medium flowing out from the condenser when the flow rate of the cooling medium supplied to the condenser or out of the condenser is a preset reference flow rate and the condenser. The reference temperature difference, which is the difference from the temperature of the cooling medium to be detected, is detected by the second temperature sensor when the flow rate of the cooling medium supplied to or discharged from the condenser is the reference flow rate. And the difference between the detected value of the first temperature sensor and the difference between the detected value of the second temperature sensor and the detected value of the first temperature sensor is greater than a predetermined value with respect to the reference temperature difference. Sometimes said clogging condition It enacted and may be determined.
このようにすれば、簡単にかつ安価に凝縮器に流入する冷却媒体の流量の減少を検知することが可能となる。具体的に、凝縮器に供給される又は凝縮器から流出した冷却媒体の流量と、凝縮器から流出した冷却媒体の温度と凝縮器に流入する冷却媒体の温度との差との間には、Qout=mcΔtの関係式が成立するので(Qoutは凝縮器での放熱量、mは冷却媒体の流量、cは冷却媒体の比熱、Δtは凝縮器から流出した冷却媒体の温度と凝縮器に流入する冷却媒体の温度との差)、凝縮器での放熱量(Qout)が一定である場合においては、第二温度センサの検出値と第一温度センサの検出値との差(Δt)を監視することによって凝縮器に供給される又は凝縮器から流出した冷却媒体の流量(m)の算出が可能となる。すなわち、凝縮器に供給される又は凝縮器から流出した冷却媒体の流量(m)の前記基準流量に対する減少は、第二温度センサの検出値と第一温度センサの検出値との差(Δt)の前記基準温度差に対する増大によって判定可能である。よって、高価でかつ設置作業の煩雑な流量計を設けることによって冷却媒体の流量の減少を検知する(供給管の詰まりを検知する)場合に比べ、温度センサを用いることによって安価でかつ簡易に冷却媒体の流量の減少を検知することが可能となる。 This makes it possible to detect a decrease in the flow rate of the cooling medium flowing into the condenser easily and inexpensively. Specifically, between the flow rate of the cooling medium supplied to or flowing out of the condenser and the difference between the temperature of the cooling medium flowing out of the condenser and the temperature of the cooling medium flowing into the condenser, Since the relational expression Q out = mcΔt holds (Q out is the amount of heat released from the condenser, m is the flow rate of the cooling medium, c is the specific heat of the cooling medium, Δt is the temperature of the cooling medium flowing out of the condenser and the condenser Difference between the temperature of the cooling medium flowing into the condenser and the amount of heat released from the condenser (Q out ) is constant (Δt between the detection value of the second temperature sensor and the detection value of the first temperature sensor) ) Can be calculated to calculate the flow rate (m) of the cooling medium supplied to or discharged from the condenser. That is, the decrease in the flow rate (m) of the cooling medium supplied to or discharged from the condenser with respect to the reference flow rate is the difference (Δt) between the detection value of the second temperature sensor and the detection value of the first temperature sensor. Can be determined by an increase relative to the reference temperature difference. Therefore, it is cheaper and simpler to cool by using a temperature sensor than when detecting a decrease in the flow rate of the cooling medium (detecting clogging of the supply pipe) by providing an expensive and complicated flow meter. It is possible to detect a decrease in the flow rate of the medium.
あるいは、前記蒸発器への入熱量を検出可能な入熱量検出手段と、前記駆動機の出力を検出可能な出力センサと、をさらに備え、前記判定部は、前記凝縮器に供給される又は前記凝縮器から流出した冷却媒体の流量が予め設定された基準流量であるときの前記凝縮器から流出した冷却媒体の温度と前記凝縮器に供給される冷却媒体の温度との差である基準温度差を、前記入熱量検出手段の検出値、前記出力センサの検出値及び前記基準流量に基づいて算出し、この基準温度差に対し、前記第二温度センサの検出値と前記第一温度センサの検出値との差が所定値以上大きくなったときに前記詰まり条件が成立したと判定してもよい。 Alternatively, the apparatus further includes a heat input amount detection unit capable of detecting an amount of heat input to the evaporator, and an output sensor capable of detecting an output of the driver, and the determination unit is supplied to the condenser or Reference temperature difference that is the difference between the temperature of the cooling medium flowing out from the condenser and the temperature of the cooling medium supplied to the condenser when the flow rate of the cooling medium flowing out from the condenser is a preset reference flow rate Is calculated based on the detection value of the heat input detection means, the detection value of the output sensor, and the reference flow rate, and the detection value of the second temperature sensor and the detection of the first temperature sensor with respect to this reference temperature difference. It may be determined that the clogging condition is satisfied when the difference from the value becomes larger than a predetermined value.
