JPS60201A - 廃熱回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はランキンサイクルを用いた廃熱回収装置に関
し、特に冷媒液を移送するポンプを不要とし念廃熱回収
装置に関するものである。

廃熱回収装置は、廃ガスおよび温排水等の廃熱エネルギ
ーを回収するものであって、エネルギーの有効利用の観
点から近年特に注目されている。

第１図は従来一般に用いられている廃熱回収装置の一例
を示すブロック図であって、同図に於いて／は廃熱によ
って加熱されることにより、内部に収容されている冷媒
液−を蒸発させる蒸発器、３Ｆ！蒸発器／に於いて蒸発
された蒸気によって回転されるタービン、ダはタービン
３を通過した蒸気を凝縮する凝縮器、Ｓは冷媒液を移送
するためのポンプである。そして、蒸発器ｌ、タービン
３Ｉ凝縮器ダおよびポンプＳは、配管によって閉ループ
接続されている。６はタービン３によって回転されるこ
とにより発電エネルギーを出力する発電機である。

この様に構成された廃熱回収装置に於いて、蒸発器ｌの
外壁が廃ガスあるいは温排水等の廃熱忙よって加熱され
ると、内部に収容されている冷媒液コが加熱されて高温
高圧の蒸気が発生される。

そして、この発生蒸気はタービンＪの内部に於いて断熱
膨張することによりタービンＪの翼を回転させる。この
場合、タービン３の回転軸は発電機乙の軸に結合されて
いるために、この発電機６から発電出力が発生されるこ
とになる。

一方、タービン３の内部に於いて仕事を終えた蒸気は低
圧となって凝縮器ダに供給されることにより、冷却液化
される。そして、液化された冷媒液は、ポンプＳに於い
て昇圧されることにより蒸発器／に戻される。

しかしながら、上記構成による廃熱回収装置に於いては
、ポンプＳを用いているために、キャビテーションを防
ぐためには凝縮器ダからポンプｊに到る範囲の冷媒を過
冷却させる必要がある。ましまう。そして、これらのい
ずれもがランキングサイクルの効率を低下させるもので
あるために、廃熱の回収効率が低下してしまう問題を有
している。

従って、本発明による目的は、ポンプを不要とすること
により廃熱の回収効率を高めるとともに、回転部を減す
ることにより信頼性を大幅に高めることが出来る廃熱回
収装置を提供することである。

以下、図面を用いて本発明による廃熱回収装置を詳細に
説明する。

第２図は本発明による廃熱回収装置の一実施例を示すブ
ロック図であって、第１図と同一部分は同一記号を用い
て示しである。同図に於いて７はポンプＳの代シに設け
られた貯液器である。そして、との貯液器７と蒸発器／
および凝縮器ダとの間には、開閉装置としての電磁弁ｆ
ｆ、？がそれぞれ設けられている。なお、ｌｏは貯液器
りの内部に於ける冷媒液の液面を示す液面計である。

このように構成された装置に於いて、電磁弁ざを閉じか
つ電磁弁９を開いた状態で、廃熱によって蒸発器ｌの内
部に収容されている冷媒液コを加熱すると蒸気が発生し
、これに伴なって蒸発器ｌ内の圧力が上昇する。この様
にして発生された高温高圧の蒸気は、タービン３の内部
に供給されて断熱膨張することによって、タービン３の
内部に設けられている翼が回転される。

この場合、タービジ３０回転軸は発電機６の回転軸に連
結されているために、発電機６はタービン３によって回
転されることにより、発電出力を発生する。

一方、タービン３の内部に於いて仕事を終えた蒸気は低
圧となって凝縮器ダに供給されて凝縮されることによっ
て液化され、その冷却液は貯液器７の内部に貯められる
。そして、この貯液器７の液面がレベルＬｌ　′ｔｃ達
したならば、電磁弁ざを開いて電磁弁９を閉じると、貯
液器り内の冷却液コは蒸発器ｌ内の蒸気によって加熱さ
れながら蒸発器ｌの内部に還流される。次に、貯液器７
の液面がレベルＬ、に達したならば、電磁弁ざを閉じて
電磁弁ｔを開くことにより最初の状態に戻される。

従って、このような動作を繰り返すことにより、貯液器
７の内部に貯められている冷媒液コけ、蒸発器ｌ内の蒸
気によって加熱されながら蒸発器／内に戻されることに
なり、ポンプによる冷媒液コの昇圧作用が廃熱によって
行なわれることになる。

