KR101325350B1

KR101325350B1 - 동력 발생 장치

Info

Publication number: KR101325350B1
Application number: KR1020120098818A
Authority: KR
Inventors: 시게또 아다찌; 마사요시 마쯔무라; 유따까 나루까와; 가즈오 다까하시
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2013-11-08
Also published as: JP5460663B2; CN102996182B; JP2013057264A; KR20130027441A; CN102996182A

Abstract

본 발명의 동력 발생 장치는, 개폐 밸브와, 순환 유로에 있어서 개폐 밸브와 증발기 사이의 부위와 스크류 팽창기와 응축기 사이의 부위를 연통 가능한 균압 유로와, 순환 유로에 있어서 개폐 밸브와 스크류 팽창기 사이의 부위와 스크류 팽창기와 응축기 사이의 부위를 연통 가능한 팽창기 바이패스 유로와, 운전 정지시에 는, 개폐 밸브를 폐쇄하는 한편, 작동 매체 펌프의 정지 이후에 팽창기 바이패스 밸브 및 균압 밸브를 개방하는 제어를 행하고, 기동시에는, 개폐 밸브를 개방하는 한편, 작동 매체 펌프를 구동하기 전에 팽창기 바이패스 밸브 및 균압 밸브를 폐쇄하는 제어를 행하는 컨트롤러를 구비한다. 이러한 제어에 의해, 작동 매체의 유통의 정지 후, 발전 장치의 운전의 실질적인 조기 정지를 가능하게 하여, 팽창기에 역 스러스트력이 부하되는 것을 회피한다.

Description

동력 발생 장치 {POWER GENERATING APPARATUS}

본 발명은, 동력 발생 장치에 관한 것이다.

동력 발생 장치인 발전 장치로서는, 수증기의 플래시에 의해 발전기를 구동하는 플래시 발전이 널리 도입되어 있다. 그러나, 최근, 에너지 절약의 관점으로부터, 배열 회수 등에 이용하기 위해서, 플래시 발전을 이용할 수 없는 저온의 열에 의해 발전할 수 있는 시스템에의 요구가 높아지고 있다.

그러한 발전 장치로서, 저비점의 작동 매체에 의해 터빈이나 팽창기(익스팬더)를 구동하기 위해서, 작동 유체의 증발기와, 작동 유체 증기에 팽창일을 시키기 위한 터빈과, 작동 유체 증기를 응축시키기 위한 응축기와, 작동 유체를 순환시키기 위한 순환 펌프를 직렬로 접속한 폐쇄 루프 내에서 작동 유체를 순환시키는 열 사이클인 런킨 사이클을 이용한 바이너리 발전 시스템이 있다.

예를 들어, 일본 특허 출원 공개 평09-088511호의 바이너리 발전 시스템은, 용적형의 유체 기계인 스크류 터빈(스구류 팽창기, 스크류 익스팬더 등으로도 불리워진다)을 터빈에 사용하고, 런킨 사이클에 의해, 그 스크류 터빈을 돌려서 발전기를 구동하도록 한 바이너리 발전 장치이다.

상기의 바이너리 발전 시스템에서는, 터빈에, 용적형의 유체 기계인 스크류 터빈을 사용하고 있다. 이 스크류 터빈의 경우, 스크류 터빈을 구성하는 암수 한 쌍의 스크류 로터의 윤활, 시일 등을 위하여, 윤활유를 혼입시킨 상태의 작동 매체를 스크류 터빈에 공급하기 위한 구성이 자주 채용되고 있다.

또한, 많은 바이너리 발전 시스템에는, 긴급할 때 등에 대처하기 위해, 순환 유로(상기 공보에서 말하는 「작동 매체 루프」) 중의 작동 매체의 순환을 정지하기 위한 긴급 차단 밸브가 구비되어 있다. 예를 들어, 이 바이너리 발전 시스템에서는, 상기 공보의 도 15에 도시한 바와 같이, 작동 매체 루프에 있어서, 증발기(12)로부터 스크류 터빈(14)에 이르는 도중의 부분에 긴급 차단 밸브(V1)가 설치되어 있다. 긴급 차단 밸브(V1)는 일종의 정지 밸브이며, 어떤 원인으로 압력이 설정값을 넘었을 때에 작동 매체 루프를 폐지하는 동작을 하는 것이라고 되어 있다.

또한, 이 바이너리 발전 시스템에서는, 작동 매체 루프의 긴급 차단 밸브(V1)의 상류측의 부분과 오일 세퍼레이터(16)의 하류측의 부분을 바이패스 관로(28)로 접속하고, 그 바이패스 관로(28)에 압력 제어 밸브(V2)가 설치되어 있다. 압력 제어 밸브(V2)는, 스크류 터빈(14)의 상류측 즉 입구측의 압력을 감지해서 그 압력이 설정값을 넘었을 때, 바이패스 관로(28)를 통해서, 스크류 터빈(14)의 상류측(입구측)과 하류측(출구측)을 연통시키는 것이라고 되어 있다.

상기 시스템에 있어서, 긴급 차단 밸브(V1)에 의해 작동 매체 루프를 폐지한 후도, 증발기(12)에 온수가 계속해서 공급되면, 스크류 터빈(14)의 상류측, 보다 상세하게는 긴급 차단 밸브(V1) 보다도 상류측의 작동 매체 루프에서의 작동 매체의 온도가 상승하여, 압력도 상승한다. 또한, 긴급 차단 밸브(V1)에 의해 작동 매체 루프를 폐지한 후도, 응축기(18)에 냉수가 계속해서 공급되면, 스크류 터빈(14)의 하류측에서의 작동 매체 루프에서의 작동 매체의 온도가 하강하여, 압력도 하강한다.

그리고, 그 상태로부터 긴급 차단 밸브(V1)를 개방하고, 작동 매체 루프의 작동 매체의 유통을 재개(바이너리 발전 시스템을 재기동)하면, 스크류 터빈(14)의 상류측과 하류측 사이의 과대한 압력차에 의해, 스크류 로터가 급가속하여, 베어링의 파손 등의 문제를 발생시킬 우려가 있다. 또한, 작동 매체 루프를 폐지하는 동시에 증발기(12)로의 온수의 공급을 정지하고, 응축기(18)로의 냉수의 공급도 정지하면, 스크류 터빈(14)의 상류측과 하류측 사이의 압력차를 억제할 수 있지만, 압력차를 완전히 없애는 것은 어렵다.

전술한 일본 특허 출원 공개 평09-088511호에서는, 스크류 터빈(14)의 상류측 즉 입구측의 압력을 감지해서 그 압력이 설정값을 넘었을 때에 압력 제어 밸브(V2)를 개방하기 위해서, 바이패스 관로(28)를 통해서, 스크류 터빈(14)의 상류측(입구측)과 하류측(출구측)을 연통시킬 수 있다. 이로 인해, 압력 제어 밸브(V2)를 개방함으로써, 상술한 바와 같은 스크류 로터의 급가속, 베어링의 파손등의 문제를 발생시킬 우려를 억제할 수 있다.

