JPS6365115A - 温度差駆動ジエネレ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野７ 本発明は低總熱エネルギを利用して発電を行う温度差駆
動ジェネレータに関し、特にディーゼルエンジン、ガス
エンジン等の内燃機関および温度差エンジンを組み合せ
て熱エネルギの有効利用を図りつつ発電機を駆動するよ
うにした温度差駆動ジェネレータに関する。

（従来技術） 従来、ガスタービンやディーゼルエンジン等ニよって発
電機を回し、ディーゼルエンジン等の排熱を他の加熱装
置等の熱源として利用し、これによって電気と熱を同時
に供給する熱併給発電システムが知られている。この場
合、ディーゼルエンジンを、駆動するのに用いた燃料が
、一部Ｖｉｉ気エネルギに、他の一部は熱エネルギに変
化したものであり、直接発電機を回転させるのはあくま
でディーゼルエンジンであり、しかもその排熱を再び発
電のエネルギとして利用することは行われていない。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来から知られている熱併給発電システムは、
電気と熱を同時に取り出すシステムであり、燃料等の一
部エネルギ源の利用効率を高めるものであるが１発電に
限ってみればディーゼルエンジンの能力で発電がなされ
るために、発電効率はディーゼルエンジの効率を超える
ことはできず、排熱を利用することなく捨てていた従来
の単独の発電システムと変らない。

本発明は低温の熱エネルギ、内燃機関の回転駆動エネル
ギ、内燃機関の発生熱エネルギ、その他任意の熱源装置
で得られる熱エネルギを発はのエネルギとして利用し、
高効率の発電を行い得るようにした温度差駆動ジェネレ
ータを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る温度差駆動ジェネレータは、放熱器と蒸発
器とを結ぶ主熱媒体循環路に温度差エンジンを設け、前
記温度差エンジンの出力軸に発電機を取り付け、前記発
電機の回転軸にクラッチを介して内燃機関を連結し、前
記内燃機関の運転による生成熱およびその他の外部熱源
装置の集熱を副熱媒体循ｍｓを介して前記蒸発器へ供給
するようにしたものである。ここで前記内燃機関と１−
てｕ、　デ＜−ゼルエンジン、ガスエンジン、カスター
ビン等が有効に用いられ、場合によってはガソリンエン
ジンも採用可能である。

（実施例） 次に、本発明を図面を参照しながら実施例につき説明す
る。

第１図は本発明の実施例に係る温度差駆動ジェネレータ
の概略図である。例えば屋外の冷気にさらされる放熱５
１１と、蓄熱＋ａ８を介１−で例えば太陽熱集熱装置ｎ
９等の足温度熱源と０）間で熱交換を行う蒸発器１３と
、温度差エンジン１２とが主熱媒体循環路１４１／ｃよ
って閉回路状に結ばれ、この主熱媒体循環路１４内に例
えばフロン等の容易に気液変化する主熱媒体が封入され
る。主熱媒体循環路１４には必要に応じてポンプ１６が
設けられる。前記温度差エンジン１２は前記循環路１４
にノズルを介して連結したタービン形式の回転動力機で
構成され、その回転出力軸１５は発心機４の一方入力軸
に連結される。発！！磯４は両端にそれぞれ入力軸を有
する形式のものが使用され、その他方の人力＠′に−は
カップリング１７を介して内燃機関例えばディーゼルエ
ンジン９に連結される。

カップリング１７は図示しない制御装＠でより断続可能
に構成されている。１０はディーゼルエンジン９に然料
金供給する燃料タンクである。

ディーゼルエンジン９の運転による排ガスは、後述の排
熱交換器１９および消音器２ｏを経て排出される。また
ディーゼルエンジン９の冷却水はエンジン稼動てより加
熱されるが、この加熱冷却水も配管２３によりｙ述の水
−水熱交換器２１を通って循環する。蓄熱槽８には冷水
が供給されるが、この冷水はその一部が配管２２Ｙｃよ
って該蓄熱槽８と前記排熱交換６１９との間を循環し、
また一部は前記水−水熱交換ｄ３２１を通って循環する
。さらに屋外設置の太陽熱集熱器１８と蓄熱槽８との間
も配管２４　、２４”を介して連結され、ポンプ２５に
よりこの−１を水が循環するように構成されている。こ
れらの排熱交換器１９．水−水熱交換器２１および太陽
熱集熱器１８により加熱された蓄熱槽８内σ）水は、一
部は給湯ポンプ２６によって取り出され、給湯として利
用されてもよいが、その大部分は固結媒体循環路２７お
よびポンプ２９を介して前述の蒸発８３１３を、前記主
熱媒体循環路１４とは別系統で循環するようになってい
る。

