JP6997667B2 - 発電装置および発電方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、発電装置および発電方法に関する。

低温の排ガスや温泉などを熱源として発電するサイクルとして、有機ランキンサイクルやカリーナサイクルが知られている。有機ランキンサイクルでは、熱源から熱を回収する媒体として、ペンタンなどの有機物や、代替フロンを使用する。また、カリーナサイクルでは、熱源から熱を回収する媒体として、例えば水にアンモニアを吸収（溶解）させた非共沸媒体を使用する。

特開２０１３－３６４５６号公報

非共沸媒体を使用する発電装置は例えば、水などの液体にアンモニアなどのガスを吸収させるガス吸収部と、ガスを吸収した液体を熱源により加熱して、液体からガスを放出させる気化器と、放出されたガスにより駆動されるタービンと、タービンにより駆動される発電機とを備えている。

この発電装置には、放出されるガスの温度を熱源の温度に近づけやすく、発電装置の熱効率を高めやすいというメリットがある。一方、この発電装置には、液体に吸収されないガスがガス吸収部内に滞留すると、ガス吸収部内の圧力が上昇して、発電に悪影響が生じ得るというデメリットがある。このようなガスの滞留を防ぐために液体とガスの接触面積を大きく確保すると、ガス吸収部が大型化して、発電装置のコストが上昇してしまう。

本発明の実施形態は、ガス吸収部の吸収性能を向上させることが可能な発電装置および発電方法を提供することを課題とする。

一の実施形態によれば、発電装置は、液体にガスを吸収させるガス吸収部を備える。前記装置はさらに、前記ガス吸収部から排出された前記液体を加熱して、前記液体から前記ガスを発生させるガス発生部を備える。前記装置はさらに、前記ガス発生部から排出された前記ガスにより駆動されて発電し、前記ガスを前記ガス吸収部に排出する発電部を備える。前記装置はさらに、前記ガス吸収部内の前記ガスを前記ガス吸収部の第１箇所から抽出し、抽出された前記ガスを前記ガス供給部の第２箇所から前記ガス吸収部内に導入する循環流路であって、前記第２箇所は、前記第１箇所よりも高い位置に設けられている循環流路を備える。

本発明の実施形態によれば、ガス吸収部の吸収性能を向上させることが可能となる。

第１実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。 第２実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。 第２実施形態の変形例の発電装置の構成を示す模式図である。 第３実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。 第３実施形態の変形例の発電装置の構成を示す模式図である。 第４実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。 第４実施形態の変形例の発電装置の構成を示す模式図である。 第５実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。 第５実施形態の変形例の発電装置の構成を示す模式図である。 第６実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。 第６実施形態の変形例の発電装置の構成を示す模式図である。 第７実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１から図１２において、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。

図１の発電装置は、熱源から熱を回収する媒体として、非共沸媒体を使用する。本実施形態の非共沸媒体は、アンモニアを吸収した水であるが、その他の媒体（例えば、二酸化炭素を吸収したアミン水溶液）でもよい。

図１の発電装置は、ガス吸収部１と、ポンプ２と、熱交換器３と、気化器４と、気液分離器５と、タービン６と、発電機７と、エジェクタ８と、ブロワ９と、制御部１０とを備えている。気化器４および気液分離器５は、ガス発生部の一例である。タービン６および発電機７は、発電部の一例である。

ガス吸収部１は、上流部１ａと、充填層１ｂと、下流部（タンク）１ｃと、冷温熱源用流路１ｄとを備えている。充填層１ｂは、気液接触部の一例である。気化器４は、高温熱源用流路４ａを備えている。

図１は、ガス吸収部１の設置面に平行で互いに垂直なＸ方向およびＹ方向と、ガス吸収部１の設置面に垂直なＺ方向を示している。本明細書では、＋Ｚ方向を上方向として取り扱い、－Ｚ方向を下方向として取り扱うが、－Ｚ方向は、重力方向と一致していても一致していなくてもよい。本実施形態の－Ｚ方向は、重力方向とほぼ一致している。ガス吸収部１において、上流部１ａは充填層１ｂの上に配置され、下流部１ｃは充填層１ｂの下に配置されている。

