JP2016223408A - 熱利用装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス性、組立性、及び信頼性を向上しながら、より一層の小型化を実現することができる熱利用装置を提供する。【解決手段】ランキン回路２と、ランキン回路が収容される筐体４とを備え、蒸発器８は、一対の第１入出口フランジ２６ａ、２６ｂを有する蒸発器正面８ａ、一対の第２入出口フランジ２８ａ、２８ｂを有する蒸発器背面、及び、凝縮器１２に対向する蒸発器対向面８ｃを有し、凝縮器は、一対の第３入出口フランジ３０ａ、３０ｂを有する凝縮器正面１２ａ、一対の第４入出口フランジ３２ａ、３２ｂを有する凝縮器背面、及び、蒸発器対向面に対向する凝縮器対向面１２ｃを有し、蒸発器及び凝縮器は、筐体内において、蒸発器正面及び凝縮器正面、蒸発器背面及び凝縮器背面がそれぞれ同じ側に向けて配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は熱利用装置に関し、特に工場等排熱を回収して発電するための発電装置として用いられる熱利用装置に関する。

特許文献１には、蒸発器、タービン発電機（膨張機）、凝縮器、ポンプ、及びリザーバタンク（気液分離器）から形成されたランキン回路を有する排熱発電装置が開示されている。この排熱発電装置では、蒸発器及び凝縮器の正面に、熱媒体と排熱発電装置の作動媒体との出入口となるフランジを集約して設け、蒸発器の背面と凝縮器の背面とを対向することにより、排熱発電装置におけるメンテナンス性及び組立て時における作業性を向上するとともに、排熱発電装置の小型化を実現している。

特開２０１３−７３７０号公報

上記装置では、ランキン回路を構成する上記各機器と配管との接続はフランジ接続となっている。フランジ接続は、締結したボルトを外すだけで接続を解除することができるため、メンテナンス作業が容易に行え、また、耐熱耐圧の信頼性も高い等の理由から、特に高温高圧の作動媒体が流れる配管の接続に従来から多用されている。
機器及び配管に使用されるフランジは、例えばＪＩＳ規格等において、機器及び配管を流れる作動媒体の圧力、温度等に応じて、材質、外径、板厚等が予め規定されている。

上記装置では、複数の蒸発器及び凝縮器が背面同士合わせた状態で、それぞれ水平方向に並んで配置されている。そして、各蒸発器及び各凝縮器の正面には、上下に離間して突出された一対の作動媒体流通用の入出口フランジと、上下に離間して突出された一対の熱媒体流通用の入出口フランジとの合計４つのフランジがそれぞれ集約して設けられている。従って、蒸発器及び凝縮器の正面ひいては背面の面積が増大する。また、隣り合う蒸発器のフランジ同士、隣り合う凝縮器のフランジ同士の接触干渉を避けるべく、隣り合う蒸発器及び凝縮器は、それぞれ若干の隙間を有して配置せざるを得ない。これらの隙間がデッドスペースとなることにより、装置全体の小型化が阻害されるおそれがある。

また、上記装置では、蒸発器及び凝縮器の背面同士が対向配置されているため、装置の正面から背面に向かう奥行方向の寸法が増大し、これもまた装置全体の小型化を阻害する要因の一つとなるおそれがある。
また、上記装置では、蒸発器と凝縮器とを近接配置したときに生じる熱伝導の弊害や、装置の再起動時おける冷媒の性状については格別な配慮がなされていない。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、メンテナンス性、組立性、及び信頼性を向上しながら、より一層の小型化を実現することができる熱利用装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の熱利用装置は、作動媒体が循環する循環路に、高温流路を流れる高温熱媒体から熱回収して作動媒体を加熱する蒸発器、該蒸発器を経由した作動媒体を膨張させて駆動力を発生する膨張機、該膨張機を経由した作動媒体を低温流路を流れる低温熱媒体により冷却して凝縮させる凝縮器、及び、該凝縮器を経由した作動媒体を蒸発器に向けて圧送するポンプが少なくとも順次介挿されてなるランキン回路と、ランキン回路が収容される筐体とを備え、蒸発器は、上下に離間して突出されるとともに、循環路の配管が接続される一対の第１入出口フランジを有する蒸発器正面、蒸発器正面の裏側であって、上下に離間して突出されるとともに、高温流路の配管が接続される一対の第２入出口フランジを有する蒸発器背面、及び、凝縮器に対向する蒸発器対向面を有し、凝縮器は、上下に離間して突出されるとともに、循環路の配管が接続される一対の第３入出口フランジを有する凝縮器正面、凝縮器正面の裏側であって、上下に離間して突出されるとともに、低温流路の配管が接続される一対の第４入出口フランジを有する凝縮器背面、及び、蒸発器対向面に対向する凝縮器対向面を有し、蒸発器及び凝縮器は、筐体内において、蒸発器正面及び凝縮器正面、蒸発器背面及び凝縮器背面がそれぞれ同じ側に向けて配置されている。

