JP7150630B2 - 排熱回収装置およびその制御方法 - Google Patents

排熱回収装置およびその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7150630B2
JP7150630B2 JP2019020752A JP2019020752A JP7150630B2 JP 7150630 B2 JP7150630 B2 JP 7150630B2 JP 2019020752 A JP2019020752 A JP 2019020752A JP 2019020752 A JP2019020752 A JP 2019020752A JP 7150630 B2 JP7150630 B2 JP 7150630B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
cooling water
detector
vent valve
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019020752A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020128707A (ja
JP2020128707A5 (ja
Inventor
聡司 藤井
晃 川波
智史 時津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Marine Machinery and Equipment Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Marine Machinery and Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2019020752A priority Critical patent/JP7150630B2/ja
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Marine Machinery and Equipment Co Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Marine Machinery and Equipment Co Ltd
Priority to PCT/JP2019/049620 priority patent/WO2020162053A1/ja
Priority to CN201980091274.7A priority patent/CN113396276B/zh
Priority to EP19914622.6A priority patent/EP3907395B1/en
Priority to ES19914622T priority patent/ES2939159T3/es
Priority to KR1020217024719A priority patent/KR102476859B1/ko
Publication of JP2020128707A publication Critical patent/JP2020128707A/ja
Publication of JP2020128707A5 publication Critical patent/JP2020128707A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7150630B2 publication Critical patent/JP7150630B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/065—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • F01K9/003—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines condenser cooling circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/22—Preventing, detecting or repairing leaks of refrigeration fluids
    • F25B2500/222—Detecting refrigerant leaks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

