KR20140126254A - Rotary machine driving system - Google Patents

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KR20140126254A
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시게토 아다치
마사요시 마츠무라
유타카 나루카와
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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

The present invention relates to a rotary machine operating system comprising: a first expansion unit in which heating medium including steam is introduced; an evaporation unit for evaporating an operating medium by heating the operating medium with the heating medium discharged from the first expansion unit; a second expansion unit in which the operating medium discharged from the evaporation unit is introduced; a condenser for condensing the operating medium discharged from the second expansion unit; a pump for pressing the operating medium discharged from the condenser and transmitting the same to the evaporation unit; a rotation operating unit operated by the first and second expansion units; and a control unit for controlling an arrangement temperature of the first expansion unit to make the total of output of the first and second expansion units as big as possible.

Description

회전기 구동 시스템 {ROTARY MACHINE DRIVING SYSTEM}[0001] ROTARY MACHINE DRIVING SYSTEM [0002]

본 발명은 회전기 구동 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary drive system.

종래, 복수의 팽창기와, 이들 팽창기로부터 취출되는 동력에 의해 구동되는 회전기를 구비한 회전기 구동 시스템이 알려져 있다. 예를 들어, 일본 특허 출원 공표 제2011-511209호에는 증기를 포함하는 가열 매체가 순환하는 가열 매체 회로와, 작동 매체가 순환하는 저온 ORC 시스템과, 발전기를 구비하는 회전기 구동 시스템이 개시되어 있다. 가열 매체 회로는 보일러와, 가열 매체가 도입되는 증기 팽창기와, 가열 매체를 보일러로 보내는 급수 펌프를 갖고 있고, 증기 팽창기로부터 동력이 취출된다. 저온 ORC 시스템은 작동 매체를 증발시키는 증기 응축기-ORC 급수 가열기-증발기와, 증기 응축기-ORC 급수 가열기-증발기로부터 유출된 작동 매체가 유입되는 ORC 팽창기와, ORC 팽창기로부터 유출된 작동 매체를 응축시키는 가열 저감기-응축기와, 가열 저감기-응축기로부터 유출된 작동 매체를 가압하여 증기 응축기-ORC 급수 가열기-증발기로 송출하는 ORC 급수 펌프를 갖고 있고, ORC 팽창기로부터 동력이 취출된다. 발전기는 증기 팽창기 및 ORC 팽창기에 접속되어 있고, 양 팽창기로부터 취출된 동력에 의해 구동된다. 그리고, 증기 팽창기로부터 배출된 가열 매체는 증기 응축기-ORC 급수 가열기-증발기에 도입되고, 여기서 작동 매체를 증발시킨다. 즉, 이 회전기 구동 시스템에서는 증기 팽창기로부터 배출된 가열 매체의 에너지를 ORC 팽창기의 구동에 이용하고 있다.BACKGROUND ART [0002] Conventionally, there is known a rotating machine drive system having a plurality of inflators and a rotating machine driven by power extracted from these inflators. For example, Japanese Patent Application Publication No. 2011-511209 discloses a rotary drive system including a heating medium circuit in which a heating medium containing a vapor circulates, a low temperature ORC system in which a working medium circulates, and a generator. The heating medium circuit has a boiler, a steam inflator to which the heating medium is introduced, and a feed pump to send the heating medium to the boiler, and the power is taken out from the steam inflator. The low temperature ORC system includes an ORC expander into which the working medium flowing out of the evaporator and a vapor condenser-ORC feedwater heater-evaporator to evaporate the working medium, a steam condenser-ORC feedwater heater-evaporator, and an ORC inflator A low-condenser, and an ORC feed pump for pressurizing the working medium exiting the heated low-condenser and delivering it to the vapor condenser-ORC feedwater heater-evaporator, and power is taken from the ORC expander. The generator is connected to the steam inflator and the ORC inflator, and is driven by the power drawn from both inflator. Then, the heating medium discharged from the steam expander is introduced into the vapor condenser-ORC feedwater heater-evaporator, where it evaporates the working medium. That is, in this rotary drive system, the energy of the heating medium discharged from the steam expander is used to drive the ORC inflator.

상기 선행 기술과 같이, 2개의 팽창기를 갖는 런킨 사이클의 구성에서는, 증기 팽창기에 유입되기 전의 가열 매체가 갖는 에너지가, 증기 팽창기에서의 최대량의 동력의 취출에 이용되고, 그 잔량분이 ORC 팽창기에서의 동력의 취출에 이용된다. 이 경우, 증기 팽창기로부터는 큰 동력이 취출되는 한편, ORC 팽창기로부터는 증기 팽창기에서 취출되는 동력에 비해 매우 작은 동력밖에 취출할 수 없다. 그로 인해, 각 팽창기로부터 취출되는 동력의 총합이라고 하는 관점에서는, 이 프로세스에는 개선의 여지가 있다고 생각된다.As in the prior art, in the configuration of the runner cycle having two expanders, the energy possessed by the heating medium before entering the steam expander is used for extracting the maximum amount of power from the steam expander, and the remaining amount thereof is supplied to the ORC inflator It is used for power take-off. In this case, a large power is extracted from the steam expander, while only a small amount of power can be extracted from the ORC expander as compared with the power extracted from the steam expander. Therefore, it is considered that there is room for improvement in this process from the viewpoint of the total sum of the power extracted from each inflator.

본 발명의 목적은 복수의 팽창기로부터 취출되는 동력의 총합을 향상시키는 것이다.An object of the present invention is to improve the total power taken out from a plurality of inflators.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명자들은 제1 팽창기의 배열 온도, 즉 제1 팽창기로부터 배출된 가열 매체의 온도(이하, 「배열 온도」라고 함.)와, 각 팽창기로부터 취출되는 동력의 관계에 대해 조사한바, 상기 배열 온도가 높아지는 제어를 굳이 행하면, 대략 제1 팽창기에서 취출되는 동력의 감소량보다도 제2 팽창기에서 취출되는 동력의 증대량의 쪽이 커지는 경향이 있는 것이 확인되었다. 따라서, 본 발명자들은 제1 팽창기에서 최대량의 동력이 취출되도록 가열 매체의 에너지를 이용하는 것이 아니라, 제1 팽창기에서 최대량의 동력을 취출할 때에 이용되는 가열 매체의 에너지의 일부를 제2 팽창기에서 동력을 취출할 때의 이용분으로 돌림으로써, 각 팽창기로부터 취출되는 동력의 총합을 향상 가능한 것에 상도하였다.In order to solve the above problems, the present inventors have found that the relationship between the arrangement temperature of the first inflator, that is, the temperature of the heating medium discharged from the first inflator (hereinafter referred to as the "arrangement temperature"), It was confirmed that the increase in the amount of power extracted from the second inflator tends to be larger than the amount of reduction in the power taken out from the first inflator. Therefore, the present inventors have found that, instead of using the energy of the heating medium to extract the maximum amount of power from the first inflator, a part of the energy of the heating medium used when extracting the maximum amount of power from the first inflator is energized by the second inflator The sum of the power taken out from each inflator can be improved.

본 발명은 이와 같은 관점에서 이루어진 것으로, 증기를 포함하는 가열 매체가 도입되는 제1 팽창기와, 상기 제1 팽창기로부터 배출된 가열 매체로 작동 매체를 가열함으로써 당해 작동 매체를 증발시키는 증발기와, 상기 증발기로부터 유출된 작동 매체가 유입되는 제2 팽창기와, 상기 제2 팽창기로부터 배출된 작동 매체를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기로부터 유출된 작동 매체를 가압하여 상기 증발기로 송출하는 펌프와, 상기 제1 팽창기 및 상기 제2 팽창기에 의해 구동되는 회전 구동부와, 상기 제1 팽창기의 출력과 상기 제2 팽창기의 출력의 합계를 보다 크게 하는 방향으로, 상기 제1 팽창기의 배열 온도를 제어하는 제어부를 구비하는 회전기 구동 시스템을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and has as its object to provide an evaporator which comprises a first inflator for introducing a heating medium containing steam, an evaporator for evaporating the working medium by heating the working medium with the heating medium discharged from the first inflator, A condenser for condensing the working medium discharged from the second inflator, a pump for pressurizing the working medium flowing out of the condenser and sending the working medium to the evaporator, and a second inflator, And a control unit for controlling an arrangement temperature of the first inflator in a direction to increase a sum of an output of the first inflator and an output of the second inflator, Drive system.

