JP2017053312A - 熱エネルギー回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギーの回収効率を向上可能な熱エネルギー回収装置を提供すること。
【解決手段】熱エネルギー回収装置であって、ケーシング（３０）を含み作動媒体を膨張させる膨張機（１４）と、動力回収機（１６）と、凝縮器（６）と、循環流路（４）と、ケーシング（３０）のうち吸込口（３６ａ）と排出口（３６ｂ）との間の中間部位に形成された開口（３６ｃ）を通じて作動媒体を導出する導出流路（４０）と、導出流路（４０）に設けられた弁部材（Ｖ１）と、弁部材（Ｖ１）を制御する制御部（５０）と、を備え、導出流路（４０）は、開口（３６ｃ）と、排出口（３６ｂ）と凝縮器（６）との間の低圧部位と、を連通させ、制御部（５０）は、中間部位の圧力が低圧部位の圧力よりも低いときに弁部材（Ｖ１）を開くこと。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱エネルギー回収装置に関する。

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、作動媒体を蒸発させる蒸発器と、蒸発器から流出した作動媒体を膨張させる膨張機と、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作動媒体を蒸発器へ送出する循環ポンプと、蒸発器、膨張機、凝縮器及び循環ポンプを接続する循環流路と、を備えた熱エネルギー回収装置が開示されている。膨張機は、作動媒体の膨張エネルギーによって回転するロータと、ロータを収容するケーシングと、を有している。ケーシングには、作動媒体を吸い込む吸込口と、作動媒体を排出する排出口と、が形成されている。蒸発器には、外部の熱源から作動媒体を加熱するための加熱媒体が供給されている。凝縮器には、外部の冷却源から作動媒体を冷却するための冷却媒体が供給されている。

特開２０１４−１１４７８５号公報

特許文献１に記載されるような熱エネルギー回収装置では、通常、作動媒体が完全に膨張したとき（作動媒体が排出口から排出される直前）の当該作動媒体の排出圧力が、排出口と凝縮器との間の低圧部位の圧力と等しくなるように、膨張機の膨張比に基づいて前記冷却媒体の供給量や前記加熱媒体の供給量等が設定されるものの、この装置の運転状況によっては、前記排出圧力が、前記低圧部位の圧力よりも小さくなる場合がある。具体的には、膨張機の膨張比は一定である一方、凝縮器に供給される冷却媒体の温度の上昇によって前記低圧部位の圧力が高くなったり、あるいは、蒸発器に供給される加熱媒体の温度の低下によって膨張機に流入する作動媒体の圧力が低くなったりすることがあるため、前記排出圧力が前記低圧部位の圧力よりも低くなる場合がある。この場合、排出口から排出された作動媒体は前記低圧部位の圧力に至るまで圧縮されるので、換言すれば、ロータの回転に対して抵抗が生じるので、エネルギーの回収効率（発電機での発電量）が低下する。

本発明の目的は、エネルギーの回収効率を向上可能な熱エネルギー回収装置を提供することである。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、作動媒体を吸い込むための吸込口及び前記作動媒体を排出するための排出口を有するケーシングを含み、前記作動媒体を膨張させる膨張機と、前記膨張機で生成される動力を回収する動力回収機と、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、前記膨張機及び前記凝縮器を接続する循環流路と、前記ケーシングのうち前記吸込口と前記排出口との間の中間部位に形成された開口を通じて作動媒体を導出する導出流路と、前記導出流路に設けられた弁部材と、前記弁部材を制御する制御部と、を備え、前記導出流路は、前記開口と、前記排出口と前記凝縮器との間の低圧部位と、を連通させ、前記制御部は、前記中間部位の圧力が前記低圧部位の圧力よりも低いときに前記弁部材を開く、熱エネルギー回収装置を提供する。

