JP2021127712A - Binary power generation unit - Google Patents

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Masayoshi Matsumura
昌義 松村
昇 壷井
Noboru Tsuboi
昇 壷井
成人 足立
Shigeto Adachi
成人 足立
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Abstract

To provide a binary power generation unit capable of increasing a recovery rate of a working fluid without using an external vacuum pump.SOLUTION: A binary power generation unit 1 comprises: a circulation passage 4 for a working fluid; a receiver 18 connected to the circulation passage 4 to temporarily store the working fluid; a branch flow passage 25 branched from a portion between the pump 8 and an evaporator 10 to introduce the working fluid to the receiver 18; switching means 30 for switching between a normal operation state in which the liquid working fluid discharged from the pump 8 flows toward the evaporator 10 and a recovery operation state in which the liquid working fluid flows into the branch flow passage 25; and an ejector 28 that, when the switching means 30 is in the recovery operation state, sucks the gaseous working fluid existing in the circulation passage 4 by using the liquid working fluid boosted by the pump 8 as a driving fluid.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、バイナリー発電ユニットに関する。 The present invention relates to a binary power generation unit.

図6に示すように、特許文献1に開示されたバイナリー発電ユニットでは、作動流体の循環経路71に送液ポンプ72、熱交換器73、蒸気タービン74及び復水器75が設けられ、作動流体の循環により、蒸気タービン74を駆動して発電を行う。この特許文献1に開示されたバイナリー発電ユニットでは、作動流体の循環経路71における送液ポンプ72の吐出側から回収ライン76が分岐している。回収ライン76に配置された回収弁77を開放した状態で送液ポンプ72を駆動することにより、回収ライン76を通じて回収タンク78に作動流体を回収することができる。 As shown in FIG. 6, in the binary power generation unit disclosed in Patent Document 1, a liquid feed pump 72, a heat exchanger 73, a steam turbine 74, and a condenser 75 are provided in the circulation path 71 of the working fluid, and the working fluid is provided. The steam turbine 74 is driven to generate power by the circulation of the steam turbine 74. In the binary power generation unit disclosed in Patent Document 1, the recovery line 76 branches from the discharge side of the liquid feed pump 72 in the circulation path 71 of the working fluid. By driving the liquid feed pump 72 with the recovery valve 77 arranged in the recovery line 76 open, the working fluid can be recovered in the recovery tank 78 through the recovery line 76.

特開2014−190276号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-190276

特許文献1に開示されたバイナリー発電ユニットでは、送液ポンプ72を用いて循環経路71内の作動流体を回収タンク78に回収する。このため、この発電ユニットにおいて回収できる作動流体は、復水器75で液化した作動流体の一部だけであり、作動流体の回収率が低い。したがって、作動流体の回収率を上げたい場合には、真空ポンプを循環経路71に外部から接続して、真空ポンプを用いて作動流体の抜き取りを行わなければならない。 In the binary power generation unit disclosed in Patent Document 1, the working fluid in the circulation path 71 is recovered in the recovery tank 78 by using the liquid feed pump 72. Therefore, the working fluid that can be recovered in this power generation unit is only a part of the working fluid liquefied by the condenser 75, and the recovery rate of the working fluid is low. Therefore, if it is desired to increase the recovery rate of the working fluid, the vacuum pump must be connected to the circulation path 71 from the outside and the working fluid must be extracted using the vacuum pump.

本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外部の真空ポンプを用いなくても作動流体の回収率を上げることのできるバイナリー発電ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned prior art, and an object of the present invention is to provide a binary power generation unit capable of increasing the recovery rate of working fluid without using an external vacuum pump. be.

前記の目的を達成するため、本発明に係るバイナリー発電ユニットは、ポンプ、蒸発器、膨張機及び凝縮器を有する作動流体の循環路と、前記循環路の作動流体を一時的に貯留可能なレシーバと、前記循環路における前記ポンプと前記蒸発器との間の部位から分岐して前記レシーバに作動流体を導入させる分岐流路と、前記ポンプから吐出された液状の作動流体が前記蒸発器に向けて流れる通常運転状態と前記分岐流路に流入する回収運転状態との間で切り換えを行う切換手段と、前記分岐流路に設けられ、前記切換手段が前記回収運転状態にあるときに、前記ポンプで昇圧された液状の作動流体を駆動流体として、前記循環路における、前記切換手段により前記ポンプからの前記作動流体の供給を止められた部位に存するガス状の作動流体を吸引するエジェクタと、を備えている。 In order to achieve the above object, the binary power generation unit according to the present invention includes a circulation path of a working fluid having a pump, an evaporator, an expander and a condenser, and a receiver capable of temporarily storing the working fluid of the circulation path. A branch flow path that branches from a portion of the circulation path between the pump and the evaporator to introduce the working fluid into the receiver, and a liquid working fluid discharged from the pump are directed toward the evaporator. A switching means for switching between a normal operation state in which the fluid flows and a recovery operation state in which the fluid flows into the branch flow path, and a pump provided in the branch flow path when the switching means is in the recovery operation state. An ejector that sucks a gaseous working fluid existing in a portion of the circulation path where the supply of the working fluid from the pump is stopped by the switching means, using the liquid working fluid boosted by I have.

本発明によるバイナリー発電ユニットでは、切換手段が回収運転状態にある状態でポンプが作動すると、ポンプは液状の作動流体を吸い込み、この液状の作動流体を吐出する。吐出された作動流体は分岐流路に圧送される。この作用により、液状の作動流体が分岐流路を通じてレシーバ内に送られる。このとき、エジェクタは、ポンプで昇圧された液状の作動流体を駆動流体として、循環路における、切換手段によりポンプからの作動流体の供給を止められた部位に存するからガス状の作動流体を吸引する。このエジェクタにより吸引作用により、循環路に残存するガス状の作動流体を吸引することができ、ガス状の作動流体もレシーバ内に溜めることができる。よって、外部の真空ポンプを用いなくても、作動流体の回収率を高めることができる。 In the binary power generation unit according to the present invention, when the pump operates while the switching means is in the recovery operation state, the pump sucks in the liquid working fluid and discharges the liquid working fluid. The discharged working fluid is pressure-fed to the branch flow path. By this action, a liquid working fluid is sent into the receiver through the branch flow path. At this time, the ejector uses the liquid working fluid boosted by the pump as the driving fluid, and sucks the gaseous working fluid because it exists in the portion of the circulation path where the supply of the working fluid from the pump is stopped by the switching means. .. By the suction action by this ejector, the gaseous working fluid remaining in the circulation path can be sucked, and the gaseous working fluid can also be stored in the receiver. Therefore, the recovery rate of the working fluid can be increased without using an external vacuum pump.

前記バイナリー発電ユニットは、前記ガス状の作動流体が前記エジェクタに流通することを許容する状態と、前記ガス状の作動流体が前記エジェクタに流通することを阻止する状態との間で切り換えを行う吸引切換手段と、を備えていてもよい。 The binary power generation unit switches between a state in which the gaseous working fluid is allowed to flow to the ejector and a state in which the gaseous working fluid is prevented from flowing to the ejector. It may be provided with a switching means.