このような構成で、主熱媒体循環系において、放熱器１
１が対面している屋外の冷気と蒸発器１３の熱源との間
に成る温度差があると、前記熱源により蒸発器１３で気
化した主熱媒体の気体は主熱媒体循環路１４から温度差
エンジン１２に導入された後、放熱器１１で外冷気によ
り液化し。

再び蒸発器１３で気化して系内金循環する。温度差エン
ジン１２の内部は、放熱器１１′／ｃおける主熱媒体の
気体から液体への相変化て伴なう体積の収縮による吸引
によって負圧状態になっており。

循環路１４から導入される気体状の熱媒体のノズル噴出
によりタービンＱ）ロータを回転せしめ、出力軸１５に
回転動力を与える。屋外の冷気が温度低下すればする程
、放Ｍ器１１と蒸発器１３との間で温間が大さくなり、
循環路１４から温度差エンジン１２への気体噴出力は強
く、大きな・助力が出力される。この温度差エンジン１
２の動力により発ＮＪｔ機４が駆動され、電力が得られ
る。

−力、ディーゼルエンジン９の運転により発電機４が直
接駆動されるが、このディーゼルエンジン９の運転によ
る排熱およびエンジン冷却水の熱は前述の如く熱交換器
１９．２１を介して蓄熱槽８内の側熱媒体に蓄えられ、
副熱媒体循環路２７を介して蒸発器１３の熱源となる。

ディーゼルエンジン９０回転数が上る程、該エンジン９
の排熱およびエンジン冷却水の温度が上昇し、結局、放
熱器１１と蒸発器１３間の温度差が大きくなり。

温度差エツジン１２０発尼機駆動動力が増大する。

上述の実施例で、建屋内と屋外との間に成る温度差があ
る場合には屋外の冷気にさらされる放熱器１１と建屋内
に設ｊ５される蒸発器１３とにより、側熱媒体循環系が
なくても、主熱媒体循環路１４内の主熱媒体（フロン）
は気液変化して循環し、こｔ″Ｌによって温度差エンジ
ン１２μ作動し１発肛磯４７ｃよる発電は可ｆ＋＠　′
ｃある。したがって放熱器１１と蒸発器１３の状況にエ
リ、温度差エンジン１２が充分な発側１バｇｊｈ動力を
出力でさるときは、クラッチ１７を切って温度差エンジ
ン１２のみで発電機４を駆動する。出力が低下したとき
は再びクラッチ１７を接続してディーゼルエンジン９を
発電機４に連結する。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、放熱器と蒸発器の
設置される楊所の＠変器を利用Ｉ−で発電機を駆動する
とともに、併用する発電機駆動用内燃機関の発生熱（排
ガス、エンジン冷却水）を用いて前記放熱器と蒸発器間
の温度差を増大させるようにしたので、全体として高効
率の、エネルギの無駄のない発ａｔ行うことができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る温度差駆動ジェネレータ
の概略図である。 ４・・・発電機、　　　　　　８・・・蓄熱槽、９・・
・ディーゼルエンジン、 １１・・・放熱器、　　　　　１２・・・温度差エンジ
ン、１３・・・蒸発器、　　　　　１４・・・主熱媒体
循環路、１５・・・出力軸、　　　　　１７・・・カッ
プリング、１８・・・太陽熱集熱器、　　１９・・・排
熱交換器、２１・・・水−水熱交喚器、 ２７・・・副熱媒体循環路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放熱器と蒸発器とを結ぶ主熱媒体循環路に温度差エンジ
   ンを設け、前記温度差エンジンの出力軸に発電機を取り
   付け、前記発電機の回転軸にクラッチを介して内燃機関
   を連結し、前記内燃機関の運転による生成熱およびその
   他の外部熱源装置の集熱を副熱媒体循環路を介して前記
   蒸発器へ供給するようにしたことを特徴とする温度差駆
   動ジェネレータ。