WO2023145185A1 - Thermoelectric power generation device and steam system - Google Patents

Abstract

A thermoelectric power generation device 8 comprises: a thermoelectric conversion module 84 that has a lower-side first surface 84a and an upper-side second surface 84b which face each other in a vertical direction and performs thermoelectric power generation in accordance with the temperature difference between the first surface 84a and the second surface 84b; a heating heat exchanger 82 that is provided under the first surface 84a in contact with the first surface 84a, has a body 821 having a container shape to which steam is supplied, and heats the first surface 84a by the steam in the body 821; and a cooling heat exchanger 85 that is provided above the second surface 84b in contact with the second surface 84b, has a body 851 having a container shape to which a coolant is supplied, and cools the second surface 84b by the coolant in the body 851.

Description

熱電発電装置および蒸気システムThermoelectric generator and steam system

　本開示の技術は、熱電発電装置およびそれを備えた蒸気システムに関する。 The technology of the present disclosure relates to a thermoelectric generator and a steam system including the same.

　従来より、熱電変換素子を用いて熱電発電を行う熱電発電装置が知られている。例えば特許文献１に開示されている熱電発電装置では、排ガスが流通する内筒と、放熱フィンとの間に熱電変換素子が設けられている。この熱電発電装置では、熱電変換素子の高温面が排ガスによって加熱され、熱電変換素子の低温面が放熱フィンによって冷却される。これにより、高温面と低温面との間に温度差が生じて熱電発電が行われる。 Conventionally, thermoelectric generators that generate thermoelectric power using thermoelectric conversion elements have been known. For example, in the thermoelectric generator disclosed in Patent Literature 1, a thermoelectric conversion element is provided between an inner cylinder through which exhaust gas flows and heat radiating fins. In this thermoelectric generator, the high temperature surface of the thermoelectric conversion element is heated by the exhaust gas, and the low temperature surface of the thermoelectric conversion element is cooled by the radiation fins. As a result, a temperature difference is generated between the high temperature surface and the low temperature surface, and thermoelectric power generation is performed.

特開平１０－２３４１９４号公報JP-A-10-234194

　しかしながら、前述した特許文献１の熱電発電装置では、発電量をそれ程稼ぐことができないという問題がある。即ち、熱電変換素子の低温面は放熱フィンによって自然冷却されるため、高温面と低温面との温度差をそれ程稼ぐことができない。そのため、発電量を稼ぐことができない。 However, the thermoelectric generator of Patent Document 1 mentioned above has the problem that it is not possible to generate a large amount of power. That is, since the low-temperature surface of the thermoelectric conversion element is naturally cooled by the radiating fins, it is not possible to increase the temperature difference between the high-temperature surface and the low-temperature surface. Therefore, the power generation amount cannot be earned.

　本開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、発電量を増大させることができる熱電発電装置およびそれを備えた蒸気システムを提供することにある。 The technology of the present disclosure has been made in view of such circumstances, and its purpose is to provide a thermoelectric generator capable of increasing the amount of power generation and a steam system including the same.

　本開示の熱電発電装置は、熱電変換モジュールと、加熱熱交換器と、冷却熱交換器とを備えている。前記熱電変換モジュールは、互いに上下方向に対向する下側の第１面および上側の第２面を有し、前記第１面と前記第２面との温度差に応じて熱電発電を行う。前記加熱熱交換器は、前記第１面の下方において前記第１面と接して設けられ且つ蒸気が供給される容器状の加熱用本体を有し、前記加熱用本体の蒸気によって前記第１面を加熱する。前記冷却熱交換器は、前記第２面の上方において前記第２面と接して設けられ且つ冷却液が供給される容器状の冷却用本体を有し、前記冷却用本体の冷却液によって前記第２面を冷却する。 The thermoelectric generator of the present disclosure includes a thermoelectric conversion module, a heating heat exchanger, and a cooling heat exchanger. The thermoelectric conversion module has a lower first surface and an upper second surface facing each other in the vertical direction, and performs thermoelectric power generation according to the temperature difference between the first surface and the second surface. The heating heat exchanger has a container-shaped heating main body provided in contact with the first surface below the first surface and supplied with steam, and the first surface is heated by the steam of the heating main body. to heat. The cooling heat exchanger has a container-shaped cooling main body provided above the second surface in contact with the second surface and supplied with cooling liquid, and the cooling liquid of the cooling main body is used to cool the second surface. Cool two sides.

　また、本開示の蒸気システムは、蒸気が供給され、前記供給された蒸気を使用する蒸気使用機器と、前記の熱電発電装置とを備えている。前記加熱用本体には、前記蒸気使用機器に供給される蒸気の一部が供給される。 In addition, the steam system of the present disclosure is supplied with steam and includes a steam-using device that uses the supplied steam, and the thermoelectric generator. A portion of the steam supplied to the steam-using device is supplied to the heating main body.

　前記の熱電発電装置によれば、発電量を増大させることができる。 According to the above thermoelectric generator, it is possible to increase the amount of power generated.

　前記の蒸気システムによれば、熱電発電装置による発電量を増大させることができる。 According to the above steam system, it is possible to increase the amount of power generated by the thermoelectric generator.

図１は、複数の熱電発電装置が組まれた発電ユニットの概略構成を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a power generation unit in which a plurality of thermoelectric power generators are assembled. 図２は、熱電発電装置の概略構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of the thermoelectric generator. 図３は、熱電発電装置の概略構成を示す背面図である。FIG. 3 is a rear view showing a schematic configuration of the thermoelectric generator. 図４は、熱電発電装置の概略構成を示す左側面図である。FIG. 4 is a left side view showing a schematic configuration of the thermoelectric generator. 図５は、熱電発電装置の概略構成を示す右側面図である。FIG. 5 is a right side view showing a schematic configuration of the thermoelectric generator. 図６は、熱電発電装置を前方から視て示す分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view showing the thermoelectric generator viewed from the front. 図７は、熱電発電装置が設けられた熱回収システムの概略構成を示す配管系統図である。FIG. 7 is a piping system diagram showing a schematic configuration of a heat recovery system provided with a thermoelectric generator. 図８は、気液分離部の概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a gas-liquid separator. 図９は、液体圧送装置の概略構成を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a liquid pumping device. 図１０は、切換弁の概略構成を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a switching valve. 図１１は、切換弁の一状態を示す図１０相当図である。FIG. 11 is a view equivalent to FIG. 10 showing one state of the switching valve.

　以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail based on the drawings.

　図１は、複数の熱電発電装置８が組まれた発電ユニットＵの概略構成を示す正面図である。発電ユニットＵは、複数の熱電発電装置８が組まれることで形成されている。この例の発電ユニットＵでは、３つの熱電発電装置８が組まれている。具体的に、３つの熱電発電装置８は、上下方向に積み重ねられて一体形成されている。なお、この発電ユニットＵでは、熱電発電装置８の天板８８は、その直上に位置する熱電発電装置８の底板８１を兼ねている。 FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a power generation unit U in which a plurality of thermoelectric power generators 8 are assembled. The power generation unit U is formed by assembling a plurality of thermoelectric power generators 8 . In the power generation unit U of this example, three thermoelectric generators 8 are assembled. Specifically, the three thermoelectric generators 8 are vertically stacked and integrally formed. In this power generation unit U, the top plate 88 of the thermoelectric power generator 8 also serves as the bottom plate 81 of the thermoelectric power generator 8 located directly above it.

　図２は、熱電発電装置８の概略構成を示す正面図である。図３は、熱電発電装置８の概略構成を示す背面図である。図４は、熱電発電装置８の概略構成を示す左側面図である。図５は、熱電発電装置８の概略構成を示す右側面図である。図６は、熱電発電装置８を前方から視て示す分解斜視図である。 FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of the thermoelectric generator 8. FIG. FIG. 3 is a rear view showing a schematic configuration of the thermoelectric generator 8. FIG. FIG. 4 is a left side view showing a schematic configuration of the thermoelectric generator 8. As shown in FIG. FIG. 5 is a right side view showing a schematic configuration of the thermoelectric generator 8. FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view showing the thermoelectric generator 8 as viewed from the front.

