廢熱發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】該廢熱發(fā)電裝置(G)包括：蒸發(fā)器(1)，其生成工作介質(zhì)的蒸汽；發(fā)電裝置(2、2a、2b)，其一邊使該蒸汽膨脹一邊進(jìn)行發(fā)電；凝結(jié)器(3)，其凝結(jié)通過了該發(fā)電裝置(2、2a、2b)的蒸汽；以及泵(5)，其將凝結(jié)了的工作介質(zhì)朝蒸發(fā)器(1)送出。在發(fā)電裝置(2、2a、2b)的底部(BT)，形成有將在發(fā)電裝置(2、2a、2b)的內(nèi)部液化了的工作介質(zhì)排出至外部的排出口(8)。另外，設(shè)置排出用配管(6)，其一端連接在排出口(8)，并且另一端配置在凝結(jié)器(3)與泵(5)之間的工作介質(zhì)流路。
【專利說明】廢熱發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及利用廢熱能量進(jìn)行發(fā)電的廢熱發(fā)電裝置。
[0002]本申請基于在日本于2011年6月27日申請的日本特愿2011-142093號而要求優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引于此。
【背景技術(shù)】
[0003]一直以來，對在工廠、焚燒設(shè)施等放出的廢熱能量進(jìn)行回收并進(jìn)行發(fā)電，通過再利用由該發(fā)電而獲得的電能來謀求節(jié)省能量。在此種工廠、設(shè)施中，由于容易產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的高壓的蒸汽，故約300°C以上(根據(jù)情況，接近1000°C )的廢熱用于發(fā)電。另一方面，約300°C以下的低溫廢熱的大部分依然放出至大氣中。因此，如果對以往幾乎不回收的低溫廢熱的廢熱能量進(jìn)行回收并進(jìn)行發(fā)電，則有可能能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的節(jié)省能量。
[0004]在以下的專利文獻(xiàn)I中，公開了通過使用低沸點(diǎn)工作介質(zhì)的蘭金循環(huán)，利用300°C以下的低溫廢熱的廢熱能量進(jìn)行發(fā)電的廢熱發(fā)電裝置。另外，在以下的專利文獻(xiàn)2中，公開了具有軸流式渦輪的渦輪轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子直接連結(jié)且以能夠旋轉(zhuǎn)的方式由油潤滑軸承支持的構(gòu)造的渦輪發(fā)電機(jī)。專利文獻(xiàn)2所公開的渦輪發(fā)電機(jī)具有在專利文獻(xiàn)I所公開的廢熱發(fā)電裝置中使用的可能性。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-110514號公報(bào)；
專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-346839號公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問題
眾所周知，渦輪大體分為流體沿軸方向流動(dòng)的軸流式渦輪和流體從徑方向流入并從軸方向排出的徑流式潤輪(radial turbine)。一般而言,軸流式潤輪適于中、大容量,徑流式渦輪具有由于從流體的動(dòng)力回收量高故為高效率的特征。另外，使用徑流式渦輪的渦輪發(fā)電機(jī)還具有能夠謀求小型化、簡單化的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]在使用此種渦輪發(fā)電機(jī)的廢熱發(fā)電裝置中，在開始運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間點(diǎn)，渦輪發(fā)電機(jī)自身也是接近常溫的溫度。因此，有時(shí)若由廢熱加熱了的工作介質(zhì)流入渦輪發(fā)電機(jī)，則在渦輪殼體等中被冷卻且液化，積存于渦輪發(fā)電機(jī)的內(nèi)部(渦輪部分或者發(fā)電機(jī)部分)。于是，有可能積存在渦輪發(fā)電機(jī)的內(nèi)部的工作介質(zhì)(液化了的工作介質(zhì))與渦輪發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)體(渦輪轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子)沖撞，從而損耗增大，或者產(chǎn)生機(jī)械性損壞。
[0008]在支持渦輪發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)體的軸承為油潤滑軸承的情況下，若使?jié)櫥脱h(huán)，則能夠?qū)埩粲跍u輪發(fā)電機(jī)的內(nèi)部的液化了的工作介質(zhì)與潤滑油一同排出至渦輪發(fā)電機(jī)的外部。然而，在使用滑脂(grease)潤滑軸承、氣體軸承、磁軸承等不使用潤滑油的軸承的情況下，由于不設(shè)置油潤滑軸承那樣的使?jié)櫥脱h(huán)的機(jī)構(gòu)，故有時(shí)需要用于將液化了的工作介質(zhì)排出至渦輪發(fā)電機(jī)的外部的對策。
[0009]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供能夠?qū)⒃诎l(fā)電裝置的內(nèi)部液化了的工作介質(zhì)容易地排出至發(fā)電裝置的外部的廢熱發(fā)電裝置。
[0010]解決問題的方案
為了解決上述問題，依照本發(fā)明的第一方式，廢熱發(fā)電裝置包括:蒸發(fā)器，其對廢熱能量進(jìn)行回收并生成工作介質(zhì)的蒸汽；發(fā)電裝置，其一邊使該蒸汽膨脹一邊進(jìn)行發(fā)電；凝結(jié)器，其凝結(jié)通過了該發(fā)電裝置的蒸汽；以及泵，其將在該凝結(jié)器中凝結(jié)了的工作介質(zhì)朝上述蒸發(fā)器送出。在上述發(fā)電裝置的底部，形成有將在上述發(fā)電裝置的內(nèi)部液化了的上述工作介質(zhì)排出外部的排出口。另外，設(shè)有排出用配管，其一端連接在形成于上述發(fā)電裝置的上述排出口，并且另一端配置在上述凝結(jié)器與上述泵之間的上述工作介質(zhì)的流路。
[0011]依照本發(fā)明的第二方式，在上述第一方式中，設(shè)有開放或者隔斷上述排出用配管的流路的閥裝置。
[0012]依照本發(fā)明的第三方式，在上述第二方式中，上述閥裝置以在運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)開放上述排出用配管的流路，在運(yùn)轉(zhuǎn)中隔斷上述排出用配管的流路的方式構(gòu)成。
[0013]依照本發(fā)明的第四方式，在上述第一至第三方式中的任一方式中，上述發(fā)電裝置具備:由上述蒸汽旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的葉輪；由上述葉輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)并進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)；將上述葉輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞至上述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸；以及至少收容上述葉輪以及上述發(fā)電機(jī)的殼體。另外，在上述殼體，形成有第一室、第二室和連通孔，該第一室收容上述葉輪，該第二室收容上述發(fā)電機(jī)，該連通孔將液化了的上述工作介質(zhì)從上述第一室引導(dǎo)至上述第二室。