그러나, 긴급 차단 밸브(V1)에 의해 작동 매체 루프를 폐지하는 동시에, 압력 제어 밸브(V2)를 개방하고, 바이패스 관로(28)를 통해서 스크류 터빈(14)의 상류측(입구측)과 하류측(출구측)을 연통시켰다고 해도, 긴급 차단 밸브(V1)와 스크류 터빈(14)의 상류측(입구측) 사이에 고압의 작동 매체가 잔류한다. 그로 인해, 스크류 터빈(14)을 회전시키는 힘이 발생하므로, 긴급 차단 밸브(V1)에 의해 작동 매체 루프를 폐지해도, 바이너리 발전 시스템의 운전을 바로 정지할 수 없다고 하는 문제가 남겨져 있다.

또한, 긴급 차단 밸브(V1)에 의해 작동 매체 루프를 폐지하면, 긴급 차단 밸브(V1)와 스크류 터빈(14)의 상류측(입구측) 사이의 작동 매체 루프에는, 긴급 차단 밸브(V1)에 의해 작동 매체 루프를 폐지한 시점에서의 압력과 거의 동등한 압력의 작동 매체가 보유 지지된다. 한편, 증발기(12)에 온수가 공급됨으로써 발생한 증기에 의해, 긴급 차단 밸브(V1)의 상류측에는 상기 압력보다도 높은 압력의 작동 매체가 보유 지지되게 된다. 이로 인해, 바이패스 관로(28)를 통해서 스크류 터빈(14)의 상류측(입구측)과 하류측(출구측)을 연통시키면, 긴급 차단 밸브(V1)에 의해 작동 매체 루프를 폐지한 시점에서의 압력보다도 약간 고압의 작동 매체가, 긴급 차단 밸브(V1)의 상류측, 보다 상세하게는, 긴급 차단 밸브(V1)와 증발기(12)사이의 작동 매체 루프로부터 스크류 터빈(14)의 하류측(출구측)으로 공급된다. 이로 인해, 긴급 차단 밸브(V1)와 스크류 터빈(14)의 하류측(입구측) 사이의 작동 매체 루프와, 스크류 터빈(14)의 하류측(출구측)의 작동 매체 루프에 있어서, 압력의 고저가 역전하는 상태가 발생할 수 있다.

이렇게 압력의 고저가 역전하는 상태에서는, 스크류 터빈(14)의 하류측(출구측)으로부터 상류측(입구측)을 향해서, 소위 역 스러스트력이 스크류 터빈(14)에 부하된다. 이 역 스러스트력에 의해, 스크류 터빈(14)을 구성하는 스크류 로터의 상류측(입구측)의 단부면이, 당해 단부면과 마주보는 케이싱의 면과 접촉하거나, 베어링이 파손하거나 하는 등의 새로운 문제를 발생시킬 우려가 있다.

따라서, 본 발명은, 상기 문제점을 감안해서 이루어진 것이며, 순환 유로(작동 매체 루프)에 개재 설치된 긴급 차단 밸브 등의 개폐 밸브를 폐쇄하여, 작동 매체의 유통을 일단 정지한 후, 그 개폐 밸브를 개방하여, 순환 유로(작동 매체 루프)에서의 작동 매체의 유통을 재개(동력 발생 장치를 재기동)했다고 해도, 팽창기가 급가속하는 일이 없도록 하는 동시에, 작동 매체의 유통의 정지 이후, 동력 발생 장치의 운전의 실질적인 조기 정지를 가능하게 하고, 또한 팽창기에 역 스러스트력이 부하되지 않아, 그 팽창기에 부하되는 역 스러스트력에 수반하는 문제의 발생을 회피할 수 있는 동력 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 동력 발생 장치이며, 작동 매체가 유통하는 순환 유로와, 외부로부터 공급되는 가열 매체에 의해 작동 매체를 증발시키는 증발기와, 증발한 작동 매체가 도입됨으로써, 동력을 발생시키는 팽창기와, 상기 팽창기로부터 배출된 작동 매체가 도입되고, 외부로부터 공급되는 냉각 매체에 의해 작동 매체를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 작동 매체를 상기 증발기에 재공급하는 작동 매체 펌프와, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 증발기와 상기 팽창기의 입구측 사이의 부위에 배치된 개폐 밸브와, 상기 순환 유로에 있어서, 상기 개폐 밸브와 상기 증발기 사이의 부위와, 상기 팽창기의 출구측과 상기 응축기 사이의 부위를 연통 가능한 균압 유로와, 상기 균압 유로에 설치된 균압 밸브와, 상기 순환 유로에 있어서, 상기 개폐 밸브와 상기 팽창기의 입구측 사이의 부위와, 상기 팽창기의 출구측과 상기 응축기 사이의 부위를 연통 가능한 팽창기 바이패스 유로와, 상기 팽창기 바이패스 유로에 설치된 팽창기 바이패스 밸브와, 상기 동력 발생 장치의 기동 및 정지 지령이 입력되고, 상기 개폐 밸브, 상기 팽창기 바이패스 밸브 및 상기 균압 밸브의 개폐, 및 상기 작동 매체 펌프의 기동 정지를 제어하는 컨트롤러를 구비하고, 상기 컨트롤러는, 운전 정지시에는, 상기 개폐 밸브를 폐쇄하는 한편, 상기 작동 매체 펌프의 정지 이후에 상기 팽창기 바이패스 밸브 및 상기 균압 밸브를 개방하는 제어를 행하고, 기동시에는, 상기 개폐 밸브를 개방하는 한편, 상기 작동 매체 펌프를 구동하기 이전에 상기 팽창기 바이패스 밸브 및 상기 균압 밸브를 폐쇄하는 제어를 행한다.

이 구성에서는, 운전 정지시에 있어서, 컨트롤러는, 증발기와 팽창기의 입구측 사이의 순환 유로에 개재 설치된 개폐 밸브를 폐쇄하는 한편, 작동 매체 펌프의 정지 이후에 균압 밸브와 팽창기 바이패스 밸브를 개방한다. 이로 인해, 증발기로부터 팽창기의 입구측까지 걸치는 순환 유로의 압력(즉, 개폐 밸브의 전후에 있어서의 순환 유로 내의 압력)이, 팽창기의 출구측에 있어서의 순환 유로 내의 압력과 거의 동등해진다. 이 결과, 팽창기가 압력차에 기인해서 계속해서 구동하는 것을 억제할 수 있고, 작동 매체의 유통의 정지 이후, 발전 장치의 운전을 빠른 시기에 실질적으로 정지시키는 것이 가능해진다. 또한, 팽창기의 상류측(입구측)의 압력과 하류측(출구측)의 압력의 고저가 역전하는 상태가 발생하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 팽창기에 부하되는 역 스러스트력에 수반하는 문제의 발생을 회피할 수 있다. 또한, 기동시에 있어서는, 개폐 밸브가 개방하는 한편, 개방되어 있던 균압 밸브 및 상기 팽창기 바이패스 밸브를 폐쇄하므로, 작동 매체 펌프를 구동해서 작동 매체의 유통을 재개(바이너리 발전 장치를 재기동)하는 경우에 있어서, 팽창기가 급가속하는 것을 방지할 수도 있다.

