JP2016014329A - Thermal energy recovery device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal energy recovery device which enables improvement of the power recovery efficiency while cooling an electric motor of a pump.SOLUTION: A thermal energy recovery device includes: an evaporator (10); an expander (14); a power recovery machine(16); a condenser (18); a circulation passage (30); a pump (20) which is provided in the circulation passage (30) and branches a part of a working medium flowing thereinto from the circulation passage (30) as a branch medium; and a branch passage (32) for flowing the branch medium. The pump (20) includes: an electric motor (24); a first passage (26) connected with the circulation passage (30); and a second passage (28) which branches a part of the working medium flowing in the first passage (26) as a branch medium and is disposed so that the electric motor (24) is cooled by the branch medium flowing therein. The branch passage (32) connects the second passage (28) with a middle part of the expander (14).

Description

本発明は、熱エネルギー回収装置に関するものである。   The present invention relates to a thermal energy recovery device.

従来、工場等の各種設備の排熱から動力を回収する熱エネルギー回収装置が知られている。例えば、特許文献1には、蒸発器と、蒸発器から流出した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本体と、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作動媒体を蒸発器へ送出する循環ポンプと、作動媒体が循環する循環配管と、熱媒体ラインと、を備えた発電システムが開示されている。この発電システムでは、循環ポンプとして、いわゆるリバースサーキュレーション形のポンプが用いられている。具体的に、循環ポンプは、電動機を有しており、循環配管から当該循環ポンプに流入した液状の作動媒体の一部で前記電動機を冷却した後に当該作動媒体を熱媒体として熱媒体ラインに排出する。熱媒体ラインは、循環ポンプと循環配管のうち膨張機と凝縮器との間の部位とを接続している。熱媒体ラインは、循環配管のうち循環ポンプと蒸発器との間の部位に設けられた予熱用熱交換器を通るように構成されている。このため、循環ポンプから熱媒体ラインに排出された熱媒体(電動機から熱を受け取った後の作動媒体)は、予熱用熱交換器において、循環ポンプから吐出された作動媒体に熱を与える。   2. Description of the Related Art Conventionally, a thermal energy recovery device that recovers power from exhaust heat of various facilities such as factories is known. For example, Patent Document 1 discloses an evaporator, an expander into which a working medium flowing out from the evaporator flows, a generator main body connected to the expander, and a condenser for condensing the working medium flowing out from the expander. A power generation system is disclosed that includes a circulation pump that sends a working medium flowing out of a condenser to an evaporator, a circulation pipe through which the working medium circulates, and a heat medium line. In this power generation system, a so-called reverse circulation type pump is used as a circulation pump. Specifically, the circulation pump has an electric motor, and after cooling the electric motor with a part of the liquid working medium flowing into the circulation pump from the circulation pipe, the working medium is discharged as a heat medium to the heat medium line. To do. The heat medium line connects a portion between the expansion pump and the condenser in the circulation pump and the circulation pipe. The heat medium line is configured to pass through a preheating heat exchanger provided in a portion of the circulation pipe between the circulation pump and the evaporator. For this reason, the heat medium (working medium after receiving heat from the electric motor) discharged from the circulation pump to the heat medium line gives heat to the working medium discharged from the circulation pump in the preheating heat exchanger.

特開2013−019303号公報JP 2013-019303 A

上記特許文献1に示される発電システムでは、熱媒体が循環ポンプの電動機を冷却した際に当該電動機から受け取った熱エネルギーを作動媒体に与えることにより、電動機の排熱が有効に回収されている。しかしながら、このシステムでは、動力の回収効率に改善の余地がある。   In the power generation system disclosed in Patent Document 1, when the heat medium cools the electric motor of the circulation pump, the heat energy received from the electric motor is applied to the working medium, so that the exhaust heat of the electric motor is effectively recovered. However, this system has room for improvement in power recovery efficiency.

本発明の目的は、ポンプの電動機を冷却しつつ、動力回収効率の向上が可能な熱エネルギー回収装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a thermal energy recovery device capable of improving power recovery efficiency while cooling an electric motor of a pump.

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動力回収機と、前記膨張機から流出した作動媒体を凝縮させる凝縮器と、前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器を接続する循環流路と、前記循環流路のうち前記凝縮器と前記蒸発器との間の部位に設けられており、前記循環流路から流入した作動媒体の一部を分流媒体として分流させることが可能なポンプと、前記作動媒体のうち前記ポンプで分流された前記分流媒体を流す分流流路と、を備え、前記ポンプは、電動機と、前記循環流路に接続される第一流路と、前記第一流路を流れる作動媒体の一部を前記分流媒体として分流させるとともにその内部を流れる前記分流媒体によって前記電動機が冷却されるように配置された第二流路と、を有し、前記分流流路は、前記第二流路と前記膨張機の中段部とを接続している、熱エネルギー回収装置を提供する。   As means for solving the above problems, the present invention includes an evaporator for evaporating a working medium, an expander into which the working medium flowing out from the evaporator flows, a power recovery machine connected to the expander, and the expansion A condenser for condensing the working medium flowing out from the machine, a circulation channel connecting the evaporator, the expander and the condenser, and a portion of the circulation channel between the condenser and the evaporator A pump capable of diverting a part of the working medium flowing in from the circulation flow path as a diversion medium, and a diversion flow path for flowing the diversion medium diverted by the pump out of the working medium And the pump splits a part of the working medium flowing through the first flow path as the flow dividing medium and flows through the electric motor, a first flow path connected to the circulation flow path Depending on the medium And a second flow path arranged so that the electric motor is cooled, and the shunt flow path connects the second flow path and a middle portion of the expander. I will provide a.

本発明では、ポンプから第一流路を通じて循環流路に吐出された作動媒体に加え、ポンプから第二流路を通じて分流流路に流出した分流媒体(電動機から熱を受け取った後の作動媒体)も膨張機に流入するので、従来(ポンプから循環流路に吐出された作動媒体のみが膨張機に流入し、ポンプで分流された分流媒体は膨張機に流入しない場合)に比べて膨張機に流入する作動媒体の総量が増大するとともに、電動機から受け取った熱も回収される。よって、動力回収機での動力回収率が向上する。ここで、第二流路から分流流路に流出した分流媒体の圧力は、第一流路から循環流路に吐出された作動媒体の圧力よりも小さいものの、分流流路は、膨張機の中段部、すなわち作動媒体の圧力が膨張機の入口よりも低くなっている部位に接続されているので、第二流路から分流流路へ流出した分流媒体の膨張機への流入が許容される。   In the present invention, in addition to the working medium discharged from the pump to the circulation flow path through the first flow path, the flow dividing medium (working medium after receiving heat from the electric motor) flowing out from the pump to the flow dividing flow path through the second flow path is also included. Since it flows into the expander, it flows into the expander compared to the conventional case (when only the working medium discharged from the pump into the circulation flow path flows into the expander and the diverted medium divided by the pump does not flow into the expander). As the total amount of working medium increases, the heat received from the motor is also recovered. Therefore, the power recovery rate in the power recovery machine is improved. Here, although the pressure of the flow dividing medium flowing out from the second flow path to the flow dividing flow path is smaller than the pressure of the working medium discharged from the first flow path to the circulation flow path, the flow dividing flow path is the middle part of the expander. That is, since the working medium is connected to a portion where the pressure of the working medium is lower than the inlet of the expander, inflow of the diverted medium flowing out from the second flow path to the diverted flow path into the expander is allowed.

