KR20180036539A - Thermal energy recovery system - Google Patents

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KR20180036539A
KR20180036539A KR1020170120138A KR20170120138A KR20180036539A KR 20180036539 A KR20180036539 A KR 20180036539A KR 1020170120138 A KR1020170120138 A KR 1020170120138A KR 20170120138 A KR20170120138 A KR 20170120138A KR 20180036539 A KR20180036539 A KR 20180036539A
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시게토 아다치
가즈마사 니시무라
유타가 나루카와
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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

The present invention provides a thermal energy recovery system capable of effectively recovering thermal energy of a heating medium in response to a fluctuation in an amount of heat of the heating medium while avoiding a significant enlargement of an evaporation portion. The thermal energy recovery system comprises: a first power recovery system (10); a second power recovery system (20); an evaporator casing (30) for accommodating a first evaporation portion (11) and a second evaporation portion (21); an upstream connection flow path (41); a downstream connection flow path (42); and a control portion (50). The control portion transmits an operating medium to the first evaporation portion (11) and the second evaporation portion (21) when both the power recovery systems (10, 20) are operated, and transmits the operating medium flowing through a circulation flow path of any one power recovery system to both sides of the first evaporation portion (11) and the second evaporation portion (21) through the upstream connection flow path (41) while returning the operating medium flowing out of the first evaporation portion (11) and the second evaporation portion (21) to the circulation flow path through the downstream connection flow path (42) when the one power recovery system is operated.

Description

열 에너지 회수 시스템{THERMAL ENERGY RECOVERY SYSTEM}{THERMAL ENERGY RECOVERY SYSTEM}

본 발명은, 열 에너지 회수 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a thermal energy recovery system.

종래, 배열로부터 동력을 회수하는 열 에너지 회수 시스템이 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 과급기 부착 엔진과, 과급기 부착 엔진의 배열을 회수하는 배열 회수 장치를 갖는 열 에너지 회수 시스템이 개시되어 있다. 과급기 부착 엔진은, 과급기와, 과급기로부터 토출된 과급 공기를 냉각하는 에어 쿨러와, 엔진을 갖고 있다. 배열 회수 장치는, 과급기로부터 토출된 과급 공기에 의해 작동 매체를 증발시키는 증발기와, 증발기로부터 유출된 작동 매체를 팽창시키는 팽창기와, 팽창기에 접속된 동력 회수기와, 팽창기로부터 유출된 작동 매체를 응축시키는 응축기를 갖고 있다.BACKGROUND ART Heat energy recovery systems for recovering power from an array are conventionally known. For example, Patent Document 1 discloses a heat energy recovery system having an engine with a supercharger and an arrangement recovery device that recovers an arrangement of an engine with a supercharger. The supercharger-equipped engine has a supercharger, an air cooler that cools supercharged air discharged from the supercharger, and an engine. The apparatus for recovering a contaminant includes an evaporator for evaporating a working medium by supercharged air discharged from a supercharger, an expander for expanding a working medium flowing out of the evaporator, a power recovery device connected to the expander, It has a condenser.

일본 특허공개 제2015-200182호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-200182

특허문헌 1에 개시된 바와 같은 열 에너지 회수 시스템에서는, 증발기에 공급되는 과급 공기 등의 가열 매체의 열량이 변동되는 경우가 있다. 가열 매체의 열량이 비교적 큰 경우, 이 열량을 충분히 회수하기 위해서 배열 회수 장치를 1대 증설하는 것이 생각된다. 단, 그와 같이 하면, 시스템 전체가 대형화되는 데다, 가열 매체의 열 에너지를 2대의 배열 회수 장치로 회수하는 것보다도 1대의 배열 회수 장치로 회수하는 쪽이 에너지의 회수 효율이 높아질 정도까지 가열 매체의 열량이 작아진 경우, 이미 1대의 배열 회수 장치가 정지된 상태(가열 매체의 열 에너지 회수에 거의 기여하지 않은 상태)로 된다. 이 상태에 있어서도, 가열 매체의 열 에너지를 유효하게 회수하는 것이 바람직하다.In the heat energy recovery system as disclosed in Patent Document 1, the amount of heat of the heating medium such as the supercharged air supplied to the evaporator may fluctuate. When the amount of heat of the heating medium is relatively large, it is conceivable to increase the number of the array collecting apparatuses in order to sufficiently recover the heat amount. However, in such a case, the whole system becomes large, and the heat energy of the heating medium is recovered by one array collecting device rather than the two heat collecting devices, When the amount of heat in the heat recovery medium is reduced, the single array recovery device is already in a stopped state (a state substantially not contributing to the recovery of heat energy of the heating medium). Even in this state, it is preferable to effectively recover the heat energy of the heating medium.

본 발명의 목적은, 증발부의 현저한 대형화를 회피하면서, 가열 매체의 열량 변동에 대응하여 당해 가열 매체의 열 에너지를 유효하게 회수하는 것이 가능한 열 에너지 회수 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a heat energy recovery system capable of effectively recovering thermal energy of the heating medium in response to a variation in the amount of heat of the heating medium while avoiding a significant increase in size of the evaporator.

상기 과제를 해결하는 수단으로서, 본 발명은, 가열 매체와 작동 매체를 열 교환시킴으로써 당해 작동 매체를 증발시키는 제1 증발부와, 상기 제1 증발부로부터 유출된 작동 매체를 팽창시키는 제1 팽창기와, 상기 제1 팽창기에 접속된 제1 동력 회수기와, 상기 제1 팽창기로부터 유출된 작동 매체를 응축시키는 제1 응축기와, 상기 제1 응축기로부터 유출된 작동 매체를 상기 제1 증발부로 보내는 제1 펌프와, 상기 제1 증발부, 상기 제1 팽창기, 상기 제1 응축기 및 상기 제1 펌프를 접속하는 제1 순환 유로를 포함하는 제1 동력 회수 계통과, 상기 가열 매체와 작동 매체를 열 교환시킴으로써 당해 작동 매체를 증발시키는 제2 증발부와, 상기 제2 증발부로부터 유출된 작동 매체를 팽창시키는 제2 팽창기와, 상기 제2 팽창기에 접속된 제2 동력 회수기와, 상기 제2 팽창기로부터 유출된 작동 매체를 응축시키는 제2 응축기와, 상기 제2 응축기로부터 유출된 작동 매체를 상기 제2 증발부로 보내는 제2 펌프와, 상기 제2 증발부, 상기 제2 팽창기, 상기 제2 응축기 및 상기 제2 펌프를 접속하는 제2 순환 유로를 포함하는 제2 동력 회수 계통과, 상기 제1 증발부 및 상기 제2 증발부를 통합해서 수용하는 증발기 케이싱과, 상기 제1 순환 유로 중 상기 제1 펌프와 상기 제1 증발부 사이의 부위와, 상기 제2 순환 유로 중 상기 제2 펌프와 상기 제2 증발부 사이의 부위를 접속하는 상류측 연결 유로와, 상기 제1 순환 유로 중 상기 제1 증발부와 상기 제1 팽창기 사이의 부위와, 상기 제2 순환 유로 중 상기 제2 증발부와 상기 제2 팽창기 사이의 부위를 접속하는 하류측 연결 유로와, 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 구동 시에, 상기 제1 순환 유로를 흐르는 작동 매체를 상기 제1 증발부로 보냄과 함께 상기 제2 순환 유로를 흐르는 작동 매체를 상기 제2 증발부로 보내고, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통 중 어느 한쪽의 회수 계통만의 구동 시에, 당해 한쪽 회수 계통의 순환 유로를 흐르는 작동 매체를 상기 상류측 연결 유로를 통해서 상기 제1 증발부 및 상기 제2 증발부의 양쪽으로 보냄과 함께 상기 제1 증발부 및 상기 제2 증발부로부터 유출된 작동 매체를 상기 하류측 연결 유로를 통해서 상기 한쪽 회수 계통의 순환 유로로 되돌리는, 열 에너지 회수 시스템을 제공한다.As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention is characterized in that it comprises a first evaporator for evaporating the working medium by heat exchange between the heating medium and the working medium, a first inflator for expanding the working medium flowing out from the first evaporator, A first condenser for condensing the working medium flowing out of the first expansion device, a first pump for sending the working medium flowing out of the first condenser to the first evaporator, And a first circulation flow passage for connecting the first evaporator, the first inflator, the first condenser, and the first pump, and a second power recovery system including a heat recovery mechanism for heat- A second evaporator for evaporating the working medium, a second expander for expanding the working medium flowing out of the second evaporator, a second power recoverer connected to the second expander, A second condenser for condensing the working medium flowing out of the expansion device, a second pump for sending a working medium flowing out of the second condenser to the second evaporator, and a second evaporator, a second expander, A second power recovery system including a second circulation channel for connecting the first pump and the second pump, an evaporator casing for integrally accommodating the first evaporator and the second evaporator, An upstream-side connection channel connecting a portion between the pump and the first evaporator and a portion between the second pump and the second evaporator in the second circulation channel; And a control unit connected to the first evaporator and the second inflator to connect a portion between the first evaporator and the first inflator and a portion between the second evaporator and the second inflator in the second circulation channel, 1 powerplant The working medium flowing through the first circulation channel to the first evaporator and the working medium flowing through the second circulation channel to the second evaporator when the water system and the second power recovery system are driven, The operation of the first power recovery system and / or the second power recovery system is performed by operating the working medium flowing through the circulation channel of the one recovery system through the upstream evaporation unit and the second evaporation unit through the upstream- And returning the working medium discharged from the first evaporating unit and the second evaporating unit to the circulating flow path of the one recovery system via the downstream connection channel do.

본 열 에너지 회수 시스템에서는, 제1 증발부 및 제2 증발부가 단일의 증발기 케이싱에 수용되어 있으므로, 각 증발부가 각각 전용의 케이싱에 수용되는 경우 에 비하여 증발기 전체가 소형화되고, 게다가, 양쪽 동력 회수 계통의 구동 시(비교적 가열 매체의 열량이 클 때)에는, 각각의 증발부에 작동 매체가 공급되므로, 각 증발부에서 유효하게 가열 매체의 열 에너지가 회수되고, 또한, 한쪽 동력 회수 계통의 구동 시(비교적 가열 매체의 열량이 작을 때)에는, 당해 한쪽 회수 계통의 순환 유로를 흐르는 작동 매체가 상류측 연결 유로를 통해서 제1 증발부 및 제2 증발부의 양쪽에 작동 매체가 공급되므로, 이들 증발부에서 유효하게 가열 매체의 열 에너지가 회수된다. 환언하면, 본 열 에너지 회수 시스템에서는, 증발기 전체의 현저한 대형화를 회피하는 것과, 가열 매체의 열량 변동에 대응하여 당해 가열 매체의 열 에너지를 유효하게 회수하는 것의 양쪽 모두가 달성된다.In this heat energy recovery system, since the first evaporator and the second evaporator are housed in a single evaporator casing, the whole evaporator is miniaturized as compared with a case where each evaporator is housed in a dedicated casing, (When the heat amount of the heating medium is relatively large), the working medium is supplied to each of the evaporating portions, so that the heat energy of the heating medium is effectively recovered in each evaporating portion, (When the heat amount of the heating medium is relatively low), the working medium flowing through the circulating flow path of the one recovery system is supplied to both the first evaporator and the second evaporator through the upstream-side connecting passage, The heat energy of the heating medium is effectively recovered. In other words, in the present heat energy recovery system, both of the avoidance of remarkable enlargement of the entire evaporator and the effective recovery of the heat energy of the heating medium in response to the variation of the heat quantity of the heating medium are achieved.