　本実施形態の熱電発電装置８は、熱電変換モジュール８４を用いて熱電発電を行う。熱電発電は、熱エネルギを電気エネルギに変換する発電である。具体的に、熱電発電装置８は、底板８１と、加熱熱交換器８２と、熱電変換モジュール８４と、冷却熱交換器８５と、可動板８６と、板バネ８７と、天板８８とを備えている。熱電発電装置８では、下から順に、底板８１、加熱熱交換器８２、熱電変換モジュール８４、冷却熱交換器８５、可動板８６、板バネ８７および天板２４が設けられている。 The thermoelectric generator 8 of this embodiment uses the thermoelectric conversion module 84 to generate thermoelectric power. Thermoelectric power generation is power generation that converts thermal energy into electrical energy. Specifically, the thermoelectric generator 8 includes a bottom plate 81, a heating heat exchanger 82, a thermoelectric conversion module 84, a cooling heat exchanger 85, a movable plate 86, a plate spring 87, and a top plate 88. ing. The thermoelectric generator 8 is provided with a bottom plate 81, a heating heat exchanger 82, a thermoelectric conversion module 84, a cooling heat exchanger 85, a movable plate 86, a plate spring 87, and a top plate 24 in order from the bottom.

　この例では、上下方向は、鉛直方向と一致している。この例において、左右方向とは、図２や図３における左右方向を示し、前後方向とは、図４や図５における左右方向を示す。 In this example, the vertical direction matches the vertical direction. In this example, the left-right direction indicates the left-right direction in FIGS. 2 and 3, and the front-rear direction indicates the left-right direction in FIGS.

　底板８１は、水平に延びる板状に形成されている。この例では、底板８１は、平面視が長方形となっている。 The bottom plate 81 is formed in a plate shape extending horizontally. In this example, the bottom plate 81 is rectangular in plan view.

　熱電変換モジュール８４は、互いに上下方向に対向する下側の第１面８４ａおよび上側の第２面８４ｂを有している。熱電変換モジュール８４は、第１面８４ａと第２面８４ｂとの温度差に応じて熱電発電を行う。即ち、第１面８４ａは高温面であり、第２面８４ｂは低温面である。 The thermoelectric conversion module 84 has a lower first surface 84a and an upper second surface 84b that face each other in the vertical direction. The thermoelectric conversion module 84 generates thermoelectric power according to the temperature difference between the first surface 84a and the second surface 84b. That is, the first surface 84a is the hot surface and the second surface 84b is the cold surface.

　具体的に、熱電変換モジュール８４は、水平に延びる板状に形成されている。熱電変換モジュール８４は、多数の熱電変換素子が板状に組み合わされて形成されている。熱電変換素子は、熱エネルギを電気エネルギに変換するデバイスであり、ゼーベック素子とも呼ばれる。こうして、板状に組み合わされた多数の熱電変換素子の一方の面が第１面８４ａとして形成され、他方の面が第２面８４ｂとして形成されている。第１面８４ａおよび第２面８４ｂはそれぞれ、水平に延びる平面に形成されている。 Specifically, the thermoelectric conversion module 84 is formed in a horizontally extending plate shape. The thermoelectric conversion module 84 is formed by combining a large number of thermoelectric conversion elements in a plate shape. A thermoelectric conversion element is a device that converts thermal energy into electrical energy, and is also called a Seebeck element. In this way, one surface of a large number of thermoelectric conversion elements combined in a plate shape is formed as the first surface 84a, and the other surface is formed as the second surface 84b. The first surface 84a and the second surface 84b are each formed as a horizontally extending plane.

　この例では、熱電変換モジュール８４は複数設けられており、より詳しくは、４つの熱電変換モジュール８４が設けられている。そして、複数の熱電変換モジュール８４は、左右方向に並んでいる。 In this example, a plurality of thermoelectric conversion modules 84 are provided, and more specifically, four thermoelectric conversion modules 84 are provided. A plurality of thermoelectric conversion modules 84 are arranged in the horizontal direction.

　加熱熱交換器８２は、熱電変換モジュール８４の第１面８４ａの下方において第１面８４ａと接して設けられ且つ蒸気が供給される容器状の本体８２１を有し、本体８２１の蒸気によって第１面８４ａを加熱する。つまり、加熱熱交換器８２は、熱電変換モジュール８４の第１面８４ａを加熱するための加熱源である。 The heating heat exchanger 82 has a container-like main body 821 provided in contact with the first surface 84a of the thermoelectric conversion module 84 below the first surface 84a and to which steam is supplied. Heat the surface 84a. That is, the heating heat exchanger 82 is a heat source for heating the first surface 84 a of the thermoelectric conversion module 84 .

　具体的に、加熱熱交換器８２は、本体８２１と、流入口８２２と、流出口８２３とを有している。本体８２１は、水平に延びる半円柱形の容器状に形成されている。より詳しくは、本体８２１は、左右方向に延びている。本体８２１は、円弧が下方へ向かって突出する状態で設けられている。本体８２１は、加熱用本体の一例である。流入口８２２は、本体８２１の左側面８２１ａに設けられ、流出口８２３は、本体８２１の右側面８２１ｂに設けられている。本体８２１の上面８２１ｃは、水平に延びる平面に形成されている。本体８２１は、上面８２１ｃが複数の熱電変換モジュール８４の第１面８４ａと接する状態で設けられている。 Specifically, the heating heat exchanger 82 has a main body 821 , an inlet 822 and an outlet 823 . The main body 821 is formed in the shape of a horizontally extending semi-cylindrical container. More specifically, main body 821 extends in the left-right direction. The main body 821 is provided with an arc protruding downward. The body 821 is an example of a heating body. The inlet 822 is provided on the left side 821 a of the main body 821 and the outlet 823 is provided on the right side 821 b of the main body 821 . An upper surface 821c of the main body 821 is formed into a horizontally extending plane. The main body 821 is provided with an upper surface 821 c in contact with the first surfaces 84 a of the plurality of thermoelectric conversion modules 84 .

　加熱熱交換器８２では、蒸気が、流入口８２２から本体８２１に流入する。本体８２１に流入した蒸気は、本体８２１の内部を流通しながら、第１面８４ａと熱交換する。より詳しくは、本体８２１内の蒸気は、上面８２１ｃを介して第１面８４ａに放熱する。これにより、第１面８４ａが加熱される。本体８２１内の蒸気は、第１面８４ａと熱交換することで、凝縮してドレンとなる。本体８２１内のドレンは、流出口８２３から流出する。 In the heating heat exchanger 82 , steam flows into the main body 821 from the inlet 822 . The steam that has flowed into the main body 821 exchanges heat with the first surface 84a while circulating inside the main body 821 . More specifically, the steam inside the main body 821 dissipates heat to the first surface 84a through the upper surface 821c. This heats the first surface 84a. The steam in the main body 821 exchanges heat with the first surface 84a to condense and become drain. The drain inside the main body 821 flows out from the outlet 823 .

　本体８２１内で凝縮したドレンは、本体８２１内の底部に一時的に溜まる。そのため、凝縮したドレンによって第１面８４ａの加熱が阻害されることはない。つまり、加熱熱交換器８２は、第１面８４ａの下方、即ち熱電変換モジュール８４の下方に設けられているため、第１面８４ａと接する上面８２１ｃから離れた位置にドレンを溜めることができる。これにより、加熱熱交換器８２の加熱効率が向上する。 The condensed drain inside the main body 821 temporarily accumulates at the bottom inside the main body 821 . Therefore, the condensed drain does not hinder the heating of the first surface 84a. That is, since the heating heat exchanger 82 is provided below the first surface 84a, that is, below the thermoelectric conversion module 84, the drain can be collected at a position away from the upper surface 821c in contact with the first surface 84a. Thereby, the heating efficiency of the heating heat exchanger 82 is improved.

　加熱熱交換器８２は、スペーサ８３ａを介して底板８１に支持されている。スペーサ８３ａは、上下方向に延びる棒状に形成され、底板８１と加熱熱交換器８２の本体８２１との間に設けられている。この例では、スペーサ８３ａは、底板８１の４つの角部に位置している。 The heating heat exchanger 82 is supported by the bottom plate 81 via spacers 83a. The spacer 83 a is shaped like a rod extending vertically and provided between the bottom plate 81 and the main body 821 of the heating heat exchanger 82 . In this example, the spacers 83a are positioned at four corners of the bottom plate 81. As shown in FIG.