この場合において、前記分流流路に設けられており前記分流媒体を加熱するための加熱器をさらに備えることが好ましい。   In this case, it is preferable to further include a heater that is provided in the diversion flow path and heats the diversion medium.

この態様では、分流媒体が膨張機に流入する前に加熱器において分流媒体をより確実に気相とすることができる。よって、膨張機の駆動が安定する。   In this aspect, before the diversion medium flows into the expander, the diversion medium can be more reliably changed to the gas phase in the heater. Therefore, the drive of the expander is stabilized.

さらにこの場合において、前記分流流路のうち前記ポンプと前記加熱器との間の部位、及び、前記循環流路のうち前記膨張機と前記凝縮器との間の部位又は前記凝縮器を接続する分岐流路と、前記第二流路から前記分流流路に流出した分流媒体のうち前記分岐流路に分流する前記分流媒体の流量を調整可能な流量調整弁と、をさらに備えることが好ましい。   Furthermore, in this case, the part between the pump and the heater in the diversion channel and the part between the expander and the condenser in the circulation channel or the condenser are connected. It is preferable to further include a branch channel and a flow rate adjustment valve capable of adjusting a flow rate of the branch medium that branches into the branch channel out of the branch medium flowing out from the second channel to the branch channel.

このようにすれば、電動機を有効に冷却しつつ、気相の分流媒体を膨張機に流入させることが可能となる。具体的に、電動機を十分に冷却可能な分流媒体の流量を確保しようとすると、第二流路を通じて分流流路に流出する分流媒体の流量が多くなる場合がある。この場合において、分岐流路及び流量調整弁を備えていない場合には、分流流路に流出した分流媒体の全量が加熱器に流入するので、その分流媒体が加熱器において気相とならずに気液二相の状態で膨張機に流入するおそれがある。これに対し、本発明では、分岐流路及び流量調整弁を備えているので、分流媒体の分流流路への流出量が多くなった場合であっても、加熱器において分流媒体が気相となるように分岐流路へ分流させる分流媒体の流量を調整可能となる。このため、電動機の冷却に必要となる分流媒体の流量を制限する必要がなくなる。例えば、流量調整弁の膨張機側開度がゼロの状態からこの膨張機側開度を少しずつ大きくすることによって、加熱器で気相となる流量の分流媒体が加熱器に流入するように調整する。よって、電動機の冷却と気相の分流媒体を膨張機に流入させることとを両立することができる。   If it does in this way, it will become possible to make a gaseous-phase branching medium flow into an expander, cooling an electric motor effectively. Specifically, when it is attempted to secure the flow rate of the diversion medium that can sufficiently cool the electric motor, the flow rate of the diversion medium that flows out to the diversion flow path through the second flow path may increase. In this case, when the branch flow path and the flow rate adjusting valve are not provided, the entire amount of the flow dividing medium that has flowed out to the flow dividing flow path flows into the heater. There is a risk of flowing into the expander in a gas-liquid two-phase state. On the other hand, in the present invention, since the branch flow path and the flow rate adjustment valve are provided, even when the outflow amount of the flow dividing medium to the flow dividing flow path increases, the flow dividing medium is changed to the gas phase in the heater. Thus, it becomes possible to adjust the flow rate of the diversion medium to be diverted to the branch flow path. For this reason, it is not necessary to limit the flow rate of the diversion medium necessary for cooling the electric motor. For example, by gradually increasing the expander side opening from the state where the expander side opening of the flow rate adjustment valve is zero, the heater adjusts so that the flow splitting medium in a gas phase at the heater flows into the heater. To do. Therefore, both the cooling of the electric motor and the flow of the gas-phase branching medium into the expander can be achieved.

加えて、前記膨張機に流入する前記分流媒体の過熱度が一定の範囲内に収まるように前記流量調整弁の開度を調整する制御部をさらに備えることが好ましい。   In addition, it is preferable to further include a control unit that adjusts the opening degree of the flow rate adjusting valve so that the degree of superheat of the flow dividing medium flowing into the expander is within a certain range.

このようにすれば、分流媒体は、一定の範囲内の過熱度で膨張機に流入するので、膨張機の駆動がより安定する。   In this way, the diversion medium flows into the expander with a degree of superheat within a certain range, so that the drive of the expander becomes more stable.

また、本発明において、前記分流流路のうち前記ポンプと前記加熱器との間の部位に設けられており、前記分流媒体の圧力を調整可能な圧力調整弁をさらに備えることが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable to further provide the pressure regulation valve which is provided in the site | part between the said pump and the said heater among the said shunt flow paths, and can adjust the pressure of the said shunt medium.

このようにすれば、分流媒体の圧力を膨張機の中段部に流入しやすい圧力に調整可能となる。例えば、圧力調整弁の開度(設定圧)が最小の状態からこの開度を少しずつ大きくすることによって、分流媒体の圧力を膨張機の中段部に流入しやすい圧力に調整する。   If it does in this way, it will become possible to adjust the pressure of a diversion medium to the pressure which is easy to flow into the middle stage part of an expander. For example, by gradually increasing the opening degree from a state where the opening degree (set pressure) of the pressure adjusting valve is minimum, the pressure of the flow dividing medium is adjusted to a pressure that easily flows into the middle stage of the expander.

また、本発明において、前記循環流路のうち前記蒸発器と前記膨張機との間の部位に設けられており、前記作動媒体に含まれる油を回収する油回収機と、前記油回収機で回収された油を前記膨張機に供給するための油供給流路と、をさらに備え、前記加熱器は、前記油により前記分流媒体が加熱されるように前記油供給流路に接続されていることが好ましい。   Further, in the present invention, an oil recovery machine that is provided in a portion of the circulation channel between the evaporator and the expander, and that recovers oil contained in the working medium, and the oil recovery machine An oil supply flow path for supplying the recovered oil to the expander, and the heater is connected to the oil supply flow path so that the diversion medium is heated by the oil It is preferable.

このようにすれば、油回収機で回収された油の排熱を有効に利用することにより分流媒体を加熱することが可能となる。さらに、加熱器において分流媒体によって冷却されることにより油の粘度が上昇するので、膨張機におけるいわゆる油膜切れの発生が抑制される(潤滑性能が向上する)。   If it does in this way, it will become possible to heat a diversion medium by using effectively exhaust heat of oil collected with an oil recovery machine. Further, since the viscosity of the oil is increased by being cooled by the flow dividing medium in the heater, the occurrence of so-called oil film breakage in the expander is suppressed (the lubricating performance is improved).

また、本発明において、前記分流流路のうち前記ポンプと前記加熱器との間の部位に設けられた熱交換器をさらに備えることが好ましい。この場合において、前記熱交換器は、前記分流媒体が流れる分流媒体流路と、前記分流媒体流路を流れる分流媒体を加熱するための媒体であって前記蒸発器において前記作動媒体と熱交換した後の加熱媒体が流れる加熱媒体流路と、を有していてもよい。   Moreover, in this invention, it is preferable to further provide the heat exchanger provided in the site | part between the said pump and the said heater among the said shunt flow paths. In this case, the heat exchanger is a medium for heating the diversion medium flow path through which the diversion medium flows and the diversion medium flow path through the diversion medium flow path, and exchanges heat with the working medium in the evaporator. And a heating medium flow path through which a subsequent heating medium flows.

