JPS61258905A - 動力システム - Google Patents
動力システムInfo
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- JPS61258905A JPS61258905A JP9785185A JP9785185A JPS61258905A JP S61258905 A JPS61258905 A JP S61258905A JP 9785185 A JP9785185 A JP 9785185A JP 9785185 A JP9785185 A JP 9785185A JP S61258905 A JPS61258905 A JP S61258905A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- fluid
- energy
- cooling
- expansion
- 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
Links
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
- 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
Landscapes
- 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)
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】
産業上の利用分野
本発明は、外部よりエネルギーを供給して、動力の形で
エネルギーを回収する動力システム、特に省エネルギー
と環境保全に役立つ動力システムに関する。
エネルギーを回収する動力システム、特に省エネルギー
と環境保全に役立つ動力システムに関する。
従来技術
石油、石炭、核等の燃料を燃焼させて得られる熱エネル
ギーから動力を取出す発電システム等の動力システムに
おいては、従来、タービンを装備するランキンサイクル
のボイラで燃焼され、あるいはガスタービンとランキン
サイクルの複合サイクル中のガスタービンで燃焼され、
発生した熱エネルギーは、蒸気等により回転される膨張
タービンにより動力として取出され、発電システムでは
この動力は発電機によりミ気エネルギーに転換される。
ギーから動力を取出す発電システム等の動力システムに
おいては、従来、タービンを装備するランキンサイクル
のボイラで燃焼され、あるいはガスタービンとランキン
サイクルの複合サイクル中のガスタービンで燃焼され、
発生した熱エネルギーは、蒸気等により回転される膨張
タービンにより動力として取出され、発電システムでは
この動力は発電機によりミ気エネルギーに転換される。
ポリトロープ膨張により温度、圧力の低下した蒸気は復
水器で冷却されて水にされ循環使用されるが、冷却工程
で蒸気から放出された熱は海水、大気中に放出され利用
されることなく海や空中に捨てられる。その結果、動力
システムのエネルギー効率は低下し、装置の機械効率や
配管の摩擦損失等を含めて、４０乃至４２チ程度にしか
ならない。
水器で冷却されて水にされ循環使用されるが、冷却工程
で蒸気から放出された熱は海水、大気中に放出され利用
されることなく海や空中に捨てられる。その結果、動力
システムのエネルギー効率は低下し、装置の機械効率や
配管の摩擦損失等を含めて、４０乃至４２チ程度にしか
ならない。
一方、海中、大気中に放棄された熱は自然環境のエネル
ギーを増加させ、環境の変化をもたらす結果となる。
ギーを増加させ、環境の変化をもたらす結果となる。
発明の目的
本発明は、従来のランキンサイクルによる発電システム
等の動力システムの上述の問題点Ｋかんがみ、海水やＬ
ＮＧ等の従来殆んど利用されなかった冷熱エネルギーと
