JP2020186691A - Heat recovery device and method for collecting working medium of heat recovery device - Google Patents

Heat recovery device and method for collecting working medium of heat recovery device Download PDF

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Abstract

To provide a technique for reducing labor after a heat recovery device is stopped.SOLUTION: A heat recovery device 100 includes: a circulation flow passage configured to return a working medium sent out by a medium pump 111 to the medium pump 111 after causing the working medium to pass through an evaporator 112, an expander 113, a condenser 114 and a receiver 115 in this order; a cooling pump 117 supplying cooling fluid for condensing the working medium by exchanging heat with the working medium to the condenser 114; an upstream valve 122 opening/closing the circulation flow passage between the receiver 115 and the condenser 114; a downstream valve 121 opening/closing the circulation flow passage between the receiver 115 and the medium pump 111; and a stop control section 123 controlling a stop operation of the heat recovery device 100. The stop control section 123 stops the medium pump 111, closes the downstream valve 121, and when a preset condition is satisfied after the downstream valve 121 is closed, closes the upstream valve 122.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、作動媒体を用いて、熱源の熱を回収する熱回収装置及び作動媒体の収集方法に関する。 The present invention relates to a heat recovery device that recovers heat from a heat source using a working medium and a method for collecting the working medium.

作動媒体を用いて、熱源の熱を回収する熱回収装置は既知である(特許文献1を参照)。熱回収装置は、作動媒体を吐出する媒体ポンプと、媒体ポンプの吐出口及び吸込口に接続された循環流路と、循環流路に配置された蒸発器、膨張機、凝縮器及びレシーバとを有している。媒体ポンプから送り出された作動媒体は、蒸発器、膨張機、凝縮器及びレシーバを順次通過し、媒体ポンプに戻る。作動媒体は、蒸発器での熱源との熱交換の下で気化する。気化した作動媒体は、膨張機内で膨張し、所定の仕事を行う。膨張機での仕事を終えた作動媒体は、凝縮器によって凝縮され、凝縮した作動媒体は、レシーバに流入する。レシーバに溜められた作動媒体は、媒体ポンプによって、蒸発器へ再度送り出される。 A heat recovery device that recovers heat from a heat source using a working medium is known (see Patent Document 1). The heat recovery device includes a medium pump that discharges the working medium, a circulation flow path connected to the discharge port and the suction port of the medium pump, and an evaporator, an expander, a condenser, and a receiver arranged in the circulation flow path. Have. The working medium delivered from the medium pump sequentially passes through the evaporator, the expander, the condenser and the receiver, and returns to the medium pump. The working medium vaporizes under heat exchange with a heat source in the evaporator. The vaporized working medium expands in the expander and performs a predetermined job. The working medium that has finished its work in the inflator is condensed by the condenser, and the condensed working medium flows into the receiver. The working medium stored in the receiver is pumped back to the evaporator by the medium pump.

熱回収装置が停止したとき、熱回収装置からの作動媒体の漏出を抑制するために、作動媒体は、所定の場所に集められ、管理される必要がある。特許文献1は、停止下にある熱回収装置に回収ボンベを取り付け、熱回収装置中の作動媒体を回収ボンベに回収することを提案している。この場合、回収ボンベは、作動媒体の回収後に所定の場所に集められ、適切に管理される。 When the heat recovery device is stopped, the working medium needs to be collected and managed in a predetermined place in order to suppress leakage of the working medium from the heat recovery device. Patent Document 1 proposes to attach a recovery cylinder to a stopped heat recovery device and recover the working medium in the heat recovery device to the recovery cylinder. In this case, the recovery cylinders are collected in a predetermined place after the working medium is collected and properly managed.

特開2019−7373号公報JP-A-2019-7373

回収ボンベが用いられる場合には、熱回収装置から回収ボンベへの作動媒体の抜き取り作業が必要とされる。作動媒体の抜き取り作業の後には、熱回収装置に対する点検及び回収ボンベの適切な管理が必要とされる。すなわち、熱回収装置の停止後において、様々な作業が必要とされ、これらの作業の係る労力は多大である。 When a recovery cylinder is used, it is necessary to remove the working medium from the heat recovery device to the recovery cylinder. After the work of extracting the working medium, inspection of the heat recovery device and proper management of the recovery cylinder are required. That is, various operations are required after the heat recovery device is stopped, and the labor involved in these operations is enormous.

本発明は、熱回収装置の停止後における労力を低減する技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique for reducing labor after the heat recovery device is stopped.

本発明の一の局面に係る熱回収装置は、熱源の熱を回収するように構成されている。熱回収装置は、媒体ポンプによって送り出された作動媒体を、蒸発器、膨張機、凝縮器及びレシーバの順に通過させた後に前記媒体ポンプに戻すように構成された循環流路と、前記作動媒体との熱交換の下で前記作動媒体を凝縮させる冷却流体を前記凝縮器へ供給する冷却ポンプと、前記レシーバと前記凝縮器との間において、前記循環流路を開閉する上流バルブと、前記レシーバと前記媒体ポンプとの間において、前記循環流路を開閉する下流バルブと、前記熱回収装置の停止動作を制御する停止制御部と、を備えている。前記冷却ポンプは、前記停止動作の開始後も前記凝縮器への前記冷却流体の供給を継続する。前記停止制御部は、前記媒体ポンプを停止するとともに前記下流バルブを閉じ、前記下流バルブが閉じられた後において、予め設定された条件が満たされたときに、前記上流バルブを閉じる。 The heat recovery device according to one aspect of the present invention is configured to recover the heat of the heat source. The heat recovery device includes a circulation flow path configured to pass the working medium delivered by the medium pump in the order of an evaporator, an expander, a condenser, and a receiver and then returned to the medium pump, and the working medium. A cooling pump that supplies a cooling fluid that condenses the working medium under heat exchange to the condenser, an upstream valve that opens and closes the circulation flow path between the receiver and the condenser, and the receiver. A downstream valve for opening and closing the circulation flow path and a stop control unit for controlling the stop operation of the heat recovery device are provided between the medium pump and the medium pump. The cooling pump continues to supply the cooling fluid to the condenser even after the start of the stop operation. The stop control unit stops the medium pump and closes the downstream valve, and after the downstream valve is closed, closes the upstream valve when a preset condition is satisfied.

上記の構成によれば、作動媒体は、レシーバに収集されるので、回収ボンベは必要とされない。したがって、熱回収装置から回収ボンベへの作動媒体の抜き取り作業及び回収ボンベを管理する管理作業といった労力は必要とされない。 According to the above configuration, the working medium is collected in the receiver, so no recovery cylinder is required. Therefore, labor such as extraction of the working medium from the heat recovery device to the recovery cylinder and management work for managing the recovery cylinder is not required.

上記の構成に関して、前記蒸発器の少なくとも一部は、前記レシーバ内において前記作動媒体が貯留される収容空間に重なっていてもよい。 With respect to the above configuration, at least a portion of the evaporator may overlap the accommodation space in which the working medium is stored in the receiver.

上記の構成によれば、下流バルブが閉じるので、蒸発器の少なくとも一部が、レシーバ内において作動媒体が貯留される収容空間に重なっていても、レシーバ内の作動媒体が、蒸発器に流入することが防止される。 According to the above configuration, the downstream valve closes so that the working medium in the receiver flows into the evaporator even if at least part of the evaporator overlaps the accommodation space in which the working medium is stored. Is prevented.