　冷却熱交換器８５は、熱電変換モジュール８４の第２面８４ｂの上方において第２面８４ｂと接して設けられ且つ冷却液が供給される容器状の本体８５１を有し、本体８５１の冷却液によって第２面８４ｂを冷却する。つまり、冷却熱交換器８５は、熱電変換モジュール８４の第２面８４ｂを冷却するための冷却源である。 The cooling heat exchanger 85 has a container-like main body 851 that is provided in contact with the second surface 84b above the second surface 84b of the thermoelectric conversion module 84 and to which a cooling liquid is supplied. Cool the second surface 84b. That is, the cooling heat exchanger 85 is a cooling source for cooling the second surface 84 b of the thermoelectric conversion module 84 .

　具体的に、冷却熱交換器８５は、本体８５１と、流入口８５２と、流出口８５３とを有している。本体８５１は、直方体の容器状に形成されている。より詳しくは、本体８５１は、直方体の長手方向が水平方向と一致し且つ左右方向と一致する状態で設けられている。本体８５１は、冷却用本体の一例である。流入口８５２および流出口８５３は、本体８５１の前面８５１ａに設けられている。より詳しくは、流入口８５２は、前面８５１ａにおいて左端部に設けられ、流出口８５３は、前面８５１ａにおいて右端部に設けられている。 Specifically, the cooling heat exchanger 85 has a main body 851 , an inlet 852 and an outlet 853 . The main body 851 is formed in the shape of a rectangular parallelepiped container. More specifically, the main body 851 is provided in a state in which the longitudinal direction of the rectangular parallelepiped coincides with the horizontal direction and also coincides with the left-right direction. The main body 851 is an example of a cooling main body. The inlet 852 and the outlet 853 are provided on the front surface 851 a of the main body 851 . More specifically, the inlet 852 is provided at the left end of the front surface 851a, and the outlet 853 is provided at the right end of the front surface 851a.

　本体８５１の上面８５１ｂおよび下面８５１ｃは、水平に延びる平面に形成されている。本体８５１は、下面８５１ｃが複数の熱電変換モジュール８４の第２面８４ｂと接する状態で設けられている。また、本体８５１は、上面８５１ｂが後述する可動板８６と接する状態で設けられている。 An upper surface 851b and a lower surface 851c of the main body 851 are formed into flat surfaces extending horizontally. The main body 851 is provided with a lower surface 851 c in contact with the second surfaces 84 b of the plurality of thermoelectric conversion modules 84 . Further, the main body 851 is provided with an upper surface 851b in contact with a movable plate 86, which will be described later.

　冷却熱交換器８５では、冷却液が、流入口８５２から本体８５１に流入する。本体８５１に流入した冷却液は、本体８５１の内部を流通しながら、第２面８４ｂと熱交換する。より詳しくは、本体８５１内の冷却液は、下面８５１ｃを介して第２面８４ｂから吸熱する。これにより、第２面８４ｂが冷却される。本体８５１内において第２面８４ｂと熱交換した冷却液は、流出口８５３から流出する。 In the cooling heat exchanger 85, the coolant flows into the main body 851 from the inlet 852. The coolant that has flowed into the main body 851 exchanges heat with the second surface 84b while circulating inside the main body 851 . More specifically, the coolant in the main body 851 absorbs heat from the second surface 84b through the lower surface 851c. This cools the second surface 84b. The coolant that has exchanged heat with the second surface 84 b in the main body 851 flows out from the outlet 853 .

　こうして、第１面８４ａが加熱され且つ第２面８４ｂが冷却されることで、第１面８４ａと第２面８４ｂとの間に温度差が生じる。そのため、熱電変換モジュール８４では、第１面８４ａおよび第２面８４ｂの温度差に応じて熱電発電が行われる。しかも、第１面８４ａは加熱熱交換器８２によって積極的に加熱され、第２面８４ｂは冷却熱交換器８５によって積極的に冷却されるので、第１面８４ａおよび第２面８４ｂの温度差を稼ぐことができる。そのため、熱電変換モジュール８４による発電量が増大する。また、前述したように加熱熱交換器８２における加熱効率が向上するため、熱電変換モジュール８４による発電量がより増大する。 Thus, the first surface 84a is heated and the second surface 84b is cooled, thereby creating a temperature difference between the first surface 84a and the second surface 84b. Therefore, in the thermoelectric conversion module 84, thermoelectric power generation is performed according to the temperature difference between the first surface 84a and the second surface 84b. Moreover, since the first surface 84a is actively heated by the heating heat exchanger 82 and the second surface 84b is actively cooled by the cooling heat exchanger 85, the temperature difference between the first surface 84a and the second surface 84b is can earn Therefore, the amount of power generated by the thermoelectric conversion module 84 increases. In addition, since the heating efficiency of the heating heat exchanger 82 is improved as described above, the amount of power generated by the thermoelectric conversion module 84 is further increased.

　また、加熱熱交換器８２の本体８２１の内部および冷却熱交換器８５の本体８５１の内部の少なくとも一方は、単一空間で形成されている。この例では、両方の本体８２１，８５１の内部が、単一空間で形成されている。そのため、本体８２１，８５１の内部において温度が均一となる。そのため、加熱熱交換器８２の本体８２１では、複数の熱電変換モジュール８４の第１面８４ａが満遍なく加熱される。冷却熱交換器８５の本体８５１では、複数の熱電変換モジュール８４の第２面８４ｂが満遍なく冷却される。これにより、熱電変換モジュール８４における発電効率が向上する。 At least one of the inside of the main body 821 of the heating heat exchanger 82 and the inside of the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 is formed in a single space. In this example, the interiors of both bodies 821, 851 are formed with a single space. Therefore, the temperature becomes uniform inside the main bodies 821 and 851 . Therefore, in the main body 821 of the heating heat exchanger 82, the first surfaces 84a of the plurality of thermoelectric conversion modules 84 are evenly heated. In the main body 851 of the cooling heat exchanger 85, the second surfaces 84b of the plurality of thermoelectric conversion modules 84 are evenly cooled. Thereby, the power generation efficiency in the thermoelectric conversion module 84 is improved.

　また、熱電変換モジュール８４および冷却熱交換器８５の本体８５１は、上下動自在に設けられている。加熱熱交換器８２では、蒸気の熱や圧力によって本体８２１が膨張する場合がある。仮に熱電変換モジュール８４および冷却熱交換器８５の本体８５１が固定されている場合、加熱熱交換器８２の本体８２１が膨張変形すると、熱電変換モジュール８４が損傷する虞がある。本実施形態では、熱電変換モジュール８４および冷却熱交換器８５の本体８５１が上下動自在に設けられているため、加熱熱交換器８２の本体８２１の膨張変形に伴って、熱電変換モジュール８４および本体８５１が上方へ変位する。つまり、加熱熱交換器８２の本体８２１の膨張変形を吸収することができる。そのため、加熱熱交換器８２の本体８２１の膨張変形に起因する熱電変換モジュール８４の損傷が防止される。 Also, the thermoelectric conversion module 84 and the body 851 of the cooling heat exchanger 85 are vertically movable. In the heating heat exchanger 82, the main body 821 may expand due to the heat and pressure of steam. If the thermoelectric conversion module 84 and the body 851 of the cooling heat exchanger 85 are fixed, the thermoelectric conversion module 84 may be damaged if the body 821 of the heating heat exchanger 82 expands and deforms. In the present embodiment, the thermoelectric conversion module 84 and the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 are vertically movable. 851 is displaced upward. That is, the expansion deformation of the main body 821 of the heating heat exchanger 82 can be absorbed. Therefore, damage to the thermoelectric conversion module 84 due to expansion deformation of the main body 821 of the heating heat exchanger 82 is prevented.

　板バネ８７は、冷却熱交換器８５の本体８５１の上方に設けられ、本体８５１を下方へ付勢する弾性部材の一例である。この例では、板バネ８７は、板部材が非対称のＵ字状に曲げられてなっている。この例では、板バネ８７は、複数設けられており、より詳しくは、２つの板バネ８７が設けられている。２つの板バネ８７は、左右方向に並んでいる。 The leaf spring 87 is an example of an elastic member that is provided above the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 and biases the main body 851 downward. In this example, the plate spring 87 is formed by bending a plate member into an asymmetric U-shape. In this example, a plurality of leaf springs 87 are provided, more specifically, two leaf springs 87 are provided. The two leaf springs 87 are arranged in the horizontal direction.