또한, 상기 열 에너지 회수 시스템에 있어서, 상기 상류측 연결 유로에 설치된 제1 개폐 밸브와, 상기 제2 순환 유로 중 당해 제2 순환 유로와 상기 상류측 연결 유로의 접속부와 상기 제2 펌프 사이의 부위에 설치된 제2 개폐 밸브와, 상기 하류측 연결 유로에 설치된 제3 개폐 밸브와, 상기 제2 순환 유로 중 당해 제2 순환 유로와 상기 하류측 연결 유로의 접속부와 상기 제2 팽창기 사이의 부위에 설치된 제4 개폐 밸브를 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 구동 시에, 상기 제1 개폐 밸브와 상기 제3 개폐 밸브를 폐쇄함과 함께 상기 제2 개폐 밸브와 상기 제4 개폐 밸브를 개방하고, 상기 제1 동력 회수 계통만의 구동 시에, 상기 제1 개폐 밸브와 상기 제3 개폐 밸브를 개방함과 함께 상기 제2 개폐 밸브와 상기 제4 개폐 밸브를 폐쇄하는 것이 바람직하다.The heat energy recovery system may further include a first on-off valve provided in the upstream-side connection passage and a second on-off valve disposed in a portion between the connection portion of the second circulation passage and the upstream- A third on-off valve provided in the downstream-side connecting passage, and a third on-off valve provided in a portion between the connecting portion of the second circulating passage and the downstream-side connecting passage and the second inflator in the second circulating passage Wherein the control unit further comprises a fourth on-off valve, wherein the control unit closes the first on-off valve and the third on-off valve when the first power recovery system and the second power recovery system are driven, Closing valve and the fourth open / close valve are opened, the first on-off valve and the third on-off valve are opened while only the first power recovery system is driven, and the second on- It is desirable to close the 4-opening valve.

이와 같이 하면, 가열 매체의 열량 변동에 대응한 각 동력 회수 계통의 전환이 간소화된다.In this way, switching of each power recovery system corresponding to the variation of the heat quantity of the heating medium is simplified.

이 경우에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 구동 상태로부터 상기 제1 동력 회수 계통만의 구동 상태로 전환할 때, 상기 제1 펌프의 회전수 및 상기 제2 펌프의 회전수를 낮춘 후 또는 상기 제1 펌프 및 상기 제2 펌프를 정지한 후, 상기 제1 증발부 내 및 상기 제2 증발부 내에서의 상기 작동 매체가 소정량 이하로 되었음을 나타내는 증발 조건이 성립되었을 때, 상기 제1 개폐 밸브와 상기 제3 개폐 밸브를 개방함과 함께 상기 제2 개폐 밸브와 상기 제4 개폐 밸브를 폐쇄하는 것이 바람직하다.In this case, when switching from the driving state of the first power recovery system and the second power recovery system to the driving state of only the first power recovery system, the control unit controls the rotation speed of the first pump, The evaporation of the working medium in the first evaporation unit and the evaporation unit in the second evaporation unit after the rotation speed of the second pump is lowered or after the first pump and the second pump are stopped, And when the condition is satisfied, it is preferable that the first opening / closing valve and the third opening / closing valve are opened and the second opening / closing valve and the fourth opening / closing valve are closed.

이와 같이 하면, 각 개폐 밸브의 전환 전에, 각 증발부 내의 작동 매체가 소정량 이하로 된다. 즉, 각 증발부 내에 예를 들어 액상의 작동 매체가 남은 상태에서 제1 동력 회수 계통 및 제2 동력 회수 계통의 구동 상태로부터 제1 동력 회수 계통만의 구동 상태로 전환되는 것이 억제된다. 이로 인해, 제2 순환 유로를 흐르고 있던 작동 매체의 일부가 제2 증발부 및 하류측 연결 유로를 통해 제1 순환 유로에 유입되는 것(각 순환 유로를 흐르는 작동 매체의 유량에 치우침이 발생하는 것)이 억제된다.In this way, before the switching valves are switched, the working medium in each of the evaporators becomes a predetermined amount or less. In other words, in a state where, for example, a liquid working medium remains in each evaporator, switching from the driving state of the first power recovery system and the second power recovery system to the driving state of only the first power recovery system is suppressed. As a result, a part of the working medium that has flowed through the second circulating flow passage flows into the first circulating flow passage through the second evaporating portion and the downstream-side connecting flow passage (a phenomenon occurs in which the flow rate of the working medium flowing through each circulating flow passage is shifted ) Is suppressed.

또한, 상기 열 에너지 회수 시스템에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 동력 회수 계통만의 구동 상태로부터 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 구동 상태로 전환할 때, 상기 제1 펌프의 회전수를 낮춘 후 또는 상기 제1 펌프를 정지한 후, 상기 제1 증발부 내 및 상기 제2 증발부 내에서의 상기 작동 매체가 소정량 이하로 되었음을 나타내는 증발 조건이 성립되었을 때, 상기 제1 개폐 밸브와 상기 제3 개폐 밸브를 폐쇄함과 함께 상기 제2 개폐 밸브와 상기 제4 개폐 밸브를 개방하고, 또한, 상기 제2 동력 회수 계통을 구동하는 것이 바람직하다.In the heat energy recovery system, when the control unit switches from the driving state of only the first power recovery system to the driving state of the first power recovery system and the second power recovery system, When the evaporation condition indicating that the working medium in the first evaporation unit and the second evaporation unit has become equal to or less than a predetermined amount is established after the rotation number of the first evaporation unit or the first pump is stopped, It is preferable that the first on-off valve and the third on-off valve are closed and the second on-off valve and the fourth on-off valve are opened, and the second power recovery system is also driven.

이와 같이 하면, 각 개폐 밸브의 전환 전에, 각 증발부 내의 작동 매체가 소정량 이하로 된다. 즉, 각 증발부 내에 예를 들어 액상의 작동 매체가 남은 상태에서 제1 동력 회수 계통만의 구동 상태로부터 제1 동력 회수 계통 및 제2 동력 회수 계통의 구동 상태로 전환되는 것이 억제된다. 이로 인해, 제1 순환 유로를 흐르고 있던 작동 매체의 일부가 제1 증발부 및 하류측 연결 유로를 통해 제2 순환 유로에 유입되는 것(각 순환 유로를 흐르는 작동 매체의 유량에 치우침이 발생하는 것)이 억제된다.In this way, before the switching valves are switched, the working medium in each of the evaporators becomes a predetermined amount or less. That is, the state in which the liquid working medium remains in each evaporator, for example, is prevented from being switched from the driving state of only the first power recovery system to the driving state of the first power recovery system and the second power recovery system. As a result, a part of the working medium that has flowed through the first circulating flow passage flows into the second circulating flow passage through the first evaporating portion and the downstream-side connecting flow passage (a phenomenon occurs in which the flow rate of the working medium flowing through each circulating flow passage is shifted ) Is suppressed.

또한, 상기 열 에너지 회수 시스템에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 구동 시에 있어서, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통 중 어느 한쪽의 동력 회수 계통의 순환 유로를 흐르는 작동 매체의 유량이 저하되었음을 나타내는 유량 저하 조건이 성립되었을 때, 상기 한쪽 동력 회수 계통의 펌프 회전수를 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 다른 쪽 동력 회수 계통의 펌프 회전수보다도 작게 함과 함께 상기 제1 개폐 밸브를 개방하는 것이 바람직하다.In the heat energy recovery system, when the first power recovery system and the second power recovery system are driven, the control unit controls the first power recovery system and the second power recovery system, When the flow rate decrease condition indicating that the flow rate of the working medium flowing through the circulation channel of the power recovery system is lowered is established, the pump rotation speed of the one power recovery system is set to the other of the first power recovery system and the second power recovery system It is preferable to make the rotational speed of the pump smaller than the pump rotational speed of the power recovery system and to open the first on-off valve.

이와 같이 하면, 유량 저하 조건의 성립 시에, 다른 쪽 동력 회수 계통의 순환 유로를 흐르는 작동 매체의 일부가 상류측 연결 유로를 통해서 한쪽 동력 회수 계통의 순환 유로에 유입된다. 따라서, 각 순환 유로를 흐르는 작동 매체의 유량의 치우침이 해소된다.In this way, at the time of establishing the flow rate reduction condition, a part of the working medium flowing through the circulation flow path of the other power recovery system flows into the circulation flow path of the one power recovery system through the upstream side connection flow path. Therefore, the deviation of the flow rate of the working medium flowing through each of the circulation channels is eliminated.

또한, 상기 열 에너지 회수 시스템에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 정지 시에 있어서, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통 중 어느 한쪽의 동력 회수 계통의 순환 유로 내에 있어서의 상기 작동 매체의 총량이 저하되었음을 나타내는 총량 저하 조건이 성립되었을 때, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 다른 쪽 동력 회수 계통의 펌프를 구동함과 함께 상기 제1 개폐 밸브를 개방하는 것이 바람직하다.In the heat energy recovery system, when the first power recovery system and the second power recovery system are at a standstill, the control unit may be configured such that, when the first power recovery system and the second power recovery system are stopped, The pump of the other power recovery system of the first power recovery system and the second power recovery system is driven when a total amount reduction condition indicating that the total amount of the working medium in the circulation flow path of the power recovery system has decreased is established And the first opening / closing valve is opened.

이와 같이 하면, 총량 저하 조건의 성립 시에, 다른 쪽 동력 회수 계통의 순환 유로를 흐르는 작동 매체의 일부가 상류측 연결 유로를 통해서 한쪽 동력 회수 계통의 순환 유로에 유입된다. 따라서, 각 순환 유로 내에 있어서의 작동 매체의 총량의 치우침이 해소된다.In this way, when the total amount reduction condition is satisfied, a part of the working medium flowing through the circulation flow path of the other power recovery system flows into the circulation flow path of the one power recovery system through the upstream side connection flow path. Therefore, the deviation of the total amount of the working medium in each circulating flow passage is eliminated.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 증발부의 현저한 대형화를 회피하면서, 가열 매체의 열량 변동에 대응하여 당해 가열 매체의 열 에너지를 유효하게 회수하는 것이 가능한 열 에너지 회수 시스템을 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to provide a thermal energy recovery system capable of effectively recovering the thermal energy of the heating medium corresponding to the variation of the heat quantity of the heating medium, while avoiding a remarkable enlargement of the evaporator.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태의 열 에너지 회수 시스템의 구성의 개략을 나타내는 도면이다.
도 2는, 제어부의 제1 조작부의 제어 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 3은, 제어부의 제2 조작부의 제어 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 4는, 제어부의 제3 조작부의 제어 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 5는, 제어부의 제4 조작부의 제어 내용을 나타내는 흐름도이다.1 is a view schematically showing a configuration of a heat energy recovery system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a flowchart showing control contents of the first operating section of the control section. Fig.
3 is a flowchart showing control contents of the second operation unit of the control unit.
4 is a flowchart showing control contents of the third operation unit of the control unit.
5 is a flowchart showing control contents of the fourth operation unit of the control unit.