上記の構成に関して、前記予め設定された条件は、前記凝縮器に向かって前記作動媒体が流れる流路中の前記作動媒体の飽和温度が前記冷却流体の温度まで低下すること、又は、前記作動媒体の圧力が、前記作動媒体の温度が前記冷却流体の温度と同じ場合の作動媒体の飽和蒸気圧まで低下することであってもよい。 With respect to the above configuration, the preset condition is that the saturation temperature of the working medium in the flow path through which the working medium flows toward the condenser is lowered to the temperature of the cooling fluid, or the working medium. The pressure may be reduced to the saturated vapor pressure of the working medium when the temperature of the working medium is the same as the temperature of the cooling fluid.

上記の構成によれば、上流バルブが閉じられるので、レシーバ内に貯留された作動媒体が、不必要に長期間に亘って熱回収装置の循環流路に開放された状態とはならない。 According to the above configuration, since the upstream valve is closed, the working medium stored in the receiver is not opened to the circulation flow path of the heat recovery device for an unnecessarily long period of time.

前記予め設定された条件は、前記凝縮器に向かって前記作動媒体が流れる流路中の前記作動媒体の温度が前記熱回収装置の周囲の温度と略同じであり、且つ、前記流路中の前記作動媒体の過熱度が、0℃以上であることであってもよい。 In the preset conditions, the temperature of the working medium in the flow path through which the working medium flows toward the condenser is substantially the same as the temperature around the heat recovery device, and the temperature in the flow path is substantially the same. The degree of superheat of the working medium may be 0 ° C. or higher.

上記の構成によれば、上流バルブが閉じられるので、レシーバ内に貯留された作動媒体が、不必要に長期間に亘って熱回収装置の循環流路に開放された状態とはならない。 According to the above configuration, since the upstream valve is closed, the working medium stored in the receiver is not opened to the circulation flow path of the heat recovery device for an unnecessarily long period of time.

前記予め設定された条件は、前記レシーバ内の前記作動媒体内の液位が所定の閾値に達したことであってもよい。 The preset condition may be that the liquid level in the working medium in the receiver reaches a predetermined threshold.

上記の構成によれば、上流バルブが閉じるタイミングは、レシーバ内での作動媒体の貯留量に基づいて決定されるので、十分な量の作動媒体がレシーバに集められたときに、上流バルブが閉じられるように、上流バルブの閉タイミングが設定され得る。 According to the above configuration, the timing at which the upstream valve closes is determined based on the amount of working medium stored in the receiver, so that the upstream valve closes when a sufficient amount of working medium is collected in the receiver. The closing timing of the upstream valve can be set so as to be.

本発明の他の局面に係る収集方法は、媒体ポンプによって送り出された作動媒体を、蒸発器、膨張機、凝縮器及びレシーバの順に通過させた後に前記媒体ポンプに戻すように循環させることにより、前記蒸発器に供給された熱を前記作動媒体に回収させる熱回収装置中の作動媒体の収集に利用される。収集方法は、前記媒体ポンプを停止するとともに、前記レシーバから前記媒体ポンプへの前記作動媒体の流出を停止することと、前記媒体ポンプの停止後も、前記凝縮器への冷却流体の供給を継続することにより、前記凝縮器での前記作動媒体の凝縮を継続することと、前記レシーバからの前記作動媒体の前記流出を停止した後において、予め設定された条件が満たされたときに、前記凝縮器から前記レシーバへの前記凝縮した作動媒体の流出を停止することと、を備えている。 In the collection method according to another aspect of the present invention, the working medium delivered by the medium pump is circulated so as to be returned to the medium pump after passing through the evaporator, the expander, the condenser and the receiver in this order. It is used for collecting the working medium in the heat recovery device that recovers the heat supplied to the evaporator to the working medium. The collection method is to stop the medium pump, stop the outflow of the working medium from the receiver to the medium pump, and continue to supply the cooling fluid to the condenser even after the medium pump is stopped. By doing so, the condensation of the working medium in the condenser is continued, and after the outflow of the working medium from the receiver is stopped, when the preset conditions are satisfied, the condensation is performed. It comprises stopping the outflow of the condensed working medium from the pump to the receiver.

上記の構成に関して、前記予め設定された条件は、前記凝縮器に向かって前記作動媒体が流れる流路中の前記作動媒体の飽和温度が前記冷却流体の温度まで低下すること、又は、前記作動媒体の温度が前記冷却流体の温度と同じ場合の作動媒体の飽和蒸気圧まで、前記作動媒体の圧力が低下することであってもよい。 With respect to the above configuration, the preset condition is that the saturation temperature of the working medium in the flow path through which the working medium flows toward the condenser is lowered to the temperature of the cooling fluid, or the working medium. The pressure of the working medium may be reduced to the saturated vapor pressure of the working medium when the temperature of the working medium is the same as the temperature of the cooling fluid.

上記の構成に関して、前記予め設定された条件は、前記凝縮器に向かって前記作動媒体が流れる流路中の前記作動媒体の温度が前記熱回収装置の周囲の温度と略同じであり、且つ、前記流路中の前記作動媒体の過熱度が、0℃以上であることであってもよい。 With respect to the above configuration, the preset conditions are such that the temperature of the working medium in the flow path through which the working medium flows toward the condenser is substantially the same as the temperature around the heat recovery device. The degree of superheat of the working medium in the flow path may be 0 ° C. or higher.

上記の構成に関して、前記予め設定された条件は、前記レシーバ内の前記作動媒体内の液位が所定の閾値に達したことであってもよい。 With respect to the above configuration, the preset condition may be that the liquid level in the working medium in the receiver has reached a predetermined threshold.

上述の技術は、熱回収装置の停止後における労力を低減することができる。 The above-mentioned technique can reduce the labor after the heat recovery device is stopped.

熱源から熱を回収するように構成された熱回収装置の概略図である。It is the schematic of the heat recovery apparatus configured to recover heat from a heat source. 熱回収装置の停止制御部の制御処理を表す概略的なフローチャートである。It is a schematic flowchart which shows the control process of the stop control part of a heat recovery device. 熱回収装置の概略図である。It is a schematic diagram of a heat recovery device. 熱回収装置の概略図である。It is a schematic diagram of a heat recovery device.

図1は、熱源(たとえば、高温の空気、高温のガス、蒸気や温水)から熱を回収するように構成された熱回収装置(バイナリ発電装置)100の概略図である。図1を参照して熱回収装置100が説明される。 FIG. 1 is a schematic view of a heat recovery device (binary power generation device) 100 configured to recover heat from a heat source (for example, hot air, hot gas, steam or hot water). The heat recovery device 100 will be described with reference to FIG.