本エネルギー回収装置によれば、中間部位の圧力が低圧部位の圧力よりも低いときに、作動媒体が膨張し切る前（排出口から排出される前）の膨張途中の段階で当該作動媒体が開口を通じて導出流路から低圧部位に導出されるので、作動媒体が排出口から排出された後に低圧部位の圧力に至るまで圧縮されることが抑制される。よって、動力回収機で回収する熱エネルギーの回収効率が上昇する。

この場合において、前記中間部位の圧力を検出する第１圧力センサと、前記低圧部位の圧力を検出する第２圧力センサと、をさらに備え、前記制御部は、前記第１圧力センサの検出値が前記第２圧力センサの検出値よりも小さいときに前記弁部材を開くことが好ましい。

このようにすれば、容易に中間部位の圧力及び低圧部位の圧力に基づいて弁部材の開閉を制御することができる。

さらにこの場合において、前記導出流路は、前記ケーシング外に位置する外部流路を有し、前記第１圧力センサ及び前記弁部材は、前記外部流路に設けられていることが好ましい。

このようにすれば、第１圧力センサ及び弁部材の導出流路への取り付けが容易になる。

また、本発明において、前記膨張機は、前記作動媒体とともに前記ケーシング内に流入した潤滑油を前記開口を通じて前記排出口から排出するための排油流路を有し、前記導出流路は、前記排油流路から分岐していることが好ましい。

このようにすれば、ケーシング内に流入した潤滑油を排出口から排出することと、中間部位の圧力が低圧部位の圧力よりも低いときに開口を通じて中間部位から低圧部位に作動媒体を導出することと、を両立することができる。

また、本発明において、前記開口は、前記作動媒体の流れる方向に沿って延びる形状に形成されていることが好ましい。

このようにすれば、作動媒体が開口を通じて導出流路に流出する際の抵抗が小さくなるため、作動媒体の導出流路への流出が円滑になる。

また、本発明において、前記ケーシングは、前記作動媒体とともに前記ケーシング内に流入した潤滑油を貯留する貯油部を有し、前記導出流路は、前記ケーシングのうち前記貯油部とは異なる空間を通りながら前記開口と前記低圧部位とを連通していることが好ましい。

このようにすれば、導出流路とケーシングとの間に隙間が形成されたとしても、この隙間を通じて貯油部に貯留されている潤滑油がケーシング外に漏出することが抑制される。

以上のように、本発明によれば、エネルギーの回収効率を向上可能な熱エネルギー回収装置を提供することができる。

本発明の一実施形態の熱エネルギー回収装置の全体構成を示す概略図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線での断面図である。 給油流路の構成を模式的に示す図である。 比較例における作動媒体の圧力の推移を示す図である。 本実施形態における作動媒体の圧力の推移を示す図である。 開口の変形例を示す図である。

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〜図６を参照しながら説明する。

図１に示されるように、本熱エネルギー回収装置は、蒸発器１０と、膨張機１４と、動力回収機１６と、凝縮器６と、ポンプ８と、循環流路４と、導出流路４０と、弁部材Ｖ１と、制御部５０と、を備えている。循環流路４は、蒸発器１０、膨張機１４、凝縮器６、ポンプ８をこの順に直列に接続している。

蒸発器１０は、外部から供給される加熱媒体と液相の作動媒体とを熱交換させることにより当該作動媒体を蒸発させる。作動媒体としては、Ｒ２４５ｆａ等が用いられる。

凝縮器６は、循環流路４における膨張機２の下流側の部位に設けられている。凝縮器６は、膨張機２から流出した作動媒体を外部から供給される冷却媒体（冷却水等）で冷却することにより凝縮（液化）させる。

ポンプ８は、循環流路４における凝縮器６の下流側の部位（凝縮器６と蒸発器１０との間の部位）に設けられている。ポンプ８は、液相の作動媒体を所定の圧力まで加圧して蒸発器１０へ送り出す。ポンプ８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。