본 발명에서는, 제어부는 상기 제1 팽창기의 출력과 상기 제2 팽창기의 출력의 합계를 보다 크게 하는 방향으로, 상기 제1 팽창기의 배열 온도를 제어한다. 즉, 제어부는 종래에 비해, 제1 팽창기에 유입되기 전의 가열 매체의 온도에 대한 제1 팽창기로부터 배출된 후의 가열 매체의 온도의 저하를 억제하는 제어를 행한다. 이로 인해, 제1 팽창기에서 취출되는 동력은 당해 제1 팽창기에서 취출하는 것이 가능한 최대량의 동력보다도 감소한다. 그러나, 제1 팽창기로부터 배출된 가열 매체가 갖는 에너지가 제2 팽창기에서 유효하게 이용됨으로써, 제2 팽창기에서 취출되는 동력이 제1 팽창기에서 취출되는 동력의 감소분 이상으로 증대되므로, 양 팽창기로부터 취출되는 동력의 총합이 증대된다. 바꾸어 말하면, 본 발명에서는 제1 팽창기에서 최대량의 동력을 취출할 때에 이용되는 가열 매체의 에너지의 일부를 제2 팽창기에서 동력을 취출할 때의 이용분으로 돌리고 있다. 이에 의해 제2 팽창기에서 취출되는 동력이 증가하므로, 양 팽창기로부터 취출되는 동력의 총합이 증가한다. 구체적으로는, 제1 팽창기의 배열 온도, 즉 제1 팽창기로부터 배출된 가열 매체의 온도가 높아지면, 당해 가열 매체가 증발기 내에 있어서 작동 매체와 열교환할 때에 당해 작동 매체에 부여하는 열량이 증가한다. 그렇게 하면, 증발기에서의 작동 매체의 증발량이 증가한다. 이 결과, 제2 팽창기에 유입되는 작동 매체가 갖는 에너지, 즉 당해 제2 팽창기에서 취출되는 동력이 증대된다. 따라서, 양 팽창기로부터 취출되는 동력의 총합이 증가한다.In the present invention, the control unit controls the arrangement temperature of the first inflator in a direction that makes the sum of the output of the first inflator and the output of the second inflator larger. That is, the control unit controls the temperature of the heating medium before it is introduced into the first inflator and suppresses the temperature of the heating medium from being lowered after being discharged from the first inflator. As a result, the power taken out from the first inflator is smaller than the maximum amount of power that can be taken out from the first inflator. However, since the energy possessed by the heating medium discharged from the first inflator is effectively utilized in the second inflator, the power taken out from the second inflator is increased beyond the decrease in the power taken out from the first inflator, The sum of power is increased. In other words, in the present invention, a part of the energy of the heating medium used when extracting the maximum amount of power from the first inflator is used as a portion used for taking out the power from the second inflator. As a result, the power taken out from the second inflator is increased, so that the sum of the power extracted from both inflator is increased. Specifically, when the arrangement temperature of the first inflator, that is, the temperature of the heating medium discharged from the first inflator is increased, the amount of heat given to the working medium increases when the heating medium exchanges heat with the working medium in the evaporator. This increases the amount of evaporation of the working medium in the evaporator. As a result, the energy possessed by the working medium flowing into the second inflator, that is, the power taken out from the second inflator, is increased. Therefore, the total sum of the motive power extracted from both inflators is increased.

이 경우에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 팽창기의 회전수를 제어함으로써, 상기 제1 팽창기의 배열 온도를 제어해도 된다.In this case, the control unit may control the arrangement temperature of the first inflator by controlling the number of revolutions of the first inflator.

혹은, 상기 제1 팽창기를 바이패스하는 바이패스 유로와, 이 바이패스 유로에 설치된 바이패스 밸브를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 바이패스 밸브의 개방도를 조정함으로써, 상기 제1 팽창기의 배열 온도를 제어해도 된다.The bypass valve may further include a bypass flow path bypassing the first inflator, and a bypass valve provided in the bypass flow path, wherein the control unit adjusts the opening degree of the bypass valve so that the arrangement temperature of the first inflator .

또한, 본 발명에 있어서, 상기 회전 구동부는 상기 제1 팽창기에 접속된 제1 회전기와, 상기 제1 회전기와는 별체로 구성되어 있고 상기 제2 팽창기에 접속된 제2 회전기를 포함해도 된다.Further, in the present invention, the rotation driving unit may include a first rotary connected to the first inflator, and a second rotary configured separately from the first rotary and connected to the second inflator.

이와 같이 하면, 제1 회전기 및 제2 회전기의 사양 등을 각 회전기의 각각이 접속되는 팽창기에 따라서 적절하게 관리하는 것이 가능해진다.This makes it possible to appropriately manage the specifications of the first and second rotators in accordance with the inflator to which each of the rotators is connected.

혹은, 상기 회전 구동부는 제1 축부를 통해 상기 제1 팽창기와 접속되고, 또한 제2 축부를 통해 상기 제2 팽창기와 접속된 단일의 회전기여도 된다.Alternatively, the rotary drive may be connected to the first inflator via a first axis and may also be a single rotary connection connected to the second inflator through a second axis.

이와 같이 하면, 당해 시스템의 구조 및 회전기의 출력의 관리가 간소화된다.This simplifies the management of the structure of the system and the output of the rotating machine.

또한, 상기 제1 팽창기의 상기 배열 온도를 검출하는 온도 검출기를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 온도 검출기가 검출한 온도에 기초하여 제어를 행하도록 해도 된다.It is also possible to further include a temperature detector for detecting the temperature of the arrangement of the first inflator, and the control unit may perform control based on the temperature detected by the temperature detector.

또한, 상기 제1 회전기와 제2 회전기의 양쪽을 갖는 경우에 있어서, 상기 제1 회전기의 출력을 검출하는 제1 출력 검출기와, 상기 제2 회전기의 출력을 검출하는 제2 출력 검출기를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 제1 출력 검출기가 검출한 출력과 상기 제2 출력 검출기가 검출한 출력의 합계값에 기초하여 제어를 행하도록 해도 된다.Further, in the case of having both of the first and second rotators, a first output detector for detecting the output of the first rotator and a second output detector for detecting the output of the second rotator are further provided , The control unit may perform control based on the sum of the output detected by the first output detector and the output detected by the second output detector.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 복수의 팽창기로부터 취출되는 동력의 총합을 향상시킬 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, it is possible to improve the total sum of the motive power extracted from a plurality of expanders.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 회전기 구동 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 제1 팽창기의 배열 온도(가열 매체의 배열 온도)와 각 발전기의 출력의 관계를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태의 회전기 구동 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 4는 제2 실시 형태의 회전기 구동 시스템의 변형예의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태의 회전기 구동 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 6은 제3 실시 형태의 회전기 구동 시스템의 제어 내용의 개략을 도시하는 흐름도.
도 7은 본 발명의 제4 실시 형태의 회전기 구동 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view schematically showing a configuration of a rotating machine drive system according to a first embodiment of the present invention; Fig.
2 is a graph showing the relationship between the arrangement temperature of the first inflator (arrangement temperature of the heating medium) and the output of each generator.
3 is a view schematically showing a configuration of a rotating machine drive system according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a view schematically showing the configuration of a modification of the rotating machine drive system of the second embodiment; Fig.
5 is a view schematically showing a configuration of a rotating machine drive system according to a third embodiment of the present invention;
6 is a flowchart showing an outline of control contents of the rotating machine drive system of the third embodiment.
7 is a view schematically showing a configuration of a rotating machine drive system according to a fourth embodiment of the present invention;

