JP2018189075A - Thermal energy recovery system and detection unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal energy recovery system capable of suppressing wrong detection of a sensor that can detect a working medium and generation of corrosion.SOLUTION: A thermal energy recovery system includes: an engine (10); a supercharger (20); an evaporator (31) for evaporating a working medium by exchanging heat between supercharged air and the working medium; an expander (32); a power recovery machine (33); a condenser (34); a pump (35); a circulation flow passage (36); and a detection unit (40) capable of detecting leakage of the working medium in the evaporator (31). The detection unit (40) includes: an extraction flow passage (41) for extracting a part of the supercharged air between the evaporator (31) and the engine (10); a drain trap (44) provided in the extraction flow passage (41); and a sensor (45) provided at a portion upstream of the drain trap (44) in the extraction flow passage (41) and capable of detecting the working medium.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、熱エネルギー回収システムに関する。   The present invention relates to a thermal energy recovery system.

従来、過給機からエンジンへ供給される過給空気の熱を回収する熱エネルギー回収システムが知られている。例えば、特許文献１には、エンジンと、タービン及びコンプレッサーを有する過給機と、過給機からエンジンに供給される過給空気の熱を回収する排熱回収装置と、を備える排熱回収システム（熱エネルギー回収システム）が開示されている。タービンは、エンジンから排出された排ガスによって駆動される。コンプレッサーは、タービンに接続されており、前記過給空気を吐出する。排熱回収装置は、作動媒体を蒸発させる蒸発器と、膨張機と、動力回収機と、凝縮器と、ポンプと、を備えている。蒸発器は、過給機のコンプレッサーとエンジンとを接続する吸気ラインに設けられている。つまり、排熱回収装置では、蒸発器において、エンジンに供給される前の過給空気から作動媒体が熱を受け取り、この熱エネルギーが膨張機を介して動力回収機によって回収される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a thermal energy recovery system that recovers heat of supercharged air supplied from a supercharger to an engine is known. For example, Patent Document 1 discloses an exhaust heat recovery system including an engine, a supercharger having a turbine and a compressor, and an exhaust heat recovery device that recovers heat of supercharged air supplied from the supercharger to the engine. (Thermal energy recovery system) is disclosed. The turbine is driven by exhaust gas discharged from the engine. The compressor is connected to the turbine and discharges the supercharged air. The exhaust heat recovery apparatus includes an evaporator that evaporates the working medium, an expander, a power recovery machine, a condenser, and a pump. The evaporator is provided in the intake line that connects the compressor of the supercharger and the engine. That is, in the exhaust heat recovery device, the working medium receives heat from the supercharged air before being supplied to the engine in the evaporator, and this thermal energy is recovered by the power recovery machine via the expander.

特開２０１５−２００１８２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2015-200182

特許文献１に記載されるような熱エネルギー回収システムでは、蒸発器としていわゆるフィンチューブ形式のものが用いられた場合、蒸発器において作動媒体が伝熱管（チューブ）から漏出すると、その作動媒体がエンジンに流入する。この漏出を検出するために、蒸発器における作動媒体の漏出を検出可能なセンサを設けることが考えられる。しかしながら、蒸発器ではドレンが生じ、このドレンには、作動媒体以外の成分（コンプレッサーに吸い込まれた排ガスに含まれる硫黄成分等）が含まれるため、センサがドレンに接触することにより、センサの誤検知や腐食の発生が懸念される。   In the thermal energy recovery system described in Patent Document 1, when a so-called fin tube type evaporator is used as the evaporator, if the working medium leaks out of the heat transfer tube (tube) in the evaporator, the working medium becomes the engine. Flow into. In order to detect this leakage, it is conceivable to provide a sensor capable of detecting leakage of the working medium in the evaporator. However, drainage occurs in the evaporator, and this drain contains components other than the working medium (such as sulfur components contained in the exhaust gas sucked into the compressor). There is concern about detection and corrosion.

本発明の目的は、作動媒体を検知可能なセンサの誤検知及び腐食の発生を抑制可能な熱エネルギー回収システム及び検知ユニットを提供することである。   An object of the present invention is to provide a thermal energy recovery system and a detection unit capable of suppressing the erroneous detection of a sensor capable of detecting a working medium and the occurrence of corrosion.

前記の目的を達成するため、本発明は、エンジンと、前記エンジンから排出された排ガスにより駆動されるタービン及び前記タービンに接続されており前記エンジンに供給するための過給空気を吐出するコンプレッサーを有する過給機と、前記コンプレッサーから吐出された過給空気と作動媒体とを熱交換させることによって前記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を膨張させる膨張機と、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、前記凝縮器から流出した作動媒体を前記蒸発器へ送るポンプと、前記蒸発器、前記動力回収部、前記凝縮器及び前記ポンプをこの順に接続する循環流路と、前記蒸発器内で前記作動媒体が漏れたことを検知可能な検知ユニットと、を備え、前記検知ユニットは、前記蒸発器と前記エンジンとの間において前記過給空気の一部を抜き出す抜出流路と、前記抜出流路に設けられており、液体の通過を許容しかつ気体の通過を禁止するドレントラップと、前記抜出流路のうち前記ドレントラップよりも上流側の部位に設けられており、前記作動媒体を検知可能なセンサと、を有する、熱エネルギー回収システムを提供する。   To achieve the above object, the present invention provides an engine, a turbine driven by exhaust gas discharged from the engine, and a compressor connected to the turbine and discharging supercharged air to be supplied to the engine. A supercharger, an evaporator that evaporates the working medium by exchanging heat between the supercharged air discharged from the compressor and the working medium, and an expander that expands the working medium flowing out of the evaporator; A power recovery machine connected to the expander; a condenser for condensing the working medium flowing out from the expander; a pump for sending the working medium flowing out from the condenser to the evaporator; the evaporator; A circulation channel that connects the recovery unit, the condenser, and the pump in this order, and a detection unit that can detect leakage of the working medium in the evaporator. And the detection unit is provided in the extraction flow path for extracting a part of the supercharged air between the evaporator and the engine, and is provided in the extraction flow path to prevent passage of liquid. A thermal energy, comprising: a drain trap that permits and prohibits the passage of gas; and a sensor that is provided in a portion of the extraction flow channel upstream of the drain trap and that can detect the working medium. Provide a collection system.

本熱エネルギー回収システムでは、抜出流路のうちドレントラップよりも上流側の部位にセンサが設けられているので、当該センサに作動媒体以外の成分を含む液体（水等）が接触することが抑制される。よって、センサの誤検知や腐食の発生が抑制される。   In the present thermal energy recovery system, a sensor is provided in a portion upstream of the drain trap in the extraction flow path, so that liquid (such as water) containing a component other than the working medium may come into contact with the sensor. It is suppressed. Therefore, erroneous detection of the sensor and occurrence of corrosion are suppressed.

この場合において、前記センサは、前記ドレントラップよりも上方に配置されていることが好ましい。   In this case, it is preferable that the sensor is disposed above the drain trap.

このようにすれば、抜出流路のうちドレントラップとセンサとの間の部位に一定量（濃度）の作動媒体が蓄積したときにセンサによりそのことが検知されるので、誤検知がより確実に抑制される。   In this way, since a sensor detects when a certain amount (concentration) of working medium has accumulated in a portion of the extraction channel between the drain trap and the sensor, false detection is more reliable. To be suppressed.