、発電所、工場の排熱エネルギー或は場合によっては海
水の顕熱エネルギー等を活用することによって、有価の
インプットエネルギーよりも大きなエネルギーを、主と
して電力の形で取出すことのできる動力システムを提供
することを目的とする。
等の動力システムの上述の問題点Ｋかんがみ、海水やＬ
ＮＧ等の従来殆んど利用されなかった冷熱エネルギーと
、発電所、工場の排熱エネルギー或は場合によっては海
水の顕熱エネルギー等を活用することによって、有価の
インプットエネルギーよりも大きなエネルギーを、主と
して電力の形で取出すことのできる動力システムを提供
することを目的とする。
目的達成のための手段
本発明は上記の目的を達成させるため、媒体流体に対す
る圧縮、冷却、膨張、吸熱の各工程を有するカスケード
サイクルと、上記媒体流体と同種又は異種の媒体流体に
対する冷却、加圧、加熱、ポリトロープ膨張の各工程を
有するランキンサイクルとを航合せ、カスケードサイク
ルの吸熱工程の流体流路と、ランキンサイクルの冷却工
程の流体流路との間に熱交換器を設け、カスケードサイ
クルの圧縮工程でインプットエネルギーとして回転エネ
ルギーを与え、冷却、膨張工程を経て海水、ＬＮＧ等の
冷熱エネルギーにより低温となった流体に吸熱工程で上
記熱交換器を介してランキンサイクルの冷却工程の流体
よυ熱を吸収させ、これによって気体状態のランキンサ
イクルの流体を気液混合状態迄冷却し、これを気液分離
ドラムに導入して気体と液体とに分離し、分離された液
体の加圧、加熱工程を行なうためその流路には昇圧ポン
プと外部熱吸収のための熱交換器とを設け、上記の気体
の加圧、加熱工程を行なうためその流路にはガス吸収媒
体に上記気体を吸収させるためのガス吸収器、昇圧ポン
プ、ガス吸収媒体より吸収した気体を放出させるための
ガス放出器及びそれらΩ前後の少くとも一方に外部熱源
より熱を吸収する熱交換器を設け、上記２つの経路の夫
々を経て形成された高温、高圧ガスを膨張工程の膨張タ
ービンに導入して膨張仕事を前記インプット回転エネル
ギーより大きいアウトプット回転エネルギーとして回収
するようにしたことを特徴とする。
る圧縮、冷却、膨張、吸熱の各工程を有するカスケード
サイクルと、上記媒体流体と同種又は異種の媒体流体に
対する冷却、加圧、加熱、ポリトロープ膨張の各工程を
有するランキンサイクルとを航合せ、カスケードサイク
ルの吸熱工程の流体流路と、ランキンサイクルの冷却工
程の流体流路との間に熱交換器を設け、カスケードサイ
クルの圧縮工程でインプットエネルギーとして回転エネ
ルギーを与え、冷却、膨張工程を経て海水、ＬＮＧ等の
冷熱エネルギーにより低温となった流体に吸熱工程で上
記熱交換器を介してランキンサイクルの冷却工程の流体
よυ熱を吸収させ、これによって気体状態のランキンサ
イクルの流体を気液混合状態迄冷却し、これを気液分離
ドラムに導入して気体と液体とに分離し、分離された液
体の加圧、加熱工程を行なうためその流路には昇圧ポン
プと外部熱吸収のための熱交換器とを設け、上記の気体
の加圧、加熱工程を行なうためその流路にはガス吸収媒
体に上記気体を吸収させるためのガス吸収器、昇圧ポン
プ、ガス吸収媒体より吸収した気体を放出させるための
ガス放出器及びそれらΩ前後の少くとも一方に外部熱源
より熱を吸収する熱交換器を設け、上記２つの経路の夫
々を経て形成された高温、高圧ガスを膨張工程の膨張タ
ービンに導入して膨張仕事を前記インプット回転エネル
ギーより大きいアウトプット回転エネルギーとして回収
するようにしたことを特徴とする。
作 用
以下、本発明を図面に示す実施例に基いて詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の実施例の動力システムの系統図である
。
。
図において、左側のループはアンモニア、プロパン、フ