　板バネ８７は、上下方向に弾性を有するように設けられている。具体的に、板バネ８７は、板バネ８７の上方に設けられている天板８８に固定されている。板バネ８７は、非対象である２つの直線部のうち長い方の直線部がボルト８７ａによって天板８８に締結されることで固定されている。つまり、板バネ８７は、非対象である２つの直線部のうち短い方の直線部が自由端となっている。 The plate spring 87 is provided so as to have elasticity in the vertical direction. Specifically, the leaf spring 87 is fixed to a top plate 88 provided above the leaf spring 87 . The leaf spring 87 is fixed by fastening the longer linear portion of the two asymmetric linear portions to the top plate 88 with a bolt 87a. In other words, the leaf spring 87 has a free end at the shorter linear portion of the two asymmetric linear portions.

　天板８８は、水平に延びる板状に形成されている。天板８８は、底板８１と同様、平面視が長方形となっている。天板８８は、スペーサ８３ｂを介して加熱熱交換器８２の本体８２１の上面８２１ｃに支持されている。スペーサ８３ｂは、上下方向に延びる棒状に形成され、天板８８と上面８２１ｃとの間に設けられている。この例では、スペーサ８３ｂは、天板８８の４つの角部に位置している。 The top plate 88 is formed in a plate shape extending horizontally. Like the bottom plate 81, the top plate 88 is rectangular in plan view. The top plate 88 is supported on the upper surface 821c of the main body 821 of the heating heat exchanger 82 via spacers 83b. The spacer 83b is formed in a bar shape extending in the vertical direction, and is provided between the top plate 88 and the upper surface 821c. In this example, the spacers 83b are positioned at four corners of the top plate 88. As shown in FIG.

　可動板８６は、上下方向と直交する板状に形成され、冷却熱交換器８５の本体８５１と板バネ８７との間において上下動自在に設けられ、板バネ８７の付勢力を本体８５１に伝達する。 The movable plate 86 is formed in a plate shape perpendicular to the vertical direction, and is vertically movable between the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 and the plate spring 87, and transmits the biasing force of the plate spring 87 to the main body 851. do.

　具体的に、可動板８６は、水平に延びる板状に形成されている。可動板８６は、下面が冷却熱交換器８５の本体８５１の上面８５１ｂと接する状態で設けられている。また、可動板８６は、上面が板バネ８７と接する状態で設けられている。より詳しくは、可動板８６の上面は、板バネ８７の２つの直線部のうち短い方の直線部と接している。可動板８６は、平面視で冷却熱交換器８５の本体８５１の上面８５１ｂを覆う大きさに形成されている。可動板８６は、板バネ８７の付勢力を本体８５１の上面８５１ｂに伝達する。つまり、板バネ８７は、可動板８６を介して冷却熱交換器８５の本体８５１を下方へ付勢する。 Specifically, the movable plate 86 is formed in a plate shape extending horizontally. The movable plate 86 is provided with its lower surface in contact with the upper surface 851 b of the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 . Also, the movable plate 86 is provided with its upper surface in contact with the plate spring 87 . More specifically, the upper surface of the movable plate 86 is in contact with the shorter linear portion of the two linear portions of the leaf spring 87 . The movable plate 86 is sized to cover the upper surface 851b of the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 in plan view. The movable plate 86 transmits the biasing force of the plate spring 87 to the upper surface 851b of the main body 851. As shown in FIG. That is, the plate spring 87 urges the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 downward via the movable plate 86 .

　こうして、板バネ８７が冷却熱交換器８５の本体８５１を下方へ付勢することで、熱電変換モジュール８４の第２面８４ｂと本体８５１との密着度、および熱電変換モジュール８４の第１面８４ａと本体８２１との密着度が高まる。そのため、熱電変換モジュール８４と加熱熱交換器８２および冷却熱交換器８５との熱交換の効率が向上する。そのため、第１面８４ａと第２面８４ｂとの温度差をより稼ぐことができる。 In this way, the leaf spring 87 urges the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 downward, thereby increasing the adhesion between the second surface 84b of the thermoelectric conversion module 84 and the main body 851 and the first surface 84a of the thermoelectric conversion module 84. and the degree of close contact with the main body 821 is increased. Therefore, the efficiency of heat exchange between the thermoelectric conversion module 84 and the heating heat exchanger 82 and the cooling heat exchanger 85 is improved. Therefore, it is possible to increase the temperature difference between the first surface 84a and the second surface 84b.

　しかも、板バネ８７は可動板８６を介して冷却熱交換器８５の本体８５１を下方へ付勢するため、板バネ８７の付勢力が本体８５１の全体に対して満遍なく作用する。そのため、第２面８４ｂと本体８５１との密着度、および第１面８４ａと本体８２１との密着度を満遍なく高めることができる。 Moreover, since the leaf spring 87 urges the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 downward via the movable plate 86 , the urging force of the leaf spring 87 evenly acts on the entire main body 851 . Therefore, the degree of adhesion between the second surface 84b and the main body 851 and the degree of adhesion between the first surface 84a and the main body 821 can be evenly increased.

　また、加熱熱交換器８２の本体８２１が膨張変形した場合には、熱電変換モジュール８４、冷却熱交換器８５の本体８５１および可動板８６が、板バネ８７の付勢力に抗して上方へ変位する。つまり、加熱熱交換器８２の本体８２１の膨張変形を吸収することができる。このように、板バネ８７を設けることで、加熱熱交換器８２の本体８２１の膨張変形に起因する熱電変換モジュール８４の損傷を防止しつつ、熱電変換モジュール８４と本体８２１，８５１との密着度を高めることができる。 Further, when the main body 821 of the heating heat exchanger 82 expands and deforms, the thermoelectric conversion module 84, the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 and the movable plate 86 are displaced upward against the biasing force of the plate spring 87. do. That is, the expansion deformation of the main body 821 of the heating heat exchanger 82 can be absorbed. By providing the plate spring 87 in this way, damage to the thermoelectric conversion module 84 due to expansion deformation of the main body 821 of the heating heat exchanger 82 can be prevented, and the degree of adhesion between the thermoelectric conversion module 84 and the main bodies 821 and 851 can be improved. can increase

　さらに、熱電発電装置８は、ガイド棒８９ａ，８９ｂをさらに備えている。ガイド棒８９ａは、可動板８６の上下動をガイドするガイド部の一例である。ガイド棒８９ａは、上下方向に延びている。ガイド棒８９ａは、底板８１と天板８８との間に亘って設けられている。この例では、ガイド棒８９ａは、複数設けられており、より詳しくは、４本のガイド棒８９ａが設けられている。 Furthermore, the thermoelectric generator 8 further includes guide rods 89a and 89b. The guide rod 89 a is an example of a guide portion that guides the vertical movement of the movable plate 86 . The guide rod 89a extends vertically. A guide rod 89 a is provided between the bottom plate 81 and the top plate 88 . In this example, a plurality of guide rods 89a are provided, and more specifically, four guide rods 89a are provided.

　可動板８６には、ガイド棒８９ａが貫通する貫通孔８６ａが形成されている。この構成により、可動板８６は、ガイド棒８９ａに沿って上下動する。なお、可動板８６の４つの角部には、スペーサ８３ｂとの接触を回避するために切欠き８６ｂが設けられている。 A through hole 86a through which a guide rod 89a passes is formed in the movable plate 86. With this configuration, the movable plate 86 moves up and down along the guide rod 89a. Notches 86b are provided at four corners of the movable plate 86 to avoid contact with the spacers 83b.

