JPH0535242B2 - - Google Patents

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JPH0535242B2
JPH0535242B2 JP59199048A JP19904884A JPH0535242B2 JP H0535242 B2 JPH0535242 B2 JP H0535242B2 JP 59199048 A JP59199048 A JP 59199048A JP 19904884 A JP19904884 A JP 19904884A JP H0535242 B2 JPH0535242 B2 JP H0535242B2
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JP
Japan
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condenser
working fluid
fluorocarbon
vapor
pump
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Hiroyuki Sumitomo
Akira Horiguchi
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Hisaka Works Ltd
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Hisaka Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0535242B2 publication Critical patent/JPH0535242B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は排熱回収装置に関するものであり、更
に詳しくは閉ループ構造を有する排熱回収装置の
作動流体の流路内に存在している不凝縮性ガスを
除去し、伝熱性能の低下ならびに凝縮圧の上昇に
起因する排熱回収効率の低下を防止する排熱回収
装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an exhaust heat recovery device, and more particularly, to a waste heat recovery device having a closed loop structure. The present invention relates to an exhaust heat recovery device that removes gas and prevents a decrease in exhaust heat recovery efficiency due to a decrease in heat transfer performance and an increase in condensation pressure.

従来の技術 工場等から排出される温排水等を利用する小温
度差利用のランキンサイクルによつて動力回収を
行い、例えば発電を行う目的で、従来第2図に示
すような排熱回収装置が用いられている。図中1
は温排水等の熱源により作動流体となる例えばフ
ロンを加熱、蒸発させるための蒸発器、2は蒸発
器1内で蒸発したフロン蒸気によつて回転するタ
ービン、3はタービン2の出力軸に連結された発
電機である。4はタービン2から排出されたフロ
ン蒸気を凝縮するための凝縮器であり、当該凝縮
器4には系外に設けられた冷水源から冷却水が供
給される。5はフロンを蒸発器1、タービン2及
び凝縮器4間で循環させるためのポンプである。
Conventional Technology Conventionally, an exhaust heat recovery device as shown in Fig. 2 has been used to recover power by a Rankine cycle that uses small temperature differences using heated waste water discharged from factories, etc., for the purpose of generating electricity, for example. It is used. 1 in the diagram
2 is an evaporator for heating and evaporating a working fluid such as fluorocarbons using a heat source such as heated wastewater; 2 is a turbine rotated by the fluorocarbon vapor evaporated in evaporator 1; 3 is connected to the output shaft of turbine 2; This is a generator. 4 is a condenser for condensing the freon vapor discharged from the turbine 2, and cooling water is supplied to the condenser 4 from a cold water source provided outside the system. A pump 5 circulates Freon between the evaporator 1, the turbine 2, and the condenser 4.

上記排熱回収装置に於いて、熱源となる例えば
温排水等により発電を行うには、温排水を蒸発器
1に供給するのと同時に凝縮器4内に冷却水を供
給し、この状態でポンプ5を駆動させてフロンを
循環させる。するとポンプ5から吐出され、蒸発
器1に送られた液状のフロンは、蒸発器1内で温
排水によつて加熱されフロン蒸気となつてタービ
ン2に送られる。そしてフロン蒸気によつてター
ビン2が回転し、タービン2の出力軸に連結され
た発電機3が回転することにより、発電が行われ
る。又、タービン2から排出されたフロン蒸気は
凝縮器4に送られ、凝縮器4に供給されている冷
却水によつて冷却され、該凝縮器4内で凝縮した
後再びポンプ5を経て蒸発器1に戻り、上記動作
が繰返される。
In the above-mentioned waste heat recovery device, in order to generate electricity from a heat source such as heated waste water, cool water is supplied to the condenser 4 at the same time as heated waste water is supplied to the evaporator 1, and in this state, the pump 5 to circulate the Freon. Then, the liquid Freon discharged from the pump 5 and sent to the evaporator 1 is heated by hot water in the evaporator 1, becomes a Freon vapor, and is sent to the turbine 2. The fluorocarbon steam rotates the turbine 2, and the generator 3 connected to the output shaft of the turbine 2 rotates, thereby generating electricity. Further, the fluorocarbon vapor discharged from the turbine 2 is sent to the condenser 4, where it is cooled by the cooling water supplied to the condenser 4. After being condensed in the condenser 4, it passes through the pump 5 again to the evaporator. 1, and the above operation is repeated.