[0014]依照本發(fā)明的第五方式，在上述第四方式中，在上述殼體的上述第二室，形成有導(dǎo)引通路，該導(dǎo)引通路將在上述發(fā)電裝置的內(nèi)部液化了的上述工作介質(zhì)引導(dǎo)至底部。
[0015]依照本發(fā)明的第六方式，在上述第五方式中，上述導(dǎo)引通路在以上述旋轉(zhuǎn)軸沿鉛垂上下方向的方式配置上述發(fā)電裝置的狀態(tài)下，以從上述第二室的上端達(dá)到下端的方式配置。
[0016]依照本發(fā)明的第七方式，在上述第五方式中，上述導(dǎo)引通路在以上述旋轉(zhuǎn)軸沿水平方向的方式配置上述發(fā)電裝置的狀態(tài)下，在上述第二室的底部傾斜配置。
[0017]依照本發(fā)明的第八方式，在上述第一至第七方式中的任一方式中，在上述凝結(jié)器與上述泵之間的流路，設(shè)有儲存上述工作介質(zhì)的儲藏裝置，上述排出用配管的另一端連接于上述儲藏裝置。
[0018]發(fā)明的效果
依照本發(fā)明，在發(fā)電裝置的底部形成將在發(fā)電裝置的內(nèi)部液化了的工作介質(zhì)排出至外部的排出口，設(shè)置將發(fā)電裝置的排出口與凝結(jié)器與泵之間的工作介質(zhì)流路連接的排出用配管。因此，能夠?qū)⒃诎l(fā)電裝置的內(nèi)部液化了的工作介質(zhì)容易地排出至發(fā)電裝置的外部。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置的整體構(gòu)成的概要的框圖。
[0020]圖2是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置所具備的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)成的截面圖。[0021]圖3是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)所具備的渦形殼體的平面圖。
[0022]圖4是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)所具備的軸承支持部的平面圖。
[0023]圖5是圖2中的B-B線截面向視圖。
[0024]圖6是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置所具備的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)成的截面圖。
[0025]圖7是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置所具備的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)成的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下，參照附圖詳細(xì)地說明發(fā)明的實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置。
[0027][第一實(shí)施方式]
圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置的整體構(gòu)成的概要的框圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置G具備蒸發(fā)器1、膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2 (發(fā)電裝置)、凝結(jié)器
3、儲存罐4(儲藏裝置)、泵5、排出用配管6、以及電磁閥7 (閥裝置)。另外，廢熱發(fā)電裝置G是利用蘭金循環(huán)的發(fā)電裝置，利用從工廠、焚燒設(shè)施等放出的約300°C以下的低溫廢熱(在圖1中標(biāo)記為“熱源”)的廢熱能量進(jìn)行發(fā)電。
[0028]蒸發(fā)器I對從工廠等放出的低溫廢熱進(jìn)行回收并生成工作介質(zhì)的蒸汽。膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2 —邊使在蒸發(fā)器I中生成的蒸汽膨脹一邊進(jìn)行發(fā)電。在該膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的底部BT，形成有用于將在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的內(nèi)部液化了的工作介質(zhì)排出至外部的排出口 8。在排出口 8連接有排出用配管6的一端(第一端部)。此外，之后敘述膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的詳細(xì)的構(gòu)成。
[0029]凝結(jié)器3利用冷卻水等冷卻介質(zhì)使通過膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2之后的蒸汽冷卻并凝結(jié)(液化)。儲存罐4是暫時(shí)儲存在凝結(jié)器3中凝結(jié)了的冷卻介質(zhì)的罐。在儲存罐4的上部連接有排出用配管6的另一端(第二端部)。泵5將在凝結(jié)器3中凝結(jié)并在儲存罐4暫時(shí)儲存的工作介質(zhì)加壓并朝蒸發(fā)器I送出。
[0030]排出用配管6被設(shè)置用于將在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的內(nèi)部液化了的工作介質(zhì)引導(dǎo)至儲存罐4。排出用配管6的一端連接在形成于膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的排出口 8，其另一端連接在儲存罐4的上部。此外，優(yōu)選地，排出用配管6的、連接于膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的排出口 8的一端配置于比連接于儲存罐4的另一端高的位置(鉛垂方向上的較高位置)。在該情況下，能夠防止液化了的工作介質(zhì)朝膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2逆流，能夠使工作介質(zhì)適當(dāng)?shù)爻瘍Υ婀?流動(dòng)。
[0031]電磁閥7安裝于排出用配管6，由未圖示的控制裝置控制。即，電磁閥7以開放或隔斷排出用配管6的方式構(gòu)成。該電磁閥7被設(shè)置用于通過在廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的排出用配管6的兩端之間的壓力差(膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的內(nèi)部的壓力與儲存罐4內(nèi)的壓力之差)，防止工作介質(zhì)的蒸汽從膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2經(jīng)由排出用配管6流動(dòng)至儲存罐4。即，電磁閥7主要被設(shè)置用于防止由工作介質(zhì)的上述流動(dòng)導(dǎo)致的損耗。
[0032]作為在以上構(gòu)成的廢熱發(fā)電裝置G中使用的工作介質(zhì)，優(yōu)選使用其沸點(diǎn)(大氣壓條件下的沸點(diǎn))超過35°C的介質(zhì)。在該情況下，即使使用約300°C以下的低溫廢熱也能夠生成工作介質(zhì)的蒸汽，因而能夠進(jìn)行有效地利用此種低溫廢熱的廢熱能量的發(fā)電。另外，優(yōu)選運(yùn)轉(zhuǎn)中的裝置內(nèi)部的壓力最大為IMPa(G)(表壓(gauge pressure)為IMPa)以下。在該情況下，能夠通過較低地抑制裝置整體的壓力來較低地抑制膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的內(nèi)部壓力。