ガス吸収部１は、液体導入口およびガス導入口として機能する入口Ａ１を上流部１ａに備え、液体排出口として機能する出口Ｂ１を下流部１ｃに備えている。入口Ａ１から上流部１ａに導入された液体（水）とガス（アンモニア）は、充填層１ｂに流入し、充填層１ｂ内で十分に気液接触する。その結果、液体がガスを吸収し、ガスを吸収した液体（リッチ液）が下流部１ｃに溜まる。下流部１ｃに溜まった液体は、出口Ｂ１から流路Ｐ１に排出される。冷温熱源用流路１ｄは、ガス吸収部１内を通過する流路であり、冷温熱源からの循環液Ｓ１を移送してガス吸収部１内の液体を冷却するために使用される。循環液Ｓ１の例は、冷却水である。

流路Ｐ１に排出された液体は、ポンプ２により、熱交換器３を介して気化器４に移送される。高温熱源用流路４ａは、気化器４内を通過する流路であり、高温熱源からの循環液Ｓ２を移送して気化器４内の液体を加熱するために使用される。循環液Ｓ２の例は、工場からの排ガスや、温泉からの温水である。気化器４は、流路Ｐ１から導入された液体を循環液Ｓ２により加熱して、液体からガスを放出させる。これらの液体とガスは、流路Ｐ２に排出される。

流路Ｐ２に排出された液体とガスは、気液分離器５に流入する。気液分離器５は、これらをガス（アンモニア）と、ガスを放出した液体（リーン液）とに分離し、ガスを気液分離器５の頂部から流路Ｐ３に排出し、ガスを放出した液体を気液分離器５の底部から流路Ｐ４に排出する。

流路Ｐ３に排出されたガスは、タービン６に流入する。タービン６は、このガスにより駆動されて回転軸を回転させる。発電機７は、この回転軸を介してタービン６により駆動されて発電する。こうして、ガスのエネルギーが電気エネルギーに変換される。タービン６を通過したガスは、流路Ｐ５に排出される。

流路Ｐ４に排出された液体は、熱交換器３とエジェクタ８とを介してガス吸収部１に移送される。熱交換器３は、ガス吸収部１から気化器４に向かう液体（リッチ液）と、気液分離器５からガス吸収部１に向かう液体（リーン液）との間で熱交換を行う。リーン液は気化器４内で加熱されたため、リッチ液よりも高温である。よって、リッチ液は熱交換により加熱され、リーン液は熱交換により冷却される。リッチ液は、高濃度のアンモニアを含有するアンモニア水溶液であり、リーン液は、低濃度のアンモニアを含有するアンモニア水溶液（またはアンモニアを含有しない水）である。

流路Ｐ５に排出されたガスは、エジェクタ８により吸引される。エジェクタ８は、熱交換器３から流入する液体により駆動されて、このガスを吸引する。その結果、流路Ｐ５に排出されたガスはエジェクタ８に流入し、液体と共に流路Ｐ４を介してガス吸収部１に移送される。これらのガスと液体は、ガス吸収部１の入口Ａ１からガス吸収部１内に導入される。

ガス吸収部１にガスが導入されると、ガスの一部は液体に吸収されてガス吸収部１から排出され、ガスの別の一部は液体に吸収されずガス吸収部１内に残存する。そこで、本実施形態のガス吸収部１は、ガス吸収部１内のガスを抽出するための出口Ｂ２を下流部１ｃに備え、抽出されたガスをガス吸収部１内に戻すための入口Ａ２を上流部１ａに備えている。入口Ａ２は、出口Ｂ２よりも高い位置に設けられている。また、出口Ｂ２と入口Ａ２は、出口Ｂ１よりも高い位置に設けられ、入口Ａ１よりも低い位置に設けられている。出口Ｂ２は第１箇所の一例であり、入口Ａ２は第２箇所の一例である。