膨張機１４は、循環流路４のうち蒸発器１０の下流側でかつ凝縮器６の上流側の部位に設けられている。膨張機１４は、蒸発器１０から流出した気相の作動媒体を膨張させる。本実施形態では、膨張機１４として、蒸発器１０から流出した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３２（図２を参照）と、ケーシング３０と、給油流路２８と、排油流路２９と、を有している。

各スクリュロータ３２は、ロータ本体３３と、第１回転軸３４ａと、第２回転軸３４ｂと、を有している。第１回転軸３４ａは、ロータ本体３３の一方側に接続されており、第２回転軸３４ｂは、ロータ本体３３の他方側に接続されている。

ケーシング３０は、雌雄一対のスクリュロータ３２を収容する。本実施形態では、ケーシング３０内に、気相の作動媒体とともに液相の潤滑油が流入する。ケーシング３０は、ロータ本体３３を収容するケーシング本体３０ａと、ケーシング本体３０ａに接続可能な蓋体３０ｂと、を有している。

ケーシング本体３０ａは、ロータ本体３３を収容する空間（膨張室）に作動媒体を吸い込むための吸込口３６ａと、膨張室から作動媒体を排出するための排出口３６ｂと、を有する。ケーシング本体３０ａは、排出口３６ｂよりも下流側に、作動媒体と潤滑油との混合流体を流出させる流出口３０ｅを有する。この流出口３０ｅは、循環流路４につながっている。また、ケーシング本体３０ａは、第２回転軸３４ｂを支持する第２回転軸支持部２４を有する。第２回転軸支持部２４は、第２軸受２０を介して第２回転軸３４ｂを支持している。

蓋体３０ｂは、第１回転軸３４ａを支持する第１回転軸支持部２２を有する。第１回転軸支持部２２は、第１軸受１８を介して第１回転軸３４ａを支持している。蓋体３０ｂは、作動媒体と潤滑油との混合流体をケーシング３０内に流入させる流入口３０ｄを有する。この流入口３０ｄは、循環流路４につながっている。流入口３０ｄから流入した混合流体は、分離部材２６に衝突することにより気相の作動媒体と潤滑油とに分離する。気相の作動媒体は、分離部材２６の上方を通って前記吸込口３６ａに向かう一方、潤滑油は、ケーシング３０の下部に形成された貯油部３５に貯留される。

給油流路２８は、貯油部３５に貯留された潤滑油を第１軸受１８及び第２軸受２０に供給するための流路である。給油流路２８は、貯油部３５と、第１回転軸支持部２２及び第２回転軸支持部２４と、を接続している。給油流路２８は、外部供給配管２８ａ（図２を参照）と内部供給流路２８ｂ（図３）とによって構成されている。

外部供給配管２８ａは、ケーシング３０の外部に設けられた配管である。図２に示されるように、外部供給配管２８ａの一端は、ケーシング本体３０ａに設けられた油排出口３０ｆに接続されている。外部供給配管２８ａの他端は、内部供給流路２８ｂに接続されている。

内部供給流路２８ｂは、導入路２８ｃと、その導入路２８ｃから分岐する第１供給路２８ｄ及び第２供給路２８ｅと、によって構成されている。外部供給配管２８ａの他端は、導入路２８ｃの開口端に接続される。なお、導入路２８ｃ、並びに、第１供給路２８ｄ及び第２供給路２８ｅの一部は、ケーシング３０の壁部内に設けられてもよい。第１供給路２８ｄは、第１回転軸支持部２２の内部空間のうち第１軸受１８に隣接する第１軸封室２２ａに繋がっている。第２供給路２８ｅは、第２回転軸支持部２４内に形成された第２軸封室２４ａに繋がっている。