이하, 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(제1 실시 형태)(First Embodiment)

도 1은 제1 실시 형태의 회전기 구동 시스템의 구성을 도시하고 있다. 회전기 구동 시스템은 증기를 포함하는 가열 매체로부터 동력을 회수하는 제1 동력 회수 계통(10)과, 작동 매체가 순환하는 바이너리 사이클 기관인 제2 동력 회수 계통(20)과, 회전 구동부(30)와, 각종 제어를 행하는 제어부(40)를 구비하고 있다. 또한, 제2 동력 회수 계통(20) 내는 물보다도 낮은 비점을 갖는 작동 매체(예를 들어, HFC245fa)가 순환한다.Fig. 1 shows a configuration of a rotating machine drive system according to the first embodiment. The rotary drive system includes a first power recovery system (10) for recovering power from a heating medium containing steam, a second power recovery system (20) as a binary cycle engine in which the working medium circulates, a rotation drive unit (30) And a control unit 40 for performing various controls. Further, a working medium (for example, HFC245fa) having a boiling point lower than that of water circulates in the second power recovery system 20.

제1 동력 회수 계통(10)은 제1 팽창기(11)와, 제1 팽창기(11)와 후술하는 증발기(21)를 접속하는 접속 유로(12)를 갖는다. 접속 유로(12)에는 제1 팽창기(11)로부터 배출된 후의 가열 매체의 온도(이하, 「배열 온도」라고 함)를 측정하는 온도 센서(13)가 설치된다.The first power recovery system 10 has a first inflator 11 and a connecting flow path 12 connecting the first inflator 11 and an evaporator 21 described later. The connection passage 12 is provided with a temperature sensor 13 for measuring the temperature of the heating medium after being discharged from the first inflator 11 (hereinafter referred to as " arrangement temperature ").

제1 팽창기(11)는 제1 동력 회수 계통(10)의 상류부에 위치하여, 증기를 포함하는 가열 매체가 흐르는 가열 매체 공급 유로에 접속되어 있다. 제1 팽창기(11)에 공급되는 가열 매체로서, 예를 들어 갱정(증기정)으로부터 채취된 증기나, 공장 등으로부터 배출된 증기 외에, 태양열을 열원으로 하는 집열기에 의해 생성된 증기나, 엔진, 압축기 등의 배열로부터 생성된 증기, 바이오매스나 화석 연료를 열원으로 하는 보일러로부터 생성된 증기 등을 들 수 있다. 제1 팽창기(11)는 가열 매체가 팽창함으로써 동력을 생성한다. 본 실시 형태에서는 제1 팽창기(11)로서 스크류 팽창기가 사용되어 있다. 스크류 팽창기에서는 제1 팽창기(11)의 케이싱 내에 형성된 로터실(도시하지 않음)에 암수 한 쌍의 스크류 로터가 수용되어 있다. 이 스크류 팽창기에서는 케이싱에 형성된 흡기구로부터 상기 로터실로 공급된 가열 매체의 팽창력에 의해 스크류 로터가 회전한다. 그리고, 상기 로터실 내에서 팽창함으로써 압력이 저하된 가열 매체는 케이싱에 형성된 배출구로부터 접속 유로(12)로 배출된다. 또한, 제1 팽창기(11)는 스크류 팽창기로 한정되는 것은 아니고, 터빈형의 팽창기 등, 그 밖의 팽창기로 구성해도 된다.The first inflator (11) is located upstream of the first power recovery system (10) and is connected to a heating medium supply flow path through which the heating medium containing the steam flows. As the heating medium supplied to the first inflator 11, for example, steam generated from a borehole (steam column), steam generated by a collector using a solar heat as a heat source, steam generated from an engine, Steam generated from an arrangement such as a compressor, steam generated from a boiler using biomass or fossil fuel as a heat source, and the like. The first inflator (11) generates power by expanding the heating medium. In the present embodiment, a screw inflator is used as the first inflator (11). In the screw expander, a pair of male and female screw rotors are housed in a rotor chamber (not shown) formed in the casing of the first inflator 11. [ In this screw expander, the screw rotor is rotated by the expansion force of the heating medium supplied from the inlet port formed in the casing to the rotor chamber. Then, the heating medium whose pressure has decreased due to expansion in the rotor chamber is discharged to the connection passage (12) from the discharge port formed in the casing. The first inflator (11) is not limited to a screw inflator, but may be constituted by other inflator such as a turbine type inflator.

제2 동력 회수 계통(20)은 작동 매체를 증발시키는 증발기(21)와, 가스 상태의 작동 매체를 팽창시키는 제2 팽창기(22)와, 제2 팽창기(22)에서 팽창한 작동 매체를 응축시키는 응축기(23)와, 응축기(23)에서 응축된 작동 매체를 증발기(21)로 보내는 펌프(24)와, 증발기(21), 제2 팽창기(22), 응축기(23) 및 펌프(24)를 이 순서로 직렬로 접속하는 순환 유로(25)를 갖는다.The second power recovery system 20 includes an evaporator 21 for evaporating the working medium, a second inflator 22 for expanding the working medium in the gaseous state, and a second inflator 22 for condensing the working medium inflated in the second inflator 22 A condenser 23 and a pump 24 for sending the working medium condensed in the condenser 23 to the evaporator 21 and an evaporator 21, a second expander 22, a condenser 23 and a pump 24, And a circulating flow path 25 connected in series in this order.

증발기(21)는 작동 매체가 흐르는 작동 매체 유로(21a)와, 가열 매체가 흐르는 가열 매체 유로(21b)를 갖는다. 가열 매체 유로(21b)는 제1 동력 회수 계통(10)의 접속 유로(12)의 하류측의 단부에 접속되어 있고, 가열 매체 유로(21b)에는 제1 팽창기(11)로부터 배출된[제1 팽창기(11)에서 팽창된] 가열 매체가 흐른다. 작동 매체 유로(21a)의 양단부는 각각 순환 유로(25)에 접속되어 있다. 작동 매체 유로(21a)를 흐르는 작동 매체는 가열 매체 유로(21b)를 흐르는 가열 매체와 열 교환함으로써 증발한다.The evaporator 21 has a working medium flow path 21a through which the working medium flows and a heating medium flow path 21b through which the heating medium flows. The heating medium flow path 21b is connected to the downstream end of the connecting flow path 12 of the first power recovery system 10 and the heating medium flow path 21b is connected to the first inflator 11 (Inflated in the inflator 11) flows. Both ends of the working medium flow path 21a are connected to the circulation flow path 25, respectively. The working medium flowing through the working medium flow path 21a evaporates by heat exchange with the heating medium flowing through the heating medium flow path 21b.

제2 팽창기(22)는 순환 유로(25)에 있어서의 증발기(21)의 하류측에 설치되어 있고, 증발기(21)에서 증발한 작동 매체가 팽창함으로써 동력을 생성한다. 본 실시 형태에서는 제2 팽창기(22)로서 제1 팽창기(11)와 동일한 스크류 팽창기가 사용되어 있다. 또한, 제2 팽창기(22)는 스크류 팽창기로 한정되는 것은 아니고, 터빈형의 팽창기 등, 그 밖의 팽창기로 구성해도 된다.The second inflator 22 is provided on the downstream side of the evaporator 21 in the circulating flow path 25 and the working medium evaporated in the evaporator 21 expands to generate power. In this embodiment, the same inflator as the first inflator (11) is used as the second inflator (22). Further, the second inflator 22 is not limited to the screw inflator, but may be constituted by another inflator such as a turbine-type inflator.