出口Ｂ２から抽出されたガスは、流路Ｐ６を介して入口Ａ２に移送される。本実施形態のガスは、ガス吸収部１と流路Ｐ６との間を循環することとなる。流路Ｐ６は、循環流路の一例である。ブロワ９は、流路Ｐ６に設けられるガス移送手段の一例であり、ガス吸収部１内のガスを流路Ｐ６を介して移送するよう動作する。

制御部１０は、発電装置の種々の動作を制御する。例えば、制御部１０は、循環液Ｓ１の流量、ポンプ２の回転数、循環液Ｓ２の流量、発電機７の出力、エジェクタ８の動作、ブロワ９の動作などを制御する。制御部１０の例は、プロセッサ、電気回路、コンピュータなどである。

流路Ｐ６は、下流部１ｃの空間から上流部１ａの空間にガスを循環させる。このような流路Ｐ６が存在しない場合、充填層１ｂ内で液体に吸収されなかったガスは下流部１ｃに滞留し、ガス吸収部１内の圧力を上昇させる。本実施形態によれば、下流部１ｃのガスを流路Ｐ６から抽出することで、ガス吸収部１内の圧力上昇を抑制することができる。さらに、本実施形態によれば、抽出されたガスを上流部１ａに戻すことで、液体へのガスの吸収を促すことができる。

なお、入口Ａ２は、上流部１ａの代わりに充填層１ｂに設けられていてもよい。この場合、入口Ａ２からガス吸収部１ａに導入されたガスは、充填層１ｂの全部ではなく、充填層１ｂの一部を通過することとなる。一般に、このガスは充填層１ｂの全部を通過させた方が望ましいため、本実施形態の入口Ａ２は上流部１ａに設けられている。よって、本実施形態の出口Ｂ２は充填層１ｂよりも低い位置に設けられ、本実施形態の入口Ａ２は充填層１ｂよりも高い位置に設けられている。

以上のように、本実施形態では、ガス吸収部１内のガスを出口Ｂ２から抽出し、抽出されたガスを出口Ｂ２より高い位置に設けられた入口Ａ２からガス吸収部１内に導入する。よって、本実施形態では、ガス吸収部１を大型化しなくても、ガス吸収部１内のガスの滞留を抑制することができる。このように、本実施形態によれば、ガス吸収部１の吸収性能を向上させることが可能となる。

なお、充填層１ｂは、液体とガスとを気液接触させることが可能なその他の構造（例えばミキサ）に置き換えてもよい。また、気化器４や気液分離器５は、リッチ液からガスを発生させることが可能なその他の構造（例えば蒸気ドラム）に置き換えてもよい。また、タービン６は、ガスの膨張などによりガスから動力を得ることが可能なその他の構造（例えばエネルギー変換器）に置き換えてもよい。

（第２実施形態）
図２は、第２実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。

本実施形態では、図１の入口Ａ１およびＡ２が、タービン６から排出されたガスを流路Ｐ５から導入するための入口Ａ３と、熱交換器３から排出された液体（リーン液）と、出口Ｂ２から抽出されたガスとを、流路Ｐ４から導入するための入口Ａ４に置き換えられている。入口Ａ３およびＡ４は、上流部１ａに設けられている。本実施形態において、入口Ａ３はガス導入口の一例であり、入口Ａ４は液体導入口および第２箇所の一例であり、流路Ｐ６と流路Ｐ４の一部とは循環流路の一例である。

本実施形態のエジェクタ８は、流路Ｐ４と流路Ｐ６との合流地点に設けられている。出口Ｂ２から流路Ｐ６に抽出されたガスは、エジェクタ８により吸引される。エジェクタ８は、出口Ｂ２から抽出されたガスを循環流路である流路Ｐ６を介して入口Ａ４に移送するガス移送手段の一例である。エジェクタ８は、熱交換器３から流入する液体により駆動されて、このガスを吸引する。その結果、流路Ｐ６のガスはエジェクタ８に流入し、液体と共に流路Ｐ４を介してガス吸収部１に移送される。これらのガスと液体は、入口Ａ４からガス吸収部１内に導入される。