[0033]若較低地抑制膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的內(nèi)部壓力，則不對膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的殼體、蒸發(fā)器I或凝結(jié)器3施加較高的壓力，因而能夠確保更高的安全性。另外，由于不對上述殼體等要求過高的強(qiáng)度，故還能夠獲得還能夠較低地抑制成本進(jìn)行制造這種協(xié)同效果。此外，作為上述工作介質(zhì)，還能夠使用氫氟醚(HFE:hydrofluoro ether)、碳氟化合物(fluorocarbon)、氟化酮(fluoroketone)、全氟聚醚(perfIuoropolyether)等。
[0034]在上述構(gòu)成的廢熱發(fā)電裝置G中，由泵5將液狀的工作介質(zhì)送出至蒸發(fā)器1，工作介質(zhì)因?qū)胝舭l(fā)器I的低溫廢熱(熱源)的廢熱能量而沸騰蒸發(fā)，由此生成蒸汽。在蒸發(fā)器I中生成的蒸汽供給至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2并膨脹，且驅(qū)動(dòng)膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2，由此在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2中進(jìn)行發(fā)電。通過了膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的蒸汽在凝結(jié)器3中被冷卻介質(zhì)冷卻，從而凝結(jié)(液化)。由凝結(jié)器3凝結(jié)了的工作介質(zhì)在暫時(shí)儲存在儲存罐4之后由泵5加壓并再次朝蒸發(fā)器I送出。如此，通過在廢熱發(fā)電裝置G內(nèi)重復(fù)工作介質(zhì)的蒸發(fā)以及凝結(jié)，從而進(jìn)行利用低溫廢熱的廢熱能量的發(fā)電。
[0035]在廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)開始的時(shí)間點(diǎn)，由未圖示的控制裝置以開放排出用配管6的流路的方式控制電磁閥7。由此，即使在蒸發(fā)器I中生成并流入了膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的工作介質(zhì)的蒸汽被冷卻且液化，液化了的工作介質(zhì)也從在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的底部BT形成的排出口 8經(jīng)由排出用配管6排出至儲存罐4。因此，能夠防止積存在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的內(nèi)部的工作介質(zhì)(液化了的工作介質(zhì))與膨脹渦輪發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)體沖撞而導(dǎo)致的損耗的增大、機(jī)械性損壞。
[0036]在廢熱發(fā)電裝置G為運(yùn)轉(zhuǎn)中的情況下，由未圖示的控制裝置以隔斷排出用配管6的流路的方式控制電磁閥7。由此，防止工作介質(zhì)的蒸汽從膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2經(jīng)由排出用配管6流入儲存罐4而導(dǎo)致的損耗。此外，在廢熱發(fā)電裝置G為運(yùn)轉(zhuǎn)中的情況下，由在廢熱發(fā)電裝置G中循環(huán)的工作介質(zhì)加熱膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2，在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2內(nèi)工作介質(zhì)幾乎不液化。因此，不需要像運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)那樣，從膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2排出液化了的工作介質(zhì)，故能夠隔斷排出用配管6的流路。
[0037]接著，詳細(xì)地說明設(shè)于廢熱發(fā)電裝置G的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2。圖2是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置所具備的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)成的截面圖。如圖2所示，膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2具備葉輪11、發(fā)電機(jī)12、旋轉(zhuǎn)軸13、軸承14a、14b、以及殼體15。膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2以旋轉(zhuǎn)軸13的軸方向沿鉛垂上下方向的方式配置。
[0038]葉輪11是由在蒸發(fā)器I中生成的蒸汽旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)翼。具體而言，葉輪11由從其徑方向外側(cè)供給的蒸汽旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，從其旋轉(zhuǎn)軸線方向的一側(cè)將膨脹了的蒸汽送出。發(fā)電機(jī)12由葉輪11的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，例如進(jìn)行三相交流的發(fā)電。具體而言，該發(fā)電機(jī)12具備具有多個(gè)永磁體的轉(zhuǎn)子12a、和具有多個(gè)線圈的定子12b。上述多個(gè)永磁體排列于轉(zhuǎn)子12a的外周面，上述多個(gè)線圈以與轉(zhuǎn)子12a的外周面相向的方式排列于定子12b的內(nèi)周面。由葉輪11的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子12a，通過轉(zhuǎn)子12a與定子12b在旋轉(zhuǎn)軸線的周圍的相對位置變化來進(jìn)行發(fā)電。[0039]旋轉(zhuǎn)軸13是用于將葉輪11的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞至發(fā)電機(jī)12的軸部件，以軸方向沿鉛垂上下方向的方式配置。該旋轉(zhuǎn)軸13沿葉輪11的旋轉(zhuǎn)軸線方向延伸而設(shè)置，貫通插入且固定于發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)子12a。另外，在旋轉(zhuǎn)軸13的上端部通過螺紋固定(彳、^止A )等而固定有葉輪11。因此，葉輪11、發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)子12a、以及旋轉(zhuǎn)軸13在旋轉(zhuǎn)軸線的周圍一體地旋轉(zhuǎn)。