また、前記抜出流路は、前記ドレントラップが設けられた主流路と、前記主流路から分岐しており、前記センサが設けられた分岐流路と、を有することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said extraction flow path has the main flow path provided with the said drain trap, and the branch flow path branched from the said main flow path and provided with the said sensor.

このようにすれば、分岐流路には水分が除去された過給空気が流入するので、センサの誤検知や腐食の発生がより確実に抑制される。   In this way, since the supercharged air from which moisture has been removed flows into the branch flow path, erroneous detection of the sensor and occurrence of corrosion are more reliably suppressed.

この場合において、前記検知ユニットは、前記主流路と前記分岐流路との接続部に設けられており前記過給空気に含まれる水分を除去するドライヤをさらに有することが好ましい。   In this case, it is preferable that the detection unit further includes a dryer that is provided at a connection portion between the main flow path and the branch flow path and removes moisture contained in the supercharged air.

このようにすれば、センサに作動媒体以外の成分を含む液体（水等）が接触することがより確実に抑制される。   In this way, the liquid (water or the like) containing components other than the working medium is more reliably suppressed from contacting the sensor.

また、前記センサは、水分、前記作動媒体、一酸化炭素、硫化水素及びアンモニアを検知可能な半導体センサと、水分、前記作動媒体、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄及び窒素酸化物を検知可能な赤外線センサと、を含むことが好ましい。   The sensor can detect moisture, the working medium, carbon monoxide, hydrogen sulfide, and ammonia, and can detect moisture, the working medium, carbon monoxide, carbon dioxide, sulfur dioxide, and nitrogen oxides. And an infrared sensor.

この態様では、作動媒体の検知精度が高まる。具体的に、半導体センサ及び赤外線センサはともに水分を検知するものの、この水分はドレントラップにより実質的に除去されているので、半導体センサ及び赤外線センサの双方から検出信号が出力された場合、これらのセンサで検知されたガスは作動媒体であると判断することができる。   In this aspect, the detection accuracy of the working medium is increased. Specifically, although both the semiconductor sensor and the infrared sensor detect moisture, since this moisture is substantially removed by the drain trap, when detection signals are output from both the semiconductor sensor and the infrared sensor, It can be determined that the gas detected by the sensor is a working medium.

ここで、半導体センサ及び赤外線センサは、ともに一酸化炭素を検知する。このため、前記検知ユニットは、前記抜出流路のうち前記水分除去機構と前記センサとの間の部位に設けられており一酸化炭素を除去可能な一酸化炭素除去部をさらに有することが好ましい。   Here, both the semiconductor sensor and the infrared sensor detect carbon monoxide. For this reason, it is preferable that the detection unit further includes a carbon monoxide removal unit that is provided in a portion of the extraction flow channel between the moisture removal mechanism and the sensor and that can remove carbon monoxide. .

このようにすれば、センサによる作動媒体の検知精度が一層高まる。   In this way, the detection accuracy of the working medium by the sensor is further increased.

また、本発明は、エンジンと、前記エンジンから排出された排ガスにより駆動されるタービン及び前記タービンに接続されており前記エンジンに供給するための過給空気を吐出するコンプレッサーを有する過給機と、前記コンプレッサーから吐出された過給空気と作動媒体とを熱交換させることによって前記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を膨張させる膨張機と、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、前記凝縮器から流出した作動媒体を前記蒸発器へ送るポンプと、前記蒸発器、前記動力回収部、前記凝縮器及び前記ポンプをこの順に接続する循環流路と、前記蒸発器内で前記作動媒体が漏れたことを検知可能な検知ユニットと、を備え、前記検知ユニットは、前記蒸発器と前記エンジンとの間において前記過給空気の一部を抜き出す抜出流路と、前記抜出流路に設けられており、前記抜出流路に流入した過給空気に含まれる水分を除去する水分除去機構と、前記抜出流路のうち前記水分除去機構よりも下流側の部位に設けられており、前記作動媒体を検知可能なセンサと、を有する、熱エネルギー回収システムを提供する。   The present invention also includes an engine, a turbocharger that is driven by exhaust gas discharged from the engine, and a turbocharger that is connected to the turbine and discharges supercharged air to be supplied to the engine. An evaporator that evaporates the working medium by exchanging heat between the supercharged air discharged from the compressor and the working medium, an expander that expands the working medium that has flowed out of the evaporator, and the expander. Power recovery machine, a condenser for condensing the working medium flowing out from the expander, a pump for sending the working medium flowing out from the condenser to the evaporator, the evaporator, the power recovery unit, and the condenser And a circulation flow path for connecting the pumps in this order, and a detection unit capable of detecting that the working medium has leaked in the evaporator. The unit is provided in the extraction flow path for extracting a part of the supercharged air between the evaporator and the engine, and the supercharged air that flows into the extraction flow path. A heat removal mechanism that removes water contained in the water, and a sensor that is provided in a portion of the extraction flow path downstream of the water removal mechanism and that can detect the working medium. Provide a collection system.

本熱エネルギー回収システムでは、抜出流路のうち水分除去機構よりも下流側の部位にセンサが設けられているので、当該センサに作動媒体以外の成分を含む液体（水等）が接触することが抑制される。よって、センサの誤検知や腐食の発生が抑制される。   In the present thermal energy recovery system, a sensor is provided in a portion of the extraction flow channel downstream of the moisture removal mechanism, so that a liquid (such as water) containing a component other than the working medium is in contact with the sensor. Is suppressed. Therefore, erroneous detection of the sensor and occurrence of corrosion are suppressed.

具体的に、前記水分除去機構は、前記過給空気に含まれる水分を除去するドライヤを有することが好ましい。   Specifically, it is preferable that the moisture removing mechanism has a dryer that removes moisture contained in the supercharged air.

このようにすれば、ドライヤで有効に水分が除去される。   In this way, moisture is effectively removed by the dryer.

この場合において、前記検知ユニットは、前記ドライヤで除去された水分を排出する排出流路と、前記排出流路に設けられており、液体の通過を許容しかつ気体の通過を禁止するドレントラップと、をさらに有することが好ましい。   In this case, the detection unit includes a discharge flow path that discharges moisture removed by the dryer, and a drain trap that is provided in the discharge flow path and permits the passage of liquid and prohibits the passage of gas. It is preferable to further have.

このようにすれば、ドライヤで除去された水分が排出流路を通じてドライヤから排出されるので、熱エネルギー回収システムの継続運転が可能となる。   In this way, since the water removed by the dryer is discharged from the dryer through the discharge channel, the thermal energy recovery system can be continuously operated.

また、前記センサは、水分、前記作動媒体、一酸化炭素、硫化水素及びアンモニアを検知可能な半導体センサと、水分、前記作動媒体、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄及び窒素酸化物を検知可能な赤外線センサと、を含むことが好ましい。   The sensor can detect moisture, the working medium, carbon monoxide, hydrogen sulfide, and ammonia, and can detect moisture, the working medium, carbon monoxide, carbon dioxide, sulfur dioxide, and nitrogen oxides. And an infrared sensor.

この場合において、前記検知ユニットは、前記抜出流路のうち前記水分除去機構と前記センサとの間の部位に設けられており一酸化炭素を除去可能な一酸化炭素除去部をさらに有することが好ましい。   In this case, the detection unit may further include a carbon monoxide removal unit that is provided in a portion of the extraction channel between the moisture removal mechanism and the sensor and can remove carbon monoxide. preferable.