このようにすれば、蒸発器で作動媒体と熱交換した後の加熱媒体の熱エネルギーの残余分を有効に回収することにより分流媒体をさらに加熱することが可能となる。   If it does in this way, it will become possible to further heat a diversion medium by recovering the remainder of the heat energy of a heating medium after exchanging heat with a working medium with an evaporator.

あるいは、前記熱交換器は、前記分流媒体が流れる分流媒体流路と、前記分流媒体流路を流れる分流媒体を加熱するための媒体であって前記膨張機から流出した後でかつ前記凝縮器に流入する前の作動媒体が流れる加熱媒体流路と、を有していてもよい。   Alternatively, the heat exchanger is a flow dividing medium flow path through which the flow dividing medium flows, and a medium for heating the flow dividing medium flowing through the flow dividing medium flow path, after flowing out of the expander and to the condenser. And a heating medium flow path through which the working medium before flowing in may flow.

このようにすれば、膨張機で動力が回収された後(温度が低下した後)の作動媒体の熱エネルギーを有効に回収することにより分流媒体をさらに加熱することが可能となる。   If it does in this way, it will become possible to further heat a shunt medium by collect | recovering the thermal energy of a working medium after power is collect | recovered by an expander (after temperature falls).

また、本発明において、前記膨張機は、前記作動媒体を膨張させる第一膨張部と、前記第一膨張部で膨張した後の作動媒体をさらに膨張させる第二膨張部と、を有し、前記分流流路は、前記中段部である前記第一膨張部及び前記第二膨張部の間に接続されていることが好ましい。   In the present invention, the expander includes a first expansion portion that expands the working medium, and a second expansion portion that further expands the working medium after being expanded in the first expansion portion, The shunt flow path is preferably connected between the first expansion portion and the second expansion portion, which are the middle stage portions.

以上のように、本発明によれば、ポンプの電動機を冷却しつつ、動力回収効率の向上が可能な熱エネルギー回収装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a thermal energy recovery device capable of improving power recovery efficiency while cooling a pump motor.

本発明の第一実施形態の熱エネルギー回収装置の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the thermal energy recovery apparatus of 1st embodiment of this invention. 図1の熱エネルギー回収装置の制御部の制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control content of the control part of the thermal energy recovery apparatus of FIG. 本発明の第二実施形態の熱エネルギー回収装置の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the thermal energy recovery apparatus of 2nd embodiment of this invention.

本発明の好ましい実施形態について、以下、図面を参照しながら説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第一実施形態)
本発明の一実施形態の熱エネルギー回収装置について、図1及び図2を参照しながら説明する。
(First embodiment)
A thermal energy recovery apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1に示されるように、熱エネルギー回収装置は、蒸発器10と、油回収機12と、膨張機14と、動力回収機16と、凝縮器18と、ポンプ20と、蒸発器10、油回収機12、膨張機14、凝縮器18及びポンプ20をこの順に直列に接続する循環流路30と、分流流路32と、加熱器34と、分岐流路36と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the thermal energy recovery apparatus includes an evaporator 10, an oil recovery machine 12, an expander 14, a power recovery machine 16, a condenser 18, a pump 20, an evaporator 10, an oil A circulation channel 30, a diversion channel 32, a heater 34, and a branch channel 36 that connect the recovery machine 12, the expander 14, the condenser 18, and the pump 20 in this order are provided.

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 medium flow path 10a through which a working medium flows and a heating medium flow path 10b through which a heating medium supplied from an external heat source flows. The liquid working medium flowing into the working medium flow path 10a evaporates by exchanging heat with the heating medium flowing into the heating medium flow path 10b. Examples of the heating medium supplied to the evaporator 10 include hot water and high-temperature gas discharged from a factory or the like.

油回収機12は、循環流路30における蒸発器10の下流側の部位に設けられている。油回収機12は、作動媒体に含まれる油を分離する。油回収機12で回収された油は、油回収機12と膨張機14とを接続する油供給流路13を通じて膨張機14に供給される。   The oil recovery machine 12 is provided at the downstream side of the evaporator 10 in the circulation channel 30. The oil recovery machine 12 separates oil contained in the working medium. The oil recovered by the oil recovery machine 12 is supplied to the expander 14 through an oil supply channel 13 that connects the oil recovery machine 12 and the expander 14.

膨張機14は、循環流路30における油回収機12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14として、油回収機12から流出し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、膨張機14は、雌雄一対のスクリュロータからなる第一膨張部14aと、第一膨張部14aの下流側に設けられた雌雄一対のスクリュロータからなる第二膨張部14bと、各膨張部14a,14bを収容するケーシング14cと、を有している。   The expander 14 is provided in the downstream portion of the oil recovery machine 12 in the circulation flow path 30. In the present embodiment, a positive displacement screw expander having a rotor that is rotationally driven by the expansion energy of the gaseous working medium flowing out from the oil recovery machine 12 is used as the expander 14. Specifically, the expander 14 includes a first expansion portion 14a including a pair of male and female screw rotors, a second expansion portion 14b including a pair of male and female screw rotors provided on the downstream side of the first expansion portion 14a, and And a casing 14c that accommodates the expansion portions 14a and 14b.

第一膨張部14aは、循環流路30からケーシング14c内に流入した作動媒体の膨張エネルギーによって回転駆動される。第二膨張部14bは、第一膨張部14aの駆動により圧力が低下した作動媒体の有する膨張エネルギーによって回転駆動される。第二膨張部14bを駆動することにより圧力が低下した作動媒体は、ケーシング14cに形成された排出口から循環流路30に排出される。なお、膨張機14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 first expansion portion 14a is rotationally driven by the expansion energy of the working medium that has flowed into the casing 14c from the circulation flow path 30. The second expansion portion 14b is rotationally driven by the expansion energy of the working medium whose pressure has been reduced by driving the first expansion portion 14a. The working medium whose pressure has been reduced by driving the second expansion portion 14b is discharged to the circulation passage 30 from the discharge port formed in the casing 14c. The expander 14 is not limited to a positive displacement screw expander, but may be a centrifugal type or a scroll type.

動力回収機16は、膨張機14に接続されている。本実施形態では、動力回収機16として発電機が用いられている。この動力回収機16は、膨張機14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。動力回収機16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。なお、動力回収機16として、発電機の他、圧縮機等が用いられてもよい。   The power recovery machine 16 is connected to the expander 14. In the present embodiment, a power generator is used as the power recovery machine 16. The power recovery machine 16 has a rotating shaft connected to one of a pair of screw rotors of the expander 14. The power recovery machine 16 generates electric power when the rotating shaft rotates with the rotation of the screw rotor. In addition to the generator, a compressor or the like may be used as the power recovery machine 16.

凝縮器18は、循環流路30における膨張機14の下流側の部位に設けられている。凝縮器18は、膨張機14から流出した作動媒体を冷却媒体(冷却水等)で冷却することにより凝縮(液化)させる。   The condenser 18 is provided in a portion of the circulation channel 30 on the downstream side of the expander 14. The condenser 18 condenses (liquefies) the working medium flowing out of the expander 14 by cooling with a cooling medium (cooling water or the like).