凝縮器での放熱量(Qout)は、蒸発器への入熱量及び駆動機の出力に基づいて算出可能であるので、凝縮器に供給される又は前記凝縮器から流出した冷却媒体の流量が前記基準流量であるときの各温度センサの検出値の差から直接前記基準温度差を求めることが困難であったとしても、入熱量検出手段及び出力センサを設けるという簡易な構成で基準温度差を算出することが可能となる。 The amount of heat released from the condenser (Q out ) can be calculated based on the amount of heat input to the evaporator and the output of the drive, so the flow rate of the cooling medium supplied to the condenser or flowing out of the condenser is Even if it is difficult to obtain the reference temperature difference directly from the difference between the detected values of the temperature sensors at the reference flow rate, the reference temperature difference can be obtained with a simple configuration in which a heat input amount detecting means and an output sensor are provided. It is possible to calculate.
以上のように、本発明によれば、外部の冷却源から凝縮器に冷却媒体を供給するための供給管に詰まりが生じたか否かを判定することが可能な排熱回収装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, there is provided an exhaust heat recovery apparatus capable of determining whether or not a supply pipe for supplying a cooling medium from an external cooling source to a condenser has been clogged. Can do.
本発明の一実施形態の排熱回収装置1について、図1を参照しながら説明する。
An exhaust
図1に示されるように、本排熱回収装置1は、蒸発器10と、蒸発器10から流出したガス状の作動媒体が流入する膨張機12と、膨張機12に接続された駆動機14と、膨張機12から流出した作動媒体を凝縮させる凝縮器16と、凝縮器16から流出した液状の作動媒体を加圧するポンプ18と、蒸発器10、膨張機12、凝縮器16及びポンプ18をこの順に直列に接続する循環流路20と、各種制御を行う制御部40と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the exhaust
蒸発器10は、液状の作動媒体を蒸発させてガス状の作動媒体とする。具体的に、蒸発器10は、作動媒体が流れる作動媒体流路10aと、外部の熱源から供給される加熱媒体が流れる加熱媒体流路10bとを有する。作動媒体流路10aに流入した液状の作動媒体は、加熱媒体流路10bに流入した加熱媒体と熱交換することにより蒸発する。蒸発器10に供給される加熱媒体としては、例えば、工場等から排出される温水や高温ガスが挙げられる。
The evaporator 10 evaporates the liquid working medium into a gaseous working medium. Specifically, the evaporator 10 has a working
膨張機12は、循環流路20における蒸発器10の下流側の部位に設けられている。本実施形態では、膨張機12として、蒸発器10から排出されたガス状の作動媒体の膨張エネルギーにより回転駆動されるロータを有する容積式のスクリュー膨張機が用いられている。具体的に、この膨張機12は、内部にロータ室が形成されたケーシングと、ロータ室内に回転自在に支持された雌雄一対のスクリュロータとを有している。膨張機12では、前記ケーシングに形成された吸気口から前記ロータ室に供給された作動媒体の膨張エネルギーによって前記スクリュロータが回転駆動される。そして、前記ロータ室内で膨張することにより圧力が低下した作動媒体は、前記ケーシングに形成された排出口から循環流路20に排出される。なお、膨張機12としては、容積式のスクリュー膨張機に限らず、遠心式のものやスクロールタイプのもの等が用いられてもよい。
The expander 12 is provided at a site downstream of the evaporator 10 in the