レオン等の流体Ａを媒体流体とするカスケードサイクル
であシ、右側のループは流体Ａと同種又は異種の、流体
Ａとほぼ同一の温度で気液変相する流体Ｂを媒体流体と
するランキンサイクルである。
レオン等の流体Ａを媒体流体とするカスケードサイクル
であシ、右側のループは流体Ａと同種又は異種の、流体
Ａとほぼ同一の温度で気液変相する流体Ｂを媒体流体と
するランキンサイクルである。
カスケードサイクルの流体Ａの流路１にはモータやター
ビンにより駆動されるガス圧縮機２、海水、ＬＮＧなど
の冷熱を取入れるコンデンサ３、膨張弁４、ランキンサ
イクルの冷却工程の流体Ｂとの間に熱交換を行なう熱交
換器５が設けられている。上記の各機器の作用により流
体Ａに対して、圧縮、冷却、膨張、吸熱の各工程が行な
われる。
ビンにより駆動されるガス圧縮機２、海水、ＬＮＧなど
の冷熱を取入れるコンデンサ３、膨張弁４、ランキンサ
イクルの冷却工程の流体Ｂとの間に熱交換を行なう熱交
換器５が設けられている。上記の各機器の作用により流
体Ａに対して、圧縮、冷却、膨張、吸熱の各工程が行な
われる。
第２図は流体Ａのカスケードサイクルを示すモリエル線
図である。第１図の経路の傍に記した■。
図である。第１図の経路の傍に記した■。
■、■、■の符号の位置は第２図中の同じ符号の位置で
の流体のエンタルピ、圧力、気液状態に対応する。
の流体のエンタルピ、圧力、気液状態に対応する。
インプットエネルギーＥｌをたとえば電力の形でモータ
に入力することにより、ガス圧縮機２が運転されると、
■の状態の低圧ガス状の流体Ａは圧縮されて■の状態の
高圧高温ガスになる。次いで流体Ａは高圧状態のま＼コ
ンデンサ３で海水、ＬＮＧの気化時の冷熱等により冷却
され■の気液混合状態又は■の液相に至る。なお、第１
図にはコンデンサは１箇として示したが、複数の冷熱源
を用いることもできる。次いで■又はσの状態の流体Ａ
は膨張弁４を介して膨張し、■又はａの低温、低圧流体
となる。この低温、低圧流体は■又は釘から■に戻る吸
熱工程で冷熱エネルギーをサイクル外に放出する。
に入力することにより、ガス圧縮機２が運転されると、
■の状態の低圧ガス状の流体Ａは圧縮されて■の状態の
高圧高温ガスになる。次いで流体Ａは高圧状態のま＼コ
ンデンサ３で海水、ＬＮＧの気化時の冷熱等により冷却
され■の気液混合状態又は■の液相に至る。なお、第１
図にはコンデンサは１箇として示したが、複数の冷熱源
を用いることもできる。次いで■又はσの状態の流体Ａ
は膨張弁４を介して膨張し、■又はａの低温、低圧流体
となる。この低温、低圧流体は■又は釘から■に戻る吸
熱工程で冷熱エネルギーをサイクル外に放出する。
上記のカスケードサイクル自体は公知であり、取出すこ
とのできる冷熱エネルギーは条件によっては電力の形の
インプットエネルギーＥｌと同等もしくはそれ以上とす
ることができるが、そのま＼ではせいぜい冷房、冷凍倉
庫の冷却にしか利用されなかった。
とのできる冷熱エネルギーは条件によっては電力の形の
インプットエネルギーＥｌと同等もしくはそれ以上とす
ることができるが、そのま＼ではせいぜい冷房、冷凍倉
庫の冷却にしか利用されなかった。
本発明は、この冷熱エネルギーを電力、仕事等の機械エ
ネルギー、即ち動力に転換し、活用範囲を拡げようとす
るものである。
ネルギー、即ち動力に転換し、活用範囲を拡げようとす
るものである。
その方法としては、上記のカスケードサイクルから取、
出した冷熱エネルギーを、第３図に示すようなランキン
サイクル■→■→＠→■→■の冷却工程■→■における
媒体流体Ｂの冷却に利用する。
出した冷熱エネルギーを、第３図に示すようなランキン
サイクル■→■→＠→■→■の冷却工程■→■における
媒体流体Ｂの冷却に利用する。
そのため、本発明では第１図に示す如く、カスケードサ
イクルの吸熱工程■→［Ｆ］の流路とランキンサイクル