응축기(23)는 가스 상태의 작동 매체가 흐르는 작동 매체 유로(23a)와, 냉각 매체가 흐르는 냉각 매체 유로(23b)를 갖는다. 냉각 매체 유로(23b) 내는 외부로부터 공급되는 냉각 매체가 흐른다. 냉각 매체로서는, 예를 들어 쿨링 타워에서 냉각된 냉각수를 들 수 있다. 작동 매체 유로(23a)를 흐르는 작동 매체는 냉각 매체 유로(23b)를 흐르는 냉각 매체와 열 교환함으로써 응축한다.The condenser 23 has a working medium flow path 23a through which a gaseous working medium flows and a cooling medium flow path 23b through which the cooling medium flows. The cooling medium supplied from the outside flows through the cooling medium flow path 23b. The cooling medium may be, for example, cooling water cooled in a cooling tower. The working medium flowing through the working medium flow path 23a condenses by heat exchange with the cooling medium flowing through the cooling medium flow path 23b.

펌프(24)는 순환 유로(25) 내에서 작동 매체를 순환시키기 위한 것으로, 응축기(23)와 증발기(21) 사이에 설치되어 있다. 펌프(24)는 응축기(23)에서 응축된 액상의 작동 매체를 소정의 압력까지 가압하여 증발기(21)로 송출한다. 펌프(24)로서, 임펠러를 로터로서 구비하는 원심 펌프나, 로터가 한 쌍의 기어를 포함하는 기어 펌프 등이 사용된다.The pump 24 circulates the working medium in the circulating flow path 25 and is provided between the condenser 23 and the evaporator 21. The pump 24 pressurizes the liquid-phase working medium condensed in the condenser 23 to a predetermined pressure and sends it to the evaporator 21. As the pump 24, a centrifugal pump having an impeller as a rotor or a gear pump including a pair of gears is used.

회전 구동부(30)는 제1 회전기인 제1 발전기(30a)와, 제2 회전기인 제2 발전기(30b)를 갖고 있다. 본 실시 형태에서는 제1 발전기(30a) 및 제2 발전기(30b)로서 회전수를 조정 가능한 IPM 발전기(영구 자석 동기 발전기)가 사용되어 있다. 제1 발전기(30a)는 제1 팽창기(11)에 접속되어 있다. 구체적으로, 제1 발전기(30a)는 제1 팽창기(11)의 한 쌍의 스크류 로터 중 한쪽에 접속된 회전축을 갖고 있다. 제1 발전기(30a)는 회전축이 상기 스크류 로터의 회전에 수반하여 회전함으로써 전력을 발생시킨다. 제2 발전기(30b)는 제2 팽창기(22)에 접속되어 있는 점을 제외하고, 제1 발전기(30a)와 동일한 구성이므로, 그 설명을 생략한다. 제1 발전기(30a)의 회전수는 제어부(40)에 의해 인버터(41)를 통해 제어된다. 또한, 각 발전기(30a, 30b)는 IPM 발전기로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 유도 발전기 등, 다른 타입의 발전기로 해도 된다.The rotary drive unit 30 has a first generator 30a as a first rotary unit and a second generator 30b as a second rotary unit. In the present embodiment, an IPM generator (permanent magnet synchronous generator) capable of adjusting the rotation speed is used as the first generator 30a and the second generator 30b. The first generator (30a) is connected to the first inflator (11). Specifically, the first generator 30a has a rotary shaft connected to one of the pair of screw rotors of the first inflator 11. [ The first generator 30a generates electric power by rotating the rotary shaft in accordance with the rotation of the screw rotor. Since the second generator 30b is connected to the second inflator 22, the first generator 30a has the same configuration as that of the first generator 30a, and a description thereof will be omitted. The rotational speed of the first generator 30a is controlled by the control unit 40 through the inverter 41. [ The generators 30a and 30b are not limited to the IPM generators, but may be other types of generators, such as induction generators.

제어부(40)는 인버터(41)에 접속된다. 제어부(40)는 인버터(41)를 통해 제1 발전기(30a)의 회전수를 조정함으로써, 제1 팽창기(11)의 회전수를 강제적으로 작게 한다. 제1 팽창기(11)의 회전수가 작아짐으로써, 가열 매체의 배열 온도가 상승한다. 그 결과, 증발기(21)에서의 작동 매체의 증발량이 증대되어 제2 팽창기(22)에서 생성되는 동력이 증대되고, 제2 발전기(30b)의 발전 전력이 증대된다.The control unit 40 is connected to the inverter 41. The control unit 40 compulsorily reduces the number of revolutions of the first inflator 11 by adjusting the number of revolutions of the first generator 30a through the inverter 41. [ As the number of revolutions of the first expander (11) decreases, the arrangement temperature of the heating medium rises. As a result, the evaporation amount of the working medium in the evaporator 21 is increased, the power generated by the second inflator 22 is increased, and the generated power of the second generator 30b is increased.

다음에, 가열 매체의 배열 온도와, 각 발전기(30a, 30b)의 발전 전력, 즉 각 팽창기(11, 22)로부터 취출되는 동력의 관계에 대해, 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2에서는 제1 및 제2 발전기(30a, 30b)의 발전 전력의 합도 나타내고 있다.Next, the relationship between the arrangement temperature of the heating medium and the power generation power of each of the generators 30a and 30b, that is, the power taken out from each of the inflators 11 and 22 will be described with reference to Fig. In FIG. 2, the sum of generated electric power of the first and second generators 30a and 30b is also shown.

제1 발전기(30a)의 발전 전력은 배열 온도가 100℃ 근방에서 최대이고, 배열 온도가 높아짐에 따라서 점차적으로 감소한다. 제2 발전기(30b)의 발전 전력은 배열 온도가 높아짐에 따라서 점차 증대된다. 제1 및 제2 발전기(30a, 30b)의 발전 전력의 합(이하, 「총 발전 전력」이라고 함)은 배열 온도가 약 117℃에서 최대가 되는 것을 알 수 있다. 회전기 구동 시스템에서는 제1 팽창기(11)의 회전수를 제어하여 배열 온도가 117℃ 근방이 되도록 제어함으로써, 제1 발전기(30a)의 발전 전력을 최대로 하는 경우에 비해, 총 발전 전력을 증대시킬 수 있다.Generated power of the first generator 30a is maximum at the arrangement temperature near 100 deg. C, and gradually decreases as the arrangement temperature increases. The generated power of the second generator 30b gradually increases as the arrangement temperature increases. It can be seen that the sum of the generated power of the first and second generators 30a and 30b (hereinafter referred to as " total generated power ") becomes maximum at the arrangement temperature of about 117 ° C. In the rotary drive system, by controlling the number of revolutions of the first inflator 11 and controlling the arrangement temperature to be in the vicinity of 117 ° C, the total generated power can be increased compared with the case where the generated power of the first generator 30a is maximized .

또한, 제1 발전기(30a)의 발전 전력은 제1 팽창기(11)에 공급되는 가열 매체의 온도에 의존하므로, 제1 팽창기(11)에 공급되는 가열 매체의 온도의 변화에 맞추어, 도 2에 도시하는 제1 발전기(30a)의 발전 전력의 추이를 나타내는 곡선이 상하로 이동한다. 이에 수반하여, 당연히 제1 및 제2 발전기(30b)의 총 발전 전력을 나타내는 선도 상하로 이동한다.Since the generated power of the first generator 30a depends on the temperature of the heating medium supplied to the first inflator 11, as shown in FIG. 2 The curve showing the transition of the generated power of the first generator 30a shown in the figure moves up and down. Along with this, of course, the line representing the total generated power of the first and second generators 30b also moves up and down.