駆動機14は、膨張機12に接続されている。本実施形態では、駆動機14として発電機が用いられている。この駆動機14は、膨張機12の一対のスクリュロータのうちの一方に接続された回転軸を有している。駆動機14は、前記回転軸が前記スクリュロータの回転に伴って回転することにより電力を発生させる。
The
凝縮器16は、循環流路20における膨張機12の下流側の部位に設けられている。凝縮器16は、膨張機12から排出されたガス状の作動媒体を凝縮させて液状の作動媒体とする。具体的に、凝縮器16は、作動媒体が流れる作動媒体流路16aと、外部の冷却源から供給される冷却媒体が流れる冷却媒体流路16bとを有する。作動媒体流路16aに流入したガス状の作動媒体は、冷却媒体流路16bに流入した冷却媒体と熱交換することにより凝縮する。凝縮器16に供給される冷却媒体としては、例えば、外部の冷却源である冷却塔50から供給される冷却水が挙げられる。この場合、冷却塔50内の冷却媒体(冷却水)は、当該冷却塔50内の冷却媒体を凝縮器16へ供給するための供給管52及びこの供給管52に接続された冷却媒体導入管22を通じて凝縮器16へ供給される。冷却媒体導入管22は、本排熱回収装置1の一部である。この冷却媒体導入管22は、供給管52の接続コネクタ52cと接続可能な接続端部22aを有している。この接続端部22aと接続コネクタ52cとが接続されることにより、供給管52内の冷却媒体を凝縮器16の冷却媒体流路16bへ導入する流路が形成される。そして、凝縮器16内で作動媒体と熱交換することによって温度が上昇した冷却媒体は、凝縮器16に接続された冷却媒体排出管24及びこの冷却媒体排出管24内の冷却媒体を冷却塔50内に戻す戻し管58を通じて冷却塔50に流入する。冷却媒体排出管24は、本排熱回収装置1の一部である。この冷却媒体排出管24は、戻し管58の接続コネクタ58aと接続可能な接続端部24aを有している。この接続端部24aと接続コネクタ58aとが接続されることにより、冷却媒体流路16bから排出された冷却媒体を戻し管58内へ導入する流路が形成される。
The
ポンプ18は、循環流路20における凝縮器16の下流側の部位(蒸発器10と凝縮器16との間の部位)に設けられている。ポンプ18は、凝縮器16で凝縮された液状の作動媒体を所定の圧力まで加圧して循環流路20におけるポンプ18の下流側に送り出す。ポンプ18としては、インペラをロータとして備える遠心ポンプや、ロータが一対のギアからなるギアポンプ等が用いられる。
The
これまで説明してきた排熱回収装置1が製鉄所等の比較的飛散体(粉塵等)の多い雰囲気で使用される場合、つまり冷却媒体の供給源である冷却塔50がその雰囲気中にある場合、飛散体が冷却塔50内に進入して冷却媒体に混入する場合がある。この場合、冷却塔50から凝縮器16へ冷却媒体を供給するための供給管52に詰まりが生じ、これにより凝縮器16に供給される冷却媒体の流量が低下するおそれがある。本実施形態の排熱回収装置1の制御部40は、その不具合の発生を検知可能に構成されている。具体的に、制御部40は、判定部42と、記憶部44とを含んでいる。
When the exhaust
判定部42は、供給管52の詰まりを示す予め設定された詰まり条件が成立したか否かを判定する。詰まり条件が成立したか否かは、供給管52及び冷却媒体導入管22を通じて凝縮器16に流入する冷却媒体の又は凝縮器16から流出した冷却媒体の流量(以下、「冷媒流量m」という。)が減少したか否かによって判定される。具体的に、判定部42は、冷媒流量mが予め設定された基準流量Mに対して所定量以上減少したか否かを判定する。例えば、基準流量Mは、冷媒流量mが略一定に維持されている定常運転時の冷媒流量に設定される。この基準流量Mは、本排熱回収装置1の起動時に予め記憶部44に記憶される。なお、この基準流量Mは、供給管52に設けられたポンプ59が定回転数タイプのものであれば、その回転数に基づいて算出されてもよい。
The
本実施形態では、冷媒流量mが基準流量Mに対して所定量以上減少したか否か(詰まり条件が成立したか否か)は、凝縮器16から流出した冷却媒体の温度と凝縮器16に流入する冷却媒体の温度との差(以下、「冷媒温度差Δt」という。)が基準温度差ΔTに対して所定値以上大きくなったか否かによって判定される。基準温度差ΔTは、冷媒流量mが基準流量Mであるとき(定常運転時)に生ずる冷媒温度差である。この基準温度差ΔTも、基準流量Mと同様に、本排熱回収装置1の起動時に予め記憶部44に記憶される。
In the present embodiment, whether or not the refrigerant flow rate m has decreased by a predetermined amount or more with respect to the reference flow rate M (whether or not the clogging condition is satisfied) is determined by the temperature of the cooling medium flowing out from the