の冷却工程■→■との間に熱交換器５を設けている。ラ
ンキンサイクルの冷却工程に冷熱エネルギーを与えると
云うことは、ランキンサイクルの流体Ｂから熱エネルギ
ーを取去ることに他ならない。これにより、第３図の線
図において■の状態のガスは■の低温、低圧状態となり
、加圧工程で加圧してＯの高圧状態とし、海水、工場廃
熱等により加熱して■の高温高圧状態とすれば、これに
より■→■間でポリトロープ膨張仕事を行ない、アウト
プットエネルギーＥ２を回転エネルギー゛として取出す
ことができる。
イクルの吸熱工程■→［Ｆ］の流路とランキンサイクル
の冷却工程■→■との間に熱交換器５を設けている。ラ
ンキンサイクルの冷却工程に冷熱エネルギーを与えると
云うことは、ランキンサイクルの流体Ｂから熱エネルギ
ーを取去ることに他ならない。これにより、第３図の線
図において■の状態のガスは■の低温、低圧状態となり
、加圧工程で加圧してＯの高圧状態とし、海水、工場廃
熱等により加熱して■の高温高圧状態とすれば、これに
より■→■間でポリトロープ膨張仕事を行ない、アウト
プットエネルギーＥ２を回転エネルギー゛として取出す
ことができる。
こ＼で流体Ａ１流体Ｂの流量をそれぞれ？。、ＰＲとす
ると流体Ｂを媒体とするランキンサイクルの効率ブは で表わされ、流体Ａを媒体とするカスヶー？効率ηは 動力システム全体の効率は となる。この値が１より大きくならなければ意味がない
。前述の如く、カスケードサイクルの効率ηは条件の設
定次第によっては１乃至それ以上にすることも可能であ
る。仮シにη〉ｌになったとした場合、ランキンサイク
ルの効率η′がη’＜＜ｌであっては、システム全体の
効率ηＸη′は１以下になシ、本発明の目的に沿わない
。
ると流体Ｂを媒体とするランキンサイクルの効率ブは で表わされ、流体Ａを媒体とするカスヶー？効率ηは 動力システム全体の効率は となる。この値が１より大きくならなければ意味がない
。前述の如く、カスケードサイクルの効率ηは条件の設
定次第によっては１乃至それ以上にすることも可能であ
る。仮シにη〉ｌになったとした場合、ランキンサイク
ルの効率η′がη’＜＜ｌであっては、システム全体の
効率ηＸη′は１以下になシ、本発明の目的に沿わない
。
第３図に示すランキンサイクルにおいて、従来のランキ
ンサイクルにおける如く冷却工程■→■で流体Ｂを液相
になる迄（即ち■が飽和液線の左側にくる状態〕冷却し
てしまうとη′〈ｌとなシ、一般にはη×η′くｌとな
る。
ンサイクルにおける如く冷却工程■→■で流体Ｂを液相
になる迄（即ち■が飽和液線の左側にくる状態〕冷却し
てしまうとη′〈ｌとなシ、一般にはη×η′くｌとな
る。
そこで、本発明のシステムでは、第３図に示すように、
ランキンサイクルの液体Ｂは、カスケードサイクルの流
体Ａからの冷熱エネルギーにより、気液混合状態に迄冷
却される。
ランキンサイクルの液体Ｂは、カスケードサイクルの流
体Ａからの冷熱エネルギーにより、気液混合状態に迄冷
却される。
しかし、気液混合状態にある流体は、ポンプを用いて加
圧することは不可能である。そこで本発明のシステムで
は、第１図に示す如く、熱交換器５により■の気液混合
状態迄冷却された流体Ｂは気液分離ドラムロに導入され
、同じ圧力と温度の下で液体と気体とに分離される。す
なわち、モリエル線図では、液体部分は第３Ａ図中にＣ
で示す飽和液線上迄もたらされ、気体部分は第３Ｂ図中
にＪで示す如く飽和蒸気線上迄もたらされる。かく、分
離された液体と気体とは夫々に適した手段により加圧、
加熱工程を経て、■の状態の高温・高圧のガスとなる。
圧することは不可能である。そこで本発明のシステムで
は、第１図に示す如く、熱交換器５により■の気液混合
状態迄冷却された流体Ｂは気液分離ドラムロに導入され
、同じ圧力と温度の下で液体と気体とに分離される。す
なわち、モリエル線図では、液体部分は第３Ａ図中にＣ