여기서, 상기 운전 정지시에 있어서, 상기 작동 매체 펌프의 정지 이후에 있어서 미리 정해진 시간이 경과한 경우에 상기 팽창기 바이패스 밸브 및 상기 균압 밸브를 개방하는 제어를 행해도 된다.

한편, 상기 순환 유로에, 상기 증발기와 상기 개폐 밸브 사이에 증발 압력 센서가 설치되어 있는 경우에는, 상기 운전 정지시에 있어서, 상기 작동 매체 펌프의 정지 이후에 있어서 상기 증발 압력 센서에 의해 검출된 압력이 미리 정해진 상한값 이상으로 된 경우에 상기 팽창기 바이패스 밸브 및 상기 균압 밸브를 개방하는 제어를 행해도 된다.

이 구성에 따르면, 균압 밸브를 불필요하게 개방하는 일이 없기 때문에, 팽창기에 부하되는 역 스러스트력에 수반하는 문제의 발생을 회피하는 효과를 더한층 확실한 것으로 할 수 있다.

또한, 상기 순환 유로에, 상기 증발기와 상기 개폐 밸브 사이에 배치된 증발 압력 센서와, 상기 팽창기와 상기 응축기 사이에 배치된 토출 압력 센서가 설치되어 있는 경우에는, 상기 운전 정지시에 있어서, 상기 작동 매체 펌프의 정지 이후에 있어서 상기 증발 압력 센서에 의해 검출된 압력과 상기 토출 압력 센서에 의해 검출된 압력의 차압이 미리 정해진 소정값 이상으로 되었을 경우에 상기 팽창기 바이패스 밸브 및 상기 균압 밸브를 개방하는 제어를 행해도 된다.

이 구성에서는, 균압 밸브를 불필요하게 개방하는 일이 없기 때문에, 팽창기에 부하되는 역 스러스트력에 수반하는 문제의 발생을 회피하는 효과를 더한층 확실한 것으로 할 수 있다.

또한, 상기 증발기에 가열 매체를 공급하는 유로에 가열 매체 공급 밸브가 설치되고, 상기 운전 정지시에 있어서, 상기 가열 매체 공급 밸브를 폐쇄하는 제어를 행해도 된다.

이 구성에서는, 정지시의 증발기의 온도 상승을 억제하고, 동력 발생 장치의 정지를 원활하게 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 순환 유로(작동 매체 루프)에 개재 설치된 긴급 차단 밸브 등의 개폐 밸브를 폐색하여, 작동 매체의 유통을 일단 정지한 이후, 그 개폐 밸브를 개방하여, 순환 유로(작동 매체 루프)에서의 작동 매체의 유통을 재개(동력 발생 장치를 재기동)했다고 해도, 팽창기가 급가속하는 일이 없고, 게다가, 작동 매체의 유통의 정지 이후, 동력 발생 장치의 운전의 실질적인 조기 정지를 가능하게 하고, 또한 팽창기에 역 스러스트력이 부하되지 않아, 그 팽창기에 부하되는 역 스러스트력에 수반하는 문제의 발생을 회피할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 발전 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 상기 발전 장치의 기동시에 있어서의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 상기 발전 장치의 운전 정지시에 있어서의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 발전 장치의 구성을 도시하는 흐름도.
도 5는 도 4에 도시한 발전 장치의 기동시에 있어서의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 도 4에 도시한 발전 장치의 운전 정지시에 있어서의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 발전 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 8은 도 7에 도시한 발전 장치의 기동시에 있어서의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 9는 도 7에 도시한 발전 장치의 운전 정지시에 있어서의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 10은 본 발명의 제3 실시 형태의 변형예에 관한 발전 장치의 기동시에 있어서의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 11은 본 발명의 제3 실시 형태의 변형예에 관한 발전 장치의 운전 정지시에 있어서의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 12는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 발전 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 13은 도 12에 도시한 발전 장치의 기동시에 있어서의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 14는 도 12에 도시한 발전 장치의 운전 정지시에 있어서의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 15는 종래의 발전 장치의 구성을 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

(제1 실시 형태)

도 1은, 본 발명의 동력 발생 장치의 제1 실시 형태인 발전 장치(1)의 구성을 도시하고 있다. 발전 장치(1)는, 증발기(2)와, 스크류 팽창기(3)와, 응축기(4)와, 작동 매체 펌프(5)가 설치된 순환 유로(6)를 구비한 런킨 사이클 열기관이다. 이 순환 유로(6)에는, 작동 매체(예를 들어 R245fa 등의 프레온계 열매체)가 봉입되어 있다.

증발기(2)는, 장치 외부의 열원으로부터 공급되는 가열 매체(예를 들어 갱정으로부터 채취되는 증기나 보일러에서 제조한 증기)와 작동 매체를 열교환시켜서, 작동 매체를 증발시키는 열교환기이다. 증발기(2)에 있어서 증발한 작동 매체는, 순환 유로(6)를 통해서 스크류 팽창기(3)에 도입된다. 스크류 팽창기(3) 내에서는, 작동 매체가 팽창함으로써, 스크류 로터(도시 생략)가 회전 구동된다. 스크류 팽창기(3)에서 팽창해서 압력이 저하한 상태로 배출되는 작동 매체는, 응축기(4)에 도입된다. 응축기(4)는, 장치 외부의 냉각원으로부터 공급되는 냉각 매체(예를 들어 하천이나 클링 타워로부터 공급되는 냉각수)와 작동 매체를 열 교환함으로써, 작동 매체를 냉각해서 응축시키는 열교환기이다. 응축기(4)에서 응축해서 액체로 된 작동 매체는, 작동 매체 펌프(5)에 의해 증발기(2)로 재공급된다.

스크류 팽창기(3)의 회전축에는, 발전기(7)가 접속되어 있다. 이 발전기(7)가, 스크류 팽창기(3)의 회전에너지를 전기에너지로 변환, 즉, 발전을 한다.

이 발전 장치(1)에서는, 상술한 바와 같이, 발전기(7)를 구동하기 위한 구동기로서, 용적형의 유체 기계인 스크류 팽창기(3)가 이용되고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 팽창기로서 스크류 팽창기가 사용되고 있지만, 이 구성에 한정되는 것이 아니며, 다른 형태의 팽창기를 사용해도 된다.