ポンプ20は、循環流路30における凝縮器18の下流側の部位(凝縮器18と蒸発器10との間の部位)に設けられている。ポンプ20は、循環流路30から流入した作動媒体の一部を分流媒体として分流させることが可能となっている。具体的に、ポンプ20は、作動媒体を加圧する加圧部(本実施形態では羽根車)22と、加圧部22を駆動するための電動機24と、循環流路30に接続される第一流路26と、第一流路26から分岐した第二流路28と、を有している。   The pump 20 is provided at a site downstream of the condenser 18 in the circulation channel 30 (a site between the condenser 18 and the evaporator 10). The pump 20 can divert part of the working medium flowing in from the circulation flow path 30 as a diversion medium. Specifically, the pump 20 includes a pressurization unit (an impeller in this embodiment) 22 that pressurizes the working medium, an electric motor 24 for driving the pressurization unit 22, and a first flow connected to the circulation flow path 30. It has a channel 26 and a second channel 28 branched from the first channel 26.

第二流路28は、第一流路26を流れる作動媒体の一部を前記分流媒体として分流させる。第二流路28は、当該第二流路28内を流れる分流媒体によって電動機24が冷却される位置に配置されている。換言すれば、分流媒体は、第二流路28を通過する過程で電動機24と熱交換することによって当該電動機24から熱を受ける。   The second flow path 28 diverts a part of the working medium flowing through the first flow path 26 as the diversion medium. The second flow path 28 is disposed at a position where the electric motor 24 is cooled by the flow dividing medium flowing in the second flow path 28. In other words, the shunt medium receives heat from the motor 24 by exchanging heat with the motor 24 in the process of passing through the second flow path 28.

分流流路32は、作動媒体のうちポンプ20で分流された分流媒体を流すための流路である。分流流路32は、ポンプ20の第二流路28と膨張機14の中段部(第一膨張部14aと第二膨張部14bとの間の部位)とを接続している。   The diversion flow path 32 is a flow path for flowing the diversion medium divided by the pump 20 out of the working medium. The diversion flow path 32 connects the second flow path 28 of the pump 20 and the middle stage of the expander 14 (a portion between the first expansion section 14a and the second expansion section 14b).

加熱器34は、分流流路32に設けられている。加熱器34は、分流媒体が流れる分流媒体流路34aと、分流媒体流路34aを流れる分流媒体を加熱する加熱媒体が流れる加熱媒体流路34bと、を有している。本実施形態では、加熱媒体流路34bは、油供給流路13に接続されている。すなわち、本実施形態では、分流媒体を加熱する媒体として油回収機12で回収された油が用いられている。この油は、蒸発器10において作動媒体とともに加熱されている。   The heater 34 is provided in the diversion channel 32. The heater 34 includes a flow dividing medium flow path 34a through which the flow dividing medium flows, and a heating medium flow path 34b through which the heating medium that heats the flow dividing medium flowing through the flow dividing medium flow path 34a. In the present embodiment, the heating medium flow path 34 b is connected to the oil supply flow path 13. That is, in the present embodiment, oil recovered by the oil recovery machine 12 is used as a medium for heating the diversion medium. This oil is heated together with the working medium in the evaporator 10.

分岐流路36は、ポンプ20の第二流路28から分流流路32に流出した分流媒体の一部を分岐させる流路である。具体的に、分岐流路36は、分流流路32のうちポンプ20と加熱器34との間の部位と循環流路30のうち膨張機14と凝縮器18との間の部位とを接続している。なお、分岐流路36は、分流流路32のうちポンプ20と加熱器34との間の部位と凝縮器18を接続していてもよい。   The branch flow path 36 is a flow path that branches a part of the diversion medium that has flowed out from the second flow path 28 of the pump 20 to the diversion flow path 32. Specifically, the branch flow path 36 connects a portion of the shunt flow passage 32 between the pump 20 and the heater 34 and a portion of the circulation flow passage 30 between the expander 14 and the condenser 18. ing. The branch flow path 36 may connect the condenser 18 to a portion of the shunt flow path 32 between the pump 20 and the heater 34.

本実施形態では、膨張機14に流入する分流媒体(分流流路32のうち加熱器34と膨張機14との間の部位を流れる分流媒体)の過熱度Tαが一定の範囲内に収まるように、膨張機14に流入する分流媒体の流量を調整可能に構成されている。具体的に、熱エネルギー回収装置は、流量調整弁V1と、圧力センサ38と、温度センサ39と、制御部40と、をさらに備えている。   In the present embodiment, the degree of superheat Tα of the diversion medium flowing into the expander 14 (the diversion medium flowing through the portion of the diversion flow path 32 between the heater 34 and the expander 14) is within a certain range. The flow rate of the diversion medium flowing into the expander 14 can be adjusted. Specifically, the thermal energy recovery device further includes a flow rate adjustment valve V1, a pressure sensor 38, a temperature sensor 39, and a control unit 40.

流量調整弁V1は、分流流路32と分岐流路36との接続部に設けられている。流量調整弁V1は、ポンプ20の第二流路28から分流流路32に流出した分流媒体のうち分岐流路36に分流する分流媒体の流量(加熱器34へ流入させる分流媒体の流量)を調整可能となっている。例えば、流量調整弁V1の膨張機側開度を大きくすることにより、分流媒体の膨張機14への流入量が増加するとともに、分流媒体の分岐流路36への流入量が減少する。   The flow rate adjusting valve V <b> 1 is provided at a connection portion between the branch flow path 32 and the branch flow path 36. The flow rate adjusting valve V1 controls the flow rate of the flow dividing medium that flows into the branch flow channel 36 out of the flow dividing medium that flows out from the second flow channel 28 of the pump 20 into the flow dividing flow channel 32 (the flow rate of the flow dividing medium that flows into the heater 34). It is adjustable. For example, by increasing the expander side opening of the flow rate adjusting valve V1, the inflow amount of the diversion medium into the expander 14 increases and the inflow amount of the diversion medium into the branch flow path 36 decreases.

圧力センサ38及び温度センサ39は、分流流路32のうち加熱器34と膨張機14との間の部位に設けられている。   The pressure sensor 38 and the temperature sensor 39 are provided in a part of the shunt flow path 32 between the heater 34 and the expander 14.

制御部40は、圧力センサ38の検出値P1及び温度センサ39の検出値T1に基づいて過熱度Tαを算出するとともに、その過熱度Tαが一定の範囲内に収まるように、流量調整弁V1の開度(膨張機側開度)を調整する。より好ましくは、制御部40は、過熱度Tαが予め設定された設定過熱度T0となるように流量調整弁V1の開度を調整する。   The control unit 40 calculates the superheat degree Tα based on the detection value P1 of the pressure sensor 38 and the detection value T1 of the temperature sensor 39, and controls the flow rate adjustment valve V1 so that the superheat degree Tα falls within a certain range. Adjust the opening (expansion side opening). More preferably, the control unit 40 adjusts the opening degree of the flow rate adjustment valve V1 so that the superheat degree Tα becomes a preset superheat degree T0.