また、前記熱エネルギー回収システムにおいて、前記抜出流路は、前記当該抜出流路の上流側の端部から前記センサへ向かう前記過給空気の流れを形成するための穴を有することが好ましい。   In the thermal energy recovery system, it is preferable that the extraction flow path has a hole for forming the flow of the supercharged air from the upstream end of the extraction flow path toward the sensor. .

このようにすれば、抜出流路の上流側の端部からセンサへ向かう過給空気の流れが形成されるので、センサによる検知精度が高まる。   In this way, since the flow of supercharged air from the upstream end of the extraction flow path toward the sensor is formed, the detection accuracy of the sensor is increased.

また、前記熱エネルギー回収システムにおいて、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た第１開閉弁と、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た第２開閉弁と、前記センサが前記作動媒体を検知したときに前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を閉じる制御部と、をさらに備えることが好ましい。   In the thermal energy recovery system, a first on-off valve provided in a portion of the circulation flow path between the condenser and the evaporator, and the evaporator and the expander of the circulation flow path. And a controller that closes the first on-off valve and the second on-off valve when the sensor detects the working medium.

このようにすれば、センサにより作動媒体の漏れが検知されたときに、循環流路から蒸発器が切り離されるので、蒸発器からの作動媒体の漏出が抑制される。   In this way, when the leakage of the working medium is detected by the sensor, the evaporator is disconnected from the circulation flow path, so that leakage of the working medium from the evaporator is suppressed.

また、本発明は、過給機からエンジンに供給される過給空気と作動媒体とを熱交換させることによって当該作動媒体を蒸発させる蒸発器内で前記作動媒体が漏れたことを検知可能な検知ユニットであって、前記蒸発器と前記エンジンとの間において前記過給空気の一部を抜き出す抜出流路と、前記抜出流路に設けられており、液体の通過を許容しかつ気体の通過を禁止するドレントラップと、前記抜出流路のうち前記ドレントラップよりも上流側に設けられており、前記作動媒体を検知可能なセンサと、を有する、検知ユニットを提供する。   Further, the present invention provides a detection capable of detecting leakage of the working medium in an evaporator that evaporates the working medium by exchanging heat between the supercharging air supplied from the supercharger to the engine and the working medium. A discharge passage for extracting a part of the supercharged air between the evaporator and the engine; and a passage for allowing liquid to pass through and There is provided a detection unit having a drain trap that prohibits passage and a sensor that is provided upstream of the drain trap in the extraction flow path and that can detect the working medium.

本検知ユニットは、蒸発器とエンジンとの間に連結されることにより、蒸発器で作動媒体が漏れたことを検知でき、しかも、当該検知ユニットでは、抜出流路のうちドレントラップよりも上流側にセンサが設けられているので、当該センサに作動媒体以外の成分を含む液体（水等）が接触することが抑制される。よって、センサの誤検知や腐食の発生が抑制される。   This detection unit is connected between the evaporator and the engine, so that it is possible to detect that the working medium has leaked in the evaporator, and in the detection unit, the detection unit is upstream of the drain trap. Since the sensor is provided on the side, the liquid (water or the like) containing components other than the working medium is prevented from coming into contact with the sensor. Therefore, erroneous detection of the sensor and occurrence of corrosion are suppressed.

また、本発明は、過給機からエンジンに供給される過給空気と作動媒体とを熱交換させることによって当該作動媒体を蒸発させる蒸発器内で前記作動媒体が漏れたことを検知可能な検知ユニットであって、前記蒸発器と前記エンジンとの間において前記過給空気の一部を抜き出す抜出流路と、前記抜出流路に設けられており、前記抜出流路に流入した水分を除去する水分除去機構と、前記抜出流路のうち前記水分除去機構が設けられた部位よりも下流側の部位に設けられており、前記作動媒体を検知可能なセンサと、を有する、検知ユニットを提供する。   Further, the present invention provides a detection capable of detecting leakage of the working medium in an evaporator that evaporates the working medium by exchanging heat between the supercharging air supplied from the supercharger to the engine and the working medium. A unit, which is provided in the extraction flow path for extracting a part of the supercharged air between the evaporator and the engine, and the water that has flowed into the extraction flow path A water removal mechanism that removes water, and a sensor that is provided in a portion of the extraction flow path downstream of the portion where the water removal mechanism is provided and that can detect the working medium. Provide units.

本検知ユニットにおいても、上記と同様の効果が得られる。   In the present detection unit, the same effect as described above can be obtained.

以上のように、本発明によれば、作動媒体を検知可能なセンサの誤検知及び腐食の発生を抑制可能な熱エネルギー回収システム及び検知ユニット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 system and a detection unit capable of suppressing erroneous detection of a sensor capable of detecting a working medium and occurrence of corrosion.

本発明の第１実施形態の熱エネルギー回収システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the composition of the thermal energy recovery system of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態の熱エネルギー回収システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the thermal energy recovery system of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の熱エネルギー回収システムの変形例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the modification of the thermal energy recovery system of 2nd Embodiment of this invention. 第１実施形態の熱エネルギー回収システムの変形例を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the modification of the thermal energy recovery system of a 1st embodiment. 本発明の第３実施形態の熱エネルギー回収システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the thermal energy recovery system of 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態の熱エネルギー回収システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the thermal energy recovery system of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態の熱エネルギー回収システムの変形例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the modification of the thermal energy recovery system of 4th Embodiment of this invention. 水分除去機構の変形例を概略的に示す図である。It is a figure which shows the modification of a water | moisture-content removal mechanism roughly. 検知ユニットの連結位置の変形例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the modification of the connection position of a detection unit.

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１実施形態）
本発明の第１実施形態の熱エネルギー回収システムについて、図１を参照しながら説明する。この熱エネルギー回収システムは、エンジン１０と、過給機２０と、熱エネルギー回収ユニット３０と、検知ユニット４０と、を備えている。 (First embodiment)
A thermal energy recovery system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This thermal energy recovery system includes an engine 10, a supercharger 20, a thermal energy recovery unit 30, and a detection unit 40.

過給機２０は、エンジン１０から排出された排ガスによって駆動されるタービン２１と、タービン２１に接続されておりエンジン１０に供給するための過給空気を吐出するコンプレッサー２２と、を有する。コンプレッサー２２から吐出された過給空気は、コンプレッサー２２とエンジンとを接続する吸気ライン１１を通じてエンジンに供給される。エンジン１０から排出された排ガスは、エンジン１０とタービン２１とを接続する排気ライン１２を通じてタービン２１に供給される。   The supercharger 20 includes a turbine 21 driven by exhaust gas discharged from the engine 10, and a compressor 22 that is connected to the turbine 21 and discharges supercharged air to be supplied to the engine 10. The supercharged air discharged from the compressor 22 is supplied to the engine through the intake line 11 that connects the compressor 22 and the engine. Exhaust gas discharged from the engine 10 is supplied to the turbine 21 through an exhaust line 12 that connects the engine 10 and the turbine 21.

本実施形態では、吸気ライン１１にエアクーラ１５が設けられている。エアクーラ１５は、エンジン１０に供給される過給空気を冷却媒体（海水等）によって冷却する。本実施形態では、エアクーラ１５として、いわゆるフィンチューブ形式のものが用いられている。   In the present embodiment, an air cooler 15 is provided in the intake line 11. The air cooler 15 cools the supercharged air supplied to the engine 10 with a cooling medium (seawater or the like). In the present embodiment, a so-called fin tube type air cooler 15 is used.