스크류 팽창기(3)를 구성하는 암수 한 쌍의 스크류 로터(도시 생략)의 윤활, 시일 등을 위하여, 스크류 팽창기(3)에는, 윤활유가 혼입된 작동 매체가 공급되고 있다. 단, 윤활유를 열교환기인 응축기(4)나 증발기(2)에까지 공급해 버리면, 열교환의 효율의 저하 등의 문제의 발생으로 이어지기 쉽다. 이 때문에, 이 발전 장치(1)에서는, 스크류 팽창기(3)의 출구 측에 오일 세퍼레이터(8)가 설치되어 있다. 그리고, 윤활유를 혼입시킨 상태의 작동 매체는, 오일 세퍼레이터(8)에 의해, 윤활유와 분리된다. 오일 세퍼레이터(8)에 의해 작동 매체로부터 분리된 윤활유는, 오일 펌프(9)가 개재 설치된 오일 공급로(10)를 통하여, 스크류 팽창기(3)의 입구측의 근방에 공급된다.

가열 매체는, 가열 매체 공급 유로(11)를 통해서 증발기(2)에 공급되고, 증발기(2)에 있어서 작동 매체와 열교환된다. 가열 매체는, 증발기(2)를 통과한 후, 또한, 가열 매체 외부 배출 유로(12)를 통하여, 열원으로 환류, 혹은, 외부에서 2차 이용 또는 폐기된다.

냉각 매체는, 냉각 매체 공급 유로(13)에 공급되어, 응축기(2)를 통과한 후, 또한, 냉각 매체 배출 유로(14)를 통해서 냉각원으로 환류 또는 폐기된다.

순환 유로(6)에 있어서의, 증발기(2)와 스크류 팽창기(3)의 입구측 사이의 유로에는, 개폐 밸브(15)가 설치되어 있다. 또한, 순환 유로(6)에는, 균압 유로(17)가 접속되어 있다. 균압 유로(17)는, 일단부가 개폐 밸브(15)와 증발기(2) 사이의 유로(6a)에 접속되는 한편, 타단부가 스크류 팽창기(3)의 출구측의 유로(6b)[스크류 팽창기(3)와 오일 세퍼레이터(8) 사이의 유로(6b)]에 접속되어 있다. 그리고, 균압 유로(17)에는, 개폐 밸브로 이루어지는 균압 밸브(16)가 설치되어 있다. 즉, 균압 유로(17)는, 균압 밸브(16)를 개방함으로써, 순환 유로(6)에 있어서의 개폐 밸브(15)와 증발기(2) 사이의 부위와, 순환 유로(6)에 있어서의 스크류 팽창기(3)의 출구측과 응축기(4)[또는 오일 세퍼레이터(8)] 사이의 부위를 연통시킬 수 있다. 또한, 균압 유로(17)의 상기 타단부는, 오일 세퍼레이터(8)와 응축기(4) 사이의 유로에 접속되어 있어도 되고, 혹은, 응축기 내부의 유로에 접속되어 있어도 된다.

순환 유로(6)에는, 팽창기 바이패스 유로(19)가 접속되어 있다. 팽창기 바이패스 유로(19)는, 일단부가 개폐 밸브(15)와 스크류 팽창기(3)의 입구측 사이의 유로(6c)에 접속되고, 타단부가 균압 유로(17)에 있어서의 균압 밸브(16)보다도 하류측에 접속되어 있다. 따라서, 팽창기 바이패스 유로(19)는, 균압 유로(17)를 통해서 스크류 팽창기(3)의 출구측의 유로(6b)에 연통하고 있다. 팽창기 바이패스 유로(19)에는, 개폐 밸브로 이루어지는 팽창기 바이패스 밸브(18)가 설치되어 있다. 따라서, 팽창기 바이패스 유로(19)는, 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개방함으로써, 순환 유로(6)에 있어서의 개폐 밸브(15)와 스크류 팽창기(3)의 입구측 사이의 부위와, 순환 유로(6)에 있어서의 스크류 팽창기(3)의 출구측과 응축기(4)[또는 오일 세퍼레이터(8)] 사이의 부위를 연통시킬 수 있다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 이 발전 장치(1)는, 개폐 밸브(15)의 개폐에 따라, 균압 밸브(16)와 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개폐하도록 구성되어 있다. 또한, 팽창기 바이패스 유로(19)의 상기 타단부는, 균압 유로(17)가 아니라, 스크류 팽창기(3)의 출구측의 유로(6b)에 접속되어 있어도 된다.

본 실시 형태에 관한 발전 장치(1)에는, 제어부인 컨트롤러(20)가 설치되어 있다. 컨트롤러(20)는, 크게 구별하면, 3개의 부위로 나뉜다. 우선, 컨트롤러(20)는, 키보드나 입력 스위치 등으로 구성되는 입력부(20a)를 구비한다. 또한, 컨트롤러(20)는, 입력부(20a) 등으로부터 출력된 인력 신호를 수신하고, 그 입력 신호에 따라서 연산을 행하고, 적절하게, 발전 장치(1)를 구성하는 콘트롤러(20) 이외의 구성품이나, 후술하는 표시부(20c)에 대하여 제어 신호를 출력하는 연산부(20b)를 구비한다. 그리고, 컨트롤러(20)는, 연산부(20b)로부터의 출력에 따라, 소정의 표시(나 경우에 따라서는 음성의 출력)를 행하는 출력부로서의 표시부(20c)를 구비한다.

컨트롤러(20)의 연산부(20b)는, ROM, RAM, CPU 등을 갖고, ROM에 기억된 프로그램을 실행함으로써, 소정의 기능을 발휘한다. 이 기능에는, 개폐 밸브(15), 균압 밸브(16), 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개폐하기 위한 개폐 제어 수단 및 작동 매체 펌프(5)를 기동 정지하기 위한 기동 정지 수단이 포함되어 있다. 보다 자세하게 설명하면, 컨트롤러(20)의 연산부(20b)는, 발전 장치(1)의 조작자의 조작에 기초하여 입력부(20a) 등으로부터 출력된 입력 신호나, 컨트롤러(20) 이외의 구성품(각종 센서)로부터의 입력 신호에 따라, 개폐 밸브(15), 균압 밸브(16) 및 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개폐하기 위해서, 및 작동 매체 펌프(5)를 기동 정지하기 위한 출력 신호를 출력하도록 구성되어 있다.

다음에, 본 발전 장치(1)의 동작 제어에 관해서, 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 2는, 기동시의 발전 장치(1)의 동작 제어를 도시하는 블록도이다. 또한, 도 3은, 운전 정지시의 발전 장치(1)의 동작 제어를 도시하는 흐름도다.

우선, 기동시의 발전 장치(1)의 제어 동작에 관해서 설명한다. 최초로, 발전 장치(1)의 조작자에 의해 기동을 위한 조작(도시하지 않은 「기동 스위치」의 압입 등)이 이루어지면, 기동 지령이 컨트롤러(20)의 입력부(20a)로부터 연산부(20b)에 대하여 발신된다(스텝 St1).