また、本実施形態では、分流流路32に圧力調整弁V2が設けられている。より具体的には、圧力調整弁V2は、分流流路32のうち流量調整弁V1と加熱器34との間の部位に設けられている。圧力調整弁V2は、当該圧力調整弁V2の下流側に流出する分流媒体の圧力を調整可能な弁(減圧弁)である。圧力調整弁V2から流出する分流媒体の圧力は、圧力調整弁V2の開度(設定圧)の調整により行われる。この圧力調整弁V2は、分流媒体の圧力を膨張機14の中段部(第一膨張部14aと第二膨張部14bとの間の部位)に流入しやすい圧力に調整するために設けられている。具体的に、膨張機14の中段部に流入可能な分流媒体の圧力は、特定の範囲内に制限されているので、分流媒体の圧力の前記特定の範囲内への調整が容易となるように圧力調整弁V2が設けられている。   Further, in the present embodiment, the pressure adjusting valve V <b> 2 is provided in the branch flow path 32. More specifically, the pressure regulating valve V <b> 2 is provided in a portion between the flow regulating valve V <b> 1 and the heater 34 in the branch flow path 32. The pressure regulating valve V2 is a valve (pressure reducing valve) capable of adjusting the pressure of the flow dividing medium flowing out downstream of the pressure regulating valve V2. The pressure of the flow dividing medium flowing out from the pressure adjustment valve V2 is adjusted by adjusting the opening degree (set pressure) of the pressure adjustment valve V2. The pressure adjusting valve V2 is provided to adjust the pressure of the flow dividing medium to a pressure that easily flows into the middle stage of the expander 14 (a portion between the first expansion portion 14a and the second expansion portion 14b). . Specifically, since the pressure of the flow dividing medium that can flow into the middle stage of the expander 14 is limited within a specific range, it is easy to adjust the pressure of the flow dividing medium within the specific range. A pressure regulating valve V2 is provided.

制御部40は、圧力センサ38の検出値P1が特定の圧力範囲に収まるように、圧力調整弁V2の開度(設定圧)をも調整する。より好ましくは、制御部40は、検出値P1が予め設定された設定圧力P0となるように圧力調整弁V2の開度を調整する。ここで、設定圧力P0は、膨張機14の中段部における作動媒体の圧力以上の値に設定される。   The control unit 40 also adjusts the opening (set pressure) of the pressure regulating valve V2 so that the detection value P1 of the pressure sensor 38 falls within a specific pressure range. More preferably, the control part 40 adjusts the opening degree of the pressure regulating valve V2 so that the detection value P1 becomes the preset set pressure P0. Here, the set pressure P0 is set to a value equal to or higher than the pressure of the working medium in the middle stage of the expander 14.

さらに、本実施形態の熱エネルギー回収装置は、分流流路32に設けられた熱交換器50と、蒸発器10において作動媒体と熱交換した後の加熱媒体が流れる加熱媒体排出流路52と、さらに備えている。   Furthermore, the thermal energy recovery device of the present embodiment includes a heat exchanger 50 provided in the diversion channel 32, a heating medium discharge channel 52 through which the heating medium after heat exchange with the working medium in the evaporator 10 flows, It has more.

熱交換器50は、分流流路32における加熱器34と圧力調整弁V2との間の部位に設けられている。熱交換器50は、分流媒体が流れる分流媒体流路50aと、分流媒体流路50aを流れる分流媒体を加熱する加熱媒体が流れる加熱媒体流路50bと、を有している。本実施形態では、加熱媒体流路50bは、加熱媒体排出流路52に接続されている。   The heat exchanger 50 is provided in the part between the heater 34 and the pressure regulating valve V2 in the shunt flow path 32. The heat exchanger 50 has a flow dividing medium flow path 50a through which the flow dividing medium flows and a heating medium flow path 50b through which a heating medium that heats the flow dividing medium flowing through the flow dividing medium flow path 50a flows. In the present embodiment, the heating medium flow path 50 b is connected to the heating medium discharge flow path 52.

ここで、具体的な制御部40の制御内容を図2を参照しながら説明する。   Here, specific control contents of the control unit 40 will be described with reference to FIG.

まず、ポンプ20の起動中(熱エネルギー回収装置の起動中)において、流量調整弁V1及び圧力調整弁V2が初期状態に設定される。初期状態とは、流量調整弁V1の膨張機側開度がゼロであり、圧力調整弁V2の開度が最小の状態をいう。   First, during startup of the pump 20 (during startup of the thermal energy recovery device), the flow rate adjustment valve V1 and the pressure adjustment valve V2 are set to the initial state. The initial state refers to a state where the expander side opening of the flow regulating valve V1 is zero and the opening of the pressure regulating valve V2 is minimum.

そして、制御部40は、圧力センサ38の検出値P1及び温度センサ39の検出値T1に基づいて過熱度Tαを算出するとともに(ステップS11)、その過熱度Tαが設定過熱度T0よりも大きいか否かを判定する(ステップS12)。   Then, the control unit 40 calculates the superheat degree Tα based on the detection value P1 of the pressure sensor 38 and the detection value T1 of the temperature sensor 39 (step S11), and whether the superheat degree Tα is larger than the set superheat degree T0. It is determined whether or not (step S12).

この結果、過熱度Tαが設定過熱度T0よりも大きい場合(ステップS12でYES)、制御部40は、加熱器34への分流媒体の流入量を増やすために流量調整弁V1の膨張機側開度を上げる(ステップS13)。一方、過熱度Tαが設定過熱度T0以下の場合(ステップS12でNO)、制御部40は、過熱度Tαが設定過熱度T0よりも小さいか否かを判定する(ステップS14)。   As a result, when the superheat degree Tα is larger than the set superheat degree T0 (YES in step S12), the control unit 40 opens the flow rate adjustment valve V1 on the expander side in order to increase the inflow amount of the diversion medium to the heater 34. The degree is increased (step S13). On the other hand, when the superheat degree Tα is equal to or less than the set superheat degree T0 (NO in step S12), the control unit 40 determines whether or not the superheat degree Tα is smaller than the set superheat degree T0 (step S14).

この結果、過熱度Tαが設定過熱度T0よりも小さい場合(ステップS14でYES)、制御部40は、加熱器34への分流媒体の流入量を減らすために流量調整弁V1の膨張機側開度を下げる(ステップS15)。   As a result, when the degree of superheat Tα is smaller than the set degree of superheat T0 (YES in step S14), the control unit 40 opens the expander side of the flow rate adjustment valve V1 in order to reduce the inflow amount of the diversion medium into the heater 34. The degree is lowered (step S15).

そして、制御部40は、ステップS13又はステップS15の後、過熱度Tαが設定過熱度T0と等しいか否かを判定する(ステップS16)。この結果、過熱度Tαが設定過熱度T0と等しくない場合(ステップS16でNO)、ステップS12に戻る。一方、過熱度Tαが設定過熱度T0と等しい場合(ステップS16でYES)、及び、ステップS14でNOの場合(過熱度Tαが設定過熱度T0と等しい場合)、制御部40は、圧力センサ38の検出値P1が設定圧力P0よりも小さいか否かを判定する(ステップS17)。   And the control part 40 determines whether superheat degree T (alpha) is equal to setting superheat degree T0 after step S13 or step S15 (step S16). As a result, when the superheat degree Tα is not equal to the set superheat degree T0 (NO in step S16), the process returns to step S12. On the other hand, when the superheat degree Tα is equal to the set superheat degree T0 (YES in step S16) and NO in step S14 (when the superheat degree Tα is equal to the set superheat degree T0), the control unit 40 is controlled by the pressure sensor 38. It is determined whether or not the detected value P1 is smaller than the set pressure P0 (step S17).