ここで、冷媒流量mと冷媒温度差Δtに関しては、Qout=mcΔtの関係式が成立するので(Qoutは凝縮器16での放熱量、mは冷媒流量、cは冷却媒体の比熱、Δtは冷媒温度差)、凝縮器16での放熱量Qoutが一定である場合においては、冷媒温度差Δtを監視することによって凝縮器16に流入する又は凝縮器16から流出した冷媒流量mの算出が可能となる。すなわち、冷媒流量mの基準流量Mに対する減少は、冷媒温度差Δtの基準温度差ΔTに対する増加により判定可能である。本実施形態では、凝縮器16に流入する冷却媒体の温度は、冷却媒体導入管22に設けられた第一温度センサ31によって検出され、凝縮器16から流出した冷却媒体の温度は、冷却媒体排出管24に設けられた第二温度センサ32によって検出される。つまり、本実施形態では、判定部42は、第二温度センサ32の検出値から第一温度センサ31の検出値を引いた値(冷媒温度差Δt)が記憶部44に記憶されている基準温度差ΔTに対して所定値以上大きくなったときに詰まり条件が成立したと判定する。そして、判定部42は、詰まり条件が成立したと判定したとき、すなわち冷媒温度差Δtが基準温度差ΔTに対して所定値以上大きくなった(冷媒流量mが基準流量Mに対して所定量以上減少した)と判定したとき、所定信号を送信する。
Here, with respect to the refrigerant flow rate m and the refrigerant temperature difference Δt, the relational expression Q out = mcΔt is established (Q out is the heat dissipation amount in the
以上説明したように、本排熱回収装置1では、判定部42によって、外部の冷却源である冷却塔50から凝縮器16へ冷却媒体を供給するための供給管52の詰まりを示す詰まり条件が成立したか否かが判定されるので、当該判定部42によって詰まり条件が成立したと判定されたときに供給管52内の詰まりを解消することにより、凝縮器16に流入する冷却媒体の流量の低下に起因する本装置の動作不良を防ぐことが可能となる。
As described above, in the exhaust
また、本実施形態では、判定部42は、詰まり条件が成立したときに所定信号を送信するので、その所定信号をアラームや開閉弁の切り替えに利用することによって簡単に供給管52内の詰まりを解消することが可能となる。
In the present embodiment, the
例えば、前記所定信号は、管理室内のオペレータによって知覚可能なアラームとして利用されることが可能である。この場合、その信号を受けたオペレータが本排熱回収装置1を停止し、冷却塔50から延びる供給管52内を清掃する、または供給管52内に設けられたストレーナーを清掃することで当該供給管52内の詰まりが解消される。
For example, the predetermined signal can be used as an alarm that can be perceived by an operator in the management room. In this case, the operator who has received the signal stops the exhaust
また、図1に示されるように、供給管52が二股に分岐する第一流路52a及び第二流路52bを有し、第一流路52aに第一ストレーナー54a及び第一開閉弁56aが設けられ、かつ第二流路52bに第二ストレーナー54b及び第二開閉弁56bが設けられた構成である場合、前記所定信号を受けたオペレータが各開閉弁の開閉を切り換えるとともに詰まりが生じているストレーナーを洗浄するという操作を繰り返すことによって、本装置を停止することなく運転を継続することが可能となる。あるいはこの場合において、前記所定信号が各開閉弁の開閉を切り換える信号に利用されることにより、具体的には所定信号により第一開閉弁56aを開くとともに第二開閉弁56bを閉じる、または第一開閉弁56aを閉じるとともに第二開閉弁56bを開くようにすれば、自動で第一流路52a及び第二流路52bを切り換えること、すなわち自動で運転を継続することが可能となる。なお、ストレーナーとして、自動洗浄式のものが用いられ、所定信号がその洗浄機能の起動に用いられてもよい。
Further, as shown in FIG. 1, the
また、本実施形態では、判定部42は、基準温度差ΔTに対して冷媒温度差Δtが所定値以上大きくなったときに詰まり条件が成立したと判定するので、簡単にかつ安価に凝縮器16に流入する冷却媒体の流量の減少を検知することが可能となる。すなわち、高価でかつ設置作業の煩雑な流量計を設けることによって冷媒流量を検出する場合に比べ、第一温度センサ31及び第二温度センサ32を用いることによって安価でかつ簡易に冷媒流量を検出することが可能となる。
In the present embodiment, the