본 발명의 일 실시 형태의 열 에너지 회수 시스템(1)에 대하여, 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한다.A heat energy recovery system 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 5. Fig.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 열 에너지 회수 시스템(1)은, 제1 동력 회수 계통(10)과, 제2 동력 회수 계통(20)과, 증발기 케이싱(30)과, 상류측 연결 유로(41)와, 하류측 연결 유로(42)와, 제어부(50)를 구비하고 있다.1, the thermal energy recovery system 1 includes a first power recovery system 10, a second power recovery system 20, an evaporator casing 30, 41, a downstream-side connecting flow passage 42, and a control section 50. [

제1 동력 회수 계통(10)은, 가열 매체의 열 에너지를 회수한다. 본 실시 형태에서는, 가열 매체로서, 과급기(61)로부터 선박용 엔진(63)에 공급되는 과급 공기가 사용되고 있다. 즉, 본 실시 형태의 열 에너지 회수 시스템(1)은, 선박에 탑재되어 있다. 또한, 과급기(61)로부터 토출된 과급 공기는, 선박용 엔진(63)에 공급되기 전에 에어 쿨러(62)를 통해 해수 등의 냉각 매체에 의해 냉각된다. 제1 동력 회수 계통(10)은, 제1 증발부(11)와, 제1 팽창기(12)와, 제1 동력 회수기(13)와, 제1 응축기(14)와, 제1 펌프(15)와, 제1 증발부(11), 제1 팽창기(12), 제1 응축기(14) 및 제1 펌프(15)를 이 순서로 직렬로 접속하는 제1 순환 유로(16)를 갖고 있다.The first power recovery system (10) recovers the thermal energy of the heating medium. In the present embodiment, as the heating medium, supercharged air supplied from the supercharger 61 to the marine engine 63 is used. That is, the thermal energy recovery system 1 of the present embodiment is mounted on a ship. The supercharged air discharged from the supercharger 61 is cooled by a cooling medium such as seawater through the air cooler 62 before being supplied to the marine engine 63. [ The first power recovery system 10 includes a first evaporator 11, a first inflator 12, a first power recovery device 13, a first condenser 14, a first pump 15, And a first circulation flow passage 16 for connecting the first evaporator 11, the first inflator 12, the first condenser 14 and the first pump 15 in this order in series.

제1 증발부(11)는, 과급 공기가 흐르는 흡기 유로 중 과급기(61)와 에어 쿨러(62) 사이의 부위에 설치되어 있다. 제1 증발부(11)는, 과급기(61)로부터 토출되며 또한, 에어 쿨러(62)에 유입되기 전의 가열 매체(과급 공기)와 액상의 작동 매체를 열 교환시킴으로써 작동 매체를 증발시킨다. 구체적으로, 제1 증발부(11)는, 제1 상류측 헤더(11a)와, 복수의 제1 전열관(11b)과, 제1 하류측 헤더(11c)를 갖고 있다. 제1 상류측 헤더(11a) 및 제1 하류측 헤더(11c)는, 제1 순환 유로(16)에 접속되어 있다. 각 제1 전열관(11b)은, 제1 상류측 헤더(11a)와 제1 하류측 헤더(11c)를 접속하고 있다. 이로 인해, 제1 순환 유로(16)로부터 제1 상류측 헤더(11a)에 유입된 작동 매체는, 제각기 제1 전열관(11b) 및 제1 하류측 헤더(11c)를 경유하여 다시 제1 순환 유로(16)에 유입된다.The first evaporator 11 is provided at a position between the turbocharger 61 and the air cooler 62 in the intake air flow passage through which the supercharging air flows. The first evaporator 11 evaporates the working medium by exchanging heat medium (supercharging air) discharged from the turbocharger 61 and before entering the air cooler 62 with the liquid working medium. Specifically, the first evaporator 11 has a first upstream header 11a, a plurality of first heat transfer tubes 11b, and a first downstream header 11c. The first upstream header 11a and the first downstream header 11c are connected to the first circulation flow passage 16. Each first heat transfer pipe 11b connects the first upstream header 11a and the first downstream header 11c. As a result, the working medium flowing into the first upstream header 11a from the first circulating flow passage 16 passes through the first heat transfer pipe 11b and the first downstream header 11c, (16).

제1 팽창기(12)는, 제1 순환 유로(16) 중 제1 증발부(11)의 하류측의 부위에 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 팽창기(12)로서, 제1 증발부(11)로부터 유출된 기상의 작동 매체의 팽창 에너지에 의해 회전 구동되는 한 쌍의 스크루 로터를 갖는 용적식의 스크루 팽창기가 사용되고 있다.The first inflator (12) is provided in a portion of the first circulation flow passage (16) downstream of the first evaporator (11). In this embodiment, as the first inflator 12, a positive type screw expander having a pair of screw rotors rotationally driven by the expansion energy of the gaseous working medium flowing out from the first evaporator 11 is used .

제1 동력 회수기(13)는, 제1 팽창기(12)에 접속되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 동력 회수기(13)로서 발전기가 사용되고 있다. 이 제1 동력 회수기(13)는, 제1 팽창기(12)의 한 쌍의 스크루 로터 중 한쪽의 로터에 접속된 회전축을 갖고 있다. 제1 동력 회수기(13)는, 상기 회전축이 상기 스크루 로터의 회전에 수반되어 회전함으로써 전력을 발생시킨다. 또한, 제1 동력 회수기(13)로서, 압축기 등이 사용되어도 된다.The first power recovery device (13) is connected to the first inflator (12). In the present embodiment, a generator is used as the first power recovery device 13. The first power recovery device 13 has a rotation shaft connected to one of the pair of screw rotors of the first inflator 12. The first power recovery device 13 generates electric power by rotating the rotation shaft with rotation of the screw rotor. As the first power recovery device 13, a compressor or the like may be used.

제1 응축기(14)는, 제1 순환 유로(16) 중 제1 팽창기(12)의 하류측의 부위에 설치되어 있다. 제1 응축기(14)는, 작동 매체를 냉각 매체로 냉각함으로써 응축(액화)시킨다. 상기 냉각 매체로서는, 해수 등을 들 수 있다.The first condenser (14) is provided in a portion of the first circulation flow passage (16) downstream of the first inflator (12). The first condenser 14 condenses (liquefies) by cooling the working medium with the cooling medium. Examples of the cooling medium include seawater and the like.

제1 펌프(15)는, 제1 순환 유로(16)에 있어서의 제1 응축기(14)의 하류측의 부위(제1 증발부(11)와 제1 응축기(14) 사이의 부위)에 설치되어 있다. 제1 펌프(15)는, 제1 응축기(14)로부터 유출된 액상의 작동 매체를 소정의 압력까지 가압하여 제1 증발부(11)로 보낸다. 제1 펌프(15)로서는, 원심 펌프나, 기어 펌프 등이 사용된다.The first pump 15 is installed in a region on the downstream side of the first condenser 14 in the first circulation flow passage 16 (a portion between the first evaporator 11 and the first condenser 14) . The first pump 15 pressurizes the liquid working medium flowing out of the first condenser 14 up to a predetermined pressure and sends it to the first evaporator 11. As the first pump 15, a centrifugal pump, a gear pump, or the like is used.

제2 동력 회수 계통(20)은, 상기 가열 매체(본 실시 형태에서는, 과급기(61)로부터 토출된 과급 공기)의 열 에너지를 회수한다. 제2 동력 회수 계통(20)의 구성은, 제1 동력 회수 계통(10)의 구성과 동일하다. 즉, 제2 동력 회수 계통(20)은, 제2 증발부(21)와, 제2 팽창기(22)와, 제2 동력 회수기(23)와, 제2 응축기(24)와, 제2 펌프(25)와, 제2 순환 유로(26)를 갖고 있다.The second power recovery system 20 recovers thermal energy of the heating medium (supercharged air discharged from the supercharger 61 in this embodiment). The configuration of the second power recovery system 20 is the same as that of the first power recovery system 10. That is, the second power recovery system 20 includes a second evaporator 21, a second expander 22, a second power recovery device 23, a second condenser 24, a second pump 25), and a second circulation flow passage (26).

제2 증발부(21)는, 제2 상류측 헤더(21a)와, 복수의 제2 전열관(21b)과, 제2 하류측 헤더(21c)를 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 상류측 헤더(11a)와 제2 상류측 헤더(21a)의 사이에, 이들 상류측 헤더(11a, 21a) 간을 구획하는 구획벽(31a)이 설치되어 있다. 마찬가지로, 제1 하류측 헤더(1c)와 제2 하류측 헤더(21c)의 사이에, 이들 하류측 헤더(11c, 21c) 간을 구획하는 구획벽(31c)이 설치되어 있다.The second evaporator 21 has a second upstream header 21a, a plurality of second heat conductive pipes 21b, and a second downstream header 21c. In this embodiment, a partition wall 31a for partitioning between the upstream side header 11a and the downstream side header 21a is provided between the first upstream side header 11a and the second upstream side header 21a. Similarly, a partition wall 31c for partitioning these downstream-side headers 11c, 21c is provided between the first downstream-side header 1c and the second downstream-side header 21c.

증발기 케이싱(30)은, 제1 증발부(11) 및 제2 증발부(21)를 통합해서 수용하는 형상을 갖고 있다. 증발기 케이싱(30) 내에는, 상기 가열 매체가 공급된다. 증발기 케이싱(30)으로부터 유출된 가열 매체는, 에어 쿨러(62)를 통해 냉각된 후, 선박용 엔진(63)에 공급된다. 또한, 선박용 엔진(63)으로부터 유출된 배기 가스는, 과급기(61)로 되돌아간다.The evaporator casing (30) has a shape which integrally accommodates the first evaporator (11) and the second evaporator (21). In the evaporator casing (30), the heating medium is supplied. The heating medium flowing out of the evaporator casing 30 is cooled through the air cooler 62 and then supplied to the marine engine 63. Further, the exhaust gas flowing out from the marine engine 63 returns to the supercharger 61.

상류측 연결 유로(41)는, 제1 순환 유로(16) 중 제1 펌프(15)와 제1 증발부(11) 사이의 부위와, 제2 순환 유로(26) 중 제2 펌프(25)와 제2 증발부(21) 사이의 부위를 접속하고 있다. 상류측 연결 유로(41)에는, 제1 개폐 밸브 V1이 설치되어 있다. 제2 순환 유로(26) 중 당해 제2 순환 유로(26)와 상류측 연결 유로(41)의 접속부와 제2 펌프(25) 사이의 부위에는, 제2 개폐 밸브 V2가 설치되어 있다.The upstream-side connecting passage 41 is connected to a portion of the first circulation passage 16 between the first pump 15 and the first evaporator 11 and a portion between the second pump 25 of the second circulation passage 26, And the second evaporator 21 are connected to each other. The first opening / closing valve V1 is provided in the upstream-side connecting passage 41. [ A second open / close valve V2 is provided in a portion of the second circulation flow passage 26 between the connection portion of the second circulation flow passage 26 and the upstream side connection flow passage 41 and the second pump 25. [

하류측 연결 유로(42)는, 제1 순환 유로(16) 중 제1 증발부(11)와 제1 팽창기(12) 사이의 부위와, 제2 순환 유로(26) 중 제2 증발부(21)와 제2 팽창기(22) 사이의 부위를 접속하고 있다. 하류측 연결 유로(42)에는, 제3 개폐 밸브 V3이 설치되어 있다. 제2 순환 유로(26) 중 당해 제2 순환 유로(26)와 하류측 연결 유로(42)의 접속부와 제2 팽창기(22) 사이의 부위에는, 제4 개폐 밸브 V4가 설치되어 있다.The downstream side connection flow passage 42 is connected to a portion between the first evaporator 11 and the first inflator 12 of the first circulation flow passage 16 and a portion between the second evaporator 21 And the second inflator 22 are connected to each other. The third opening / closing valve V3 is provided in the downstream-side connecting flow passage 42. [ A fourth open / close valve V4 is provided in a portion of the second circulation flow passage 26 between the connection portion of the second circulation flow passage 26 and the downstream side flow passage 42 and the second inflator 22.

제어부(50)는, 제1 조작부(51)와, 제2 조작부(52)와, 제3 조작부(53)와, 제4 조작부(54)를 갖는다.The control unit 50 has a first operating unit 51, a second operating unit 52, a third operating unit 53, and a fourth operating unit 54.

