JP2014001667A - Rankine cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ランキンサイクル装置に関するものであって、より詳しくは、作動流体から分離された潤滑油が膨張機に供給されるランキンサイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a Rankine cycle apparatus, and more particularly, to a Rankine cycle apparatus in which lubricating oil separated from a working fluid is supplied to an expander.
ランキンサイクル装置の作動流体に混合された潤滑油を分離回収して、潤滑の必要な膨張機及びポンプに適量を供給するランキンサイクル装置が特許文献1で知られている。特許文献1の装置では、再生熱交換器の下流に配設されたオイル分離器によって分離されたオイルが第1潤滑油供給路を介して膨張機へ及び第2潤滑油供給路を介してポンプへそれぞれ供給される。 Patent Document 1 discloses a Rankine cycle apparatus that separates and collects lubricating oil mixed in a working fluid of the Rankine cycle apparatus and supplies an appropriate amount to an expander and a pump that require lubrication. In the apparatus of Patent Document 1, oil separated by an oil separator disposed downstream of a regenerative heat exchanger is pumped to an expander via a first lubricating oil supply path and via a second lubricating oil supply path. Supplied to each.
特許文献1の図1に示される実施例では、作動流体の圧力が高い場合、例えば膨張機の膨張室の圧力が高くなり、膨張機の要潤滑部へ流入する潤滑油が減少して潤滑不足を招く一方で、作動流体の圧力が低い場合、膨張機の膨張室の圧力が低くなり、要潤滑部へ流入する潤滑油が過剰になってランキンサイクルの効率低下を招く恐れがある。 In the embodiment shown in FIG. 1 of Patent Document 1, when the pressure of the working fluid is high, for example, the pressure of the expansion chamber of the expander increases, and the lubricating oil flowing into the lubrication required portion of the expander decreases, resulting in insufficient lubrication. On the other hand, when the pressure of the working fluid is low, the pressure of the expansion chamber of the expander becomes low, and there is a possibility that the lubricating oil flowing into the required lubrication part becomes excessive and the Rankine cycle efficiency is lowered.
一方、特許文献1の特に図2に示される実施例では、膨張機及びポンプへの供給潤滑油量の最適化を図るために、可変絞り機構が、第1及び第2潤滑油供給路に配設されて、膨張機及びポンプの検出された回転数に応じた適正な潤滑油供給量となるように制御装置によって制御される。これにより、膨張機等に対する適正量の潤滑油の供給が実現されると考えられる。ただし、制御装置とそのプログラムを含めて比較的複雑な構成が必要とされる。 On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 2 of Patent Document 1 in particular, a variable throttle mechanism is arranged in the first and second lubricating oil supply passages in order to optimize the amount of lubricating oil supplied to the expander and the pump. And is controlled by the control device so as to obtain an appropriate amount of lubricating oil supplied in accordance with the detected rotational speeds of the expander and the pump. Thereby, it is considered that supply of an appropriate amount of lubricating oil to the expander or the like is realized. However, a relatively complicated configuration including the control device and its program is required.
本発明は前述した従来技術の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易な構成によって、常に一定の潤滑油供給量を得ることのできるランキンサイクル装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a Rankine cycle apparatus that can always obtain a constant lubricating oil supply amount with a simple configuration.