本発明は、排熱回収装置およびその制御方法に関する。
従来、船舶のディーゼルエンジンの排熱を回収して発電を行う排熱回収装置が知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１に開示されている排熱回収装置は、ディーゼルエンジンから排出されるジャケット冷却水を蒸発器に導き、ジャケット冷却水との熱交換によって蒸発器で蒸発させられた冷媒をタービンに導く。そして、蒸発させられた冷媒によってタービンが回転し、それに伴ってタービンの回転動力が発電機に伝達される。タービンを通過した冷媒は凝縮器で海水によって凝縮される。一方、冷媒と熱交換したジャケット冷却水はディーゼルエンジンに供給され、ディーゼルエンジンを冷却するために用いられる。
凝縮器では、冷媒と冷却水（特許文献１においては海水）との間で熱交換が行われるが、凝縮器内部のプレートが破損した場合、冷媒が冷媒回路から冷却水側へ漏洩するおそれがある。冷媒の漏洩が継続すると冷媒回路から冷媒が損失してしまう。また、冷媒が損失した冷媒回路は内部の圧力が低下して、凝縮器を流通している冷却水の圧力よりも低くなると、冷却水が冷媒回路に侵入してしまい冷媒回路の腐食の原因となる可能性がある。
しかし、前述のように凝縮器を流通している冷却水が冷媒回路へ侵入した場合であっても、冷媒に含まれる冷却水を検知することが困難な場合がある。
これに対して、冷媒の漏洩を検知する方法として、例えば特許文献２には、ランキンサイクルからの冷媒の漏洩を、ランキンサイクルが有する受液室に貯留された冷媒の液位の変化に基づいて判断することが記載されている。
特開２０１２－２１５１２４号公報 特開２０１４－１１５００８号公報
特許文献２に開示されているように、ランキンサイクルに充填された冷媒の液量に基づいて漏洩の発生を判断する場合、漏洩の発生を早期に検知できない可能性がある。なぜなら、気液の間で相変化を繰り返す冷媒において、液冷媒はガス冷媒に比べて比体積が小さく、液量の変化には相当時間を要する可能性があるからである。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、冷媒が冷媒回路から漏洩した場合であっても、比較的速やかに冷媒の漏洩を検知することができる排熱回収装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の排熱回収装置およびその制御方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の一態様に係る排熱回収装置は、蒸発器によって蒸発させられた冷媒によって回転されるタービンを通過した前記冷媒を冷却水との熱交換によって凝縮させる凝縮器を有する冷媒回路と、前記凝縮器を通過した前記冷却水が流通する冷却水配管と、該冷却水配管に設けられ、該冷却水配管を流通する前記冷却水に含まれる前記冷媒を検知する漏洩検知器とを備えている。
本態様に係る排熱回収装置によれば、凝縮器を通過して冷却水配管を流通している冷却水（凝縮器にて冷媒と熱交換された冷却水）に含まれる冷媒を、漏洩検知器によって検知することができる。このため、例えば凝縮器内部のプレートが破損するなどの現象によって冷媒が冷媒回路から冷却水配管へ漏洩した場合であっても、冷媒の漏洩を検知することができる。これによって、例えば、冷媒の漏洩を検知した場合に排熱回収装置を停止させるように制御することで、冷媒の損失や、冷却水が冷媒回路へ侵入する現象を抑制できる。仮に、冷却水が冷媒回路へ侵入した場合、冷却水による冷媒回路の腐食が懸念される。
また、漏洩検知器は冷却水配管を流通する冷却水に含まれる冷媒（ガス冷媒）を検知するので、例えば、冷媒回路に充填された液冷媒の液量に基づいて漏洩を検知する場合に比べて、わずかな冷媒の漏洩を検知することができる。これは、ガス冷媒の方が液冷媒に比べて比体積が大きいことから明らかである。このため、比較的速やかに冷媒の漏洩を検知することができる。
また、本発明の一態様に係る排熱回収装置において、前記漏洩検知器は、前記冷却水配管に対して鉛直方向上方に設けられたガス抜き弁と、該ガス抜き弁から排出された前記冷媒を検知する冷媒検知器とを備えている。
