JPS62608A - 動力回収システム - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、海水、或は、工場廃熱等の熱を有効利用し
てこれを回転エネルギーの形態にしエネルギー回収を図
るシステムの技術分野に属する。

く要旨の概要〉 而して、この出願の発明は通常の火力発電等のランキン
サイクル、即ち、ガス液化冷部工程とポンプを介しての
液体昇圧工程とこれに続く流体のガス化胃温工程、及び
、ガスのポリトロープ膨脹工程より成るランキンサイク
ルの上記ガスの液化冷却工程に通常の冷凍システム等の
カスケード）ノイクルのエンタルピの膨脹工程の後の冷
熱を有効利用するようにし、ランキンサイクルのポリト
ロープ膨脹工程にて膨脹タービン等のエキスパンダーに
より回転エネルギーとして取り出すようにしたエネルギ
ー回収システムに関する発明であり、特に、ランキンサ
イクルのガス液化冷却工程において、前記ポリトロープ
膨脹工程後のガス状の流体をカスケード４Ｊ゛イクルの
膨脹工程後の吸熱ガス化工程のガス状、或は、ガスと液
状の液体とを相互にオープンな受液槽にて交叉させ、両
者の熱エネルギーの移動により受液槽内での流体の最終
状態が気液混在状態に留まるように冷部し、そこで、液
体分とガス分を分離し、液体分についてはポンプを介し
少ないエネルギーで所定の高圧まで昇圧させるようにし
て高圧液体をガス化昇ＩＩ稈にて熱交換器等を介して系
外の熱源によりガス化し、或は、カスケードサイクルの
圧縮ガスの冷却工程と熱的にクロスさセて熱交換させ、
ランキンサイクルでは加熱し、カスケードサイクルでは
冷却させるようにし、一方、ガス液化冷部工程後のガス
分についてはこれをガス混合槽等の密閉可能な空間に送
入し上記液体分からのガス分をバッチ式に混入して昇圧
させるようにし、ライキンサイクルにおいてはその前段
階、或いは、後段階で適宜昇温した上でポリトロープ膨
脹工程で膨脹させて回転エネルギーの形態でアウトプッ
トエネルギーを取出しその際ライキンサイクルのアウト
プットエネルギーをカスケードサイクルのインプットエ
ネルギー以上にして取り出ずようにしたエネルギー回収
システムに係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、我国のエネルギー源は河川等の水力や石炭
、少量の石油等極めて限られており、需要に見合う電力
や燃料を充分に賄えることが出来ず、したがって、海外
からの石油や、ＬＮＧ、ＬＰＧ、或いは、ウラニウム等
の輸入に大幅に依存している。

しかしながら、かかる極めて高価で貴重な輸入エネルギ
ー源の有効利用は充分になされているとは云えない現状
である。

例えば、電力について述べれば、輸入される石油ヤＬ　
Ｎ　Ｇ　ＪｃＪＬ　Ｐ　Ｇ等はタービン等を装備するラ
ンキンサイクル中のボイラーで燃焼され、或は、ガスタ
ービンとスチームランキン！ナイクルの複合サイクルの
ガスタービンで燃焼され、発電機により電気エネルギー
に転換されてはいるが、その際のエネルギー効率はぜ（
°）ぜい４０〜４２％程度でそれほど高くは４【い。

これは主として、ランキンサイクルの特性にあり、ポン
プ昇圧、昇温、ポリトロープ変化による膨脹、冷却の各
順工程より成るサイクルではポンプ昇圧を行う都合上、
冷部工程で流体ガスを完全に液化せざるを得ないためで
ある。

このような芳しからざるエネルギー利用率のエネルギー
源の輸入に多額の費用をか（プている現状としては、そ
の効率のアップ、即ち、エネルギー回収効率の向上は極
めて重要な問題である。

これに対処するに、石油危磯以来、国家ブロジエク１〜
規模のサンシャイン耐雨等の石・油に代る太陽エネルギ
ーや石炭エネルギーや、水素利用エネルギー等の代替エ
ネルギーが模索されており、又、ムーンライト計画等の
省エネルギー技術もエネルギー利用や回収効率向上の手
段として多角的に研究されてはいる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 さりながら、これらのエネルギー問題に対する改良や開
発研究は極めて大掛かりであり、−朝一夕に解決される
ことは不可能で、前述の如く長期的な国家的ビジョンや
プロジェクトに頼らねばならないものであって、目下の
エネルギ一対策としては直ちに有効に実施され得るもの
でないきらいがある。

この出願の発明の目的は上述従来技術に基づくエネルギ
ー事情の問題点を解決すべき技術的課題とし、海水、或
は、工場、発電所等で放出されている実質無限に近いと
ころの有効利用されていない熱エネルギーを回転エネル
ギー等の形態で回収しようとするもので、特に、カスケ
ードサイクルとランキンサイクルを組合せたシステムに
おいて、外部の熱エネルギーを有効に回転エネルギー等
に転換することによりカスケードサイクルにインプット
する回転エネルギーより大ぎい回転エネルギーをランキ
ンサイクルよりアウトプットエネルギーとして取り出す
Ｊ：うにしてエネルギー産業における熱利用分野に益す
る優れたエネルギー回収システムを提供せんとするもの
である。

く問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は、前述問題点を解決するために、メタン、エチレン、
プロパン、アンモニア、フレオン、水蒸気等の作動流体
を媒体とするランキンサイクルのポリトロープ膨脹工程
で回転エネルギーを得るに際し、ポリトロープ膨脹工程
の出口側のガス状流体を液体状態に冷却する工程で該ガ
ス状流体とカスケードサイクルの圧縮流体膨脹工程後の
吸熱ガス化工程の流体とを相互にオープンな受液槽で交
叉させ、両者の熱エネルギー移動を利用して熱交換して
冷却し、ランキンサイクル流体の最終状態が液体と気体
の気液混在状態にまで冷部液化し、受液槽内では気液は
自然に分化し、液体分についてはポンプを用いて昇圧し
、続いて系外の温熱エネルギーを用いて熱交換器等の加
熱装置により昇温し、或は、カスケードサイクルの圧縮
ガス冷Ｗ工程と熱的にクロスさせて熱交換し圧縮ガスを
冷却する一方でランキンサイクルの液体分を昇温してガ
ス化し、一方、上記ガス冷却工程後のガス分については
これをガス混合槽等の密閉可能な空間に導き、他からエ
ネルギーを付与することなく上記液体分から昇圧、昇温
させてガス化したガス分をバッチ式に混入させて芹圧し
、この前段階、或いは、後段階で適宜昇温し、而して、
このようにして得られた昇温、昇圧されたガスをランキ
ンサイクルのポリトロープ膨脹工程にて膨脹タービン等
のエキスパンダーに送入し回転エネルギーとして外部に
得るようにし、この工程で低温化したガスは再び上記気
液混在状態にまで冷却するようにしたサイクルを繰返し
、カスケードサイクルの冷却工程では系外の冷熱エネル
ギーを導入し、又、ランキンサイクルの昇温工程で系外
の昇温エネルギーを導入し、これを回転エネルギーに転
換することによりカスケードサイクルの圧縮工程で投入
するインプットエネルギー以上のアウトプットエネルギ
ーをランキンサイクルで得るようにし、これにより糸外
の熱エネルギーの利用効率を向上するようにした技術的
手段を講じたものである。