上記目的を達成するため、本発明は、作動流体を圧送するポンプ(1)と、作動流体を加熱する蒸発器(2)と、作動流体を膨張させて動力を取り出す膨張機(3)と、作動流体を冷却する凝縮器(4)と、ポンプ(1)、蒸発器(2)、膨張機(3)、及び凝縮器(4)を接続して作動流体の循環路を形成する作動流体管路(5)と、蒸発器(2)から膨張機(3)へ至る作動流体管路(5)の途中に配設されて、作動流体から潤滑油を分離する油分離器(7)と、油分離器(7)から膨張機(3)の要潤滑部へ延びる潤滑油流路(8)と、潤滑油流路(8)の途中に設けられた可変絞り弁(90)、及び膨張機(3)における作動流体の圧力を検知する作動流体圧力検知手段(91,291)を有する可変絞り装置(9、209)と、可変絞り弁(90)よりも下流の潤滑油流路(8)に、可変絞り弁(90)に対して直列に設けられた固定絞り部と、を具備するランキンサイクル装置であって、可変絞り装置(9、209)が、検知した作動流体の圧力に基づいて、可変絞り弁(90)の出口側の潤滑油圧力と作動流体の膨張機(3)における吐出側の低圧力との間の差圧が一定になるように、出口側の潤滑油圧力を制御するランキンサイクル装置を提供する。 To achieve the above object, the present invention includes a pump (1) for pumping a working fluid, an evaporator (2) for heating the working fluid, an expander (3) for expanding the working fluid to extract power, A condenser (4) that cools the working fluid and a working fluid pipe that connects the pump (1), the evaporator (2), the expander (3), and the condenser (4) to form a working fluid circulation path. An oil separator (7) disposed in the middle of the path (5) and the working fluid line (5) from the evaporator (2) to the expander (3) to separate the lubricating oil from the working fluid; Lubricating oil flow path (8) extending from the oil separator (7) to the required lubrication part of the expander (3), a variable throttle valve (90) provided in the middle of the lubricating oil flow path (8), and the expander A variable throttle device (9, 209) having working fluid pressure detecting means (91, 291) for detecting the pressure of the working fluid in (3); A Rankine cycle device comprising: a fixed throttle portion provided in series with a variable throttle valve (90) in a lubricating oil flow path (8) downstream of the throttle valve (90), wherein the variable throttle device (9, 209) is based on the detected pressure of the working fluid and the difference between the lubricating oil pressure on the outlet side of the variable throttle valve (90) and the low pressure on the discharge side of the expander (3) of the working fluid. Provided is a Rankine cycle device for controlling the lubricant pressure on the outlet side so that the pressure becomes constant.
これによれば、膨張機における作動流体の圧力の増減に応じて可変絞り弁の出口側の潤滑油圧力が増減されることにより、前記出口側の潤滑油圧力と作動流体の膨張機における吐出側の低圧力との間の差圧がほぼ一定に制御され、その結果、膨張機にはほぼ一定の潤滑油量が供給される。 According to this, the lubricating oil pressure on the outlet side of the variable throttle valve is increased or decreased in accordance with the increase or decrease of the pressure of the working fluid in the expander, whereby the outlet side lubricating oil pressure and the discharge side of the working fluid in the expander Is controlled to be substantially constant, and as a result, a substantially constant amount of lubricating oil is supplied to the expander.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