本態様に係る排熱回収装置によれば、冷媒の漏洩が発生している場合、ガス抜き弁によって冷却水配管を流通する冷却水に含まれる冷媒（ガス冷媒）を自動的に排出することができる。また、ガス抜き弁から排出された冷媒は、冷媒検知器によって検知することができる。これによって、冷媒回路からの冷媒の漏洩を検知することができる。このとき、ガス抜き弁は冷却水配管に対して鉛直方向上方に設けられているので、冷却水に含まれる冷媒は、ガス抜き弁に捕集されやすい。ガス抜き弁は、例えば、冷却水配管の頂部など気体が溜まりやすい部分から鉛直方向上方に分岐された配管に設けられる。
なお、ガス抜き弁はガス冷媒に限らず冷却水に含まれる空気のみを排出する場合があるが、この場合は冷媒検知器によって検知されることはない。
また、本発明の一態様に係る排熱回収装置において、前記漏洩検知器は、前記ガス抜き弁に接続されるとともに前記ガス抜き弁から排出された気体が流通する排出配管を備え、該排出配管の排出口は鉛直方向下方に向かって開口され、前記排出口の鉛直方向下方に前記冷媒検知器が設けられている。
本態様に係る排熱回収装置において、ガス抜き弁には排出された気体が流通する排出配管が接続されている。また、この排出配管の排出口は鉛直方向下方に向かって開口されている。さらに、この排出口の鉛直方向下方に冷媒検知器が設けられている。
漏洩したガス冷媒は空気よりも比重が大きいため、ガス抜き弁から排出された気体にガス冷媒が含まれている場合、鉛直方向下方に向かって開口している排出口の鉛直方向下方に設けられた冷媒検知器によって検知されやすい。
また、本発明の一態様に係る排熱回収装置は、前記漏洩検知器から前記冷媒の漏洩状態を取得可能な制御部を備え、前記漏洩検知器によって前記冷媒の漏洩を検知したとき、前記制御部によって運転が停止される。
本態様に係る排熱回収装置によれば、漏洩検知器によって冷媒の漏洩が検知されたとき、排熱回収装置の運転を制御部によって停止させることができる。仮に冷媒の漏洩が発生しているにも関わらず排熱回収装置の運転を停止させない場合、冷媒回路からの冷媒の損失、ひいては冷却水が冷媒回路へ侵入してしまう。排熱回収装置の運転を制御部によって停止させることで、冷媒の損失を防止することができる。
また、本発明の一態様に係る排熱回収装置の制御方法は、蒸発器によって蒸発させられた冷媒によって回転されるタービンを通過した前記冷媒を冷却水との熱交換によって凝縮させる凝縮器を有する冷媒回路と、前記凝縮器を通過した前記冷却水が流通する冷却水配管とを備えている排熱回収装置の制御方法であって、前記冷却水配管を流通する前記冷却水に含まれる前記冷媒を検知する漏洩検知工程と、前記漏洩検知工程によって前記冷媒を検知したとき前記排熱回収装置を停止する停止工程とを含む。
本発明に係る排熱回収装置およびその制御方法によれば、冷媒が冷媒回路から漏洩した場合であっても、速やかに冷媒の漏洩を検知することができる。
本発明の一実施形態に係る排熱回収装置の構成を示した図である。
以下、本発明の一実施形態に係る排熱回収装置１について、図面を参照して説明する。
排熱回収装置１は、例えば、船舶の推進力を発生させる主機関であるディーゼルエンジン（図示せず）を冷却するジャケット水の排熱を、熱交換によって冷媒回路１０に充填された有機流体に伝達し、その冷媒によって発電機（図示せず）に接続されたタービン１３を回転させて発電を行うＯＲＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒａｎｋｉｎｅ Ｃｙｃｌｅ）に採用される装置である。
図１に示すように、排熱回収装置１は、冷媒回路１０と、冷媒回路１０が有する凝縮器１４に接続された冷却水排出配管５２と、冷却水排出配管５２に設けられた漏洩検知器３０とを備える。
冷媒回路１０は、蒸発器１２と、タービン１３と、凝縮器１４と、ポンプ１５と、を備えており、各機器が冷媒配管２０、冷媒配管２１、冷媒配管２２、冷媒配管２３によって接続されることで回路が構成されている。冷媒回路１０には、有機媒体（例えば、代替フロンなどの冷媒とされる。以下、単に「冷媒」と言う。）が充填されている。