発明が解決しようとする問題点 上記閉ループ構造を有する排熱回収装置は、運
転開始に先立つて作動流体、例えばフロンが封入
されるが、前記閉ループ構造内に作動流体と共に
不凝縮性ガス、例えば空気が混入する場合が少な
くない。系内に斯かる不凝縮性ガスが巻込まれて
いると、凝縮器の伝熱性能の低下のみならず、凝
縮圧の上昇に起因する排熱回収効率の低下等の障
害をも惹起する。
Problems to be Solved by the Invention In the exhaust heat recovery device having the closed loop structure, a working fluid such as fluorocarbon is sealed prior to the start of operation, but a non-condensable gas such as air are often mixed in. If such non-condensable gas is involved in the system, it not only reduces the heat transfer performance of the condenser but also causes problems such as a reduction in exhaust heat recovery efficiency due to an increase in condensing pressure.

本発明は、在来の排熱回収装置に認められた上
記の如き問題点を解消し得る不凝縮性ガスの排除
機能を向上せしめた排熱回収装置を提供すること
をその主要な目的とするものである。
The main object of the present invention is to provide an exhaust heat recovery device with improved non-condensable gas removal function that can solve the above-mentioned problems found in conventional exhaust heat recovery devices. It is something.

問題点を解決するための手段 斯かる目的に鑑みて本発明は、容積式膨脹機1
2と、該容積式膨脹機12に供給する作動流体を
排熱によつて蒸発させるための蒸発器11と、前
記容積式膨脹機12から排出された作動流体の蒸
気を凝縮するための第1の凝縮器14と、前記作
動流体を循環させるためのポンプ20,22とに
よつて構成した排熱回収装置に於いて、前記第1
の凝縮器14に、液化した作動流体と該作動流体
中に巻込まれた不凝縮性ガスとを分離するため
の、器内に低温の冷却水を供給して該器内を閉ル
ープシステム中最も圧力の低い部分とした第2の
凝縮器17ならびに作動流体の貯槽18を接続す
ると共に、該作動流体の貯槽18内の上部と前記
第2の凝縮器17の内部19とを不凝縮性ガス排
出用10の連通管10によつて接続し、第2の凝
縮器17の上部に不凝縮性ガス排出用の排気弁2
7を設けた排熱回収装置を要旨とするものであ
る。
Means for Solving the Problems In view of the above object, the present invention provides a positive displacement expansion machine 1.
2, an evaporator 11 for evaporating the working fluid supplied to the positive displacement expander 12 using waste heat, and a first evaporator 11 for condensing the vapor of the working fluid discharged from the positive displacement expander 12. In the exhaust heat recovery device constituted by a condenser 14 and pumps 20 and 22 for circulating the working fluid, the first
Low-temperature cooling water is supplied to the condenser 14 in order to separate the liquefied working fluid and the non-condensable gas entrained in the working fluid, so that the inside of the condenser 14 is kept at the highest pressure in the closed loop system. The lower part of the second condenser 17 and the working fluid storage tank 18 are connected, and the upper part of the working fluid storage tank 18 and the inside 19 of the second condenser 17 are connected to each other for discharging noncondensable gas. 10, and an exhaust valve 2 for discharging noncondensable gas is connected to the upper part of the second condenser 17.
The gist is an exhaust heat recovery device equipped with 7.

実施例 第1図は本発明装置の全体構造を例示するブロ
ツク線図である。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram illustrating the overall structure of the apparatus of the present invention.