本発明の第1の実施形態によるランキンサイクル装置を、図1及び図2を参照して以下に説明する。このランキンサイクル装置は、ランキンサイクルを作動させるために、作動流体を圧送するポンプ1と、ポンプ1により圧送された作動流体を高温熱源との間で熱交換をして加熱する蒸発器2と、ポンプ1により昇圧されて蒸発器2で加熱された作動流体を膨張させる間に動力を取り出す膨張機3と、膨張機3で減圧した作動流体を低温熱源との間で熱交換をして冷却する凝縮器4と、ポンプ1、蒸発器2、膨張機3、及び凝縮器4を接続して作動流体の循環路を形成する作動流体管路5と、膨張機3に一体に連結された回転電機6とを具備している。
A Rankine cycle device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. The Rankine cycle device includes a pump 1 that pumps the working fluid to operate the Rankine cycle, and an
また本実施形態のランキンサイクル装置は、蒸発器2と膨張機3との間に配設されて作動流体から潤滑油を分離する油分離器7と、油分離器7から膨張機3の要潤滑部へ連通する潤滑油流路8と、前記潤滑油流路8の途中に設けられた可変絞り装置9とをさらに具備している。
The Rankine cycle device according to the present embodiment includes an oil separator 7 that is disposed between the
本実施形態では、高温熱源として、例えば車両用内燃機関の高温の冷却水或いは排気ガスを利用することができ、低温熱源として例えば凝縮器4の周囲の比較的低温の空気を利用することができ、また作動流体として例えばフロン系の冷媒を使用することができる。
In the present embodiment, for example, high-temperature cooling water or exhaust gas of a vehicle internal combustion engine can be used as the high-temperature heat source, and relatively low-temperature air around the
膨張機3は、周知のスクロール型のものであって、固定スクロール31として働く最上部の略円板状のトップハウジング31と、その下部に結合された円板状のミドルハウジング32と、トップハウジング31及びミドルハウジング32の間に配置された旋回スクロール33と具備している。固定スクロール31(トップハウジング)及び旋回スクロール33は、対向して互いに噛み合うらせん状の歯部31a、33aをそれぞれ有しており、これららせん状の歯部31a、33aの間に膨張室34が形成される。
The expander 3 is of a well-known scroll type, and has an uppermost substantially disc-shaped
膨張機3のシャフト35は回転電機6のシャフト35と共用されており、前記シャフト35はその中心軸線から偏心したクランク部35aによって旋回スクロール33を軸支している。したがって、旋回スクロール33は、シャフト35の中心軸線に対して所定の公転半径で公転可能であるが、このとき図示しない自転防止機構によって自転が防止される。
The
膨張機3のトップハウジング31は、作動流体の流入ポート36及び吐出ポート37を備えており、流入ポート36は中心部に設けられて中心側の膨張室34に通じており、吐出ポート37は外周部に設けられて外周側の膨張室34に通じている。膨張機3はこのように構成されているので、流入ポート36から中心側の膨張室34に流入した高温高圧の作動流体は、膨張室34が外縁側に向かって順次拡大するときに断熱膨張することにより旋回スクロール33及び従ってシャフト35を回転させて動力を生み出した後に、外周側の吐出ポート37から温度及び圧力共に低下した状態で、凝縮器4へ向けて流出する。
The
膨張機3のミドルハウジング32は、その外周部に設けられた潤滑油流入ポート38と、この潤滑油流入ポート38と膨張機3内の軸受部或いは摺動部等の要潤滑部を結ぶ潤滑油内部通路83とを備えている。潤滑油内部通路83は、流路断面積が縮小された固定絞り部(図示せず)を含んでいる。
The
回転電機6は、膨張機3のミドルハウジング32の下側に結合されており、また膨張機3と共通のシャフト35と、ステータ61と、ステータ61内で回転するロータ62と、それらを収容する円筒状の回転電機主ハウジング63と、その下側に結合された略円板状の軸受ハウジング64と、その下側に固定された円板状のベースプレート65とを具備している。ロータ62は、永久磁石(図示せず)が埋設されたマグネットロータであって、シャフト35に固定されている。回転電機主ハウジング63は、上部玉軸受66を介してシャフト35の上部を回転可能に支持しており、軸受ハウジング64は下部玉軸受67を介してシャフト35の下部を回転可能に支持している。