本発明の熱利用装置によれば、メンテナンス性、組立性、及び信頼性を向上しながら、より一層の小型化を実現することができる熱利用装置を提供する。

本発明の熱利用装置の構成を模式的に示した図である。 本発明の第１実施形態に係る熱利用装置の透視斜視図である。 図２の熱利用装置の正面図である。 図２の熱利用装置の側面図である。 図２の熱利用装置の背面図である。 （ａ）図３の配管側フランジと配管との接続態様を示す斜視図、（ｂ）図６（ａ）の平面図である。 図３の気液分離器と凝縮器との変形例となる接続態様を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る熱利用装置の斜視図である。 図８の熱利用装置の正面図である。 図８の熱利用装置の側面図である。 図８の熱利用装置の背面図である。

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の熱利用装置１の構成を概略的に示した模式図である。熱利用装置１は、例えば図示しない工場等の排熱を回収するランキン回路２と、ランキン回路２が収容される筐体４とから構成されている。
ランキン回路２は、冷媒（作動媒体）の循環路６に、冷媒の流れ方向から順に蒸発器８、膨張機１０、凝縮器１２、気液分離器１４、ポンプ１６が順に介挿された閉回路を構成している。

蒸発器８は、循環路６を流れる冷媒と、高温流路１８を流れる高温熱媒体（熱媒体）とを熱交換させる熱交換器である。高温熱媒体は、例えば工場内で加熱された冷却水、即ち温水であって、蒸発器８では、高温熱媒体から工場の排熱がランキン回路２側に吸熱されて回収され、これに伴い冷媒が加熱される。

膨張機１０は、蒸発器１０を経由することにより加熱されて過熱蒸気の状態となった冷媒を膨張させ、回転駆動力を発生するスクロール式の流体機器である。膨張機１０とポンプ１６とは回転軸１９を介して連結されており、回転軸１９には、膨張機１０とポンプ１６との間に、膨張機１０により発生した回転駆動力を電力変換して熱利用装置１の外部で利用可能とする発電機２０が一体に連結されている。発電機２０は、いわゆるモータジェネレータであって、モータ機能により回転軸１９を回転駆動可能に構成されている。

凝縮器１２は、膨張機１０から流出される冷媒と、低温流路２２を流れる低温熱媒体（熱媒体）とを熱交換させて凝縮液化する熱交換器である。低温熱媒体は、例えば外気や冷却水であって、凝縮器１２では膨張機１０で動力回収された後の高温冷媒からの放熱を行う。
気液分離器１４は、凝縮器１２にて凝縮された冷媒を気液二層に分離し、ここで分離された液冷媒のみがポンプ１６側に流出される。

ポンプ１６は、発電機２０のモータ機能や、膨張機１０で発生した駆動力により回転軸１９を介して回転駆動されるポンプである。ポンプ１６は、凝縮器１２で凝縮された後、気液分離器１４で分離された液冷媒を蒸発器８側に圧送し、ランキン回路８の循環路６において冷媒を好適に循環させる。

図２は本発明の第１実施形態に係る熱利用装置１の透視斜視図であり、図３は熱利用装置の正面図、図４は熱利用装置の側面図、図５は熱利用装置の背面図である。熱利用装置１は、ランキン回路２の上記した各構成機器を板金等からなる直方体の筐体４内に収容することによりユニット化されている。筐体４には、何れも図示しないが、ランキン回路２の上記各構成機器にアクセス可能なメンテナンス用の開口、扉や、高温及び低温流路１８、２２の配管の挿通開口が適宜設けられている。また、筐体４内には上記各構成機器を支持、位置決めするためのフレーム（不図示）が適宜固定されている。