この態様では、切換手段が回収運転状態にあるときに、吸引切換手段が、ガス状の作動流体がエジェクタに流通することを許容する状態に切り換えられる。一方で、切換手段が通常運転状態にあるときには、吸引切換手段が、ガス状の作動流体がエジェクタに流通することを阻止する状態に切り換えられる。したがって、通常運転時には、循環路を循環するガス状の作動流体がエジェクタに流通せず、作動流体が循環路を循環する状態を維持することができる。その一方で、回収運転時には、循環路内のガス状の作動流体をエジェクタにより吸引することが可能となる。 In this aspect, when the switching means is in the recovery operating state, the suction switching means is switched to a state that allows the gaseous working fluid to flow through the ejector. On the other hand, when the switching means is in the normal operating state, the suction switching means is switched to a state in which the gaseous working fluid is prevented from flowing to the ejector. Therefore, during normal operation, the gaseous working fluid circulating in the circulation path does not flow to the ejector, and the state in which the working fluid circulates in the circulation path can be maintained. On the other hand, during the recovery operation, the gaseous working fluid in the circulation path can be sucked by the ejector.

前記バイナリー発電ユニットは、前記膨張機をバイパスするように前記循環路に接続されたバイパス流路と、前記ガス状の作動流体が前記バイパス流路を流通することを許容する状態と、前記ガス状の作動流体が前記バイパス流路を流通することを阻止する状態との間で切り換えを行うバイパス切換手段と、を備えていてもよい。 The binary power generation unit includes a bypass flow path connected to the circulation path so as to bypass the expander, a state in which the gaseous working fluid is allowed to flow through the bypass flow path, and the gaseous state. It may be provided with a bypass switching means for switching between a state in which the working fluid of the above is prevented from flowing through the bypass flow path.

この態様では、切換手段が回収運転状態にあるときに、バイパス切換手段が、循環路に存するガス状の作動流体がバイパス流路に流入することを許容する状態に切り換えられることにより、作動流体の回収時に膨張機を通過させることなく作動流体を回収することができる。したがって、循環路に存するガス状の作動流体を一層容易に回収することができる。 In this embodiment, when the switching means is in the recovery operation state, the bypass switching means is switched to a state in which the gaseous working fluid existing in the circulation path is allowed to flow into the bypass flow path, whereby the working fluid of the working fluid is switched. The working fluid can be recovered without passing through the expander at the time of recovery. Therefore, the gaseous working fluid existing in the circulation path can be recovered more easily.

前記バイナリー発電ユニットにおいて、前記レシーバは、前記循環路における前記凝縮器と前記ポンプとの間に配置されていてもよい。 In the binary power generation unit, the receiver may be arranged between the condenser and the pump in the circulation path.

この態様では、循環路における液状の作動流体の一時的に溜まる部位と、ガス状の作動流体の回収部位とを、レシーバで共用化することができる。 In this aspect, the portion where the liquid working fluid temporarily accumulates in the circulation path and the portion where the gaseous working fluid is collected can be shared by the receiver.

前記バイナリー発電ユニットは、前記切換手段が前記回収運転状態にあるときに、前記レシーバに溜められる作動流体を冷却する冷却装置を備えていてもよい。 The binary power generation unit may include a cooling device that cools the working fluid stored in the receiver when the switching means is in the recovery operation state.

この態様では、作動流体をレシーバに溜めるときに、レシーバに溜まる作動流体の温度が徐々に上昇することを抑制することができる。この結果、作動流体がガスの状態でレシーバ内に溜まることを抑制でき、レシーバの内圧が徐々に上昇して回収効率が低下してしまうことをより抑制することができる。 In this aspect, when the working fluid is stored in the receiver, it is possible to prevent the temperature of the working fluid accumulated in the receiver from gradually increasing. As a result, it is possible to prevent the working fluid from accumulating in the receiver in the gas state, and it is possible to further prevent the internal pressure of the receiver from gradually increasing and the recovery efficiency from decreasing.

前記冷却装置は、ボルテックスクーラによって構成されていてもよい。この態様では、圧縮空気が得られるところに設置される場合に特に有効である。つまり、ボルテックスクーラは、圧縮空気を用いて簡便に冷風を作り出すことができるため、圧縮空気が得られるのであれば、簡便に作動流体を冷却することが可能となる。 The cooling device may be configured by a vortex cooler. This aspect is particularly effective when installed where compressed air is available. That is, since the vortex school can easily generate cold air using compressed air, it is possible to easily cool the working fluid if compressed air can be obtained.

以上説明したように、本発明によれば、外部の真空ポンプを用いなくても作動流体の回収率を上げることができる。 As described above, according to the present invention, the recovery rate of the working fluid can be increased without using an external vacuum pump.

本発明の実施形態によるバイナリー発電ユニットを概略的に示す図である。It is a figure which shows schematicly the binary power generation unit by embodiment of this invention. 本発明のその他の実施形態によるバイナリー発電ユニットを概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic the binary power generation unit by another embodiment of this invention. 本発明のその他の実施形態によるバイナリー発電ユニットを概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic the binary power generation unit by another embodiment of this invention. 本発明のその他の実施形態によるバイナリー発電ユニットを概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic the binary power generation unit by another embodiment of this invention. 本発明のその他の実施形態によるバイナリー発電ユニットを概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic the binary power generation unit by another embodiment of this invention. 従来のバイナリー発電ユニットを概略的に示す図である。It is a figure which shows schematicly the conventional binary power generation unit.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施形態によるバイナリー発電ユニット1は、ランキンサイクルを利用した発電ユニットであり、図1に示すように、ポンプ8と、蒸発器10と、膨張機14と、凝縮器16、レシーバ18とを備えている。ポンプ8、蒸発器10、膨張機14、凝縮器16及びレシーバ18はこの順で、作動流体が循環する循環路4に接続されている。本実施形態によるバイナリー発電ユニット1では、作動流体が循環路4を通じてポンプ8、蒸発器10、膨張機14、凝縮器16及びレシーバ18を順に流れるという循環回路が構成されている。作動流体としては、水よりも沸点の低い冷媒が用いられる。 The binary power generation unit 1 according to the present embodiment is a power generation unit using the Rankine cycle, and includes a pump 8, an evaporator 10, an expander 14, a condenser 16, and a receiver 18 as shown in FIG. ing. The pump 8, the evaporator 10, the expander 14, the condenser 16 and the receiver 18 are connected to the circulation path 4 in which the working fluid circulates in this order. In the binary power generation unit 1 according to the present embodiment, a circulation circuit is configured in which the working fluid flows through the circulation path 4 through the pump 8, the evaporator 10, the expander 14, the condenser 16 and the receiver 18 in this order. As the working fluid, a refrigerant having a boiling point lower than that of water is used.

ポンプ8は、循環路4における凝縮器16の下流側(蒸発器10と凝縮器16との間)に位置しており、作動流体を加圧するように構成されている。ポンプ8は、凝縮器16で凝縮された液状の作動流体を所定の圧力まで加圧して蒸発器10に送り出す。ポンプ8として、インペラをロータとして備える遠心ポンプや、ロータが一対のギアからなるギアポンプ等が用いられる。 The pump 8 is located downstream of the condenser 16 in the circulation path 4 (between the evaporator 10 and the condenser 16) and is configured to pressurize the working fluid. The pump 8 pressurizes the liquid working fluid condensed by the condenser 16 to a predetermined pressure and sends it out to the evaporator 10. As the pump 8, a centrifugal pump having an impeller as a rotor, a gear pump in which the rotor is composed of a pair of gears, and the like are used.