제1 조작부(51)는, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 상태로부터 제1 동력 회수 계통(10)만의 구동 상태로 전환하는 조작을 행한다. 이 조작은, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 상태(비교적 가열 매체의 열량이 큰 상태), 즉, 제1 개폐 밸브 V1 및 제3 개폐 밸브 V3이 폐쇄되어 있으며, 제2 개폐 밸브 V2 및 제4 개폐 밸브 V4가 개방되어 있는 상태로부터, 증발기 케이싱(30)에 공급되는 가열 매체의 열량이 감소하였음을 나타내는 열량 감소 조건이 성립되었을 때 행해진다. 본 실시 형태에서는, 제1 조작부(51)는, 제1 동력 회수기(13)의 출력 및 제2 동력 회수기(23)의 출력 중 적어도 한쪽이 제1 기준값을 하회했을 때, 상기 열량 감소 조건이 성립되었다고 판단한다.The first operating section 51 performs an operation of switching from the driving state of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 to the driving state of only the first power recovery system 10. [ This operation is performed when the driving state of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 (the state in which the heat amount of the heating medium is relatively large), that is, the first opening / closing valve V1 and the third opening / closing valve V3 are closed And when the amount of heat decrease condition indicating that the amount of heat of the heating medium supplied to the evaporator casing 30 is decreased is established from the state where the second opening / closing valve V2 and the fourth opening / closing valve V4 are opened. In the present embodiment, when at least one of the output of the first power recovery unit 13 and the output of the second power recovery unit 23 is lower than the first reference value, the first operation unit 51 determines that the above- .

제1 조작부(51)는, 상기 열량 감소 조건이 성립되었을 때, 제1 펌프(15)의 회전수 및 제2 펌프(25)의 회전수를 저하시킨 후, 혹은 제1 펌프(15) 및 제2 펌프(25)를 정지시킨 후, 제1 증발부(11) 내 및 제2 증발부(21) 내에서의 작동 매체가 소정량 이하로 되었음을 나타내는 증발 조건이 성립되었을 때, 제1 개폐 밸브 V1 및 제3 개폐 밸브 V3을 개방함과 함께, 제2 개폐 밸브 V2 및 제4 개폐 밸브 V4를 폐쇄한다. 본 실시 형태에서는, 제1 조작부(51)는, 제1 순환 유로(16)에 있어서의 액상의 작동 매체의 액면 높이 및 제2 순환 유로(26)에 있어서의 액상의 작동 매체의 액면 높이가 규정값 이상으로 되었을 때, 상기 증발 조건이 성립되었다고 판단한다. 또한, 제1 순환 유로(16)에 있어서의 액상의 작동 매체의 액면 높이는, 제1 순환 유로(16) 중 제1 응축기(14)와 제1 펌프(15) 사이의 부위에 설치된 제1 액면 센서(71)에 의해 검출되고, 제2 순환 유로(26)에 있어서의 액상의 작동 매체의 액면 높이는, 제2 순환 유로(26) 중 제2 응축기(24)와 제2 펌프(25) 사이의 부위에 설치된 제2 액면 센서(72)에 의해 검출된다.The first operating section 51 is operated to decrease the number of rotations of the first pump 15 and the number of rotations of the second pump 25 or decrease the number of rotations of the first pump 15 and the second pump 25, When the evaporation condition indicating that the working medium in the first evaporator 11 and the working medium in the second evaporator 21 are equal to or less than a predetermined amount is established after stopping the pump 25, And the third on-off valve V3 are opened, and the second on-off valve V2 and the fourth on-off valve V4 are closed. In the present embodiment, the first operating portion 51 is configured such that the liquid level height of the liquid working medium in the first circulating flow passage 16 and the liquid surface height of the liquid working medium in the second circulation flow passage 26 are regulated Value, it is determined that the evaporation condition is established. The height of the liquid surface of the liquid working medium in the first circulating flow passage 16 is set to be equal to or greater than the height of the first circulation flow passage 16 in the first liquid level sensor 16 provided at the portion between the first condenser 14 and the first pump 15 The liquid level of the liquid working medium in the second circulation flow passage 26 is detected by the first circulation flow passage 26 and the liquid level of the working medium in the second circulation flow passage 26 is detected by the first circulation flow passage 26, Is detected by the second liquid level sensor (72) provided on the second liquid level sensor (72).

제2 조작부(52)는, 제1 동력 회수 계통(10)만의 구동 상태로부터 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 상태로 전환하는 조작을 행한다. 이 조작은, 제1 동력 회수 계통(10)만의 구동 상태(비교적 가열 매체의 열량이 작은 상태), 즉, 제1 개폐 밸브 V1 및 제3 개폐 밸브 V3이 개방되어 있으며, 제2 개폐 밸브 V2 및 제4 개폐 밸브 V4가 폐쇄되어 있는 상태로부터, 증발기 케이싱(30)에 공급되는 가열 매체의 열량이 증대되었음을 나타내는 열량 증대 조건이 성립되었을 때 행해진다. 본 실시 형태에서는, 제2 조작부(52)는, 제1 동력 회수기(13)의 출력이 상기 제1 기준값보다도 큰 제2 기준값을 상회했을 때, 상기 열량 증대 조건이 성립되었다고 판단한다.The second operating portion 52 performs an operation of switching from the driving state of only the first power recovery system 10 to the driving state of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20. [ In this operation, the driving state of the first power recovery system 10 only (the state in which the heating amount of the heating medium is relatively small), that is, the first opening / closing valve V1 and the third opening / closing valve V3 are opened, Closing valve V4 is closed, a heat quantity increase condition indicating that the amount of heat of the heating medium supplied to the evaporator casing 30 has increased has been established. In this embodiment, when the output of the first power recovery device 13 exceeds the second reference value, which is larger than the first reference value, the second operating portion 52 determines that the above-mentioned heat quantity increase condition is established.

제2 조작부(52)는, 상기 열량 증대 조건이 성립되었을 때, 제1 펌프(25)의 회전수를 저하시킨 후, 혹은 제1 펌프(15)를 정지시킨 후, 상기 증발 조건이 성립되었을 때(제1 순환 유로(16)에 있어서의 액상의 작동 매체의 액면 높이가 규정값 이상으로 되었을 때), 제1 개폐 밸브 V1 및 제3 개폐 밸브 V3을 폐쇄함과 함께, 제2 개폐 밸브 V2 및 제4 개폐 밸브 V4를 개방한다.When the evaporation condition is established after the first pump 25 has been stopped or the first pump 15 has been stopped when the heat quantity increase condition has been established, (When the liquid surface height of the liquid working medium in the first circulating flow passage 16 becomes equal to or larger than the specified value), the first opening / closing valve V1 and the third opening / closing valve V3 are closed and the second opening / closing valve V2 The fourth on-off valve V4 is opened.

제3 조작부(53)는, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 중에 있어서 제1 순환 유로(16)를 흐르는 작동 매체의 유량과 제2 순환 유로(26)를 흐르는 작동 매체의 유량의 사이에 불균형이 발생한 경우에, 당해 불균형을 시정하는 조작을 행한다. 구체적으로, 제3 조작부(53)는, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 중에 있어서, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20) 중 어느 한쪽의 동력 회수 계통의 순환 유로를 흐르는 작동 매체의 유량만이 저하되었음을 나타내는 유량 저하 조건이 성립되었을 때, 상기 한쪽 동력 회수 계통의 펌프 회전수를 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 다른 쪽 동력 회수 계통의 펌프 회전수보다도 작게 함과 함께 제1 개폐 밸브 V1을 개방한다. 이에 의해, 상기 다른 쪽 동력 회수 계통의 순환 유로를 흐르는 작동 매체가 상류측 연결 유로(41)를 통해서 상기 한쪽 동력 회수 계통의 순환 유로에 유입되므로, 상기 불균형이 시정된다. 본 실시 형태에서는, 제3 조작부(53)는, 제1 액면 센서(71)의 제1 검출값 L1이 제1 기준값 La를 하회하고 있으며 또한, 제2 액면 센서(72)의 제2 검출값 L2가 제2 기준값 Lb를 상회하고 있을 때, 또는, 제2 검출값 L2가 제2 기준값 Lb를 하회하고 있으며, 또한 제1 검출값 L1이 제1 기준값 La를 상회하고 있을 때, 상기 유량 저하 조건이 성립되었다고 판단한다.The third operating portion 53 is provided between the flow rate of the working medium flowing through the first circulation flow passage 16 and the flow rate of the working fluid flowing through the second circulation flow passage 26 during the driving of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20, When an unbalance occurs between the flow rate of the working medium flowing through the working medium and the flow rate of the working medium flowing through the working medium. Specifically, the third operating section 53 is provided with the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 during the driving of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20, When the flow rate reduction condition is satisfied, which indicates that only the flow rate of the working medium flowing through the circulation channel of either one of the power recovery systems is lowered, the pump rotation speed of the one power recovery system is set to the second power recovery system Is smaller than the pump rotational speed of the other power recovery system of the power recovery system (20), and the first on-off valve (V1) is opened. As a result, the working medium flowing through the circulation flow path of the other power recovery system flows into the circulation flow path of the one power recovery system through the upstream side connection flow path 41, so that the imbalance is corrected. In the present embodiment, the third operating section 53 is configured such that the first detected value L1 of the first liquid level sensor 71 is lower than the first reference value La and the second detected value L2 of the second liquid level sensor 72 When the second detected value L2 is lower than the second reference value Lb and the first detected value L1 is higher than the first reference value La, .

제4 조작부(54)는, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 정지 중(제1 팽창기(12), 제1 펌프(15), 제2 팽창기(22) 및 제2 펌프(25)의 정지 중)에 있어서 제1 순환 유로(16) 내의 작동 매체의 총량과 제2 순환 유로(26) 내의 작동 매체의 총량 사이에 불균형이 발생한 경우에, 당해 불균형을 시정하는 조작을 행한다. 구체적으로, 제4 조작부(54)는, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 정지 중에 있어서, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20) 중 어느 한쪽의 동력 회수 계통의 순환 유로 내의 작동 매체의 총량만이 저하되었음을 나타내는 총량 저하 조건이 성립되었을 때, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 다른 쪽 동력 회수 계통의 펌프를 구동함과 함께 제1 개폐 밸브 V1을 개방한다. 이와 같이 하면, 상기 다른 쪽 동력 회수 계통의 순환 유로 내의 작동 매체가 상류측 연결 유로(41)를 통해 상기 한쪽 동력 회수 계통의 순환 유로에 유입되므로, 상기 불균형이 시정된다. 본 실시 형태에서는, 제4 조작부(54)는, 제1 검출값 L1이 제1 기준값 La를 하회하고 있으며 또한, 제2 검출값 L2가 제2 기준값 Lb를 상회하고 있을 때, 또는 제2 검출값 L2가 제2 기준값 Lb를 하회하고 있으며 또한, 제1 검출값 L1이 제1 기준값 La를 상회하고 있을 때, 상기 총량 저하 조건이 성립되었다고 판단한다.The fourth operating portion 54 is connected to the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 while the first power expander 12 and the second power take- When an unbalance occurs between the total amount of the working medium in the first circulation flow passage 16 and the total amount of the working medium in the second circulation flow passage 26 during the stop of the second pump 25, Operation is performed. Specifically, the fourth operating portion 54 is provided with the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 during the stoppage of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20, When the total amount reduction condition indicating that only the total amount of the working medium in the circulating flow path of either one of the power recovery systems is decreased is established, the other power recovery system (10) and the second power recovery system And the first on-off valve V1 is opened. In this way, the working medium in the circulating flow path of the other power recovery system flows into the circulating flow path of the one power recovery system through the upstream side connecting flow path 41, so that the imbalance is corrected. In this embodiment, when the first detected value L1 is lower than the first reference value La and the second detected value L2 is higher than the second reference value Lb, L2 is below the second reference value Lb and the first detection value L1 is above the first reference value La, it is determined that the total amount reduction condition has been established.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하면서, 제어부(50)의 각 조작부(51 내지 54)의 구체적인 제어 내용에 대하여 설명한다.Specific control contents of each of the operating portions 51 to 54 of the control unit 50 will be described below with reference to Figs. 2 to 5. Fig.