熱エネルギー回収ユニット３０は、蒸発器３１と、膨張機３２と、動力回収機３３と、凝縮器３４と、ポンプ３５と、蒸発器３１、膨張機３２、凝縮器３４及びポンプ３５をこの順に接続する循環流路３６と、第１開閉弁Ｖ１と、第２開閉弁Ｖ２と、制御部３８と、を備えている。   The thermal energy recovery unit 30 connects the evaporator 31, the expander 32, the power recovery machine 33, the condenser 34, the pump 35, the evaporator 31, the expander 32, the condenser 34, and the pump 35 in this order. A circulating flow path 36, a first on-off valve V1, a second on-off valve V2, and a control unit 38 are provided.

蒸発器３１は、吸気ライン１１のうちコンプレッサー２２とエアクーラ１５との間の部位に設けられている。蒸発器３１は、コンプレッサー２２から吐出された（エンジン１０に供給される）過給空気と、空気の沸点よりも低い沸点を有しかつ空気の比重よりも大きな比重を有する作動媒体（例えばＲ２４５ｆａ）と、を熱交換させることによって作動媒体を蒸発させる。本実施形態では、蒸発器３１として、いわゆるフィンチューブ形式のものが用いられている。すなわち、蒸発器３１は、作動媒体が流れる伝熱管３１ａと、伝熱管３１ａを収容するケーシング３１ｂと、を有している。この蒸発器３１では、コンプレッサー２２から吐出された過給空気がケーシング３１ｂ内を通過する過程で伝熱管３１ａ内の作動媒体を蒸発させる。   The evaporator 31 is provided in a portion of the intake line 11 between the compressor 22 and the air cooler 15. The evaporator 31 includes supercharged air discharged from the compressor 22 (supplied to the engine 10) and a working medium having a boiling point lower than the boiling point of air and a specific gravity greater than the specific gravity of air (for example, R245fa). The working medium is evaporated by exchanging heat. In the present embodiment, a so-called fin tube type is used as the evaporator 31. That is, the evaporator 31 has a heat transfer tube 31a through which a working medium flows and a casing 31b that houses the heat transfer tube 31a. In the evaporator 31, the working medium in the heat transfer tube 31a is evaporated in the process in which the supercharged air discharged from the compressor 22 passes through the casing 31b.

膨張機３２は、循環流路３６のうち蒸発器３１の下流側の部位に設けられている。膨張機３２は、蒸発器３１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３２として、気相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膨張機が用いられている。   The expander 32 is provided in a portion of the circulation channel 36 on the downstream side of the evaporator 31. The expander 32 expands the gas phase working medium that has flowed out of the evaporator 31. In the present embodiment, a positive displacement screw expander having a rotor that is rotationally driven by the expansion energy of a gas phase working medium is used as the expander 32.

動力回収機３３は、膨張機３２に接続されている。動力回収機３３は、膨張機３２の駆動に伴って回転することにより作動媒体から動力を回収する。本実施形態では、動力回収機３３として発電機が用いられている。なお、動力回収機３３として、圧縮機等が用いられてもよい。   The power recovery machine 33 is connected to the expander 32. The power recovery machine 33 recovers power from the working medium by rotating as the expander 32 is driven. In the present embodiment, a power generator is used as the power recovery machine 33. Note that a compressor or the like may be used as the power recovery machine 33.

凝縮器３４は、循環流路３６のうち膨張機３２の下流側の部位に設けられている。凝縮器３４は、膨張機３２から流出した作動媒体と冷却媒体（海水等）とを熱交換させることによって作動媒体を凝縮させる。   The condenser 34 is provided in a portion of the circulation channel 36 on the downstream side of the expander 32. The condenser 34 condenses the working medium by exchanging heat between the working medium flowing out from the expander 32 and a cooling medium (seawater or the like).

ポンプ３５は、循環流路３６のうち凝縮器３４の下流側の部位（凝縮器３４と蒸発器３１との間の部位）に設けられている。ポンプ３５は、凝縮器３４から流出した液相の作動媒体を蒸発器３１に送る。   The pump 35 is provided in a portion of the circulation channel 36 on the downstream side of the condenser 34 (a portion between the condenser 34 and the evaporator 31). The pump 35 sends the liquid-phase working medium flowing out from the condenser 34 to the evaporator 31.

第１開閉弁Ｖ１は、循環流路３６のうち凝縮器３４と蒸発器３１との間の部位に設けられている。より具体的には、第１開閉弁Ｖ１は、循環流路３６のうち凝縮器３４とポンプ３５との間の部位に設けられている。第２開閉弁Ｖ２は、循環流路３６のうち蒸発器３１と膨張機３２との間の部位に設けられている。各開閉弁Ｖ１，Ｖ２は、開閉可能に構成されている。   The first opening / closing valve V <b> 1 is provided in a portion of the circulation channel 36 between the condenser 34 and the evaporator 31. More specifically, the first opening / closing valve V <b> 1 is provided in a portion of the circulation flow path 36 between the condenser 34 and the pump 35. The second open / close valve V <b> 2 is provided in a portion of the circulation channel 36 between the evaporator 31 and the expander 32. Each on-off valve V1, V2 is configured to be openable and closable.

制御部３８は、第１開閉弁Ｖ１の開閉、第２開閉弁Ｖ２の開閉、及び、ポンプ３５を制御する。制御部３８の制御内容については後述する。   The control unit 38 controls the opening / closing of the first opening / closing valve V 1, the opening / closing of the second opening / closing valve V 2, and the pump 35. The contents of control of the control unit 38 will be described later.

検知ユニット４０は、蒸発器３１内で作動媒体が漏れたことを検知可能なユニットである。検知ユニット４０は、抜出流路４１と、ドレントラップ４４と、センサ４５と、を有する。   The detection unit 40 is a unit that can detect that the working medium has leaked in the evaporator 31. The detection unit 40 includes an extraction channel 41, a drain trap 44, and a sensor 45.

抜出流路４１は、蒸発器３１とエンジン１０との間において過給空気の一部を抜き出す流路である。抜出流路４１の一端には、連結部４２ａが設けられている。この連結部４２ａは、蒸発器３１のケーシング３１ｂの下部に連結されている。抜出流路４１は、その一端（上流側の端部）に連結部４２ａが形成された主流路４２と、主流路４２の中間部から分岐した分岐流路４３と、を有している。主流路４２の下流側の端部は、主流路４２の上流側の端部よりも下方に位置している。分岐流路４３の下流側の端部は、主流路４２の下流側の端部よりも上方に位置している。分岐流路４３の下流側の端部には、主流路４２から分岐流路４３の下流側の端部へ向かう過給空気の流れを形成するための穴４３ｈが設けられている。   The extraction flow path 41 is a flow path for extracting a part of the supercharged air between the evaporator 31 and the engine 10. A connecting portion 42 a is provided at one end of the extraction channel 41. The connecting portion 42 a is connected to the lower part of the casing 31 b of the evaporator 31. The extraction flow channel 41 has a main flow channel 42 in which a connecting portion 42 a is formed at one end (upstream end portion), and a branch flow channel 43 branched from an intermediate portion of the main flow channel 42. The end portion on the downstream side of the main flow path 42 is located below the end portion on the upstream side of the main flow path 42. The downstream end of the branch channel 43 is located above the downstream end of the main channel 42. A hole 43 h for forming a flow of supercharged air from the main channel 42 toward the downstream end of the branch channel 43 is provided at the downstream end of the branch channel 43.