図３は、第２実施形態の変形例の発電装置の構成を示す模式図である。

本変形例では、図２の上流部１ａがミキサ１ｅに置き換えられ、図２の入口Ａ３およびＡ４が入口Ａ５に置き換えられている。入口Ａ５は、ミキサ１ｅに設けられている。本変形例において、入口Ａ５はガス導入口、液体導入口、および第２箇所の一例であり、流路Ｐ６と流路Ｐ４の一部とは循環流路の一例である。

本変形例のエジェクタ８は、流路Ｐ４、流路Ｐ５、および流路Ｐ６の合流地点に設けられている。タービン６から流路Ｐ５に排出されたガスと、出口Ｂ２から流路Ｐ６に抽出されたガスは、エジェクタ８により吸引される。エジェクタ８は、熱交換器３から流入する液体により駆動されて、これらのガスを吸引する。その結果、流路Ｐ５およびＰ６のガスはエジェクタ８に流入し、液体と共に流路Ｐ４を介してガス吸収部１に移送される。これらのガスと液体は、入口Ａ５からガス吸収部１内に導入される。ミキサ１ｅは、これらのガスと液体を混合するよう動作する。

本実施形態では、流路Ｐ６のガスを、ブロワ９ではなく、リーン液の作用により駆動されるエジェクタ８により移送する（図２、図３）。よって、本実施形態によれば、流路Ｐ６のガスを移送する動力を低減することが可能となる。

（第３実施形態）
図４は、第３実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。

本実施形態の発電装置は、図２に示す構成要素に加えて、上流部１ａにおいて入口Ａ３およびＡ４よりも低い位置に設けられた入口Ａ６と、ポンプ２と熱交換器３との間で流路Ｐ１に設けられたバルブ１１と、ポンプ２とバルブ１１との間で流路Ｐ１から分岐した流路Ｐ７とを備えている。本実施形態において、入口Ａ３はガス導入口の一例であり、入口Ａ４は液体導入口および第２箇所の一例であり、入口Ａ６は液体導入口の一例であり、流路Ｐ６と流路Ｐ７の一部とは循環流路の一例である。

本実施形態のエジェクタ８は、流路Ｐ７と流路Ｐ６との合流地点に設けられている。出口Ｂ２から流路Ｐ６に抽出されたガスは、エジェクタ８により吸引される。エジェクタ８は、ポンプ２から流入する液体により駆動されて、このガスを吸引する。その結果、流路Ｐ６のガスはエジェクタ８に流入し、液体と共に流路Ｐ７を介してガス吸収部１に移送される。これらのガスと液体は、入口Ａ４からガス吸収部１内に導入される。

一方、気液分離器５から排出された液体は、流路Ｐ４を介して入口Ａ６に移送され、入口Ａ６からガス吸収部１内に導入される。なお、入口Ａ６は、入口Ａ３およびＡ４よりも高い位置に設けられていてもよいし、入口Ａ３およびＡ４と同じ高さに設けられていてもよい。

バルブ１１は、流路Ｐ１と流路Ｐ７との分岐地点から熱交換器３に流入する液体と、この分岐地点からエジェクタ８に流入する液体との流量比を調整するために使用される。バルブ１１の開閉や開度は、制御部１０により制御される。

図５は、第３実施形態の変形例の発電装置の構成を示す模式図である。

本変形例の発電装置は、図４に示す構成要素に加えて、下流部１ｃにおいて出口Ｂ２よりも低い位置に設けられた出口Ｂ３と、出口Ｂ３に接続された流路Ｐ８と、流路Ｐ８と流路Ｐ７との合流地点に設けられたジェットポンプ１２とを備えている。

ガス吸収部１内の液体は、ジェットポンプ１２により出口Ｂ３へと吸引される。ジェットポンプ１２は、ポンプ２から流入する液体により駆動されて、ガス吸収部１内の液体を出口Ｂ３へと吸引する。その結果、流路Ｐ８の液体はジェットポンプ１２に流入し、ポンプ２からの液体と共に流路Ｐ７を介してエジェクタ８に移送される。本変形例によれば、液体の循環動力としてポンプ２とジェットポンプ１２とを併用することで、より効率的な液体循環を実現することができる。