で示す飽和液線上迄もたらされ、気体部分は第３Ｂ図中
にＪで示す如く飽和蒸気線上迄もたらされる。かく、分
離された液体と気体とは夫々に適した手段により加圧、
加熱工程を経て、■の状態の高温・高圧のガスとなる。
■の状態の液体の加圧、加熱手段として、第１図に示す
如く、その流路には昇圧ポンプ７、外部熱源より熱を取
入れる１台又は複数台の熱交換器８が設けられている。
如く、その流路には昇圧ポンプ７、外部熱源より熱を取
入れる１台又は複数台の熱交換器８が設けられている。
一方、Ｃ′の状態の気体の加圧をポンプで行なうことは
不可能であり、さりとて、ガス圧縮機で圧縮するとポリ
トロープ変化であるため、状態の変化ば■“→◎となシ
、こうして得られた高温・高圧ガスを膨張させても同じ
経路を戻シ、圧縮仕事＝膨張仕事となるため、取出せる
エネルギーは差引き零になり、むしろ機械的ロスだけ損
をするだけである。従って、総体的にはη′く１のま＼
であシ、本発明の目的は達せられない。
不可能であり、さりとて、ガス圧縮機で圧縮するとポリ
トロープ変化であるため、状態の変化ば■“→◎となシ
、こうして得られた高温・高圧ガスを膨張させても同じ
経路を戻シ、圧縮仕事＝膨張仕事となるため、取出せる
エネルギーは差引き零になり、むしろ機械的ロスだけ損
をするだけである。従って、総体的にはη′く１のま＼
であシ、本発明の目的は達せられない。
そこで、本発明では、状態■′の気体を昇圧する手段と
してガス吸収媒体を利用したシステムを利用している。
してガス吸収媒体を利用したシステムを利用している。
ガス吸収媒体とは、アンモニアに対する水、臭化リチウ
ムに対する水、アンモニアに対するヨウ化す） ＩＪウ
ム、水素に対する金属水素化物、化学蓄熱材一般であシ
、低圧で放熱下でガス体を吸収・吸着・吸蔵し、高圧で
加熱下でガス体を放出する機能を有する。ガスを吸収し
たガス吸収媒体は液体又は固体であるから、昇圧のため
外部から与えるべき仕事が、コンプレッサによりガスを
昇圧するよりも遥かに小さくて済む。
ムに対する水、アンモニアに対するヨウ化す） ＩＪウ
ム、水素に対する金属水素化物、化学蓄熱材一般であシ
、低圧で放熱下でガス体を吸収・吸着・吸蔵し、高圧で
加熱下でガス体を放出する機能を有する。ガスを吸収し
たガス吸収媒体は液体又は固体であるから、昇圧のため
外部から与えるべき仕事が、コンプレッサによりガスを
昇圧するよりも遥かに小さくて済む。
ガス吸収媒体による昇圧のプロセスを概説スルと、
（イ） ガス吸収器で低圧ガスはガス吸収媒体に吸収さ
れる。この時、発熱を伴うため、放熱してやる必要があ
る。
れる。この時、発熱を伴うため、放熱してやる必要があ
る。
仲） ガスを吸収したガス吸収媒体はポンプで所定の圧
力迄昇圧される。
力迄昇圧される。
ｒｔ 次いで、ガス放出器で、加熱下でガスはガス吸
収媒体より高圧ガスとして分離される。
収媒体より高圧ガスとして分離される。
に）分離され放出された高圧ガスは必要に応じて精溜器
を経てクリーンガスとなシ膨張工程に送り出される。
を経てクリーンガスとなシ膨張工程に送り出される。
第１図中の気液分離ドラム６で分離された気体の流路に
設けられたハツチングした枠で囲まれた部分９は上記の
ガス吸収媒体による昇圧システムである。その前後の流
路の少くとも一方には外部熱源より熱を系内に取入れる
熱交換器１０が設けられている。昇圧システム９のガス
流路にはガス吸収器１１、昇圧ポンプ１２、ガス放出器
１３がこの順に設けられている。ガス吸収器１１には放
熱コイル１１ａが、ガス放出器には加熱コイル１３ａが
夫々設けられておυ、ガス放出器１３とガス吸収器１１
との間には昇圧されたガスヂを放出したガス吸収媒体を
ガス吸収器１１に戻すための、途中に減圧弁１４を設け
た配管１５が設けられている。減圧弁１４はペルトンホ