〈実施例〉 次に口の出願の発明の実施例を図面に従って説明ずれば
以下の通りである。

まず、この出願の発明の原理態様を第２〜６図により説
明すると、第２．３図のグラフは横軸にエンタルピｉを
、縦軸には圧力Ｐをとったそれぞれカスケードサイクル
、及び、ランキンサイクルのモリエル線図であり、第２
図のカスケード１ナイクルにおいて、在来態様同様の冷
凍システムに用いる、例えば、アンモニアガスを低圧状
態のａの状態で、ガス圧縮機のモータ等にインプットエ
ネルギーの電力を投入して所定の圧縮工程のボリトＯ−
ブ変化をたどってｂの状態に昇温加圧し、次いで、実質
的に無限に利用し得る海水等の冷熱により高圧状態のま
ま冷却工程をたどりｂからＣまで冷却する。

この場合、気体と液体の混在するＣの状態でも良いが、
Ｃ′の液化状態にしておくことが相が一定してより好ま
しい状態となる。

又、この冷却工程で必ずしも単一の冷却１体を用いずに
複数の冷却媒体を用いることも可能である。

そこで、Ｃ１又は、Ｃ′の状態からエンタルピ一定の状
態のままで、例えば、適宜の膨脹バルブ等を介してｄ、
又は、ｄ′まで低圧化させると共に低温化させる。

そして、このｄ、又は、ｄ′の低温低圧状態から初期の
圧縮工程入口のガス状態ａに至るよう吸熱作用を与える
ようにする。

而して、ｄｌ又はｄ′からａに至るエネルギー吸収はそ
のままではせいぜい冷凍庫等に利用出来るに゛すぎない
が、この出願の発明においてはこのｄ又は、ｄ′からａ
までのエネルギー吸収作用をランキンサイクルと組合せ
結果としてランキンサイクルでアウトプット回転エネル
ギーの取り出しを図るものである。

ランキンサイクルは、在来火力発電等のエネルギー発生
システムに用いられているが、在来のランキンサイクル
の態様と異なり、この発明のランキンサイクルでは状態
イのガスを冷却プロセスを経て気液混合域の状態口まで
冷却するにとどめる。

即ち、在来態様のランキンサイクルでは第３図の状態イ
のガスを冷却プロセスを経て状態口′まで冷却し全量を
液化するが、本発明では状態口までの冷却にとどめ、こ
れにより冷却プロセスに要する冷熱の面を小さくし、ラ
ンキンサイクルの効率を高めることを可能としている。

第３図に於いて作動流体はカスケードサイクルと同様に
アンモニアガスであり、該アンモニアガスはイの状態か
ら上記のカスケードサイクルのエネルギー吸収作用より
冷却されて、口の状態に至り、次いで口の状態からへの
状態に理想的にはエンタルピ一定の状態で昇圧され、ス
チーム、工場廃熱、海水等の熱源により八から二の状態
に昇温プロセスをたどり、二の状態からイの状態へとポ
リトロープ膨脹するが、膨脹タービン等に仕事をさせて
外部に回転エネルギーを取り出すことが出来るようにさ
れており、この場合、該ランキンサイクルのイから口の
状態への冷却プロセスと上記カスケードサイクルのｄか
らａへの吸熱プロセスは相互に混合状態になるようオー
プンに行なうようにする。

ところで、上述第３図に示すランキンサイクルでは作動
流体のガスを初期イの状態から口の状態に冷却した状態
では上述した如く、気液混合状態であり、ガスの混った
流体を在来態様のランキンサイクルにおけると同様にポ
ンプを昇圧することは不可能である。

そこで、この出願の発明においては第４．５．６図に承
り様に、当該ランキンサイクルにおける第４図に示す（
第４図は実質的に第３図と等しいが）気液混在状態の口
の状態での気体分と液体分を分離し液体分については、
第５図に示ず様に、口の状態から口′の状態に分離し、
そこで、口′の状態からハ′の状態にポンプにより容易
に昇圧プロセスを得て加圧することが出来、八′の状態
から二の状態まで高温水蒸気、海水、゛工場廃熱等の外
部の熱源、或は、上記カスケードサイクルにおける冷却
プロセスでの温熱を用いて昇温プロセスをたどり加熱し
てガス化することが出来るようにする。

一方、口の状態において分離されたガス分については、
第６図に示す様に、口１の状態にあるようにし、これを
コンプレッサー等で単に昇圧した場合には、ポリトロー
プ圧縮させたものを膨脹プロセスでポリトロープ膨脹さ
せるだけで、それ自体無意味であり、ランキンサイクル
の効率向上に全く利点はなく、したがって、該ガス分は
ポリ１〜ローブ圧縮することなく昇温することが臨まれ
る。

この発明では第６図に示す様に、該ガス分を密閉可能な
空間に送入し、その上で八′から二′に移行した上述液
体分側の高圧高温のガスを他からエネルギーを付与する
ことなく該密閉空間に送入し該低圧ガス分に混入し昇圧
するようにする。

この際、混合ガスのガス圧は第６図二１に示す様に液体
分側からガス化したガスの圧力、及び、エンタルピとガ
ス分側の圧力、及び、エンタルピの間の圧力になる。

したがって、混入混合時の圧力低下を予め考慮し現実に
は八′の圧力を高く設定しておく。

そこで、二と二′が同一になるようにすれば原理的には
第６図に示す様にハ′の液体状態から二′のガス状態へ
のランキンサイクル昇温工程は該ガス分との混合により
見かけ上は口′から八′を経て二に至るようになり、二
からイにかけてのガス膨脹工程において、膨脹タービン
等のエキスパンダを回転さぼることにより、外部に仕事
を行うことが出来、したがって、その効率は第３図にお
いて、ランキンサイクルのイから口への冷却工程の冷熱
に第２図のカスケードサイクルのｄｌ又は、ｄ′からａ
への吸熱工程の吸熱作用を利用すると、即ち、ランキン
サイクルにおける冷熱エネルギー回収の効率はλ−Δｉ
ニイ／／ｉイロのエンタルピの比で表され、その効率は
従来のランキンサイクルの効率より向上されている。