本実施形態では、流路Ｐ６のガスを、ブロワ９ではなく、リッチ液の作用により駆動されるエジェクタ８により移送する（図４、図５）。よって、本実施形態によれば、流路Ｐ６のガスを移送する動力を低減することが可能となる。

なお、リーン液はガス吸収に使用する必要があるため、本実施形態のようにリッチ液をエジェクタ８の駆動に使用することには例えば、発電装置の動作の自由度を高くすることができるという利点がある。一方、第２実施形態のようにリーン液をエジェクタ８の駆動に使用することには例えば、比較的単純な構成により液体の流路を構成できるという利点がある。

（第４実施形態）
図６は、第４実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。

本実施形態では、図５の流路Ｐ７およびＰ８、出口Ｂ３、バルブ１１、およびジェットポンプ１２が、流路Ｐ９、出口Ｂ４、およびポンプ１３に置き換えられている。出口Ｂ４は、下流部１ｃにおいて出口Ｂ２よりも低い位置に設けられている。流路Ｐ９は、出口Ｂ３と入口Ａ４とを接続している。ポンプ１３は、流路Ｐ９に設けられている。本実施形態において、入口Ａ３はガス導入口の一例であり、入口Ａ４は液体導入口および第２箇所の一例であり、入口Ａ６は液体導入口の一例であり、流路Ｐ６と流路Ｐ９の一部とは循環流路の一例である。

ガス吸収部１内の液体は、出口Ｂ１から排出されてポンプ２により流路Ｐ１を介して移送されるだけでなく、出口Ｂ４から排出されてポンプ１３により流路Ｐ９を介して移送される。ポンプ２とポンプ１３の動作は、制御部１０により独立に制御可能である。

本実施形態のエジェクタ８は、流路Ｐ９と流路Ｐ６との合流地点に設けられている。出口Ｂ２から流路Ｐ６に抽出されたガスは、エジェクタ８により吸引される。エジェクタ８は、ポンプ１３から流入する液体により駆動されて、このガスを吸引する。その結果、流路Ｐ６のガスはエジェクタ８に流入し、液体と共に流路Ｐ９を介してガス吸収部１に移送される。これらのガスと液体は、入口Ａ４からガス吸収部１内に導入される。

図７は、第４実施形態の変形例の発電装置の構成を示す模式図である。

本変形例の発電装置は、図６に示す構成要素に加えて、下流部１ｃにおいて出口Ｂ２よりも低い位置に設けられた出口Ｂ３と、出口Ｂ３に接続された流路Ｐ８と、流路Ｐ８と流路Ｐ９との合流地点に設けられたジェットポンプ１２とを備えている。

ガス吸収部１内の液体は、ジェットポンプ１２により出口Ｂ３へと吸引される。ジェットポンプ１２は、ポンプ１３から流入する液体により駆動されて、ガス吸収部１内の液体を出口Ｂ３へと吸引する。その結果、流路Ｐ８の液体はジェットポンプ１２に流入し、ポンプ１３からの液体と共に流路Ｐ９を介してエジェクタ８に移送される。本変形例によれば、液体の循環動力としてポンプ１３とジェットポンプ１２とを併用することで、より効率的な液体循環を実現することができる。具体的には、図７のポンプ１３は、図６のポンプ１３に比べて小型化することが可能となる。

本実施形態では、流路Ｐ６のガスを、ブロワ９ではなく、リッチ液の作用により駆動されるエジェクタ８により移送する（図６、図７）。よって、本実施形態によれば、第３実施形態と同様に、流路Ｐ６のガスを移送する動力を低減することが可能となる。また、本実施形態によれば、２台のポンプ２、１３を使用することで、より自由度の高い液体循環を実現することが可能となる。

（第５実施形態）
図８は、第５実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。

本実施形態の発電装置は、図２に示す構成要素に加えて、出口Ｂ４と、流路Ｐ９と、ポンプ１３とを備えている。出口Ｂ４は、下流部１ｃにおいて出口Ｂ２よりも低い位置に設けられている。流路Ｐ９は、出口Ｂ４に接続されると共に、熱交換器３とエジェクタ８との間で流路Ｐ４に接続されている。ポンプ１３は、流路Ｐ９に設けられている。