イール等に代えてもよい０ また、配管１５に熱交換器を設け、ガス吸収器１１へ戻
るガス吸収媒体の熱エネルギーを昇圧ポンプエ２とガス
放出器１．３０間の流体に与え熱回収を図ってもよい。
設けられたハツチングした枠で囲まれた部分９は上記の
ガス吸収媒体による昇圧システムである。その前後の流
路の少くとも一方には外部熱源より熱を系内に取入れる
熱交換器１０が設けられている。昇圧システム９のガス
流路にはガス吸収器１１、昇圧ポンプ１２、ガス放出器
１３がこの順に設けられている。ガス吸収器１１には放
熱コイル１１ａが、ガス放出器には加熱コイル１３ａが
夫々設けられておυ、ガス放出器１３とガス吸収器１１
との間には昇圧されたガスヂを放出したガス吸収媒体を
ガス吸収器１１に戻すための、途中に減圧弁１４を設け
た配管１５が設けられている。減圧弁１４はペルトンホ
イール等に代えてもよい０ また、配管１５に熱交換器を設け、ガス吸収器１１へ戻
るガス吸収媒体の熱エネルギーを昇圧ポンプエ２とガス
放出器１．３０間の流体に与え熱回収を図ってもよい。
この構成により＠′の状態の気体は液体又は固体のガス
吸収媒体に吸収され、液体又は固体の形で昇圧されるた
め、コンプレッサによる場合よりも小さな外部からの仕
事により所要の圧力のガスに昇圧させることができる。
吸収媒体に吸収され、液体又は固体の形で昇圧されるた
め、コンプレッサによる場合よりも小さな外部からの仕
事により所要の圧力のガスに昇圧させることができる。
Ｃの状態のガスの昇温は上記の如く昇圧システム９の前
後の少くとも一方に設けた熱交換器ｌＯを介して、海水
、温水、温排水、スチーム、温ガス、カスケードサイク
ルのコンプレッサ出口ガス、コンデンサ排熱等を利用し
て行なうことができる。熱交換器１１を昇圧システム９
の前後のいずれに設けるかによって、昇温、昇圧工程の
モリエル線図は変化する。
後の少くとも一方に設けた熱交換器ｌＯを介して、海水
、温水、温排水、スチーム、温ガス、カスケードサイク
ルのコンプレッサ出口ガス、コンデンサ排熱等を利用し
て行なうことができる。熱交換器１１を昇圧システム９
の前後のいずれに設けるかによって、昇温、昇圧工程の
モリエル線図は変化する。
第４図（ａ）は、第１図に示す如く、熱交換器１１を昇
圧システム９の前後両方に設けたものに対応するもので
るＤ、（ｂ）は昇圧システムの上流側にのみ熱交換器を
設けた場合、（Ｃ）は後で説明する第５図に示す実施例
の如く、エネルギー回収用膨張タービンを液体［Ｆ］か
ら得られた高温高圧ガスと、気体■“から得られた高温
高圧ガスに対して別々に設ける場合を示し、（ｄ）は第
５図に示すシステムにおいて昇圧後の熱交換器を除いた
場合に対応する。
圧システム９の前後両方に設けたものに対応するもので
るＤ、（ｂ）は昇圧システムの上流側にのみ熱交換器を
設けた場合、（Ｃ）は後で説明する第５図に示す実施例
の如く、エネルギー回収用膨張タービンを液体［Ｆ］か
ら得られた高温高圧ガスと、気体■“から得られた高温
高圧ガスに対して別々に設ける場合を示し、（ｄ）は第
５図に示すシステムにおいて昇圧後の熱交換器を除いた
場合に対応する。
以上の工程を経て、［Ｆ］の状態の液体及び「の状態の
気体から夫々形成された■の状態の高温・高圧ガスは膨
張タービン１６によりボリドロープ膨張工程が行なわれ
、例えば発電機を運転して電気エネルギーとしてエネル
ギーＥ２が回収される。なお図中の符号エフは精溜器で
ある。
気体から夫々形成された■の状態の高温・高圧ガスは膨
張タービン１６によりボリドロープ膨張工程が行なわれ
、例えば発電機を運転して電気エネルギーとしてエネル
ギーＥ２が回収される。なお図中の符号エフは精溜器で
ある。
第５図に示す実施例では、気液分離ドラム６で分離され
たａの状態の液体と、■“の状態の気体から夫々の昇温
、昇圧工程を経て形成された高温・高圧ガスを別々の膨