排油流路２９は、給油流路２８を通じて第１軸受１８に供給された潤滑油を流出口３０ｅに排出するための流路である。本実施形態では、排油流路２９は、第１回転軸支持部２２の内部空間と、前記膨張室のうちの排出口３６ｂの近傍の部位と、を接続している。具体的に、排油流路２９の下流側の端部は、ケーシング本体３０ａのうち膨張室に形成された開口３６ｃ（図１及び図４を参照）につながっている。この開口３６ｃは、膨張室のうち吸込口３６ａと排出口３６ｂとの間の中間部位、より詳細には、各ロータ本体３３が排出口３６ｂに接する部分よりも当該ロータ本体３３の１歯分だけ第１回転軸支持部２２側にずれた部位に形成されている。このため、給油流路２８を通じて第１軸受１８に供給された潤滑油は、排油流路２９、開口３６ｃ及び排出口３６ｂを経て流出口３０ｅに向かう。

なお、給油流路２８を通じて第２軸受２０に供給された潤滑油は、ケーシング本体３０ａのうち第２回転軸支持部２４の下方に位置する隔壁３０ｇに形成された連通口３０ｈを通じて流出口３０ｅに向かう。

動力回収機１６は、膨張機１４に接続されており、膨張機１４で生成される動力を回収する。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。動力回収機１６は、膨張機１４の一対のスクリュロータ３２のうちの一方に接続された回転軸３８を有している。動力回収機１６は、前記回転軸３８が各スクリュロータ３２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。

導出流路４０は、ケーシング３０のうち吸込口３６ａと排出口３６ｂとの間の中間部位に形成された開口３６ｃから膨張室で膨張している途中の作動媒体を導出するための流路である。導出流路４０は、開口３６ｃと、排出口３６ｂと凝縮器６との間の低圧部位と、を連通させている。低圧部位は、ケーシング３０の排出口３６ｂよりも下流側でかつ凝縮器６の上流側の部位（凝縮器６自体を含む）を指す。本実施形態では、導出流路４０は、排油流路２９から分岐している。具体的に、導出流路４０は、ケーシング３０内に位置する内部流路４２と、ケーシング３０外に位置する外部流路４４と、を有する。

内部流路４２の上流側の端部は、排油流路２９に接続されている。内部流路４２の下流側の端部は、ケーシング本体３０ａのうち貯油部３５を避けた位置につながっている。外部流路４４の上流側の端部は、内部流路４２の下流側の端部につながっている。外部流路４４の下流側の端部は、循環流路４のうち膨張機２と凝縮器６との間の部位に接続されている。すなわち、導出流路４０は、ケーシング３０のうち貯油部３５とは異なる空間を通りながら開口３６ｃと低圧部位とを連通している。

弁部材Ｖ１は、外部流路４４に設けられている。また、本実施形態では、外部流路４４に第１圧力センサ４６が設けられており、循環流路４のうち膨張機２と凝縮器６との間の部位（循環流路４のうち当該循環流路４と外部流路４４の下流側の端部との接続部よりも上流側の部位）に第２圧力センサ４８が設けられている。

制御部５０は、弁部材Ｖ１の開閉を制御する。具体的に、制御部５０は、前記中間部位の圧力Ｐｍ（第１圧力センサ４６の検出値）が前記低圧部位の圧力Ｐ３（第２圧力センサ４８の検出値）よりも低いときに弁部材Ｖ１を開く。本実施形態では、制御部５０は、前記中間部位の圧力Ｐｍが前記低圧部位の圧力Ｐ３よりも低くなったときに弁部材Ｖ１を開く。また、制御部５０は、中間部位の圧力Ｐｍが低圧部位の圧力Ｐ３よりも大きくなったときに弁部材Ｖ１を閉じる。

以上に説明した熱エネルギー回収装置を駆動すると、循環流路４を作動媒体が循環する。このとき作動媒体が蒸発器１０で受けた熱エネルギーは、膨張機１４を介して動力回収機１６で回収される。