図中11は工業用温排水等の熱源によつて作動
流体、例えばフロンを加熱、蒸発させるための蒸
発器、13は容積式膨脹機たるスクリユー式エキ
スパンダー12に供給する潤滑油を蒸発器11内
で蒸発したフロン蒸気の温度よりも高温に加熱す
るための小温度差熱交換器たるプレート式熱交換
器であり、該プレート式熱交換器13の熱源に
は、図示する如く蒸発器11に供給するのと同一
の熱源を用いてもよいし、又、他の熱源を用いて
もよい。12は蒸発器11内で蒸発したフロン蒸
気と、プレート式熱交換器13内でフロン蒸気よ
りも高温に加熱された潤滑油とが供給されるスク
リユー式エキスパンダーである。尚、本実施例に
於いては、容積式膨脹機12としてスクリユー式
エキスパンダーが使用されているが、本発明に於
いてはこのほかレシプロ式エキスパンダー等、公
知の任意の容積式膨脹器を使用することができ
る。又、作動流体としては上記フロンのほか、ブ
タン、アンモニヤあるいはアルコール等の低沸点
を有する流体を使用することができる。然しなが
ら、以下の記述に於いては理解を容易にするた
め、スクリユー式エキスパンダー、プレート式熱
交換器ならびにフロンを使用した実施例について
説明を進める。スクリユー式エキスパンダーは、
図示しない吸入孔および吐出孔を有するケース本
体内に回転自在に軸支されたスクリユー状の雄ロ
ータと雌ロータとによつて構成されており、該雄
ロータと雌ロータとは両軸が平行となり、且つ両
者が噛み合つて回転するようにケース本体内に配
置されている。又、雄ロータと雌ロータの噛合い
によつて両者間に形成される歯形空間は両者が回
転し、噛合い点が吸入側から吐出側へ移動するの
に従つて容量が増大するように、両ロータの歯形
形状が設定されている。又、ケース本体の吸入孔
および吐出孔は、雄ロータおよび雌ロータの端面
に開口するように配設されており、雄ロータおよ
び雌ロータの外周はケース本体の内壁面によつて
囲繞されている。従つて、スクリユー式エキスパ
ンダー12の吸入孔内に流入したフロン蒸気は、
雌ロータと雄ロータとの間に形成された歯形空間
内に流入し、雌ロータおよび雄ロータを回転さ
せ、歯形空間内で膨張した後、吐出孔から排出さ
れ、この間に発電機15を回転し動力回収を行
う。又、吸入孔の任意の位置には、上記プレート
式熱交換機13から吐出する、フロン蒸気よりも
高温に加熱された潤滑油を前記スクリユー式エキ
スパンダー12のケース本体内に噴出するための
ノズル(図示せず)が設けられている。潤滑油
は、雄雌ロータの潤滑と各部のシール作用を行う
のと同時に、吸入孔からケース本体内に供給され
るフロン蒸気と直接接触することにより、フロン
蒸気をスーパーヒートさせるものである。一方、
プレート式熱交換器13で代表される小温度差熱
交換器は、工業用温排水等の熱源の入口温度近く
まで潤滑油の温度を上昇させることにより、他の
熱源を利用することなく排熱回収装置に再熱サイ
クルを形成することができる。また15は、スク
リユー式エキスパンダー12の出力軸に連結され
た発電機、16は、スクリユー式エキスパンダー
12の吐出孔から排出されるフロン蒸気と潤滑油
とを分離するための油分離器、14は、油分離器
16によつて分離されたフロン蒸気を凝縮するた
めの第1の凝縮器であり、内部には図示する如く
系外から冷却水が供給される。20は第1の凝縮
器14で凝縮された液状のフロンを貯槽18へ供
給するための第1のポンプであり、21は、潤滑
油をプレート式熱交換器13、スクリユー式エキ
スパンダー12および油分離器16間で循環させ
るための第2のポンプである。又、23は、工業
用温排水を蒸発器11とプレート式熱交換器13
に供給するための第3のポンプであり、更に24
は、前記第1の凝縮器14ならびに後記第2の凝
縮器17に冷却水を供給するための第4のポンプ
であり、更に作動流体の貯槽18と蒸発器11と
の間には、作動流体、例えば液化しフロンの供給
用ポンプ22が組込まれている。
In the figure, 11 is an evaporator for heating and evaporating a working fluid, such as fluorocarbon, using a heat source such as industrial heated wastewater, and 13 is a positive displacement expander for supplying lubricating oil to a screw type expander 12. This is a plate type heat exchanger which is a small temperature difference heat exchanger for heating to a higher temperature than the temperature of the fluorocarbon vapor evaporated in the evaporator. The same heat source may be used, or other heat sources may be used. Reference numeral 12 denotes a screw type expander to which fluorocarbon vapor evaporated in the evaporator 11 and lubricating oil heated to a higher temperature than the fluorocarbon vapor in the plate heat exchanger 13 are supplied. In this embodiment, a screw type expander is used as the positive displacement expander 12, but in the present invention, any other known positive displacement expander such as a reciprocating type expander can be used. be able to. In addition to the above-mentioned fluorocarbons, fluids having a low boiling point such as butane, ammonia, or alcohol can be used as the working fluid. However, in the following description, in order to facilitate understanding, embodiments using a screw type expander, a plate type heat exchanger, and Freon will be explained. The screw type expander is
It is composed of a screw-shaped male rotor and a female rotor that are rotatably supported in a case body having suction holes and discharge holes (not shown), and both axes of the male rotor and female rotor are parallel to each other. , and are arranged within the case body so that the two are engaged and rotated. In addition, the capacity of the tooth-shaped space formed between the male and female rotors increases as they rotate and the meshing point moves from the suction side to the discharge side. The tooth profile shapes of both rotors are set. Further, the suction hole and the discharge hole of the case body are arranged so as to open at the end faces of the male rotor and the female rotor, and the outer peripheries of the male rotor and the female rotor are surrounded by the inner wall surface of the case body. . Therefore, the fluorocarbon vapor that has flowed into the suction hole of the screw type expander 12 is
It flows into the toothed space formed between the female rotor and the male rotor, rotates the female rotor and the male rotor, expands within the toothed space, and then is discharged from the discharge hole, during which time it rotates the generator 15. Perform power recovery. Further, at an arbitrary position of the suction hole, there is a nozzle (Fig. (not shown) is provided. The lubricating oil not only lubricates the male and female rotors and seals each part, but also superheats the fluorocarbon vapor by coming into direct contact with the fluorocarbon vapor supplied into the case body from the suction hole. on the other hand,
A small temperature difference heat exchanger such as the plate heat exchanger 13 raises the temperature of lubricating oil close to the inlet temperature of a heat source such as industrial heated wastewater, thereby discharging heat without using any other heat source. A reheat cycle can be formed in the recovery device. Further, 15 is a generator connected to the output shaft of the screw type expander 12, 16 is an oil separator for separating lubricating oil from freon vapor discharged from the discharge hole of the screw type expander 12, and 14 is This is the first condenser for condensing the freon vapor separated by the oil separator 16, and cooling water is supplied to the inside from outside the system as shown in the figure. 20 is a first pump for supplying the liquid Freon condensed in the first condenser 14 to the storage tank 18, and 21 is a pump for supplying lubricating oil to the plate heat exchanger 13, the screw expander 12 and the oil separator. This is a second pump for circulating between the vessels 16. In addition, 23 is an evaporator 11 and a plate heat exchanger 13 for industrial heated waste water.
and a third pump for supplying 24
is a fourth pump for supplying cooling water to the first condenser 14 and the second condenser 17 described later; For example, a pump 22 for supplying liquefied fluorocarbon is incorporated.