本実施形態では、蒸発器８及び凝縮器１２は、真空断熱材等の断熱部材２３を介して上下方向Ｙに並んで近接配置されている。具体的には、凝縮器１２は蒸発器８の下側に配置されている。また、膨張機１０、発電機２０、及びポンプ１６は、円筒状のハウジング内に収容された１つのユニット２５とされ、このユニット２５は凝縮器１２の下側に配置され、筐体４の底部に固定されている。また、気液分離器１４は、ユニット２５よりも上側であって、図４の奥行方向Ｚで見て筐体４の正面板４ａ側に、凝縮器１２と上下方向Ｙで一部が重なるようにして配置されている。

循環路６は、蒸発器８に対する冷媒の入口にフランジ接続される配管６ａ、蒸発器８に対する冷媒の出口にフランジ接続される配管６ｂ、凝縮器１２に対する冷媒の入口にフランジ接続される配管６ｃ、凝縮器１２に対する冷媒の出口にフランジ接続される配管６ｄ、気液分離器１４の出口に接続される配管６ｅを含む。これら配管６ａ〜６ｅは蛇腹状のフレキシブル配管が適宜継手されて形成され、これより筐体４内におけるランキン回路２の上記各構成機器及び配管６ａ〜６ｅの若干の変位が許容されている。

蒸発器８は、蒸発器正面８ａ、蒸発器正面８ａの裏側である蒸発器背面８ｂ、及び凝縮器１２に対向する下面（蒸発器対向面）８ｃを有している。蒸発器正面８ａには、冷媒入口となる第１入口フランジ２６ａと、冷媒出口となる第１出口フランジ２６ｂとが上下に離間して突出されている。第１入口フランジ２６ａは図３で見て蒸発器正面８ａの下側左隅に配置され、配管６ａが接続された配管側フランジ６ａ１が締結されている。第１出口フランジ２６ｂは図３で見て蒸発器正面８ａの上側左隅に配置され、配管６ｂが接続された配管側フランジ６ｂ１が締結されている。

図６（ａ）は、配管側フランジ６ａ１と配管６ａとの接続態様を示す斜視図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の平面図である。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、配管６ａは配管側フランジ６ａ１の外周部６ａ２に例えばねじ込みや溶接等で接続されている。そして、配管側フランジ６ａ１には、冷媒の流れを第１入口フランジ２６ａの突出方向から第１入口フランジ２６ａの径方向に変える流路６ａ３が配管６ａに連通するようにして穿孔されている。

また、配管側フランジ６ａ１に流路６ａ３内の冷媒圧力を導圧可能な導圧路６ａ４を穿孔し、この導圧路６ａ４を外周部６ａ２に開口しても良い。図６（ａ）、（ｂ）の場合には、導圧路６ａ４は継手２７で塞がれている。継手２７には、圧力スイッチ、圧力センサ、安全弁、冷媒封入・排出用の遮断弁（何れも不図示）等を接続可能である。なお、配管側フランジ６ｂ１、６ｃ１も図６（ａ）、（ｂ）のように形成される。

蒸発器背面８ｂには、高温熱媒体入口となる第２入口フランジ２８ａと、高温熱媒体出口となる第２入口フランジ２８ｂとが上下に離間して突出されている。第２入口フランジ２８ａは図５で見て蒸発器背面８ｂの上側左隅に配置され、高温流路１８の図示しない配管のフランジが締結される。第２出口フランジ２８ｂは図５で見て蒸発器背面８ｂの下側左隅に配置され、高温流路１８の図示しない配管のフランジが締結される。

凝縮器１２は、凝縮器正面１２ａ、凝縮器正面１２ａの裏側である凝縮器背面１２ｂ、及び蒸発器８に対向する上面（凝縮器対向面）１２ｃを有している。凝縮器正面１２ａには、冷媒入口となる第３入口フランジ３０ａと、冷媒出口となる第３出口フランジ３０ｂとが上下に離間して突出されている。第３入口フランジ３０ａは図３で見て凝縮器正面１２ａの上側右隅に配置され、配管６ｃが接続された配管側フランジ６ｃ１が締結されている。第３出口フランジ３０ｂは図３で見て凝縮器正面１２ａの下側右隅に配置され、配管６ｄが接続された配管側フランジ６ｄ１が締結されている。なお、配管側フランジ６ｃ１、６ｄ１も図６（ａ）、（ｂ）のように形成される。