張タービン１６ａ 、 １６ｂに導入してエネルギーを
回収し、その後の低圧ガスを合流させて冷却工程を行な
うようにしている以外は第１図のシステムと同様である
。したがって同一の機器には同一の符号が付されている
。
たａの状態の液体と、■“の状態の気体から夫々の昇温
、昇圧工程を経て形成された高温・高圧ガスを別々の膨
張タービン１６ａ 、 １６ｂに導入してエネルギーを
回収し、その後の低圧ガスを合流させて冷却工程を行な
うようにしている以外は第１図のシステムと同様である
。したがって同一の機器には同一の符号が付されている
。
上記の各実施例は、本発明の詳細な説明するものであシ
、システム構成上必要な細々した構成要素は省略されて
いる。
、システム構成上必要な細々した構成要素は省略されて
いる。
また、異る媒体流体を用いた複数のカスケードサイクル
を組合せたシ、媒体流体を多成分で構成したシ、或いは
複数個、複数種類のランキンサイクルを組合せる等、種
々の変形が可能である。
を組合せたシ、媒体流体を多成分で構成したシ、或いは
複数個、複数種類のランキンサイクルを組合せる等、種
々の変形が可能である。
効 果
以上の如く、本発明によれば、自然の熱エネルギー、冷
熱エネルギー、工場、発電所等の廃熱エネルギーを系内
に取入れることにより、有価のインプットエネルギーよ
りも大きい機械エネルギーを取出すことが可能となシ、
石油、石炭、核等の燃料が節約されるとともに、環境の
保全にも効果が得られる。
熱エネルギー、工場、発電所等の廃熱エネルギーを系内
に取入れることにより、有価のインプットエネルギーよ
りも大きい機械エネルギーを取出すことが可能となシ、
石油、石炭、核等の燃料が節約されるとともに、環境の
保全にも効果が得られる。
第１図は本発明の実施例を示す系統図、第２図はそのカ
スケードサイクル部分のモリエル線図、第３図はそのラ
ンキンサイクル部分のモリエル線図、第３Ａ図、第３Ｂ
図は夫々ランキンサイクルの冷却工程で得られた気液混
合状態の流体の液体部分と気体部分のサイクルを分けて
示すモリエル線図、第４図はランキンサイクルの上記気
体部分の昇温・昇圧工程の各種態様のモリエル線図、第
５図は本発明の他の実施例を示す系統図であるｏ
、Ｉ２・・・ガス圧縮器 ３ 、５ 、８
、１０・・・熱交換器４・・・膨張弁 ６・
・・気液分離ドラム７・・・昇圧ポンプ ９・・・ガス吸収媒体による昇圧システム１１・・・ガ
ス吸収器 １２・・・昇圧ポンプ１３・・・ガス
放出器 １６ 、１６ａ 、 １６ｂ−膨張タービン■→■→■
→■→１・・・カスケードサイクル■→■→＠→■→■
・・・ランキンサイクル第２図 第３図 工〉タルピ ｉ ＣＬ ＠＋：ＩＣＬ 呼 一ノ −ノＣ
Ｌ 田ＲＣＬ 田−Ｒ Ｉ−〜
−一〜０ °０ζ−ｍｌ
Ｖ手続
補正書 昭和６１年 ２月１７日
スケードサイクル部分のモリエル線図、第３図はそのラ
ンキンサイクル部分のモリエル線図、第３Ａ図、第３Ｂ
図は夫々ランキンサイクルの冷却工程で得られた気液混
合状態の流体の液体部分と気体部分のサイクルを分けて
示すモリエル線図、第４図はランキンサイクルの上記気
体部分の昇温・昇圧工程の各種態様のモリエル線図、第
５図は本発明の他の実施例を示す系統図であるｏ
、Ｉ２・・・ガス圧縮器 ３ 、５ 、８
、１０・・・熱交換器４・・・膨張弁 ６・
・・気液分離ドラム７・・・昇圧ポンプ ９・・・ガス吸収媒体による昇圧システム１１・・・ガ
ス吸収器 １２・・・昇圧ポンプ１３・・・ガス
放出器 １６ 、１６ａ 、 １６ｂ−膨張タービン■→■→■
→■→１・・・カスケードサイクル■→■→＠→■→■
・・・ランキンサイクル第２図 第３図 工〉タルピ ｉ ＣＬ ＠＋：ＩＣＬ 呼 一ノ −ノＣ
Ｌ 田ＲＣＬ 田−Ｒ Ｉ−〜
−一〜０ °０ζ−ｍｌ
Ｖ手続
補正書 昭和６１年 ２月１７日
Claims (1)