[0040]軸承14a、14b設(shè)置于殼體15，以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支持以沿鉛垂上下方向的方式配置的旋轉(zhuǎn)軸13。即，旋轉(zhuǎn)軸13在沿鉛垂上下方向的狀態(tài)下以能夠旋轉(zhuǎn)的方式經(jīng)由軸承14a、14b由殼體15支持。具體而言，軸承14a支持旋轉(zhuǎn)軸13的固定了葉輪11的上端部，軸承14b支持旋轉(zhuǎn)軸13的下端部。
[0041]這些軸承14a、14b為滾動(dòng)軸承，更詳細(xì)而言為徑向推力滾珠軸承(7 > ￥ 二 9玉軸受)。此外，軸承14不限于徑向推力滾珠軸承，還可以使用深槽滾珠軸承、圓錐滾子軸承等能夠支持徑向載荷以及推力載荷中的任一方的軸承。另外，這些軸承14a、14b也可以是使用用于維持平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)的滑脂的滑脂潤滑軸承，還可以是氣體軸承、磁軸承等非接觸軸承。
[0042]殼體15包括渦形殼體15a、殼體本體15b、以及軸承支持部15c、15d等。殼體15收容葉輪11、發(fā)電機(jī)12、以及旋轉(zhuǎn)軸13，并且構(gòu)成廢熱發(fā)電裝置G的外形。具體而言，殼體15在由渦形殼體15a與軸承支持部15c形成的空間SI (第一室)收容葉輪11，在由殼體本體15b與軸承支持部15c、15d形成的空間S2(第二室)收容發(fā)電機(jī)12。即，在殼體15，形成空間SI以及S2。
[0043]圖3是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)所具備的渦形殼體的平面圖。此外，圖2是圖3中的A-A線截面圖。如圖2、圖3所示，渦形殼體15a具備吸入口 Al、渦形室A2、以及排出口 A3。渦形殼體15a在將葉輪11的上方開口的狀態(tài)下以包圍葉輪11的周圍的方式設(shè)置。
[0044]吸入口 Al是導(dǎo)入在蒸發(fā)器I中生成并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)葉輪11的工作介質(zhì)的蒸汽的部位，以其開口方向(工作介質(zhì)的流入方向)沿水平方向的方式配置。渦形室A2的一端連接于吸入口 Al，以將葉輪11在其旋轉(zhuǎn)軸線的周圍包圍的方式環(huán)狀地形成。渦形室A2將從吸入口 Al導(dǎo)入的蒸汽從葉輪11的徑方向外側(cè)向其供給。排出口 A3是將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)葉輪11之后的膨脹了的蒸汽排出至外部的部位，配置于葉輪11的上方。
[0045]殼體本體15b為在空間S2(由殼體本體15b與軸承支持部15c、15d形成的空間)收容發(fā)電機(jī)12和旋轉(zhuǎn)軸13的一部分的大體圓筒形狀的部件。在該殼體本體15b的內(nèi)周面的多個(gè)地方(例如，三個(gè)地方)，形成有槽，該槽構(gòu)成將在空間S2內(nèi)液化了的工作介質(zhì)引導(dǎo)至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的底部BT的導(dǎo)引通路Cl。該槽沿旋轉(zhuǎn)軸13的軸方向以從空間S2的上端延伸至下端的方式形成。發(fā)電機(jī)12的定子12b固定于殼體本體15b的內(nèi)周面的大體全周，從而在殼體本體15b與發(fā)電機(jī)12的定子12b之間形成導(dǎo)引通路Cl。即，由殼體本體15b的上述槽與定子12b的外周面形成導(dǎo)引通路Cl，導(dǎo)引通路Cl以從空間S2的上端達(dá)到下端的方式配置。
[0046]在該殼體本體15b，設(shè)有用于將在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2中發(fā)電的電力取出至外部的連接器16。通過電纜(省略圖示)從膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的外部連接于連接器16，在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2中發(fā)電的電力經(jīng)由電纜被取出至外部。此外，連接器16通過既定的配線與在定子12b設(shè)置的線圈電連接。
[0047]由于對膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2供給蒸汽，故需要使殼體15為密閉構(gòu)造，因而優(yōu)選使用能夠?qū)⑦B接部分密閉的密封連接器(hermetic connector)作為連接器16。此外，如前所述，裝置的內(nèi)部壓力優(yōu)選小于IMPa(G)。在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2為密封構(gòu)造的情況下，殼體內(nèi)部的壓力一般而言為渦輪的入口壓力與出口壓力的中間壓力左右。由此，通過使運(yùn)轉(zhuǎn)中的裝置內(nèi)部的最高壓力為IMPa(G)以下，能夠使殼體15的內(nèi)部壓力小于IMPa(G)。
[0048]圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)所具備的軸承支持部15c的平面圖。如圖1、圖4所示，軸承支持部15c圓板狀地形成，在其中心部形成有插入旋轉(zhuǎn)軸13的孔部H1。在軸承支持部15c的下表面?zhèn)戎醒氩?，安裝有軸承14a。在該軸承支持部15c的上表面?zhèn)戎醒氩?，設(shè)有在平面視圖中圓形地形成、為了配置葉輪11的底部而向下方凹陷形成的凹部Ml。
[0049]在凹部Ml內(nèi)，形成有以包圍孔部Hl的方式圓環(huán)狀地形成、用于對積存于凹部Ml的工作介質(zhì)(液化了的工作介質(zhì))進(jìn)行回收的槽部M2。而且，在該槽部M2內(nèi)的多個(gè)地方(例如，三個(gè)地方)，形成有從軸承支持部15c的上表面?zhèn)冗_(dá)到下表面?zhèn)鹊倪B通孔H2。該連通孔H2將收容葉輪11的空間SI與收容發(fā)電機(jī)12的空間S2連通，將液化了的工作介質(zhì)從空間SI引導(dǎo)至空間S2。此外，由于連通孔H2在配置葉輪11的底部的凹部Ml內(nèi)的槽部M2形成，故配置于葉輪11的下方。
[0050]另外，在軸承支持部15c的上表面?zhèn)韧饩壊?，遍及全周，形成有隨著從中心側(cè)去往外緣側(cè)，高度位置緩緩降低的錐部TP。通過形成錐部TP，能夠在盡可能不使膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的效率降低的情況下，防止在渦形室A2內(nèi)液化了的工作介質(zhì)流動(dòng)至凹部Ml (配置葉輪11的底部的部分)，防止因該流動(dòng)而產(chǎn)生的損耗的增大、機(jī)械性損壞。
[0051]如果只是防止在渦形室A2內(nèi)液化了的工作介質(zhì)的向凹部Ml的流動(dòng)，則在軸承支持部15c的上表面?zhèn)韧饩壊啃纬呻A梯差(例如，沿鉛垂方向突出的階梯差)即可。然而，在形成了此種階梯差的情況下，有可能被引導(dǎo)至渦形室A2的工作介質(zhì)的一部分的流動(dòng)被階梯差阻礙，從而葉輪驅(qū)動(dòng)效率降低。因此，在軸承支持部15c的上表面?zhèn)韧饩壊啃纬捎绣F部TP0此外，在能夠容許效率的降低的情況下，還可以在軸承支持部15c的上表面?zhèn)韧饩壊啃纬裳劂U垂方向突出的階梯差等。
[0052]軸承支持部15c在其一面?zhèn)仁褂镁o固螺栓等以能夠裝卸的方式安裝于渦形殼體15a，另外，在另一面?zhèn)仁褂镁o固螺栓等以能夠裝卸的方式安裝于殼體本體15b。軸承14a在軸承支持部15c的下表面?zhèn)鹊闹行牟吭O(shè)置，旋轉(zhuǎn)軸13在貫通在軸承支持部15c形成的孔部Hl的狀態(tài)下由軸承14a以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支持。