蒸発器10は、循環路4におけるポンプ8の下流側(ポンプ8と膨張機14との間)に位置している。蒸発器10は、作動流体が流れる作動流体流路10aと、熱源流体が流れる熱源流体流路10bとを有している。本実施形態では、蒸発器10は、シェルアンドチューブタイプの熱交換器によって構成されていて、熱源流体流路10bは中空状のシェルに構成され、作動流体流路10aはシェル内に配置された伝熱管によって構成されている。ただし、蒸発器10の構成はこれに限られるものではない。 The evaporator 10 is located on the downstream side of the pump 8 (between the pump 8 and the expander 14) in the circulation path 4. The evaporator 10 has a working fluid flow path 10a through which the working fluid flows and a heat source fluid flow path 10b through which the heat source fluid flows. In the present embodiment, the evaporator 10 is composed of a shell-and-tube type heat exchanger, the heat source fluid flow path 10b is configured in a hollow shell, and the working fluid flow path 10a is arranged in the shell. It is composed of heat transfer tubes. However, the configuration of the evaporator 10 is not limited to this.

熱源流体流路10bには、外部の熱源から供給された熱源流体が流れる。作動流体流路10aを流れる作動流体は、熱源流体流路10bを流れる熱源流体と熱交換して蒸発する。熱源流体としては、例えば高温空気、水蒸気等が挙げられる。また、バイナリー発電ユニット1が船に搭載されるような場合には、熱源流体として、内燃機関に導入される掃気エアーや内燃機関から排出される排ガスが用いられてもよい。 A heat source fluid supplied from an external heat source flows through the heat source fluid flow path 10b. The working fluid flowing through the working fluid flow path 10a exchanges heat with the heat source fluid flowing through the heat source fluid flow path 10b and evaporates. Examples of the heat source fluid include high temperature air and water vapor. Further, when the binary power generation unit 1 is mounted on a ship, scavenging air introduced into the internal combustion engine or exhaust gas discharged from the internal combustion engine may be used as the heat source fluid.

膨張機14は、循環路4における蒸発器10の下流側(蒸発器10と凝縮器16との間)に位置している。膨張機14は、図略のロータ部がケーシング内に配置された構造であり、ケーシング内に導入された作動流体が膨張することによりロータ部が駆動される。詳しくは、膨張機14は、蒸発器10で得られる蒸発圧力から凝縮器16で得られる凝縮圧力までガス状の作動流体が膨張する過程で、ロータ部が駆動される。膨張機14には、ロータ部に生じる駆動力が伝達されるように発電機20が接続されている。膨張機14においてガス状の作動流体が膨張することにより発電機20を駆動し、これにより発電が行われる。 The expander 14 is located on the downstream side of the evaporator 10 (between the evaporator 10 and the condenser 16) in the circulation path 4. The expander 14 has a structure in which a rotor portion (not shown) is arranged in a casing, and the rotor portion is driven by the expansion of the working fluid introduced into the casing. Specifically, in the expander 14, the rotor portion is driven in the process of expanding the gaseous working fluid from the evaporation pressure obtained by the evaporator 10 to the condensation pressure obtained by the condenser 16. A generator 20 is connected to the expander 14 so that the driving force generated in the rotor portion is transmitted. The expansion of the gaseous working fluid in the expander 14 drives the generator 20 to generate electricity.

凝縮器16は、循環路4における膨張機14の下流側(膨張機14とレシーバ18との間)に位置している。凝縮器16は、膨張機14から排出されたガス状の作動流体を凝縮させて液状の作動流体とするものである。凝縮器16は、ガス状の作動流体が流入する作動流体流路16aと、冷却水等の冷却流体が流れる冷却流体流路16bとを有している。冷却流体流路16bには、冷却通路22を通して供給される冷却水、海水等の冷却流体が流れる。作動流体流路16aを流れる作動流体は、冷却流体流路16bを流れる冷却流体と熱交換することにより凝縮する。 The condenser 16 is located on the downstream side of the expander 14 (between the expander 14 and the receiver 18) in the circulation path 4. The condenser 16 condenses the gaseous working fluid discharged from the expander 14 into a liquid working fluid. The condenser 16 has a working fluid flow path 16a through which a gaseous working fluid flows, and a cooling fluid flow path 16b through which a cooling fluid such as cooling water flows. Cooling fluids such as cooling water and seawater supplied through the cooling passage 22 flow through the cooling fluid flow path 16b. The working fluid flowing through the working fluid flow path 16a is condensed by exchanging heat with the cooling fluid flowing through the cooling fluid flow path 16b.

レシーバ18は、循環路4における凝縮器16の下流側(凝縮器16とポンプ8との間)に位置している。レシーバ18には、凝縮器16で得られた液状の作動流体が一時的に溜められる。 The receiver 18 is located on the downstream side of the condenser 16 in the circulation path 4 (between the condenser 16 and the pump 8). The liquid working fluid obtained by the condenser 16 is temporarily stored in the receiver 18.

循環路4には、分岐流路25と吸引流路26とが接続されている。分岐流路25は、循環路4におけるポンプ8と蒸発器10との間の部位から分岐しており、レシーバ18に繋がっている。吸引流路26は、循環路4における膨張機14と凝縮器16との間の部位から分岐しており、後述のエジェクタ28に接続されている。 A branch flow path 25 and a suction flow path 26 are connected to the circulation path 4. The branch flow path 25 branches from a portion of the circulation path 4 between the pump 8 and the evaporator 10 and is connected to the receiver 18. The suction flow path 26 branches from a portion of the circulation path 4 between the expander 14 and the condenser 16, and is connected to an ejector 28 described later.

分岐流路25には、エジェクタ28が設けられている。エジェクタ28は、分岐流路25を流れる液状の作動流体を噴出する図略のノズルを有しており、このノズルによる作動流体の減圧効果により、吸引流路26を通して循環路4からガス状の作動流体を吸引するように構成されている。エジェクタ28から噴出された液ガス混合の作動流体は、分岐流路25を通してレシーバ18に流入する。 An ejector 28 is provided in the branch flow path 25. The ejector 28 has a nozzle (not shown) for ejecting a liquid working fluid flowing through the branch flow path 25, and due to the decompression effect of the working fluid by this nozzle, a gaseous operation is performed from the circulation path 4 through the suction flow path 26. It is configured to suck fluid. The working fluid of the liquid gas mixture ejected from the ejector 28 flows into the receiver 18 through the branch flow path 25.

