JPS5954712A - ランキンサイクル油もどし装置 - Google Patents
ランキンサイクル油もどし装置Info
- Publication number
- JPS5954712A JPS5954712A JP16630682A JP16630682A JPS5954712A JP S5954712 A JPS5954712 A JP S5954712A JP 16630682 A JP16630682 A JP 16630682A JP 16630682 A JP16630682 A JP 16630682A JP S5954712 A JPS5954712 A JP S5954712A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- expander
- valve
- oil tank
- pressure gas
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/18—Lubricating arrangements
- F01D25/20—Lubricating arrangements using lubrication pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱エネルギを機械的な動力に変換するランキン
サイクルに関するもので、特にエキスパンダを出た低圧
ガスから分離した個1滑油をエキスパンダに戻す油もど
し装置に関する。本発明し」、例えば冷凍装置の冷媒圧
縮機の駆動動力縣と17で、若しくは発電機の駆動動力
源として用いられる低温排熱回収用のフロン(商標)ラ
ンキンサイクルに適用するに好適なものである。
サイクルに関するもので、特にエキスパンダを出た低圧
ガスから分離した個1滑油をエキスパンダに戻す油もど
し装置に関する。本発明し」、例えば冷凍装置の冷媒圧
縮機の駆動動力縣と17で、若しくは発電機の駆動動力
源として用いられる低温排熱回収用のフロン(商標)ラ
ンキンサイクルに適用するに好適なものである。
従来より低温排熱回収用のランキンサイクルか知ら涯で
おり、また、そのザイクル内で、1f−t+ u:、ガ
スを膨張させて機械的エネルギに変換するエキスパンダ
として、容積型のもの、例え1f、べ・−ン型]−キス
パンダを用いたものが知らJl−でいる。容A1“i
Jl、すエキスパンダを用いる場合には、エキスパンダ
の叡1滑油が低圧ガス中に混入するため、これを分離し
エキスパンダ内に戻す油もどし装置を備えることが必要
である。
おり、また、そのザイクル内で、1f−t+ u:、ガ
スを膨張させて機械的エネルギに変換するエキスパンダ
として、容積型のもの、例え1f、べ・−ン型]−キス
パンダを用いたものが知らJl−でいる。容A1“i
Jl、すエキスパンダを用いる場合には、エキスパンダ
の叡1滑油が低圧ガス中に混入するため、これを分離し
エキスパンダ内に戻す油もどし装置を備えることが必要
である。
第1図U従来の油もどし装置を備えたランキンサイクル
を示1〜でおり、このシステムは蒸発器即ち1ドイラ1
、エキスパンダ2、油分離器3、コンデンサ4及び液ポ
ンダ5を含んだ閉回路6を有し、更に油分離器3の底部
をエキスパンダ2の入[1部に戻す戻し管I及び油ポン
プ8を有している。閉回路6内には、媒体としてフロン
(商標)が封入されている。作動において、高圧液体媒
体はボイラ1で蒸発されて高圧ガスとなシ、エキスパン
ダ2で断熱膨張し、機械的動力を出力する。エキスパン
ダ2を出た低圧ガスは油分離器3でガス中の潤滑油を分
離され、コンデンサ4で凝縮され、次いで液ポンプ5で
加圧されがイラ1に供給される。
を示1〜でおり、このシステムは蒸発器即ち1ドイラ1
、エキスパンダ2、油分離器3、コンデンサ4及び液ポ
ンダ5を含んだ閉回路6を有し、更に油分離器3の底部
をエキスパンダ2の入[1部に戻す戻し管I及び油ポン
プ8を有している。閉回路6内には、媒体としてフロン
(商標)が封入されている。作動において、高圧液体媒
体はボイラ1で蒸発されて高圧ガスとなシ、エキスパン
ダ2で断熱膨張し、機械的動力を出力する。エキスパン
ダ2を出た低圧ガスは油分離器3でガス中の潤滑油を分
離され、コンデンサ4で凝縮され、次いで液ポンプ5で
加圧されがイラ1に供給される。
一方、油分離器3で分離された油は油ポンプ8にヨッて
吸引、昇圧されエキスパンダ2の入口部に戻される。こ
のように、従来の油もどし装置は、低圧状態の油分離器
内の油を高庄状態のエキスパンダ入口部に戻すために、