[0053]軸承支持部15d形成為支持軸承14b的有底的圓筒狀。軸承支持部15d具備圓筒部Pl和底部P2。該軸承支持部15d在殼體本體15b的與安裝軸承支持部15c —側(cè)相反側(cè)設(shè)置。軸承支持部15d以圓筒部Pl設(shè)置于殼體本體15b內(nèi)的方式，其底部P2使用緊固螺栓等以能夠裝卸的方式安裝于殼體本體15b。軸承14b設(shè)于在軸承支持部15d的圓筒部Pl內(nèi)形成的空間S3，配置于圓筒部Pl的開口部的附近。旋轉(zhuǎn)軸13在其一部分插入空間S3的狀態(tài)下由軸承14b以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支持。
[0054]在軸承支持部15d的空間S3內(nèi)，設(shè)置有將軸承14b朝軸承14a側(cè)作用的預(yù)壓彈簧
17。此外，由于軸承14b經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸13而與軸承14a連結(jié)，故預(yù)壓彈簧17的作用力不僅傳遞至軸承14b,還傳遞至軸承14a,對軸承14a、14b雙方施加旋轉(zhuǎn)軸線方向的作用力(即，預(yù)壓)。如前所述，軸承14a、14b為徑向推力滾珠軸承，因而通過沿旋轉(zhuǎn)軸線方向施加適當(dāng)?shù)念A(yù)壓，轉(zhuǎn)動(dòng)體(滾珠)被保持于適當(dāng)?shù)奈恢?，伴隨旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)、噪音等降低。
[0055]圖5是圖2中的B-B線截面向視圖。如圖2、圖5所示，在軸承支持部15d的圓筒部Pl的多個(gè)地方(在圖5所示的示例中為三個(gè)地方)，形成有導(dǎo)引通路C2。該導(dǎo)引通路C2是將在空間S2內(nèi)積存的液化了的工作介質(zhì)引導(dǎo)至圓筒部Pl內(nèi)的空間S3的通路，在平面視圖中從圓筒部Pl的中心放射狀地形成。另外，在軸承支持部15d的底部P2的中心部，形成有排出口 8。從而，在空間S2內(nèi)積存的液化了的工作介質(zhì)在經(jīng)由導(dǎo)引通路C2被引導(dǎo)至空間S3之后，經(jīng)由排出口 8排出至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的外部。
[0056]若對上述構(gòu)成的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2供給在蒸發(fā)器I中生成的蒸汽，則從渦形殼體15a的吸入口 Al經(jīng)由渦形室A2對葉輪11供給蒸汽，由此旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)葉輪11。此外，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)葉輪11之后的膨脹的蒸汽從排出口 A3排出至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的外部，被引導(dǎo)至凝結(jié)器3。
[0057]若葉輪11被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，則該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力由旋轉(zhuǎn)軸13傳遞至發(fā)電機(jī)12，發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)子12a與葉輪11以及旋轉(zhuǎn)軸13—體地旋轉(zhuǎn)。此外，通過來自蒸發(fā)器I的蒸汽，葉輪
11、發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)子12a、以及旋轉(zhuǎn)軸13以數(shù)萬rpm左右的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)。若轉(zhuǎn)子12a旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)子12a與定子12b在旋轉(zhuǎn)軸線的周圍的相對位置變化，由此進(jìn)行例如三相交流的發(fā)電。發(fā)電的電力經(jīng)由連接器16以及未圖示的電纜被取出至外部。
[0058]在廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)開始的時(shí)間點(diǎn)，膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2為未被在廢熱發(fā)電裝置G中循環(huán)的工作介質(zhì)加熱的狀態(tài)。因此，若在蒸發(fā)器I中生成的工作介質(zhì)的蒸汽被引導(dǎo)至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2，則有時(shí)在渦形殼體15a等中被冷卻并液化。另外，有時(shí)殘留在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2內(nèi)的工作介質(zhì)在廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)液化并積存在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的內(nèi)部。如此，在廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)開始的時(shí)間點(diǎn)，液化了的工作介質(zhì)積存在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2內(nèi)的可能性較高。
[0059]若在渦形殼體15a的渦形室A2內(nèi)液化了的工作介質(zhì)越過在軸承支持部15c的上表面?zhèn)韧饩壊啃纬傻腻F部TP并流入凹部Ml (參照圖4)，則該工作介質(zhì)由在凹部Ml內(nèi)形成的圓環(huán)狀的槽部M2回收。被槽部M2回收的工作介質(zhì)經(jīng)由連通孔H2被引導(dǎo)至收容發(fā)電機(jī)12的空間S2。被引導(dǎo)至空間S2的工作介質(zhì)經(jīng)由在殼體本體15b與發(fā)電機(jī)12的定子12b之間形成的導(dǎo)引通路Cl而被引導(dǎo)至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的底部BT。
[0060]被引導(dǎo)至底部BT的工作介質(zhì)在經(jīng)由導(dǎo)引通路C2而被引導(dǎo)至軸承支持部15d的圓筒部Pl內(nèi)的空間S3之后，經(jīng)由排出口 8排出至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的外部。在廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)開始的時(shí)間點(diǎn)，以開放排出用配管6的流路的方式控制電磁閥7，因而從膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2排出的工作介質(zhì)經(jīng)由排出配管6而被引導(dǎo)至儲存罐4。此外，在廢熱發(fā)電裝置G為運(yùn)轉(zhuǎn)中的情況下，以隔斷排出用配管6的流路的方式控制電磁閥7，因而不進(jìn)行液化了的工作介質(zhì)從膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的排出。