また、図３及び図４に示すように、配管６ｄは気液分離器１４側にはねじ込みや溶接等で接続される。しかし、これに限らず、図７の変形例に示すように、気液分離器１４と凝縮器１２との接続はフランジ接続であっても良い。この場合には、気液分離器１４は、その周壁から突設された分離器側フランジ１４ａを有し、この分離器側フランジ１４ａが第３出口フランジ３０ｂと直接に締結され、配管６ｄは不要となる。

一方、凝縮器背面１２ｂには、低温熱媒体入口となる第４入口フランジ３２ａと、低温熱媒体出口となる第４入口フランジ３２ｂとが上下に離間して突出されている。第４入口フランジ３２ａは図５で見て凝縮器背面１２ｂの上側右隅に配置され、低温流路２２の図示しない配管のフランジが締結される。第４出口フランジ３２ｂは図５で見て凝縮器背面１２ｂの下側右隅に配置され、低温流路２２の図示しない配管のフランジが締結される。

このように、本実施形態の熱利用装置１では、蒸発器８及び凝縮器１２は、筐体４内において、蒸発器正面８ａ及び凝縮器正面１２ａが直方体をなす筐体４の正面板４ａ（図４参照）と対向するように同じ側に向けて配置されている。即ち、図４から明らかなように、冷媒流通用の第１及び第３入出口フランジ２６ａ、２６ｂ、３０ａ、３０ｂが若干の段差を有する蒸発器正面８ａ及び凝縮器正面１２ａに設けられる一方、熱媒体流通用の第２及び第４入出口フランジ２８ａ、２８ｂ、３２ａ、３２ｂが略面一をなす蒸発器背面８ｂ及び凝縮器背面１２ｂに設けられている。

これにより、蒸発器正面８ａ及び凝縮器正面１２ａ側に第１〜第４入出口フランジ２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂをすべて集約して設けた従来の場合に比して、蒸発器正面８ａ及び凝縮器正面１２ａ、蒸発器背面８ｂ及び凝縮器背面１２ｂの面積を小さくすることができる。
また、第１及び第３入出口フランジ２６ａ、２６ｂ、３０ａ、３０ｂは、水平方向Ｘで見て蒸発器８の下面８ｃ及び凝縮器１２の上面１２ｃを隔てた蒸発器正面８ａ及び凝縮器正面１２ａの左右の逆側端にそれぞれ配置されている。また、第２及び第４入出口フランジ２８ａ、２８ｂ、３２ａ、３２ｂは、水平方向Ｘで見て蒸発器８の下面８ｃ及び凝縮器１２の上面１２ｃを隔てた蒸発器背面８ｂ及び凝縮器背面１２ｂの左右の逆側端にそれぞれ配置されている。

以上のように本実施形態の場合には、上下に隣り合う蒸発器８及び凝縮器１２の第１〜第４入出口フランジ２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂ同士が接触干渉することが回避され、上記従来の場合のようにフランジ同士の接触干渉を避けるために筐体４内にデットスペースが発生することもない。従って、熱利用装置１全体のより一層の小型化を実現することができる。

しかも、冷媒流通用の第１及び第３入出口フランジ２６ａ、２６ｂ、３０ａ、３０ｂを蒸発器正面８ａ及び凝縮器正面１２ａに設ける一方、熱媒体流通用の第２及び第４入出口フランジ２８ａ、２８ｂ、３２ａ、３２ｂを蒸発器背面８ｂ及び凝縮器背面１２ｂに設けたことにより、上記従来の場合に比して、冷媒流通関連と熱媒体流通関連とに分けて熱利用装置１の組み立てやメンテナンスを行うことができる。従って、上記従来の場合に比して、熱利用装置１のメンテナンス性及び組立性を向上することができる。