ドレントラップ４４は、抜出流路４１に設けられている。具体的には、ドレントラップ４４は、主流路４２のうち当該主流路４２と分岐流路４３との接続部よりも下流側の部位に設けられている。ドレントラップ４４は、液体の通過を許容しかつ気体の通過を禁止する。   The drain trap 44 is provided in the extraction channel 41. Specifically, the drain trap 44 is provided in a portion of the main channel 42 that is downstream of the connection portion between the main channel 42 and the branch channel 43. The drain trap 44 allows passage of liquid and prohibits passage of gas.

センサ４５は、作動媒体を検知可能である。このセンサ４５は、抜出流路４１のうちドレントラップ４４よりも上流側に設けられている。具体的に、センサ４５は、分岐流路４３の下流側の端部に設けられている。センサ４５は、ドレントラップ４４よりも上方に設けられている。センサ４５は、作動媒体の濃度に応じた検出値を出力する。   The sensor 45 can detect the working medium. The sensor 45 is provided upstream of the drain trap 44 in the extraction channel 41. Specifically, the sensor 45 is provided at the downstream end of the branch flow path 43. The sensor 45 is provided above the drain trap 44. The sensor 45 outputs a detection value corresponding to the concentration of the working medium.

ここで、制御部３８について説明する。制御部３８は、センサ４５が作動媒体を検知したときに第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２を閉じる。より詳細には、制御部３８は、センサ４５の検出値が閾値以上となったとき（蒸発器３１の伝熱管３１ａから漏出した作動媒体の濃度が基準値以上になったとき）に第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２を閉じる。制御部３８は、各開閉弁Ｖ１，Ｖ２を閉じるとともにポンプ３５を停止してもよい。   Here, the control unit 38 will be described. The controller 38 closes the first on-off valve V1 and the second on-off valve V2 when the sensor 45 detects the working medium. More specifically, the control unit 38 opens and closes the first opening / closing when the detection value of the sensor 45 is equal to or greater than the threshold value (when the concentration of the working medium leaked from the heat transfer tube 31a of the evaporator 31 is equal to or greater than the reference value). The valve V1 and the second on-off valve V2 are closed. The control unit 38 may close the on-off valves V1 and V2 and stop the pump 35.

以上に説明したように、本実施形態の熱エネルギー回収システムでは、抜出流路４１のうちドレントラップ４４よりも上流側の部位にセンサ４５が設けられているので、当該センサ４５に作動媒体以外の成分を含む液体（水等）が接触することが抑制される。よって、センサ４５の誤検知や腐食の発生が抑制される。   As described above, in the thermal energy recovery system of the present embodiment, since the sensor 45 is provided in the upstream side of the drain trap 44 in the extraction flow path 41, the sensor 45 is not a working medium. It is suppressed that the liquid (water etc.) containing these components contacts. Therefore, erroneous detection of sensor 45 and occurrence of corrosion are suppressed.

また、センサ４５は、ドレントラップ４４よりも上方に配置されているので、抜出流路４１のうちドレントラップ４４とセンサ４５との間の部位に一定量（濃度）の作動媒体が蓄積したときにセンサ４５によりそのことが検知される。よって、誤検知がより確実に抑制される。   In addition, since the sensor 45 is disposed above the drain trap 44, when a certain amount (concentration) of working medium accumulates in a portion of the extraction channel 41 between the drain trap 44 and the sensor 45. That is detected by the sensor 45. Therefore, erroneous detection is more reliably suppressed.

また、分岐流路４３が穴４３ｈを有するので、主流路４２からセンサ４５へ向かう過給空気の流れが形成される。よって、センサ４５による検知精度が高まる。   Moreover, since the branch flow path 43 has the hole 43h, a flow of supercharged air from the main flow path 42 toward the sensor 45 is formed. Therefore, the detection accuracy by the sensor 45 is increased.

また、制御部３８は、センサ４５の検出値が閾値以上となったときに第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２を閉じるので、つまり、循環流路３６から蒸発器３１が切り離されるので、蒸発器３１からの作動媒体の漏出が抑制される。   Moreover, since the control part 38 closes the 1st on-off valve V1 and the 2nd on-off valve V2 when the detection value of the sensor 45 becomes more than a threshold value, that is, since the evaporator 31 is cut off from the circulation flow path 36, Leakage of the working medium from the evaporator 31 is suppressed.

（第２実施形態）
次に、図２を参照しながら、本発明の第２実施形態の熱エネルギー回収システムについて説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第１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)
Next, a thermal energy recovery system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, only 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、検知ユニット４０の構成が第１実施形態のそれと異なる。具体的に、本実施形態の検知ユニット４０は、抜出流路４１と、センサ４５と、水分除去機構４６と、を有している。本実施形態では、水分除去機構４６として、ドライヤ（以下、「ドライヤ４６」と表記する。）が採用されている。   In the present embodiment, the configuration of the detection unit 40 is different from that of the first embodiment. Specifically, the detection unit 40 of the present embodiment includes an extraction channel 41, a sensor 45, and a moisture removal mechanism 46. In the present embodiment, a dryer (hereinafter referred to as “dryer 46”) is employed as the moisture removing mechanism 46.

抜出流路４１は、吸気ライン１１のうち蒸発器３１とエアクーラ１５との間の部位に連結されている。   The extraction flow path 41 is connected to a portion of the intake line 11 between the evaporator 31 and the air cooler 15.

ドライヤ４６は、抜出流路４１に設けられている。ドライヤ４６は、抜出流路４１を流れる過給空気に含まれる水分を除去する。ドライヤ４６としては、いわゆるエアドライヤ、メンブレンドライヤ、吸着式ドライヤ等が挙げられる。エアドライヤは、過給空気を冷却することによって生じた水分を除去した後、過給空気を常温程度に戻す装置である。メンブレンドライヤは、高分子からなる中空糸膜を有する装置である。中空糸膜は、当該中空糸膜内に流入した過給空気に含まれる水分を当該中空糸膜外へ透過させるとともに、過給空気の通過を許容する。吸着式ドライヤは、シリカゲル等の多孔質媒体中に過給空気を通すことにより、過給空気に含まれる水分を除去する装置である。   The dryer 46 is provided in the extraction channel 41. The dryer 46 removes moisture contained in the supercharged air flowing through the extraction flow path 41. Examples of the dryer 46 include so-called air dryers, membrane dryers, adsorption dryers, and the like. The air dryer is a device that returns the supercharged air to room temperature after removing moisture generated by cooling the supercharged air. A membrane dryer is an apparatus having a hollow fiber membrane made of a polymer. The hollow fiber membrane allows moisture contained in the supercharged air flowing into the hollow fiber membrane to pass out of the hollow fiber membrane and allows the supercharged air to pass through. An adsorption dryer is a device that removes moisture contained in supercharged air by passing the supercharged air through a porous medium such as silica gel.

センサ４５は、抜出流路４１のうちドライヤ４６よりも下流側の部位に設けられている。   The sensor 45 is provided in a portion of the extraction channel 41 on the downstream side of the dryer 46.