バイナリー発電ユニット1には、ポンプ8から吐出された作動流体が蒸発器10に向けて流れる状態(通常運転状態)と、蒸発器10に流入せずに分岐流路25に流入する状態(回収運転状態)との間で、運転状態の切り換えを行う切換手段30が設けられている。切換手段30は、循環路4における分岐流路25の分岐部よりも下流側に配置された第1弁30aと、分岐流路25におけるエジェクタ28よりも上流側に配置された第2弁30bと、を有する。第1弁30aが開放されるとともに第2弁30bが閉じられると通常運転状態となり、第2弁30bが開放されるとともに第1弁30aが閉じられると回収運転状態となる。第1弁30a及び第2弁30bは、コントローラ32から送られる信号によって制御される。 In the binary power generation unit 1, a state in which the working fluid discharged from the pump 8 flows toward the evaporator 10 (normal operation state) and a state in which the working fluid flows into the branch flow path 25 without flowing into the evaporator 10 (recovery operation). A switching means 30 for switching between the operating state and the state) is provided. The switching means 30 includes a first valve 30a arranged on the downstream side of the branch portion of the branch flow path 25 in the circulation path 4, and a second valve 30b arranged on the upstream side of the ejector 28 in the branch flow path 25. Have. When the first valve 30a is opened and the second valve 30b is closed, the normal operation state is set, and when the second valve 30b is opened and the first valve 30a is closed, the recovery operation state is set. The first valve 30a and the second valve 30b are controlled by a signal sent from the controller 32.

第1弁30a及び第2弁30bは、それぞれ開閉弁によって構成されているが、1つの三方弁(図示省略)によって構成されていてもよい。この場合、三方弁は、循環路4における分岐流路25の分岐部に配置され、ポンプ8と蒸発器10とを連通するとともにポンプ8とエジェクタ28との間を遮断する通常運転状態と、ポンプ8とエジェクタ28とを連通するとともにポンプ8と蒸発器10との間を遮断する回収運転状態との2つの状態を取り得る。 The first valve 30a and the second valve 30b are each composed of an on-off valve, but may be composed of one three-way valve (not shown). In this case, the three-way valve is arranged at the branch portion of the branch flow path 25 in the circulation path 4, and communicates with the pump 8 and the evaporator 10 and shuts off between the pump 8 and the ejector 28, and the pump. It is possible to take two states, a recovery operation state in which the 8 and the ejector 28 are communicated with each other and the pump 8 and the evaporator 10 are cut off from each other.

バイナリー発電ユニット1には、循環路4に存するガス状の作動流体がエジェクタ28に吸引されることを許容する状態(吸引許容状態)と、循環路4に存するガス状の作動流体がエジェクタ28に吸引されることを阻止する状態(吸引阻止状態)との間で切り換えを行う吸引切換手段34が設けられている。吸引切換手段34は、吸引流路26に配置された第3弁34aと、循環路4における吸引流路26の分岐部よりも下流側に配置された第4弁34bと、を有する。なお、図例では、第4弁34bは、循環路4における凝縮器16とレシーバ18との間に配置されている。第3弁34aが開放されるとともに第4弁34bが閉じられると吸引許容状態となり、第3弁34aが閉じられるとともに第4弁34bが開放されると吸引阻止状態となる。第3弁34a及び第4弁34bは、コントローラ32から送られる信号によって制御される。 The binary power generation unit 1 has a state in which the gaseous working fluid existing in the circulation path 4 is allowed to be sucked into the ejector 28 (suction allowable state) and a state in which the gaseous working fluid existing in the circulation path 4 is allowed to be sucked into the ejector 28. A suction switching means 34 for switching between a state of preventing suction (a state of preventing suction) and a state of preventing suction is provided. The suction switching means 34 has a third valve 34a arranged in the suction flow path 26 and a fourth valve 34b arranged on the downstream side of the branch portion of the suction flow path 26 in the circulation path 4. In the illustrated example, the fourth valve 34b is arranged between the condenser 16 and the receiver 18 in the circulation path 4. When the third valve 34a is opened and the fourth valve 34b is closed, the suction is allowed, and when the third valve 34a is closed and the fourth valve 34b is opened, the suction is blocked. The third valve 34a and the fourth valve 34b are controlled by a signal sent from the controller 32.

第3弁34a及び第4弁34bは、それぞれ開閉弁によって構成されているが、1つの三方弁によって構成されていてもよい。この場合、三方弁は、循環路4における吸引流路26の分岐部に配置され、循環路4からエジェクタ28に向けて作動流体が流れることを許容するとともに循環路4からレシーバ18に作動流体が流入することを阻止する吸引許容状態と、循環路4からエジェクタ28に向けて作動流体が流れることを阻止するとともに循環路4からレシーバ18に作動流体が流入することを許容する吸引阻止状態と、の2つの状態を取り得る。 The third valve 34a and the fourth valve 34b are each composed of an on-off valve, but may be composed of one tricuspid valve. In this case, the three-way valve is arranged at the branch portion of the suction flow path 26 in the circulation path 4, allows the working fluid to flow from the circulation path 4 toward the ejector 28, and allows the working fluid to flow from the circulation path 4 to the receiver 18. A suction-allowed state that prevents the working fluid from flowing in, and a suction-blocking state that prevents the working fluid from flowing from the circulation path 4 toward the ejector 28 and allows the working fluid to flow from the circulation path 4 to the receiver 18. Can take two states.

図例では、循環路4及び分岐流路25には、切換手段30又は吸引切換手段34を構成する弁の他にも弁が配置されている。具体的に、循環路4におけるレシーバ18とポンプ8との間に第5弁37が配置され、また、分岐流路25におけるエジェクタ28よりも下流側に第6弁38が配置されている。これらの弁37,38は、コントローラ32から送られる信号によって制御される。 In the illustrated example, valves are arranged in the circulation path 4 and the branch flow path 25 in addition to the valves constituting the switching means 30 or the suction switching means 34. Specifically, the fifth valve 37 is arranged between the receiver 18 and the pump 8 in the circulation path 4, and the sixth valve 38 is arranged on the downstream side of the ejector 28 in the branch flow path 25. These valves 37 and 38 are controlled by a signal sent from the controller 32.

バイナリー発電ユニット1には、レシーバ18に溜められる作動流体を冷却するための冷却装置40が設けられている。本実施形態では、冷却装置40は、レシーバ18に冷風を吹き付けてレシーバ18を冷却するように配置されている。 The binary power generation unit 1 is provided with a cooling device 40 for cooling the working fluid stored in the receiver 18. In the present embodiment, the cooling device 40 is arranged so as to blow cold air onto the receiver 18 to cool the receiver 18.

冷却装置40は、圧縮空気から冷風を生成するボルテックスクーラによって構成されている。ボルテックスクーラは、一方向に延びる円筒形の内室(図示省略)を有するとともに、この内室内に導入された圧縮空気がらせん状に高速で流れるように構成されている。らせん状に流れた圧縮空気は、その一部が、内室の一端部において軸方向に反転して中心軸付近を流れる。このとき中心軸付近では低圧となっているため、膨張によって温度が低下し、内室の他端部に位置する吹き出し口から冷風として吹き出される。なお、内室の一端部にも吹き出し口が形成されていて、この吹き出し口からは、残りの圧縮空気が熱風として吹き出される。冷却装置40に圧縮空気を導入する配管には開閉弁42が設けられている。開閉弁42は、コントローラ32から送られる信号によって制御される。 The cooling device 40 is composed of a vortex cooler that generates cold air from compressed air. The vortex schooler has a cylindrical inner chamber (not shown) extending in one direction, and the compressed air introduced into the inner chamber is configured to flow spirally at high speed. A part of the compressed air that flows in a spiral direction is inverted in the axial direction at one end of the inner chamber and flows near the central axis. At this time, since the pressure is low near the central axis, the temperature drops due to expansion, and cold air is blown out from the outlet located at the other end of the inner chamber. An outlet is also formed at one end of the inner chamber, and the remaining compressed air is blown out as hot air from this outlet. An on-off valve 42 is provided in the pipe for introducing compressed air into the cooling device 40. The on-off valve 42 is controlled by a signal sent from the controller 32.