蒸発器１２は、冷媒回路１０に充填された冷媒をディーゼルエンジン（図示せず）の冷却によって高温化したジャケット水と熱交換させて蒸発させる装置である。熱交換は蒸発器１２内部の熱交換器によって行われる。
タービン１３は、蒸発器１２によって蒸発させられた冷媒によって回転させられる装置である。タービン１３は、発電機（図示せず）に回転動力を伝達できるように構成されている。つまり、発電機はタービン１３によって駆動されることで発電を行う。
凝縮器１４は、タービン１３を通過した冷媒を冷却水と熱交換させて凝縮させる装置である。冷却水は例えば海水とされ、凝縮器１４の冷却水入口に接続された冷却水供給配管５０を介して凝縮器１４に供給される。凝縮器１４に供給された冷却水は、凝縮器１４を通過しつつ冷媒回路１０に充填された冷媒と熱交換する。凝縮器１４を通過した冷却水（凝縮器１４にて冷媒と熱交換された冷却水）は、凝縮器１４の冷却水出口に接続された冷却水排出配管５２を介して凝縮器１４の外部に排出される。
ポンプ１５は、凝縮器１４によって凝縮させられ液化した冷媒を、冷媒配管２３を介して蒸発器１２側に送液することで、冷媒回路１０に冷媒の流れを形成させる装置である。
前述の構成によって、蒸発器１２、冷媒配管２０、タービン１３、冷媒配管２１、凝縮器１４、冷媒配管２２、ポンプ１５、冷媒配管２３の順に冷媒の流れが形成された冷媒回路１０が構成される。
本実施形態に係る排熱回収装置１については、凝縮器１４を通過した冷却水が流通する冷却水排出配管５２（以下、単に「冷却水配管５２」と言う。）に漏洩検知器３０が設けられている。
漏洩検知器３０は、冷却水配管５２に流通する冷却水に冷媒が含まれている場合に、その冷媒を検出する装置である。
なお、凝縮器１４の冷却水出口（冷却水の流れ方向において凝縮器１４の下流側）に接続された冷却水配管５２を流通する冷却水の圧力はおよそ大気圧であるため、高圧の冷媒が冷却水配管５２を流通する冷却水に漏洩した場合、圧力の低下に起因して冷媒は気化してガス冷媒となる。したがって、漏洩検知器３０は、主として、冷却水配管５２に流通する冷却水に含まれているガス冷媒を検出する装置である。
以下、漏洩検知器３０について詳細に説明する。
図１に示すように、漏洩検知器３０は、ガス抜き弁３２と、冷媒検知器３４とを備えている。
ガス抜き弁３２は、内部に一定量の気体が溜まると自動的に外部に気体を排出できる弁であり、分岐配管３５に設けられている。
ガス抜き弁３２としては、例えばフロート式の弁が用いられる。フロート式の弁は、弁内の液体に浮いているフロート（浮き）が弁内の液位の変化にともなって上下することで、弁を閉成したり開成したりするものである。詳細には、液体が所定の液位を保って封入されている弁内に気体が集まり気体よりも比重の重い液体が気体によって押し下げられると、液体に浮いているフロートによって弁が開成される。弁の開成によって気体が排出され気体によって押し下げられていた液位が上昇することで元の液位に戻ると、液体に浮いているフロートによって弁が閉成される。
分岐配管３５は、上流側となる基端部が冷却水配管５２と接続されるとともに鉛直方向上方に分岐、延出した配管とされる。このとき、分岐配管３５の基端部が接続されている冷却水配管５２の部分は、冷却水配管５２の頂部など気体が浮力によって集まりやすい部分であることが好ましい。これにより、冷却水配管５２を流通する冷却水に含まれる気体がガス抜き弁３２に捕集されやすくなる。また、ガス抜き弁３２は、分岐配管３５の鉛直方向上方に設けられることが好ましい。これにより、分岐配管３５内の気体がガス抜き弁３２に捕集されやすくなる。
ガス抜き弁３２には、ガス抜き弁３２から排出された気体が流通する排出配管３６が接続されている。
排出配管３６は、ガス抜き弁３２から鉛直方向上向きに延出した後、逆Ｕ字状に屈曲することで排出口３６Ａが鉛直方向下方に向かって開口している。なお、排出口３６Ａは、開放端とされ、周囲は空気雰囲気とされる。