油ボン7″8を用いており、装置が高価になるという欠
点を有し2ていk。
吸引、昇圧されエキスパンダ2の入口部に戻される。こ
のように、従来の油もどし装置は、低圧状態の油分離器
内の油を高庄状態のエキスパンダ入口部に戻すために、
油ボン7″8を用いており、装置が高価になるという欠
点を有し2ていk。
本発明はかかる従来技術の欠点を是正せんとするもので
、油戻17用の油ポンプを用いることなく、低圧ガスか
ら分離した油をエキスパンダに戻1−ことのできるラン
キンサイクル用油もとし7装置を提供するととを目的と
する。
、油戻17用の油ポンプを用いることなく、低圧ガスか
ら分離した油をエキスパンダに戻1−ことのできるラン
キンサイクル用油もとし7装置を提供するととを目的と
する。
本発明になるランキンサイクル油もどし装Wt tj、
エキスパンダ下流の油分離器から油を受は人りるよう、
逆止弁を介して連結された油タンクと、核油タンクに前
記エキスパンダ上流の高圧ガスを導く第1配管と、該第
1配管に設けられた第1弁と、前記油タンクの油を前記
エキスパンダの中間圧ン1ン一トに導く第2配管と、該
第2配置に設けらtlだ第2弁と、前記油タンク内の油
面」―y1に応じて少くとも前記第1弁を開く制御装置
Nとを有し、前記第2弁は前記第1弁が開いた時、開く
よう構成されていることを特徴とする。
エキスパンダ下流の油分離器から油を受は人りるよう、
逆止弁を介して連結された油タンクと、核油タンクに前
記エキスパンダ上流の高圧ガスを導く第1配管と、該第
1配管に設けられた第1弁と、前記油タンクの油を前記
エキスパンダの中間圧ン1ン一トに導く第2配管と、該
第2配置に設けらtlだ第2弁と、前記油タンク内の油
面」―y1に応じて少くとも前記第1弁を開く制御装置
Nとを有し、前記第2弁は前記第1弁が開いた時、開く
よう構成されていることを特徴とする。
以下、第2図〜第6図に示す斗発明の好適な火施例を説
明する。
明する。
第2図において、本発明を適用したランキンサイクルは
従来と同様に、がイラ1、エキスパンダに用いられるエ
キスパンダ2Aは高圧がスの流入する入口部9、低圧ガ
スの流出する出口部10の他に油戻し口11を有してお
υ、油戻し口11はエキスパンダ内部の膨張過程にある
作動室に開口した中間圧ボート(詳細は後述する)に連
通している。油分離器3の底部には油管12及び逆止弁
13を介して油タンク14が接続されており、油分離器
3で分離された油を受は入れるようになっている。逆1
F弁13は油タンク14から油分離器3への流れを阻止
するよう配置されているが、極〈微量なガその流れを許
容する微小なバイパス通路を内蔵している。このため、
油タンク14へ圧力が供給されていない場合には油タン
ク14の内圧は油分#1′器3とほぼ等しくなっている
。
従来と同様に、がイラ1、エキスパンダに用いられるエ
キスパンダ2Aは高圧がスの流入する入口部9、低圧ガ
スの流出する出口部10の他に油戻し口11を有してお
υ、油戻し口11はエキスパンダ内部の膨張過程にある
作動室に開口した中間圧ボート(詳細は後述する)に連
通している。油分離器3の底部には油管12及び逆止弁
13を介して油タンク14が接続されており、油分離器
3で分離された油を受は入れるようになっている。逆1
F弁13は油タンク14から油分離器3への流れを阻止
するよう配置されているが、極〈微量なガその流れを許
容する微小なバイパス通路を内蔵している。このため、
油タンク14へ圧力が供給されていない場合には油タン
ク14の内圧は油分#1′器3とほぼ等しくなっている
。
油タンク14には、エキスパンダ上流のE E−Eがス
を導く第1配管15と、油タンク14内の油をエキスパ
ンダ2Aの油戻1〜口11に導く第2配管16が接続さ
れている。第1配管15には第1弁として電磁弁17が
、第2配管16にl−’J第2弁として逆止弁18が配
置されている。
を導く第1配管15と、油タンク14内の油をエキスパ
ンダ2Aの油戻1〜口11に導く第2配管16が接続さ
れている。第1配管15には第1弁として電磁弁17が
、第2配管16にl−’J第2弁として逆止弁18が配
置されている。
油タンク14にはフロート20を有する液f☆1l12
1が設けられており、この液位計21は、油タンク14
内の油の液面が所定のレベルを越えて上昇した時、電磁
弁1Tを開くよう、電磁弁17に電気的に接続されてい
る。即ち、液位d121は油タンク内の油面上列に応じ
て、前記電磁弁17合・開< j+i+!御装的を構成
1−、ている。液位計21と[7ては、図示の如くフロ