この装置の運転中において、中間部位の圧力Ｐｍが低圧部位の圧力Ｐ３よりも低くなることがある。その原因として、凝縮器６に供給される冷却媒体の温度の上昇によって前記低圧部位の圧力が高くなることや、蒸発器１０に供給される加熱媒体の温度の低下によって膨張機１４に流入する作動媒体の圧力が低くなること等が挙げられる。中間部位の圧力Ｐｍが低圧部位の圧力Ｐ３よりも低くなったとき、制御部５０は弁部材Ｖ１を開く。そうすると、作動媒体が膨張室で膨張し切る前（排出口３６ｂから排出される前）の膨張途中の段階で当該作動媒体が開口３６ｃから導出流路４０を通じて低圧部位に導出される。つまり、作動媒体の圧力が、作動媒体が膨張室において当該膨張機１４に設定されている膨張比で膨張したとき（作動媒体が排出口３６ｂから排出される直前）の排出圧力Ｐ２まで低下する前に、当該作動媒体が低圧部位に導出される。このため、中間部位の圧力Ｐｍが低圧部位の圧力Ｐ３よりも低いときに、作動媒体が膨張室で完全に膨張することにより作動媒体の圧力が前記排出圧力Ｐ２になって排出口３６ｂから排出された後に当該作動媒体が低圧部位の圧力Ｐ３に至るまで圧縮されることが抑制される。よって、各スクリュロータ３２に対して当該スクリュロータ３２の回転を妨げるような抵抗が生じることが抑制されるので、動力回収機１６で回収する熱エネルギーの回収効率（本実施形態では発電効率）が上昇する。以上の点について、図４及び図５を参照しながら説明する。

図４は、本実施形態の比較例であり、導出流路４０を有していない熱エネルギー回収装置の作動媒体の圧力の推移を示す図である。図５は、本実施形態の熱エネルギー回収装置の作動媒体の圧力の推移を示す図である。

図４において、破線で示されている圧力の推移線は、膨張室において作動媒体が前記膨張比で膨張したとき（作動媒体が排出口３６ｂから排出される直前）の排出圧力Ｐ２と低圧部位の圧力Ｐ３とが等しい状態、換言すれば、理想的な運転状態の作動媒体の圧力の推移を示す線である。図４において、実線で示されている圧力の推移線は、前記排出圧力Ｐ２が前記低圧部位の圧力Ｐ３よりも低くなったときの運転状態の作動媒体の圧力の推移を示す線である。なお、図４では、吸込口３６ａから吸い込まれる作動媒体の吸込圧力Ｐ１から排出圧力Ｐ２に至る間において、実線と破線とが僅かにずれて示されているが、実際は一致している。実線で示される運転状態では、作動媒体は、排出口３６ｂから排出された後、低圧部位の圧力Ｐ３となるまで圧縮される（各スクリュロータ３２に当該スクリュロータ３２の回転を妨げるような抵抗が生じる）ので、すなわち、負の仕事がなされるので、動力回収機１６での熱エネルギーの回収効率が低下する。

これに対し、図５に示される本実施形態では、中間部位の圧力Ｐｍが低圧部位の圧力Ｐ３よりも小さくなったときに制御部５０が弁部材Ｖ１を開くので、膨張室から開口３６ｃを通じて排出される作動媒体の圧力が低圧部位の圧力Ｐ３と略同じになる。よって、作動媒体が排出口３６ｂから排出された後に当該作動媒体が低圧部位の圧力Ｐ３となるまでの圧縮されること（負の仕事がなされること）が抑制される。よって、熱エネルギーの回収効率が向上する。なお、図５においても、破線で示されている圧力の推移線は、理想的な運転状態の作動媒体の圧力の推移を示す線であり、実線で示されている圧力の推移線は、前記排出圧力Ｐ２が前記低圧部位の圧力Ｐ３よりも低くなったときの運転状態の作動媒体の圧力の推移を示す線である。また、図５では、吸込圧力Ｐ１から中間部位の圧力Ｐｍに至る間において実線と破線とが僅かにずれて示されているが、実際は一致している。