この結果、検出値P1が設定圧力P0よりも小さい場合(ステップS17でYES)、制御部40は、膨張機14の中段部に流入する分流媒体の圧力を上げるために、すなわち分流媒体の膨張機14の中段部への流入が許容されるようにするために、圧力調整弁V2の開度(設定圧)を上げる(ステップS18)。一方、検出値P1が設定圧力P0以上の場合(ステップS17でNO)、制御部40は、検出値P1が設定圧力P0よりも大きいか否かを判定する(ステップS19)。   As a result, when the detected value P1 is smaller than the set pressure P0 (YES in step S17), the control unit 40 increases the pressure of the diversion medium flowing into the middle stage of the expander 14, that is, the diversion medium expander. 14 to increase the opening (set pressure) of the pressure regulating valve V2 (step S18). On the other hand, when the detected value P1 is equal to or higher than the set pressure P0 (NO in step S17), the control unit 40 determines whether or not the detected value P1 is larger than the set pressure P0 (step S19).

この結果、検出値P1が設定圧力P0よりも大きい場合(ステップS19でYES)、制御部40は、膨張機14の中段部に流入する分流媒体の圧力を下げるために圧力調整弁V2の開度を下げる(ステップS20)。   As a result, when the detected value P1 is larger than the set pressure P0 (YES in step S19), the controller 40 opens the opening of the pressure regulating valve V2 in order to reduce the pressure of the diversion medium flowing into the middle stage of the expander 14. (Step S20).

そして、制御部40は、ステップS18又はステップS20の後、検出値P1が設定圧力P0と等しいか否かを判定する(ステップS21)。この結果、検出値P1が設定圧力P0と等しくない場合(ステップS21でNO)、ステップS17に戻る。一方、検出値P1が設定圧力P0と等しい場合(ステップS21でYES)、及び、ステップS19でNOの場合(検出値P1が設定圧力P0と等しい場合)、ステップS11に戻る。このようにして、過熱度Tα及び検出値P1が一定となるように制御される。   Then, after step S18 or step S20, the control unit 40 determines whether or not the detected value P1 is equal to the set pressure P0 (step S21). As a result, when the detected value P1 is not equal to the set pressure P0 (NO in step S21), the process returns to step S17. On the other hand, when the detected value P1 is equal to the set pressure P0 (YES in step S21) and NO in step S19 (when the detected value P1 is equal to the set pressure P0), the process returns to step S11. In this way, the superheat degree Tα and the detection value P1 are controlled to be constant.

以上説明したように、本実施形態の熱エネルギー回収装置では、ポンプ20から第一流路26を通じて循環流路30に吐出された作動媒体に加え、ポンプ20から第二流路28を通じて分流流路32に流出した分流媒体(電動機24から熱を受け取った後の作動媒体)も膨張機14に流入するので、従来(ポンプから循環流路に吐出された作動媒体のみが膨張機に流入し、ポンプで分流された分流媒体は膨張機に流入しない場合)に比べて膨張機14に流入する作動媒体の総量が増大するとともに、電動機24から受け取った熱も回収される。よって、動力回収機16での動力回収率が向上する。ここで、第二流路28から分流流路32に流出した分流媒体の圧力は、第一流路26から循環流路30に吐出された作動媒体の圧力よりも小さいものの、分流流路32は、膨張機14の中段部、すなわち作動媒体の圧力が膨張機14の入口よりも低くなっている部位に接続されているので、第二流路28から分流流路32へ流出した分流媒体の膨張機14への流入が許容される。   As described above, in the thermal energy recovery device according to the present embodiment, in addition to the working medium discharged from the pump 20 through the first flow path 26 to the circulation flow path 30, the shunt flow path 32 from the pump 20 through the second flow path 28. Since the diverted medium (working medium after receiving heat from the electric motor 24) also flows into the expander 14, only the working medium discharged from the pump to the circulation flow path flows into the expander. The total amount of the working medium flowing into the expander 14 is increased as compared with the case where the divided flow medium does not flow into the expander), and the heat received from the electric motor 24 is also recovered. Therefore, the power recovery rate in the power recovery machine 16 is improved. Here, although the pressure of the flow dividing medium flowing out from the second flow path 28 to the flow dividing flow path 32 is smaller than the pressure of the working medium discharged from the first flow path 26 to the circulation flow path 30, Since it is connected to the middle part of the expander 14, that is, the portion where the pressure of the working medium is lower than the inlet of the expander 14, the expander of the diversion medium flowing out from the second flow path 28 to the diversion flow path 32. Inflow to 14 is allowed.

また、本実施形態では、分流流路32に加熱器34が設けられているので、分流媒体が膨張機14に流入する前に加熱器34において分流媒体をより確実に気相とすることができる。よって、膨張機14の駆動が安定する。   Further, in the present embodiment, since the heater 34 is provided in the diversion flow path 32, the diversion medium can be more reliably changed to the gas phase in the heater 34 before the diversion medium flows into the expander 14. . Therefore, the drive of the expander 14 is stabilized.

また、本実施形態では、分岐流路36及び流量調整弁V1が設けられているので、電動機24を有効に冷却しつつ、気相の分流媒体を膨張機14に流入させることが可能となる。具体的に、電動機24を十分に冷却可能な分流媒体の流量を確保しようとすると、第二流路28を通じて分流流路32に流出する分流媒体の流量が多くなる場合がある。この場合において、分岐流路36及び流量調整弁V1を備えていない場合には、分流流路32に流出した分流媒体の全量が加熱器34に流入するので、その分流媒体が加熱器34において気相とならずに気液二相の状態で膨張機14に流入するおそれがある。これに対し、本実施形態では、分岐流路36及び流量調整弁V1を備えているので、分流媒体の分流流路32への流出量が多くなった場合であっても、加熱器34において分流媒体が気相となるように分岐流路36へ分流させる分流媒体の流量を調整可能となる。この流量調整弁V1の開度調整は、制御部40によって行われる。   Further, in the present embodiment, since the branch flow path 36 and the flow rate adjustment valve V1 are provided, it is possible to allow the gas-phase shunt medium to flow into the expander 14 while the motor 24 is effectively cooled. Specifically, if the flow rate of the flow dividing medium that can sufficiently cool the electric motor 24 is secured, the flow rate of the flow dividing medium that flows out to the flow dividing flow path 32 through the second flow path 28 may increase. In this case, if the branch flow path 36 and the flow rate adjustment valve V1 are not provided, the entire amount of the flow dividing medium that has flowed out to the flow dividing flow path 32 flows into the heater 34. There is a risk of flowing into the expander 14 in a gas-liquid two-phase state without becoming a phase. On the other hand, in this embodiment, since the branch flow path 36 and the flow rate adjusting valve V1 are provided, even when the outflow amount of the diversion medium to the diversion flow path 32 increases, It is possible to adjust the flow rate of the diversion medium to be diverted to the branch channel 36 so that the medium becomes a gas phase. The opening degree of the flow rate adjusting valve V1 is adjusted by the control unit 40.

さらに、本実施形態では、制御部40は、膨張機14に流入する分流媒体の過熱度Tαが設定過熱度T0となるように流量調整弁V1の膨張機側開度を調整する。よって、膨張機14の駆動がより安定する。   Further, in the present embodiment, the control unit 40 adjusts the expander side opening of the flow rate adjustment valve V1 so that the superheat degree Tα of the flow dividing medium flowing into the expander 14 becomes the set superheat degree T0. Therefore, the drive of the expander 14 becomes more stable.