また、配管６ａを配管側フランジ６ａ１の外周部６ａ２に接続し、更には、気液分離器１４の分離器側フランジ１４ａを第３出口フランジ３０ｂと直接に締結して配管６ｄを排除した場合には、熱利用装置１の奥行方向Ｚの幅をより一層低減することができるため、熱利用装置１の更なる小型化を実現することができる。

また、凝縮器１２が蒸発器８の下側に配置され、また、ユニット２５ひいてはポンプ１６が凝縮器１２の下側に配置されていることにより、熱利用装置１の作動が停止したとき、液冷媒が重力により凝縮器１２を経てポンプ１６の入口に自然に流下する。これにより、熱利用装置１の再起動時におけるポンプ１６への気相冷媒流入を確実に防止し、ポンプ１６が不具合なく冷媒を圧送することができる。また、蒸発器８と凝縮器１２との間には断熱部材２３を配置することにより、蒸発器８と凝縮器１２とを近接配置しても、互いの熱伝導を抑制可能なる。従って、これらにより熱利用装置１の信頼性をも向上することができる。

図８は本発明の第２実施形態に係る熱利用装置３４の透視斜視図であり、図９は熱利用装置３４の正面図、図１０は熱利用装置３４の側面図、図１１は熱利用装置の背面図である。この熱利用装置３４と第１実施形態の熱利用装置１との相違点は、主として、ランキン回路４の各構成機器の配置、配管６ａ〜６ｅの引き回し、筐体４の形状であり、その他の構成については同符号を付して説明を省略することがある。

具体的には、本実施形態では、蒸発器８及び凝縮器１２は断熱部材２３を介して水平方向Ｘに並んで近接配置されている。具体的には、図８で見て凝縮器１２は蒸発器８の右側に配置されている。また、ユニット２５は凝縮器１２の下側に配置され、筐体４の底部に固定されている。また、気液分離器１４は、ユニット２５よりも上側であって、図１０の奥行方向Ｚで見て筐体４の正面板４ａ側に、凝縮器１２と上下方向Ｙで一部が重なるようにして配置されている。

本実施形態の熱利用装置３４でも、第１実施形態の場合と同様に、蒸発器８及び凝縮器１２は、筐体４内において、蒸発器正面８ａ及び凝縮器正面１２ａが筐体４の正面板４ａと対向するように同じ側に向けて配置されている。即ち、冷媒流通用の第１及び第３入出口フランジ２６ａ、２６ｂ、３０ａ、３０ｂが略面一をなす蒸発器正面８ａ及び凝縮器正面１２ａに設けられる一方、熱媒体流通用の第２及び第４入出口フランジ２８ａ、２８ｂ、３２ａ、３２ｂが略面一をなす蒸発器背面８ｂ及び凝縮器背面１２ｂに設けられている。これにより、従来の場合に比して、蒸発器正面８ａ及び凝縮器正面１２ａ、蒸発器背面８ｂ及び凝縮器背面１２ｂの面積を小さくすることができる。

また、第１及び第３入出口フランジ２６ａ、２６ｂ、３０ａ、３０ｂは、図９の水平方向Ｘで見て蒸発器８の右側面（蒸発器対向面）８ｄ及び凝縮器１２の左側面（凝縮器対向面）１２ｄを隔てた蒸発器正面８ａ及び凝縮器正面１２ａの左側端にそれぞれ配置されている。また、第２及び第４入出口フランジ２８ａ、２８ｂ、３２ａ、３２ｂは、図１１の水平方向Ｘで見て蒸発器８の下面８ｃ及び凝縮器１２の上面１２ｃを隔てた蒸発器背面８ｂ及び凝縮器背面１２ｂの左側端にそれぞれ配置されている。

以上のように本実施形態の場合には、左右に隣り合う蒸発器８及び凝縮器１２の第１〜第４入出口フランジ２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂ同士が接触干渉することが回避され、第１実施形態の場合と同様に、熱利用装置１全体のより一層の小型化を実現することができ、しかも、熱利用装置１のメンテナンス性及び組立性を向上することができる。