ここで、例えば、Δｉイロは状態イから状態口に至る工
程でのエンタルピの変化昂である。

一方、インプット回転エネルギーを与えるカスケードサ
イクル側についてはインプットエネルギーとこれにより
作り出す冷熱エネルギーの比はλ′　−Ａｉｄａ　　７
．ａ　ｉａｂ であり、システム全体のエネルギー回収効率はλ×λ′
で表されることになる。

そこで、この出願の発明においては第４．５．６図に示
す様に、当該ランキンサイクルにおける冷却工程では上
述の如く、従来態様の液化状態までの冷却に対し、気液
混在状態までの冷却で良いため冷却エネルギー回収効率
が少く、したがって、一定のλ′に対してλ′が大ぎく
なるためλ×λ′〉　１を得ることが出来、インプット
回転エネルギーより大きいアウトブッ１へ回転エネルギ
ーの回収が可能となる。

而して、液体分からの高圧高温ガスを低圧ガス分に混入
する工程はガス混合槽等の密閉可能な空間を必要とし、
又、第６図に示す様に結果的に混合ガス圧が液分のガス
圧とガス分のガス圧の中間になるため連続式にはなし得
ず、結果としてバッチ式になる。

又、エキスパンダでのエネルギー取り出しは電気エネル
ギーの形でも、又、回転仕事の状態でも良い。

而して、上述、原理的理論に基づく具体的実施例を第２
〜６図での符号を用い、第１．７図に従って説明すると
、第１図に示す実施例において、１はこの出願の発明の
要旨を成すエネルギー回収シス°テムであり、２はイン
プットエネルギーを付与するカスケードサイクルであり
、３はアウトプットエネルギーを取り出ずランキンサイ
クルで、両者の配管系は相互にオープンな受液槽４でク
ロスされている。

そして、カスケードサイクル２の作動流体のアンモニア
ガス等のガスの圧縮工程を行う圧縮機５は前）！第２図
のカスケードサイクル２に対して駆動モータに外部から
の回転エネルギーのインプットエネルギーを与えられて
作動流体のアンモニアガスについてａからｂの圧縮工程
の圧縮作用を行い、圧縮ガスをしてコンデンサ６に送給
し、コンデンサ６で海水や工場プラント等の冷却排水や
ＬＮＧの余剰放出冷熱等の実質無尽蔵の冷熱を有効利用
することによりｄから０１又はＣ′に至る所定の冷却工
程の冷却作用を行い、次いで膨脹弁７を経て、上記オー
プンでクロスする受液槽４内に放出され、該受液槽３の
ガス分の一部は圧縮機５に戻されて再度圧縮プロセスに
供されるようにされている。

そして、膨脹弁７から受液槽４に放出された膨脹流体（
液体及びガス）は該受液槽４内にて液体とガス体に分離
し該受液槽４内の液体、及び、ガス分の残部分はランキ
ンサイクル３に供給される。

受液槽４はカスケードサイクル、ランキンサイクル相互
にオープンであるため、両サイクル間の熱の授受は受液
槽４の内部で自然に行われたことになる。

勿論、理論的には一種の熱交換にはなるが、カスケード
サイクルの冷熱は受液槽４の中で前記第３〜６図のラン
キン１ナイクルに与えられ冷Ｎ１作用に供されるもので
ある。

そして、受液槽４の中の液体分９は口′の状態でポンプ
１０により容易に昇圧されて八′に至り、次いで熱交換
器１１．１１を介し海水や工場排水等の系外の温熱エネ
ルギーを得て昇温して高温高圧のガス状態二′に至り、
前述した如く、次段のガス混合がバッチ式にならざるを
得ないことにより、複数ラインに分岐され、各ラインで
はコントロールバルブ１２．１２・・・を介し密開空間
であるところのガス混合槽１３．１３・・・に圧入され
る。

一方、分離されたガス分９′は八′の状態から混合槽１
３．１３・・・に対応して複数ラインに分岐され、各々
コントロールバルブ１２′　を介して対応する混合槽１
３に送給されるが、上述の如く、バッチ式にせざるを得
ないため、コントロールバルブ１２′　、１２′　・・
・を介して混合槽１３にまずガス分９′側からのガス口
１が送給され、その後液体分９側からの高圧のガス二′
が圧入され、全体としての圧力はその中間のガス圧のガ
ス二′にされる。

尚、この際受液槽４と混合槽１３の間にブロワ−等のガ
ス送入設備を設けても良い。

このようにして、各混合槽１３には他からエネルギーを
受けることなくガスが混入されて全体が昇圧されたガス
状態二′に至る。

そして、混合されたガスは上記混合槽１３．１３・・・
から順次切換えられるようにしてサージタンク１４に集
合貯留された後膨脹タービン等のエキスパンダ５′に送
給され、これに回転作用を与えて、外部に回転エネルギ
ーが引出され、ポリトロープ変化で膨脹したガスは再び
、低圧低温ガスとなってイに戻り、前述の如く、受液槽
４でカスケードサイクル２の流体と混合し気液混在状態
に冷却され、以上のサイクルを反復する。

尚、混合槽１３．１３・・・からサージタンク１４に高
圧ガスを送出した後にも各混合槽１３内に高圧ガスが残
留するが、各混合槽１３と低圧ガスラインを結ぶ配管を
設け、残留ガスをコントロール弁１２′・・・の操作に
より送出して混合槽１３の内部を再度低圧化しておく。

その際、配管の途中にエキスパンダー５′より低圧のエ
キスパンダーを設けても良い。

このようにして、第３〜６図に示す様にガス状態から気
液混在状態へのガス冷却工程をたどることにより、ラン
キンサイクル３におけるガス冷却工程での所要エネルギ
ーが従来のランキンサイクルにおける完全液化状態まで
の冷却に比し小さくなり、又、これに対応して昇温工程
での所要温熱エネルギーの量が小さくなるため、回転エ
ネルギー回収のランキンサイクル効率が高くなる。