循環路4には、循環路4内に作動流体を供給するための供給路44が接続されている。供給路44は、循環路4におけるレシーバ18とポンプ8との間の部位に接続されている。作動流体の供給源を供給路44に接続した状態で、供給路44に配置された供給弁44aを開放し、ポンプ8を作動させると、供給路44を通して作動流体を循環路に供給することができる。なお、供給路44を省略してもよい。 A supply path 44 for supplying a working fluid into the circulation path 4 is connected to the circulation path 4. The supply path 44 is connected to a portion of the circulation path 4 between the receiver 18 and the pump 8. When the supply valve 44a arranged in the supply path 44 is opened and the pump 8 is operated with the supply source of the working fluid connected to the supply path 44, the working fluid can be supplied to the circulation path through the supply path 44. can. The supply path 44 may be omitted.

循環路4には、循環路4外に作動流体を排出するための排出路46が接続されている。排出路46は、循環路4におけるポンプ8と蒸発器10との間の部位に接続されている。排出路46に配置された排出弁46aを開放した状態でポンプ8を作動させると、排出路46を通して液状態の作動流体を外部に排出することができる。なお、排出路46を省略してもよい。 A discharge path 46 for discharging the working fluid to the outside of the circulation path 4 is connected to the circulation path 4. The discharge path 46 is connected to a portion of the circulation path 4 between the pump 8 and the evaporator 10. When the pump 8 is operated with the discharge valve 46a arranged in the discharge passage 46 open, the working fluid in a liquid state can be discharged to the outside through the discharge passage 46. The discharge path 46 may be omitted.

ここで、本実施形態によるバイナリー発電ユニット1の運転動作について説明する。バイナリー発電ユニット1を運転するときには、コントローラ32は、第1弁30a、第4弁34b及び第5弁37を開放するとともに、第2弁30b、第3弁34a及び第6弁38を閉じる。また、コントローラ32は、冷却装置40の開閉弁42も閉じた状態とする。 Here, the operation operation of the binary power generation unit 1 according to the present embodiment will be described. When operating the binary power generation unit 1, the controller 32 opens the first valve 30a, the fourth valve 34b, and the fifth valve 37, and closes the second valve 30b, the third valve 34a, and the sixth valve 38. Further, the controller 32 also keeps the on-off valve 42 of the cooling device 40 closed.

この状態でポンプ8が作動すると、ポンプ8から吐出された液状の作動流体は循環路4を通じて蒸発器10の作動流体流路10aに流入する。蒸発器10において、液状の作動流体は、熱源流体流路10bを流れる熱源流体によって加熱されて蒸発し、ガス状の作動流体となる。ガス状の作動流体は膨張機14に導入されてロータ部を駆動する。これにより、ガス状の作動流体が膨張するとともに温度が低下する。一方で、ロータ部が駆動することにより発電が行われるため、熱源流体の熱を電力として回収することができる。 When the pump 8 operates in this state, the liquid working fluid discharged from the pump 8 flows into the working fluid flow path 10a of the evaporator 10 through the circulation path 4. In the evaporator 10, the liquid working fluid is heated by the heat source fluid flowing through the heat source fluid flow path 10b and evaporates to become a gaseous working fluid. The gaseous working fluid is introduced into the expander 14 to drive the rotor section. As a result, the gaseous working fluid expands and the temperature drops. On the other hand, since power is generated by driving the rotor unit, the heat of the heat source fluid can be recovered as electric power.

膨張機14において低温低圧となったガス状の作動流体は凝縮器16に流入する。凝縮器16において、作動流体流路16aを流れる作動流体は、冷却流体流路16bを流れる冷却流体によって冷却されて凝縮し、液状の作動流体となる。液状の作動流体は、凝縮器16から流出した後、レシーバ18に貯留される。レシーバ18内の作動流体は、ポンプ8に吸い込まれる。循環路4ではこのような作動流体の循環が行われる。 The gaseous working fluid that has become low temperature and low pressure in the expander 14 flows into the condenser 16. In the condenser 16, the working fluid flowing through the working fluid flow path 16a is cooled by the cooling fluid flowing through the cooling fluid flow path 16b and condensed to become a liquid working fluid. The liquid working fluid flows out of the condenser 16 and is then stored in the receiver 18. The working fluid in the receiver 18 is sucked into the pump 8. Such circulation of the working fluid is performed in the circulation path 4.

バイナリー発電ユニット1には、Oリング等のパッキンや軸受け等が用いられているため、これらの部材の交換を行う等のメンテナンスが必要である。そのようなときには、循環路4に封入されている作動流体をレシーバ18に収容させる回収運転を行うことになる。 Since the binary power generation unit 1 uses packings such as O-rings and bearings, maintenance such as replacement of these members is required. In such a case, a recovery operation is performed in which the working fluid enclosed in the circulation path 4 is accommodated in the receiver 18.

回収運転を行う場合、コントローラ32は、循環路4内が飽和蒸気圧となって略平衡状態となる程度まで第4弁34bを開けた状態で第1弁30aを閉じておき、その後、第4弁34bを閉じるとともに、第2弁30b、第3弁34a、第5弁37及び第6弁38を開放する。また、コントローラ32は、冷却装置40の開閉弁42を開放する。なお、図1では、開放された弁が白抜きで示され、閉じられた弁が黒く塗りつぶされて示されている。 When performing the recovery operation, the controller 32 closes the first valve 30a with the fourth valve 34b open to the extent that the inside of the circulation path 4 becomes saturated vapor pressure and becomes a substantially equilibrium state, and then the fourth valve 30a is performed. The valve 34b is closed, and the second valve 30b, the third valve 34a, the fifth valve 37, and the sixth valve 38 are opened. Further, the controller 32 opens the on-off valve 42 of the cooling device 40. In FIG. 1, the opened valve is shown in white, and the closed valve is shown in black.

この状態でポンプ8が作動すると、ポンプ8から吐出された液状の作動流体は分岐流路25に流入してエジェクタ28に導入される。エジェクタ28では、液状の作動流体がノズルから噴出されるのに伴って生ずる減圧作用により、吸引流路26を通して循環路4からガス状の作動流体がエジェクタ28に吸引される。そして、液状の作動流体とガス状の作動流体とが混合した状態で分岐流路25を通してレシーバ18に溜められる。 When the pump 8 operates in this state, the liquid working fluid discharged from the pump 8 flows into the branch flow path 25 and is introduced into the ejector 28. In the ejector 28, the gaseous working fluid is sucked into the ejector 28 from the circulation path 4 through the suction flow path 26 by the depressurizing action generated when the liquid working fluid is ejected from the nozzle. Then, the liquid working fluid and the gaseous working fluid are stored in the receiver 18 through the branch flow path 25 in a mixed state.