熱回収装置100は、作動媒体が流れる循環流路110と、循環流路110上に配置された媒体ポンプ111、蒸発器112、膨張機113、凝縮器114及びレシーバ115とを備えている。熱回収装置100は、作動媒体及び熱回収装置100の周囲の温度よりも低温の冷却流体(たとえば、海水)を凝縮器114へ供給する冷却ポンプ117を更に備えている。媒体ポンプ111は、循環流路110が接続された吸込口及び吐出口を有している。媒体ポンプ111は、蒸発器112、膨張機113、凝縮器114及びレシーバ115の配置位置よりも低い位置で固定されている。蒸発器112、膨張機113、凝縮器114及びレシーバ115は、媒体ポンプ111によって吐出された作動媒体が、これらを順次通過するように配置されている。 The heat recovery device 100 includes a circulation flow path 110 through which the working medium flows, and a medium pump 111, an evaporator 112, an expander 113, a condenser 114, and a receiver 115 arranged on the circulation flow path 110. The heat recovery device 100 further includes a cooling pump 117 that supplies a working medium and a cooling fluid (for example, seawater) having a temperature lower than the ambient temperature of the heat recovery device 100 to the condenser 114. The medium pump 111 has a suction port and a discharge port to which the circulation flow path 110 is connected. The medium pump 111 is fixed at a position lower than the arrangement positions of the evaporator 112, the expander 113, the condenser 114, and the receiver 115. The evaporator 112, the expander 113, the condenser 114, and the receiver 115 are arranged so that the working medium discharged by the medium pump 111 passes through them in sequence.

蒸発器112には、作動媒体よりも高温の熱源が連続的又は断続的に流入している。蒸発器112は、媒体ポンプ111によって吐出された液相の作動媒体を、熱源と熱交換の下で蒸発させるように構成されている。蒸発器112内での熱源及び作動媒体の間の熱交換が行われる熱交換区間は、略鉛直方向に延びている。 A heat source having a temperature higher than that of the working medium continuously or intermittently flows into the evaporator 112. The evaporator 112 is configured to evaporate the working medium of the liquid phase discharged by the medium pump 111 under heat exchange with a heat source. The heat exchange section in which the heat exchange takes place between the heat source and the working medium in the evaporator 112 extends in a substantially vertical direction.

膨張機113は、蒸発器112で気化した作動媒体の膨張作用によって回転する内部ロータ(図示せず)を有している。内部ロータは、発電機116に接続されている。発電機116は、内部ロータの回転下で電力を生成する。 The expander 113 has an internal rotor (not shown) that is rotated by the expansion action of the working medium vaporized by the evaporator 112. The internal rotor is connected to the generator 116. The generator 116 generates electric power under the rotation of the internal rotor.

凝縮器114は、膨張機113で仕事をした作動媒体を、冷却ポンプ117によって供給された冷却流体と熱交換させ、液相の作動媒体を生成するように構成されている。 The condenser 114 is configured to heat-exchange the working medium worked in the expander 113 with the cooling fluid supplied by the cooling pump 117 to produce a liquid phase working medium.

レシーバ115は、凝縮器114から流出した液相の作動媒体が貯留される収容空間を形成している。レシーバ115の高さ位置は、レシーバ115の収容空間のうち少なくとも一部が、水平方向に見て、蒸発器112内の熱交換区間(すなわち、作動媒体と熱源との間の熱交換が行われる区間)と重なるように設定されている。したがって、レシーバ115の収容空間内で形成される作動媒体の液面の高さ位置は、水平方向に見て、蒸発器112内の熱交換区間に重なる。 The receiver 115 forms a storage space in which the working medium of the liquid phase flowing out of the condenser 114 is stored. At the height position of the receiver 115, at least a part of the accommodation space of the receiver 115 is viewed horizontally, and heat exchange section (that is, heat exchange between the working medium and the heat source is performed in the evaporator 112). It is set to overlap with the section). Therefore, the height position of the liquid level of the working medium formed in the accommodation space of the receiver 115 overlaps the heat exchange section in the evaporator 112 when viewed in the horizontal direction.

熱回収装置100は、熱回収装置100の停止動作に対する制御に利用される制御関連部位を更に有している。制御関連部位は、下流バルブ121と、上流バルブ122と、停止制御部123と、圧力検出部124(圧力計)と、2つの温度検出部125,126(温度計)と、バイパス流路127と、開閉弁128とを含んでいる。 The heat recovery device 100 further has a control-related portion used for controlling the stop operation of the heat recovery device 100. The control-related parts include a downstream valve 121, an upstream valve 122, a stop control unit 123, a pressure detection unit 124 (pressure gauge), two temperature detection units 125 and 126 (thermometer), and a bypass flow path 127. Includes an on-off valve 128.

下流バルブ121は、レシーバ115の下流側且つ媒体ポンプ111の上流側において、循環流路110に取り付けられている。下流バルブ121は、停止制御部123に電気的に接続されている。下流バルブ121は、停止制御部123の制御下で、レシーバ115から媒体ポンプ111へ流れる作動媒体の流路を、開いたり閉じたりするように構成されている。下流バルブ121として、高い閉塞性能を有するボール弁が好適に利用可能である。しかしながら、下流バルブ121は、ゲート弁であってもよいし、バタフライ弁であってもよい。 The downstream valve 121 is attached to the circulation flow path 110 on the downstream side of the receiver 115 and on the upstream side of the medium pump 111. The downstream valve 121 is electrically connected to the stop control unit 123. The downstream valve 121 is configured to open and close the flow path of the working medium flowing from the receiver 115 to the medium pump 111 under the control of the stop control unit 123. As the downstream valve 121, a ball valve having high closing performance can be preferably used. However, the downstream valve 121 may be a gate valve or a butterfly valve.

上流バルブ122は、凝縮器114の下流側且つレシーバ115の上流側において、循環流路110に取り付けられている。上流バルブ122は、停止制御部123に電気的に接続されている。上流バルブ122は、停止制御部123の制御下で、凝縮器114からレシーバ115へ流れる作動媒体の流路を、開いたり閉じたりするように構成されている。上流バルブ122として、高い閉塞性能を有するボール弁が好適に利用可能である。しかしながら、上流バルブ122は、ゲート弁であってもよいし、バタフライ弁であってもよい。 The upstream valve 122 is attached to the circulation flow path 110 on the downstream side of the condenser 114 and on the upstream side of the receiver 115. The upstream valve 122 is electrically connected to the stop control unit 123. The upstream valve 122 is configured to open and close the flow path of the working medium flowing from the condenser 114 to the receiver 115 under the control of the stop control unit 123. As the upstream valve 122, a ball valve having high closing performance can be preferably used. However, the upstream valve 122 may be a gate valve or a butterfly valve.

圧力検出部124及び温度検出部125は、蒸発器112の下流側且つ膨張機113の上流(吸込)側において、循環流路110に取り付けられている。圧力検出部124及び温度検出部125は、蒸発器112から膨張機113に向けて流れる作動媒体の圧力及び温度をそれぞれ検出するように構成されている。圧力検出部124及び温度検出部125は、検出された圧力及び温度を表す検出信号をそれぞれ生成するように構成されている。圧力検出部124及び温度検出部125は、これらの検出信号が停止制御部123に入力されるように、停止制御部123に電気的に接続されている。 The pressure detection unit 124 and the temperature detection unit 125 are attached to the circulation flow path 110 on the downstream side of the evaporator 112 and the upstream (suction) side of the expander 113. The pressure detection unit 124 and the temperature detection unit 125 are configured to detect the pressure and temperature of the working medium flowing from the evaporator 112 to the expander 113, respectively. The pressure detection unit 124 and the temperature detection unit 125 are configured to generate detection signals representing the detected pressure and temperature, respectively. The pressure detection unit 124 and the temperature detection unit 125 are electrically connected to the stop control unit 123 so that these detection signals are input to the stop control unit 123.