次に、第７図に示す実施例は、カスケードサイクル２の
ガス圧縮機５の出口側のガスｂを冷却する冷却工程で複
数のコンデンサ１６．６を直列に設け、一方のコンデン
サ１６をしてランキンサイクル３の受液槽４からの液分
９の昇温工程の熱交換器の１つとして兼用さけた態様で
あり、カスケードサイクル２の圧縮工程数の圧縮ガスの
冷却とランキンサイクル３の冷却工程数の高圧液分の昇
温とを熱交換してシステム内の熱効率を高めるようにし
た態様である。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るも
のでないことは勿論であり、冷熱エネルギー、温熱エネ
ルギーの種類、組合せは上述例以外のものにしてもよく
種々の態様が採用可能である。

そして、この出願の発明の適用場所が工場排熱等の高温
エネルギー源や海水やＬＮＧ放熱等の低温エネルギー源
がある場所では高い効率の温度差発電が出来る。

更に、各構成要素を複段系列化したり、作動流体の媒体
については複数媒体にしたり、或は、混合媒体にしたり
、ランキンサイクル自体を複数設けたり複数組合せたり
する等の種々の態様が採用可能である。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的にカスケードサ
イクルとランキンサイクルを組合せたエネルギー利用動
力取出し方式を用いてエネルギー回収サイクルがカスケ
ードサイクルと高効率のランキンサイクルのクロスにお
いて行えるために、海水やＬＮＧの余剰放出冷熱エネル
ギーや工場排出スチーム等の温熱エネルギーを有効に回
収して、高い効率でアウトプットエネルギーを得ること
が出来るという優れた効果があり、エネルギー産業にお
ける効率の向上を図ることが出来るという効果が奏され
る。

而して、カスケードサイクルでは圧縮された作動流体ガ
スを海水やＬＮＧの余剰冷熱で冷却するため、インプッ
トエネルギーより大きな冷熱エネルギーが得られ、又、
ランキンサイクルではその作動流体のガスを冷却する工
程において、その最終状態を気液混在状態にとどめるた
めに、在来の完全液化状態までの冷却を行う態様に比し
、外部から与える冷却エネルギー、或は、昇温エネルギ
ーが小さくて済み、したがって、従来のランキンサイク
ルの場合よりも膨脹タービン等のエキスパンダより得ら
れる回転エネルギーが大きくなり、両者相撲って、結果
的にカスケードサイクル投入のインプットエネルギーよ
りも大きいアラ１−１フト回転エネルギーをランキンサ
イクルから得るという優れた効果が奏される。