ガス状の作動流体がレシーバ18に導入されるのに伴ってレシーバ18内が昇温するとともに昇圧する可能性があるため、冷却装置40によって生成された冷風をレシーバ18に吹き付けることにより、レシーバ18内のガス状の作動流体を冷却し凝縮を促進させる。これにより、レシーバ18内の圧力が上がることを抑制し、レシーバ18内に作動流体が溜められやすい状態にしている。エジェクタ28がガス状の作動流体を吸引できない程度まで循環路4内のガス状の作動流体が減ると、ポンプ8を停止し、全ての弁を閉じる。 As the gaseous working fluid is introduced into the receiver 18, the temperature inside the receiver 18 may rise and the pressure may increase. Therefore, by blowing the cold air generated by the cooling device 40 onto the receiver 18, the receiver 18 may be heated. It cools the gaseous working fluid inside and promotes condensation. As a result, the pressure inside the receiver 18 is suppressed from rising, and the working fluid is easily accumulated in the receiver 18. When the gaseous working fluid in the circulation path 4 is reduced to the extent that the ejector 28 cannot suck the gaseous working fluid, the pump 8 is stopped and all the valves are closed.

以上説明したように、本実施形態では、切換手段30が回収運転状態にある状態でポンプ8が作動すると、ポンプ8はレシーバ18内の液状の作動流体を吸い込み、この液状の作動流体を吐出する。吐出された作動流体は分岐流路25に圧送される。この作用により、液状の作動流体が分岐流路25を通じてレシーバ18内に送られる。このとき、エジェクタ28は、ポンプ8で昇圧された作動流体を駆動流体として、切換手段30によりポンプ8からの作動流体の供給を止められた部位から作動流体を吸引する。このエジェクタ28により吸引作用により、ガス状の作動流体を吸引することができ、ガス状の作動流体もレシーバ18内に溜めることができる。よって、外部の真空ポンプを用いなくても、作動流体の回収率を高めることができる。 As described above, in the present embodiment, when the pump 8 operates while the switching means 30 is in the recovery operation state, the pump 8 sucks in the liquid working fluid in the receiver 18 and discharges the liquid working fluid. .. The discharged working fluid is pressure-fed to the branch flow path 25. By this action, a liquid working fluid is sent into the receiver 18 through the branch flow path 25. At this time, the ejector 28 uses the working fluid boosted by the pump 8 as the driving fluid, and sucks the working fluid from the portion where the supply of the working fluid from the pump 8 is stopped by the switching means 30. The ejector 28 can suck the gaseous working fluid by the suction action, and the gaseous working fluid can also be stored in the receiver 18. Therefore, the recovery rate of the working fluid can be increased without using an external vacuum pump.

また、切換手段30が回収運転状態にあるときに、吸引切換手段34が、ガス状の作動流体がエジェクタ28に流通することを許容する状態に切り換えられる。一方で、切換手段30が通常運転状態にあるときには、吸引切換手段34が、ガス状の作動流体がエジェクタ28に流通することを阻止する状態に切り換えられる。したがって、通常運転時には、循環路4を循環する作動流体がエジェクタ28に流通せず、作動流体が循環路4を循環する状態を維持することができる。その一方で、回収運転時には、循環路4内のガス状の作動流体をエジェクタ28により吸引することが可能となる。 Further, when the switching means 30 is in the recovery operation state, the suction switching means 34 is switched to a state that allows the gaseous working fluid to flow to the ejector 28. On the other hand, when the switching means 30 is in the normal operating state, the suction switching means 34 is switched to a state in which the gaseous working fluid is prevented from flowing to the ejector 28. Therefore, during normal operation, the working fluid circulating in the circulation path 4 does not flow to the ejector 28, and the state in which the working fluid circulates in the circulation path 4 can be maintained. On the other hand, during the recovery operation, the gaseous working fluid in the circulation path 4 can be sucked by the ejector 28.

また、本実施形態では、レシーバ18に溜められる作動流体を冷却する冷却装置40が設けられているため、作動流体をレシーバ18に溜めるときに、レシーバ18に溜まる作動流体の温度が徐々に上昇することを抑制することができる。この結果、作動流体がガスの状態でレシーバ18内に溜まることを抑制でき、レシーバ18の内圧が徐々に上昇して回収効率が低下してしまうことをより抑制することができる。 Further, in the present embodiment, since the cooling device 40 for cooling the working fluid stored in the receiver 18 is provided, the temperature of the working fluid accumulated in the receiver 18 gradually rises when the working fluid is stored in the receiver 18. Can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the working fluid from accumulating in the receiver 18 in the gas state, and it is possible to further prevent the internal pressure of the receiver 18 from gradually increasing and the recovery efficiency from decreasing.

また本実施形態では、冷却装置40がボルテックスクーラによって構成されているため、圧縮空気が得られるところに設置される場合に特に有効である。つまり、ボルテックスクーラは、圧縮空気を用いて簡便に冷風を作り出すことができるため、圧縮空気が得られるところに設置されるのであれば、簡便に作動流体を冷却することが可能となる。なお、冷却装置40は、ボルテックスクーラによって構成されていなくてもよく、例えばチラー等によって構成されていてもよい。 Further, in the present embodiment, since the cooling device 40 is composed of a vortex cooler, it is particularly effective when it is installed in a place where compressed air can be obtained. That is, since the vortex school can easily generate cold air using compressed air, it is possible to easily cool the working fluid if it is installed in a place where compressed air can be obtained. The cooling device 40 does not have to be configured by a vortex cooler, and may be configured by, for example, a chiller or the like.

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。本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。 It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、前記実施形態では、第1〜第6弁30a、30b、34a、34b、37、38及び開閉弁42がコントローラ32によって開閉制御される構成としたが、これに限られるものではない。第1〜第6弁30a、30b、34a、34b、37、38及び開閉弁42は、手動で開閉される構成であってもよい。 For example, in the above-described embodiment, the first to sixth valves 30a, 30b, 34a, 34b, 37, 38 and the on-off valve 42 are controlled to be opened and closed by the controller 32, but the present invention is not limited to this. The first to sixth valves 30a, 30b, 34a, 34b, 37, 38 and the on-off valve 42 may be configured to be manually opened and closed.

前記実施形態では、吸引流路26が循環路4における膨張機14と凝縮器16との間の部位から分岐する構成としたが、これに限られるものではない。例えば、吸引流路26は、循環路4における蒸発器10と膨張機14との間の部位から分岐してもよく、あるいは、循環路4における凝縮器16とレシーバ18との間の部位から分岐してもよい。また、循環路4における第1弁30aと蒸発器10との間の部位から分岐してもよい。 In the above embodiment, the suction flow path 26 is configured to branch from the portion between the expander 14 and the condenser 16 in the circulation path 4, but the present invention is not limited to this. For example, the suction flow path 26 may branch from a portion of the circulation path 4 between the evaporator 10 and the expander 14, or may branch from a portion of the circulation path 4 between the condenser 16 and the receiver 18. You may. Further, it may branch from a portion of the circulation path 4 between the first valve 30a and the evaporator 10.