本発明装置に於いては、上記第1の凝縮器14
に、凝縮されて液化したフロンと、フロン蒸気中
に巻込まれた不凝縮性ガス、例えば空気とを分離
するための第2の凝縮器17ならびに凝縮され液
状となつたフロンの貯槽18を接続すると共に、
該貯槽の上部と前記第2の凝縮器17の不凝縮性
ガスの出口19との間を、不凝縮性ガス排出用の
連通管10によつて接続している。一方、第2の
凝縮器17の底部と貯槽18との間には、液状に
凝縮されたフロンを還流させるための第2の管路
25が設けられており、又、前記第1の凝縮器と
第1のポンプ20との中間からは、前記第2の凝
縮器17に向かつて不凝縮性ガスを巻込んだ充分
に凝縮されていないフロン蒸気を還流させるため
の第1の管路26が分岐している。
In the device of the present invention, the first condenser 14
A second condenser 17 for separating condensed and liquefied fluorocarbons from noncondensable gas, such as air, entrained in the fluorocarbon vapor, and a storage tank 18 for condensed and liquefied fluorocarbons are connected to the fluorocarbons. With,
The upper part of the storage tank and the non-condensable gas outlet 19 of the second condenser 17 are connected by a communication pipe 10 for discharging non-condensable gas. On the other hand, a second conduit 25 is provided between the bottom of the second condenser 17 and the storage tank 18 for refluxing the fluorocarbons condensed in liquid form. A first pipe line 26 is connected from between the first pump 20 and the second condenser 17 for refluxing the fluorocarbon vapor that has not been sufficiently condensed and entrains the non-condensable gas. It's branching out.