冷媒検知器３４は、排出口３６Ａの鉛直方向下方に設けられている。冷媒検知器３４は、排出口３６Ａから排出された気体中に冷媒が含まれている場合、その冷媒を検知することができる。このとき、例えば、ガス抜き弁３２から排出された気体が空気とガス冷媒との混合気体とされた場合、排出口３６Ａの下方に冷媒検知器３４が設置されていれば、空気よりも比重が重いガス冷媒を空気から分離して冷媒検知器３４に導くことができる。冷媒検知器３４としては、例えば抵抗式のセンサが用いられる。
漏洩検知器３０は、次のように作動する。
すなわち、冷却水配管５２を流通する冷却水に含まれている気体は、分岐配管３５を介してガス抜き弁３２に捕集される。
一定量の気体がガス抜き弁３２内に溜まると、ガス抜き弁３２は気体を外部に自動的に排出する。
排出された気体は、排出配管３６を介して排出口３６Ａから空気中に排出される。
このとき、排出された気体中に冷媒が含まれている場合がある。例えば、凝縮器１４の内部に設置された熱交換用のプレートが破損した場合、冷媒が冷媒回路１０から冷却水側（冷却水配管５２）へ漏洩する。そうすると、漏洩した冷媒は冷却水に混入して冷却水配管５２を流通することになり、結果的に、気体としてガス抜き弁３２に捕集される。
前述のように、排出された気体中に冷媒が含まれている場合、冷媒検知器３４が冷媒を検知する（漏洩検知工程）。なお、冷媒が漏洩していない場合であっても冷却水に空気が混入している場合はガス抜き弁３２から気体が排出されることがある。ただし、空気のみが排出されたのであれば、当然ながら冷媒検知器３４が反応することはない。
冷媒検知器３４が冷媒を検知した場合、冷媒検知器３４はその情報を制御部（図示せず）に送信する。
制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
制御部は、冷媒検知器３４から冷媒検知の信号を受信した場合、冷媒が冷媒回路１０から冷却水側へ漏洩していると判断する。制御部によって冷媒が漏洩していると判断された場合、排熱回収装置１は制御部によって運転が停止される（停止工程）。
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
凝縮器１４内部に設けられた熱交換用のプレートが破損するなどの現象によって、冷媒が冷媒回路１０から冷却水配管５２へ漏洩した場合であっても、漏洩検知器３０によって冷媒の漏洩を検知することができる。冷媒の漏洩を検知した場合、排熱回収装置１を停止させるように制御することで、冷媒回路１０からの冷媒の損失や、冷却水が冷媒回路１０へ侵入する現象を抑制できる。
なお、ＯＲＣ以外の排熱回収装置であって、例えば、純粋と海水との間で熱交換を行う熱交換器であれば、純粋が流通する配管に海水が漏洩した場合、純粋の導電率の変化を検知することで容易に海水の漏洩を検知できる。しかし、ＯＲＣが採用された排熱回収装置の場合、冷媒は非導電性であるため漏洩の検知が困難であり、導電率の変化を利用した検知方法は適さない。また、仮に導電率の変化を利用した検知方法によって冷媒を検知できたとしても、検知した時点で既に相当量の冷媒が漏洩しているものと考えられる。このため、冷媒の損失となるばかりか、外部環境を汚染する可能性もある。
また、漏洩検知器３０は冷却水配管５２を流通する冷却水に含まれるガス冷媒を検知するので、例えば、冷媒回路１０に充填された液冷媒の液量に基づいて漏洩を検知する場合に比べて、わずかな冷媒の漏洩を検知することができる。これは、ガス冷媒の方が液冷媒に比べて比体積が大きいことから明らかである。このため、比較的速やかに冷媒の漏洩を検知することができる。
また、漏洩したガス冷媒は空気よりも比重が大きいため、ガス抜き弁３２から排出された気体にガス冷媒が含まれている場合、鉛直方向下方に向かって開口している排出口３６Ａの鉛直方向下方に設けられた冷媒検知器３４によって検知されやすい。
１ 排熱回収装置
１０ 冷媒回路
１２ 蒸発器
１３ タービン
１４ 凝縮器
１５ ポンプ
２０，２１，２２，２３ 冷媒配管
３０ 漏洩検知器
３２ ガス抜き弁
３４ 冷媒検知器
３５ 分岐配管
３６ 排出配管
３６Ａ 排出口
５０ 冷却水供給配管
５２ 冷却水排出配管（冷却水配管）