The rotating
このように構成された回転電機6は、本ランキンサイクル装置の始動時において、バッテリ(図示せず)からインバータ(図示せず)を介してステータ61に電力が供給されたとき、ロータ62を回転させて膨張機3を始動する電動機として作動する一方で、膨張機3の旋回スクロール33及びシャフト35が作動流体によって回転されると電力を発生する発電機として作動する。
The rotating
本実施形態の油分離器7は、円筒状に形成された本体部を有する遠心分離式のものであり、ここで分離された潤滑油は潤滑油流路8へ送られ、また潤滑油が分離された作動流体は作動流体管路5を介して膨張機3へ送られる。
The oil separator 7 of the present embodiment is a centrifugal type having a main body formed in a cylindrical shape, and the lubricating oil separated here is sent to the lubricating
潤滑油流路8は、油分離器7によって作動流体から分離された潤滑油を、可変絞り装置9を介して、膨張機3へ供給するために設けられており、油分離器7と可変絞り装置9との間の第1潤滑油流路81と、可変絞り装置9と膨張機3の潤滑油流入ポート38との間の第2潤滑油流路82と、膨張機3内の潤滑油内部通路83とから構成されている。
The lubricating
可変絞り装置9は、前述したとおり、油分離器7から膨張機3へ至る潤滑油流路8の途中に設けられており、可変絞り弁90と、作動流体圧力検知手段としての感温筒91と、それらを流体接続する接続管路92とを具備している。
As described above, the
可変絞り弁90は、潤滑油流通室94を内部に形成する略円筒状の弁ハウジング93と、弁ハウジング93の頂部に結合されたダイヤフラム95と、ダイヤフラム95を弁ハウジング93との間で挟持して固定するとともにダイヤフラム95の上部に制御圧力室96を形成するドーム形の蓋97と、可変絞り部98とを具備しており、前記可変絞り部98は、円形の弁口101と、前記弁口101を取り囲む略円錐状の弁座102と、ステム103を介してダイヤフラム95の図の下面に接続されて弁座102の下方に配置された球状の弁体104とから構成される。
The
また、可変絞り弁90は、底面の潤滑油流入ポート99及び外周面上部の潤滑油吐出ポート105に加えてさらに、弁口101が弁体104によって閉鎖されているときでも所定の最少量の潤滑油の流通を可能にするように形成されたバイパス通路106を弁ハウジング93に備え、接続管路92の一端が接続される制御流体ポート107を蓋97に備えている。したがって、可変絞り弁90の制御圧力室96が接続管路92によって感温筒91に流体接続される。
Further, the
感温筒91は、熱伝導率の高い金属から円筒状に形成されている。感温筒91及び接続管路92及び可変絞り弁90の制御圧力室96の中に、作動流体と同じ種類の流体からなる制御流体が気液混合状態で封入されている。制御流体は感温筒91に気液混合状態で、接続管路92及び可変絞り弁90の制御圧力室96の中に気相状態で封入されていることが望ましい。
The temperature sensing
本実施形態では、感温筒91は、膨張機3で膨張される作動流体の比較的高温の吸入側温度と比較的低温の吐出側温度の中間の温度を検出するために、膨張機3の固定スクロール31の上面の中心と外縁部との中間に取付けられている。
In the present embodiment, the
可変絞り装置9はこのように構成されているので、可変絞り弁90の制御圧力室96には感温筒91内の制御流体の前記中間の温度に対応する圧力が作用し、潤滑油流通室94には潤滑油の圧力が作用する。可変絞り弁90の開度は、弁口101の下側に位置する弁体104がダイヤフラム95と連動して図の上下に移動するので、ダイヤフラム95の下面に作用する潤滑油の圧力と、ダイヤフラム95の上面に作用する制御流体の圧力との差圧により定まる。また、弁体104が弁口101の下側に位置しているので、制御流体の圧力の増大応じて、ダイヤフラム95の下面に作用する潤滑油の圧力の増大が生じ、制御流体の圧力の低下応じて、潤滑油の圧力の低下が生じる。
Since the
ランキンサイクルが作動して、作動流体が作動流体管路5を流通すると、作動流体は蒸発器2の下流側に設けられた油分離器7により、混入していた潤滑油が作動流体から分離される。分離された潤滑油は、油分離器7内の比較的高い圧力と膨張機3内の要潤滑部の比較的低い圧力との間の圧力差に基づいて、第1潤滑油流路81から、可変絞り弁90、及び第2潤滑油流路82を経由して膨張機3の潤滑油流入ポート38から膨張機3内へ流入し、膨張機3内の潤滑油内部通路83を介して軸受部或いは摺動部等の要潤滑部へ流入しそこを潤滑した後、作動流体に合流して、作動流体と共に吐出ポート37から膨張機3の外へ流出する。
When the Rankine cycle is activated and the working fluid flows through the working
膨張機3内の潤滑油内部通路83には固定絞り(図示せず)が設けられているので、潤滑油がそこを通るときに減圧されるため可変絞り弁90の下流側の第2潤滑油流路82内の圧力は中間圧、即ち油分離器7における高圧力と膨張機吐出口における低圧力との間の中間圧となっている。前記固定絞りの流路抵抗はほぼ一定であるので、前記中間圧と前記低圧力との間の差圧がほぼ一定になるように可変絞り弁90によって制御すれば、膨張機3に流入する作動流体の圧力の変化に拘わらずほぼ一定の潤滑油量を要潤滑部に常に供給することが可能になる。