　ガイド棒８９ｂは、冷却熱交換器８５の本体８５１の上下動をガイドするガイド部の一例である。ガイド棒８９ｂは、上下方向に延びている。ガイド棒８９ａは、上端が可動板８６に固定されることで設けられている。つまり、ガイド棒８９ｂは、可動板８６から下方へ向かって延びている。ガイド棒８９ｂは、可動板８６と共に上下動する。この例では、ガイド棒８９ｂは、複数設けられており、より詳しくは、４本のガイド棒８９ｂが設けられている。ガイド棒８９ｂは、冷却熱交換器８５の本体８５１の外方に位置している。この構成により、本体８５１は、ガイド棒８９ｂに沿って上下動する。そのため、本体８５１は、熱電変換モジュール８４および可動板８６に対してずれることなく上下動する。 The guide rod 89b is an example of a guide portion that guides the vertical movement of the main body 851 of the cooling heat exchanger 85. The guide rod 89b extends vertically. The guide rod 89 a is provided by fixing its upper end to the movable plate 86 . That is, the guide rod 89b extends downward from the movable plate 86. As shown in FIG. The guide rod 89b moves up and down together with the movable plate 86. As shown in FIG. In this example, a plurality of guide rods 89b are provided, and more specifically, four guide rods 89b are provided. The guide rod 89b is positioned outside the main body 851 of the cooling heat exchanger 85. As shown in FIG. With this configuration, the main body 851 moves up and down along the guide rod 89b. Therefore, the main body 851 moves up and down without shifting with respect to the thermoelectric conversion module 84 and the movable plate 86 .

　次に、前述した発電ユニットＵ（即ち、３つの熱電発電装置８）が設けられた熱回収システム１００について説明する。図７は、熱電発電装置８が設けられた熱回収システム１００の概略構成を示す配管系統図である。なお、図７では、説明の便宜上、１つの熱電発電装置８について概略的に示している。 Next, the heat recovery system 100 provided with the power generation unit U (that is, three thermoelectric generators 8) described above will be described. FIG. 7 is a piping system diagram showing a schematic configuration of a heat recovery system 100 provided with the thermoelectric generator 8. As shown in FIG. Note that FIG. 7 schematically shows one thermoelectric generator 8 for convenience of explanation.

　熱回収システム１００は、熱回収システム１００外に設けられている蒸気使用機器において蒸気が凝縮して発生したドレンおよびそのドレンのフラッシュ蒸気（湯気等）を回収する。つまり、熱回収システム１００は、高温ドレンの熱およびフラッシュ蒸気の熱を回収する。熱回収システム１００は、蒸気システムの一例である。 The heat recovery system 100 recovers drain generated by condensation of steam in steam-using equipment provided outside the heat recovery system 100 and flush steam (such as steam) from the drain. That is, the heat recovery system 100 recovers the heat of the hot drain and the heat of the flash steam. Heat recovery system 100 is an example of a steam system.

　熱回収システム１００は、気液分離部１と、ヘッダタンク２と、熱交換器４と、液体圧送装置５と、経路切換部６と、発電ユニットＵとを備えている。 The heat recovery system 100 includes a gas-liquid separation section 1, a header tank 2, a heat exchanger 4, a liquid pumping device 5, a path switching section 6, and a power generation unit U.

　気液分離部１は、蒸気使用機器（図示省略）から送られてきたドレンおよびそのフラッシュ蒸気を分離する。気液分離部１は、回収管１０と、液管１１と、ガス管１２とを有している。 The gas-liquid separation unit 1 separates the drain sent from the steam-using equipment (not shown) and its flash steam. The gas-liquid separation section 1 has a recovery pipe 10 , a liquid pipe 11 and a gas pipe 12 .

　回収管１０には、蒸気使用機器で発生したドレンおよびそのフラッシュ蒸気が流入してくる。液管１１およびガス管１２は、回収管１０が２つに分岐した分岐管である。回収管１０に流入したドレンおよびフラッシュ蒸気のうち、ドレンは液管１１に流入し、フラッシュ蒸気はガス管１２に流入する。ガス管１２は、回収管１０の端部から鉛直上方へ向かって延びる直管である。ガス管１２は、熱交換器４に接続されており、フラッシュ蒸気を熱交換器４に供給する。液管１１は、回収管１０の端部から下方へ向かって延びている。液管１１は、ヘッダタンク２に接続されており、ドレンをヘッダタンク２に流入させる。 Drain generated by steam-using equipment and its flash steam flow into the recovery pipe 10 . The liquid pipe 11 and the gas pipe 12 are branch pipes obtained by branching the recovery pipe 10 into two. Of the drain and flash steam that have flowed into the recovery pipe 10 , the drain flows into the liquid pipe 11 and the flash steam flows into the gas pipe 12 . The gas pipe 12 is a straight pipe extending vertically upward from the end of the recovery pipe 10 . The gas pipe 12 is connected to the heat exchanger 4 and supplies flash steam to the heat exchanger 4 . The liquid tube 11 extends downward from the end of the recovery tube 10 . The liquid pipe 11 is connected to the header tank 2 and allows drain to flow into the header tank 2 .

　図８にも示すように、液管１１は、Ｕ字状に屈曲する、いわゆるＵ字管である。具体的に、液管１１は、第１管１１ａ、第２管１１ｂ、第３管１１ｃおよび第４管１１ｄを有している。第１管１１ａは、回収管１０の端部から鉛直下方へ延びる直管である。第２管１１ｂは、第１管１１ａの下端から水平方向に延びる直管であり、Ｕ字の底部に相当する部分である。第３管１１ｃは、第２管１１ｂの端部から鉛直上方へ延びる直管である。つまり、第１管１１ａおよび第３管１１ｃは、互いに鉛直方向へ平行に延びている。第４管１１ｄは、第３管１１ｃの上端から水平方向に延びる直管である。第４管１１ｄは、ヘッダタンク２（より詳しくは、タンク本体２１）の側部に接続されている。 As shown in FIG. 8, the liquid tube 11 is a so-called U-shaped tube that bends in a U-shape. Specifically, the liquid tube 11 has a first tube 11a, a second tube 11b, a third tube 11c and a fourth tube 11d. The first pipe 11a is a straight pipe extending vertically downward from the end of the recovery pipe 10 . The second pipe 11b is a straight pipe extending horizontally from the lower end of the first pipe 11a, and corresponds to the bottom of the U shape. The third pipe 11c is a straight pipe extending vertically upward from the end of the second pipe 11b. That is, the first pipe 11a and the third pipe 11c extend parallel to each other in the vertical direction. The fourth pipe 11d is a straight pipe extending horizontally from the upper end of the third pipe 11c. The fourth pipe 11d is connected to the side of the header tank 2 (more precisely, the tank main body 21).

　このように構成された液管１１では、第１管１１ａ、第２管１１ｂおよび第３管１１ｃにドレンが滞留し、その滞留ドレンによって水封される。より詳しくは、第３管１１ｃでは、ドレンが上端まで滞留する一方、第１管１１ａでは、ドレンの水頭が第３管１１ｃのドレンの水頭よりも低い。つまり、第１管１１ａと第３管１１ｃとでは、ドレンの水頭差Ｈが生じる。この水頭差Ｈは、熱交換器４における圧力損失によって生じる。こうして水頭差Ｈが生じることにより、熱交換器４の圧力損失が相殺される。第１管１１ａおよび第３管１１ｃは、熱交換器４の圧力損失に相当する水頭差Ｈを確保し得る十分な高さに設定されている。そのため、熱交換器４の圧力損失を確実に相殺することができる。これにより、ガス管１２から熱交換器４にフラッシュ蒸気が容易に流入させることができる。 In the liquid pipe 11 configured in this manner, drain stays in the first pipe 11a, the second pipe 11b, and the third pipe 11c, and is water-sealed by the staying drain. More specifically, in the third pipe 11c, the drain stays up to the upper end, while in the first pipe 11a, the drain head is lower than that of the third pipe 11c. That is, a drain head difference H is generated between the first pipe 11a and the third pipe 11c. This head difference H is caused by pressure loss in the heat exchanger 4 . The pressure loss in the heat exchanger 4 is offset by the water head difference H thus generated. The first pipe 11 a and the third pipe 11 c are set to have a height sufficient to ensure a water head difference H corresponding to the pressure loss of the heat exchanger 4 . Therefore, the pressure loss of the heat exchanger 4 can be reliably offset. As a result, the flash steam can easily flow into the heat exchanger 4 from the gas pipe 12 .