계속해서, 본 실시 형태의 회전기 구동 시스템의 동작을 설명한다.Next, the operation of the rotating machine drive system of the present embodiment will be described.

제1 팽창기(11)에 가열 매체가 공급되면, 당해 가열 매체의 팽창에 의해 제1 팽창기(11)가 회전한다. 이에 의해, 제1 발전기(30a)가 회전하고, 제1 동력 회수 계통(10)으로부터 전력이 취출된다. 제1 팽창기(11)로부터 배출된 가열 매체는 증발기(21)의 가열 매체 유로(21b)로 유입된다. 증발기(21)에 있어서, 작동 매체 유로(21a)를 흐르는 작동 매체는 가열 매체 유로(21b)에 유입된 가열 매체와 열 교환함으로써 증발한다. 그리고, 증발기(21)로부터 유출된 가스 상태의 작동 매체는 제2 팽창기(22)로 유입되고, 제2 팽창기(22)가 회전한다. 이에 의해, 제2 발전기(30b)가 회전하여, 제2 동력 회수 계통(20)으로부터 전력이 취출된다.When the heating medium is supplied to the first inflator (11), the first inflator (11) is rotated by the expansion of the heating medium. Thereby, the first generator 30a rotates, and electric power is taken out from the first power recovery system 10. [ The heating medium discharged from the first inflator (11) flows into the heating medium flow path (21b) of the evaporator (21). In the evaporator 21, the working medium flowing through the working medium flow path 21a is evaporated by heat exchange with the heating medium flowing into the heating medium flow path 21b. Then, the gaseous working medium flowing out from the evaporator 21 flows into the second inflator 22, and the second inflator 22 rotates. Thereby, the second generator 30b rotates, and electric power is taken out from the second power recovery system 20. [

또한, 제1 발전기(30a)에 의한 발전에 병행하여, 제어부(40)는 온도 센서(13)의 검출값이 설정 영역 A(도 2 참조)의 상한값보다도 높아졌을 때에 제1 팽창기(11)의 회전수를 올리고, 온도 센서(13)의 검출값이 상기 설정 영역 A의 하한값보다도 낮아졌을 때에 제1 팽창기(11)의 회전수를 내린다. 여기서, 상기 설정 영역 A는 제1 및 제2 발전기(30a, 30b)의 총 발전 전력의 최대값을 포함하고, 또한 제1 팽창기(11)의 회전수를 제어하지 않은 경우, 즉 제1 발전기(30a)의 발전 전력이 최대로 되는 경우보다도 총 발전 전력이 큰 온도 영역이다. 본 실시 형태에서는 배열 온도가 105℃ 내지 125℃인 영역을 설정 영역 A로 하고 있다.2) of the first inflator 11 when the detection value of the temperature sensor 13 becomes higher than the upper limit value of the set region A (see Fig. 2), in parallel with the power generation by the first generator 30a. The rotation speed of the first inflator 11 is lowered when the detected value of the temperature sensor 13 becomes lower than the lower limit value of the setting area A. Here, the setting area A includes the maximum value of the total generated power of the first and second generators 30a and 30b, and when the number of revolutions of the first inflator 11 is not controlled, that is, The total generated power is larger than that in the case where the generated power of the power generators 30a and 30a is maximized. In the present embodiment, the setting region A is a region where the arrangement temperature is 105 to 125 占 폚.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시 형태의 회전기 구동 시스템에서는, 제어부(40)가 제1 팽창기(11)로부터 배출되는 가열 매체의 배열 온도를 제어함으로써, 제1 팽창기(11)로부터 배출된 가열 매체의 에너지가 제2 팽창기(22)에서 유효하게 이용된다. 제2 팽창기(22)에서 취출되는 동력이 제1 팽창기(11)에서 취출되는 동력의 감소분보다도 증대됨으로써, 양 팽창기(11, 22)로부터 취출되는 동력의 총합이 증대된다. 그 결과, 제1 및 제2 발전기(30a, 30b)의 총 발전 전력을 증대시킬 수 있다.As described above, in the rotating machine driving system according to the first embodiment, the control unit 40 controls the arrangement temperature of the heating medium discharged from the first inflator 11, so that the temperature of the heating medium discharged from the first inflator 11 Energy is effectively utilized in the second inflator 22. The power taken out from the second inflator 22 is increased more than the reduction in the power taken out from the first inflator 11 so that the sum of the motive power extracted from both inflator 11 and 22 is increased. As a result, the total generated power of the first and second generators 30a and 30b can be increased.

또한, 본 실시 형태에서는, 회전 구동부(30)는 제1 팽창기(11)에 접속된 제1 발전기(30a)와, 제1 발전기(30a)와는 별체로 구성되어 있고 제2 팽창기(22)에 접속된 제2 회전기(30b)를 포함하므로, 제1 발전기(30a) 및 제2 발전기(30b)의 사양 등을 각 발전기(30a, 30b)의 각각이 접속되는 팽창기(11, 22)에 따라서 적절하게 관리하는 것이 가능해진다.In this embodiment, the rotation driving unit 30 includes a first generator 30a connected to the first inflator 11 and a second generator 30b connected to the second inflator 22, The specifications of the first generator 30a and the second generator 30b are appropriately set in accordance with the expanders 11 and 22 to which the respective generators 30a and 30b are connected It becomes possible to manage.

가열 매체의 배열 온도를 검출하는 수단으로서, 접속 유로(12)에 압력 센서가 설치되어도 된다. 제1 팽창기(11)로부터 배출되는 가열 매체는 포화 증기이므로, 가열 매체의 압력에 기초하여 배열 온도를 구할 수 있다. 이하의 실시 형태에 있어서도 마찬가지이다.As a means for detecting the arrangement temperature of the heating medium, a pressure sensor may be provided in the connection flow path 12. Since the heating medium discharged from the first inflator 11 is saturated vapor, the arrangement temperature can be obtained based on the pressure of the heating medium. The same applies to the following embodiments.

(제2 실시 형태)(Second Embodiment)

도 3은 본 발명의 제2 실시 형태의 회전기 구동 시스템을 도시한다. 또한, 제2 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명을 행하고, 제1 실시 형태와 동일한 구조, 작용 및 효과의 설명은 생략한다. 또한, 본 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 있다.Fig. 3 shows a rotating machine drive system according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, only the parts different from the first embodiment are described, and the description of the same structure, operation, and effect as those of the first embodiment is omitted. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태의 제1 동력 회수 계통(10)은 제1 팽창기(11)를 바이패스하는 바이패스 유로(14)와, 바이패스 유로(14)가 설치된 개폐 밸브를 포함하는 바이패스 밸브(15)를 더 갖는다. 바이패스 유로(14)의 일단부는 제1 동력 회수 계통(10)에 있어서의 제1 팽창기(11)의 상류측, 즉 가열 매체 공급 유로에 접속되어 있다. 바이패스 유로(14)의 타단부는 제1 팽창기(11)의 하류측, 즉 접속 유로(12)에 접속되어 있다. 바이패스 밸브(15)의 개방 시에는 가열 매체의 일부가 바이패스 유로(14)를 흐르므로, 제1 팽창기(11)로부터 배출되는 가열 매체의 배열 온도가 상승하게 된다.3, the first power recovery system 10 of the present embodiment includes a bypass flow path 14 for bypassing the first inflator 11, an open / close valve provided with a bypass flow path 14 And a bypass valve (15) including the bypass valve (15). One end of the bypass flow path 14 is connected to the upstream side of the first inflator 11 in the first power recovery system 10, that is, to the heating medium supply flow path. The other end of the bypass flow passage 14 is connected to the downstream side of the first inflator 11, that is, the connection flow passage 12. When the bypass valve 15 is opened, a part of the heating medium flows through the bypass flow path 14, so that the arrangement temperature of the heating medium discharged from the first inflator 11 rises.