컨트롤러(20)의 연산부(20b)는, 기동 지령의 입력을 받으면, 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개방하는 동시에, 균압 밸브(16)를 개방한다(스텝 St2). 계속해서, 타이머에 의해 소정 시간을 카운트해(스텝 St3), 당해 소정 시간이 경과하면, 개폐 밸브(15)를 개방한다(스텝 St4). 그리고, 팽창기 바이패스 밸브(18)를 폐쇄하는 동시에, 균압 밸브(16)를 폐쇄한다(스텝 St5). 그리고, 최후에 작동 매체 펌프(5)를 기동한다(스텝 St6).

즉, 이 발전 장치(1)는, 기동시에는, 개폐 밸브(15)를 개방하는(스텝 St4) 동시에, 혹은 그것보다 후에, 팽창기 바이패스 밸브(18)를 폐쇄하는 동시에 균압 밸브(16)를 폐쇄하도록(스텝 St5) 구성되어 있다. 이 개폐 밸브(15) 등의 개폐 조작은, 작동 매체 펌프(5)를 기동하기 이전에 행해진다.

기동시에 있어서는, 우선 균압 밸브(16) 및 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개방함으로써, 개폐 밸브(15)보다도 상류측[개폐 밸브(15)와 증발기(2) 사이의 유로(6a)]의 압력과 개폐 밸브(15)의 하류측[개폐 밸브(15)의 스크류 팽창기(3)의 인구측과의 사이의 유로(6c)]의 압력을 균등해지게 하는 동시에, 스크류 팽창기(3)의 입구측의 압력[개폐 밸브(15)의 하류측의 압력]과 팽창기(3)의 출구측의 유로(6b)의 압력을 균등해지게 한다. 이에 의해, 작동 매체 펌프의 기동시에 있어서, 개폐 밸브(15)가 폐쇄된 상태에서 균압 유로(17)의 균압 밸브(16)가 개방되었다고 해도, 팽창기 바이패스 밸브(18)가 개방되어 있으므로, 스크류 팽창기(3)의 입구측[개폐 밸브(15)와 스크류 팽창기(3)의 상류측(입구측) 사이]보다도 출구측 쪽의 압력이 높아지는 사태를 회피할 수 있다. 또한, 스크류 팽창기(3)의 급가속을 억제할 수 있다.

다음에, 도 3을 참조하면서 운전 정지시의 발전 장치(1)의 제어 동작에 대해서 설명한다. 운전 정지시에 있어서는 우선, 발전 장치(1)의 조작자에 의해 운전 정지를 위한 조작(도시하지 않은「정지 스위치」의 압입 등)이 이루어지면, 정지 지령이 컨트롤러(20)의 입력부(20a)로부터 연산부(20b)에 대하여 발신된다(스텝 St11).

컨트롤러(20)의 연산부(20b)는, 정지 지령의 입력을 받으면, 작동 매체 펌프(5)를 정지한다(스텝 St12). 계속해서, 개폐 밸브(15)를 폐쇄하는 동시에 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개방한다(스텝 St13). 그리고, 타이머에 의해 미리 정해진 소정 시간(경우에 따라서는 제로 시간이어도 된다)을 카운트해(스텝 St14), 당해 소정 시간이 경과하면, 최후에 균압 밸브(16)를 개방한다(스텝 St15).

이와 같이, 본 발전 장치(1)는, 운전 정지시에 있어서, 개폐 밸브(15)를 폐쇄함과 동시에, 혹은 그것보다도 후에, 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개방하고(스텝 St13), 그 후, 균압 밸브(16)를 개방하도록(스텝 St15)구성되어 있다.

즉, 작동 매체 펌프(5)의 정지시에, 개폐 밸브(15)로부터 스크류 팽창기(3)의 입구측까지의 사이의 유로(6c)에 고압의 작동 매체가 남은 상태이면, 개폐 밸브(15)를 폐쇄해도, 스크류 팽창기(3)를 회전시키는 힘이 작용해 버린다. 그러나,이 발전 장치(1)에서는, 개폐 밸브(15)를 폐쇄하는 동시에, 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개방함으로써, 팽창기(3)의 입구측까지의 사이의 유로(6c)의 압력을 내리고, 그 압력과, 팽창기(3)의 출구측 이후의 유로(6b)의 압력이 동일한 압력이 되도록 하고 있다. 이에 의해, 개폐 밸브(15)를 폐쇄한 후에 스크류 팽창기(3)를 회전시키는 힘이 발생하는 것을 경감할 수 있다. 즉, 작동 매체의 유통의 정지 이후, 빠른 시기에 발전 장치(1)의 운전의 실질적인 정지가 가능해진다.

또한, 기동시에 있어서는, 개폐 밸브(15)를 개방하기(스텝 St4)보다도 전에, 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개방하는 동시에 균압 밸브(16)를 개방하고(스텝 St2), 또한, 운전 정지시에 있어서는, 개폐 밸브(15)를 폐쇄하는 동시에, 혹은 그것보다도 후에, 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개방하는(스텝 St13)과 동시에 균압 밸브(16)를 개방함으로써(스텝 St15), 작동 매체 펌프(5)를 기동해서 작동 매체의 유통을 재개[바이너리 발전 장치(1)를 재기동]해도, 스크류 팽창기(3)가 급가속하는 일이 없고, 또 팽창기(3)에 역 스러스트력이 부하되지 않는다. 이로 인해, 팽창기(3)에 부하되는 역 스러스트력에 수반하는 문제의 발생을 회피할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 운전 정지시에 있어서, 컨트롤러(20)는, 증발기(2)와 스크류 팽창기(3)의 임구측 사이의 순환 유로(6a, 6c)에 개재 설치된 개폐 밸브(15)를 폐쇄하는 한편, 작동 매체 펌프(5)의 정지 이후에 균압 밸브(16)와 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개방한다. 이로 인해, 증발기(2)로부터 스크류 팽창기(3)의 입구측까지 걸치는 순환 유로(6a, 6c)의 압력[즉, 개폐 밸브(15)의 전후에 있어서의 순환 유로 내의 압력]이, 스크류 팽창기(3)의 출구측에 있어서의 순환 유로(6b) 내의 압력과 거의 동일해진다. 이 결과, 작동 매체의 유통의 정지 이후, 발전 장치(1)의 운전을 빠른 시기에 실질적으로 정지시키는 것이 가능해지고, 또한, 스크류 팽창기(3)의 상류측(입구측)의 압력과 하류측(출구측)의 압력의 고저가 역전하는 상태가 발생하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 스크류 팽창기(3)에 부하되는 역 스러스트력에 수반하는 문제의 발생을 회피할 수 있다. 또한, 기동시에 있어서는, 개폐 밸브(15)를 개방하는 한편, 개방되어 있던 균압 밸브(16) 및 팽창기 바이패스 밸브(18)를 폐쇄하기 때문에, 작동 매체 펌프(5)를 구동해서 작동 매체의 유통을 재개[바이너리 발전 장치(1)를 재기동]하는 경우에 있어서, 스크류 팽창기(3)가 급가속하는 것을 방지할 수도 있다.