　ヘッダタンク２は、蒸気使用機器で発生したドレンが流入して貯留される水封式のヘッダタンクである。具体的に、ヘッダタンク２は、容器状のタンク本体２１と、オーバーフロー管２４とを有している。 The header tank 2 is a water-sealed header tank into which drain generated by steam-using equipment flows and is stored. Specifically, the header tank 2 has a container-like tank body 21 and an overflow pipe 24 .

　タンク本体２１は、内部空間が、ドレンの液相部２２と蒸気の気相部２３とに分かれている。タンク本体２１には、液管１１（第４管１１ｄ）、流出管１３および流入管１６ａが接続されている。液管１１は、気相部２３に開口している。流出管１３は、タンク本体２１の頂部に接続され、気相部２３に開口している。流入管１６ａは、液相部２２に開口している。タンク本体２１では、液管１１からドレンが流入して貯留される。また、タンク本体２１では、熱交換器４からのドレンが流出管１３を介して流入し貯留される。また、タンク本体２１では、液相部２２のドレンが流入管１６ａを介して液体圧送装置５に流入する。オーバーフロー管２４は、流入端である一端が液相部２２に開口し、流出端である他端がタンク本体２１の上部の側壁を貫通して大気に開口している。 The internal space of the tank body 21 is divided into a liquid phase portion 22 of drain and a gas phase portion 23 of steam. The tank main body 21 is connected to the liquid pipe 11 (fourth pipe 11d), the outflow pipe 13 and the inflow pipe 16a. The liquid pipe 11 opens to the gas phase portion 23 . The outflow pipe 13 is connected to the top of the tank body 21 and opens to the gas phase portion 23 . The inflow pipe 16 a opens to the liquid phase portion 22 . Drain flows from the liquid pipe 11 and is stored in the tank body 21 . In the tank main body 21, the drain from the heat exchanger 4 flows through the outflow pipe 13 and is stored. In the tank main body 21, the drain of the liquid phase portion 22 flows into the liquid pumping device 5 through the inflow pipe 16a. One end of the overflow pipe 24, which is an inflow end, opens to the liquid phase portion 22, and the other end, which is an outflow end, penetrates the upper side wall of the tank body 21 and opens to the atmosphere.

　タンク本体２１の内部空間は、水封トラップ３の水封によって密閉されている。具体的に、水封トラップ３は、接続管１５ａおよび流出管１５ｂによってタンク本体２１と接続されている。接続管１５ａは、流入端である一端がタンク本体２１の気相部２３に開口し、流出端である他端が水封トラップ３の封水に開口している。つまり、接続管１５ａの他端は水封されている。流出管１５ｂは、流入端である一端が水封トラップ３に接続され、流出端である他端がタンク本体２１の液相部２２に開口している。水封トラップ３は、通常時は、タンク本体２１の蒸気が漏れ出ることを水封によって阻止する一方、タンク本体２１が異常高圧となる非常時には、水封が破られてタンク本体２１の蒸気を大気に逃がす。また、水封トラップ３では、蒸気の凝縮によって発生した余剰のドレンは流出管１５ｂを介してタンク本体２１に流入して貯留される。 The internal space of the tank body 21 is sealed by the water seal of the water seal trap 3 . Specifically, the water seal trap 3 is connected to the tank body 21 by a connection pipe 15a and an outflow pipe 15b. The connection pipe 15 a has one end, which is an inflow end, opened to the gas phase portion 23 of the tank body 21 , and the other end, which is an outflow end, is opened to the sealing water of the water seal trap 3 . That is, the other end of the connection pipe 15a is water sealed. The outflow pipe 15 b has one inflow end connected to the water seal trap 3 and the other outflow end opening to the liquid phase portion 22 of the tank body 21 . The water seal trap 3 normally prevents the steam from leaking out of the tank body 21 by means of a water seal. escape to the atmosphere. Further, in the water seal trap 3, excess drain generated by condensation of steam flows into the tank main body 21 through the outflow pipe 15b and is stored therein.

　熱交換器４は、内部流路である第１流路４１および第２流路４２を有している。第１流路４１は、蒸気使用機器からヘッダタンク２に流入するドレンのフラッシュ蒸気を流入させて第２流路４２の対象物（例えば、水）と熱交換させるである。より詳しくは、第１流路４１の流入端にはガス管１２が接続され、第１流路４１の流出端には流出管１３が接続されている。第２流路４２には、水を供給する流入管１４ａと、第２流路４２から水が流出する流出管１４ｂとが接続されている。熱交換器４では、第１流路４１のフラッシュ蒸気が第２流路４２の水と熱交換し、水が加熱される。フラッシュ蒸気は、凝縮してドレンとなり、流出管１３を介してヘッダタンク２に流入する。こうして、フラッシュ蒸気の熱が回収される。 The heat exchanger 4 has a first channel 41 and a second channel 42 which are internal channels. The first flow path 41 allows the flush steam of the drain flowing into the header tank 2 from the steam-using equipment to flow into the second flow path 42 to exchange heat with an object (for example, water). More specifically, the gas pipe 12 is connected to the inflow end of the first flow path 41 , and the outflow pipe 13 is connected to the outflow end of the first flow path 41 . The second flow path 42 is connected to an inflow pipe 14 a for supplying water and an outflow pipe 14 b for outflowing water from the second flow path 42 . In the heat exchanger 4, the flash steam in the first flow path 41 exchanges heat with the water in the second flow path 42 to heat the water. The flash steam condenses to become drain and flows into the header tank 2 through the outflow pipe 13 . The heat of the flash steam is thus recovered.

　図９に示すように、液体圧送装置５は、ドレンの貯留室５１および蒸気の排気口５５が形成されたケーシング５０を有し、貯留室５１の蒸気を排気口５５から排出することによってヘッダタンク２のドレンを貯留室５１に流入させて貯留する流入動作と、貯留室５１に蒸気を導入することによって貯留室５１のドレンを圧送する圧送動作とを行う。 As shown in FIG. 9, the liquid pumping device 5 has a casing 50 in which a drain storage chamber 51 and a steam exhaust port 55 are formed. An inflow operation for causing the drain No. 2 to flow into the storage chamber 51 and store it, and a pumping operation for pumping the drain in the storage chamber 51 by introducing steam into the storage chamber 51 are performed.

　具体的に、液体圧送装置５は、流入動作と圧送動作とを交互に行う。圧送動作の際、貯留室５１に導入する蒸気は、作動気体であり、高温高圧の蒸気である。液体圧送装置５は、密閉容器であるケーシング５０と、給気弁５６および排気弁５７と、弁作動機構５８とを備えている。液体圧送装置５は、熱回収システム１００が備える蒸気使用機器の一例である。 Specifically, the liquid pumping device 5 alternately performs an inflow operation and a pumping operation. During the pumping operation, the steam introduced into the storage chamber 51 is the working gas and is high-temperature and high-pressure steam. The liquid pumping device 5 includes a casing 50 that is a closed container, an air supply valve 56 and an exhaust valve 57, and a valve operating mechanism 58. The liquid pumping device 5 is an example of steam-using equipment included in the heat recovery system 100 .

　ケーシング５０は、本体部５０ａと蓋部５０ｂとがボルトによって結合され、内部にドレンの貯留室５１が形成されている。蓋部５０ｂには、ドレンが流入する流入口５２と、ドレンが圧送される圧送口５３と、作動気体が供給される給気口５４と、作動気体が排出される排気口５５とが設けられている。これら流入口５２等は何れも、蓋部５０ｂに設けられており、貯留室５１と連通している。流入口５２には流入管１６ａが接続され、圧送口５３には圧送管１６ｂが接続され、給気口５４には給気管１６ｃが接続され、排気口５５には排気管１６ｄが接続されている。給気管１６ｃは、蒸気システム内の例えばボイラで生成された高圧の蒸気を給気口５４に供給する。圧送管１６ｂは、圧送口５３からのドレンを所定の利用箇所へ供給する。これにより、高温ドレンの熱が回収される。 The casing 50 has a body portion 50a and a lid portion 50b that are joined by bolts, and a drain storage chamber 51 is formed inside. The lid portion 50b is provided with an inflow port 52 for drain inflow, a pumping port 53 for pumping the drain, an air supply port 54 for supplying the working gas, and an exhaust port 55 for discharging the working gas. ing. These inflow ports 52 and the like are all provided in the lid portion 50b and communicate with the storage chamber 51. As shown in FIG. The inflow port 52 is connected to the inflow pipe 16a, the pressure feed port 53 is connected to the pressure feed pipe 16b, the air supply port 54 is connected to the air supply pipe 16c, and the exhaust port 55 is connected to the exhaust pipe 16d. . The air supply pipe 16c supplies high-pressure steam generated by, for example, a boiler in the steam system to the air supply port 54 . The pressure-feeding pipe 16b supplies the drain from the pressure-feeding port 53 to a predetermined utilization point. Thereby, the heat of the hot drain is recovered.