温度検出部126は、冷媒ポンプから凝縮器114に向けて流れる冷却流体の温度を検出するように、冷却流体の流路に取り付けられている。温度検出部126は、検出された温度を表す検出信号を生成するように構成されている。温度検出部126は、検出信号が停止制御部123に入力されるように、停止制御部123に電気的に接続されている。 The temperature detection unit 126 is attached to the flow path of the cooling fluid so as to detect the temperature of the cooling fluid flowing from the refrigerant pump toward the condenser 114. The temperature detection unit 126 is configured to generate a detection signal representing the detected temperature. The temperature detection unit 126 is electrically connected to the stop control unit 123 so that the detection signal is input to the stop control unit 123.

バイパス流路127は、蒸発器112と膨張機113との間の流路区間において循環流路110から分岐し、バイパス流路127の下流端は、膨張機113と凝縮器114との間の流路区間において循環流路110に接続されている。 The bypass flow path 127 branches from the circulation flow path 110 in the flow path section between the evaporator 112 and the expander 113, and the downstream end of the bypass flow path 127 is the flow between the expander 113 and the condenser 114. It is connected to the circulation flow path 110 in the road section.

開閉弁128は、バイパス流路127に取り付けられている。開閉弁128は、停止制御部123に電気的に接続され、停止制御部123の制御下で、バイパス流路127を閉じたり開いたりするように構成されている。 The on-off valve 128 is attached to the bypass flow path 127. The on-off valve 128 is electrically connected to the stop control unit 123, and is configured to close or open the bypass flow path 127 under the control of the stop control unit 123.

停止制御部123は、上述の検出信号に加えて、様々な外部信号を受け取るように構成されている。停止制御部123は、外部信号が熱回収装置100の停止動作を要求しているとき、所定の制御プログラムにしたがって、媒体ポンプ111、冷却ポンプ117、下流バルブ121及び上流バルブ122への制御信号を生成及び出力するように構成されている。停止制御部123からの制御信号に基づいて、熱回収装置100の停止動作が制御される。停止制御部123は、所定の制御プログラムに従って制御信号を生成するように生成された信号生成回路であってもよい。 The stop control unit 123 is configured to receive various external signals in addition to the above-mentioned detection signals. When the external signal requests the stop operation of the heat recovery device 100, the stop control unit 123 sends a control signal to the medium pump 111, the cooling pump 117, the downstream valve 121, and the upstream valve 122 according to a predetermined control program. It is configured to generate and output. The stop operation of the heat recovery device 100 is controlled based on the control signal from the stop control unit 123. The stop control unit 123 may be a signal generation circuit generated so as to generate a control signal according to a predetermined control program.

熱回収装置100の停止動作を要求する外部信号は、熱回収装置100の異常の有無を検出するために設けられた様々なセンサから発せられた信号であってもよいし、熱回収装置100を操作する作業者の操作に応じて生成されてもよい。 The external signal requesting the stop operation of the heat recovery device 100 may be a signal emitted from various sensors provided for detecting the presence or absence of an abnormality in the heat recovery device 100, or the heat recovery device 100 may be used. It may be generated according to the operation of the operator who operates it.

熱回収装置100の停止動作が要求される前において、熱回収装置100では、作動媒体が循環流路110に沿って循環し、熱源から熱を回収するための熱回収動作が行われている。熱回収動作が行われている間、下流バルブ121及び上流バルブ122はともに開状態にある。一方、開閉弁128は、閉じられている。この間、媒体ポンプ111及び冷却ポンプ117は、作動媒体及び冷却流体をそれぞれ吐出している。 Before the stop operation of the heat recovery device 100 is required, in the heat recovery device 100, the working medium circulates along the circulation flow path 110, and the heat recovery operation for recovering heat from the heat source is performed. While the heat recovery operation is being performed, both the downstream valve 121 and the upstream valve 122 are in the open state. On the other hand, the on-off valve 128 is closed. During this time, the medium pump 111 and the cooling pump 117 discharge the working medium and the cooling fluid, respectively.

媒体ポンプ111から吐出された作動媒体は、蒸発器112に流入する。作動媒体は、蒸発器112内で熱源と熱交換する。この結果、作動媒体が蒸発するとともに熱源の温度が低下する。蒸発器112から流出した気相の作動媒体は、膨張機113に流入する。 The working medium discharged from the medium pump 111 flows into the evaporator 112. The working medium exchanges heat with the heat source in the evaporator 112. As a result, the working medium evaporates and the temperature of the heat source decreases. The gas phase working medium flowing out of the evaporator 112 flows into the expander 113.

膨張機113内での作動媒体の膨張作用の下で、膨張機113の内部ロータが回転する。この結果、内部ロータに接続された発電機116は発電する。膨張機113で仕事をした後の作動媒体は、凝縮器114に流入する。 The internal rotor of the inflator 113 rotates under the expansion action of the working medium in the inflator 113. As a result, the generator 116 connected to the internal rotor generates electricity. The working medium after working in the inflator 113 flows into the condenser 114.

凝縮器114に流入した作動媒体は、冷却ポンプ117から供給された冷却流体と熱交換する。この結果、作動媒体の温度が下がり、作動媒体の凝縮が生ずる一方で、冷却流体は昇温される。温度降下の結果凝縮した作動媒体は、レシーバ115に流入し、レシーバ115内で貯留される。 The working medium flowing into the condenser 114 exchanges heat with the cooling fluid supplied from the cooling pump 117. As a result, the temperature of the working medium is lowered and the working medium is condensed, while the temperature of the cooling fluid is raised. The working medium condensed as a result of the temperature drop flows into the receiver 115 and is stored in the receiver 115.

レシーバ115内で貯留された作動媒体は、媒体ポンプ111によって吸い出され、蒸発器112へ再度供給される。 The working medium stored in the receiver 115 is sucked out by the medium pump 111 and supplied again to the evaporator 112.

熱回収装置100の停止時の動作が、図1及び図2を参照して説明される。図2は、停止制御部123の制御処理を表す概略的なフローチャートである。熱回収装置100の停止時の動作においても、熱源は、蒸発器112に連続的又は断続的に流入している。 The operation when the heat recovery device 100 is stopped will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 2 is a schematic flowchart showing the control process of the stop control unit 123. Even in the stopped operation of the heat recovery device 100, the heat source continuously or intermittently flows into the evaporator 112.