以上のように、本実施形態の熱エネルギー回収システムでは、抜出流路４１のうちドライヤ４６よりも下流側の部位にセンサ４５が設けられているので、当該センサ４５に作動媒体以外の成分を含む液体（水等）が接触することが抑制される。よって、本実施形態においても、センサ４５の誤検知や腐食の発生が抑制される。   As described above, in the thermal energy recovery system of the present embodiment, the sensor 45 is provided in a portion of the extraction flow path 41 downstream of the dryer 46, and therefore components other than the working medium are added to the sensor 45. It is suppressed that the liquid (water etc.) to contain contacts. Therefore, also in the present embodiment, erroneous detection of the sensor 45 and occurrence of corrosion are suppressed.

また、検知ユニット４０は、図３に示されるように、ドライヤ４６で除去された水分を排出する排出流路４７と、排出流路４７に設けられたドレントラップ４８と、をさらに有していてもよい。   Further, as shown in FIG. 3, the detection unit 40 further includes a discharge channel 47 for discharging moisture removed by the dryer 46, and a drain trap 48 provided in the discharge channel 47. Also good.

この態様では、ドライヤ４６で除去された水分が排出流路４７を通じてドライヤ４６から排出されるので、熱エネルギー回収システムの継続運転が可能となる。   In this aspect, since the water removed by the dryer 46 is discharged from the dryer 46 through the discharge channel 47, the thermal energy recovery system can be continuously operated.

（第３実施形態）
次に、図５を参照しながら、本発明の第３実施形態の熱エネルギー回収システムについて説明する。なお、第３実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第１実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。 (Third embodiment)
Next, a thermal energy recovery system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, only 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、センサ４５は、半導体センサ４５ａと、赤外線センサ４５ｂと、を含んでいる。半導体センサ４５ａ及び赤外線センサ４５ｂは、分岐流路４３のうち穴４３ｈよりも上流側の部位に設けられている。半導体センサ４５ａは、金属酸化物半導体がガスと接触したときに生じる抵抗値の変化をガスの濃度として検知する。この半導体センサ４５ａは、作動媒体に加え、水分、一酸化炭素、硫化水素及びアンモニアを検知する。赤外線センサ４５ｂは、発光部（光源）から受光部に向けて照射された赤外線が発光部及び受光部間に存在するガスによって吸収される量に基づいてガスの濃度を検知する。この赤外線センサ４５ｂは、作動媒体に加え、水分、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄及び窒素酸化物を検知する。   In the present embodiment, the sensor 45 includes a semiconductor sensor 45a and an infrared sensor 45b. The semiconductor sensor 45a and the infrared sensor 45b are provided in a part of the branch flow path 43 on the upstream side of the hole 43h. The semiconductor sensor 45a detects a change in resistance value that occurs when the metal oxide semiconductor comes into contact with the gas as the gas concentration. The semiconductor sensor 45a detects moisture, carbon monoxide, hydrogen sulfide and ammonia in addition to the working medium. The infrared sensor 45b detects the concentration of gas based on the amount of infrared light irradiated from the light emitting unit (light source) toward the light receiving unit absorbed by the gas existing between the light emitting unit and the light receiving unit. The infrared sensor 45b detects moisture, carbon monoxide, carbon dioxide, sulfur dioxide, and nitrogen oxides in addition to the working medium.

半導体センサ４５ａ及び赤外線センサ４５ｂは、ともに水分を検知するものの、本実施形態では、ドレントラップ４４により水分は実質的に除去されているので、半導体センサ４５ａ及び赤外線センサ４５ｂの双方から検出信号が出力された場合、これらのセンサ４５ａ，４５ｂで検知されたガスは作動媒体であると判断することができる。よって、本実施形態では、作動媒体の検知精度が高まる。なお、半導体センサ４５ａ及び赤外線センサ４５ｂは、ともに一酸化炭素を検知するものの、過給空気中の一酸化炭素の濃度は非常に低いため、誤検知のおそれは無視可能である。   Although both the semiconductor sensor 45a and the infrared sensor 45b detect moisture, in this embodiment, since moisture is substantially removed by the drain trap 44, detection signals are output from both the semiconductor sensor 45a and the infrared sensor 45b. In this case, the gas detected by these sensors 45a and 45b can be determined as the working medium. Therefore, in this embodiment, the detection accuracy of a working medium increases. Although both the semiconductor sensor 45a and the infrared sensor 45b detect carbon monoxide, since the concentration of carbon monoxide in the supercharged air is very low, the possibility of erroneous detection can be ignored.

このため、本実施形態では、制御部３８は、半導体センサ４５ａ及び赤外線センサ４５ｂの双方から検出信号を受信したときに、第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２を閉じる。   For this reason, in this embodiment, the control part 38 closes the 1st on-off valve V1 and the 2nd on-off valve V2, when a detection signal is received from both the semiconductor sensor 45a and the infrared sensor 45b.

（第４実施形態）
次に、図６を参照しながら、本発明の第４実施形態の熱エネルギー回収システムについて説明する。なお、第４実施形態では、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第１実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。 (Fourth embodiment)
Next, a thermal energy recovery system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, only parts different from the second embodiment will be described, and descriptions of the same structure, operation, and effect as those of the first embodiment will be omitted.

本実施形態においても、センサ４５は、半導体センサ４５ａと、赤外線センサ４５ｂと、を含んでいる。半導体センサ４５ａ及び赤外線センサ４５ｂは、分岐流路４３のうち穴４３ｈよりも上流側の部位に設けられている。このため、本実施形態では、第２実施形態に比べて作動媒体の検知精度が高まる。   Also in this embodiment, the sensor 45 includes a semiconductor sensor 45a and an infrared sensor 45b. The semiconductor sensor 45a and the infrared sensor 45b are provided in a part of the branch flow path 43 on the upstream side of the hole 43h. For this reason, in this embodiment, the detection accuracy of a working medium increases compared with 2nd Embodiment.

なお、本実施形態においても、第３実施形態と同様に、制御部３８は、半導体センサ４５ａ及び赤外線センサ４５ｂの双方から検出信号を受信したときに、第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２を閉じる。   Also in the present embodiment, as in the third embodiment, when the control unit 38 receives detection signals from both the semiconductor sensor 45a and the infrared sensor 45b, the first on-off valve V1 and the second on-off valve V2. Close.

また、図７に示されるように、検知ユニット４０は、抜出流路４１のうちドライヤ４６とセンサ４５との間の部位に設けられており一酸化炭素を除去可能な一酸化炭素除去部４９をさらに有していてもよい。この態様では、センサ４５による作動媒体の検知精度が一層高まる。なお、一酸化炭素除去部４９は、第３実施形態において、分岐流路４３のうち各センサ４５ａ，４５ｂよりも上流側の部位に設けられてもよい。一酸化炭素除去部４９には、ドレン水が含まれている場合にそれを回収する目的でドレントラップが取り付けられてもよい。   Further, as shown in FIG. 7, the detection unit 40 is provided in a portion between the dryer 46 and the sensor 45 in the extraction flow path 41, and a carbon monoxide removal unit 49 capable of removing carbon monoxide. May further be included. In this aspect, the detection accuracy of the working medium by the sensor 45 is further increased. In addition, the carbon monoxide removal part 49 may be provided in the site | part upstream from each sensor 45a, 45b among the branch flow paths 43 in 3rd Embodiment. A drain trap may be attached to the carbon monoxide removing unit 49 for the purpose of collecting drain water when it is contained.

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、第１実施形態において、図４に示されるように、主流路４２と分岐流路４３との接続部にドライヤ４６が設けられてもよい。   For example, in the first embodiment, as illustrated in FIG. 4, a dryer 46 may be provided at a connection portion between the main flow path 42 and the branch flow path 43.