従って、ランキングサイクルの効率は、ポンプの負荷分
だけ上昇することになる。

なお、上記実施例に於いては、電磁弁ｆｆ、９を手動開
閉させた場合について説明したが、液面計１０との連動
によって電磁弁ｇ、９の開閉を自動化することは容易で
ある。

第３図は本発明による廃熱回収装置の他の実施例を示す
ブロック図であって、第１図と同一部分は同一記号を用
いて示しである。そして、この第２図に示す装置が第１
図に示す装置と異なる点け、電磁弁ｆｆ、？を逆止弁／
／、／コに変えた事と、蒸発器ｌと貯液器りとの間を電
磁弁／３を介して配管により連結したことである。

この様に構成された装置に於いて、逆止弁／ｌ。

ノコは図示する様に上から下に向って冷媒が流れる時の
み開となる様に配置されている。そして、電磁弁１３を
閉じた状態に於いて、廃熱によって蒸発器／内の冷媒液
コを加熱すると、高温、高圧の蒸気が発生されてタービ
ン３へ送り出される。

この様にして発生された蒸気は、タービン３の翼を回転
させて発電機６から発電出力が送出される。

タービン３を駆動させた蒸気は、凝縮器ダに於いて液化
されて貯液器りに溜められる。この場合、逆止弁ノコは
凝縮器ダ内にたまった冷媒液の液正によって開の状態で
あるとともに、逆止弁／／は蒸発器／内の圧力によって
押されることにより閉の状態となっている。従って、凝
縮器ダから供給される冷媒液コは貯液器ｌ内に貯められ
ることになる。そして、貯液器ｌ内の液面がレベルＬ１
に達すると電磁弁／３が開かれて貯液器ｔと蒸発器ｌ内
の圧力が均圧され、これに伴なって逆止弁ノコは貯液器
りと凝縮器ダとの圧力差によって閉じるとともに、逆止
弁／／は貯液器を内の液圧によって開の状態となる。

従って、貯液器７内の冷媒液は蒸発器ｌ内の蒸発によっ
て加熱されながら蒸発器／内に還流する。

次に、貯液器を内の液面がレベルＬ、に達すると電磁弁
／Ｊが閉じられる。そして貯液器りが冷えると、逆止弁
ノコが開くとともに逆止弁ｌｌが閉じて最初の状態に戻
される。従って、このような動作サイクルを綴り返すこ
とにより、冷媒液の圧送が行なえることになる。

以上説明−た様に、本発明による廃熱回収装置によれば
、ポンプを不要とするために廃熱回収効率が増大すると
ともに、回転部が減ることから信頼性の向上および低騒
音化が得られる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は廃熱回収装置の一例を示すブロック図、第２図
は本発明による廃熱回収装置の一実施例を示すブロック
図、第３図は本発明による他の実施例を示すブロック図
である。 ／・・・蒸発器、コ・・・冷媒液、３・・・タービン、
ダ・・・凝縮器、６・・・発電機、？・・・貯液器、ｔ
、デ、１３・・・電磁弁、１０・・・液面計、／／、／
２・・・逆止弁。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄 （外２名） ２″　宵　趨 矛　２　国 ？　ａ　口 手続補正書（自発） ２、発明の名称 亮熱回収装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ５、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書筒４頁１行目に「補助損」とあるを「補機
損」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１蒸発器、タービン、凝縮器および送液装置が配管
   によって閉ループ接続されることにより、蒸発器によっ
   て回収されたエネルギーを利用してタービンを回転させ
   る廃熱回収装置に於いて、前記送液装置を貯液器と、こ
   の貯液器の入力側と凝縮器との間および貯液器の出力側
   と蒸発器との間にそれぞれ設けられた開閉装置とによっ
   て構成し、貯液器内の液面に応じて前記開閉装置を交互
   に作動させることによって送液を行なうことを特徴とす
   る廃熱回収装置。 １２）開閉装置として電磁弁を用いなことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の廃熱回収装置。 （３）開閉装置として電磁弁を用いるとともに、貯液器
   と蒸発器との間を他の開閉装置を介して配管結合したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の廃熱回収装
   置。 （４）他の開閉装置として電磁弁を用いたことを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の廃熱回収装置。