Claims (3)

  1. 蒸発器によって蒸発させられた冷媒によって回転されるタービンを通過した前記冷媒を冷却水との熱交換によって凝縮させる凝縮器を有する冷媒回路と、
    前記凝縮器を通過した前記冷却水が流通する冷却水配管と、
    該冷却水配管に設けられ、該冷却水配管を流通する前記冷却水に含まれる前記冷媒を検知する漏洩検知器と、
    を備え、
    前記漏洩検知器は、前記冷却水配管に対して鉛直方向上方に設けられたガス抜き弁と、該ガス抜き弁から排出された前記冷媒を検知する冷媒検知器と、前記ガス抜き弁に接続されるとともに前記ガス抜き弁から排出された気体が流通する排出配管と、を有し、
    該排出配管の排出口は鉛直方向下方に向かって開口され、前記排出口の鉛直方向下方に前記冷媒検知器が設けられている排熱回収装置。
  2. 前記漏洩検知器から前記冷媒の漏洩状態を取得可能な制御部を備え、
    前記漏洩検知器によって前記冷媒の漏洩を検知したとき、前記制御部によって運転が停止される請求項１に記載の排熱回収装置。
  3. 蒸発器によって蒸発させられた冷媒によって回転されるタービンを通過した前記冷媒を冷却水との熱交換によって凝縮させる凝縮器を有する冷媒回路と、
    前記凝縮器を通過した前記冷却水が流通する冷却水配管と、
    該冷却水配管に設けられ、該冷却水配管を流通する前記冷却水に含まれる前記冷媒を検知する漏洩検知器と、
    を備え、
    前記漏洩検知器は、前記冷却水配管に対して鉛直方向上方に設けられたガス抜き弁と、該ガス抜き弁から排出された前記冷媒を検知する冷媒検知器と、前記ガス抜き弁に接続されるとともに前記ガス抜き弁から排出された気体が流通する排出配管と、を有し、
    該排出配管の排出口は鉛直方向下方に向かって開口され、前記排出口の鉛直方向下方に前記冷媒検知器が設けられている排熱回収装置の制御方法であって、
    前記冷却水配管を流通する前記冷却水に含まれる前記冷媒を検知する漏洩検知工程と、
    前記漏洩検知工程によって前記冷媒を検知したとき前記排熱回収装置を停止する停止工程と、
    を含む排熱回収装置の制御方法。
JP2019020752A 2019-02-07 2019-02-07 排熱回収装置およびその制御方法 Active JP7150630B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019020752A JP7150630B2 (ja) 2019-02-07 2019-02-07 排熱回収装置およびその制御方法
CN201980091274.7A CN113396276B (zh) 2019-02-07 2019-12-18 废热回收装置及其控制方法
EP19914622.6A EP3907395B1 (en) 2019-02-07 2019-12-18 Waste heat recovery device, and method for controlling same
ES19914622T ES2939159T3 (es) 2019-02-07 2019-12-18 Dispositivo de recuperación de calor residual, y método para controlar el mismo
PCT/JP2019/049620 WO2020162053A1 (ja) 2019-02-07 2019-12-18 排熱回収装置およびその制御方法
KR1020217024719A KR102476859B1 (ko) 2019-02-07 2019-12-18 배기열 회수 장치 및 그 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019020752A JP7150630B2 (ja) 2019-02-07 2019-02-07 排熱回収装置およびその制御方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2020128707A JP2020128707A (ja) 2020-08-27
JP2020128707A5 JP2020128707A5 (ja) 2021-09-30
JP7150630B2 true JP7150630B2 (ja) 2022-10-11