도 2는, 제1 조작부(51)의 제어 내용, 즉, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 상태로부터 제1 동력 회수 계통(10)만의 구동 상태로 전환하는 제어 플로우를 나타내고 있다. 또한, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 중에는, 제1 팽창기(12), 제1 동력 회수기(13), 제2 팽창기(22) 및 제2 동력 회수기(23)가 구동하고 있으며, 제1 펌프(15) 및 제2 펌프(25)가 각각 정격 회전수로 구동하고 있으며, 증발기 케이싱(30) 내에 가열 매체가 공급되고 있고, 제1 응축기(14) 및 제2 응축기(24)에 냉각 매체가 공급되고 있고, 제1 개폐 밸브 V1 및 제3 개폐 밸브 V3이 폐쇄되어 있으며, 제2 개폐 밸브 V2 및 제4 개폐 밸브 V4가 개방되어 있다. 이 상태(제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 중)에 있어서, 제1 조작부(51)는, 상기 열량 감소 조건이 성립되었는지 여부(본 실시 형태에서는, 제1 동력 회수기(13)의 출력 및 제2 동력 회수기(23)의 출력 중 적어도 한쪽이 상기 제1 기준값을 하회하였는지 여부)를 판단한다(스텝 S11).2 is a diagram showing the control contents of the first operating portion 51, that is, switching from the driving state of the first power recovery system 10 and the driving power of the second power recovery system 20 to the driving state of only the first power recovery system 10 FIG. During the driving of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20, the first inflator 12, the first power recovery device 13, the second inflator 22, and the second power recovery device The first pump 15 and the second pump 25 are driven at the respective rated revolutions and the heating medium is supplied to the evaporator casing 30 and the first condenser 14 and the second condenser 14 are driven, The cooling medium is supplied to the second condenser 24, the first on-off valve V1 and the third on-off valve V3 are closed, and the second on-off valve V2 and the fourth on-off valve V4 are opened. In this state (during driving of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20), the first operation unit 51 determines whether or not the above-described heat quantity reduction condition is established (in this embodiment, 1 power output of the power recovery device 13 and / or the output of the second power recovery device 23 is below the first reference value) (step S11).

이 결과, 상기 열량 감소 조건이 성립되지 않은 경우, 제1 조작부(51)는, 다시 상기 열량 감소 조건이 성립되었는지 여부를 판단한다. 한편, 상기 열량 감소 조건이 성립된 경우, 제1 조작부(51)는, 제1 펌프(15)의 회전수 및 제2 펌프(25)의 회전수를 낮춘다(스텝 S12). 이에 의해, 제1 증발부(11) 및 제2 증발부(21)에 대한 작동 매체의 유입량이 감소된다. 즉, 각 증발부(11, 21) 내에 있어서의 액상의 작동 매체의 증발이 촉진됨과 함께, 각 증발부(11, 21)로부터 유출된 작동 매체가 각 순환 유로(16, 26) 중 각 응축기(14, 24)와 각 펌프(15, 25) 사이의 부위로 추이한다. 또한, 증발기 케이싱(30)에 대한 가열 매체의 공급 및 각 응축기(14, 24)에 대한 냉각 매체의 공급은 계속되고 있다.As a result, if the calorie reduction condition is not established, the first operation unit 51 again determines whether or not the calorie reduction condition is established. On the other hand, when the above-mentioned calorie reduction condition is established, the first operating section 51 lowers the number of revolutions of the first pump 15 and the number of revolutions of the second pump 25 (step S12). Thereby, the inflow amount of the working medium to the first evaporator 11 and the second evaporator 21 is reduced. That is, the evaporation of the liquid working medium in each of the evaporators 11 and 21 is promoted and the working medium flowing out from each of the evaporators 11 and 21 is supplied to each of the circulating flow paths 16 and 26 14, 24) and the respective pumps 15, 25. The supply of the heating medium to the evaporator casing 30 and the supply of the cooling medium to the respective condensers 14 and 24 continue.

그 후, 제1 조작부(51)는, 상기 증발 조건이 성립되었는지 여부(본 실시 형태에서는, 제1 순환 유로(16)에 있어서의 액상의 작동 매체의 액면 높이 및 제2 순환 유로(26)에 있어서의 액상의 작동 매체의 액면 높이가 규정값 이상으로 되었는지 여부)를 판단한다(스텝 S13). 이 결과, 상기 증발 조건이 성립되지 않은 경우, 제1 조작부(51)는, 다시 상기 증발 조건이 성립되었는지 여부를 판단한다. 한편, 상기 증발 조건이 성립된 경우, 제1 조작부(51)는, 제2 동력 회수 계통(20)을 정지하고(제2 펌프(15) 및 제2 팽창기(22)를 정지하고), 제1 개폐 밸브 V1 및 제3 개폐 밸브 V3을 개방함과 함께 제2 개폐 밸브 V2 및 제4 개폐 밸브 V4를 폐쇄하고, 제1 펌프(15)의 회전수를 높인다(정격 회전수로 되돌린다)(스텝 S14).Thereafter, the first operating section 51 determines whether or not the evaporation condition is established (in this embodiment, the liquid level of the liquid working medium in the first circulation flow passage 16 and the liquid level of the working medium in the second circulation flow passage 26) Whether or not the liquid surface height of the working medium in the liquid state in the liquid-phase working medium is equal to or greater than a specified value) (step S13). As a result, when the evaporation condition is not established, the first operating unit 51 determines whether or not the evaporation condition is established again. On the other hand, when the evaporation condition is established, the first operating section 51 stops the second power recovery system 20 (stops the second pump 15 and the second inflator 22) Closing valve V1 and the third opening / closing valve V3 are closed, the second opening / closing valve V2 and the fourth opening / closing valve V4 are closed, and the rotational speed of the first pump 15 is increased (returned to the rated rotational speed S14).

다음으로, 도 3을 참조하면서, 제2 조작부(52)의 제어 내용, 즉, 제1 동력 회수 계통(10)만의 구동 상태로부터 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 상태로 전환하는 제어 플로우에 대하여 설명한다. 또한, 제1 동력 회수 계통(10)만의 구동 중에는, 제1 팽창기(12) 및 제1 동력 회수기(13)가 구동하고 있으며, 제1 펌프(15) 정격 회전수로 구동하고 있으며, 제2 팽창기(22), 제2 동력 회수기(23) 및 제2 펌프(25)는 각각 정지하고 있고, 증발기 케이싱(30) 내에 가열 매체가 공급되고 있으며, 제1 응축기(14) 및 제2 응축기(24)에 냉각 매체가 공급되고 있으며, 제1 개폐 밸브 V1 및 제3 개폐 밸브 V3이 개방되어 있고, 제2 개폐 밸브 V2 및 제4 개폐 밸브 V4가 폐쇄되어 있다. 이 상태(제1 동력 회수 계통(10)만의 구동 중)에 있어서, 제2 조작부(52)는, 상기 열량 증대 조건이 성립되었는지 여부(본 실시 형태에서는, 제1 동력 회수기(13)의 출력이 상기 제2 기준값을 상회하였는지 여부)를 판단한다(스텝 S21).3, the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 are controlled from the control contents of the second operation unit 52, that is, from the driving state of only the first power recovery system 10, The control flow of switching to the driving state of the first embodiment will be described. During the operation of only the first power recovery system 10, the first inflator 12 and the first power recoverer 13 are driven and are driven at the rated rotation speed of the first pump 15, The second power recovery device 23 and the second pump 25 are stopped and the heating medium is supplied to the evaporator casing 30 and the first condenser 14 and the second condenser 24, The first and second open / close valves V1 and V3 are opened, and the second open / close valve V2 and the fourth open / close valve V4 are closed. In this state (during operation of only the first power recovery system 10), the second operation unit 52 determines whether or not the above-mentioned heat quantity increase condition is satisfied (in this embodiment, the output of the first power recovery apparatus 13 is Whether it exceeds the second reference value) (step S21).

이 결과, 상기 열량 증대 조건이 성립되지 않은 경우, 제2 조작부(52)는, 다시 상기 열량 증대 조건이 성립되었는지 여부를 판단한다. 한편, 상기 열량 증대 조건이 성립된 경우, 제2 조작부(52)는, 제1 펌프(15)의 회전수를 낮춘다(스텝 S22). 이에 의해, 제1 증발부(11) 및 제2 증발부(21)에 대한 작동 매체의 유입량이 감소한다. 즉, 각 증발부(11, 21) 내에 있어서의 액상의 작동 매체의 증발이 촉진됨과 함께, 각 증발부(11, 21)로부터 유출된 작동 매체가 제1 순환 유로(16) 중 제1 응축기(14)와 제1 펌프(15) 사이의 부위로 추이한다. 또한, 증발기 케이싱(30)에 대한 가열 매체의 공급 및 각 응축기(14, 24)에 대한 냉각 매체의 공급은 계속되고 있다.As a result, in the case where the above-mentioned heat increase condition is not established, the second operation section 52 again judges whether or not the above heat increase condition is established. On the other hand, when the above-mentioned heat increase condition is established, the second operating section 52 lowers the rotational speed of the first pump 15 (step S22). As a result, the inflow amount of the working medium to the first evaporator (11) and the second evaporator (21) decreases. That is, the evaporation of the liquid working medium in each of the evaporators 11 and 21 is promoted and the working medium flowing out from each of the evaporators 11 and 21 flows into the first condenser (first condenser) 14) and the first pump (15). The supply of the heating medium to the evaporator casing 30 and the supply of the cooling medium to the respective condensers 14 and 24 continue.

그 후, 제2 조작부(52)는, 상기 증발 조건이 성립되었는지 여부(본 실시 형태에서는, 제1 순환 유로(16)에 있어서의 액상의 작동 매체의 액면 높이가 규정값이상으로 되었는지 여부)을 판단한다(스텝 S23). 이 결과, 상기 증발 조건이 성립되지 않은 경우, 제2 조작부(52)는, 다시 상기 증발 조건이 성립되었는지 여부를 판단한다. 한편, 상기 증발 조건이 성립된 경우, 제2 조작부(52)는, 제1 개폐 밸브 V1 및 제3 개폐 밸브 V3을 폐쇄함과 함께 제2 개폐 밸브 V2 및 제4 개폐 밸브 V4를 개방하고, 제1 펌프(15)의 회전수를 높여(정격 회전수로 되돌려), 제2 동력 회수 계통(20)을 구동한다(제2 펌프(15) 및 제2 팽창기(22)를 구동한다)(스텝 S24).Thereafter, the second operating section 52 determines whether or not the evaporation condition is satisfied (in this embodiment, whether or not the liquid level of the liquid working medium in the first circulating flow passage 16 is equal to or higher than the specified value) (Step S23). As a result, when the evaporation condition is not established, the second operation unit 52 again determines whether or not the evaporation condition is established. On the other hand, when the evaporation condition is established, the second operating section 52 closes the first opening / closing valve V1 and the third opening / closing valve V3, opens the second opening / closing valve V2 and the fourth opening / closing valve V4, The second pump 15 and the second inflator 22 are driven (step S24). In this case, the number of rotations of the first pump 15 is increased (returned to the rated rotation number) and the second power recovery system 20 is driven ).