Since the lubricating oil
本実施形態の可変絞り弁90は、ダイヤフラム95の下面にステム103により接続された球形の弁体104が弁口101の下方に位置しているので、膨張機3へ流入する作動流体の温度が上昇し、その結果、前記中間の温度を検知する感温筒91内及び従って可変絞り弁90の制御圧力室96内の制御流体の圧力が上昇すると、可変絞り弁90の弁開度が増大してダイヤフラム95の下面に作用する潤滑油の前記中間の圧力も上昇する。反対に、膨張機3へ流入する作動流体の温度が低下すると、逆の作用により、ダイヤフラム95の下面に作用する潤滑油の前記中間の圧力も低下する。その結果、潤滑油の中間の圧力と膨張機3の吐出側の低圧力との間の差圧をほぼ一定に制御することが可能になる。
In the
また、本実施形態の可変絞り弁90は、膨張機3の作動流体の圧力が所定の圧力以下になった場合には、弁口101は弁体104により閉鎖されるが、バイパス通路106が設けられているので、そこを通して一定量の潤滑油が流通することが可能である。このように、可変絞り弁90は、膨張機3の作動流体の圧力が所定の圧力以下になった場合には、前述の制御を行うことはなく、最小限の潤滑油を供給する固定絞りとして働く。
Further, in the
次に、本発明の第2の実施形態によるランキンサイクル装置について、図3及び図4を参照して以下に説明する。第2の実施形態によるランキンサイクル装置は、その可変絞り装置209が、圧力検出手段として感温筒91に代えて直接的圧力検出手段291を具備することにおいて第1の実施形態の場合と異なっているが、その他の構成は図3に示されるようにほとんど同様である。したがって、その異なっている部分を主に以下に説明する。
Next, a Rankine cycle device according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The Rankine cycle device according to the second embodiment differs from that of the first embodiment in that the
第2の実施形態における可変絞り装置209は、可変絞り弁90と、直接的圧力検出手段291と、それらを流体接続する接続管路92とを具備している。
The
直接的圧力検出手段291は、膨張機の固定スクロール3に形成されたシリンダ室292と、このシリンダ室292内に摺動可能に配設されたピストン293とを具備している。シリンダ室292はピストン293によって図の下側の第1室292aと上側の第2室292bに区画されている。第1室292aは、膨張機3の膨張室34に流体連通されており、したがって第1室292aには膨張室34の作動流体の圧力が作用する。本実施形態では、第1室292aに作用する圧力が、作動流体の流入圧力と吐出圧力との間の中間の圧力であるように、第1室292aは、膨張室34の半径方向のほぼ中間の部位と流体連通している。
The direct pressure detection means 291 includes a
一方、直接的圧力検出手段291の第2室292bは接続管路92を介して可変絞り弁90の制御圧力室96に流体連通されている。第2室292b及び接続管路92及び制御圧力室96内には制御流体として非圧縮性流体である油圧油が封入されている。
On the other hand, the second chamber 292 b of the direct pressure detection means 291 is in fluid communication with the
可変絞り装置209はこのように構成されているので、直接的圧力検出手段291のピストン293の第1室292a側の端面に作用する膨張室34内の作動流体の流入圧力と吐出圧力との間の中間の圧力が、油圧油を介して可変絞り弁90の制御圧力室96内に伝達される。その結果、第2の実施形態でも、作動流体の圧力を伝える制御流体の圧力の増大応じて、可変絞り弁90のダイヤフラム95の下面に作用する潤滑油の圧力の増大が生じ、制御流体の圧力の低下応じて、潤滑油の圧力の低下が生じる。
Since the
その他の実施形態
第1の実施形態においては、感温筒91は膨張機3の固定スクロール31の上面に取付けられたが、感温筒91は、作動流体の吸入側温度と吐出側温度の中間温度を検出可能な構成であればどこに取付けられてもよく、例えば図5に示されるように、膨張機3へ至る作動流体管路5に取り付けられてもよい。ただしこの場合、作動流体管路5の表面と感温筒91との間に温度補償用の熱抵抗部材91aが挿入される。この熱抵抗部材91aは、感温筒91が膨張機3の流入口より上流の作動流体管路5に取付けられているにもかかわらず前記中間温度を示すようにその厚さ及び材質が決定されている。また、このような熱抵抗部材91aを用いないで、感温筒91自体の厚さを厚くするか或いは低熱伝導率の材料を選択する等によって作動流体管路5の表面と感温筒91内の流体までの熱抵抗を調整してもよい。
Other Embodiments In the first embodiment, the
第1及び第2の実施形態において、可変絞り弁90は、弁口101が弁体104により閉鎖された場合でも所定の最少量の潤滑油の流通を可能にするためにバイパス通路106を有していたが、このようなバイパス通路106に代えて、可変絞り弁90が、図6に示されるような、ストッパ108を有することも可能である。このストッパ108は、弁体104が弁座102に接触するのを阻止するように、弁座102から弁口101の中心側に向かって突出している。