また、第４実施形態において、図８に示されるように、水分除去機構４６は、抜出流路４１から下方に向かって延びるように分岐しており抜出流路４１から下向きに水分（液体）を排出可能な液抜流路であってもよい。このことは、図２及び図３に示される形態についても同様である。   Further, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, the moisture removing mechanism 46 is branched so as to extend downward from the extraction channel 41, and moisture (liquid) is downwardly drawn from the extraction channel 41. ) Can be discharged. This is the same also about the form shown by FIG.2 and FIG.3.

また、図９に示されるように、抜出流路４１の上流側の端部は、吸気ライン１１のうちエアクーラ１５とエンジン１０との間の部位に連結されてもよい。あるいは、抜出流路４１の上流側の端部は、エアクーラ１５のケーシングの下部や、吸気ライン１１のうち蒸発器３１とエアクーラ１５との間の部位に連結されてもよい。   As shown in FIG. 9, the upstream end of the extraction flow path 41 may be connected to a portion of the intake line 11 between the air cooler 15 and the engine 10. Alternatively, the upstream end of the extraction channel 41 may be connected to a lower part of the casing of the air cooler 15 or a portion of the intake line 11 between the evaporator 31 and the air cooler 15.

また、第１開閉弁Ｖ１は、循環流路３６のうちポンプ３５と蒸発器３１との間の部位に設けられてもよい。   Further, the first opening / closing valve V <b> 1 may be provided in a portion of the circulation channel 36 between the pump 35 and the evaporator 31.

１０ エンジン
２０ 過給機
２１ タービン
２２ コンプレッサー
３０ 熱エネルギー回収ユニット
３１ 蒸発器
３１ａ 伝熱管
３１ｂ ケーシング
３２ 膨張機
３３ 動力回収機
３４ 凝縮器
３５ ポンプ
３６ 循環流路
３８ 制御部
４０ 検知ユニット
４１ 抜出流路
４２ 主流路
４２ａ 連結部
４３ 分岐流路
４３ｈ 穴
４４ ドレントラップ
４５ センサ
４５ａ 半導体センサ
４５ｂ 赤外線センサ
４６ 水分除去機構（ドライヤ、液抜流路）
４７ 排出流路
４８ ドレントラップ
４９ 一酸化炭素除去部
Ｖ１ 第１開閉弁
Ｖ２ 第２開閉弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 20 Supercharger 21 Turbine 22 Compressor 30 Thermal energy recovery unit 31 Evaporator 31a Heat transfer pipe 31b Casing 32 Expander 33 Power recovery machine 34 Condenser 35 Pump 36 Circulation flow path 38 Control part 40 Detection unit 41 Extraction flow path 42 Main channel 42a Connecting part 43 Branch channel 43h Hole 44 Drain trap 45 Sensor 45a Semiconductor sensor 45b Infrared sensor 46 Moisture removal mechanism (dryer, drainage channel)
47 Discharge flow path 48 Drain trap 49 Carbon monoxide removal part V1 1st on-off valve V2 2nd on-off valve

Claims (15)