ここで、基準温度差ΔTは、冷媒流量mが基準流量Mであるとき(定常運転時)の第二温度センサ32の検出値と第一温度センサ31の検出値との差から直接求められることも可能である一方、蒸発器10への入熱量、駆動機14の出力及び基準流量Mに基づいて算出されることも可能である。すなわち、Qout=Qin−Wの関係式が成立するので(Qinは蒸発器10への入熱量、Wは駆動機14の出力)、基準温度差ΔTを、蒸発器10への入熱量Qin及び駆動機14の出力Wに基づいて算出される凝縮器16での放熱量Qoutと基準流量Mとに基づいて算出することも可能である。蒸発器10への入熱量Qinは、蒸発器10に流入する加熱媒体の温度と蒸発器10から流出する加熱媒体の温度との差及び予め設定されている加熱媒体の流量に基づいて算出される。蒸発器10に流入する加熱媒体の温度は、蒸発器10に加熱媒体を導入する加熱媒体導入管26に設けられた第三温度センサ33によって検出され、蒸発器10から流出する加熱媒体の温度は、蒸発器10から加熱媒体を排出する加熱媒体排出管28に設けられた第四温度センサ34によって検出される。加熱媒体の流量は、外部の熱源と加熱媒体導入管26とを接続する接続管に設けられたポンプ(図示略)の回転数に基づいて算出される。この流量は、本排熱回収装置1の起動時に予め記憶部44に記憶される。すなわち、第三温度センサ33、第四温度センサ34及び記憶部44が「入熱量検出手段」を構成する。駆動機14の出力Wは、駆動機14の出力ラインに設けられた出力センサ35によって検出される。
Here, the reference temperature difference ΔT can be obtained directly from the difference between the detected value of the
よって、判定部42は、入熱量検出手段の検出値、出力センサ35の検出値及び記憶部44に記憶されている基準流量Mに基づいて基準温度差ΔTを算出し、この基準温度差ΔTに対して冷媒温度差Δtが所定値以上大きくなったときに詰まり条件が成立したと判定してもよい。このようにすれば、第二温度センサ32の検出値と第一温度センサ31の検出値との差から直接基準温度差ΔTを求めることが困難な場合であったとしても、基準温度差ΔTを算出することが可能となる。
Therefore, the
なお、基準温度差ΔTは、上記以外の手段により算出されることも可能である。 The reference temperature difference ΔT can also be calculated by means other than the above.
今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
例えば、上記実施形態では、判定部42は、第二温度センサ32の検出値と第一温度センサ31の検出値との差(冷媒温度差Δt)が記憶部44に記憶されている基準温度差ΔTに対して所定値以上大きくなったときに詰まり条件が成立したと判定する例が示されたが、冷却媒体導入管22又は冷却媒体排出管24に流量計が設けられ、判定部42は、流量計で検出された値(冷媒流量m)が記憶部44に記憶された基準流量Mに対して所定量以上減少したときに詰まり条件が成立したと判定してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、本排熱回収装置1に警報手段(赤色灯やブザー)が設けられ、所定信号によってその警報手段を起動させてもよい。
Further, the exhaust
1 排熱回収装置
10 蒸発器
12 膨張機
14 駆動機(発電機)
16 凝縮器
18 ポンプ
20 循環流路
22 冷却媒体導入管
24 冷却媒体排出管
26 加熱媒体導入管
28 加熱媒体排出管
31 第一温度センサ
32 第二温度センサ
33 第三温度センサ(入熱量検出手段)
34 第四温度センサ(入熱量検出手段)
35 出力センサ
40 制御部
42 判定部
44 記憶部(入熱量検出手段)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
34 Fourth temperature sensor (heat input detection means)
35
Claims (4)
前記蒸発器から流出した作動媒体が流入する膨張機と、
前記膨張機に接続された駆動機と、
前記膨張機から流出した作動媒体を供給管を通じて供給される冷却媒体で冷却することによって凝縮させる凝縮器と、
前記供給管の詰まりを示す予め設定された詰まり条件が成立したか否かを判定する判定部と、を備える排熱回収装置。 An evaporator for evaporating the working medium;
An expander into which the working medium flowing out of the evaporator flows;
A drive connected to the expander;
A condenser for condensing the working medium flowing out of the expander by cooling with a cooling medium supplied through a supply pipe;
A waste heat recovery apparatus comprising: a determination unit that determines whether a preset clogging condition indicating clogging of the supply pipe is satisfied.