제어부(40)는 바이패스 밸브(15)의 개방도를 조정함으로써, 배열 온도가 설정 영역 A의 범위 내에 들어가도록 제어한다. 보다 구체적으로는, 제어부(40)는 온도 센서(13)의 검출값이 상기 설정 영역 A의 상한값보다도 높아졌을 때에 바이패스 밸브(15)의 개방도를 작게 하고, 온도 센서(13)의 검출값이 상기 설정 영역 A의 하한값보다도 낮아졌을 때에 바이패스 밸브(15)의 개방도를 크게 한다. 바이패스 밸브(15)의 개방도를 작게 하면, 제1 팽창기(11)를 우회하는 가열 매체의 양이 감소하므로 가열 매체의 배열 온도가 저하된다. 바이패스 밸브(15)의 개방도를 크게 하면, 제1 팽창기(11)를 우회하는 가열 매체의 양이 증가하므로 가열 매체의 배열 온도가 상승한다.The control unit (40) controls the opening degree of the bypass valve (15) so that the arrangement temperature is within the range of the setting area (A). More specifically, the control unit 40 reduces the opening degree of the bypass valve 15 when the detected value of the temperature sensor 13 becomes higher than the upper limit value of the setting area A, Is lower than the lower limit value of the setting area A, the opening degree of the bypass valve 15 is increased. When the opening degree of the bypass valve 15 is made small, the amount of the heating medium bypassing the first inflator 11 is reduced, so that the arrangement temperature of the heating medium is lowered. If the opening degree of the bypass valve 15 is increased, the amount of the heating medium bypassing the first inflator 11 increases, and the temperature of the heating medium is increased.

회전기 구동 시스템에서는 바이패스 밸브(15)를 설치함으로써 가열 매체의 배열 온도를 상승시킬 수 있고, 증발기(21)에 유입되는 작동 매체의 증발량을 증대시킬 수 있다. 그 결과, 제2 팽창기(22)에서 생성되는 동력이 증대되고, 제2 발전기(30b)의 발전 전력이 증대된다. 배열 온도를 설정 영역 A의 범위 내로 유지시킴으로써, 바이패스 밸브(15)가 설치되지 않은 구조에 비해 총 발전 전력을 증대시킬 수 있다.In the rotary drive system, the arrangement temperature of the heating medium can be raised by providing the bypass valve (15), and the evaporation amount of the working medium flowing into the evaporator (21) can be increased. As a result, the power generated by the second inflator 22 is increased and the generated power of the second generator 30b is increased. By keeping the arrangement temperature in the range of the setting area A, the total generated power can be increased compared with the structure in which the bypass valve 15 is not provided.

본 실시 형태에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 구동부(30)는 당해 회전 구동부(30)의 회전축이 제1 축부(31)를 통해 제1 팽창기(11)와 접속되고, 또한 당해 회전축이 제2 축부(32)를 통해 제2 팽창기(22)와 접속된 단일의 발전기(30)여도 된다. 이와 같이 하면, 당해 회전기 구동 시스템의 구조 및 발전기의 출력의 관리가 간소화된다.4, the rotary drive unit 30 is configured such that the rotary shaft of the rotary drive unit 30 is connected to the first inflator 11 through the first shaft portion 31, Or may be a single generator 30 connected to the second inflator 22 through the second shaft portion 32. In this way, the structure of the rotating machine drive system and the management of the output of the generator are simplified.

또한, 도시는 생략하지만, 제1 축부(31)는 제1 팽창기(11)에 접속된 제1 축과 발전기(30)의 회전축에 접속된 제2 축으로 분단됨과 함께, 제1 축의 동력이 제2 축으로 전달되도록 이들 제1 축 및 제2 축을 결합하는 결합부를 갖는 구성이어도 된다. 이 경우, 결합부는 제1 축과 제2 축 사이에서 회전수를 변환하는 기어 등의 증감속 기구에 의해 구성되어 있어도 되고, 제1 축과 제2 축을 자기적으로 결합하는 자기 커플링에 의해 구성되어도 된다.Although the illustration is omitted, the first shaft portion 31 is divided into a first shaft connected to the first inflator 11 and a second shaft connected to the rotation shaft of the generator 30, And may have a coupling portion that couples the first shaft and the second shaft to be transmitted through the two shafts. In this case, the coupling portion may be constituted by a speed increasing / reducing mechanism such as a gear for changing the number of revolutions between the first shaft and the second shaft, or may be constituted by a magnetic coupling magnetically coupling the first shaft and the second shaft .

(제3 실시 형태)(Third Embodiment)

도 5는 본 발명의 제3 실시 형태의 회전기 구동 시스템을 도시한다. 또한, 제3 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명을 행하고, 제1 실시 형태와 동일한 구조, 작용 및 효과의 설명은 생략한다. 또한, 본 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 있다.5 shows a rotating machine drive system according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, only the differences from the first embodiment are described, and the description of the same structure, operation, and effect as those of the first embodiment will be omitted. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

제어부(40)는 제1 발전기(30a)에 접속된 제1 출력 센서(33a)의 검출값 및 제2 발전기(30b)에 접속된 제2 출력 센서(33b)의 검출값에 기초하여, 제1 발전기(30a)의 회전수를 제어한다. 제1 발전기(30a)를 제어함으로써, 제1 팽창기(11)의 회전수가 제어되고, 가열 매체의 배열 온도가 제어된다.Based on the detection value of the first output sensor 33a connected to the first generator 30a and the detection value of the second output sensor 33b connected to the second generator 30b, And controls the number of revolutions of the generator 30a. By controlling the first generator 30a, the number of revolutions of the first inflator 11 is controlled, and the arrangement temperature of the heating medium is controlled.

제어부(40)의 기능에는 제1 출력 센서(33a)의 검출값과 제2 출력 센서(33b)의 검출값의 합계를 각각 기억하는 제1 기억부(40a) 및 제2 기억부(40b)와, 제1 팽창기(11)의 회전수가 변화된 후에 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)이 안정될 때[각 발전기(30a, 30b)의 발전 전력이 안정될 때)까지의 소정 시간(본 실시 형태에서는 1 내지 2분간)을 계측하는 계측부(40c)가 포함되어 있다. 이 제어부(40)의 구체적인 제어 내용[양 출력 센서(33a, 33b)의 검출값의 총합을 최대로 하는 제어 내용]에 대해 도 6을 참조하면서 설명한다.The functions of the control unit 40 include a first storage unit 40a and a second storage unit 40b that store the sum of the detection values of the first output sensor 33a and the second output sensor 33b, When the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 are stabilized (when generation power of each of the generators 30a and 30b is stabilized) after the number of revolutions of the first inflator 11 is changed (For example, 1 to 2 minutes in the present embodiment). The details of the control of the control unit 40 (control contents for maximizing the sum of the detection values of the output sensors 33a and 33b) will be described with reference to FIG.

우선, 회전기 구동 시스템을 기동한다(스텝 S10). 제어부(40)는 제1 발전기(30a)의 발전 전력인 제1 출력 센서(33a)의 검출값과, 제2 발전기(30b)의 발전 전력인 제2 출력 센서(33b)의 검출값의 합계를 제1 기억부(40a)에 입력한다(스텝 S11).First, the rotary drive system is started (step S10). The control unit 40 calculates the sum of the detection value of the first output sensor 33a generated by the first generator 30a and the detected value of the second output sensor 33b generated by the second generator 30b Into the first storage unit 40a (step S11).