ガス吸収部１内の液体は、第４実施形態と同様に、出口Ｂ１から排出されてポンプ２により流路Ｐ１を介して移送されるだけでなく、出口Ｂ４から排出されてポンプ１３により流路Ｐ９を介して移送される。ポンプ２とポンプ１３の動作は、制御部１０により独立に制御可能である。

流路Ｐ９の液体（リッチ液）は、流路Ｐ４の液体（リーン液）と合流する。これらの液体の混合液は、流路Ｐ４を介してエジェクタ８に流入する。一方、出口Ｂ２から流路Ｐ６に抽出されたガスは、エジェクタ８により吸引される。エジェクタ８は、エジェクタ８に流入する上記の混合液により駆動されて、このガスを吸引する。その結果、流路Ｐ６のガスはエジェクタ８に流入し、混合液と共に流路Ｐ４を介してガス吸収部１に移送される。これらのガスと混合液は、入口Ａ４からガス吸収部１内に導入される。

図９は、第５実施形態の変形例の発電装置の構成を示す模式図である。

本変形例では、図５の構成が以下のように変更されている。まず、流路Ｐ４が、入口Ａ６ではなく入口Ａ４に接続されている。また、エジェクタ８が、流路Ｐ６と流路Ｐ７との合流地点ではなく、流路Ｐ６と流路Ｐ４との合流地点に設けられている。また、流路Ｐ７は、熱交換器３とエジェクタ８との間で流路Ｐ４に合流している。

ガス吸収部１内の液体は、ジェットポンプ１２により出口Ｂ３へと吸引される。ジェットポンプ１２は、ポンプ２から流入する液体により駆動されて、ガス吸収部１内の液体を出口Ｂ３へと吸引する。その結果、流路Ｐ８の液体はジェットポンプ１２に流入し、ポンプ２からの液体と共に流路Ｐ７を介して流路Ｐ４に移送される。本変形例によれば、液体の循環動力としてポンプ２とジェットポンプ１２とを併用することで、より効率的な液体循環を実現することができる。

流路Ｐ７の液体（リッチ液）は、流路Ｐ４の液体（リーン液）と合流する。これらの液体の混合液は、流路Ｐ４を介してエジェクタ８に流入する。一方、出口Ｂ２から流路Ｐ６に抽出されたガスは、エジェクタ８により吸引される。エジェクタ８は、エジェクタ８に流入する上記の混合液により駆動されて、このガスを吸引する。その結果、流路Ｐ６のガスはエジェクタ８に流入し、混合液と共に流路Ｐ４を介してガス吸収部１に移送される。これらのガスと混合液は、入口Ａ４からガス吸収部１内に導入される。

本実施形態では、流路Ｐ６のガスを、ブロワ９ではなく、リーン液とリッチ液との混合液の作用により駆動されるエジェクタ８により移送する（図８、図９）。よって、本実施形態によれば、流路Ｐ６のガスを移送する動力を低減することが可能となる。また、混合液の密度はリッチ液の密度よりも低いため、本実施形態によれば、リーン液とリッチ液との混合液を循環させることで、液体を容易に循環させることが可能となる。

（第６実施形態）
図１０は、第６実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。

本実施形態の発電装置は、図２に示す構成要素に加えて、出口Ｂ３と、流路Ｐ８と、ジェットポンプ１２とを備えている。出口Ｂ３は、下流部１ｃにおいて出口Ｂ２よりも低い位置に設けられている。流路Ｐ８は、出口Ｂ３に接続されると共に、熱交換器３とエジェクタ８との間で流路Ｐ４に接続されている。ジェットポンプ１２は、流路Ｐ８と流路Ｐ４との合流地点に設けられている。

ガス吸収部１内の液体は、ジェットポンプ１２により出口Ｂ３へと吸引される。ジェットポンプ１２は、熱交換器３から流入する液体により駆動されて、ガス吸収部１内の液体を出口Ｂ３へと吸引する。その結果、流路Ｐ８の液体（リッチ液）はジェットポンプ１２に流入し、熱交換器３からの液体（リーン液）と共に流路Ｐ４を介してエジェクタ８に移送される。本実施形態によれば、液体の循環動力としてポンプ２とジェットポンプ１２とを併用することで、より効率的な液体循環を実現することができる。