(제2 실시 형태)

도 4는, 본 발명의 동력 발생 장치의 제2 실시 형태인 발전 장치(1a)를 도시하고 있다. 또한, 이것 이후의 실시 형태의 설명에서는, 먼저 설명한 실시 형태와 동일 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.

제2 실시 형태의 발전 장치(1a)는, 제1 실시 형태의 발전 장치(1)의 구성에 더하여, 증발기(2)와 개폐 밸브(15) 사이의 유로(6a)에 설치된 압력 센서(증발 압력 센서)(21)을 구비하는 점에서 상이하고, 그 이외의 점에 대해서는, 상술한 발전 장치(1)와 동일한 구성이다. 증발 압력 센서(21)는, 순환 유로(6)에 있어서의 증발기(2)의 하류측에서의 작동 매체의 압력을 검출하는 것이며, 이 증발 압력 센서(21)에 의해, 증발기(2)에서의 증발 압력을 검출 가능하게 되어 있다.

이 발전 장치(1a)의 컨트롤러(20)는, 후술하는 바와 같이, 운전 정지시에 있어서, 증발 압력 센서(21)에 의해 검출된 압력 Pv가 소정의 상한값 Pv_H이상인 경우에, 균압 밸브(16)를 개방하도록 구성되어 있다.

다음에, 도 5 및 도 6을 참조하면서, 이 발전 장치(1a)의 제어의 내용에 대해서 설명한다. 도 5는, 기동시에 있어서의 발전 장치(1a)의 제어 동작을 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 6은, 운전 정지시에 있어서의 발전 장치(1a)의 제어 동작을 도시하는 흐름도이다.

우선, 기동시의 발전 장치(1a)의 제어의 내용에 대해서 설명한다. 기동시에 있어서의 발전 장치(1a)의 제어 동작은, 제1 실시 형태의 발전 장치(1)의 기동시의 제어 동작과 공통되어 있는 경우가 많지만, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 기동 지령이 출력된(스텝 St1) 후에 분기 처리 스텝(스텝 St7)이 구비되어 있는 점에서 제1 실시 형태와 상이하다. 분기 처리 스텝(스텝 St7)에서는, 증발 압력 센서(21)에 의해 검출된 압력 Pv가 소정의 상한값 Pv_h 이상인지 여부를 판단한다.

이 분기 처리 스텝(스텝 St7)에서 예라고 판단되면, 즉, 압력 Pv가 소정의 상한값 Pv_h 이상이라고 판단되면, 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개방하는 동시에, 균압 밸브(16)를 개방하고(스텝 St2), 그 다음은, 제1 실시 형태의 발전 장치(1)와 마찬가지의 처리를 행한다. 한편, 분기 처리 스텝(스텝 St7)에서 아니오라고 판단되면, 즉, 압력 Pv가 소정의 상한값 Pv_h보다도 작다고 판단되면, 스텝 St2나 스텝St3을 행하지 않고, 바로 개폐 밸브(15)를 개방한다(스텝 St4).

운전 정지시에 있어서는, 제2 실시 형태의 발전 장치(1a)의 제어 동작은, 제1 실시 형태의 발전 장치(1)의 제어 동작과 공통되어 있는 경우가 많지만, 제2 실시 형태에서는, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 타이머에 의한 소정 시간의 시간 측정을 행하는 스텝(스텝 St14) 다음에 분기 처리 스텝(스텝 St16)이 구비되어 있는 점에서 제1 실시 형태와 상이하다. 분기 처리 스텝(스텝 St16)에서는, 증발 압력 센서(21)에 의해 검출된 압력 Pv가 소정의 상한값 Pv_h 이상인지 여부를 판단한다.

이 분기 처리 스텝(스텝 St16)에서 예라고 판단되면, 즉, 압력 Pv가 소정의 상한값 Pv_h 이상이라고 판단되면, 균압 밸브(16)를 개방한다(스텝 St15). 한편, 분기 처리 스텝(스텝 Stl6)에서 아니오라고 판단되면, 즉, 압력 Pv가 소정의 상한값Pv_h보다 작다고 판단되면, 스텝 St15로 이행하지 않고, 이 분기 처리 스텝으로 되돌아간다.

제2 실시 형태에서는, 기동시에 있어서, 압력 Pv가 소정의 상한값 Pv_h보다도 작다고 판단되면, 스텝 St2, St3을 행하지 않고, 바로 개폐 밸브(15)를 개방(스텝 St4) 할 수 있으므로, 기동을 신속화할 수 있다. 또한, 운전 정지시에 있어서는, 압력 Pv가 소정의 상한값 Pv_h보다도 작은 동안은, 스텝 St15로 이행하지 않고, 이 분기 처리 스텝을 반복하도록 구성되어 있으므로, 균압 밸브(16)를 불필요하게 개방하는 일이 없다. 즉, 역 스러스트력의 하중은 균압 밸브(16)를 개방함으로써 기인하므로, 균압 밸브(16)를 불필요하게 개방하지 않음으로써, 스크류 팽창기(3)에 부하되는 역 스러스트력의 발생을 억제하고, 그것에 수반하는 문제의 발생을 회피하는 효과를 보다 한층 확실한 것으로 할 수 있다.

(제3 실시 형태)

도 7은, 본 발명의 동력 발생 장치의 제3 실시 형태인 발전 장치(1b)를 도시하고 있다.

제3 실시 형태의 발전 장치(1b)는, 제2 실시 형태의 발전 장치(1a)의 구성과 많은 점에서 공통되지만, 상술한 발전 장치(1a)의 구성에 더하여 토출 압력 센서(22)가 설치되어 있는 점에서 제2 실시 형태와 상이하다. 토출 압력 센서(22)는, 순환 유로(6)에 있어서의 팽창기(3)와 응축기(4) 사이의 유로(6b)에 설치되어 있다.

컨트롤러(20)의 연산부(20b)는, 후술하는 바와 같이, 운전 정지시에 있어서, 증발 압력 센서(21)에 의해 검출된 압력 Pv와 토출 압력 센서(22)에 의해 검출된 압력 Pd의 차압 △P가, 미리 정해진 소정값 △PH 이상인 경우에, 균압 밸브(16)를 개방하도록 구성되어 있다.

다음에, 도 8 및 도 9를 참조하면서, 이 발전 장치(1b)의 제어의 내용에 관해서 설명한다. 도 8은, 기동시에 있어서의 발전 장치(1b)의 제어 동작을 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 9는, 운전 정지시에 있어서의 발전 장치(1b)의 제어 동작을 도시하는 흐름도이다.