[0061]如上所述，在本實(shí)施方式中，在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的底部BT形成將在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的內(nèi)部液化了的工作介質(zhì)排出至外部的排出口 8，并且設(shè)置將膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的排出口 8與儲存罐4連接的排出用配管6。因此，能夠?qū)⒃谂蛎洔u輪發(fā)電機(jī)2的內(nèi)部液化了的工作介質(zhì)容易地排出至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的外部。[0062]另外，在本實(shí)施方式中，設(shè)置開放或者隔斷排出用配管6的流路的電磁閥7，因而能夠在廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)將從膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2的排出口 8排出的液化了的工作介質(zhì)引導(dǎo)至儲存罐4，并且在廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)中隔斷工作介質(zhì)的蒸汽經(jīng)由排出用配管6而去往儲存罐4的流動(dòng)。
[0063]由此，能夠抑制廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)中的損耗。
[0064][第二實(shí)施方式]
接著，說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置。本實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置的整體構(gòu)成與圖1所示的第一實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置G的整體構(gòu)成大體相同，但是替代膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2而具備圖6所示的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a這一點(diǎn)不同。圖6是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置所具備的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)成的截面圖。
[0065]此外，在以下的說明中，對于與第一實(shí)施方式的構(gòu)成要素同樣的要素，附以相同附圖標(biāo)記并省略其說明。
[0066]如圖6所示，膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的基本構(gòu)成與圖2所示的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2同樣。然而，膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a以旋轉(zhuǎn)軸13的軸方向沿水平方向的方式配置。因此，用于將在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的內(nèi)部液化了的工作介質(zhì)排出至外部的構(gòu)成與膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2少許不同。此外，膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a以渦形殼體15a的吸入口 Al朝鉛垂下方向的方式配置。因此，在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a中，位于渦形殼體15a的吸入口 Al側(cè)的殼體15的一部分作為膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的底部BT而構(gòu)成。即，膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a在鉛垂方向上的下部作為底部BT而構(gòu)成。
[0067]具體而言，膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a替代殼體本體15b而具備殼體本體21，替代軸承支持部15d而具備軸承支持部22。即，膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的殼體15包括渦形殼體15a、殼體本體21、軸承支持部15c、以及軸承支持部22等。
[0068]在殼體本體21的內(nèi)周面，未形成構(gòu)成導(dǎo)引通路Cl的槽(參照圖2)。另一方面，在殼體本體21的、與膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的底部BT相當(dāng)?shù)牟糠?，形成有?dǎo)引通路C3和多個(gè)排出口 8(在圖6所示的示例中為兩個(gè)排出口 8)。導(dǎo)引通路C3在殼體本體21的內(nèi)部以沿徑方向(例如，轉(zhuǎn)子12a的徑方向)延伸的方式形成。導(dǎo)引通路C3將空間S2(由殼體本體21與軸承支持部15c形成的空間S21)與在殼體本體21形成的一個(gè)排出口 8連接。
[0069]另一個(gè)排出口 8以將空間S2(由殼體本體21與軸承支持部22形成的空間S22)與外部連通的方式，在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的底部BT形成。雖然在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a未形成圖2所示的導(dǎo)引通路Cl，但是有時(shí)工作介質(zhì)的蒸汽經(jīng)由在構(gòu)成發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)子12a與定子12b之間的間隙(空氣縫隙)而從空間S21被引導(dǎo)至空間S22并液化。因此，以將空間S22與外部連通的方式，形成另一個(gè)排出口 8。此外，在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的底部BT形成的兩個(gè)排出口 8都連接于圖1所示的排出用配管6。
[0070]軸承支持部22與圖2所示的軸承支持部15d同樣地，形成為支持軸承14b的有底的圓筒狀。另一方面，軸承支持部22在未形成軸承支持部15d的排出口 8以及導(dǎo)引通路C2這一點(diǎn)上與圖2所示的軸承支持部15d不同。另外，軸承支持部22在于軸承支持部15d的圓筒部Pl內(nèi)形成的空間S3僅在支持軸承14b的部分形成這一點(diǎn)上也與圖2所示的軸承支持部15d不同。
[0071]在廢熱發(fā)電裝置G為運(yùn)轉(zhuǎn)中的情況下，上述構(gòu)成的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a與圖2所示的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2同樣地動(dòng)作。另外，在廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)開始的時(shí)間點(diǎn)，當(dāng)是未由在廢熱發(fā)電裝置G中循環(huán)的工作介質(zhì)加熱的狀態(tài)時(shí)，有時(shí)若在蒸發(fā)器I中生成的工作介質(zhì)的蒸汽被引導(dǎo)至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a，則在渦形殼體15a等中被冷卻并液化。