また、第１実施形態の場合と同様に、図６（ａ）、（ｂ）、図７に示したように、配管６ａを配管側フランジ６ａ１の外周部６ａ２に接続し、更には、気液分離器１４の分離器側フランジ１４ａを第３出口フランジ３０ｂと直接に締結して配管６ｄを排除することも可能である。この場合には、熱利用装置１の奥行方向Ｚの幅をより一層低減することができるため、熱利用装置１の更なる小型化を実現することができる。

また、第１実施形態の場合と同様に、ユニット２５ひいてはポンプ１６が凝縮器１２の下側に配置し、また、蒸発器８と凝縮器１２との間には断熱部材２３を配置することにより、温度帯の異なる蒸発器８と凝縮器１２との間における熱移動を阻止しながら、蒸発器８及び凝縮器１２を隣接させることができ、ひいては熱利用装置１のより一層の小型化を実現することができる。
以上で本発明の各実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれら形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。

例えば、上記各実施形態の第１〜第４入出口フランジ２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂの配置に限らず、蒸発器８及び凝縮器１２にて、蒸発器対向面及び凝縮器対向面を隔てて、第１〜第４入出口フランジ２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂが少なくとも上下方向及び水平方向の何れか一方にずれた位置に配置されていれば良い。この場合であっても、蒸発器正面８ａ及び凝縮器正面１２ａ、蒸発器背面８ｂ及び凝縮器背面１２ｂの面積を小さくすることができ、第１〜第４入出口フランジ２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂ同士が接触干渉することが回避され、熱利用装置１全体のより一層の小型化を実現することができる。

また、上記各実施形態では、膨張機１０、発電機２０、及びポンプ１６を一体に収容したユニット２５を備える場合について説明したが、これら膨張機１０、発電機２０、及びポンプ１６を個別に配置しても良い。また、モータ機能を有さない発電機２０を使用し、図示しないモータを別途個別に配置しても良い。
また、上記各実施形態では、循環路６は、配管６ａ〜６ｅを蛇腹状のフレキシブル配管で適宜継手されて形成される。しかし、これに限らず、フレキシブル配管の代わりにゴムホース等を使用しても良い。

また、上記各実施形態では、蒸発器８、凝縮器１２がそれぞれ１つずつ配置される場合について説明したが、これに限らず、蒸発器８、凝縮器１２をそれぞれ複数設置しても良い。この場合、蒸発器８、凝縮器１２は、作動流体や熱媒体の流れに対し、直列に連結しても良いし、並列に連結しても良い。
また、上記各実施形態では、熱利用装置１，３４の熱源は工場の排熱としたが、これに限らず、温泉地等の地熱や、車両等のエンジンからの排熱等の種々の未利用熱を熱源としても良い。

１、３４ 熱利用装置
２ ランキン回路
４ 筐体
６ 循環路
６ａ、６ｂ 配管
６ｃ、６ｄ 配管
６ａ１、６ｂ１、６ｃ１、６ｄ１ 配管側フランジ
６ａ２ 外周部
６ａ３ 流路
８ 蒸発器
８ａ 蒸発器正面
８ｂ 蒸発器背面
８ｃ 下面（蒸発器対向面）
８ｄ 右側面（蒸発器対向面）
１０ 膨張機
１２ 凝縮器
１２ａ 凝縮器正面
１２ｂ 凝縮器背面
１２ｃ 上面（凝縮器対向面）
１２ｄ 左側面（凝縮器対向面）
１４ 気液分離器
１４ａ 分離器側フランジ
１６ ポンプ
１８ 高温流路
２２ 低温流路
２３ 断熱部材（真空断熱材）
２６ａ 第１入口フランジ
２６ｂ 第１出口フランジ
２８ａ 第２入口フランジ
２８ｂ 第２出口フランジ
３０ａ 第３入口フランジ
３０ｂ 第３出口フランジ
３２ａ 第４入口フランジ
３２ｂ 第４出口フランジ

Claims (10)