우선, 기동시의 발전 장치(1b)의 제어의 내용을 설명한다. 기동시에 있어서의 발전 장치(1b)의 제어 동작은, 제2 실시 형태의 발전 장치(1a)의 기동시의 제어 동작과 공통되어 있는 경우가 많지만, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 분기 처리 스텝(스텝 St7) 대신에, 차압 △P에 기초하는 판단 스텝(스텝 St8)이 설치되어 있는 점에서 제2 실시 형태와 상이하다. 판단 스텝(스텝 St8)은, 기동 지령의 출력 스텝(스텝 St1) 다음에 실행되는 스텝이며, 증발 압력 센서(21)에 의해 검출된 압력 Pv와 토출 압력 센서(22)에 의해 검출된 압력 Pd의 차압 △P가 소정값 △PH 이상인지 여부를 판단하는 스텝이다.

이 판단 스텝(스텝 St8)에서 예라고 판단되면, 즉, 차압 △P가 소정값 △PH 이상이라고 판단되면, 팽창기 바이패스 밸브(18)를 개방하는 동시에, 균압 밸브(16)를 개방하고(스텝 St2), 그 후는, 제1 실시 형태나 제2 실시 형태와 동일한 처리를 행한다. 한편, 판단 스텝(스텝 St8)에서 아니오라고 판단되면, 즉, 차압△P가 소정값 △PH 보다도 작다고 판단되면, 스텝 St2, St3을 행하지 않고, 바로 개폐 밸브(15)를 개방한다(스텝 St4).

운전 정지시에 있어서는, 제3 실시 형태의 발전 장치(1b)의 제어 동작은, 제2 실시 형태의 발전 장치(1a)의 제어 동작과 공통되고 있는 경우가 많지만, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 타이머에 의한 소정 시간의 시간 측정을 행하는 스텝(스텝 St14) 다음에 판단 스텝(스텝 St17)이 설치되어 있는 점에서, 제2 실시 형태와 상이하다. 판단 스텝(스텝 St17)에서는, 증발 압력 센서(21)에 의해 검출된 압력 Pv와 토출 압력 센서(22)에 의해 검출된 압력 pd의 차압 △P가 소정값 △PH 이상인지 여부를 판단한다.

이 판단 스텝(스텝 St17)에서 예라고 판단되면, 즉, 차압 △P가 소정값 △PH 이상이라고 판단되면, 균압 밸브(16)를 개방한다(스텝 St15). 한편, 판단 스텝(스텝 St17)에서 아니오라고 판단되면, 즉, 차압 △P가 소정값 PH보다도 작다고 판단되면, 스텝 St15로 이행하지 않고, 이 판단 스텝으로 되돌아온다.

제3 실시 형태에서는, 기동시에 있어서, 차압 △P가 소정값 △PH보다도 작다고 판단되면, 스텝 St2, St3을 행하지 않고, 바로 개폐 밸브(15)를 개방할 수 있으므로(스텝 St4), 기동을 신속화할 수 있다. 또한, 운전 정지시에 있어서는, 차압 △P가 소정값 PH보다도 작다고 판단되는 동안은, 스텝 St15로 이행하지 않고, 판단 스텝을 반복하도록 구성되어 있으므로, 균압 밸브(16)를 불필요하게 개방하는 일이 없다. 즉, 역 스러스트력의 하중은 균압 밸브(16)를 개방함으로써 기인하므로, 균압 밸브(16)를 불필요하게 개방하지 않음으로써, 스크류 팽창기(3)에 부하되는 역 스러스트력의 발생을 억제하고, 거기에 수반하는 문제의 발생을 회피하는 효과를 보다 한층 확실한 것으로 할 수 있다.

여기서, 제3 실시 형태에 관한 발전 장치(1b)의 다른 제어예에 대해서, 도 10 및 도 11를 참조하면서 설명한다. 도 10은, 기동시에 있어서의 발전 장치(1b)의 제어 동작을 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 11은, 운전 정지시에 있어서의 발전 장치(1b)의 제어 동작을 도시하는 흐름도이다.

기동시에 있어서는, 도 10에 도시한 바와 같이, 타이머에 의한 카운트 처리를 행하는 스텝(스텝 St3)과, 개폐 밸브(15)를 개방하는 처리를 행하는 스텝(스텝 St4) 사이에, 증발 압력 센서(21)에 의해 검출된 압력 Pv와 토출 압력 센서(22)에 의해 검출된 압력 Pd의 차압 △P이 소정값 △PH보다도 작은지 여부를 판단하는 제2 판단 처리 스텝(스텝 St9)이 구비되어 있는 점에서, 도 8에 도시한 흐름도와 상이하다.

증발 압력 센서(21)에 의해 검출된 압력 Pv와 토출 압력 센서(22)에 의해 검출된 압력 Pd의 차압 △P가 소정값 △PH보다도 작은지 여부를 판단하는 제2 판단 처리 스텝(스텝 St9)에서, 예라고 판단되면, 개폐 밸브(15)를 개방하는 처리를 행하는 스텝(스텝 St4)으로 이행하고, 그 다음은, 도 8에 도시한 흐름도와 동일한 처리를 행한다. 한편, 제2 판단 처리 스텝(스텝 St9)에서, 아니오라고 판단되면, 「팽창기 바이패스 밸브, 균압 밸브가 개방 상태로 되어 있지 않다」라는 취지나, 「증발 압력 센서나 토출 압력 센서가 이상이다」라는 취지의 경보를, 컨트롤러(11)의 표시부(11c)로 발신하는 경보 처리(스텝 St10)를 행한다.

이 제2 판단 처리 스텝(스텝 St9)의 실행에 의해, 기동시에 있어서는, 증발 압력 센서(21)에 의해 검출된 압력 Pv와 토출 압력 센서(22)에 의해 검출된 압력 Pd의 차압△P가 소정값 △PH보다도 작은 경우에 한해서, 개방 밸브(15)를 개방할 수 있으므로, 작동 매체의 유통을 재개[바이너리 발전 장치(1b)를 재기동]해도, 스크류 팽창기(3)가 급가속하는 경우가 없다고 하는 효과를 보다 한층 확실한 것으로 할 수 있다.

또한, 운전 정지시에 있어서는, 도 11에 도시한 바와 같이, 도 9에 도시한 제어와 동일한 제어가 실행된다.

(제4 실시 형태)

도 12는, 본 발명의 동력 발생 장치의 제4 실시 형태인 발전 장치(1c)를 도시하고 있다.

제4 실시 형태의 발전 장치(1c)는, 제3 실시 형태의 발전 장치(1b)의 구성과 많은 점에서 공통되지만, 상술한 발전 장치(1b)의 구성에 더하여, 가열 매체 공급 유로(11)에 개폐 밸브로 이루어지는 가열 매체 공급 밸브(23)가 설치되어 있는 점에서 제3 실시 형태와 상이하고, 또한, 팽창기 바이패스 유로(19)의 일단부가 균압 유로(17)에 접속되는 것이 아니라 스크류 팽창기(3)와 오일 세퍼레이터(8) 사이의 유로(6b)에 접속되고, 또한, 균압 유로(17)의 한쪽이, 응축기(4)의 내부의 유로에 접속되는 점에서도 제3 실시 형태와 상이하다.