- 媒体流体に対する圧縮、冷却、膨張、吸熱の各工程を有
するカスケードサイクルと、上記媒体と同種又は異種の
媒体流体に対する冷却、加圧、加熱、ポリトロープ膨張
の各工程を有するランキンサイクルとを有し、上記カス
ケードサイクルの吸熱工程の流体の流路と上記ランキン
サイクルの冷却工程の流体の流路との間に熱交換器を設
け、カスケードサイクルの圧縮工程でインプット回転エ
ネルギーを与え、冷却、膨張工程を経て低温化された流
体に吸熱工程でランキンサイクルの冷却工程の流体より
熱を吸収させ、これによつてランキンサイクルの流体を
気液混合状態迄冷却し、これを気体と液体とに分離する
手段を設け、該手段により分離された液体の加圧、加熱
工程を行なう手段としてその流路に昇圧ポンプと外部熱
源より熱を吸収するための熱交換器とを設け、一方気体
の加圧、加熱工程を行なう手段として気体の流路には液
体又は固体状のガス吸収媒体に上記気体を吸収せしめる
ガス吸収器、昇圧ポンプ、ガス吸収媒体より吸収した気
体を放出せしめるガス放出器及びそれらの前後の少くと
も一方に外部熱源より熱を吸収する熱交換器を設け、上
記２つの経路の夫々を経て形成された高温高圧ガスを膨
張工程の膨張タービンに導入してポリトロープ膨張仕事
を前記インプット回転エネルギーより大きいアウトプッ
ト回転エネルギーとして回収するようにしたことを特徴
とする動力システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9785185A JPS61258905A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 動力システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9785185A JPS61258905A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 動力システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61258905A true JPS61258905A (ja) | 1986-11-17 |
Family
ID=14203239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9785185A Pending JPS61258905A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 動力システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61258905A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160265393A1 (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | Denso International America, Inc. | Regenerative Rankine Cycle For Vehicles |
-
1985
- 1985-05-10 JP JP9785185A patent/JPS61258905A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160265393A1 (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | Denso International America, Inc. | Regenerative Rankine Cycle For Vehicles |
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