流路Ｐ８の液体（リッチ液）は、ジェットポンプ１２で流路Ｐ４の液体（リーン液）と合流する。これらの液体の混合液は、流路Ｐ４を介してエジェクタ８に流入する。一方、出口Ｂ２から流路Ｐ６に抽出されたガスは、エジェクタ８により吸引される。エジェクタ８は、エジェクタ８に流入する上記の混合液により駆動されて、このガスを吸引する。その結果、流路Ｐ６のガスはエジェクタ８に流入し、混合液と共に流路Ｐ４を介してガス吸収部１に移送される。これらのガスと混合液は、入口Ａ４からガス吸収部１内に導入される。

図１１は、第６実施形態の変形例の発電装置の構成を示す模式図である。

本変形例の発電装置は、図２に示す構成要素に加えて、出口Ｂ４と、流路Ｐ９と、ジェットポンプ１２と、ポンプ１３とを備えている。出口Ｂ４は、下流部１ｃにおいて出口Ｂ２よりも低い位置に設けられている。流路Ｐ９は、出口Ｂ４に接続されると共に、熱交換器３とエジェクタ８との間で流路Ｐ４に接続されている。ジェットポンプ１２は、流路Ｐ９と流路Ｐ４との合流地点に設けられ、ポンプ１３は、流路Ｐ９に設けられている。

ガス吸収部１内の液体は、出口Ｂ１から排出されてポンプ２により流路Ｐ１を介して移送されるだけでなく、出口Ｂ４から排出されてポンプ１３により流路Ｐ９を介して移送される。ポンプ２とポンプ１３の動作は、制御部１０により独立に制御可能である。

流路Ｐ４における熱交換器３内の液体は、ジェットポンプ１２により吸引される。ジェットポンプ１２は、ポンプ１３から流入する液体により駆動されて、熱交換器３内の液体を吸引する。その結果、流路Ｐ９の液体（リッチ液）はポンプ１３を介してジェットポンプ１２に流入し、熱交換器３からの液体（リーン液）と共に流路Ｐ４を介してエジェクタ８に移送される。本変形例によれば、液体の循環動力としてポンプ１３とジェットポンプ１２とを併用することで、より効率的な液体循環を実現することができる。

流路Ｐ９の液体（リッチ液）は、ジェットポンプ１２で流路Ｐ４の液体（リーン液）と合流する。これらの液体の混合液は、流路Ｐ４を介してエジェクタ８に流入する。一方、出口Ｂ２から流路Ｐ６に抽出されたガスは、エジェクタ８により吸引される。エジェクタ８は、エジェクタ８に流入する上記の混合液により駆動されて、このガスを吸引する。その結果、流路Ｐ６のガスはエジェクタ８に流入し、混合液と共に流路Ｐ４を介してガス吸収部１に移送される。これらのガスと混合液は、入口Ａ４からガス吸収部１内に導入される。

本実施形態では、流路Ｐ６のガスを、ブロワ９ではなく、リーン液とリッチ液との混合液の作用により駆動されるエジェクタ８により移送する（図１０、図１１）。よって、本実施形態によれば、流路Ｐ６のガスを移送する動力を低減することが可能となる。また、混合液の密度はリッチ液の密度よりも低いため、本実施形態によれば、第５実施形態と同様に、リーン液とリッチ液との混合液を循環させることで、液体を容易に循環させることが可能となる。

（第７実施形態）
図１２は、第７実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。

本実施形態では、図６の出口Ｂ４、入口Ａ３およびＡ４、流路Ｐ９、およびポンプ１３が、入口Ａ７に置き換えられている。入口Ａ７は、流路Ｐ５に接続されている。

本実施形態のエジェクタ８は、流路Ｐ５と流路Ｐ６との合流地点に設けられている。出口Ｂ２から流路Ｐ６に抽出されたガスは、エジェクタ８により吸引される。エジェクタ８は、タービン６から排出されたガスにより駆動されて、流路Ｐ６のガスを吸引する。その結果、流路Ｐ６のガスはエジェクタ８に流入し、タービン６からのガスと共に流路Ｐ５を介してガス吸収部１に移送される。これらのガスは、入口Ａ７からガス吸収部１内に導入される。