다음으로, 도 4를 참조하면서, 제3 조작부(53)의 제어 내용, 즉, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 중에 있어서 제1 순환 유로(16)를 흐르는 작동 매체의 유량과 제2 순환 유로(26)를 흐르는 작동 매체의 유량과의 사이에 불균형이 발생한 경우에, 당해 불균형을 시정하는 제어 플로우에 대하여 설명한다. 제3 조작부(53)는, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 중에 있어서, 제1 액면 센서(71)의 제1 검출값 L1이 제1 기준값 La를 하회하고 있으며 또한, 제2 액면 센서(72)의 제2 검출값 L2가 제2 기준값 Lb를 상회하고 있는지 여부(상기 유량 저하 조건이 성립되었는지 여부)를 판단한다(스텝 S31).Next, referring to Fig. 4, control contents of the third operating section 53, that is, the first circulation flow passage 16 and the second circulation flow passage 16, which are in operation during the driving of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20, A control flow for correcting the imbalance when an unbalance occurs between the flow rate of the flowing working medium and the flow rate of the working medium flowing through the second circulation flow path 26 will be described. The third operating portion 53 is configured such that the first detected value L1 of the first liquid level sensor 71 falls below the first reference value La during the driving of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 And determines whether or not the second detected value L2 of the second liquid level sensor 72 exceeds the second reference value Lb (whether or not the above-described flow rate lowering condition is established) (step S31).

이 결과, 제1 검출값 L1이 제1 기준값 La를 하회하고 있으며 또한, 제2 검출값 L2가 제2 기준값 Lb를 상회하고 있는 경우, 제3 조작부(53)는, 제1 펌프(15)의 하류측의 압력이 제2 펌프(25)의 하류측의 압력보다도 작아지도록 제1 펌프(15)의 회전수를 낮춤과 함께, 제1 개폐 밸브 V1을 개방한다(스텝 S32). 이에 의해, 제2 펌프(25)로부터 토출된 작동 매체가 상류측 연결 유로(41)를 통해 제1 순환 유로(16)에 유입된다. 따라서, 상기 불균형이 시정된다. 또한, 제1 펌프(15)의 하류측의 압력은, 제1 순환 유로(16) 중 제1 펌프(15)와 제1 증발부(11) 사이의 부위에 설치된 압력 센서(73)에 의해 검출되고, 제2 펌프(25)의 하류측의 압력은, 제2 순환 유로(26) 중 제2 펌프(25)와 제2 증발부(21) 사이의 부위에 설치된 압력 센서(74)에 의해 검출된다.As a result, when the first detected value L1 is lower than the first reference value La and the second detected value L2 is higher than the second reference value Lb, The rotational speed of the first pump 15 is lowered so that the pressure on the downstream side becomes smaller than the pressure on the downstream side of the second pump 25 and the first on-off valve V1 is opened (step S32). As a result, the working medium discharged from the second pump 25 flows into the first circulation flow passage 16 through the upstream-side connection flow passage 41. Therefore, the imbalance is corrected. The pressure on the downstream side of the first pump 15 is detected by a pressure sensor 73 provided in a portion of the first circulation passage 16 between the first pump 15 and the first evaporator 11 And the pressure on the downstream side of the second pump 25 is detected by the pressure sensor 74 provided in a portion of the second circulation flow passage 26 between the second pump 25 and the second evaporator 21 do.

한편, 스텝 S31에서 아니오의 경우, 제3 조작부(53)는, 제2 검출값 L2가 제2 기준값 Lb를 하회하고 있으며 또한, 제1 검출값 L1이 제1 기준값 La를 상회하고 있는지 여부(상기 유량 저하 조건이 성립되었는지 여부)를 판단한다(스텝 S33).On the other hand, if NO in step S31, the third operating unit 53 determines whether or not the second detected value L2 is lower than the second reference value Lb and the first detected value L1 is higher than the first reference value La Whether or not the flow rate reduction condition is established) (step S33).

이 결과, 제2 검출값 L2가 제2 기준값 Lb를 하회하고 있으며 또한, 제1 검출값 L1이 제1 기준값 La를 상회하고 있는 경우, 제3 조작부(53)는, 제2 펌프(25)의 하류측의 압력이 제1 펌프(15)의 하류측의 압력보다도 작아지도록 제2 펌프(25)의 회전수를 낮춤과 함께, 제1 개폐 밸브 V1을 개방한다(스텝 S34). 이에 의해, 제1 펌프(15)로부터 토출된 작동 매체가 상류측 연결 유로(41)를 통해서 제2 순환 유로(26)에 유입된다. 따라서, 상기 불균형이 시정된다. 또한, 스텝 S33에서 아니오의 경우, 제3 조작부(53)는, 다시 스텝 S31로 되돌아간다.As a result, when the second detected value L2 is lower than the second reference value Lb and the first detected value L1 is higher than the first reference value La, the third operating section 53 is operated by the second pump 25 The rotational speed of the second pump 25 is lowered so that the pressure on the downstream side becomes smaller than the pressure on the downstream side of the first pump 15 and the first on-off valve V1 is opened (step S34). Thus, the working medium discharged from the first pump (15) flows into the second circulation flow passage (26) through the upstream side connecting flow passage (41). Therefore, the imbalance is corrected. If NO in step S33, the third operation unit 53 returns to step S31 again.

다음으로, 도 5를 참조하면서, 제4 조작부(54)의 제어 내용, 즉, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 정지 중에 있어서 제1 순환 유로(16) 내의 작동 매체의 총량과 제2 순환 유로(26) 내의 작동 매체의 총량과의 사이에 불균형이 발생한 경우에, 당해 불균형을 시정하는 제어 플로우에 대하여 설명한다. 제4 조작부(54)는, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 정지 중에 있어서, 제1 액면 센서(71)의 제1 검출값 L1이 제1 기준값 La를 하회하고 있으며 또한, 제2 액면 센서(72)의 제2 검출값 L2가 제2 기준값 Lb를 상회하고 있는지 여부(상기 총량 저하 조건이 성립되었는지 여부)를 판단한다(스텝 S41).Next, referring to Fig. 5, the control contents of the fourth operating portion 54, that is, the operation of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 in the first circulation flow passage 16 A control flow for correcting the imbalance when an unbalance occurs between the total amount of the working medium and the total amount of the working medium in the second circulating flow path 26 will be described. The fourth operating portion 54 is configured such that the first detected value L1 of the first liquid level sensor 71 falls below the first reference value La during the stoppage of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 And determines whether or not the second detected value L2 of the second liquid level sensor 72 exceeds the second reference value Lb (whether or not the total amount reduction condition has been established) (step S41).

이 결과, 제1 검출값 L1이 제1 기준값 La를 하회하고 있으며 또한, 제2 검출값 L2가 제2 기준값 Lb를 상회하고 있는 경우, 제4 조작부(54)는, 제1 개폐 밸브 V1을 개방하고, 제2 펌프(25)를 구동한다(스텝 S42). 이에 의해, 제2 펌프(25)로부터 토출된 작동 매체가 상류측 연결 유로(41)를 통해서 제1 순환 유로(16)에 유입된다. 따라서, 상기 불균형이 시정된다.As a result, when the first detected value L1 is lower than the first reference value La and the second detected value L2 is higher than the second reference value Lb, the fourth operating section 54 opens the first opening / closing valve V1 , And drives the second pump 25 (step S42). Thus, the working medium discharged from the second pump (25) flows into the first circulation flow passage (16) through the upstream side connecting flow passage (41). Therefore, the imbalance is corrected.

한편, 스텝 S41에서 아니오의 경우, 제4 조작부(54)는, 제2 검출값 L2가 제2 기준값 Lb를 하회하고 있으며 또한, 제1 검출값 L1이 제1 기준값 La를 상회하고 있는지 여부(상기 총량 저하 조건이 성립되었는지 여부)를 판단한다(스텝 S43).On the other hand, if NO in step S41, the fourth operating section 54 determines whether or not the second detected value L2 is lower than the second reference value Lb and the first detected value L1 exceeds the first reference value La Whether the total amount reduction condition is established) (step S43).

이 결과, 제2 검출값 L2가 제2 기준값 Lb를 하회하고 있으며 또한, 제1 검출값 L1이 제1 기준값 La를 상회하고 있는 경우, 제4 조작부(54)는, 제1 개폐 밸브 V1을 개방하고, 제1 펌프(15)를 구동한다(스텝 S44). 이에 의해, 제2 펌프(15)로부터 토출된 작동 매체가 상류측 연결 유로(41)를 통해서 제2 순환 유로(26)에 유입된다. 따라서, 상기 불균형이 시정된다. 또한, 스텝 S43에서 아니오의 경우, 제4 조작부(54)는, 다시 스텝 S41로 되돌아간다.As a result, when the second detected value L2 is lower than the second reference value Lb and the first detected value L1 is higher than the first reference value La, the fourth operating section 54 opens the first open / close valve V1 , And drives the first pump 15 (step S44). Thus, the working medium discharged from the second pump (15) flows into the second circulation flow passage (26) through the upstream side connecting flow passage (41). Therefore, the imbalance is corrected. If NO in step S43, the fourth operation unit 54 returns to step S41 again.

이상 설명한 바와 같이, 본 열 에너지 회수 시스템(1)에서는, 제1 증발부(11) 및 제2 증발부(11)가 단일의 증발기 케이싱(30)에 수용되어 있으므로, 각 증발부(11, 21)가 각각 전용의 케이싱에 수용되는 경우에 비하여 증발기 전체가 소형화되고, 게다가, 양쪽 동력 회수 계통(10, 20)의 구동 시(비교적 가열 매체의 열량이 클 때)에는, 각각의 증발부에 작동 매체가 공급되므로, 각 증발부(11, 21)에서 유효하게 가열 매체의 열 에너지가 회수되고, 또한, 한쪽 동력 회수 계통의 구동 시(비교적 가열 매체의 열량이 작을 때)에 있어서도, 당해 한쪽 회수 계통의 순환 유로를 흐르는 작동 매체가 상류측 연결 유로(41)를 통해 제1 증발부(11) 및 제2 증발부(21)의 양쪽에 작동 매체가 공급되므로, 이들 증발부(11, 21)에서 유효하게 가열 매체의 열 에너지가 회수된다. 환언하면, 본 열 에너지 회수 시스템(1)에서는, 증발기 전체의 현저한 대형화를 회피하는 것과, 가열 매체의 열량 변동에 대응하여 당해 가열 매체의 열 에너지를 유효하게 회수하는 것의 양쪽 모두가 달성된다.As described above, in the present thermal energy recovery system 1, since the first evaporator 11 and the second evaporator 11 are accommodated in the single evaporator casing 30, the evaporators 11 and 21 Is smaller than that in the case where the evaporator is housed in a dedicated casing. Further, when the both power recovery systems 10 and 20 are driven (when the heat amount of the heating medium is relatively large) The heat energy of the heating medium is effectively recovered in each of the evaporator units 11 and 21. In addition, even when the one power recovery system is driven (when the heat amount of the heating medium is relatively low) The working medium flowing through the circulating flow path of the system is supplied with the working medium through both of the first evaporating portion 11 and the second evaporating portion 21 through the upstream side connecting flow path 41, The heat energy of the heating medium is effectively recovered. In other words, in the present heat energy recovery system 1, both of the avoidance of remarkable enlargement of the entire evaporator and the effective recovery of the heat energy of the heating medium corresponding to the variation of the heat quantity of the heating medium are achieved.