停止制御部123が、熱回収装置100の停止動作を要求する外部信号を受信するまで、上述の熱回収動作が継続される(ステップS110)。停止制御部123が、熱回収装置100の停止動作を要求する外部信号を受信すると(ステップS120)、停止制御部123は、熱回収装置100の停止動作のための停止制御を開始する。停止制御部123は、まず、媒体ポンプ111を停止させるための制御信号、下流バルブ121を閉じるための制御信号及び開閉弁128を開くための制御信号を生成する。これらの制御信号は、媒体ポンプ111、下流バルブ121及び開閉弁128へ出力される(ステップS130)。媒体ポンプ111は、停止制御部123からの制御信号に応じて停止する。下流バルブ121は、停止制御部123からの制御信号に応じて閉じる。開閉弁128は、停止制御部123からの制御信号に応じて開く。開閉弁128は、熱回収装置100の停止動作が完了するまでの間、開状態を維持する。媒体ポンプ111の停止タイミングは、下流バルブ121が閉じる時刻よりも前であってもよいし、後であってもよい。あるいは、媒体ポンプ111は、下流バルブ121が閉じるのと同時に停止してもよい。 The above-mentioned heat recovery operation is continued until the stop control unit 123 receives an external signal requesting the stop operation of the heat recovery device 100 (step S110). When the stop control unit 123 receives an external signal requesting the stop operation of the heat recovery device 100 (step S120), the stop control unit 123 starts the stop control for the stop operation of the heat recovery device 100. First, the stop control unit 123 generates a control signal for stopping the medium pump 111, a control signal for closing the downstream valve 121, and a control signal for opening the on-off valve 128. These control signals are output to the medium pump 111, the downstream valve 121, and the on-off valve 128 (step S130). The medium pump 111 stops in response to a control signal from the stop control unit 123. The downstream valve 121 closes in response to a control signal from the stop control unit 123. The on-off valve 128 opens in response to a control signal from the stop control unit 123. The on-off valve 128 is maintained in an open state until the stop operation of the heat recovery device 100 is completed. The stop timing of the medium pump 111 may be before or after the time when the downstream valve 121 closes. Alternatively, the medium pump 111 may stop at the same time as the downstream valve 121 closes.

媒体ポンプ111が停止し、下流バルブ121も閉じられるので、蒸発器112への作動媒体の流入が止まる。蒸発器112への熱源の供給は継続しているので、蒸発器112内の作動媒体が熱源によって気化するにつれて、蒸発器112内の作動媒体の量が減っていく。 Since the medium pump 111 is stopped and the downstream valve 121 is also closed, the inflow of the working medium into the evaporator 112 is stopped. Since the supply of the heat source to the evaporator 112 continues, the amount of the working medium in the evaporator 112 decreases as the working medium in the evaporator 112 is vaporized by the heat source.

媒体ポンプ111が停止される一方で、冷却ポンプ117は、作動媒体の凝縮を継続させるために、冷却流体を凝縮器114へ供給し続ける。凝縮器114が作動媒体の凝縮を継続する結果、液相の作動媒体が凝縮器114から流出する。凝縮器114からレシーバ115への作動媒体の流入を許容するために、上流バルブ122は開状態を維持する。 While the medium pump 111 is stopped, the cooling pump 117 continues to supply the cooling fluid to the condenser 114 in order to continue the condensation of the working medium. As a result of the condenser 114 continuing to condense the working medium, the working medium of the liquid phase flows out of the condenser 114. The upstream valve 122 remains open to allow the working medium to flow from the condenser 114 to the receiver 115.

媒体ポンプ111及び下流バルブ121への制御信号の出力の後、停止制御部123は、圧力検出部124及び温度検出部126からの検出信号によって表される圧力及び温度を参照し、上流バルブ122を開状態から閉状態にするための所定の条件(以下、「閉塞条件」と称される)が成立したか否かを判定する(ステップS140)。停止制御部123は、圧力検出部124からの検出信号に基づき、作動媒体の飽和温度を算出する。蒸発器112内での作動媒体の蒸発量が減少すると圧力検出部124によって検出される圧力は低くなる。圧力降下の結果、飽和温度の算出値も低減傾向を示す。 After outputting the control signal to the medium pump 111 and the downstream valve 121, the stop control unit 123 refers to the pressure and temperature represented by the detection signals from the pressure detection unit 124 and the temperature detection unit 126, and sets the upstream valve 122. It is determined whether or not a predetermined condition for changing from the open state to the closed state (hereinafter, referred to as “blocking condition”) is satisfied (step S140). The stop control unit 123 calculates the saturation temperature of the working medium based on the detection signal from the pressure detection unit 124. As the amount of evaporation of the working medium in the evaporator 112 decreases, the pressure detected by the pressure detector 124 decreases. As a result of the pressure drop, the calculated value of the saturation temperature also shows a decreasing tendency.

停止制御部123は、温度検出部126からの検出信号を参照し、作動媒体の飽和温度が冷却流体の温度と略同じとなったか(換言すれば、冷却流体の温度まで低下したか)否かを繰り返し判定する。作動媒体の飽和温度が冷却流体の温度に略同じになったとき、凝縮器114内で作動媒体の凝縮が一気に進む。レシーバ115に流入した作動媒体は、レシーバ115内に貯留される。 The stop control unit 123 refers to the detection signal from the temperature detection unit 126 and determines whether the saturation temperature of the working medium is substantially the same as the temperature of the cooling fluid (in other words, has it dropped to the temperature of the cooling fluid). Is repeatedly determined. When the saturation temperature of the working medium becomes substantially the same as the temperature of the cooling fluid, the working medium is condensed in the condenser 114 at once. The working medium that has flowed into the receiver 115 is stored in the receiver 115.

作動媒体の飽和温度が冷却流体の温度に略同じになったと判断されると、停止制御部123は、上流バルブ122を閉じるための制御信号を生成する。制御信号は、停止制御部123から上流バルブ122へ出力される。上流バルブ122は、制御信号に応じて閉状態になる(ステップS150)。 When it is determined that the saturation temperature of the working medium becomes substantially the same as the temperature of the cooling fluid, the stop control unit 123 generates a control signal for closing the upstream valve 122. The control signal is output from the stop control unit 123 to the upstream valve 122. The upstream valve 122 is closed in response to the control signal (step S150).

停止制御部123は、上流バルブ122を閉じるための制御に併行して、冷却ポンプ117を停止させるための制御を実行してもよい。この場合、停止制御部123は、冷却ポンプ117を停止させるための制御信号を生成し、冷却ポンプ117は、制御信号に応じて停止する。 The stop control unit 123 may execute the control for stopping the cooling pump 117 in parallel with the control for closing the upstream valve 122. In this case, the stop control unit 123 generates a control signal for stopping the cooling pump 117, and the cooling pump 117 stops in response to the control signal.

なお、閉塞条件が成立したか否かの判定処理(ステップS140)は、作動媒体の圧力と飽和蒸気圧との間の関係に基づいて行われてもよい。具体的には、停止制御部123は、温度検出部126から冷却流体の温度を取得し、作動媒体の温度が冷却流体の温度に等しくなった場合における作動媒体の飽和蒸気圧を算定する。停止制御部123は、圧力検出部124によって検出された圧力(すなわち、作動媒体の圧力)が、上述の算定された飽和蒸気圧と略同じとなったか(換言すれば、上述の飽和蒸気圧まで低下したか)否かを繰り返し判定する。作動媒体の圧力が作動媒体の飽和蒸気圧と略同じになったと判断されると、上流バルブ122を閉じるための制御信号が生成される。 The process of determining whether or not the closing condition is satisfied (step S140) may be performed based on the relationship between the pressure of the working medium and the saturated vapor pressure. Specifically, the stop control unit 123 acquires the temperature of the cooling fluid from the temperature detection unit 126, and calculates the saturated vapor pressure of the working medium when the temperature of the working medium becomes equal to the temperature of the cooling fluid. In the stop control unit 123, is the pressure detected by the pressure detection unit 124 (that is, the pressure of the working medium) substantially the same as the calculated saturated vapor pressure described above (in other words, up to the saturated vapor pressure described above)? Whether or not it has decreased) is repeatedly determined. When it is determined that the pressure of the working medium becomes substantially the same as the saturated vapor pressure of the working medium, a control signal for closing the upstream valve 122 is generated.