ー)・の浮力を用いてレバーを変位さぜ、その変位を電
気的信号に変換する夕・イブのものに限定されず、他の
任意のもの例えは旧料の電気的特性の変化を用いるもの
等を用いてもよい。
1が設けられており、この液位計21は、油タンク14
内の油の液面が所定のレベルを越えて上昇した時、電磁
弁1Tを開くよう、電磁弁17に電気的に接続されてい
る。即ち、液位d121は油タンク内の油面上列に応じ
て、前記電磁弁17合・開< j+i+!御装的を構成
1−、ている。液位計21と[7ては、図示の如くフロ
ー)・の浮力を用いてレバーを変位さぜ、その変位を電
気的信号に変換する夕・イブのものに限定されず、他の
任意のもの例えは旧料の電気的特性の変化を用いるもの
等を用いてもよい。
第2配管16に設けらiする逆止弁18 I:Il、油
タンク14からエキスパンダ2Aへの流it+:I:
H′1−谷するが、その逆方向の流−hは11■市する
ように配置されている。従って、第1配管15の電磁弁
1・7め工開キ、エキスパンダ2Aの入口部の高圧が油
タンク14内に作用した時には、逆止弁1Bは自動的に
開くことになる。なお、第2配管16に設ける第2弁と
しては、逆止弁18に限定されず、第1配管15の電磁
弁17の開動作に連動して開くように構成した電磁弁と
してもよい。
タンク14からエキスパンダ2Aへの流it+:I:
H′1−谷するが、その逆方向の流−hは11■市する
ように配置されている。従って、第1配管15の電磁弁
1・7め工開キ、エキスパンダ2Aの入口部の高圧が油
タンク14内に作用した時には、逆止弁1Bは自動的に
開くことになる。なお、第2配管16に設ける第2弁と
しては、逆止弁18に限定されず、第1配管15の電磁
弁17の開動作に連動して開くように構成した電磁弁と
してもよい。
エキスパンダ2Aは第6図〜第6図に示すように、スル
ーベーンタイプのものであシ、はぼ円筒状の空間を形成
するケーシング30を有している。
ーベーンタイプのものであシ、はぼ円筒状の空間を形成
するケーシング30を有している。
ケーシング30の内部にはシャフト31に固定されたロ
ータ32が偏心して配置され、ロータ32させて保持さ
れている。かくして、ケーシング30、ロータ32及び
ベーン33により複数個の作動室R(第6図診照)が形
成され、該作動室Rの容積はロータの回転に伴い変化す
る。ケーシング30には更に高圧ガスを作動室に導入す
る入口ポート35、膨張した低圧ガスを排出させる出口
ボート36及び膨張過程にある作動室に開「1しだ中間
圧ボート37が設けられている。入口ボ−1・35は吸
入室3B、吸入連通通路39、吸入通路室40を介して
入口部9に連通しており、出口ポート36は排出室41
を経て出口部10に連通(〜でいる。中間圧ポート37
け前略42を経て油戻し口11に連通している。
ータ32が偏心して配置され、ロータ32させて保持さ
れている。かくして、ケーシング30、ロータ32及び
ベーン33により複数個の作動室R(第6図診照)が形
成され、該作動室Rの容積はロータの回転に伴い変化す
る。ケーシング30には更に高圧ガスを作動室に導入す
る入口ポート35、膨張した低圧ガスを排出させる出口
ボート36及び膨張過程にある作動室に開「1しだ中間
圧ボート37が設けられている。入口ボ−1・35は吸
入室3B、吸入連通通路39、吸入通路室40を介して
入口部9に連通しており、出口ポート36は排出室41
を経て出口部10に連通(〜でいる。中間圧ポート37
け前略42を経て油戻し口11に連通している。
次に上記装置の作動を説明する。がイラ1で発生した媒
体の重圧がスはエキスパンダ2人に供給される。エキス
パンダ2Aでtj入[1部9から導入された高圧がスが
入口ポート35を経て作動□室1(に入り、ベーン33
にトルクを与えて一一タを回転させ、動力が取り出され
る。一方、高圧ガス1身はロータの回転に伴う作動室R
の容積増加によって断熱膨張し、低圧がスとなって11
目]ボ°−1・36から出口部10に至り、エキスパン
ダ2A”&1に排出される。エキスパンダ2Aを出た低
圧4スは油分離器3で油を分離され、コンデンサ4に至
る。コンデンサ4で液化された低圧液体媒体QIJ液ポ
ンゾ5で加圧されボイラ1に尻さtlる。
体の重圧がスはエキスパンダ2人に供給される。エキス
パンダ2Aでtj入[1部9から導入された高圧がスが
入口ポート35を経て作動□室1(に入り、ベーン33
にトルクを与えて一一タを回転させ、動力が取り出され
る。一方、高圧ガス1身はロータの回転に伴う作動室R
の容積増加によって断熱膨張し、低圧がスとなって11