또한, 제1 조작부(51)는, 열량 감소 조건의 성립 후, 우선은 각 펌프(15, 25)의 회전수를 낮추고, 그 후, 상기 증발 조건이 성립되었을 때 제1 개폐 밸브 V1과 제3 개폐 밸브 V3을 개방함과 함께 제2 개폐 밸브 V2와 제4 개폐 밸브 V4를 폐쇄한다. 이로 인해, 각 개폐 밸브 V1 내지 V4의 전환 전에, 각 증발부(11, 21) 내의 작동 매체가 소정량 이하로 된다. 즉, 각 증발부(11, 21) 내에 예를 들어 액상의 작동 매체가 남은 상태에서 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 상태로부터 제1 동력 회수 계통(10)만의 구동 상태로 전환되는 것이 억제된다. 이로 인해, 제2 순환 유로(26)를 흐르고 있던 작동 매체의 일부가 제2 증발부(21) 및 하류측 연결 유로(42)를 통해 제1 순환 유로(16)에 유입되는 것(각 순환 유로(16, 26)를 흐르는 작동 매체의 유량에 치우침이 발생하는 것)이 억제된다.The first operating section 51 is configured to lower the rotational speed of each of the pumps 15 and 25 first after the condition for reducing the amount of heat has been established and then to set the first opening and closing valves V1 and V3 when the evaporation conditions are established Closing valve V3 and closes the second opening / closing valve V2 and the fourth opening / closing valve V4. Therefore, before switching between the open / close valves V1 to V4, the working medium in each of the evaporators 11 and 21 becomes a predetermined amount or less. That is, the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 are driven from the driving state of the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 in a state where, for example, a liquid working medium remains in each of the evaporators 11, Is prevented from being switched to the driving state of only the driving circuit. A part of the working medium flowing through the second circulation flow passage 26 flows into the first circulation flow passage 16 through the second evaporation portion 21 and the downstream connection flow passage 42 (I.e., a bias occurs in the flow rate of the working medium flowing through the flow paths 16, 26).

또한, 제2 조작부(52)는, 열량 증대 조건의 성립 후, 우선은 제1 펌프(15)의 회전수를 낮추고, 그 후, 상기 증발 조건이 성립되었을 때 제1 개폐 밸브 V1과 제3 개폐 밸브 V3을 개방함과 함께 제2 개폐 밸브 V2와 제4 개폐 밸브 V4를 폐쇄한다. 이로 인해, 각 개폐 밸브 V1 내지 V4의 전환 전에, 각 증발부(11, 21) 내의 작동 매체가 소정량 이하로 된다. 즉, 각 증발부(11, 21) 내에 예를 들어 액상의 작동 매체가 남은 상태에서 제1 동력 회수 계통(10)만의 구동 상태로부터 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 상태로 전환되는 것이 억제된다. 이로 인해, 제1 순환 유로(16)를 흐르고 있던 작동 매체의 일부가 제1 증발부(11) 및 하류측 연결 유로(42)를 통해 제2 순환 유로(26)에 유입되는 것(각 순환 유로(16, 26)를 흐르는 작동 매체의 유량에 치우침이 발생하는 것)이 억제된다.After the condition for increasing the amount of heat is established, the second operating section 52 first lowers the rotational speed of the first pump 15, and thereafter, when the evaporation condition is established, the first opening / closing valve V1 and the third opening / The valve V3 is opened and the second opening / closing valve V2 and the fourth opening / closing valve V4 are closed. Therefore, before switching between the open / close valves V1 to V4, the working medium in each of the evaporators 11 and 21 becomes a predetermined amount or less. That is, the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20 (for example, the first power recovery system 10 and the second power recovery system 10) are driven from the driving state of only the first power recovery system 10, Is switched to the driving state of FIG. A part of the working medium flowing through the first circulating flow passage 16 flows into the second circulating flow passage 26 through the first evaporating portion 11 and the downstream side connecting flow passage 42 (I.e., a bias occurs in the flow rate of the working medium flowing through the flow paths 16, 26).

또한, 제3 조작부(53)는, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 구동 시에 있어서 상기 유량 저하 조건이 성립되었을 때, 제1 동력 회수 계통(1O) 및 제2 동력 회수 계통(20) 중 유량의 저하가 검출된 측의 펌프 회전수를 다른 쪽의 펌프 회전수보다도 작게 함과 함께 제1 개폐 밸브 V1을 개방한다. 이로 인해, 유량 저하 조건의 성립 시에, 다른 쪽 동력 회수 계통의 순환 유로를 흐르는 작동 매체의 일부가 상류측 연결 유로(41)를 통해 한쪽의 동력 회수 계통(유량의 저하가 검출된 측의 동력 회수 계통)의 순환 유로에 유입된다. 따라서, 각 순환 유로(16, 26)를 흐르는 작동 매체의 유량의 치우침이 해소된다.When the flow rate reduction condition is established at the time of driving the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20, the third operation unit 53 is connected to the first power recovery system 10 and the second power recovery system 10, The pump rotational speed on the side of the second power recovery system 20 on which the decrease in the flow rate is detected is made smaller than the other pump rotational speed and the first on-off valve V1 is opened. Therefore, when the flow rate lowering condition is satisfied, a part of the working medium flowing through the circulation flow path of the other power recovery system flows through the upstream-side connection flow path 41 to the one power recovery system Recovery system). Therefore, the deviation of the flow rate of the working medium flowing through each of the circulation flow paths 16, 26 is eliminated.

또한, 제4 조작부(54)는, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20)의 정지 시에 있어서 상기 총량 저하 조건이 성립되었을 때, 제1 동력 회수 계통(10) 및 제2 동력 회수 계통(20) 중 총량의 저하가 검출된 측과는 반대측의 펌프를 구동함과 함께 제1 개폐 밸브 V1을 개방한다. 이로 인해, 총량 저하 조건의 성립 시에, 다른 쪽 동력 회수 계통의 순환 유로를 흐르는 작동 매체의 일부가 상류측 연결 유로(41)를 통해서 한쪽의 동력 회수 계통(총량의 저하가 검출된 측의 동력 회수 계통)의 순환 유로에 유입된다. 따라서, 각 순환 유로(16, 26) 내에 있어서의 작동 매체의 총량의 치우침이 해소된다.When the total amount reduction condition is satisfied at the time of stopping the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20, the fourth operation unit 54 is operated by the first power recovery system 10 and the second power recovery system 20, The pump of the second power recovery system 20 on the side opposite to the side where the decrease in the total amount is detected is opened and the first on-off valve V1 is opened. Therefore, when the total amount reduction condition is satisfied, a part of the working medium flowing through the circulation flow path of the other power recovery system flows through the upstream side connection flow path 41 to the one power recovery system Recovery system). Therefore, the deviation of the total amount of the working medium in each of the circulation flow paths 16, 26 is eliminated.

또한, 금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시 형태의 설명이 아니라 청구범위에 의해 나타나고, 또한 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.It is also to be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in all respects. The scope of the present invention is not limited to the description of the above-described embodiments, but is expressed by the claims, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 제1 조작부(51)의 제어 플로우에서의 스텝 S12에 있어서, 각 펌프(15, 25)의 회전수를 낮추는 예가 나타난, 제1 조작부(51)는, 스텝 S12에 있어서, 각 펌프(15, 25)를 정지시켜도 된다.For example, in the above embodiment, the first operating section 51, which shows an example of lowering the rotational speed of each of the pumps 15 and 25 in step S12 in the control flow of the first operating section 51, The pumps 15 and 25 may be stopped.

또한, 제1 조작부(51)는, 다음의 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 요건을 충족시켰을 때, 상기 열량 감소 조건이 성립되었다고 판단해도 된다.Further, the first operating portion 51 may determine that the above-described heat quantity reduction condition has been established when the following requirements (1) to (3) are satisfied.

(1) 제1 증발부(11)의 하류측에 있어서의 작동 매체의 압력 및 제2 증발부(21)의 하류측에 있어서의 작동 매체의 압력 중 적어도 한쪽이 소정값을 하회할 것(1) At least one of the pressure of the working medium on the downstream side of the first evaporator 11 and the pressure of the working medium on the downstream side of the second evaporator 21 should be less than a predetermined value

(2) 제1 펌프(15)의 회전수 및 제2 펌프(25)의 회전수 중 적어도 한쪽이 소정값을 하회할 것(2) At least one of the number of rotations of the first pump 15 and the number of rotations of the second pump 25 should be less than a predetermined value

(3) 선박용 엔진(63)의 부하가 소정값을 하회할 것(3) The load of the marine engine 63 should be less than a predetermined value

또한, 선박용 엔진(63)의 부하는, 선박용 엔진(63)에 공급되는 연료의 소비량이나 당해 선박용 엔진(63)의 회전수에 의해 검출된다.The load of the marine engine 63 is detected by the consumption amount of the fuel supplied to the marine engine 63 and the number of revolutions of the marine engine 63.

또한, 제1 조작부(51)는, 제1 펌프(15)의 회전수 및 제2 펌프(25)의 회전수를 저하시킨 후, 혹은 제1 펌프(15) 및 제2 펌프(25)를 정지시킨 후, 다음의 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 요건을 충족시켰을 때, 상기 증발 조건이 성립되었다고 판단해도 된다.The first operating portion 51 is configured to lower the rotational speed of the first pump 15 and the rotational speed of the second pump 25 or to stop the first pump 15 and the second pump 25 , It may be judged that the above evaporation conditions have been established when the following requirements (1) to (4) are satisfied.

(1) 소정 시간 경과할 것(1) A predetermined time has elapsed

(2) 제1 증발부(11)의 상류측에 있어서의 작동 매체의 압력과 제1 증발부(11)의 하류측에 있어서의 작동 매체의 압력과의 차가 소정값(예를 들어 5kPa) 이하로 될 것(2) The difference between the pressure of the working medium on the upstream side of the first evaporator 11 and the pressure of the working medium on the downstream side of the first evaporator 11 is not more than a predetermined value (for example, 5 kPa) To be

(3) 제1 증발부(11)의 하류측의 작동 매체의 과열도 및 제2 증발부(21)의 하류측의 작동 매체의 과열도가 임계값(예를 들어 10℃) 이상으로 될 것(3) The degree of superheat of the working medium on the downstream side of the first evaporating portion 11 and the degree of superheating of the working medium on the downstream side of the second evaporating portion 21 are set to be not less than a threshold value (for example, 10 ° C)

(4) 증발기 케이싱(30)에 공급되는 가열 매체의 온도와 제1 증발부(11)의 하류측에 있어서의 작동 매체의 온도와의 차 및 증발기 케이싱(30)에 공급되는 가열 매체의 온도와 제2 증발부(21)의 하류측에 있어서의 작동 매체의 온도와의 차의 양쪽이 규정값 이하로 될 것(4) The difference between the temperature of the heating medium supplied to the evaporator casing 30 and the temperature of the working medium on the downstream side of the first evaporator 11 and the temperature of the heating medium supplied to the evaporator casing 30 And the temperature of the working medium on the downstream side of the second evaporator 21 must be equal to or less than a specified value

또한, 상기 소정 시간은, 각 증발부(11, 21) 내의 작동 매체가 소정량 이하로 될 때까지의 시간이며, 미리 실험에서 구해지는 값이다.The predetermined time is a time until the working medium in each of the evaporators 11 and 21 becomes equal to or less than a predetermined amount, and is a value obtained in advance by experiment.

또한, 제2 조작부(52)는, 다음의 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 요건을 충족시켰을 때, 상기 열량 증대 조건이 성립되었다고 판단해도 된다.Further, the second operating section 52 may judge that the above-mentioned heat increase condition has been established when the following requirements (1) to (3) are satisfied.