図2に示される処理の結果、熱回収装置100の停止時において、熱回収装置100の熱回収動作に用いられていた作動媒体の多くの部分が、レシーバ115内に閉じ込められていることとなる。これにより、熱回収装置100の停止後に循環流路110から作動媒体が漏出してしまうことを抑制することができる。 As a result of the processing shown in FIG. 2, when the heat recovery device 100 is stopped, most of the working medium used for the heat recovery operation of the heat recovery device 100 is confined in the receiver 115. .. As a result, it is possible to prevent the working medium from leaking from the circulation flow path 110 after the heat recovery device 100 is stopped.

作動媒体はレシーバ115に収集されるので、作動媒体を回収するための専用の回収ボンベが不要となる。したがって、熱回収装置100から回収ボンベへの作動媒体の抜き取り作業及び作動媒体の回収後の回収ボンベの管理も必要されない。 Since the working medium is collected in the receiver 115, a dedicated collecting cylinder for collecting the working medium becomes unnecessary. Therefore, it is not necessary to remove the working medium from the heat recovery device 100 to the recovery cylinder and to manage the recovery cylinder after the working medium is recovered.

回収ボンベを用いて作動媒体が回収しようとすると停止後の熱回収装置100の点検とは別異に回収ボンベの管理が必要とされる。これに対して、本実施形態では、レシーバ115の点検を通じて、作動媒体がレシーバ115内に作動媒体が適切に貯留されているか否かを点検することができる。 When the working medium is to be recovered by using the recovery cylinder, it is necessary to manage the recovery cylinder separately from the inspection of the heat recovery device 100 after the stop. On the other hand, in the present embodiment, it is possible to check whether or not the working medium is properly stored in the receiver 115 through the inspection of the receiver 115.

上述の如く、上流バルブ122が閉じられることによりレシーバ115内に収集された作動媒体は、不必要に長期間に亘って、循環流路110に開放された状態にならない。したがって、レシーバ115から循環流路110への作動媒体の戻りが抑制される。 As described above, the working medium collected in the receiver 115 by closing the upstream valve 122 is not opened to the circulation flow path 110 for an unnecessarily long period of time. Therefore, the return of the working medium from the receiver 115 to the circulation flow path 110 is suppressed.

熱回収装置100の停止を要求する外部信号が停止制御部123に入力されると、下流バルブ121が閉じられる。したがって、レシーバ115内に貯留された作動媒体は下流に流出しない。 When an external signal requesting the stop of the heat recovery device 100 is input to the stop control unit 123, the downstream valve 121 is closed. Therefore, the working medium stored in the receiver 115 does not flow downstream.

本実施形態において、レシーバ115内の収容空間の高さ位置は、水平方向に見て、蒸発器112の熱交換区間に重なっている。仮に、下流バルブ121が存在しなかったとすると、媒体ポンプ111が停止されたとしても、レシーバ115内の作動媒体の水頭によって、作動媒体が蒸発器112に流入する可能性がある。そして、蒸発器112への熱源の供給が継続されているならば、蒸発器112での作動媒体の蒸発も継続され、蒸発器112の下流での管内圧力が高くなる。これに対して、本実施形態では、下流バルブ121が閉じられることにより蒸発器112への作動媒体の新たな流入が防止され、蒸発器112での昇圧が抑制される。 In the present embodiment, the height position of the accommodation space in the receiver 115 overlaps the heat exchange section of the evaporator 112 when viewed in the horizontal direction. If the downstream valve 121 were not present, even if the medium pump 111 was stopped, the hydraulic head of the working medium in the receiver 115 could cause the working medium to flow into the evaporator 112. Then, if the supply of the heat source to the evaporator 112 is continued, the evaporation of the working medium in the evaporator 112 is also continued, and the pressure in the pipe downstream of the evaporator 112 becomes high. On the other hand, in the present embodiment, the downstream valve 121 is closed to prevent a new inflow of the working medium into the evaporator 112, and the pressurization in the evaporator 112 is suppressed.

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

上述の実施形態に関して、熱回収装置100は、過熱器や予熱器を有していてもよい。 Regarding the above-described embodiment, the heat recovery device 100 may have a superheater or a preheater.

上述の実施形態に関して、ステップS150において、冷却ポンプ117が停止される。しかしながら、閉塞条件の成立後も、冷却ポンプ117の動作は継続されてもよい。この場合、冷却ポンプ117に対する停止制御は、冷却ポンプ117の停止を要求する外部信号が停止制御部123に入力されたときに実行されてもよい。 With respect to the above embodiment, in step S150, the cooling pump 117 is stopped. However, the operation of the cooling pump 117 may be continued even after the closing condition is satisfied. In this case, the stop control for the cooling pump 117 may be executed when an external signal requesting the stop of the cooling pump 117 is input to the stop control unit 123.

ステップS140において、圧力検出部124によって検出された圧力が算定された飽和蒸気圧に略等しいとの判定結果が得られると、ステップS150が実行される。 In step S140, when it is determined that the pressure detected by the pressure detection unit 124 is substantially equal to the calculated saturated vapor pressure, step S150 is executed.

上述の実施形態に関して、冷却流体の温度が温度検出部126によって検出されている。しかしながら、図3に示されるように、温度検出部126に代えて、熱回収装置100の周囲の温度(以下、周囲温度と称される)を検出する周囲温検出部129が用いられてもよい。周囲温検出部129は、熱回収装置100の周囲の温度を検出するように配置されている。周囲温検出部129は、検出された周囲温度を表す検出信号を生成するように構成されている。周囲温検出部129は、停止制御部123に電気的に接続され、検出信号は、周囲温検出部129から停止制御部123へ出力される。 Regarding the above-described embodiment, the temperature of the cooling fluid is detected by the temperature detection unit 126. However, as shown in FIG. 3, instead of the temperature detection unit 126, an ambient temperature detection unit 129 that detects the ambient temperature (hereinafter, referred to as ambient temperature) of the heat recovery device 100 may be used. .. The ambient temperature detection unit 129 is arranged so as to detect the ambient temperature of the heat recovery device 100. The ambient temperature detection unit 129 is configured to generate a detection signal representing the detected ambient temperature. The ambient temperature detection unit 129 is electrically connected to the stop control unit 123, and the detection signal is output from the ambient temperature detection unit 129 to the stop control unit 123.