[0072]在渦形殼體15a的吸入口 Al附近液化了的工作介質(zhì)從以朝鉛垂下方向的方式配置的吸入口 Al流下至下方，從而返回蒸發(fā)器I。與此相對，在渦形殼體15a的渦形室A2內(nèi)液化了的工作介質(zhì)且是流入在軸承支持部15c形成的凹部Ml (參照圖4)的工作介質(zhì)由在凹部Ml內(nèi)形成的圓環(huán)狀的槽部M2回收，經(jīng)由連通孔H2而被引導(dǎo)至收容發(fā)電機(jī)12的空間S2(空間S21)。被引導(dǎo)至空間S2(空間S21)的工作介質(zhì)經(jīng)由在殼體本體21形成的導(dǎo)引通路C3而被引導(dǎo)至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的底部BT，經(jīng)由排出口 8排出至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的外部。
[0073]另外，若在廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)工作介質(zhì)殘留于膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的空間S2(S22)內(nèi)，則有時(shí)由于膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的溫度降低而液化并積存于空間S2(S22)的內(nèi)部。該液化了的工作介質(zhì)經(jīng)由將空間S2(空間S22)與外部連通的排出口 8而排出至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的外部。從膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的兩個(gè)排出口 8排出的工作介質(zhì)經(jīng)由圖1所示的排出用配管6而被引導(dǎo)至儲存罐4。
[0074]如上所述，在本實(shí)施方式中，使用配置以及構(gòu)成與在第一實(shí)施方式中使用的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2(參照圖2)不同的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a。然而，在本實(shí)施方式中，與圖2所示的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2同樣地，在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的底部BT形成排出口 8，并且設(shè)置將膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的排出口 8與儲存罐4連接的排出用配管6。因此，能夠?qū)⒃谂蛎洔u輪發(fā)電機(jī)2a的內(nèi)部液化了的工作介質(zhì)容易地排出至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的外部。另外，由于在本實(shí)施方式中也設(shè)置開放或者隔斷排出用配管6的流路的電磁閥7，故能夠抑制廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)中的損耗。
[0075][第三實(shí)施方式]
接著，說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置。本實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置的整體構(gòu)成與圖1所示的第一實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置G的整體構(gòu)成大體相同，但是替代膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2而具備圖7所示的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b這一點(diǎn)不同。圖7是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置所具備的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)成的截面圖。
[0076]此外，在以下的說明中，對于與第一以及第二實(shí)施方式的構(gòu)成要素同樣的要素，附以相同附圖標(biāo)記并省略其說明。
[0077]如圖7所示，膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b與圖6所示的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a同樣地，以渦形殼體15a的吸入口 Al朝鉛垂下方向，并且旋轉(zhuǎn)軸13的軸方向沿水平方向的方式配置。該膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b與圖6所示的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a為大體相同的構(gòu)成，但是替代殼體本體21而具備殼體本體31這一點(diǎn)不同。即，膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b的殼體15包括渦形殼體15a、殼體本體31、軸承支持部15c、以及軸承支持部22等。
[0078]在殼體本體31，未形成膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的導(dǎo)引通路C3以及一個(gè)排出口 8 (參照圖6)。另一方面，在殼體本體31的、位于膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b的底部BT側(cè)的內(nèi)周面，形成有成為將空間S21與空間S22連通的導(dǎo)引通路C4的槽。該導(dǎo)引通路C4以隨著從空間S21去往空間S22而高度位置緩緩變低的方式傾斜配置。此外，該成為導(dǎo)引通路C4的槽還可以在位于膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b的底部BT側(cè)的內(nèi)周面形成多個(gè)。[0079]在上述構(gòu)成的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b中，若膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a的溫度由于廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)停止而降低，則殘留于膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b的空間S2 (S2US22)的工作介質(zhì)液化。在空間S21內(nèi)液化了的工作介質(zhì)經(jīng)由傾斜的導(dǎo)引通路C4而被引導(dǎo)至空間S22，與在空間S22內(nèi)液化了的工作介質(zhì)一同經(jīng)由排出口 8排出至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b的外部。此外，本實(shí)施方式的排出口 8以將空間S22與膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b的外部連通的方式形成，例如配置于軸承支持部22的下方(即底部BT)。在廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)開始的時(shí)間點(diǎn)控制電磁閥7以開放排出用配管6的流路，從而排出至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b的外部的工作介質(zhì)被引導(dǎo)至儲存罐4。