다음에, 도 13 및 도 14를 참조하면서, 이 발전 장치(1c)의 제어의 내용에 대해서 설명한다. 도 13은, 기동시에 있어서의 발전 장치(1c)의 제어 동작을 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 14는, 운전 정지시에 있어서의 발전 장치(1c)의 제어 동작을 도시하는 흐름도이다.

우선, 기동시의 발전 장치(1c)의 제어의 내용을 설명한다. 기동시에 있어서의 발전 장치(1c)의 제어 동작은, 제3 실시 형태의 발전 장치(1b)의 기동시의 제어 동작과 공통되어 있는 경우가 많지만, 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 개폐 밸브(15)을 개방하는 스텝(스텝 St4) 전에, 가열 매체 공급 밸브(23)를 개방하는 처리를 행하는 스텝(스텝 St20)이 실행되는 점에서, 제3 실시 형태와 상이하다.

계속해서, 운전 정지시의 발전 장치(1c)의 제어의 내용에 대해서 설명한다. 운전 정지시에 있어서의 발전 장치(1c)의 제어 동작은, 제3 실시 형태의 발전 장치(1b)의 운전 정지시의 제어 동작과 공통되어 있는 경우가 많지만, 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 정지 지령을 출력하는 처리 스텝(스텝 St11) 다음에, 가열 매체 공급 밸브(23)를 폐쇄하는 처리를 행하는 스텝(스텝 St21)이 실행되는 점에서, 제3 실시 형태와 상이하다.

이와 같이, 운전 정지시에 있어서는 가열 매체 공급 밸브(23)를 폐쇄함으로써, 우선 증발기(2)로의 가열 매체의 공급을 정지하고, 증발기(2)의 온도의 상승, 나아가서는, 증발 압력 센서(21)에 의해 검출되는 압력 Pv의 상승을 억제함으로써, 발전 장치(1c)의 정지를 원활하게 행할 수 있다.

또한, 제4 실시 형태에 있어서는 제3 실시 형태에 있어서 가열 매체의 공급을 정지 가능하게 하고 있지만, 제1, 2 실시 형태에 있어서 마찬가지로 가열 매체의 공급을 정지 가능하게 해도 된다.

또한, 균압 유로(17)의 한쪽을 응축기(4)에 직접 연결함으로써, 배관을 통해서 작동 매체가 오일 세퍼레이터(8)로 되돌아오는 것을 방지할 수 있다. 즉, 발전 장치(1)의 기동시에 있어서, 가열 매체 공급 밸브(23)를 개방해서(스텝 St20), 가열 매체가 증발기(2)로 흐르도록 했을 때에, 증발기(2)에서 기화한 작동 매체(액상태의 것도 포함되어 있다)는, 증발기(2)로부터 응축기(4)로 이동하지만, 이때, 작동 매체가 증발기(2)로부터 오일 세퍼레이터(8)로 이동하는 것을 회피할 수 있다.

Claims

동력 발생 장치이며,
작동 매체가 유통하는 순환 유로와,
외부로부터 공급되는 가열 매체에 의해 작동 매체를 증발시키는 증발기와,
증발한 작동 매체가 도입됨으로써, 동력을 발생시키는 팽창기와,
상기 팽창기로부터 배출된 작동 매체가 도입되어, 외부로부터 공급되는 냉각 매체에 의해 작동 매체를 응축시키는 응축기와,
상기 응축기에서 응축된 작동 매체를 상기 증발기에 재공급하는 작동 매체 펌프와,
상기 순환 유로에 있어서의 상기 증발기와 상기 팽창기의 입구측 사이의 부위에 배치된 개폐 밸브와,
상기 순환 유로에 있어서, 상기 개폐 밸브와 상기 증발기 사이의 부위와, 상기 팽창기의 출구측과 상기 응축기 사이의 부위를 연통 가능한 균압 유로와,
상기 균압 유로에 설치된 균압 밸브와,
상기 순환 유로에 있어서, 상기 개폐 밸브와 상기 팽창기의 입구측 사이의 부위와, 상기 팽창기의 출구측과 상기 응축기 사이의 부위를 연통 가능한 팽창기 바이패스 유로와,
상기 팽창기 바이패스 유로에 설치된 팽창기 바이패스 밸브와,
상기 동력 발생 장치의 기동 및 정지 지령이 입력되어, 상기 개폐 밸브, 상기 팽창기 바이패스 밸브 및 상기 균압 밸브의 개폐, 및 상기 작동 매체 펌프의 기동 정지를 제어하는 컨트롤러를 구비하고,
상기 컨트롤러는, 운전 정지시에는, 상기 개폐 밸브를 폐쇄하는 한편, 상기 작동 매체 펌프의 정지 이후에 상기 팽창기 바이패스 밸브 및 상기 균압 밸브를 개방하는 제어를 행하고, 기동시에는, 상기 개폐 밸브를 개방하는 한편, 상기 작동 매체 펌프를 구동하기 이전에 상기 팽창기 바이패스 밸브 및 상기 균압 밸브를 폐쇄하는 제어를 행하는, 동력 발생 장치
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 운전 정지시에 있어서, 상기 작동 매체 펌프의 정지 이후에 있어서 미리 정해진 시간이 경과한 경우에 상기 팽창기 바이패스 밸브 및 상기 균압 밸브를 개방하는 제어를 행하는, 동력 발생 장치
제1항에 있어서, 상기 순환 유로에는, 상기 증발기와 상기 개폐 밸브 사이에 증발 압력 센서가 설치되어 있고,
상기 컨트롤러는, 상기 운전 정지시에 있어서, 상기 작동 매체 펌프의 정지 이후에 있어서 상기 증발 압력 센서에 의해 검출된 압력이 미리 정해진 상한값 이상으로 되었을 경우에 상기 팽창기 바이패스 밸브 및 상기 균압 밸브를 개방하는 제어를 행하는, 동력 발생 장치.
제1항에 있어서, 상기 순환 유로에는, 상기 증발기와 상기 개폐 밸브 사이에 배치된 증발 압력 센서와, 상기 팽창기와 상기 응축기 사이에 배치된 토출 압력 센서가 설치되어 있고,
상기 컨트롤러는, 상기 운전 정지시에 있어서, 상기 작동 매체 펌프의 정지 이후에 있어서 상기 증발 압력 센서에 의해 검출된 압력과 상기 토출 압력 센서에 의해 검출된 압력의 차압이 미리 정해진 소정값 이상으로 되었을 경우에 상기 팽창기 바이패스 밸브 및 상기 균압 밸브를 개방하는 제어를 행하는, 동력 발생 장치.
제1항에 있어서, 상기 증발기에 가열 매체를 공급하는 유로에 가열 매체 공급 밸브가 설치되고,
상기 컨트롤러는, 상기 운전 정지시에 있어서, 상기 가열 매체 공급 밸브를 폐쇄하는 제어를 행하는, 동력 발생 장치.