また、本実施形態では、中間部位の圧力Ｐｍが第１圧力センサ４６で検出され、低圧部位の圧力Ｐ３が第２圧力センサ４８で検出される。

よって、容易に中間部位の圧力及び低圧部位の圧力に基づいて弁部材の開閉を制御することができる。

また、第１圧力センサ４６及び弁部材Ｖ１は、導出流路４０の外部流路４４に設けられている。この態様では、第１圧力センサ４６及び弁部材Ｖ１が内部流路４２に設けられる場合に比べ、第１圧力センサ４６及び弁部材Ｖ１の導出流路４０への取り付けが容易になる。

また、導出流路４０は、潤滑油を排出するための排油流路２９から分岐している。このため、ケーシング３０内に流入した潤滑油を排出口３６ｂから排出することと、中間部位の圧力Ｐｍが低圧部位の圧力Ｐ３よりも低いときに開口３６ｃを通じて中間部位から低圧部位に作動媒体を導出することと、を両立することができる。

また、導出流路４０の下流側の端部は、ケーシング３０のうち貯油部３５とは異なる部位を介して低圧部位に接続されている。このため、導出流路４０とケーシング３０との間に隙間が形成されたとしても、この隙間を通じて貯油部３５に貯留されている潤滑油がケーシング３０外に漏出することが抑制される。

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。

導出流路４０は、排油流路２９から分岐する形状に限られない。例えば、排油流路２９内と流出口３０ｅとが連通するように、排油流路２９の下流側の端部が、膨張室の下方に位置するとともに貯油部３５と流出口３０ｅとを仕切る仕切壁３０ｉを貫通した状態で当該仕切壁３０ｉに接続され、導出流路４０内と開口３６ｃとが連通するように、内部流路４２の上流側の端部が中間部位に接続されてもよい。また、導出流路４０内と流出口３０ｅとが連通するように、導出流路４０の下流側の端部が、仕切壁３０ｉを貫通した状態で当該仕切壁３０ｉに接続されてもよい。あるいは、導出流路４０の下流側の端部は、凝縮器６に直接接続されてもよい。

また、中間部位の圧力Ｐｍは、第１圧力センサ４６で検出される例に限られない。具体的に、膨張機１４の膨張比は一定であるので、中間部位の圧力Ｐｍは、吸込圧力Ｐ１から算出することができる。よって、吸込圧力Ｐ１（例えば、循環流路４のうち蒸発器１０と膨張機１４との間の部位の圧力）に基づいて中間部位の圧力Ｐｍを求めてもよい。また、吸込圧力Ｐ１は、循環流路４のうち蒸発器１０と膨張機１４との間の部位を流れる作動媒体の温度と相関があるため、当該作動媒体の温度に基づいて中間部位の圧力Ｐｍを求めてもよい。あるいは、吸込圧力Ｐ１は、蒸発器１０に流入する前の加熱媒体の温度と相関があるので、この加熱媒体の温度から中間部位の圧力Ｐｍを求めてもよい。

また、低圧部位の圧力Ｐ３は、第２圧力センサ４８で検出される例に限られない。具体的に、低圧部位の圧力Ｐ３（第２圧力センサ４８の検出値）は、低圧部位を流れる作動媒体の温度と相関があるため、当該作動媒体の温度に基づいて低圧部位の圧力Ｐ３を求めてもよい。また、低圧部位の圧力Ｐ３は、凝縮器６から流出した後の冷却媒体の温度と相関があるため、この冷却媒体の温度に基づいて低圧部位の圧力Ｐ３を求めてもよい。

また、動力回収機１６での動力回収量（本実施形態では発電量）は、吸込圧力Ｐ１と低圧部位の圧力Ｐ３との差と相関があるため、前記動力回収量と、吸込圧力Ｐ１及び低圧部位の圧力Ｐ３の一方と、に基づいて、吸込圧力Ｐ１及び低圧部位の圧力Ｐ３の他方を求めることができる。よって、前記動力回収量と、吸込圧力Ｐ１及び低圧部位の圧力Ｐ３のいずれか一方と、に基づいて、中間部位の圧力Ｐｍと低圧部位の圧力Ｐ３とを求めてもよい。