[0080]如上所述，本實(shí)施方式的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b與在第二實(shí)施方式中使用的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a(參照圖6)的構(gòu)成少許不同。然而，在本實(shí)施方式中，與圖6所示的膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2a同樣地，在膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b的底部BT形成排出口 8，并且設(shè)置將膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b的排出口 8與儲存罐4連接的排出用配管6。因此，能夠?qū)⒃谂蛎洔u輪發(fā)電機(jī)2b的內(nèi)部液化了的工作介質(zhì)容易地排出至膨脹渦輪發(fā)電機(jī)2b的外部。另外，由于在本實(shí)施方式中也設(shè)置開放或者隔斷排出用配管6的流路的電磁閥7，故能夠抑制廢熱發(fā)電裝置G的運(yùn)轉(zhuǎn)中的損耗。
[0081]以上，說明了本發(fā)明的實(shí)施方式的廢熱發(fā)電裝置，但是本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，而是僅僅由所附的權(quán)利要求書的范圍限定。在上述實(shí)施方式中示出的各結(jié)構(gòu)部件的諸形狀、組合等為一例，能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行構(gòu)成的附加、省略、置換以及其他變更。
[0082]例如，在上述實(shí)施方式中，將排出用配管6的另一端連接于儲存罐4，但是排出用配管6的另一端也可以連接于凝結(jié)器3與泵5之間(例如，凝結(jié)器3的出口部分、泵5的入口部分)。另外，若不需要儲存罐4則能夠省略。
[0083]另外，在上述實(shí)施方式中，作為開放或者隔斷排出用配管6的流路的閥裝置而使用電磁閥7，但是也能夠使用電磁閥以外的閥(例如，機(jī)械式的閥裝置)。而且，本發(fā)明還能夠適用于將離心式膨脹渦輪發(fā)電機(jī)、斜流式膨脹渦輪發(fā)電機(jī)等徑流式渦輪發(fā)電機(jī)用作發(fā)電裝置的構(gòu)成。
[0084]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明能夠廣泛地利用于使用廢熱能量進(jìn)行發(fā)電的廢熱發(fā)電裝置。
[0085]符號說明 I蒸發(fā)器
2、2a、2b膨脹渦輪發(fā)電機(jī)(發(fā)電裝置)
3凝結(jié)器
4儲存罐(儲藏裝置)
5泵
6排出用配管 7電磁閥(閥裝置)
8排出口 11葉輪 12發(fā)電機(jī)13旋轉(zhuǎn)軸15殼體BT底部
C1、C4導(dǎo)引通路G廢熱發(fā)電裝置H2連通孔S1、S2空間。
【權(quán)利要求】
1.一種廢熱發(fā)電裝置，包括:蒸發(fā)器，其對廢熱能量進(jìn)行回收并生成工作介質(zhì)的蒸汽；發(fā)電裝置，其一邊使該蒸汽膨脹一邊進(jìn)行發(fā)電；凝結(jié)器，其凝結(jié)通過了該發(fā)電裝置的蒸汽；以及泵，其將在該凝結(jié)器中凝結(jié)了的工作介質(zhì)朝所述蒸發(fā)器送出，在所述廢熱發(fā)電裝置中， 在所述發(fā)電裝置的底部，形成將在所述發(fā)電裝置的內(nèi)部液化了的所述工作介質(zhì)排出至外部的排出口， 設(shè)有排出用配管，其一端連接在形成于所述發(fā)電裝置的所述排出口、并且另一端配置在所述凝結(jié)器與所述泵之間的所述工作介質(zhì)的流路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢熱發(fā)電裝置，其中，設(shè)有開放或者隔斷所述排出用配管的流路的閥裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢熱發(fā)電裝置，其中，所述閥裝置以在運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)開放所述排出用配管的流路，在運(yùn)轉(zhuǎn)中隔斷所述排出用配管的流路的方式構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢熱發(fā)電裝置，其中，所述發(fā)電裝置具備: 由所述蒸汽旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的葉輪； 由所述葉輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)并進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)； 將所述葉輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞至所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸；以及 形成有第一室、第二室和連通孔的殼體，該第一室收容所述葉輪，該第二室收容所述發(fā)電機(jī)，該連通孔將液化了的所述工作介質(zhì)從所述第一室引導(dǎo)至所述第二室。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢熱發(fā)電裝置，其中，在所述殼體的所述第二室，形成有導(dǎo)引通路，該導(dǎo)引通路將在所述發(fā)電裝置的內(nèi)部液化了的所述工作介質(zhì)引導(dǎo)至所述底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢熱發(fā)電裝置，其中，所述導(dǎo)引通路在以所述旋轉(zhuǎn)軸沿鉛垂上下方向的方式配置所述發(fā)電裝置的狀態(tài)下，以從所述第二室的上端達(dá)到下端的方式配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢熱發(fā)電裝置，其中，所述導(dǎo)引通路在以所述旋轉(zhuǎn)軸沿水平方向的方式配置所述發(fā)電裝置的狀態(tài)下，在所述第二室的底部傾斜配置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢熱發(fā)電裝置，其中， 在所述凝結(jié)器與所述泵之間的流路，設(shè)有儲存所述工作介質(zhì)的儲藏裝置， 所述排出用配管的另一端連接于所述儲藏裝置。
【文檔編號】F01D25/32GK103608550SQ201280031149
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月27日
【發(fā)明者】高橋俊雄, 脅阪裕壽, 町田晃一 申請人:株式會社 Ihi