In the first and second embodiments, the
第1及び第2の実施形態において、可変絞り弁90はダイヤフラム95を利用したものであったが、可変絞り弁が、ダイヤフラムに代えて、シリンダ室内に摺動可能に配設されたピストンを利用するタイプのものであってもよい。この場合ピストンの一方の端面に制御圧力室の圧力が作用し、他方の端面に潤滑油流通室の圧力が作用する。
In the first and second embodiments, the
1 ポンプ
2 蒸発器
3 膨張機
4 凝縮器
5 作動流体管路
7 油分離器
8 潤滑油流路
9 可変絞り装置
90 可変絞り弁
91 作動流体圧力検知手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
作動流体を加熱する蒸発器(2)と、
作動流体を膨張させて動力を取り出す膨張機(3)と、
作動流体を冷却する凝縮器(4)と、
前記ポンプ(1)、蒸発器(2)、膨張機(3)、及び凝縮器(4)を接続して作動流体の循環路を形成する作動流体管路(5)と、
前記蒸発器(2)から前記膨張機(3)へ至る作動流体管路(5)の途中に配設されて、作動流体から潤滑油を分離する油分離器(7)と、
前記油分離器(7)から前記膨張機(3)の要潤滑部へ延びる潤滑油流路(8)と、
前記潤滑油流路(8)の途中に設けられた可変絞り弁(90)、及び膨張機(3)における作動流体の圧力を検知する作動流体圧力検知手段(91,291)を有する可変絞り装置(9、209)と、
前記可変絞り弁(90)よりも下流の前記潤滑油流路(8)に、前記可変絞り弁(90)に対して直列に設けられた固定絞り部と、を具備するランキンサイクル装置であって、
前記可変絞り装置(9、209)が、検知した作動流体の圧力に基づいて、前記可変絞り弁(90)の出口側の潤滑油圧力と作動流体の前記膨張機(3)における吐出側の低圧力との間の差圧が一定になるように、前記出口側の潤滑油圧力を制御することを特徴とする、ランキンサイクル装置。 A pump (1) for pumping the working fluid;
An evaporator (2) for heating the working fluid;
An expander (3) that expands the working fluid and extracts power;
A condenser (4) for cooling the working fluid;
A working fluid line (5) connecting the pump (1), the evaporator (2), the expander (3), and the condenser (4) to form a circulation path of the working fluid;
An oil separator (7) disposed in the middle of the working fluid line (5) from the evaporator (2) to the expander (3) for separating lubricating oil from the working fluid;
A lubricating oil flow path (8) extending from the oil separator (7) to a lubrication required portion of the expander (3);
A variable throttle device having a variable throttle valve (90) provided in the middle of the lubricating oil passage (8) and a working fluid pressure detecting means (91, 291) for detecting the pressure of the working fluid in the expander (3). (9,209),
A Rankine cycle device comprising: a fixed throttle portion provided in series with the variable throttle valve (90) in the lubricating oil flow path (8) downstream of the variable throttle valve (90). ,
Based on the pressure of the working fluid detected by the variable throttle device (9, 209), the lubricating oil pressure on the outlet side of the variable throttle valve (90) and the low pressure on the discharge side of the working fluid in the expander (3) are reduced. The Rankine cycle device, wherein the outlet side lubricating oil pressure is controlled so that a differential pressure between the pressure and the pressure is constant.