エンジンと、
前記エンジンから排出された排ガスにより駆動されるタービン及び前記タービンに接続されており前記エンジンに供給するための過給空気を吐出するコンプレッサーを有する過給機と、
前記コンプレッサーから吐出された過給空気と作動媒体とを熱交換させることによって前記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を膨張させる膨張機と、
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、
前記凝縮器から流出した作動媒体を前記蒸発器へ送るポンプと、
前記蒸発器、前記動力回収部、前記凝縮器及び前記ポンプをこの順に接続する循環流路と、
前記蒸発器内で前記作動媒体が漏れたことを検知可能な検知ユニットと、を備え、
前記検知ユニットは、
前記蒸発器と前記エンジンとの間において前記過給空気の一部を抜き出す抜出流路と、
前記抜出流路に設けられており、液体の通過を許容しかつ気体の通過を禁止するドレントラップと、
前記抜出流路のうち前記ドレントラップよりも上流側の部位に設けられており、前記作動媒体を検知可能なセンサと、を有する、熱エネルギー回収システム。 Engine,
A turbocharger having a turbine driven by exhaust gas discharged from the engine and a compressor connected to the turbine and discharging supercharged air to be supplied to the engine;
An evaporator for evaporating the working medium by exchanging heat between the supercharged air discharged from the compressor and the working medium;
An expander that expands the working medium flowing out of the evaporator;
A power recovery machine connected to the expander;
A condenser for condensing the working medium flowing out of the expander;
A pump for sending the working medium flowing out of the condenser to the evaporator;
A circulation passage for connecting the evaporator, the power recovery unit, the condenser and the pump in this order;
A detection unit capable of detecting the leakage of the working medium in the evaporator,
The detection unit is
An extraction flow path for extracting a part of the supercharged air between the evaporator and the engine;
A drain trap that is provided in the extraction flow path and permits passage of liquid and prohibits passage of gas;
A thermal energy recovery system comprising: a sensor provided in a portion of the extraction flow channel upstream of the drain trap and capable of detecting the working medium. 請求項１に記載の熱エネルギー回収システムにおいて、
前記センサは、前記ドレントラップよりも上方に配置されている、熱エネルギー回収システム。 The thermal energy recovery system according to claim 1,
The said sensor is a thermal energy recovery system arrange | positioned above the said drain trap. 請求項１又は２に記載の熱エネルギー回収システムにおいて、
前記抜出流路は、
前記ドレントラップが設けられた主流路と、
前記主流路から分岐しており、前記センサが設けられた分岐流路と、を有する、熱エネルギー回収システム。 In the thermal energy recovery system according to claim 1 or 2,
The extraction flow path is
A main flow path provided with the drain trap;
A thermal energy recovery system, comprising: a branch channel branched from the main channel and provided with the sensor. 請求項３に記載の熱エネルギー回収システムにおいて、
前記検知ユニットは、前記主流路と前記分岐流路との接続部に設けられており前記過給空気に含まれる水分を除去するドライヤをさらに有する、熱エネルギー回収システム。 The thermal energy recovery system according to claim 3,
The said detection unit is a thermal energy recovery system further provided with the dryer which is provided in the connection part of the said main flow path and the said branch flow path, and removes the water | moisture content contained in the said supercharged air. 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システムにおいて、
前記センサは、
水分、前記作動媒体、一酸化炭素、硫化水素及びアンモニアを検知可能な半導体センサと、
水分、前記作動媒体、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄及び窒素酸化物を検知可能な赤外線センサと、を含む、熱エネルギー回収システム。 The thermal energy recovery system according to any one of claims 1 to 4,
The sensor is
A semiconductor sensor capable of detecting moisture, the working medium, carbon monoxide, hydrogen sulfide and ammonia;
An infrared sensor capable of detecting moisture, the working medium, carbon monoxide, carbon dioxide, sulfur dioxide, and nitrogen oxide, and a thermal energy recovery system. 請求項５に記載の熱エネルギー回収システムにおいて、
前記検知ユニットは、前記抜出流路のうち前記水分除去機構と前記センサとの間の部位に設けられており一酸化炭素を除去可能な一酸化炭素除去部をさらに有する、熱エネルギー回収システム。 The thermal energy recovery system according to claim 5,
The said detection unit is a thermal energy recovery system further provided with the carbon monoxide removal part which is provided in the site | part between the said water removal mechanism and the said sensors among the said extraction flow paths, and can remove carbon monoxide. エンジンと、
前記エンジンから排出された排ガスにより駆動されるタービン及び前記タービンに接続されており前記エンジンに供給するための過給空気を吐出するコンプレッサーを有する過給機と、
前記コンプレッサーから吐出された過給空気と作動媒体とを熱交換させることによって前記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を膨張させる膨張機と、
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、
前記凝縮器から流出した作動媒体を前記蒸発器へ送るポンプと、
前記蒸発器、前記動力回収部、前記凝縮器及び前記ポンプをこの順に接続する循環流路と、
前記蒸発器内で前記作動媒体が漏れたことを検知可能な検知ユニットと、を備え、
前記検知ユニットは、
前記蒸発器と前記エンジンとの間において前記過給空気の一部を抜き出す抜出流路と、
前記抜出流路に設けられており、前記抜出流路に流入した過給空気に含まれる水分を除去する水分除去機構と、
前記抜出流路のうち前記水分除去機構よりも下流側の部位に設けられており、前記作動媒体を検知可能なセンサと、を有する、熱エネルギー回収システム。 Engine,
A turbocharger having a turbine driven by exhaust gas discharged from the engine and a compressor connected to the turbine and discharging supercharged air to be supplied to the engine;
An evaporator for evaporating the working medium by exchanging heat between the supercharged air discharged from the compressor and the working medium;
An expander that expands the working medium flowing out of the evaporator;
A power recovery machine connected to the expander;
A condenser for condensing the working medium flowing out of the expander;
A pump for sending the working medium flowing out of the condenser to the evaporator;
A circulation passage for connecting the evaporator, the power recovery unit, the condenser and the pump in this order;
A detection unit capable of detecting the leakage of the working medium in the evaporator,
The detection unit is
An extraction flow path for extracting a part of the supercharged air between the evaporator and the engine;
A water removal mechanism that is provided in the extraction flow path and removes water contained in the supercharged air that has flowed into the extraction flow path;
A thermal energy recovery system comprising: a sensor that is provided in a downstream side of the moisture removal mechanism in the extraction flow path and that can detect the working medium. 請求項７に記載の熱エネルギー回収システムにおいて、
前記水分除去機構は、前記過給空気に含まれる水分を除去するドライヤを有する、熱エネルギー回収システム。 The thermal energy recovery system according to claim 7,
The moisture removal mechanism has a dryer that removes moisture contained in the supercharged air. 請求項８に記載の熱エネルギー回収システムにおいて、
前記検知ユニットは、
前記ドライヤで除去された水分を排出する排出流路と、
前記排出流路に設けられており、液体の通過を許容しかつ気体の通過を禁止するドレントラップと、をさらに有する、熱エネルギー回収システム。 The thermal energy recovery system according to claim 8,
The detection unit is
A discharge flow path for discharging moisture removed by the dryer;
A thermal energy recovery system, further comprising: a drain trap that is provided in the discharge flow path and permits passage of liquid and prohibits passage of gas. 請求項７ないし９のいずれかに記載の熱エネルギー回収システムにおいて、
前記センサは、
水分、前記作動媒体、一酸化炭素、硫化水素及びアンモニアを検知可能な半導体センサと、
水分、前記作動媒体、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄及び窒素酸化物を検知可能な赤外線センサと、を含む、熱エネルギー回収システム。 The thermal energy recovery system according to any one of claims 7 to 9,
The sensor is
A semiconductor sensor capable of detecting moisture, the working medium, carbon monoxide, hydrogen sulfide and ammonia;
An infrared sensor capable of detecting moisture, the working medium, carbon monoxide, carbon dioxide, sulfur dioxide, and nitrogen oxide, and a thermal energy recovery system. 請求項１０に記載の熱エネルギー回収システムにおいて、
前記検知ユニットは、前記抜出流路のうち前記水分除去機構と前記センサとの間の部位に設けられており一酸化炭素を除去可能な一酸化炭素除去部をさらに有する、熱エネルギー回収システム。 The thermal energy recovery system according to claim 10,
The said detection unit is a thermal energy recovery system further provided with the carbon monoxide removal part which is provided in the site | part between the said water removal mechanism and the said sensors among the said extraction flow paths, and can remove carbon monoxide. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の熱エネルギー回収システムにおいて、
前記抜出流路は、前記当該抜出流路の上流側の端部から前記センサへ向かう前記過給空気の流れを形成するための穴を有する、熱エネルギー回収システム。 The thermal energy recovery system according to any one of claims 1 to 11,
The extraction flow path has a hole for forming a flow of the supercharged air from the upstream end of the extraction flow path toward the sensor. 請求項１ないし１２のいずれかに記載の熱エネルギー回収システムにおいて、
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た第１開閉弁と、
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た第２開閉弁と、
前記センサが前記作動媒体を検知したときに前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を閉じる制御部と、をさらに備える、熱エネルギー回収システム。 The thermal energy recovery system according to any one of claims 1 to 12,
A first on-off valve provided in a portion of the circulation channel between the condenser and the evaporator;
A second on-off valve provided in a portion of the circulation channel between the evaporator and the expander;
A thermal energy recovery system further comprising: a control unit that closes the first on-off valve and the second on-off valve when the sensor detects the working medium. 過給機からエンジンに供給される過給空気と作動媒体とを熱交換させることによって当該作動媒体を蒸発させる蒸発器内で前記作動媒体が漏れたことを検知可能な検知ユニットであって、
前記蒸発器と前記エンジンとの間において前記過給空気の一部を抜き出す抜出流路と、
前記抜出流路に設けられており、液体の通過を許容しかつ気体の通過を禁止するドレントラップと、
前記抜出流路のうち前記ドレントラップよりも上流側に設けられており、前記作動媒体を検知可能なセンサと、を有する、検知ユニット。 A detection unit capable of detecting leakage of the working medium in an evaporator that evaporates the working medium by exchanging heat between the supercharged air supplied from the supercharger to the engine and the working medium,
An extraction flow path for extracting a part of the supercharged air between the evaporator and the engine;
A drain trap that is provided in the extraction flow path and permits passage of liquid and prohibits passage of gas;
A detection unit comprising: a sensor provided upstream of the drain trap in the extraction flow path and capable of detecting the working medium. 過給機からエンジンに供給される過給空気と作動媒体とを熱交換させることによって当該作動媒体を蒸発させる蒸発器内で前記作動媒体が漏れたことを検知可能な検知ユニットであって、
前記蒸発器と前記エンジンとの間において前記過給空気の一部を抜き出す抜出流路と、
前記抜出流路に設けられており、前記抜出流路に流入した水分を除去する水分除去機構と、
前記抜出流路のうち前記水分除去機構が設けられた部位よりも下流側の部位に設けられており、前記作動媒体を検知可能なセンサと、を有する、検知ユニット。 A detection unit capable of detecting leakage of the working medium in an evaporator that evaporates the working medium by exchanging heat between the supercharged air supplied from the supercharger to the engine and the working medium,
An extraction flow path for extracting a part of the supercharged air between the evaporator and the engine;
A water removal mechanism that is provided in the extraction flow path and removes the water flowing into the extraction flow path;
A detection unit, comprising: a sensor that is provided in a portion of the extraction flow path downstream of the portion where the moisture removing mechanism is provided and that can detect the working medium.
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