停止制御部123は、図2を参照して説明されたステップS140において、温度検出部125及び周囲温検出部129から出力された検出信号が表す温度を比較する。停止制御部123は、これらの温度が略等しいか否かを判定する。加えて、停止制御部123は、圧力検出部124及び温度検出部125から出力された検出信号を用いて、作動媒体の過熱度を算出する。停止制御部123は、算出された過熱度が0℃以上であるか否かを判定する。これらの判定処理において、温度検出部125及び周囲温検出部129によって検出された温度が略等しく、且つ、過熱度が0℃以上であるとの判定結果が得られるならば、ステップS150が実行される。他の場合には、ステップS140の判定処理が繰り返される。 The stop control unit 123 compares the temperatures represented by the detection signals output from the temperature detection unit 125 and the ambient temperature detection unit 129 in step S140 described with reference to FIG. The stop control unit 123 determines whether or not these temperatures are substantially equal. In addition, the stop control unit 123 calculates the degree of superheat of the working medium by using the detection signals output from the pressure detection unit 124 and the temperature detection unit 125. The stop control unit 123 determines whether or not the calculated degree of superheat is 0 ° C. or higher. In these determination processes, if it is determined that the temperatures detected by the temperature detection unit 125 and the ambient temperature detection unit 129 are substantially equal and the degree of superheat is 0 ° C. or higher, step S150 is executed. To. In other cases, the determination process of step S140 is repeated.

作動媒体の温度が熱回収装置100の周囲温度に略等しく、且つ、作動媒体の過熱度が0℃以上であるならば、凝縮器114で作動媒体がほとんど凝縮したことが判る。 If the temperature of the working medium is substantially equal to the ambient temperature of the heat recovery device 100 and the degree of superheat of the working medium is 0 ° C. or higher, it can be seen that the working medium is almost condensed in the condenser 114.

この状態が得られたとき、熱回収装置100内の作動媒体の多くは、レシーバ115内に収集されることとなる。 When this state is obtained, most of the working medium in the heat recovery device 100 will be collected in the receiver 115.

周囲温検出部129は、温度検出部126とともに用いられてもよい。この場合、周囲温検出部129からの検出信号を利用した判定処理及び温度検出部126からの検出信号を利用した判定処理は併行して行われてもよい。これらの判定処理の少なくとも一方において、閉塞条件が成立しているとの判定結果が得られるならば、ステップS150が実行される。 The ambient temperature detection unit 129 may be used together with the temperature detection unit 126. In this case, the determination process using the detection signal from the ambient temperature detection unit 129 and the determination process using the detection signal from the temperature detection unit 126 may be performed in parallel. If a determination result that the blocking condition is satisfied is obtained in at least one of these determination processes, step S150 is executed.

停止制御部123は、より簡易的に、温度検出部125によって検出された温度が周囲温度まで下がったときに閉塞条件が成立したと判定してもよい。また、停止制御部123は、周囲温検出部129によって検出された周囲温度に基づいて、周囲温度に対応する作動媒体の飽和蒸気圧を算出してもよい。圧力検出部124によって検出された圧力が、算出された飽和蒸気圧まで低下したときに、停止制御部123は閉塞条件が成立したと判定してもよい。 The stop control unit 123 may more simply determine that the closing condition is satisfied when the temperature detected by the temperature detection unit 125 drops to the ambient temperature. Further, the stop control unit 123 may calculate the saturated vapor pressure of the working medium corresponding to the ambient temperature based on the ambient temperature detected by the ambient temperature detection unit 129. When the pressure detected by the pressure detection unit 124 drops to the calculated saturated vapor pressure, the stop control unit 123 may determine that the closing condition is satisfied.

上述の実施形態では、図4に示されるように、レシーバ115内の作動媒体の液位を検出する液位計130(フロートスイッチ)に基づき、上流バルブ122が閉じられてもよい。 In the above embodiment, as shown in FIG. 4, the upstream valve 122 may be closed based on the liquid level gauge 130 (float switch) that detects the liquid level of the working medium in the receiver 115.

液位計130は、レシーバ115内の作動媒体の液位が所定の高さになったときに、液位が所定の閾値(高さ)になったことを表す検出信号を生成するように構成されている。液位計130は、停止制御部123に電気的に接続されている。液位計130が検出信号を生成する液位は、熱回収装置100内の作動媒体全体のうちかなりの部分がレシーバ115内に収容されたときに得られる液面の高さ位置に設定されている。 The liquid level gauge 130 is configured to generate a detection signal indicating that the liquid level has reached a predetermined threshold value (height) when the liquid level of the working medium in the receiver 115 reaches a predetermined height. Has been done. The liquid level gauge 130 is electrically connected to the stop control unit 123. The liquid level at which the liquid level gauge 130 generates a detection signal is set at the height position of the liquid level obtained when a considerable part of the entire working medium in the heat recovery device 100 is housed in the receiver 115. There is.

レシーバ115内の作動媒体の液位が所定の高さになったとき、検出信号が、液位計130から停止制御部123へ出力される。停止制御部123は、液位計130からの検出信号の受信があったときに、ステップS140の閉塞条件が成立したと判定する。 When the liquid level of the working medium in the receiver 115 reaches a predetermined height, a detection signal is output from the liquid level meter 130 to the stop control unit 123. When the stop control unit 123 receives the detection signal from the liquid level gauge 130, the stop control unit 123 determines that the blocking condition in step S140 has been satisfied.

液位計130が用いられる場合には、レシーバ115内に収集された作動媒体の量が液位計130によって直接的に検出される。したがって、作動媒体の状態(作動媒体の温度や圧力)、冷却流体の温度や熱回収装置100の周囲の温度に影響されることなく、所定量の作動媒体がレシーバ115内に収集される。 When the liquid level gauge 130 is used, the amount of working medium collected in the receiver 115 is directly detected by the liquid level gauge 130. Therefore, a predetermined amount of the working medium is collected in the receiver 115 without being influenced by the state of the working medium (temperature and pressure of the working medium), the temperature of the cooling fluid, and the temperature around the heat recovery device 100.

液位計130は、圧力検出部124、温度検出部125,126及び/又は周囲温検出部129とともに用いられてもよい。これらの検出装置を用いた上述の判定処理のうち何れかにおいて、閉塞条件が成立しているとの判定結果が得られたときに、ステップS150が実行されてもよい。 The liquid level gauge 130 may be used together with the pressure detection unit 124, the temperature detection units 125, 126 and / or the ambient temperature detection unit 129. Step S150 may be executed when a determination result that the blocking condition is satisfied is obtained in any of the above-mentioned determination processes using these detection devices.

閉塞条件が成立しているか否かに関する様々な判定処理に代えて、下流バルブ121が閉じられてからの経過期間が閉塞条件の判定処理に利用されてもよい。経過期間が所定の閾値を超えたときに、停止制御部123は閉塞条件が成立したと判定してもよい。 Instead of various determination processes relating to whether or not the closure condition is satisfied, the elapsed period from the closing of the downstream valve 121 may be used for the determination processing of the closure condition. When the elapsed period exceeds a predetermined threshold value, the stop control unit 123 may determine that the closing condition is satisfied.

上述の実施形態の技術は、熱源から熱を回収し、回収された熱エネルギを用いて動力を得る様々な用途に好適に利用される。 The technique of the above-described embodiment is suitably used for various applications in which heat is recovered from a heat source and the recovered heat energy is used to obtain power.