更に又、カスケードサイクルの圧縮ガス冷却工程とラン
キンサイクルの液分の昇温工程との間に熱交換させるこ
とも出来るためシステム内の熱効率が上昇するのみなら
ず、プラントの構造も簡単になり、配管系も簡単になり
、装置は勿論メンテナンスもし易いという優れた効果が
奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この出願の発明の１実施例のシステム概略図
、第２．３図は基本的原理のカスケードサイクル図及び
ランキンサイクル図、第４図は第３図の液体分のランキ
ンサイクル図、第５図は同ガス分に対する状態グラフ図
、第６図は昇圧昇温工程におけるガス分の混入工程を示
寸グラフ図、第７図は第１図相当他の実施例のシステム
概略図である。 ２・・・カスケードサイクル、 ３・・・ランキンサイクル、 １・・・エネルギー回収システム、 ４・・・受液槽、　　９・・・液体分、１０・・・ポン
プ、　　１１・・・熱交換器特許庁長官　　宇　賀　通
　ＣａＳ　　　殿６．補正により増加りる５を明の数　
　な　　し全文訂正明細書 １、発明の名称 動力回収システム ２、特許請求の範囲 （１）ガス圧縮プロセスでインプット回転エネルギーを
印加して得られた圧縮ガスを冷１Ｊ１シその後ジュール
トムソン弁で膨服し、低温低圧ガス化する逆うンキンリ
ーイクルプロセスを用いエネルギーを増大化してこれを
回収するシステムにおいて、上記遊之り土ン悲工り基の
低温低圧ガスの吸熱プロセスと別途ランキンサイクルの
低温ガス冷却プロセスとを両サイクルにオープンの受液
槽でクロスざ゛（４，１受液槽の液分をランキンサイク
ルの昇圧プロセス及び系外の熱源による昇温プロセスに
供すると共（ご該受液槽のガス分については密閉可能な
空間にこれを導き、而して該液体分から昇圧層温されガ
ス化した流体を該密閉可能空間のガス分に混入させて所
定の圧力のガスにし適宜昇温させた後、ランキンサイク
ルのポリトロープ膨脹工程で膨脹させて上記逆うンキン
ザイクルに付与した回転エネルギー以上のエネルギーを
取り出すようにしたことを特徴とするエネルギー回収シ
ステム。 （２）ガス圧縮プロセスでインプラ（・回転エネルギー
を印加して得られた圧縮ガスを冷却しその後ジュールト
ムソン弁で膨脹し低）晶低圧ガス化する近之ン土之父イ
ｌルプロセスを用いエネルギーを増大化してこれを回収
するシステムにおいて、上記遊之２土ン父ヱタ基の低温
低圧ガスの吸熱プロセスと別途ランキン１ノーイクルの
低温ガス冷却プロセスとを両サイクルにオープンの受液
槽でクロスさせ該受液槽の液分についてはポンプによる
昇圧工程を経て高圧液とししかる後少なくとも上記逆う
ンキンザイクルの圧縮ガス冷却工程の温熱を加熱源の一
部として用いて昇温し、一方、該受液槽内のガス分につ
いては密閉可能な空間にこれを導き、而して該液体分か
ら昇圧昇温されガス化された流体を該密閉可能空間のガ
ス分に混入させて所定の圧力のガスにし適宜昇温した後
、上記ランキンサイクルのポリトロープ膨脹工程で膨脹
さＵて遊之２土之埜ヱ２ルに付与したエネルギー以上の
エネルギーを取り出すようにしたことを特徴とするエネ
ルギー回収システム。 ３、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、海水、或は、工場廃熱等の熱を有効利用し
てこれを回転エネルギーの形態にしエネルギー回収を図
るシステムの技術分野に属する。 く要旨の概要〉 而して、この出願の発明は通常の火力発電等のランキン
サイクル、即ら、ガス液化冷却工程とポンプを介しての
液体昇圧工程とこれに続く流体のガス化昇温工程、及び
、ガスのポリトロープ膨脹工程より成るランキンサイク
ルの上記ガスの液化冷却工程に通常の冷凍システム等の
逆うンキンリーイクルのエンタルピの膨脹工程の後の冷
熱を有効利用するにうにし、ランキンリ“イクルのポリ
トロープ膨脹工程にて膨脹タービン等のエキスパンダー
により回転エネルギーとして取り出すようにしたエネル
ギー回収システムに関する発明でおり、特に、ランキン
サイクルのガス液化冷却工程において、前記ポリ１〜ロ
ープ膨脹工稈俊のガス状の流体を逆ランキンサイクルの
膨脹工程後の吸熱ガス化工程のガス状、或は、ガスと液
状の液体とを相互にオープンな受液槽にて交叉させ、両
者の熱エネルギーの移動により受液槽内での流体の最終
状態が気液混在状態に留まるように冷却し、そこで、液
体分とガス分を分離し、液体分についてはボン　′ブを
介し少ないエネルギーで所定の高圧まで昇圧させるよう
にして高注液体をガス化昇温工程にて熱交換器等を介し
て系外の熱源ににリガス化し、或は、逆ランキンサイク
ルの圧縮ガスの冷却工程と熱的にクロスざ駄て熱交換ざ
ｌ、ランキンサイクルでは加熱し、逆うンキンリ”イク
ルでは冷却さぼるようにし、一方、ガス液化冷ＴＯＪＪ
工程後のガス分についてはこれをガス混合槽等の密閉可
能な空間に送入し上記液体分からのカス分をバッチ式に
混入して昇圧ざＵるようにし、ランキンリー（タルにＪ
）いてはその前段階、或は、後段階で適宜昇温した上で
ポリ１〜ロープ膨脹工程で膨脹させて回転エネルギーの
形態でアウトプットエネルギーを取出しその際ランキン
サイクルのアラ１〜プツ１゛エネルギーを逆うンキンザ
イクルのインプツ］〜エネルギー以上にして取り出すに
うにしたエネルギー回収システムに係る発明である。 〈従来技術〉 周知の如く、我国のエネルギー源は河川等の水力や石炭
、少量の石油等極めて限られており、需要に見合う電力
や燃料を充分に賄えることが出来ず、したがって、海外
からの石油や、Ｉ−ＮＧ、１．−ＰＧ、或は、ウラニウ
ム等の輸入に大幅に依存している。 しかしながら、かかる極めて高価で貴重な輸入エネルギ
ー源の有効利用は充分になされているとは云えない現状
である。 例えば、電力について述べれば、輸入される石油やＬＮ
ＧやＬＰＧ等はタービン等を装備づ゛るランキン゛す°
イクル中のボイラーで燃焼され、或は、ガスタービンと
スチームランキンリ°イクルの複合サイクルのガスター
ビンで燃焼され、発電機により電気エネルギーに転換さ
れてはいるが、その際のエネルギー効率はＵいぜい４０
〜４２％程度Ｃそれほど高くはない。 これは主として、ランキンリ゛イクルの特性にあり、ポ
ンプ昇圧、昇温、ボリト〔：１−プ変化による膨脹、冷
却の各順工程にり成るサイクルではポンプ昇圧を行う都
合上、冷却工程で流体ガスを完全に液化Ｕざるを得ない
ためである。 このような芳しからざるエネルギー利用率のエネルギー
源の輸入に多額の費用をかけている現状としては、その
効率のアップ、即ち、エネルギー回収効率の向上は極め
て重要な問題でおる。 これに対処するにζ石油危機以来、国家プロジェクト規
模のり゛ンシャイン計画等の石油に代る太陽エネルギー
や石炭エネルギーや、水素利用エネルギー等の代替エネ