　給気弁５６は、給気口５４に設けられており、給気口５４を開閉する。排気弁５７は、排気口５５に設けられており、排気口５５を開閉する。排気弁５７の下部には、弁操作棒５７ａが連結されている。弁操作棒５７ａには、給気弁５６の下方領域まで延びる連設板５７ｂが取り付けられている。この構成によれば、弁操作棒５７ａが上昇すると、給気弁５６が給気口５４を開放する一方、排気弁５７が排気口５５を閉鎖する。弁操作棒５７ａが下降すると、給気弁５６が給気口５４を閉鎖する一方、排気弁５７が排気口５５を開放する。 The air supply valve 56 is provided in the air supply port 54 and opens and closes the air supply port 54 . The exhaust valve 57 is provided at the exhaust port 55 and opens and closes the exhaust port 55 . A valve operating rod 57 a is connected to the lower portion of the exhaust valve 57 . A connecting plate 57b extending to a region below the air supply valve 56 is attached to the valve operating rod 57a. According to this configuration, when the valve operating rod 57 a rises, the air supply valve 56 opens the air supply port 54 and the exhaust valve 57 closes the exhaust port 55 . When the valve operating rod 57 a descends, the air supply valve 56 closes the air supply port 54 and the exhaust valve 57 opens the exhaust port 55 .

　弁作動機構５８は、ケーシング５０内に設けられ、弁操作棒５７ａを上下動させて給気弁５６および排気弁５７を作動させる。弁作動機構５８は、フロート５８１およびスナップ機構５９を有する。 The valve operating mechanism 58 is provided inside the casing 50 and operates the intake valve 56 and the exhaust valve 57 by moving the valve operating rod 57a up and down. The valve actuation mechanism 58 has a float 581 and a snap mechanism 59 .

　フロート５８１は、球形に形成され、レバー５８２が取り付けられている。レバー５８２は、ブラケット５８４に設けられた軸５８３に回転可能に支持されている。レバー５８２には、フロート５８１側とは反対側の端部に軸５８５が設けられている。スナップ機構５９は、フロートアーム５９１、副アーム５９２、コイルバネ５９３、２つの受け部材５９４ａ，５９４ｂを有する。フロートアーム５９１の一端部は、ブラケット５９７に設けられた軸５９６に回転可能に支持されている。フロートアーム５９１の他端部は、溝５９１ａが形成されており、その溝５９１ａにレバー５８２の軸５８５が嵌っている。この構成により、フロートアーム５９１はフロート５８１の浮き沈みに伴い軸５９６を中心として揺動する。 The float 581 is spherical and has a lever 582 attached. Lever 582 is rotatably supported by shaft 583 provided on bracket 584 . A shaft 585 is provided at the end of the lever 582 opposite to the float 581 side. The snap mechanism 59 has a float arm 591, a sub arm 592, a coil spring 593, and two receiving members 594a, 594b. One end of the float arm 591 is rotatably supported by a shaft 596 provided on a bracket 597 . A groove 591a is formed in the other end of the float arm 591, and the shaft 585 of the lever 582 is fitted in the groove 591a. With this configuration, the float arm 591 swings around the shaft 596 as the float 581 rises and falls.

　また、フロートアーム５９１には軸５９５ａが設けられている。副アーム５９２は、上端部が軸５９６に回転可能に支持され、下端部に軸５９５ｂが設けられている。受け部材５９４ａはフロートアーム５９１の軸５９５ａに回転可能に支持され、受け部材５９４ｂは副アーム５９２の軸５９５ｂに回転可能に支持されている。両受け部材５９４ａ，５９４ｂの間には、圧縮状態のコイルバネ５９３が取り付けられている。また、副アーム５９２には軸５９８が設けられ、その軸５９８に弁操作棒５７ａの下端部が連結されている。 In addition, the float arm 591 is provided with a shaft 595a. The secondary arm 592 has an upper end rotatably supported by a shaft 596 and a lower end provided with a shaft 595b. The receiving member 594a is rotatably supported by the shaft 595a of the float arm 591, and the receiving member 594b is rotatably supported by the shaft 595b of the sub arm 592. As shown in FIG. A compressed coil spring 593 is attached between the receiving members 594a and 594b. Further, the sub arm 592 is provided with a shaft 598 to which the lower end of the valve operating rod 57a is connected.

　液体圧送装置５では、貯留室５１にドレンが溜まっていない場合、フロート５８１は貯留室５１の底部に位置する。この状態において、弁操作棒５７ａは下降しており、給気弁５６は閉弁し排気弁５７は開弁している。そして、ドレンが流入口５２から流入し貯留室５１に溜まっていくに従って、フロート５８１が浮上する。一方、貯留室５１では、ドレンが溜まっていくにつれて蒸気が排気口５５から排出される。こうして、流入動作が行われる。つまり、流入動作ではドレンと蒸気とが置換される。そして、貯留室５１におけるドレンの水位が所定高水位に達すると、スナップ機構５９によって弁操作棒５７ａが上昇する。これにより、給気弁５６が開弁すると共に排気弁５７が閉弁する。 In the liquid pumping device 5, the float 581 is positioned at the bottom of the storage chamber 51 when no drain is accumulated in the storage chamber 51. In this state, the valve operating rod 57a is lowered, the intake valve 56 is closed, and the exhaust valve 57 is open. As the drain flows from the inflow port 52 and accumulates in the storage chamber 51, the float 581 rises. On the other hand, in the storage chamber 51, steam is discharged from the exhaust port 55 as the drain accumulates. Thus, the inflow operation is performed. That is, the inlet operation replaces drain with steam. When the drain water level in the storage chamber 51 reaches a predetermined high water level, the snap mechanism 59 raises the valve operating rod 57a. As a result, the air supply valve 56 is opened and the exhaust valve 57 is closed.

　給気弁５６が開弁すると、蒸気（高圧蒸気）が給気口５４から供給されて貯留室５１の上部（ドレンの上方空間）に導入される。そうすると、貯留室５１に溜まっているドレンは、導入された蒸気の圧力によって下方へ押されて圧送口５３から圧送される。こうして、圧送動作が行われる。この圧送動作によって貯留室５１のドレン水位が低下すると、フロート５８１が下降する。そして、貯留室５１におけるドレンの水位が所定低水位に達すると、スナップ機構５９によって弁操作棒５７ａが下降する。これにより、給気弁５６が閉弁すると共に排気弁５７が開弁する。 When the air supply valve 56 opens, steam (high-pressure steam) is supplied from the air supply port 54 and introduced into the upper portion of the storage chamber 51 (the space above the drain). Then, the drain accumulated in the storage chamber 51 is pushed downward by the pressure of the introduced steam and is pressure-fed from the pressure-feed port 53 . Thus, the pumping operation is performed. When the drain water level in the storage chamber 51 drops due to this pumping operation, the float 581 descends. When the drain water level in the storage chamber 51 reaches a predetermined low level, the snap mechanism 59 lowers the valve operating rod 57a. As a result, the air supply valve 56 is closed and the exhaust valve 57 is opened.