100・・・・・・・・・・・・・・・熱回収装置
111・・・・・・・・・・・・・・・媒体ポンプ
112・・・・・・・・・・・・・・・蒸発器
113・・・・・・・・・・・・・・・膨張機
114・・・・・・・・・・・・・・・凝縮器
115・・・・・・・・・・・・・・・レシーバ
117・・・・・・・・・・・・・・・冷却ポンプ
121・・・・・・・・・・・・・・・下流バルブ
122・・・・・・・・・・・・・・・上流バルブ
123・・・・・・・・・・・・・・・停止制御部
100 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Heat recovery device 111 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Media pump 112 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ Evaporator 113 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Expander 114 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Receiver 117 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Cooling pump 121 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Downstream valve 122 ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Upstream valve 123 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Stop control unit

Claims (9)

熱源の熱を回収する熱回収装置であって、
媒体ポンプによって送り出された作動媒体を、蒸発器、膨張機、凝縮器及びレシーバの順に通過させた後に前記媒体ポンプに戻すように構成された循環流路と、
前記作動媒体との熱交換の下で前記作動媒体を凝縮させる冷却流体を前記凝縮器へ供給する冷却ポンプと、
前記レシーバと前記凝縮器との間において、前記循環流路を開閉する上流バルブと、
前記レシーバと前記媒体ポンプとの間において、前記循環流路を開閉する下流バルブと、
前記熱回収装置の停止動作を制御する停止制御部と、を備え、
前記冷却ポンプは、前記停止動作の開始後も前記凝縮器への前記冷却流体の供給を継続し、
前記停止制御部は、前記媒体ポンプを停止するとともに前記下流バルブを閉じ、前記下流バルブが閉じられた後において、予め設定された条件が満たされたときに、前記上流バルブを閉じる
熱回収装置。
A heat recovery device that recovers the heat of a heat source.
A circulation flow path configured to allow the working medium delivered by the medium pump to pass through the evaporator, expander, condenser, and receiver in that order and then returned to the medium pump.
A cooling pump that supplies a cooling fluid that condenses the working medium under heat exchange with the working medium to the condenser.
An upstream valve that opens and closes the circulation flow path between the receiver and the condenser,
A downstream valve that opens and closes the circulation flow path between the receiver and the medium pump,
A stop control unit for controlling the stop operation of the heat recovery device is provided.
The cooling pump continues to supply the cooling fluid to the condenser even after the start of the stop operation.
The stop control unit is a heat recovery device that stops the medium pump, closes the downstream valve, and closes the upstream valve when a preset condition is satisfied after the downstream valve is closed.
前記蒸発器の少なくとも一部は、前記レシーバ内において前記作動媒体が貯留される収容空間に重なっている
請求項1に記載の熱回収装置。
The heat recovery device according to claim 1, wherein at least a part of the evaporator overlaps a storage space in which the working medium is stored in the receiver.
前記予め設定された条件は、前記凝縮器に向かって前記作動媒体が流れる流路中の前記作動媒体の飽和温度が前記冷却流体の温度まで低下すること、又は、前記作動媒体の圧力が、前記作動媒体の温度が前記冷却流体の温度と同じ場合の作動媒体の飽和蒸気圧まで低下することである
請求項1又は2に記載の熱回収装置。
The preset conditions are that the saturation temperature of the working medium in the flow path through which the working medium flows toward the condenser is lowered to the temperature of the cooling fluid, or the pressure of the working medium is the said. The heat recovery device according to claim 1 or 2, wherein the temperature of the working medium is lowered to the saturated vapor pressure of the working medium when the temperature of the cooling fluid is the same as the temperature of the cooling fluid.
前記予め設定された条件は、前記凝縮器に向かって前記作動媒体が流れる流路中の前記作動媒体の温度が前記熱回収装置の周囲の温度と略同じであり、且つ、前記流路中の前記作動媒体の過熱度が、0℃以上であることである
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の熱回収装置。
In the preset conditions, the temperature of the working medium in the flow path through which the working medium flows toward the condenser is substantially the same as the temperature around the heat recovery device, and the temperature in the flow path is substantially the same. The heat recovery device according to any one of claims 1 to 3, wherein the degree of superheat of the working medium is 0 ° C. or higher.
前記予め設定された条件は、前記レシーバ内の前記作動媒体内の液位が所定の閾値に達したことである
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の熱回収装置。
The heat recovery device according to any one of claims 1 to 4, wherein the preset condition is that the liquid level in the working medium in the receiver reaches a predetermined threshold value.
媒体ポンプによって送り出された作動媒体を、蒸発器、膨張機、凝縮器及びレシーバの順に通過させた後に前記媒体ポンプに戻すように循環させることにより、前記蒸発器に供給された熱を前記作動媒体に回収させる熱回収装置中の前記作動媒体を収集する方法であって、
前記媒体ポンプを停止するとともに、前記レシーバから前記媒体ポンプへの前記作動媒体の流出を停止することと、
前記媒体ポンプの停止後も、前記凝縮器への冷却流体の供給を継続することにより、前記凝縮器での前記作動媒体の凝縮を継続することと、
前記レシーバからの前記作動媒体の前記流出を停止した後において、予め設定された条件が満たされたときに、前記凝縮器から前記レシーバへの前記凝縮した作動媒体の流出を停止することと、を備えている
作動媒体の収集方法。
The heat supplied to the evaporator is circulated so as to be returned to the medium pump after the working medium sent out by the medium pump is passed through the evaporator, the expander, the condenser and the receiver in this order, and the heat supplied to the evaporator is circulated. It is a method of collecting the working medium in the heat recovery device to be recovered by the pump.
To stop the medium pump and stop the outflow of the working medium from the receiver to the medium pump.
By continuing to supply the cooling fluid to the condenser even after the medium pump is stopped, the condensation of the working medium in the condenser can be continued.
After stopping the outflow of the working medium from the receiver, when the preset conditions are met, stopping the outflow of the condensed working medium from the condenser to the receiver. How to collect the working medium.
前記予め設定された条件は、前記凝縮器に向かって前記作動媒体が流れる流路中の前記作動媒体の飽和温度が前記冷却流体の温度まで低下すること、又は、前記作動媒体の温度が前記冷却流体の温度と同じ場合の作動媒体の飽和蒸気圧まで、前記作動媒体の圧力が低下することである
請求項6に記載の収集方法。
The preset conditions are that the saturation temperature of the working medium in the flow path through which the working medium flows toward the condenser is lowered to the temperature of the cooling fluid, or the temperature of the working medium is cooled. The collection method according to claim 6, wherein the pressure of the working medium is reduced to the saturated vapor pressure of the working medium at the same temperature as the fluid.
前記予め設定された条件は、前記凝縮器に向かって前記作動媒体が流れる流路中の前記作動媒体の温度が前記熱回収装置の周囲の温度と略同じであり、且つ、前記流路中の前記作動媒体の過熱度が、0℃以上であることである
請求項6又は7に記載の収集方法。
In the preset conditions, the temperature of the working medium in the flow path through which the working medium flows toward the condenser is substantially the same as the temperature around the heat recovery device, and the temperature in the flow path is substantially the same. The collection method according to claim 6 or 7, wherein the superheat degree of the working medium is 0 ° C. or higher.
前記予め設定された条件は、前記レシーバ内の前記作動媒体内の液位が所定の閾値に達したことである
請求項6乃至8のいずれか1項に記載の収集方法。
The collection method according to any one of claims 6 to 8, wherein the preset condition is that the liquid level in the working medium in the receiver reaches a predetermined threshold value.
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