目]ボ°−1・36から出口部10に至り、エキスパン
ダ2A”&1に排出される。エキスパンダ2Aを出た低
圧4スは油分離器3で油を分離され、コンデンサ4に至
る。コンデンサ4で液化された低圧液体媒体QIJ液ポ
ンゾ5で加圧されボイラ1に尻さtlる。
一方、油分離器3で分離された油は逆止弁13を経て油
タンク14に流入し貯えられる。この時、第1配管15
の電磁弁17は閉じておシ、また第2配管16の逆止弁
18もエキスパンダ2Aの中間圧ポー)37からの中間
圧を受けて閉じているため、油タンク14内の圧力は油
分離器3と等しくなっている。次に、油タンク14内の
油面が一定のレベルに達すると液位計21が信号を発し
、電磁弁17を開く。このだめ油タンク14にエキスパ
ンダ2人上流の高圧が作用し、との高圧は第2配管16
の逆止弁18を中間圧ポートからの中間圧に抗して押し
開き、油タンク14内の油を工。
タンク14に流入し貯えられる。この時、第1配管15
の電磁弁17は閉じておシ、また第2配管16の逆止弁
18もエキスパンダ2Aの中間圧ポー)37からの中間
圧を受けて閉じているため、油タンク14内の圧力は油
分離器3と等しくなっている。次に、油タンク14内の
油面が一定のレベルに達すると液位計21が信号を発し
、電磁弁17を開く。このだめ油タンク14にエキスパ
ンダ2人上流の高圧が作用し、との高圧は第2配管16
の逆止弁18を中間圧ポートからの中間圧に抗して押し
開き、油タンク14内の油を工。
キスパンダ2人の油戻し口11及び中間圧ボート37を
経て作動室内に戻す。作動室内に戻された油は潤滑に供
される。油タンク14の油面が低下すれば液位計21か
らの信号で電磁弁17が閉じ、再び油分離器3からの油
が逆止弁13を経て油タンク14内に流入し始める。な
お、電磁弁17が閉じた直後には油タンク14内は油分
離、器3内の低圧状態よりも高圧になっているが、逆止
弁13にけ圧力逃し用の微小なバイパス通路を設けてい
るので、油タンク14内は油分離器3と同圧力に低下し
、油分離器3から油タンク14への油の流入は支障なく
行われる。
経て作動室内に戻す。作動室内に戻された油は潤滑に供
される。油タンク14の油面が低下すれば液位計21か
らの信号で電磁弁17が閉じ、再び油分離器3からの油
が逆止弁13を経て油タンク14内に流入し始める。な
お、電磁弁17が閉じた直後には油タンク14内は油分
離、器3内の低圧状態よりも高圧になっているが、逆止
弁13にけ圧力逃し用の微小なバイパス通路を設けてい
るので、油タンク14内は油分離器3と同圧力に低下し
、油分離器3から油タンク14への油の流入は支障なく
行われる。
上記実施例は、エキスパンダ2Aとしてスルーベーンタ
イツのものを用いているが、エキスパンダはこの型式の
ものに限定されず、他の型式の客積型エキスパンダ、例
えばスライディングベーンタイプエキスパンダ、ロータ
リーエキスパンダ活を用いることも可能である。また、
電磁弁1Tにかえて、他の型式の弁駆動機構を備えたオ
ンーJフ弁を用いてもよい。
イツのものを用いているが、エキスパンダはこの型式の
ものに限定されず、他の型式の客積型エキスパンダ、例
えばスライディングベーンタイプエキスパンダ、ロータ
リーエキスパンダ活を用いることも可能である。また、
電磁弁1Tにかえて、他の型式の弁駆動機構を備えたオ
ンーJフ弁を用いてもよい。
以上説明した如く、本発明でしJ低圧ガスから分離され
た潤滑油を一担油タンクに貯え、この油を高圧がスの圧
力を用いてエキスパンダの中間圧ボ・−トからエキスパ
ンダの作動室に戻すものであるので、従来の如く油戻し
用の油ポンプを用いる必要がなく、装置を安価にしうる
という効果を有している。
た潤滑油を一担油タンクに貯え、この油を高圧がスの圧
力を用いてエキスパンダの中間圧ボ・−トからエキスパ
ンダの作動室に戻すものであるので、従来の如く油戻し
用の油ポンプを用いる必要がなく、装置を安価にしうる
という効果を有している。
第1図は従来の油もどし装置を備えたランキンサイクル
を示す構成図、 第2図tJ本発明の一実IJ(!i例の油もどし装置N
を1liiiえたランキンサイクルを示す構成図、 第6図は第2図のランキンサイクルに用いたエキスパン
ダの断面図、 第4図は第6図のエキスパンダの側面図、第5図は第3
図のV−■矢視断面図、 第6図は第6図のVl −Vl矢祝断面図である。 1・・・・・・ボイラ、 2,2A・・・・・・エキ
スパンダ、3・・・・・・油分離器、 4・・・・
・・コンデンサ、5・・・・・・液ポンプ、 、J3・
・・・・・逆止弁、14・・・・・・油タンク、 15