以下、本発明装置の運転容量を説明する。本発
明に係る排熱回収装置によつて発電を行うには、
ポンプ23を起動して熱源となる例えば温排水を
蒸発器11およびプレート式熱交換器13に供給
し、これと同時にポンプ24を起動して第1の凝
縮器14ならびに第2の凝縮器17に冷却水を供
給する。この状態でポンプ20,21ならびに2
2を駆動し、フロンおよび潤滑油を排熱回収装置
内に循環させる。すると、ポンプ22から吐出さ
れ、蒸発器11に送られた液体状のフロンは、蒸
発器11内で温排水との熱交換によつて加熱さ
れ、フロン蒸気となつてスクリユー式エキスパン
ダー12内に流入する。一方、ポンプ21から吐
出され、プレート式熱交換器13に送られた潤滑
油も、該プレート式熱交換器内に供給された前記
温排水によつて、上述のフロン蒸気よりも高温に
加熱され、この状態でスクリユー式エキスパンダ
ー12の図示しない吸入孔に設置されたノズルに
供給され、該ノズルの先端から前記吸入孔内に噴
射される。斯くして、スクリユー式エキスパンダ
ー12の吸入孔に供給されたフロン蒸気は、該フ
ロン蒸気よりも高温に加熱された潤滑油と直接接
触し、スーパーヒートされた後、前記スクリユー
式エキスパンダー12の図示しない雄ロータとの
噛合いによつて両者間に生じる歯形空間内に潤滑
油と共に流入する。歯形空間内でフロン蒸気が膨
張することにより、前記雄ロータと雌ロータとを
回転させた後、フロン蒸気と潤滑油はスクリユー
式エキスパンダー12の吐出孔から油分離器16
内へ流入する。前記スクリユー式エキスパンダー
12の雄ロータと雌ロータと雌ロータとが回転す
ると、該スクリユー式エキスパンダー12の出力
軸に連結された発電機15も回転するため、発電
が行われる。又、油分離器16内に流入したフロ
ン蒸気と潤滑油は、該油分離器内で分離され、フ
ロン蒸気は第1の凝縮器14に送られ冷却水によ
つて冷却され、フロン液となつた後、ポンプ20
を通つて貯槽18に送られ、更にポンプ22を通
つて蒸発器11に還流する。又、油分離器16か
ら排出された潤滑油は、ポンプ21を通つて再び
プレート式熱交換器13に送られる。上記動作を
連続的に繰返すことにより、工業用温排水等の熱
源から動力の回収が行われる。
The operating capacity of the device of the present invention will be explained below. To generate electricity using the exhaust heat recovery device according to the present invention,
The pump 23 is started to supply a heat source such as heated waste water to the evaporator 11 and the plate heat exchanger 13, and at the same time the pump 24 is started to supply the heat source to the first condenser 14 and the second condenser 17. Supply cooling water. In this state, pumps 20, 21 and 2
2 to circulate fluorocarbons and lubricating oil into the exhaust heat recovery device. Then, the liquid Freon discharged from the pump 22 and sent to the evaporator 11 is heated in the evaporator 11 by heat exchange with the heated waste water, becomes a Freon vapor, and flows into the screw type expander 12. do. On the other hand, the lubricating oil discharged from the pump 21 and sent to the plate heat exchanger 13 is also heated to a higher temperature than the above-mentioned fluorocarbon vapor by the heated wastewater supplied into the plate heat exchanger. In this state, the liquid is supplied to a nozzle installed in a suction hole (not shown) of the screw type expander 12, and is injected into the suction hole from the tip of the nozzle. In this way, the fluorocarbon vapor supplied to the suction hole of the screw type expander 12 comes into direct contact with the lubricating oil heated to a higher temperature than the fluorocarbon vapor and is superheated. It flows together with lubricating oil into the tooth space created between the male rotor and the male rotor. After the fluorocarbon vapor expands within the tooth space and rotates the male and female rotors, the fluorocarbon vapor and lubricating oil are transferred from the discharge hole of the screw type expander 12 to the oil separator 16.
flow inward. When the male rotor, female rotor, and female rotor of the screw type expander 12 rotate, the generator 15 connected to the output shaft of the screw type expander 12 also rotates, so that power generation is performed. Furthermore, the fluorocarbon vapor and lubricating oil that have entered the oil separator 16 are separated within the oil separator, and the fluorocarbon vapor is sent to the first condenser 14 where it is cooled by cooling water and becomes a fluorocarbon liquid. After that, pump 20
The water is sent to the storage tank 18 through the pump 22, and then refluxed to the evaporator 11 through the pump 22. Furthermore, the lubricating oil discharged from the oil separator 16 is sent to the plate heat exchanger 13 again through the pump 21. By continuously repeating the above operations, power is recovered from a heat source such as industrial heated waste water.