Family

ID=71947616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019020752A Active JP7150630B2 (ja) 2019-02-07 2019-02-07 排熱回収装置およびその制御方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3907395B1 (ja)
JP (1) JP7150630B2 (ja)
KR (1) KR102476859B1 (ja)
CN (1) CN113396276B (ja)
ES (1) ES2939159T3 (ja)
WO (1) WO2020162053A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023139415A1 (en) * 2022-01-24 2023-07-27 Caleffi S.P.A. Safety apparatus for managing gas in conditioning plants

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000104940A (ja) 1998-09-28 2000-04-11 Kyushu Electric Power Co Inc ヒートポンプ式給湯システム
JP2013113555A (ja) 2011-11-30 2013-06-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ターボ冷凍機
JP2014126344A (ja) 2012-12-27 2014-07-07 Nissan Motor Co Ltd 熱交換システム
JP2014190216A (ja) 2013-03-27 2014-10-06 Toyota Industries Corp 廃熱回生システム
JP2016046961A (ja) 2014-08-26 2016-04-04 株式会社日立製作所 電力自立システム

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5357781A (en) * 1993-01-22 1994-10-25 Sentech Corporation Method and apparatus for sampling and detecting gases in a fluid
JP2008255923A (ja) 2007-04-06 2008-10-23 Sanden Corp 内燃機関の廃熱利用装置
JP2010156314A (ja) * 2009-01-05 2010-07-15 Toyota Motor Corp 廃熱回収装置、及びエンジン
JP5249821B2 (ja) * 2009-03-06 2013-07-31 三菱重工業株式会社 冷凍装置及び冷凍装置の冷媒漏洩検知方法
JP2011231636A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排熱回収発電装置およびこれを備えた船舶
JP5683359B2 (ja) 2011-03-31 2015-03-11 三菱重工業株式会社 排熱回収発電装置
JP5741524B2 (ja) * 2011-10-19 2015-07-01 株式会社豊田自動織機 ランキンサイクル
CN102589811A (zh) * 2012-02-15 2012-07-18 西安泰德实业有限公司 一种换热器内部泄露检测方法及其检测系统
JP5999499B2 (ja) * 2012-11-09 2016-09-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 冷凍装置
JP2014115008A (ja) 2012-12-07 2014-06-26 Toyota Industries Corp 廃熱利用装置
JP2014152613A (ja) 2013-02-05 2014-08-25 Toyota Industries Corp 熱利用装置
EP2933442B1 (de) 2014-04-16 2016-11-02 Orcan Energy AG Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung von Leckagen in geschlossenen Kreisprozessen
WO2015198489A1 (ja) * 2014-06-27 2015-12-30 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置、冷媒漏洩検知装置及び冷媒漏洩検知方法
WO2016046961A1 (ja) * 2014-09-26 2016-03-31 三菱電機株式会社 冷媒漏洩検知装置及びこれを備えた冷凍サイクル装置
JP6223324B2 (ja) * 2014-12-17 2017-11-01 三菱電機株式会社 冷媒漏洩検知装置及び冷凍サイクル装置
JP6137264B2 (ja) * 2015-09-30 2017-05-31 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
WO2017187504A1 (ja) * 2016-04-26 2017-11-02 三菱電機株式会社 空気調和装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000104940A (ja) 1998-09-28 2000-04-11 Kyushu Electric Power Co Inc ヒートポンプ式給湯システム
JP2013113555A (ja) 2011-11-30 2013-06-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ターボ冷凍機
JP2014126344A (ja) 2012-12-27 2014-07-07 Nissan Motor Co Ltd 熱交換システム
JP2014190216A (ja) 2013-03-27 2014-10-06 Toyota Industries Corp 廃熱回生システム
JP2016046961A (ja) 2014-08-26 2016-04-04 株式会社日立製作所 電力自立システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020128707A (ja) 2020-08-27
KR102476859B1 (ko) 2022-12-12
KR20210109622A (ko) 2021-09-06
CN113396276A (zh) 2021-09-14
EP3907395B1 (en) 2023-01-18
EP3907395A4 (en) 2022-03-02
CN113396276B (zh) 2023-12-22
EP3907395A1 (en) 2021-11-10
ES2939159T3 (es) 2023-04-19
WO2020162053A1 (ja) 2020-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101747601B1 (ko) 열 에너지 회수 장치
JP7150630B2 (ja) 排熱回収装置およびその制御方法
KR20150130236A (ko) 열에너지 회수 장치
JP2010156314A (ja) 廃熱回収装置、及びエンジン
WO2017170627A1 (ja) 抽気装置およびこれを備えた冷凍機ならびに抽気装置の制御方法
JP6192796B1 (ja) 漏洩検出装置
JP2022162184A (ja) 熱媒体循環システム
JP6235687B1 (ja) 漏洩検出装置
US10407643B2 (en) Apparatus and method for regenerating lubricating oil
KR102214133B1 (ko) 작동 매체 누설 검지 장치 및 열 에너지 회수 장치
TWI575208B (zh) 用於冷凍劑系統之壓力控制技術
JP2015194152A (ja) 蒸気システムの機器状態検出装置および機器状態検出方法
CN108868924B (zh) 热能回收系统及检测单元
KR102059861B1 (ko) 열 에너지 회수 시스템 및 검지 유닛
KR101684148B1 (ko) 랭킨사이클 폐열회수시스템의 작동유체 수거장치
JP2014190216A (ja) 廃熱回生システム
JP4166467B2 (ja) ウォータインダクション防止装置
JP2002276367A (ja) 循環熱媒液の蒸発抑制装置
KR200273632Y1 (ko) 응축수 탱크
JP2021055567A (ja) 検査方法及び検査装置
JP2021046838A (ja) 熱回収装置、作動媒体収集装置及び作動媒体収集方法

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20200325

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210820

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210820

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220830

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220928

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7150630

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150