1. 作動媒体が循環する循環路に、高温流路を流れる高温熱媒体から熱回収して前記作動媒体を加熱する蒸発器、該蒸発器を経由した作動媒体を膨張させて駆動力を発生する膨張機、該膨張機を経由した作動媒体を低温流路を流れる低温熱媒体により冷却して凝縮させる凝縮器、及び、該凝縮器を経由した作動媒体を前記蒸発器に向けて圧送するポンプが少なくとも順次介挿されてなるランキン回路と、
   前記ランキン回路が収容される筐体と
   を備え、
   前記蒸発器は、上下に離間して突出されるとともに、前記循環路の配管が接続される一対の第１入出口フランジを有する蒸発器正面、前記蒸発器正面の裏側であって、上下に離間して突出されるとともに、前記高温流路の配管が接続される一対の第２入出口フランジを有する蒸発器背面、及び、前記凝縮器に対向する蒸発器対向面を有し、
   前記凝縮器は、上下に離間して突出されるとともに、前記循環路の配管が接続される一対の第３入出口フランジを有する凝縮器正面、前記凝縮器正面の裏側であって、上下に離間して突出されるとともに、前記低温流路の配管が接続される一対の第４入出口フランジを有する凝縮器背面、及び、前記蒸発器対向面に対向する凝縮器対向面を有し、
   前記蒸発器及び前記凝縮器は、前記筐体内において、前記蒸発器正面及び前記凝縮器正面、前記蒸発器背面及び前記凝縮器背面がそれぞれ同じ側に向けて配置されている、熱利用装置。
2. 前記蒸発器及び前記凝縮器は、前記蒸発器対向面及び前記凝縮器対向面を隔てて、前記第１〜第４入出口フランジが少なくとも上下方向及び水平方向の何れか一方にずれた位置に配置されている、請求項１に記載の熱利用装置。
   （＊前記第１〜第４入出口フランジが少なくとも上下方向及び水平方向の何れか一方にずれた位置に配置：各フランジが上下、水平、上下水平双方（つまり、ねじれ方向）の何れかにずれて、互いに非接触となる状態を意味します。この記載は、各実施形態のパターンを網羅するものです。これにより、デッドスペースが排除でき、コンパクト化が促進可能となります。）
3. 前記蒸発器及び前記凝縮器は上下方向に並んで配置され、
   前記第１及び第３入出口フランジは、水平方向で見て前記蒸発器対向面及び前記凝縮器対向面を隔てた前記蒸発器正面及び前記凝縮器正面の逆側端にそれぞれ配置され、
   前記第２及び第４入出口フランジは、水平方向で見て前記蒸発器対向面及び前記凝縮器対向面を隔てた前記蒸発器背面及び前記凝縮器背面の逆側端にそれぞれ配置されている、請求項２に記載の熱利用装置。
4. 前記凝縮器は前記蒸発器の下側に配置されている、請求項３に記載の熱利用装置。
5. 前記ポンプは前記凝縮器の下側に配置されている、請求項３又は４に記載の熱利用装置。
6. 前記蒸発器及び前記凝縮器は水平方向に並んで配置され、
   前記第１及び第３入出口フランジは、水平方向で見て前記蒸発器対向面及び前記凝縮器対向面を隔てた前記蒸発器正面及び前記凝縮器正面の同側端にそれぞれ配置され、
   前記第２及び第４入出口フランジは、水平方向で見て前記蒸発器対向面及び前記凝縮器対向面を隔てた前記蒸発器背面及び前記凝縮器背面の同側端にそれぞれ配置されている、請求項２に記載の熱利用装置。
7. 前記第１及び第３入出口フランジには、それぞれ配管側フランジが締結され、
   前記配管側フランジの外周部に前記循環路の配管が接続され、前記配管側フランジには、前記作動媒体の流れを前記第１及び第３入出口フランジの突出方向から前記第１及び第３入出口フランジの径方向に変える流路が前記循環路の配管に連通するようにして形成されている、請求項１から６の何れか一項に記載の熱利用装置。
8. 前記ランキン回路は、前記凝縮器と前記ポンプとの間に介挿され、前記凝縮器で凝縮された作動媒体を気液分離し、該分離された液体の作動媒体のみを前記ポンプ側に流出する気液分離器を更に備え、
   前記気液分離器は、その周壁から突設された分離器側フランジを有し、該分離器側フランジが前記第３出口フランジと直接に接続される、請求項１から７の何れか一項に記載の熱利用装置。
9. 前記蒸発器と前記凝縮器との間には断熱部材が配置されている、請求項１から８の何れか一項に記載の熱利用装置。
10. 前記断熱部材は真空断熱材である、請求項９に記載の熱利用装置。

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