ところで、上記排熱回収装置を構成する閉ルー
プ中に作動流体、例えばフロンと一緒に不凝縮性
ガス、例えば空気が混入していると、凝縮器の伝
熱性能が低下するだけでなく、凝縮圧の上昇に起
因する排熱回収効率の低下等の障害が発生する。
本発明は、斯かる障害の回避手段として、第1の
凝縮器14に、該第1の凝縮器によつて液化した
フロンと該液化フロン中に巻込まれた不凝縮性ガ
ス、例えば空気とを分離し、該不凝縮性ガスを閉
ループ外に排出するための第2の凝縮器17と、
該第2の凝縮器に接続されたフロン貯槽18とを
接続している。以下、斯かる構造を有する不凝縮
性ガス排出装置の操作要領を説明する。
By the way, if a non-condensable gas, such as air, is mixed with the working fluid, such as fluorocarbons, in the closed loop that constitutes the above-mentioned waste heat recovery device, not only will the heat transfer performance of the condenser deteriorate, but the condensing pressure will also decrease. Problems such as a decrease in waste heat recovery efficiency occur due to the increase in
As a means to avoid such a problem, the present invention provides, in the first condenser 14, the fluorocarbons liquefied by the first condenser and the non-condensable gas, such as air, entrained in the liquefied fluorocarbons. a second condenser 17 for separating and discharging the non-condensable gas out of the closed loop;
It is connected to a fluorocarbon storage tank 18 connected to the second condenser. The operation procedure of the noncondensable gas discharge device having such a structure will be explained below.

第1の凝縮器14に送込まれた作動流体、例え
ばフロン蒸気は冷却水によつて冷却され、凝縮し
た状態で該第1の凝縮器から吐出され、分岐点2
8に於いて、不凝縮性ガスを含まない液化したフ
ロンと、不凝縮性のガス、例えば空気の気泡を巻
込んだ充分に凝縮されていないフロン蒸気とに分
離される。前者はポンプ20を通つてフロン貯槽
18内に直接送り込まれ、一方、後者、つまり不
凝縮性ガスを巻込んだフロン蒸気は、前記第1の
還流用管路26を通つて第2の凝縮器17に送り
込まれ、フロン蒸気は液化して第2の管路25を
通つてフロン貯槽18内に送り込まれる。なお、
フロン貯槽18内に送り込まれた不凝縮性ガスな
らびに未凝縮のフロン蒸気は、フロン液中を浮上
してフロン貯槽18の上部空間に到達し、連通管
10を通つて第2の凝縮器17の不凝縮性ガスの
出口19から第2の凝縮器17内に流入する。第
2の凝縮器は、ポンプ24を介して供給された低
温の冷却水の導入機構を備えているから、第2の
凝縮器17内に流入した未凝縮のフロン蒸気は、
前記冷却水との熱交換作用によつて凝縮し該凝縮
器内に溜り、前記フロン還流用の第2の管路25
を通つてフロン貯槽18内に還流する。又、フロ
ン蒸気から分離された不凝縮性ガスは、第2の凝
縮器17の頂部に設けられた排気弁27から閉ル
ープ外に排出される。
The working fluid, such as fluorocarbon vapor, sent to the first condenser 14 is cooled by cooling water and discharged from the first condenser in a condensed state, and is then discharged from the first condenser at the branch point 2.
At step 8, the liquefied fluorocarbon containing no non-condensable gas is separated into fluorocarbon vapor which is not sufficiently condensed and entrains non-condensable gas such as air bubbles. The former is fed directly into the fluorocarbon storage tank 18 through the pump 20, while the latter, that is, fluorocarbon vapor entrained with non-condensable gases, is sent through the first reflux pipe 26 to the second condenser. The fluorocarbon vapor is liquefied and sent into the fluorocarbon storage tank 18 through the second pipe line 25. In addition,
The noncondensable gas and uncondensed fluorocarbon vapor sent into the fluorocarbon storage tank 18 float in the fluorocarbon liquid, reach the upper space of the fluorocarbon storage tank 18, and pass through the communication pipe 10 to the second condenser 17. The non-condensable gas flows into the second condenser 17 from the outlet 19 . Since the second condenser is equipped with an introduction mechanism for low-temperature cooling water supplied via the pump 24, the uncondensed freon vapor that has flowed into the second condenser 17 is
The fluorocarbons are condensed due to heat exchange with the cooling water and accumulated in the condenser, and then flow into the second pipe line 25 for recirculating the fluorocarbons.
It flows back into the Freon storage tank 18 through. Further, the non-condensable gas separated from the fluorocarbon vapor is discharged from the closed loop through an exhaust valve 27 provided at the top of the second condenser 17.