ルギ°−が模索されており、又、ムーンライト計画等の
省エネルギー技術もエネルギー利用や回収効率向上の手
段として多角的に０１究されてはいる。 〈発明が解決しようとする問題点〉 さりながら、これらのエネルギー問題に対する改良や開
発研究は極めて大掛かりでおり、−朝一夕に解決される
ことは不可能で、前述の如く長期的な国家的ビジョンや
プロジェクトに頼らねばならないものであって、目下の
エネルギー動床としては直ちに有効に実施され得るもの
でないきらいがある。 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づくエネルギ
ー事情の問題点を解決すべき技術的課題とし、海水、或
は、工場、発電所等で放出されている実質無限に近いと
ころの有効利用されていない熱エネルギーを回転エネル
ギー等の形態で回収しようとするもので、特に、逆うン
キンザイクルとランキンサイクルを組合せたシステムに
おいて、外部の熱エネルギーを有効に回転エネルギー等
に転換することにより逆うンキンナイクルにインプット
する回転エネルギーより大きい回転エネルギーをランキ
ンリ゛イクルよりアラ１−プラトエネルギーとして取り
出すようにしてエネルギー産業における熱利用分野に益
する優れたエネルギー回収シスデムを提供せｌνとする
ものである。 〈問題点を解決するだめの手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨どするこの出願の発明の構成
は、前述問題点を解決す゛るために、メタン、エチレン
、プロパン、アンモニア、フレオン、水蒸気等の作動流
体を媒体とするランキンサイクルのボワト［１−ブ膨脹
工稈で回転エネルギーを得るに際し、ボリト［ｌ−プ膨
脹工程の出口側のガス状流体を液体状態に冷却り゛る工
程で該ガス状流体と逼うンキンリーイクルの圧縮流体膨
脹工程後の吸熱ガス化に程の流体とを相Ｈにオープンな
受液槽で交叉さ゛ｕ１両者の熱エネルギー移動を利用し
て熱交換して冷ＩＪ１シ、ランキン１火イクル流体の最
終状態が液体と気体の気液混在状態にまで冷却液化し、
受液槽内では気液は自然に分化し、液体分についてはポ
ンプを用いて昇圧し、続いて系外の温熱エネルギーを用
いて熱交換器等の加熱装置ににり昇温し、或は、逆うン
キンリーイクルの圧縮ガス冷ＦＪＩ工程と熱的にクロス
さＵて熱交換し圧縮ガスを冷却する一方でランキンサイ
クルの液体分を昇温しでガス化し、一方、上記ガス冷却
工程後のガス分についてはこれをガス混合槽等の密閉可
能な空間に導き、他からエネルギーを付与することなく
上記液体分からが圧、昇温さＵてガス化したガス分をバ
ッチ式に導入さけて讐圧し、この前段階、或いは、後８
２階で適宜昇温し、而して、このようにして得られた昇
温、昇圧されたガスをランキン１ナイクルのポリ１〜ロ
ープ膨脹工程にて膨脹タービン等のエキスパンダーに送
入し回転エネルギーとして外部に背る、」；うにし、こ
の工程で低温化したガスは再び上記気液混在状態にまで
冷却するようにしたサイクルを繰返し、逆うンキンザイ
クルの冷却工程では系外の冷熱エネルギーを導入し、又
、ランキン１ナイクルの昇温工程で系外の昇温エネルギ
ーを導入し、これを回転エネルギーに転換することによ
り逆うンキンザイクルの圧縮工程で投入するインプラ１
〜エネルギー以上のアウトプットエネルギーをランキン
サイクルで得るようにし、これにより系外の熱エネルギ
ーの利用効率を向上するようにした技、術的手段を講じ
たものである。 〈実施例〉 次にこの出１ｆｆｉの発明の実施例を図面に従って説明
すれば以下の通りである。 まず、この出願の発明の原Ｊ！Ｉ！態様を第２〜６図に
より説明すると、第２．３図のグラフは横＠Ｉ＋にエン
タルピｉを、縦軸には圧ノＩＰをとったぞれぞれ逆ラン
キンサイクル、及び、ランキン１ナイクルのモリエル線
図でおり、第２図の逆うンキンリイクルにおいて、在来
態様同様の冷凍システムに用いる、例えば、アンモニア
ガスを低圧状態のａの状態で、ガス圧縮機のモータ等に
インプットエネルギーの電力を投入して所定の圧縮工程
のポリ１〜ロープ変化をたどってｂの状態に昇温加圧し
、次いで、実質的に照限に利用し得る海水等の冷熱によ
り高圧状態のまま冷却工程をたどりｂからＣまで冷却す
る。 この場合、気体と液体の混在するＣの状態でも良いが、
Ｃ′の液化状態にしてＪ３りことが相が一定してより好
ましい状態となる。 又、この冷却工程で必ずしも単一の冷却媒体を用いづ“
に複数の冷却媒体を用いることら可能である。 そこで、Ｃ１又は、Ｃ′の状態からエンタルピ一定の状
態のままで、例えば、適宜の膨脹バルブ等を介してｄ、
又は、ｄ′まで低１」、化さＵると共に低温化させる。 そして、このｄ、又は、ｄ′の低温低圧状態から初期Ｑ
圧縮工程入口のガス状態ａに至るよう吸熱作用を与える
ようにする。 而して、ｄｌ又はｄ′からａに至るエネルギー吸収はそ
のままでは”ぜいビい冷凍庫等に利用出来るにすぎない
が、こめ出願の発明においてはこのｄ又は、ｄ′からａ
までのエネルギー吸収作用をランキンサイクルと組合Ｕ
結果としてランキン１ノイクルでアウトプット回転エネ
ルギーの取り出しを図るものである。 ランギン１ノイクルは、在米火力発電等のエネルギー発
生システムに用いられているが、在米のランキンサイク
ルの態様と異なり、この発明のランキンサイクルでは状
態イのガスを冷却プロセスを経て気液混合域の状態口ま
で冷７Ｊ］するにとどめる。 即ち、在来態様のランキンサイクルでは第３図の状態イ
のガスを冷却プロセスを経て状態口′まで冷却し仝■を
液化するが、木光明では状態口までの冷却にとどめ、こ
れにより冷ｒＪＪプ［１セスに要する冷熱の量を小さく
し、ランキン１ナイクルの効率を高めることを可能とし
ている。 第３図に於いて作動流体は逆ランキンサイクルと同様に
アンモニアガスであり、該アンモニアガスはイの状態か
ら上記の逆うンキンリ゛イクルのエネルギー吸収作用よ
り冷却されて、口の状態に了り、次いで口の状態からハ
の状態に理想的にはエンタルピ一定の状態で昇圧され、
スチーム、工場廃熱、海水等の熱源によりハから二の状
態に昇温プロセスをたどり、二の状態からイの状態へと
ポリ１〜ロープ膨脹するが、膨脹タービン等に仕事をさ
せて外部に回転エネルギーを取り出ずことが出来るよう
にされており、この場合、該ランキン１尤イクルのイか
ら口の状態への冷ム１１ブ、ロレスと上記逆ランキンサ
イクルのｄからａへの吸熱プロセスは相互に混合状態に
なるようＡ−ランに行なうＪ、うにする。 ところで、上述第３図に示すランキン１ナイクルでは作
動流体のガスを初期イの状態から口の状態に冷却した状
態では上述した如く、気液混合状態でおり、ガスの混っ
た流体を在来態様のランキンサイクルにおけると同様に
ポンプを昇圧することは不可能である。 そこで、この出願の発明においては第４、〔５，６図に