(1) 제1 증발부(11)의 하류측에 있어서의 작동 매체의 압력 및 제2 증발부(21)의 하류측에 있어서의 작동 매체의 압력 중 적어도 한쪽이 소정값을 상회할 것(1) at least one of the pressure of the working medium on the downstream side of the first evaporator 11 and the pressure of the working medium on the downstream side of the second evaporator 21 exceeds a predetermined value

(2) 제1 펌프(15)의 회전수 및 제2 펌프(25)의 회전수 중 적어도 한쪽이 소정값을 상회할 것(2) At least one of the number of revolutions of the first pump 15 and the number of revolutions of the second pump 25 exceeds a predetermined value

(3) 선박용 엔진(63)의 부하가 소정값을 상회할 것(3) The load of the marine engine 63 exceeds the predetermined value

1: 열 에너지 회수 시스템
10: 제1 동력 회수 계통
11: 제1 증발부
12: 제1 팽창기
13: 제1 동력 회수기
14: 제1 응축기
15: 제1 펌프
16: 제1 순환 유로
20: 제2 동력 회수 계통
21: 제2 증발부
22: 제2 팽창기
23: 제2 동력 회수기
24: 제2 응축기
25: 제2 펌프
26: 제2 순환 유로
30: 증발기 케이싱
41: 상류측 연결 유로
42: 하류측 연결 유로
50: 제어부
51: 제1 조작부
52: 제2 조작부
53: 제3 조작부
54: 제4 조작부
V1 제1 개폐 밸브
V2: 제2 개폐 밸브
V3: 제3 개폐 밸브
V4: 제4 개폐 밸브1: Heat recovery system
10: first power recovery system
11: First evaporator
12: first expander
13: First power recovery device
14: First condenser
15: first pump
16: first circulation channel
20: Second power recovery system
21: Second evaporator
22: a second expander
23: Second power recovery device
24: Second condenser
25: Second pump
26: the second circulating flow path
30: Evaporator casing
41: upstream-side connection channel
42: downstream connection channel
50:
51:
52:
53:
54:
V1 first opening and closing valve
V2: Second open / close valve
V3: Third open / close valve
V4: Fourth opening valve

Claims (6)

가열 매체와 작동 매체를 열 교환시킴으로써 당해 작동 매체를 증발시키는 제1 증발부와, 상기 제1 증발부로부터 유출된 작동 매체를 팽창시키는 제1 팽창기와, 상기 제1 팽창기에 접속된 제1 동력 회수기와, 상기 제1 팽창기로부터 유출된 작동 매체를 응축시키는 제1 응축기와, 상기 제1 응축기로부터 유출된 작동 매체를 상기 제1 증발부로 보내는 제1 펌프와, 상기 제1 증발부, 상기 제1 팽창기, 상기 제1 응축기 및 상기 제1 펌프를 접속하는 제1 순환 유로를 포함하는 제1 동력 회수 계통과,
상기 가열 매체와 작동 매체를 열 교환시킴으로써 당해 작동 매체를 증발시키는 제2 증발부와, 상기 제2 증발부로부터 유출된 작동 매체를 팽창시키는 제2 팽창기와, 상기 제2 팽창기에 접속된 제2 동력 회수기와, 상기 제2 팽창기로부터 유출된 작동 매체를 응축시키는 제2 응축기와, 상기 제2 응축기로부터 유출된 작동 매체를 상기 제2 증발부로 보내는 제2 펌프와, 상기 제2 증발부, 상기 제2 팽창기, 상기 제2 응축기 및 상기 제2 펌프를 접속하는 제2 순환 유로를 포함하는 제2 동력 회수 계통과,
상기 제1 증발부 및 상기 제2 증발부를 통합해서 수용하는 증발기 케이싱과,
상기 제1 순환 유로 중 상기 제1 펌프와 상기 제1 증발부 사이의 부위와, 상기 제2 순환 유로 중 상기 제2 펌프와 상기 제2 증발부 사이의 부위를 접속하는 상류측 연결 유로와,
상기 제1 순환 유로 중 상기 제1 증발부와 상기 제1 팽창기 사이의 부위와, 상기 제2 순환 유로 중 상기 제2 증발부와 상기 제2 팽창기 사이의 부위를 접속하는 하류측 연결 유로와,
제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 구동 시에, 상기 제1 순환 유로를 흐르는 작동 매체를 상기 제1 증발부로 보냄과 함께 상기 제2 순환 유로를 흐르는 작동 매체를 상기 제2 증발부로 보내고, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통 중 어느 한쪽의 회수 계통만의 구동 시에, 당해 한쪽 회수 계통의 순환 유로를 흐르는 작동 매체를 상기 상류측 연결 유로를 통해서 상기 제1 증발부 및 상기 제2 증발부의 양쪽으로 보냄과 함께 상기 제1 증발부 및 상기 제2 증발부로부터 유출된 작동 매체를 상기 하류측 연결 유로를 통해서 상기 한쪽 회수 계통의 순환 유로로 되돌리는, 열 에너지 회수 시스템.A first evaporator for expanding a working medium flowing out from the first evaporator, a first evaporator for evaporating the working medium by heat exchange between the heating medium and the working medium, a first expander connected to the first expander, A first condenser for condensing the working medium flowing out of the first inflator, a first pump for sending a working medium flowing out of the first condenser to the first evaporator, and a second evaporator, A first power recovery system including a first circulation flow passage for connecting the first condenser and the first pump,
A second evaporator for expanding the working medium flowing out from the second evaporator, a second evaporator for evaporating the working medium by heat exchange between the heating medium and the working medium, A second pump for condensing the working medium flowing out of the second inflator, a second pump for sending the working medium flowing out of the second condenser to the second evaporator, and a second pump for sending the working medium out of the second evaporator, A second power recovery system including an expander, a second circulation flow passage connecting the second condenser and the second pump,
An evaporator casing for integrally accommodating the first evaporator and the second evaporator,
An upstream-side connection flow passage for connecting a portion of the first circulation flow path between the first pump and the first evaporation portion and a portion of the second circulation flow path between the second pump and the second evaporation portion;
A downstream side connection flow path connecting a portion of the first circulation flow path between the first evaporator and the first inflator and a portion of the second circulation flow path between the second evaporator and the second inflator,
And a control unit,
Wherein the control unit sends a working medium flowing through the first circulation flow path to the first evaporation unit and a working medium flowing through the second circulation flow path when the first power recovery system and the second power recovery system are driven And a second power recovery system which is connected to the first evaporator and the second evaporator, wherein when operating only one of the first power recovery system and the second power recovery system, a working medium flowing through the circulation flow path of the one recovery system is supplied to the upstream evaporator, To the first evaporator and the second evaporator, the working medium flowing out from the first evaporator and the second evaporator is sent to the circulating flow path of the one recovery system through the downstream side connecting passage Heat recovery system. 제1항에 있어서,
상기 상류측 연결 유로에 설치된 제1 개폐 밸브와,
상기 제2 순환 유로 중 당해 제2 순환 유로와 상기 상류측 연결 유로의 접속부와 상기 제2 펌프의 사이의 부위에 설치된 제2 개폐 밸브와,
상기 하류측 연결 유로에 설치된 제3 개폐 밸브와,
상기 제2 순환 유로 중 당해 제2 순환 유로와 상기 하류측 연결 유로의 접속부와 상기 제2 팽창기의 사이의 부위에 설치된 제4 개폐 밸브를 더 구비하고,
상기 제어부는, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 구동 시에, 상기 제1 개폐 밸브와 상기 제3 개폐 밸브를 폐쇄함과 함께 상기 제2 개폐 밸브와 상기 제4 개폐 밸브를 개방하고, 상기 제1 동력 회수 계통만의 구동 시에, 상기 제1 개폐 밸브와 상기 제3 개폐 밸브를 개방함과 함께 상기 제2 개폐 밸브와 상기 제4 개폐 밸브를 폐쇄하는, 열 에너지 회수 시스템.The method according to claim 1,
A first on-off valve provided in the upstream-side connection passage,
A second on-off valve provided in a portion of the second circulation flow path between a connection portion of the second circulation flow passage and the upstream side communication passage and the second pump,
A third on-off valve installed in the downstream-side connecting flow passage,
Further comprising a fourth opening / closing valve provided at a portion between the connection portion of the second circulation passage and the downstream connection passage and the second inflator in the second circulation passage,
Wherein when the first power recovery system and the second power recovery system are driven, the control unit closes the first opening / closing valve and the third opening / closing valve, and closes the second opening / closing valve and the fourth opening / Closing valve and the fourth on-off valve, while opening the first on-off valve and the third on-off valve when the first power recovery system is driven, and closing the second on-off valve and the fourth on- . 제2항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 구동 상태로부터 상기 제1 동력 회수 계통만의 구동 상태로 전환할 때, 상기 제1 펌프의 회전수 및 상기 제2 펌프의 회전수를 낮춘 후 또는 상기 제1 펌프 및 상기 제2 펌프를 정지한 후, 상기 제1 증발부 내 및 상기 제2 증발부 내에서의 상기 작동 매체가 소정량 이하로 되었음을 나타내는 증발 조건이 성립되었을 때, 상기 제1 개폐 밸브와 상기 제3 개폐 밸브를 개방함과 함께 상기 제2 개폐 밸브와 상기 제4 개폐 밸브를 폐쇄하는, 열 에너지 회수 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein when the control unit is switched from the driving state of the first power recovery system and the second power recovery system to the driving state of only the first power recovery system, the control unit controls the rotation speed of the first pump and the rotation When the evaporation conditions indicating that the working medium in the first evaporator and the second evaporator have become equal to or less than a predetermined amount are established after lowering the number or after stopping the first pump and the second pump , The first on-off valve and the third on-off valve are opened, and the second on-off valve and the fourth on-off valve are closed. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 동력 회수 계통만의 구동 상태로부터 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 구동 상태로 전환할 때, 상기 제1 펌프의 회전수를 낮춘 후 또는 상기 제1 펌프를 정지한 후, 상기 제1 증발부 내 및 상기 제2 증발부 내에서의 상기 작동 매체가 소정량 이하로 되었음을 나타내는 증발 조건이 성립되었을 때, 상기 제1 개폐 밸브와 상기 제3 개폐 밸브를 폐쇄함과 함께 상기 제2 개폐 밸브와 상기 제4 개폐 밸브를 개방하고, 또한, 상기 제2 동력 회수 계통을 구동하는, 열 에너지 회수 시스템.The method according to claim 2 or 3,
Wherein the control unit is configured to control the operation of the first power recovery system and the second power recovery system when switching from the drive state of only the first power recovery system to the drive state of the first power recovery system and the second power recovery system, When the evaporation conditions indicating that the working medium in the first evaporator and the second evaporator become less than a predetermined amount are established after the pump is stopped, the first open / close valve and the third open / Closing the second open / close valve and the fourth open / close valve, and drives the second power recovery system. 제2항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 구동 시에 있어서, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통 중 어느 한쪽의 동력 회수 계통의 순환 유로를 흐르는 작동 매체의 유량이 저하되었음을 나타내는 유량 저하 조건이 성립되었을 때, 상기 한쪽 동력 회수 계통의 펌프 회전수를 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 다른 쪽 동력 회수 계통의 펌프 회전수보다도 작게 함과 함께 상기 제1 개폐 밸브를 개방하는, 열 에너지 회수 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the control unit is configured to control the operation of the first power recovery system and the second power recovery system when the operation of the first power recovery system and the second power recovery system, The pump rotational speed of the one power recovery system is made smaller than the pump rotational speed of the other power recovery system of the first power recovery system and the second power recovery system when a flow rate reduction condition indicating that the flow rate of the power recovery system is lowered And opens the first opening / closing valve. 제2항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 정지 시에 있어서, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통 중 어느 한쪽의 동력 회수 계통의 순환 유로 내에 있어서의 상기 작동 매체의 총량이 저하되었음을 나타내는 총량 저하 조건이 성립되었을 때, 상기 제1 동력 회수 계통 및 상기 제2 동력 회수 계통의 다른 쪽 동력 회수 계통의 펌프를 구동함과 함께 상기 제1 개폐 밸브를 개방하는, 열 에너지 회수 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the control unit is operable to control the first and second power recovery systems and the second power recovery system so that when the first power recovery system and the second power recovery system stop, When the total amount reduction condition indicating that the total amount of the working medium is lowered is established, the pump of the other power recovery system of the first power recovery system and the second power recovery system is driven and the first opening / closing valve is opened , Heat recovery system.
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