斯くして、排熱回収装置に作動流体を封入し閉
ループ方式の再熱サイクル回路を形成する際に、
作動流体中に巻込まれている不凝縮性ガスは、該
排熱回収装置の運転開始と共に自動的に閉ループ
外に排出される。
In this way, when a working fluid is sealed in the exhaust heat recovery device to form a closed-loop reheat cycle circuit,
The noncondensable gas entrained in the working fluid is automatically discharged out of the closed loop when the exhaust heat recovery device starts operating.

発明の効果 以上の説明から理解し得る如く、本発明に於い
ては不凝縮性ガスを作動流体と分離するための第
2の凝縮器を設け、該第2の凝縮器に低温の冷却
水を供給し、該凝縮器内に閉ループシステム中最
も圧力の低い部分を作ることによつて、作動流体
を凝縮させ、且つ不凝縮性ガスの濃度を高めて系
外へ排出することができる。従つて、凝縮圧力が
比較的低い状態下で良好な動力回収効率を取得す
ることができる。
Effects of the Invention As can be understood from the above explanation, in the present invention, a second condenser is provided to separate the noncondensable gas from the working fluid, and low-temperature cooling water is supplied to the second condenser. By supplying and creating the lowest pressure part of the closed loop system in the condenser, the working fluid can be condensed and the concentration of non-condensable gas can be increased and discharged from the system. Therefore, good power recovery efficiency can be obtained under conditions where the condensing pressure is relatively low.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明装置の全体構造を例示するブロ
ツク線図であり、第2図は在来の排熱回収装置の
説明図である。 12……容積式膨張機、11……蒸発器、14
……第1の凝縮器、20,22……ポンプ、17
……第2の凝縮器、18……作動流体の貯槽、1
9……不凝縮性ガスの出口、10……連通管。
FIG. 1 is a block diagram illustrating the overall structure of the apparatus of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional exhaust heat recovery apparatus. 12... Positive displacement expander, 11... Evaporator, 14
...First condenser, 20, 22... Pump, 17
... Second condenser, 18 ... Working fluid storage tank, 1
9...Noncondensable gas outlet, 10...Communication pipe.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 容積式膨脹機と、 該容積式膨脹機に供給する作動流体を排熱によ
つて蒸発させるための蒸発器と、 前記容積式膨脹機から排出された作動流体の蒸
気を凝縮するための第1の凝縮器と、 前記作動流体を循環させるためのポンプとによ
つて構成した排熱回収装置に於いて、 前記第1の凝縮器に、 液化した作動流体と該作動流体中に巻込まれた
不凝縮性ガスとを分離するための、器内に低温の
冷却水を供給して該器内を閉ループシステム中最
も圧力の低い部分とした第2の凝縮器ならびに作
動流体の貯槽を接続すると共に、 該作動流体の貯槽内の上部と前記第2の凝縮器
の内部とを不凝縮性ガス排出用の連通管によつて
接続し、 第2の凝縮器の上部に不凝縮性ガス排出用の排
気弁を設けたこと を特徴とする排熱回収装置。
[Claims] 1. A positive displacement expander, an evaporator for evaporating working fluid supplied to the positive displacement expander using waste heat, and vapor of the working fluid discharged from the positive displacement expander. In the exhaust heat recovery device configured by a first condenser for condensing the working fluid and a pump for circulating the working fluid, the first condenser is provided with the liquefied working fluid and the working fluid. A second condenser and working fluid that supply low-temperature cooling water into the vessel to separate noncondensable gases entrained in the fluid and make the inside of the vessel the lowest pressure part in the closed loop system. The upper part of the working fluid storage tank and the inside of the second condenser are connected by a communication pipe for discharging noncondensable gas, and the upper part of the second condenser is connected to the upper part of the second condenser. An exhaust heat recovery device characterized by being equipped with an exhaust valve for discharging condensable gas.
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