다음에, 제어부(40)는 가열 매체의 배열 온도를 약간 상승시키기 위해, 인버터(41)를 통해 제1 발전기(30a)의 회전수를 1％ 정도 내린다(스텝 S12). 이에 의해, 제1 팽창기(11)의 회전수도 1％ 정도 내려간다. 그리고, 각 계통(10, 20)이 안정될 때까지의 소정 시간(본 실시 형태에서는 1 내지 2분간)이 경과한 후(스텝 S13), 제1 출력 센서(33a)의 검출값과 제2 출력 센서(33b)의 검출값의 합계를 제2 기억부(40b)에 입력한다(스텝 S14).Next, the control unit 40 reduces the rotational speed of the first generator 30a by about 1% through the inverter 41 (step S12) in order to raise the temperature of the heating medium slightly. Thereby, the number of rotations of the first inflator 11 is reduced by about 1%. Then, after a predetermined time (1 to 2 minutes in the present embodiment) until the respective systems 10 and 20 are stabilized (step S13), the detection value of the first output sensor 33a and the second output And the sum of the detection values of the sensor 33b is input to the second storage unit 40b (step S14).

계속해서, 제2 기억부(40b)의 값이 제1 기억부(40a)의 값보다도 큰지 여부를 판단한다(스텝 S15). 그 결과, 제2 기억부의 값이 제1 기억부의 값보다도 크면, 즉, 스텝 S12 후, 스텝 S12 전에 비해 총 발전 전력이 증대되어 있으면, 당해 제2 기억부의 값을 제1 기억부에 입력하고, 스텝 ST12로 복귀된다(스텝 S16). 한편, 제2 기억부의 값이 제1 기억부의 값보다도 작으면, 제1 발전기(30a)의 회전수를 1％ 정도 내리기 전의 상태로 복귀시키기 위해, 제1 발전기(30a)의 회전수를 1％ 정도 올린다(스텝 S17). 이에 의해, 제1 팽창기(11)의 회전수도 1％ 정도 올라가고, 가열 매체의 배열 온도가 약간 저하된다. 그리고, 소정 시간 기다린다(스텝 S18). 이때의 양 발전기(30a, 30b)의 발전 전력의 총합은 제1 발전기(30a)의 회전수를 1％ 정도 내리기 전, 즉 스텝 S12의 직전의 총합과 대략 동일하다고 생각된다.Subsequently, it is determined whether or not the value of the second storage unit 40b is larger than the value of the first storage unit 40a (step S15). As a result, if the value of the second storage unit is larger than the value of the first storage unit, that is, the total generated power is increased after the step S12 and before the step S12, the value of the second storage unit is input to the first storage unit, The process returns to step ST12 (step S16). On the other hand, when the value of the second storage unit is smaller than the value of the first storage unit, the number of revolutions of the first generator 30a is set to 1% to restore the state before the number of revolutions of the first generator 30a is reduced by about 1% (Step S17). As a result, the rotation of the first inflator 11 is increased by about 1%, and the arrangement temperature of the heating medium is slightly lowered. Then, the process waits for a predetermined time (step S18). It is considered that the sum of the generated power of the two generators 30a and 30b at this time is substantially the same as the sum before the number of revolutions of the first generator 30a is reduced by about 1%, that is, immediately before step S12.

다음에, 이때의 양 발전기(30a, 30b)의 발전 전력의 총합을 기준으로 하여 다시 총 발전 전력이 최대가 되는 점을 조사하기 위해, 제1 출력 센서(33a)의 검출값과 제2 출력 센서(33b)의 검출값의 합계를 제1 기억부에 입력한다(스텝 S19).Next, in order to examine the point at which the total generated power becomes maximum again on the basis of the sum of the generated power of the two generators 30a and 30b at this time, the detected value of the first output sensor 33a and the detected value of the second output sensor 33a, (33b) is input to the first storage unit (step S19).

스텝 S12에서 제1 발전기(30a)의 회전수를 1％ 정도 내린 결과, 총 발전 전력이 감소되었으므로, 이어서는, 제1 발전기(30a)의 회전수를 1％ 정도 올린다(스텝 S20). 그리고, 소정 시간이 경과한 후(스텝 S21), 제1 출력 센서(33a)의 검출값과 제2 출력 센서(33b)의 검출값의 합계를 제2 기억부에 입력한다(스텝 S22).In step S12, the total number of revolutions of the first generator 30a is reduced by 1%. As a result, the total number of revolutions of the first generator 30a is increased by about 1% (step S20). Then, after a predetermined time has elapsed (step S21), the sum of the detection value of the first output sensor 33a and the detection value of the second output sensor 33b is input to the second storage unit (step S22).

계속해서, 제2 기억부의 값이 제1 기억부의 값보다도 큰지 여부를 판단한다(스텝 S23). 그 결과, 제2 기억부의 값이 제1 기억부의 값보다도 크면, 당해 제2 기억부의 값을 제1 기억부에 입력하고, 스텝 S20으로 복귀된다(스텝 S24). 한편, 제2 기억부의 값이 제1 기억부의 값보다도 작으면, 제1 발전기(30a)의 회전수를 1％ 정도 올리기 전의 상태로 복귀시키기 위해, 제1 발전기(30a)의 회전수를 1％ 정도 내린다(스텝 S25).Then, it is determined whether or not the value of the second storage unit is larger than the value of the first storage unit (step S23). As a result, if the value of the second storage unit is larger than the value of the first storage unit, the value of the second storage unit is input to the first storage unit, and the process returns to step S20 (step S24). On the other hand, when the value of the second storage unit is smaller than the value of the first storage unit, the number of revolutions of the first generator 30a is set to 1% in order to return the state of the first generator 30a to the state before the increase of the number of revolutions of the first generator 30a by about 1% (Step S25).

그리고, 소정 시간이 경과한 후(스텝 S26), 제1 출력 센서(33a)의 검출값과 제2 출력 센서(33b)의 검출값의 합계를 제1 기억부에 입력하고, 스텝 S12로 복귀된다(스텝 S27). 이상에 설명한 제어부(40)의 동작이 회전기 구동 시스템의 구동 시에 반복된다.After a predetermined time has elapsed (step S26), the sum of the detection value of the first output sensor 33a and the detection value of the second output sensor 33b is input to the first storage unit, and the process returns to step S12 (Step S27). The operation of the control unit 40 described above is repeated at the time of driving the rotating machine driving system.

본 실시 형태에 있어서도, 회전기 구동 시스템의 총 발전 전력을 증대시킬 수 있다.Also in the present embodiment, the total generated power of the rotating machine driving system can be increased.

(제4 실시 형태)(Fourth Embodiment)

도 7은 본 발명의 제4 실시 형태의 회전기 구동 시스템을 도시한다. 또한, 제4 실시 형태에서는 제2 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명을 행하고, 제2 실시 형태와 동일한 구조, 작용 및 효과의 설명은 생략한다. 또한, 본 실시 형태에서는 제2 실시 형태와 동일 구성에는 동일한 부호를 부여하고 있다.Fig. 7 shows a rotating machine drive system according to a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, only the parts different from the second embodiment are described, and the description of the same structure, operation, and effect as those of the second embodiment is omitted. In this embodiment, the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals.