本実施形態では、流路Ｐ６のガスを、ブロワ９ではなく、タービン６からのガスの作用により駆動されるエジェクタ８により移送する（図１２）。よって、本実施形態によれば、流路Ｐ６のガスを移送する動力を低減することが可能となる。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。

１：ガス吸収部、１ａ：上流部、１ｂ：充填層、１ｃ：下流部、
１ｄ：冷温熱源用流路、１ｅ：ミキサ、２：ポンプ、３：熱交換器、
４：気化器、４ａ：高温熱源用流路、５：気液分離器、６：タービン、
７：発電機、８：エジェクタ、９：ブロワ、１０：制御部、
１１：バルブ、１２：ジェットポンプ、１３：ポンプ

Claims (6)

1. 液体にガスを吸収させるガス吸収部と、
   前記ガス吸収部から排出された前記液体を加熱して、前記液体から前記ガスを発生させるガス発生部と、
   前記ガス発生部から排出された前記ガスにより駆動されて発電し、前記発電に供された後の前記ガスを前記ガス吸収部に排出する発電部と、
   前記ガス吸収部内において前記液体に吸収されず前記ガス吸収部に残存する前記ガスを前記ガス吸収部の第１箇所から抽出し、抽出された前記ガスを前記ガス吸収部の第２箇所から前記ガス吸収部内に導入する循環流路であって、前記第２箇所は、前記第１箇所よりも高い位置に設けられている循環流路と、
   を備え、
   前記ガス吸収部は、前記液体と前記ガスとを接触させて、前記液体に前記ガスを吸収させる気液接触部を備え、
   前記第１箇所は、前記気液接触部よりも下流位置に設けられ、
   前記第２箇所は、前記気液接触部よりも上流位置に設けられている、
   発電装置。
2. 前記ガス吸収部は、
   前記液体を液体導入口から導入し、
   前記ガスを前記液体導入口と同じまたは異なるガス導入口から導入し、
   前記ガスを吸収した前記液体を、前記液体導入口および前記ガス導入口よりも低い位置に設けられた液体排出口から排出し、
   前記第１箇所は、前記液体導入口および前記ガス導入口よりも低い位置に設けられ、前記液体排出口よりも高い位置に設けられている、請求項１に記載の発電装置。
3. 前記ガス吸収部から前記ガス発生部に向かう前記液体と、前記ガス発生部から前記ガス吸収部に向かう前記液体との間で熱交換を行う熱交換器を備える、請求項１または２に記載の発電装置。
4. 前記液体により駆動され、前記ガス吸収部内の前記ガスを前記循環流路を介して移送するエジェクタを備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の発電装置。
5. 前記発電部から排出された前記ガスにより駆動され、前記ガス吸収部内の前記ガスを前記循環流路を介して移送するエジェクタを備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の発電装置。
6. ガス吸収部内で液体にガスを吸収させ、
   前記ガス吸収部から排出された前記液体をガス発生部内で加熱して、前記液体から前記ガスを発生させ、
   前記ガス発生部から排出された前記ガスにより発電部が駆動されて発電し、前記発電に供された後の前記ガスを前記発電部から前記ガス吸収部に排出し、
   前記ガス吸収部内において前記液体に吸収されず前記ガス吸収部に残存する前記ガスを前記ガス吸収部の第１箇所から抽出し、抽出された前記ガスを前記ガス吸収部の前記第１箇所よりも高い位置に設けられた第２箇所から前記ガス吸収部内に導入する、
   ことを含み、
   前記ガス吸収部は、前記液体と前記ガスとを接触させて、前記液体に前記ガスを吸収させる気液接触部を備え、
   前記第１箇所は、前記気液接触部よりも下流位置に設けられ、
   前記第２箇所は、前記気液接触部よりも上流位置に設けられている、
   発電方法。
   

Images