前記判定部は、前記詰まり条件が成立したときに所定信号を送信する排熱回収装置。 The exhaust heat recovery apparatus according to claim 1,
The determination unit is an exhaust heat recovery device that transmits a predetermined signal when the clogging condition is satisfied.
前記凝縮器に流入する冷却媒体の温度を検出可能な第一温度センサと、
前記凝縮器から流出した冷却媒体の温度を検出可能な第二温度センサと、をさらに備え、
前記判定部は、前記凝縮器に供給される又は前記凝縮器から流出した冷却媒体の流量が予め設定された基準流量であるときの前記凝縮器から流出した冷却媒体の温度と前記凝縮器に供給される冷却媒体の温度との差である基準温度差を、前記凝縮器に供給される又は前記凝縮器から流出した冷却媒体の流量が前記基準流量であるときの前記第二温度センサの検出値と前記第一温度センサの検出値との差により算出し、この基準温度差に対し、前記第二温度センサの検出値と前記第一温度センサの検出値との差が所定値以上大きくなったときに前記詰まり条件が成立したと判定する排熱回収装置。 In the exhaust heat recovery apparatus according to claim 1 or 2,
A first temperature sensor capable of detecting the temperature of the cooling medium flowing into the condenser;
A second temperature sensor capable of detecting the temperature of the cooling medium flowing out of the condenser, and
The determination unit supplies the temperature of the cooling medium flowing out from the condenser when the flow rate of the cooling medium supplied to the condenser or out of the condenser is a preset reference flow rate and the condenser. The reference temperature difference, which is the difference from the temperature of the cooling medium to be detected, is detected by the second temperature sensor when the flow rate of the cooling medium supplied to or discharged from the condenser is the reference flow rate. And the difference between the detected value of the first temperature sensor and the difference between the detected value of the second temperature sensor and the detected value of the first temperature sensor is greater than a predetermined value with respect to the reference temperature difference. An exhaust heat recovery apparatus that determines that the clogging condition is sometimes satisfied.
前記凝縮器に流入する冷却媒体の温度を検出可能な第一温度センサと、
前記凝縮器から流出した冷却媒体の温度を検出可能な第二温度センサと、
前記蒸発器への入熱量を検出可能な入熱量検出手段と、
前記駆動機の出力を検出可能な出力センサと、をさらに備え、
前記判定部は、前記凝縮器に供給される又は前記凝縮器から流出した冷却媒体の流量が予め設定された基準流量であるときの前記凝縮器から流出した冷却媒体の温度と前記凝縮器に供給される冷却媒体の温度との差である基準温度差を、前記入熱量検出手段の検出値、前記出力センサの検出値及び前記基準流量に基づいて算出し、この基準温度差に対し、前記第二温度センサの検出値と前記第一温度センサの検出値との差が所定値以上大きくなったときに前記詰まり条件が成立したと判定する排熱回収装置。 In the exhaust heat recovery apparatus according to claim 1 or 2,
A first temperature sensor capable of detecting the temperature of the cooling medium flowing into the condenser;
A second temperature sensor capable of detecting the temperature of the cooling medium flowing out of the condenser;
A heat input amount detecting means capable of detecting a heat input amount to the evaporator;
An output sensor capable of detecting the output of the driving machine,
The determination unit supplies the temperature of the cooling medium flowing out from the condenser when the flow rate of the cooling medium supplied to the condenser or out of the condenser is a preset reference flow rate and the condenser. A reference temperature difference, which is a difference from the temperature of the cooling medium to be generated, is calculated based on the detection value of the heat input detection means, the detection value of the output sensor, and the reference flow rate. An exhaust heat recovery apparatus that determines that the clogging condition is satisfied when a difference between a detection value of a second temperature sensor and a detection value of the first temperature sensor is greater than a predetermined value.
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