본 실시 형태의 제어부(40)는 제1 발전기(30a)의 출력 라인에 설치된 제1 출력 센서(33a)의 검출값과, 제2 발전기(30b)의 출력 라인에 설치된 제2 출력 센서(33b)의 검출값에 기초하여 바이패스 밸브(15)의 개방도를 조정한다. 본 실시 형태의 제어부(40)는 제어 대상이 바이패스 밸브(15)의 개방도인 점을 제외하고, 제3 실시 형태의 제어부(40)와 동일한 제어를 행하므로, 그 설명을 간략화한다. 구체적으로, 본 실시 형태의 제어부(40)의 제어 내용은 도 6에 도시되는 각 스텝 중, 제1 팽창기(11)의 회전수를 1％ 정도 내리는 스텝(스텝 S12 및 스텝 S25)이, 바이패스 밸브(15)의 개방도를 1％ 정도 크게 하는 것으로 대체되고, 제1 팽창기(11)의 회전수를 1％ 정도 올리는 스텝(스텝 S17 및 스텝 S20)이, 바이패스 밸브(15)의 개방도를 1％ 정도 작게 하는 것으로 대체된다.The control unit 40 of this embodiment controls the output of the first output sensor 33a provided on the output line of the first generator 30a and the output of the second output sensor 33b provided on the output line of the second generator 30b, The opening degree of the bypass valve 15 is adjusted based on the detection value of the bypass valve 15. The control unit 40 of the present embodiment performs the same control as that of the control unit 40 of the third embodiment, except that the control target is the opening degree of the bypass valve 15, so that the description thereof is simplified. Specifically, the control contents of the control unit 40 of the present embodiment include the steps (step S12 and step S25) of reducing the number of revolutions of the first inflator 11 by about 1% The step (step S17 and step S20) of increasing the number of rotations of the first inflator 11 by about 1% is replaced with increasing the degree of opening of the valve 15 by about 1% By about 1%.

본 실시 형태에 있어서도, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 총 발전 전력을 증대시킬 수 있다.Also in this embodiment, as in the third embodiment, the total generated power can be increased.

회전 구동부(30)는, 도 4에 도시된 바와 같은 단일의 발전기(30), 구체적으로는 그 회전축이 제1 축부(31)를 통해 제1 팽창기(11)와 접속되고, 또한 당해 회전축이 제2 축부(32)를 통해 제2 팽창기(22)와 접속된 단일의 발전기(30)로 구성되어도 된다.The rotary drive unit 30 includes a single generator 30 as shown in Fig. 4, specifically, the rotary shaft thereof is connected to the first inflator 11 through the first shaft portion 31, And a single generator 30 connected to the second inflator 22 through the biaxial portion 32.

(그 밖의 실시 형태)(Other Embodiments)

또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경, 개량 등이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는 회전 구동부(30)로서 발전기(30)가 예시되었지만, 회전 구동부(30)는 압축기나 모터 등 다른 회전 기계나 기어 등 동력 전달 장치여도 된다. 또한, 증발기(21)는 작동 매체를 포화 온도 정도로 가열하여 증발시키는 증발부와, 이 증발부에서 포화 온도 정도로 가열된 작동 매체를 과열 상태로 하는 과열부를 갖는 구성으로 해도 된다. 이 경우에 있어서, 증발부와 과열부는 별개로 구성되어 있어도 되고, 혹은 일체적으로 구성되어 있어도 된다.Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the invention. For example, although the generator 30 is illustrated as the rotary drive unit 30 in the above embodiment, the rotary drive unit 30 may be a power transmission system such as a compressor, a motor, or other rotating machines or gears. The evaporator 21 may be configured to include an evaporator for evaporating the working medium by heating the working medium to about saturation temperature and a superheating unit for superheating the working medium heated to about saturation temperature in the evaporator. In this case, the evaporating portion and the superheating portion may be configured separately or integrally.

상기 실시 형태에서는 증발기(21)의 하류에 제2 동력 회수 계통(20)과 동일한 런킨 사이클 기관이 설치되어도 된다. 도 4에 도시하는 회전기 구동 시스템에서는, 복수의 제2 동력 회수 계통(20)이 사용되는 경우, 3 이상의 팽창기에 의해 회전 구동부(30)가 구동되어도 된다. 회전기 구동부를 구성하는 회전기의 수는 3 이상이어도 된다.In the above embodiment, the same Runkin cycle engine as the second power recovery system 20 may be provided downstream of the evaporator 21. 4, when the plurality of second power recovery systems 20 are used, the rotation drive unit 30 may be driven by three or more inflator. The number of rotators constituting the rotary drive unit may be three or more.

Claims (7)

회전기 구동 시스템이며,
증기를 포함하는 가열 매체가 도입되는 제1 팽창기와,
상기 제1 팽창기로부터 배출된 가열 매체로 작동 매체를 가열함으로써 당해 작동 매체를 증발시키는 증발기와,
상기 증발기로부터 유출된 작동 매체가 유입되는 제2 팽창기와,
상기 제2 팽창기로부터 배출된 작동 매체를 응축시키는 응축기와,
상기 응축기로부터 유출된 작동 매체를 가압하여 상기 증발기로 송출하는 펌프와,
상기 제1 팽창기 및 상기 제2 팽창기에 의해 구동되는 회전 구동부와,
상기 제1 팽창기의 출력과 상기 제2 팽창기의 출력의 합계를 보다 크게 하는 방향으로, 상기 제1 팽창기의 배열 온도를 제어하는 제어부를 구비하는, 회전기 구동 시스템.A rotary drive system comprising:
A first inflator into which a heating medium containing steam is introduced;
An evaporator for evaporating the working medium by heating the working medium with the heating medium discharged from the first inflator,
A second inflator into which the working medium flowing out from the evaporator flows,
A condenser for condensing the working medium discharged from the second inflator,
A pump for pressurizing the working medium flowing out of the condenser and sending it to the evaporator;
A rotation drive unit driven by the first inflator and the second inflator,
And a control unit for controlling an arrangement temperature of the first inflator in such a direction as to increase the sum of the output of the first inflator and the output of the second inflator. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 팽창기의 회전수를 제어하는, 회전기 구동 시스템.2. The system of claim 1, wherein the control unit controls the number of revolutions of the first inflator. 제1항에 있어서, 상기 제1 팽창기를 바이패스하는 바이패스 유로와, 이 바이패스 유로에 설치된 바이패스 밸브를 더 구비하고,
상기 제어부는 상기 바이패스 밸브의 개방도를 조정하는, 회전기 구동 시스템.The inflator according to claim 1, further comprising: a bypass flow path bypassing the first inflator; and a bypass valve provided in the bypass flow path,
Wherein the control unit adjusts the opening degree of the bypass valve. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 구동부는 상기 제1 팽창기에 접속된 제1 회전기와, 상기 제1 회전기와는 별체로 구성되어 있고 상기 제2 팽창기에 접속된 제2 회전기를 포함하는, 회전기 구동 시스템.4. A rotary compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotary drive comprises: a first rotary connected to the first inflator; and a second rotary generator connected to the second inflator, And a rotor. 제3항에 있어서, 상기 회전 구동부는 제1 축부를 통해 상기 제1 팽창기와 접속되고, 또한 제2 축부를 통해 상기 제2 팽창기와 접속된 단일의 회전기인, 회전기 구동 시스템.4. The system of claim 3, wherein the rotary drive is a single rotator connected to the first inflator via a first axis and connected to the second inflator via a second axis. 제1항에 있어서, 상기 제1 팽창기의 상기 배열 온도를 검출하는 온도 검출기를 더 구비하고,
상기 제어부는 상기 온도 검출기가 검출한 온도에 기초하여 제어를 행하는, 회전기 구동 시스템.The apparatus of claim 1, further comprising a temperature detector for detecting the temperature of the arrangement of the first inflator,
And the control unit performs control based on the temperature detected by the temperature detector. 제4항에 있어서, 상기 제1 회전기의 출력을 검출하는 제1 출력 검출기와, 상기 제2 회전기의 출력을 검출하는 제2 출력 검출기를 더 구비하고,
상기 제어부는 상기 제1 출력 검출기가 검출한 출력과 상기 제2 출력 검출기가 검출한 출력의 합계값에 기초하여 제어를 행하는, 회전기 구동 시스템.5. The apparatus of claim 4, further comprising: a first output detector for detecting an output of the first rotator; and a second output detector for detecting an output of the second rotator,
Wherein the control section performs control based on a sum of an output detected by the first output detector and an output detected by the second output detector.
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