前記可変絞り弁(90)は、ダイヤフラム(95)と、前記ダイヤフラム(95)の一方の側に設けられた制御圧力室(96)及び他方の側に設けられた潤滑油流通室(94)とを有しており、
前記感温筒(91)は、作動流体と同種の流体である制御流体が気液混合状態で封入されていて、前記膨張機(3)における作動流体の入口温度と出口温度との間の中間温度を検知するように配置されるとともに、前記可変絞り弁(90)の前記制御圧力室(96)に前記制御流体を介して流体連通されており、
前記可変絞り弁(90)は、前記ダイヤフラム(95)の一方の側面に作用する制御流体の圧力と他方の側面に作用する潤滑油の圧力との差圧に応じて、該可変絞り弁の開度を調節する、請求項1に記載のランキンサイクル装置。 The working fluid pressure detection means (91) comprises a temperature sensing tube (91),
The variable throttle valve (90) includes a diaphragm (95), a control pressure chamber (96) provided on one side of the diaphragm (95), and a lubricating oil circulation chamber (94) provided on the other side. Have
The temperature sensing cylinder (91) is filled with a control fluid that is the same type of fluid as the working fluid in a gas-liquid mixed state, and is intermediate between the inlet temperature and the outlet temperature of the working fluid in the expander (3). Arranged to detect temperature, and in fluid communication with the control pressure chamber (96) of the variable throttle valve (90) via the control fluid;
The variable throttle valve (90) opens the variable throttle valve according to a differential pressure between the pressure of the control fluid acting on one side surface of the diaphragm (95) and the pressure of the lubricating oil acting on the other side surface. The Rankine cycle apparatus according to claim 1, wherein the degree is adjusted.
前記直接的圧力検知手段(291)は、シリンダ室(292)と、前記シリンダ室(292)内に摺動可能に配設されたピストン(293)と、を具備しており、
前記シリンダ室(292)が前記ピストン(293)により第1室(292a)と第2室(292b)とに区画され、前記第1室(292a)は、前記膨張機(3)における作動流体の流入圧力と吐出圧力との間の中間の圧力が作用するように前記膨張機(3)の膨張室(34)に流体連通され、前記第2室(292b)は前記中間の圧力を前記可変絞り弁(90)の前記制御圧力室(96)に伝えるために非圧縮性の制御流体を介して前記制御圧力室(96)に流体連通されており、
前記可変絞り弁(90)は、前記ダイヤフラム(95)の一方の側面に作用する制御流体の圧力と他方の側面に作用する潤滑油の圧力との差圧に応じて該可変絞り弁の開度を調節する、請求項1に記載のランキンサイクル装置。 The working fluid pressure detection means (291) comprises direct pressure detection means (291),
The direct pressure detection means (291) includes a cylinder chamber (292) and a piston (293) slidably disposed in the cylinder chamber (292).
The cylinder chamber (292) is partitioned into a first chamber (292a) and a second chamber (292b) by the piston (293), and the first chamber (292a) is used for working fluid in the expander (3). The intermediate chamber is in fluid communication with the expansion chamber (34) of the expander (3) so that an intermediate pressure between the inflow pressure and the discharge pressure acts, and the second chamber (292b) reduces the intermediate pressure to the variable throttle. In fluid communication with the control pressure chamber (96) via an incompressible control fluid to communicate to the control pressure chamber (96) of a valve (90);
The variable throttle valve (90) has an opening degree of the variable throttle valve according to a differential pressure between the pressure of the control fluid acting on one side surface of the diaphragm (95) and the pressure of the lubricating oil acting on the other side surface. The Rankine cycle apparatus according to claim 1, wherein
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JP2016061237A (en) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | 株式会社Ihi | Waste-heat power generating apparatus |
KR20180069407A (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-25 | 한국과학기술연구원 | Organic rankine cycle |
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- 2012-06-18 JP JP2012136778A patent/JP2014001667A/en active Pending
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