示す様に、当該ランキンサイクルにＪ３ける第４図に示
す（第４図は実質的に第３図と等しいが）気液混在状態
の口の状態での気体分と液体分を分離し液体分について
は、第５図に示す様に、口の状態から口′の状態に分離
し、そこで、口′の状態から八′の状態にポンプにより
容易に昇圧プロセスを得て加圧することが出来、八′の
状態から二の状態まで高温水蒸気、海水、工場廃熱等の
外部の熱源、或は、上記逆ランキンサイクルにおける冷
却プロセスでの湿熱を用い、て昇温プロセスをたどり加
熱してガス化することが出来るようにする。 一方、Ｌｌの状ｒｇにおいて分前８れたガス分について
は、第６図に示づ様に、［ビの状態にあるＪ、うにし、
これをコンプレッ１）−雪″Ｃ甲に昇圧した場合には、
ポリｌ−ｒ、ｌ−ブ圧縮さＵたものを膨１）Ｌ４ノロセ
スでポリト目−ブＴａ服さＵるだりで、（れ自体無意味
であり、ランキンサイクルの効率向上に全く利点はなく
、したがって、該ガス分はポリトロープ圧縮することな
く昇）晶することが臨まれる。 この発明では第６図に承り様に、該ガス分を密閉可能な
空間に送入し、その上で八′から二′に移行した上述液
体分側の高圧高温のガスを他からエネルギーを付与する
ことなく該密閉空間に送入し該低圧ガス分に混入し昇圧
りるようにする。 この際、混合ガスのガス圧は第６図二′に示す様に液体
分側からガス化したガスのＬＬ力、及び、エンタルピと
ガス会則の圧力、及び、エンタルピの間の圧力になる。 したがって、）昆入混合時の圧ツノ低下を予め考慮し現
実にはハ′の圧力を高く設定してＣ１３＜。 そこで、二と二″が同一になるＪ、うにずれぽ原理的に
は第６図に示り様にハ′の）１夕休状態から二′のガス
状態へのランキンリーイクル胃温工程は該ガス分との混
合により見かけ上は口′からハ′を経て二に至るＪ、う
になり、二からイにかシソでのカス膨脹工程において、
膨脹タービン等のエキスパンダを回転させることにより
、外部に仕事を行うことが出来、したがって、その効率
は第３図において、ランキンサイクルのイから口への冷
却二［稈の冷熱に第２図の逆うンキンｌナイクルのｄ、
又は、ｄ′からａへの吸熱工程の吸熱作用を利用すると
、即ち、ランキンリーイクルにお【プる冷熱エネルギー
回収の効率はλ＝ｔａ＋ニイ／ｚｉイロのエンタルピの
比で表され、その効率は従来のランキンサイクルの効率
より向上されている。 ここで、例えば、乙ｉイロは状態イがら状悪口に至る工
程でのエンタルピの変化量である。 一方、インプット回転エネルギーを与える逆ランキンサ
イクル側についてはインプラ１ヘエネルギーとこれによ
り作り出す冷熱エネルギーの比はλ’　　＝　ＩＪ　ｉ
ｄａ　／　ｌＪ　！ａｔ）であり、システム全体のエネ
ルギー回収効率はλ×λ′で表されることになる。 そこで、この出願の発明においては第４．５．６図に示
す様に、当該ラン：１−ンリ°イクルに（１３りる冷却
工程では上述の如く、従来態様の液化状態までの冷却に
対し、気液混在状態までの冷ＬＪｌで良いため冷却エネ
ルギー回収効率が少く、したがって、一定のλ′に対し
てλ′が大きくなるためλＸλ′〉１を（ｑることが出
来、インプット回転エネルギーより大ぎいアウトプット
回転エネルギーの回収が可能となる。 而して、液体分からの高圧高温ガスを低圧ガス分に混入
する工程はガス混合槽等の密閉可能な空間を必要とし、
又、第６図に示す様に結果的に混合ガス圧が）１り分の
ガス圧とガス分のガス圧の中間になるため連続式にはな
し得り゛、結果としてバッチ式になる。 又、エキスパンダでのエネルギー取り出しは電気エネル
ギーの形でも、又、回転仕事の状態でも良い。 而して、上述、原理的３中布に基づく具体的実施例を第
２〜６図での符号を用い、第′１．７図に従って説明す
ると、第１図に示す実施例において、１はこの出願の発
明の鼓旨を成すエネルギー回収システムであり、２はイ
ンプラ１〜１ネルギーをイ」与する逆ランキン１ナイク
ルであり、３はアウトプツ１〜エネルギーを取りＥｋ’
＋”Ｊランニにン“リイク１しで、両者の配管系は相Ｕ
にＡ−ランな受液槽４Ｃり［＋スされている、。 そして、逆うンキンリ゛イクル２の作動流体のアンモニ
アガス等のガスの圧縮工程を行う圧４１６　！ｉｌ　５
は前述第２図の逆うンキンｌノイクル２に対して駆動モ
ータに外部からの回転エネルギーのインプットエネルギ
ーを与えられて作動流体のアンモニアガスについてｄか
らｂの圧縮工程の圧縮作用を行い、圧縮ガスをしてコン
デンサ６に送給し、＝１ンデンザ６で海水や工場プラン
１〜等の冷却排水やしＮＧの余剰放出冷熱等の実質無尽
蔵の冷熱を有効利用することににすｄからＣ１又はＣ′
に至る所定の冷却工程の冷ＦＪＩ作用を行い、次いで膨
脹弁７を経て、上記オープンでクロス゛する受液槽４内
に放出され、該受液槽３のガス分の一部は圧縮機５に戻
されて再度圧縮プロセスに供されるようにされている。 そして、膨脹弁７から受液槽４に放出された１影服流体
（液体及びガス）は該受液槽４内にて液体とガス体に分
離し該受液槽４内の液体、及び、ガス分の残部分はラン
キンサイクル３に供給される。 受液槽４は逆うンキンザイクル、ランキンサイクル相互
にオープンであるため、両サイクル間の熱の授受は受液
槽４の内部で自然に行われたことになる。 勿論、理論的には一種の熱交換にはなるが、逆ランキン
サイクルの冷熱は受液（”ｆ　４の中で前記第３〜６図
のランキンサイクルに与えられ冷却作用に供されるもの
である。 そして、受液槽４．の中の液体分９はｕ′の状態でポン
プ１０により容易に昇圧されて八′に至り、次いで熱交
換器１１．１１を介し海水や工場排水等の系外の温熱エ
ネルギーを）ｑて昇温して高温高圧のガス状態二′に至
り、前述した如く、次段のガス混合がバッチ式にならざ
るを得ないことにＪ：す、複数ラインに分岐され、各ラ
インではコン１〜ロールバルブ１２．１２・・・を介し
密閉空間であるとごろのガス混合槽１３．１３・・・に
圧入される。 一方、分離されたガス分９′は八′の状態から混合槽１
３．１３・・・に対応して複数ラインに分岐され、各々
コントロールバルブ１２′を介して対応する混合槽１３
に送給されるが、上述の如く、バッチ式にせざるを得な
いため、コントロールバルブ１２′　、１２′・・・を
介して混合槽１３にまずガス分９′側からのガスａ′が
送給され、その後液体分９側からの高圧のガス二′が圧
入され、全体としての圧力はその中間のガス圧のガス二
′にされる。 尚、この際受液槽４と混合槽１３の間にブロワ−等のガ
ス送入設備を設（プても良い。 このようにして、各混合槽１３には他からエネルギーを
受けることなくガスが混入されて全体が昇圧されたガス
状態二′に至る。 ゼして、混合されたガスは」１記）昆合槽１３．１３・
・・から順次切換えられるようにしてり°−ジタンク１
４に集合貯留された後膨脹タービン等の工：１−スバン