また、制御部５０は、所定期間の中間部位の圧力Ｐｍの平均値が前記所定期間の低圧部位の圧力Ｐ３の平均値よりも低くなったときに弁部材Ｖ１を開いてもよい。また、ハンチングを防止するための不感帯が設定されてもよい。つまり、制御部５０は、中間部位の圧力Ｐｍが低圧部位の圧力Ｐ３よりも所定値だけ高い値よりも低くなったときに弁部材Ｖ１を開き、中間部位の圧力Ｐｍが低圧部位の圧力Ｐ３よりも所定値だけ低い値よりも大きくなったときに弁部材Ｖ１を閉じてもよい。

また、開口３６ｃの形状は、図６に示されるように、膨張室内を作動媒体が流れる方向に沿って延びる形状に形成されてもよい。このようにすれば、作動媒体が開口３６ｃを通じて導出流路４０に流出する際の抵抗が小さくなるため、作動媒体の導出流路４０への流出が円滑になる。

４ 循環流路
６ 凝縮器
８ ポンプ
１０ 蒸発器
１４ 膨張機
１６ 動力回収機
２８ 給油流路
２９ 排油流路
３０ ケーシング
３０ｄ 流入口
３０ｅ 流出口
３２ スクリュロータ
３６ａ 吸込口
３６ｂ 排出口
４０ 導出流路
４２ 内部流路
４４ 外部流路
４６ 第１圧力センサ
４８ 第２圧力センサ
５０ 制御部

Claims (6)

1. 作動媒体を吸い込むための吸込口及び前記作動媒体を排出するための排出口を有するケーシングを含み、前記作動媒体を膨張させる膨張機と、
   前記膨張機で生成される動力を回収する動力回収機と、
   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、
   前記膨張機及び前記凝縮器を接続する循環流路と、
   前記ケーシングのうち前記吸込口と前記排出口との間の中間部位に形成された開口を通じて作動媒体を導出する導出流路と、
   前記導出流路に設けられた弁部材と、
   前記弁部材を制御する制御部と、を備え、
   前記導出流路は、前記開口と、前記排出口と前記凝縮器との間の低圧部位と、を連通させ、
   前記制御部は、前記中間部位の圧力が前記低圧部位の圧力よりも低いときに前記弁部材を開く、熱エネルギー回収装置。
2. 請求項１に記載の熱エネルギー回収装置において、
   前記中間部位の圧力を検出する第１圧力センサと、
   前記低圧部位の圧力を検出する第２圧力センサと、をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１圧力センサの検出値が前記第２圧力センサの検出値よりも小さいときに前記弁部材を開く、熱エネルギー回収装置。
3. 請求項２に記載の熱エネルギー回収装置において、
   前記導出流路は、前記ケーシング外に位置する外部流路を有し、
   前記第１圧力センサ及び前記弁部材は、前記外部流路に設けられている、熱エネルギー回収装置。
4. 請求項１ないし３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、前記作動媒体とともに前記ケーシング内に流入した潤滑油を前記開口を通じて前記排出口から排出するための排油流路を有し、
   前記導出流路は、前記排油流路から分岐している、熱エネルギー回収装置。
5. 請求項１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、
   前記開口は、前記作動媒体の流れる方向に沿って延びる形状に形成されている、熱エネルギー回収装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに熱エネルギー回収装置において、
   前記ケーシングは、前記作動媒体とともに前記ケーシング内に流入した潤滑油を貯留する貯油部を有し、
   導出流路は、前記ケーシングのうち前記貯油部とは異なる空間を通りながら前記開口と前記低圧部位とを連通している、熱エネルギー回収装置。

Images