前記実施形態では、吸引流路26が1本の流路によって構成されているが、これに限られるものではない。例えば、図2に示すように、吸引流路26は、エジェクタ28に接続された主流路26aと、それぞれ下流端が主流路26aに接続された複数の枝流路と、を備えた構成であってもよい。図2では、枝流路として、循環路4における蒸発器10と膨張機14との間の部位から分岐する第1枝流路26bと、循環路4における膨張機14と凝縮器16との間の部位から分岐する第2枝流路26cと、循環路4における凝縮器16とレシーバ18との間の部位から分岐する第3枝流路26dと、が設けられた構成を示している。この構成では、第3弁34aは、各枝流路26b〜26dに配置されている。なお、3つの枝流路を有する構成に限られず、何れか2つの枝流路を有する構成であってもよい。循環路4における枝流路26b、26c、26dの接続部位は、何れも、切換手段30によりポンプ8からの作動流体の供給を止められた部位である。なお、枝流路(吸引流路26)は、循環路4における第1弁30aと蒸発器10との間の部位に接続されていてもよい。この部位も、切換手段30によりポンプ8からの作動流体の供給を止められた部位となる。 In the above embodiment, the suction flow path 26 is composed of one flow path, but the suction flow path 26 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 2, the suction flow path 26 has a configuration including a main flow path 26a connected to the ejector 28 and a plurality of branch flow paths whose downstream ends are connected to the main flow path 26a, respectively. You may. In FIG. 2, as a branch flow path, between the first branch flow path 26b branching from the portion between the evaporator 10 and the expander 14 in the circulation path 4 and the expander 14 and the condenser 16 in the circulation path 4. A configuration is shown in which a second branch flow path 26c branching from the portion of the above and a third branch flow path 26d branching from the portion between the condenser 16 and the receiver 18 in the circulation path 4 are provided. In this configuration, the third valve 34a is arranged in each branch flow path 26b to 26d. The configuration is not limited to the configuration having three branch flow paths, and the configuration may have any two branch flow paths. The connection portions of the branch flow paths 26b, 26c, and 26d in the circulation path 4 are all portions where the supply of the working fluid from the pump 8 is stopped by the switching means 30. The branch flow path (suction flow path 26) may be connected to a portion of the circulation path 4 between the first valve 30a and the evaporator 10. This portion is also a portion where the supply of the working fluid from the pump 8 is stopped by the switching means 30.

図3に示すように、循環路4には、膨張機14をバイパスするようにバイパス流路48が接続されていてもよい。バイパス流路48の一端部は、循環路4における蒸発器10と膨張機14との間の部位に接続され、バイパス流路48の他端部は、循環路4における膨張機14と凝縮器16との間の部位に接続されている。なお、バイパス流路48の他端部は、吸引流路26の分岐部よりも上流側において循環路4に接続されている。 As shown in FIG. 3, a bypass flow path 48 may be connected to the circulation path 4 so as to bypass the expander 14. One end of the bypass flow path 48 is connected to a portion of the circulation path 4 between the evaporator 10 and the expander 14, and the other end of the bypass flow path 48 is the expander 14 and the condenser 16 in the circulation path 4. It is connected to the part between and. The other end of the bypass flow path 48 is connected to the circulation path 4 on the upstream side of the branch portion of the suction flow path 26.

バイパス流路48には、バイパス切換手段としてのバイパス弁50が配置されている。バイパス弁50が開放されると、循環路4に存する作動流体がバイパス流路48に流入することを許容される。バイパス弁50が閉じられると、循環路4に存する作動流体がバイパス流路48に流入することを阻止される。コントローラ32は、切換手段30が回収運転状態にあるときには、バイパス弁50を開放する。これにより、作動流体の回収時に膨張機14を通過させることなく作動流体を回収することができる。したがって、循環路4に存するガス状の作動流体をより一層容易に回収することができる。 A bypass valve 50 as a bypass switching means is arranged in the bypass flow path 48. When the bypass valve 50 is opened, the working fluid existing in the circulation path 4 is allowed to flow into the bypass flow path 48. When the bypass valve 50 is closed, the working fluid existing in the circulation path 4 is prevented from flowing into the bypass flow path 48. The controller 32 opens the bypass valve 50 when the switching means 30 is in the recovery operation state. As a result, the working fluid can be recovered without passing through the expander 14 when the working fluid is recovered. Therefore, the gaseous working fluid existing in the circulation path 4 can be recovered more easily.

前記実施形態では、冷却装置40がレシーバ18を冷却する構成としたが、これに限られるものではない。例えば、図4に示すように、冷却装置40は、分岐流路25を冷却するように構成されていてもよい。この場合でも、冷却装置40は、レシーバ18に溜められる作動流体を冷却する構成となる。図4に示す例では、冷却装置40が分岐流路25におけるエジェクタ28の下流側において作動流体を冷却する構成を示しているが、冷却装置40は、分岐流路25におけるエジェクタ28の上流側において作動流体を冷却する構成としてもよい。分岐流路25において、冷却装置40が取り付けられる部位は、フィン付き管によって構成されていてもよい。この場合、インナーフィンであってもアウターフィンであってもよい。なお、レシーバ18自体を冷却する方が冷却効率が高いため、冷却装置40は、レシーバ18自体を冷却する構成であるのが好ましい。また、冷却装置40を省略してもよい。 In the above embodiment, the cooling device 40 is configured to cool the receiver 18, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, the cooling device 40 may be configured to cool the branch flow path 25. Even in this case, the cooling device 40 is configured to cool the working fluid stored in the receiver 18. In the example shown in FIG. 4, the cooling device 40 shows a configuration in which the working fluid is cooled on the downstream side of the ejector 28 in the branch flow path 25, but the cooling device 40 is on the upstream side of the ejector 28 in the branch flow path 25. It may be configured to cool the working fluid. In the branch flow path 25, the portion to which the cooling device 40 is attached may be formed by a pipe with fins. In this case, it may be an inner fin or an outer fin. Since the cooling efficiency is higher when the receiver 18 itself is cooled, the cooling device 40 is preferably configured to cool the receiver 18 itself. Further, the cooling device 40 may be omitted.

前記実施形態では、レシーバ18が循環路4に1つ接続された構成としたが、2つ以上のレシーバが循環路4に接続されていてもよい。また、レシーバ18は循環路4に対して着脱可能に接続された構成としてもよい。 In the above embodiment, one receiver 18 is connected to the circulation path 4, but two or more receivers may be connected to the circulation path 4. Further, the receiver 18 may be detachably connected to the circulation path 4.

また、前記実施形態では、エジェクタ28が設けられた分岐流路25を1つ備えた構成としたが、2つ以上の同様な分岐流路を備えた構成としてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the configuration is provided with one branch flow path 25 provided with the ejector 28, but a configuration including two or more similar branch flow paths may be provided.