ダ５′に送給され、これに回転作用を与え°Ｃ１外部に
回転エネルギーが引出され、ボリト［１−ブ変化で膨脹
したガスは再び、低圧低温ガスとなってイに戻り、前述
の如く、受液槽４で逆うンキンリイクル２の流体と混合
し気液混在状態に冷ＦＪＩされ、以上のサイクルを反復
する。 尚、混合槽１３．１３・・・からり゛−ジタンク１４に
高ｎ−ガスを送出した後にも各混合槽１３内に高圧ガス
が残留するが、各混合槽１３と低圧ガスラインを結ぶ配
管を設け、残留ガスをコントロール弁１２’・・・の操
作により送出して混合槽１３の内部を再度低圧化してお
く。 その際、配管の途中にエキスパンダー５′より低圧のエ
キスパンダーを設けても良い。 このようにして、第３〜６図に示す様にガス状態から気
液混在状態へのガス冷却工程をたどることにより、ラン
キンサイクル３におけるガス冷７ＪＪ工程での所要エネ
ルギーが従来のランキンサイクルにおける完全液化状態
までの冷却に比し小さくなり、又、これに対応して昇温
工程での所要温熱エネルギーの量が小さくなるため、回
転エネルギー回収のランキンサイクル効率が高くなる。 次に、第７図に示す実施例は、逆うンキンザイクル２の
ガス圧縮機５の出口側のガスｂを冷却する冷却工程で複
数のコンデンサ１６．６を直列に設け、一方のコンデン
サ１６＠シてランキンサイクル３の受液槽４からの液分
９の昇温工程の熱交換器の１つとして兼用させた態様で
あり、逆ランキンサイクル２の圧縮工程数の圧縮ガスの
冷却とランキンサイクル３の冷却工程数の高圧液分の界
温どを熱交換してシステム内の熱効率を高めるようにし
た態様である。 尚、この出願の発明の実ＩＭ態様は上述各実施例に限る
ものでないことは勿論でおり、冷熱エネルギー、温熱エ
ネルギーの種類、組合Ｕは上述側以外のものにしてもよ
く種々の態様が採用可能である。 そして、この出願の発明の適用場所が工場排熱等の高温
エネルギー源や海水ヤ）　Ｌ　Ｎ　Ｇ放熱等の低温エネ
ルギー源がおる場所では高い効率の温度差発電が出来る
。 更に、各構成要素を複膜系列化したり、作動流体の媒体
については複数媒体にしたり、或は、混合媒体にしたり
、ランキン１ナーｒクル自体を少数設けたり複数組合じ
たりする等の種々の態様が採用可能でのる。 〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的に逆ランキンサ
イクルとランキンサイクルを組合せたエネルギー利用動
力取出し方式を用いてエネルギー回収サイクルが逆ラン
キンサイクルと高効率のランキンサイクルのクロスにお
いて行えるために、海水やＬＮＧの余剰放出冷熱エネル
ギーや工場排出スチーム等の温熱エネルギーを有効に回
収して、高い効率でアウトプットエネルギーを（昇るこ
とが出来るという優れた効果があり、エネルギー産業に
おける効率の向上を図ることが出来るという効果が奏さ
れる。 而して、逆うンキンリイクルＣは圧縮されｌこＩ’１勤
流体流体ガス水やＬＮＧの余剰冷熱で冷却するため、イ
ンプラ１〜エネルギーより大きな冷熱エネルギーが得ら
れ、又、ランキンサイクルではぞの作動流体のガスを冷
却する工程において、その最終状態を気液混在状態にと
どめるために、在米の完全液化状態までの冷却を行う態
様に比し、外部から与える冷却］エネルギー、或は、昇
温コ：ネルギーが小さくて済み、したがって、従来のラ
ン：１−ンサイクルの場合よりも膨脹タービン等のエキ
スパンダより得られる回転エネルギーが大きくなり、両
者相撲って、結果的に逆ランキンサイクル投入のインプ
ットエネルギーよりも大ぎいアウトプット回転エネルギ
ーをランキン”リイクルから得るという優れた効果が突
される。 更に又、逆うンキンザイクルの圧縮ガス冷２ＪＩ　工程
とランキンサイクルの液分の昇温工程との間に熱交換さ
せることも出来るためシステム内の熱効率が上昇するの
みならず、プラン１〜の構造’ｂ　ｎｓ甲になり、配管
系も簡単になり、装置は勿論メンタナンスもし易いとい
う優れた効果が奏される。 ４、図面の簡単な説明 第１図は、この出願の発明の１実施例のシスツム概略図
、第２．３図は基本的１京理の逆うン：１ンザイクル図
及びランキンサイクル図、第４図は第３図の液体分のラ
ンキンサイクル図、第５図は同ガス分に対する状態グラ
フ図、第６図は昇圧ｙ１温工程におけるガス分の混入工
程を示すグラフ図、第７図は第′１図相当他の実施例の
システム（■略図でおる。 ２・・・逆ラン：１ニン゛１ナイクル、３・・・ランキ
ンサイクル、 １・・・エネルギー回収システム、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガス圧縮プロセスでインプット回転エネルギーを
   印加して得られた圧縮ガスを冷却しその後ジュールトム
   ソン弁で膨脹し、低温低圧ガス化するカスケードサイク
   ルプロセスを用いエネルギーを増大化してこれを回収す
   るシステムにおいて、上記カスケードサイクルの低温低
   圧ガスの吸熱プロセスと別途ランキンサイクルの低温ガ
   ス冷却プロセスとを両サイクルにオープンの受液槽でク
   ロスさせ該受液槽の液分をランキンサイクルの昇圧プロ
   セス及び系外の熱源による昇温プロセスに供すると共に
   該受液槽のガス分については密閉可能な空間にこれを導
   き、而して該液体分から昇圧昇温されガス化した流体を
   該密閉可能空間のガス分に混入させて所定の圧力のガス
   にし適宜昇温させた後、ランキンサイクルのポリトロー
   プ膨脹工程で膨脹させて上記カスケードサイクルに付与
   した回転エネルギー以上のエネルギーを取り出すように
   したことを特徴とするエネルギー回収システム。
2. （２）ガス圧縮プロセスでインプット回転エネルギーを
   印加して得られた圧縮ガスを冷却しその後ジュールトム
   ソン弁で膨脹し低温低圧ガス化するカスケードサイクル
   プロセスを用いエネルギーを増大化してこれを回収する
   システムにおいて、上記カスケードサイクルの低温低圧
   ガスの吸熱プロセスと別途ランキンサイクルの低温ガス
   冷却プロセスとを両サイクルにオープンの受液槽でクロ
   スさせ該受液槽の液分についてはポンプによる昇圧工程
   を経て高圧液とししかる後少なくとも上記カスケードサ
   イクルの圧縮ガス冷却工程の温熱を加熱源の一部として
   用いて昇温し、一方、該受液槽内のガス分については密
   閉可能な空間にこれを導き、而して該液体分から昇圧昇
   温されガス化された流体を該密閉可能空間のガス分に混
   入させて所定の圧力のガスにし適宜昇温した後、上記ラ
   ンキンサイクルのポリトロープ膨脹工程で膨脹させてカ
   スケードサイクルに付与したエネルギー以上のエネルギ
   ーを取り出すようにしたことを特徴とするエネルギー回
   収システム。