・・・・・・第1配管、16・・・・・・第2配管、
1T・・・・・・1「磁井、18・・・・・・逆止弁、
21・・・・・・液位肘、35・・・・・・入口
ポート、36・・・・・・出口ポート、37・・・・・
・中間圧;I?−ト、R・・・・・・作動室。 代理人 浅 村 皓 外4名 第1図 牙2図 第3 図 第4図 オ・6図 65
を示す構成図、 第2図tJ本発明の一実IJ(!i例の油もどし装置N
を1liiiえたランキンサイクルを示す構成図、 第6図は第2図のランキンサイクルに用いたエキスパン
ダの断面図、 第4図は第6図のエキスパンダの側面図、第5図は第3
図のV−■矢視断面図、 第6図は第6図のVl −Vl矢祝断面図である。 1・・・・・・ボイラ、 2,2A・・・・・・エキ
スパンダ、3・・・・・・油分離器、 4・・・・
・・コンデンサ、5・・・・・・液ポンプ、 、J3・
・・・・・逆止弁、14・・・・・・油タンク、 15
・・・・・・第1配管、16・・・・・・第2配管、
1T・・・・・・1「磁井、18・・・・・・逆止弁、
21・・・・・・液位肘、35・・・・・・入口
ポート、36・・・・・・出口ポート、37・・・・・
・中間圧;I?−ト、R・・・・・・作動室。 代理人 浅 村 皓 外4名 第1図 牙2図 第3 図 第4図 オ・6図 65
Claims (3)
- (1) 高圧ガスを膨張させて機械的エネルギに変換
する容積型エキスパンダと、その下流の油分離器とを有
するランギンサイクルに用いるランキンサイクル油もど
し装置にして、前記油分離器から油を受は入れるよう、
逆止弁を介して連結された油タンクと、核油タンクに前
記エキスパンダ上流の高圧ガスを導く第1配管と、該第
1配管に設けられた第1弁と、前記油タンクの油を前記
エキスパンダの中間圧ボートに導く第2配管と、該第2
配管に設けられた第2弁と、前記油タンク内の油面王女
1に応じて少くとも前記第1弁を開(制御装置とを有し
、前記第2弁は前記第1弁が開いた時、開くよう構成さ
れていることを特徴とするランキンサイクル油もどし装
置行。 - (2) 前記第1弁が電磁弁であることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のランキンサイクル油もどし
装置。 - (3) 前記第2弁が、前記油タンクから前記エキス
パンダ゛の中間圧ポートへの流れは許容するが、その逆
の流れは阻止する逆止弁であることを/lに徴とする特
許請求の範囲第1項又は第2項記載のランキンライフル
油もどし+、 V<。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16630682A JPS5954712A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | ランキンサイクル油もどし装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16630682A JPS5954712A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | ランキンサイクル油もどし装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5954712A true JPS5954712A (ja) | 1984-03-29 |
Family
ID=15828891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16630682A Pending JPS5954712A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | ランキンサイクル油もどし装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5954712A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7013644B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-21 | Utc Power, Llc | Organic rankine cycle system with shared heat exchanger for use with a reciprocating engine |
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