また、図5に示すように、循環路4に接続されたレシーバ18に加え、分岐流路25に接続されたレシーバ55を備えていてもよい。この場合、レシーバ55がレシーバ18よりも上側に配置され、レシーバ55内の作動流体が重力でレシーバ18に流れ込むようになっていてもよい。レシーバ55は分岐流路25に対して着脱可能に接続されていてもよい。分岐流路25には、レシーバ55とレシーバ18の間に開閉弁57が設けられていてもよい。開閉弁57は、レシーバ55内の作動流体をレシーバ18内に流入させる際に開放され、それ以外のときは閉じられる。 Further, as shown in FIG. 5, in addition to the receiver 18 connected to the circulation path 4, the receiver 55 connected to the branch flow path 25 may be provided. In this case, the receiver 55 may be arranged above the receiver 18 so that the working fluid in the receiver 55 flows into the receiver 18 by gravity. The receiver 55 may be detachably connected to the branch flow path 25. The branch flow path 25 may be provided with an on-off valve 57 between the receiver 55 and the receiver 18. The on-off valve 57 is opened when the working fluid in the receiver 55 flows into the receiver 18, and is closed at other times.

図5の形態において、レシーバ18は、省略されてもよい。この構成では、分岐流路25の一端部が、循環路4におけるポンプ8と蒸発器10との間の部位に接続される一方で、分岐流路25の他端部は、循環路4における凝縮器16とポンプ8との間の部位に接続された構成となる。この構成でも、作動流体がレシーバ55に一時的に貯留される構成となる。この場合、開閉弁57は省略される。なお、図5には冷却装置40が図示されていないが、この形態でも冷却装置40が設けられていてもよい。 In the form of FIG. 5, the receiver 18 may be omitted. In this configuration, one end of the branch flow path 25 is connected to a portion of the circulation path 4 between the pump 8 and the evaporator 10, while the other end of the branch flow path 25 is condensed in the circulation path 4. The configuration is connected to a portion between the vessel 16 and the pump 8. Even in this configuration, the working fluid is temporarily stored in the receiver 55. In this case, the on-off valve 57 is omitted. Although the cooling device 40 is not shown in FIG. 5, the cooling device 40 may be provided in this form as well.

図1〜図5に示す形態では、分岐流路25は、循環路4におけるポンプ8と蒸発器10との間の部位から分岐してレシーバ18に繋がる構成であるが、これに限られない。例えば、分岐流路25は、レシーバ18に繋がる構成に代えて、循環路4における凝縮器16とレシーバ18との間の部位に繋がることにより、作動流体をレシーバ18に導入させる構成であってもよい。また、分岐流路25、エジェクタ28および吸込流路26は、循環路4に対して着脱可能な構成であってもよい。 In the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the branch flow path 25 is configured to branch from the portion between the pump 8 and the evaporator 10 in the circulation path 4 and connect to the receiver 18, but the present invention is not limited to this. For example, the branch flow path 25 may be configured to introduce a working fluid into the receiver 18 by connecting to a portion between the condenser 16 and the receiver 18 in the circulation path 4 instead of the configuration connected to the receiver 18. good. Further, the branch flow path 25, the ejector 28 and the suction flow path 26 may be detachable from the circulation path 4.

1 :バイナリー発電ユニット
4 :循環路
8 :ポンプ
10 :蒸発器
14 :膨張機
16 :凝縮器
18 :レシーバ
25 :分岐流路
28 :エジェクタ
30 :切換手段
34 :吸引切換手段
40 :冷却装置
48 :バイパス流路
50 :バイパス弁
55 :レシーバ
1: Binary power generation unit 4: Circulation path 8: Pump 10: Evaporator 14: Expander 16: Condenser 18: Receiver 25: Branch flow path 28: Ejector 30: Switching means 34: Suction switching means 40: Cooling device 48: Bypass flow path 50: Bypass valve 55: Receiver

Claims (6)

ポンプ、蒸発器、膨張機及び凝縮器を有する作動流体の循環路と、
前記循環路の作動流体を一時的に貯留可能なレシーバと、
前記循環路における前記ポンプと前記蒸発器との間の部位から分岐して前記レシーバに作動流体を導入させる分岐流路と、
前記ポンプから吐出された液状の作動流体が前記蒸発器に向けて流れる通常運転状態と前記分岐流路に流入する回収運転状態との間で切り換えを行う切換手段と、
前記分岐流路に設けられ、前記切換手段が前記回収運転状態にあるときに、前記ポンプで昇圧された液状の作動流体を駆動流体として、前記循環路における、前記切換手段により前記ポンプからの前記作動流体の供給を止められた部位に存するガス状の作動流体を吸引するエジェクタと、を備えているバイナリー発電ユニット。
A working fluid circulation path with a pump, evaporator, expander and condenser,
With a receiver that can temporarily store the working fluid of the circulation path,
A branch flow path that branches from a portion of the circulation path between the pump and the evaporator to introduce a working fluid into the receiver.
A switching means for switching between a normal operation state in which the liquid working fluid discharged from the pump flows toward the evaporator and a recovery operation state in which the liquid working fluid flows into the branch flow path.
When the switching means provided in the branch flow path is in the recovery operation state, the liquid working fluid boosted by the pump is used as a driving fluid, and the switching means from the pump in the circulation path. A binary power generation unit equipped with an ejector that sucks the gaseous working fluid existing in the part where the supply of the working fluid is stopped.
前記ガス状の作動流体が前記エジェクタに流通することを許容する状態と、前記ガス状の作動流体が前記エジェクタに流通することを阻止する状態との間で切り換えを行う吸引切換手段と、を備えている請求項1に記載のバイナリー発電ユニット。 A suction switching means for switching between a state in which the gaseous working fluid is allowed to flow to the ejector and a state in which the gaseous working fluid is prevented from flowing to the ejector is provided. The binary power generation unit according to claim 1. 前記膨張機をバイパスするように前記循環路に接続されたバイパス流路と、
前記ガス状の作動流体が前記バイパス流路を流通することを許容する状態と、前記ガス状の作動流体が前記バイパス流路を流通することを阻止する状態との間で切り換えを行うバイパス切換手段と、を備えている請求項1に記載のバイナリー発電ユニット。
A bypass flow path connected to the circulation path so as to bypass the expander,
Bypass switching means for switching between a state in which the gaseous working fluid is allowed to flow through the bypass flow path and a state in which the gaseous working fluid is prevented from flowing through the bypass flow path. The binary power generation unit according to claim 1, further comprising.
前記レシーバは、前記循環路における前記凝縮器と前記ポンプとの間に配置されている請求項1から3の何れか1項に記載のバイナリー発電ユニット。 The binary power generation unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the receiver is arranged between the condenser and the pump in the circulation path. 前記切換手段が前記回収運転状態にあるときに、前記レシーバに溜められる作動流体を冷却する冷却装置を備えている請求項1から4の何れか1項に記載のバイナリー発電ユニット。 The binary power generation unit according to any one of claims 1 to 4, further comprising a cooling device for cooling the working fluid stored in the receiver when the switching means is in the recovery operation state. 前記冷却装置は、ボルテックスクーラによって構成されている請求項5に記載のバイナリー発電ユニット。 The binary power generation unit according to claim 5, wherein the cooling device is composed of a vortex cooler.
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