また、本実施形態では、分流流路32に圧力調整弁V2が設けられているので、分流媒体の圧力を膨張機14の中段部に流入しやすい圧力に調整可能となる。この圧力調整弁V2の開度調整は、制御部40によって行われる。   Further, in the present embodiment, since the pressure adjusting valve V2 is provided in the diversion channel 32, the pressure of the diversion medium can be adjusted to a pressure that easily flows into the middle stage of the expander 14. The opening degree of the pressure regulating valve V2 is adjusted by the control unit 40.

また、上記実施形態では、加熱器34の加熱媒体流路34bが油供給流路13に接続されているので、油回収機12で回収された油の排熱を有効に利用することにより分流媒体を加熱することが可能となる。さらに、加熱器34において分流媒体によって冷却されることにより油の粘度が上昇するので、膨張機14におけるいわゆる油膜切れの発生が抑制される(潤滑性能が向上する)。   Moreover, in the said embodiment, since the heating-medium flow path 34b of the heater 34 is connected to the oil supply flow path 13, by using effectively the waste heat of the oil collect | recovered with the oil recovery machine 12, it is a shunt medium. Can be heated. Furthermore, since the viscosity of the oil is increased by being cooled by the flow dividing medium in the heater 34, the occurrence of so-called oil film breakage in the expander 14 is suppressed (the lubrication performance is improved).

また、本実施形態では、分流流路32設けられた熱交換器50の加熱媒体流路50bが加熱媒体排出流路52に接続されている。よって、蒸発器10で作動媒体と熱交換した後の加熱媒体の熱エネルギーの残余分を有効に回収することにより分流媒体をさらに加熱することが可能となる。   In the present embodiment, the heating medium flow path 50 b of the heat exchanger 50 provided with the diversion flow path 32 is connected to the heating medium discharge flow path 52. Therefore, it becomes possible to further heat the flow-dividing medium by effectively recovering the remaining heat energy of the heating medium after heat exchange with the working medium in the evaporator 10.

(第二実施形態)
本発明の第二実施形態の熱エネルギー回収装置について、図3を参照しながら説明する。なお、第二実施形態では、第一実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第一実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。
(Second embodiment)
A thermal energy recovery apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, only the parts different from the first embodiment will be described, and the description of the same structure, operation, and effect as in the first embodiment will be omitted.

本実施形態では、熱交換器50の加熱媒体流路50bの接続先が第一実施形態のそれと異なっている。具体的に、本実施形態の加熱媒体流路50bは、循環流路30のうち膨張機14の下流側でかつ循環流路30と分岐流路36との接続部よりも上流側の部位に接続されている。すなわち、本実施形態では、熱交換器50において分流媒体を加熱する媒体として、膨張機14から流出した後の作動媒体が用いられている。   In this embodiment, the connection destination of the heating medium flow path 50b of the heat exchanger 50 is different from that of the first embodiment. Specifically, the heating medium flow path 50 b of the present embodiment is connected to a portion of the circulation flow path 30 that is downstream of the expander 14 and upstream of the connection portion between the circulation flow path 30 and the branch flow path 36. Has been. That is, in this embodiment, the working medium after flowing out of the expander 14 is used as a medium for heating the diversion medium in the heat exchanger 50.

このように、本実施形態では、膨張機14で動力が回収された後(温度が低下した後)の作動媒体の熱エネルギーを有効に回収することにより、加熱器34で油に加熱される前に分流媒体をさらに加熱することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, before the power is recovered by the heater 34 by effectively recovering the thermal energy of the working medium after the power is recovered by the expander 14 (after the temperature is lowered). In addition, it becomes possible to further heat the diversion medium.

なお、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。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. 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、上記各実施形態では、加熱器34の加熱媒体流路34bが油供給流路13に接続された例(分流媒体が油により加熱される例)が示されたが、分流媒体は、油以外の加熱媒体(蒸発器10に供給される加熱媒体と同じ加熱媒体等)によって加熱されてもよい。   For example, in each of the above-described embodiments, an example in which the heating medium flow path 34b of the heater 34 is connected to the oil supply flow path 13 (an example in which the diversion medium is heated by oil) is shown. It may be heated by a heating medium other than the above (such as the same heating medium as that supplied to the evaporator 10).

また、制御部40は、過熱度Tαが一定の範囲内に収まるように流量調整弁V1の開度を調整するとともに検出値P1が特定の圧力範囲に収まるように圧力調整弁V2の開度を調整してもよい。この場合、制御部40は、過熱度Tαが一定の範囲の上限値よりも大きい場合、流量調整弁V1の開度を上げ、過熱度Tαが一定の範囲の下限値よりも小さい場合、流量調整弁V1の開度を下げる。その後、制御部40は、検出値P1が特定の圧力範囲の下限値よりも小さい場合、圧力調整弁V2の開度を上げ、検出値P1が特定の圧力範囲の上限値よりも大きい場合、圧力調整弁V2の開度を下げる。   Further, the control unit 40 adjusts the opening degree of the flow rate adjustment valve V1 so that the degree of superheat Tα falls within a certain range, and sets the opening degree of the pressure adjustment valve V2 so that the detected value P1 falls within a specific pressure range. You may adjust. In this case, the control unit 40 increases the opening degree of the flow rate adjustment valve V1 when the degree of superheat Tα is larger than the upper limit value in a certain range, and adjusts the flow rate when the degree of superheat Tα is smaller than the lower limit value in a certain range. Decrease the opening of the valve V1. Thereafter, when the detected value P1 is smaller than the lower limit value of the specific pressure range, the control unit 40 increases the opening of the pressure regulating valve V2, and when the detected value P1 is larger than the upper limit value of the specific pressure range, Lower the opening of the regulating valve V2.

また、上記各実施形態において、加熱器34及び熱交換器50は省略されてもよい。また、分岐流路36、流量調整弁V1、圧力調整弁V2、圧力センサ38、温度センサ39及び制御部40は、省略されてもよい。   Moreover, in each said embodiment, the heater 34 and the heat exchanger 50 may be abbreviate | omitted. Further, the branch flow path 36, the flow rate adjustment valve V1, the pressure adjustment valve V2, the pressure sensor 38, the temperature sensor 39, and the control unit 40 may be omitted.

10 蒸発器
12 油回収機
13 油供給流路
14 膨張機
14a 第一膨張部
14b 第二膨張部
16 動力回収機(発電機)
18 凝縮器
20 ポンプ
22 加圧部
24 電動機
26 第一流路
28 第二流路
30 循環流路
32 分流流路
34 加熱器
34a 分流媒体流路
34b 加熱媒体流路
36 分岐流路
38 圧力センサ
39 温度センサ
40 制御部
50 熱交換器
50a 分流媒体流路
50b 加熱媒体流路
52 加熱媒体排出流路
V1 流量調整弁
V2 圧力調整弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Evaporator 12 Oil recovery machine 13 Oil supply flow path 14 Expander 14a First expansion part 14b Second expansion part 16 Power recovery machine (generator)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Condenser 20 Pump 22 Pressurization part 24 Electric motor 26 1st flow path 28 2nd flow path 30 Circulation flow path 32 Split flow path 34 Heater 34a Split flow medium flow path 34b Heating medium flow path 36 Branch flow path 38 Pressure sensor 39 Temperature Sensor 40 Control unit 50 Heat exchanger 50a Dividing medium flow path 50b Heating medium flow path 52 Heating medium discharge flow path V1 Flow rate adjusting valve V2 Pressure adjusting valve

Claims (9)

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動力回収機と、
前記膨張機から流出した作動媒体を凝縮させる凝縮器と、
前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器を接続する循環流路と、
前記循環流路のうち前記凝縮器と前記蒸発器との間の部位に設けられており、前記循環流路から流入した作動媒体の一部を分流媒体として分流させることが可能なポンプと、
前記作動媒体のうち前記ポンプで分流された前記分流媒体を流す分流流路と、を備え、
前記ポンプは、電動機と、前記循環流路に接続される第一流路と、前記第一流路を流れる作動媒体の一部を前記分流媒体として分流させるとともにその内部を流れる前記分流媒体によって前記電動機が冷却されるように配置された第二流路と、を有し、
前記分流流路は、前記第二流路と前記膨張機の中段部とを接続している、熱エネルギー回収装置。
An evaporator for evaporating the working medium;
An expander into which the working medium flowing out of the evaporator flows;
A power recovery machine connected to the expander;
A condenser for condensing the working medium flowing out of the expander;
A circulation flow path connecting the evaporator, the expander and the condenser;
A pump that is provided in a portion of the circulation channel between the condenser and the evaporator, and is capable of diverting a part of the working medium flowing in from the circulation channel as a branch medium;
A diversion channel for flowing the diversion medium diverted by the pump among the working medium,
The pump has an electric motor, a first flow path connected to the circulation flow path, a part of the working medium flowing through the first flow path as a diversion medium, and the electric motor by the diversion medium flowing through the inside. A second flow path arranged to be cooled,
The said shunt flow path is a thermal energy recovery apparatus which has connected the said 2nd flow path and the middle step part of the said expander.
請求項1に記載の熱エネルギー回収装置において、
前記分流流路に設けられており前記分流媒体を加熱するための加熱器をさらに備える、熱エネルギー回収装置。
The thermal energy recovery device according to claim 1,
The thermal energy recovery apparatus further provided with the heater provided in the said shunt flow path for heating the said shunt medium.
請求項2に記載の熱エネルギー回収装置において、
前記分流流路のうち前記ポンプと前記加熱器との間の部位、及び、前記循環流路のうち前記膨張機と前記凝縮器との間の部位又は前記凝縮器を接続する分岐流路と、
前記第二流路から前記分流流路に流出した分流媒体のうち前記分岐流路に分流する前記分流媒体の流量を調整可能な流量調整弁と、をさらに備える、熱エネルギー回収装置。
The thermal energy recovery device according to claim 2,
A portion between the pump and the heater in the diversion channel, a portion between the expander and the condenser in the circulation channel, or a branch channel connecting the condenser,
A thermal energy recovery device further comprising: a flow rate adjustment valve capable of adjusting a flow rate of the flow dividing medium that flows into the branch flow channel among the flow divided media that have flowed out of the second flow channel into the flow dividing flow channel.
請求項は3に記載の熱エネルギー回収装置において、
前記膨張機に流入する前記分流媒体の過熱度が一定の範囲内に収まるように前記流量調整弁の開度を調整する制御部をさらに備える、熱エネルギー回収装置。
The claim is the thermal energy recovery device according to claim 3,
A thermal energy recovery device further comprising a control unit that adjusts an opening degree of the flow rate adjustment valve so that a degree of superheat of the flow-dividing medium flowing into the expander is within a certain range.
請求項2ないし4のいずれかに記載の熱エネルギー回収装置において、
前記分流流路のうち前記ポンプと前記加熱器との間の部位に設けられており、前記分流媒体の圧力を調整可能な圧力調整弁をさらに備える、熱エネルギー回収装置。
In the thermal energy recovery device according to any one of claims 2 to 4,
A thermal energy recovery device, further comprising a pressure adjusting valve provided in a portion between the pump and the heater in the branch flow path and capable of adjusting a pressure of the flow dividing medium.
請求項2ないし5のいずれかに記載の熱エネルギー回収装置において、
前記循環流路のうち前記蒸発器と前記膨張機との間の部位に設けられており、前記作動媒体に含まれる油を回収する油回収機と、
前記油回収機で回収された油を前記膨張機に供給するための油供給流路と、をさらに備え、
前記加熱器は、前記油により前記分流媒体が加熱されるように前記油供給流路に接続されている、熱エネルギー回収装置。
In the thermal energy recovery device according to any one of claims 2 to 5,
An oil recovery machine that is provided in a portion of the circulation channel between the evaporator and the expander, and that recovers oil contained in the working medium;
An oil supply flow path for supplying oil recovered by the oil recovery machine to the expander,
The said heater is a thermal energy recovery apparatus connected to the said oil supply flow path so that the said shunt medium may be heated with the said oil.
請求項2ないし6のいずれかに記載の熱エネルギー回収装置において、
前記分流流路のうち前記ポンプと前記加熱器との間の部位に設けられた熱交換器をさらに備え、
前記熱交換器は、前記分流媒体が流れる分流媒体流路と、前記分流媒体流路を流れる分流媒体を加熱するための媒体であって前記蒸発器において前記作動媒体と熱交換した後の加熱媒体が流れる加熱媒体流路と、を有する、熱エネルギー回収装置。
In the thermal energy recovery device according to any one of claims 2 to 6,
A heat exchanger provided in a portion between the pump and the heater in the diversion channel,
The heat exchanger is a medium for heating the diversion medium flow path through which the diversion medium flows and the diversion medium flow through the diversion medium flow path, and the heating medium after heat exchange with the working medium in the evaporator And a heating medium flow path through which heat flows.
請求項2ないし6のいずれかに記載の熱エネルギー回収装置において、
前記分流流路のうち前記ポンプと前記加熱器との間の部位に設けられた熱交換器をさらに備え、
前記熱交換器は、前記分流媒体が流れる分流媒体流路と、前記分流媒体流路を流れる分流媒体を加熱するための媒体であって前記膨張機から流出した後でかつ前記凝縮器に流入する前の作動媒体が流れる加熱媒体流路と、を有する、熱エネルギー回収装置。
In the thermal energy recovery device according to any one of claims 2 to 6,
A heat exchanger provided in a portion between the pump and the heater in the diversion channel,
The heat exchanger is a medium for heating the diversion medium flow path through which the diversion medium flows and the diversion medium flow path through the diversion medium flow path, and flows into the condenser after flowing out of the expander. And a heating medium flow path through which the previous working medium flows.
請求項1ないし8のいずれかに記載の熱エネルギー回収装置において、
前記膨張機は、前記作動媒体を膨張させる第一膨張部と、前記第一膨張部で膨張した後の作動媒体をさらに膨張させる第二膨張部と、を有し、
前記分流流路は、前記中段部である前記第一膨張部及び前記第二膨張部の間に接続されている、熱エネルギー回収装置。
In the thermal energy recovery device according to any one of claims 1 to 8,
The expander has a first expansion part that expands the working medium, and a second expansion part that further expands the working medium after being expanded in the first expansion part,
The said shunt flow path is a thermal energy recovery apparatus connected between said 1st expansion part and said 2nd expansion part which are said middle stage parts.
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