　経路切換部６は、排気口５５から排出された蒸気を、ヘッダタンク２へ供給する第１経路およびヘッダタンク２とは別の熱交換器４の第１流路４１へ供給する第２経路を有し、液体圧送装置５の流入動作の際、排気口５５から排出された蒸気の圧力である排気圧力に応じて第１経路と第２経路とを選択切換する。つまり、経路切換部６は、液体圧送装置５の流入動作の際、排気口５５から排出された蒸気の経路を切り換える。具体的に、経路切換部６は、液体圧送装置５の流入動作の際、排気圧力が所定値未満の場合は第１経路に切り換え、排気圧力が前記所定値以上の場合は第２経路に切り換える。 The path switching unit 6 selects a first path for supplying the steam discharged from the exhaust port 55 to the header tank 2 and a second path for supplying the steam to the first flow path 41 of the heat exchanger 4 different from the header tank 2 . During the inflow operation of the liquid pumping device 5, the first path and the second path are selectively switched according to the exhaust pressure, which is the pressure of the steam discharged from the exhaust port 55. FIG. That is, the path switching unit 6 switches the path of the vapor discharged from the exhaust port 55 during the inflow operation of the liquid pumping device 5 . Specifically, during the inflow operation of the liquid pumping device 5, the path switching unit 6 switches to the first path when the exhaust pressure is less than a predetermined value, and switches to the second path when the exhaust pressure is equal to or higher than the predetermined value. .

　より具体的に、経路切換部６は、切換弁６０と、連通管７１と、大気開放管７４と、逆止弁７５とを有している。 More specifically, the path switching section 6 has a switching valve 60 , a communication pipe 71 , an atmosphere release pipe 74 and a check valve 75 .

　切換弁６０は、排気管１６ｄに接続されている。連通管７１は、切換弁６０とヘッダタンク２とに接続されている。より詳しくは、連通管７１は、流入端である一端が切換弁６０の第１流出路６４に連通し、流出端である他端がヘッダタンク２の気層部２３に連通している。大気開放管７４は、流入端である一端が切換弁６０の第２流出路６５に連通し、流出端である他端が大気に開放されている。この例では、第１経路は、連通管７１によって形成され、第２経路は、大気開放管７４によって形成されている。逆止弁７５は、大気開放管７４に設けられている。逆止弁７５は、切換弁６０から大気に向かう蒸気の流れのみを許容する。 The switching valve 60 is connected to the exhaust pipe 16d. The communication pipe 71 is connected to the switching valve 60 and the header tank 2 . More specifically, the communication pipe 71 communicates with the first outflow path 64 of the switching valve 60 at one end, which is the inflow end, and communicates with the gas layer 23 of the header tank 2 at the other end, which is the outflow end. One end of the air release pipe 74, which is an inflow end, communicates with the second outflow path 65 of the switching valve 60, and the other end, which is an outflow end, is open to the atmosphere. In this example, the first path is formed by the communication pipe 71 and the second path is formed by the atmosphere release pipe 74 . The check valve 75 is provided on the atmosphere release pipe 74 . The check valve 75 only allows steam to flow from the switching valve 60 to the atmosphere.

　切換弁６０は、排気圧力に応じて第１経路と第２経路とを選択切換する。つまり、切換弁６０は、流入してきた蒸気を排気圧力に応じて連通管７１または大気開放管７４に流出させることにより、蒸気の供給場所をヘッダタンク２と大気とに切り換える。図１０に示すように、切換弁６０は、排気口５５から排出された蒸気が流入する流入路６２と、第１経路が接続された第１流出路６４と、第２経路が接続された第２流出路６５と、第１流出路６４を開閉する弁体６７１と、弁体６７１を開弁方向に付勢するバネ６７６とを有し、排気圧力が所定値以上になると、排気圧力によって弁体６７１がバネ６７６の付勢力に抗して閉弁する。バネ６７６は、付勢部材の一例である。 The switching valve 60 selectively switches between the first path and the second path according to the exhaust pressure. In other words, the switching valve 60 switches the supply location of the steam between the header tank 2 and the atmosphere by causing the incoming steam to flow out to the communication pipe 71 or the atmosphere release pipe 74 according to the exhaust pressure. As shown in FIG. 10, the switching valve 60 includes an inflow path 62 into which the steam discharged from the exhaust port 55 flows, a first outflow path 64 connected to the first path, and a second path connected to the second path. It has a second outflow passage 65, a valve body 671 that opens and closes the first outflow passage 64, and a spring 676 that biases the valve body 671 in the valve opening direction. Body 671 closes the valve against the biasing force of spring 676 . Spring 676 is an example of a biasing member.

　具体的に、切換弁６０は、ケーシング６１と、スクリーン６６と、弁機構６７とを有している。 Specifically, the switching valve 60 has a casing 61 , a screen 66 and a valve mechanism 67 .

　ケーシング６１には、流体の流路が形成されている。具体的に、流路は、流入路６２、捕捉路６３および２つの流出路６４，６５（即ち、第１流出路６４および第２流出路６５）によって形成されている。流路は、流入してきた蒸気をヘッダタンク２側に流出させるための第１流路と、流入してきた蒸気を熱交換器４側に流出させるための第２流路とを有している。第１流路は、流入路６２、捕捉路６３および第１流出路６４によって形成されている。第２流路は、流入路６２、捕捉路６３および第２流出路６５によって形成されている。 A fluid flow path is formed in the casing 61 . Specifically, the flow path is formed by an inflow channel 62, a capture channel 63 and two outflow channels 64, 65 (ie, a first outflow channel 64 and a second outflow channel 65). The flow path has a first flow path for causing the inflowing steam to flow out to the header tank 2 side and a second flow path for causing the inflowing steam to flow out to the heat exchanger 4 side. A first flow path is formed by an inflow channel 62 , a capture channel 63 and a first outflow channel 64 . A second flow path is formed by an inflow channel 62 , a capture channel 63 and a second outflow channel 65 .

　流入路６２には、排気管１６ｄが接続されている。つまり、流入路６２は、排気管１６ｄから蒸気が流入してくる流路である。第１流出路６４は、蒸気が連通管７１に流出していく流路であり、第２流出路６５は、蒸気が大気開放管７４に流出していく流路である。流入路６２および第２流出路６５は、互いに対向しており、水平に延びる共通の軸心Ｘ１を有している。 An exhaust pipe 16 d is connected to the inflow path 62 . That is, the inflow path 62 is a flow path into which steam flows from the exhaust pipe 16d. The first outflow channel 64 is a channel through which steam flows out to the communication pipe 71 , and the second outflow channel 65 is a channel through which steam flows out to the atmosphere open pipe 74 . The inflow path 62 and the second outflow path 65 face each other and have a common axis X1 extending horizontally.

　捕捉路６３は、流入路６２と第２流出路６５とに接続され、スクリーン６６が設けられる流路である。つまり、流入路６２と第２流出路６５とは、捕捉路６３を介して連通している。より詳しくは、捕捉路６３は、流入路６２から斜め下方に延びており、捕捉路６３の側部が第２流出路６５に接続されている。つまり、捕捉路６３の軸心Ｘ２は、第２流出路６５側にいくに従って軸心Ｘ１に対し下方に傾いている。 The capture channel 63 is a channel connected to the inflow channel 62 and the second outflow channel 65 and provided with a screen 66 . In other words, the inflow path 62 and the second outflow path 65 communicate with each other through the trapping path 63 . More specifically, the catching path 63 extends obliquely downward from the inflow path 62 , and the side portion of the catching path 63 is connected to the second outflow path 65 . That is, the axis X2 of the catching passage 63 is inclined downward with respect to the axis X1 toward the second outflow passage 65 side.

　第１流出路６４は、捕捉路６３の下方に位置して捕捉路６３と連通している。第１流出路６４は、弁機構６７の弁室も構成している。より詳しくは、第１流出路６４は、上下方向に延びている。つまり、第１流出路６４は、流入路６２および第２流出路６５に対しては垂直となる方向に延びており、捕捉路６３に対しては傾斜する方向に延びている。ケーシング６１には、捕捉路６３と第１流出路６４とを仕切る仕切壁６４１が設けられている。仕切壁６４１には、捕捉路６３と第１流出路６４とを連通させる連通孔６４２が設けられている。こうして構成された第１流出路６４には、捕捉路６３から蒸気が連通孔６４２を通じて流入する。 The first outflow path 64 is located below the capture path 63 and communicates with the capture path 63 . The first outflow passage 64 also constitutes the valve chamber of the valve mechanism 67 . More specifically, the first outflow path 64 extends vertically. That is, the first outflow channel 64 extends in a direction perpendicular to the inflow channel 62 and the second outflow channel 65 and extends in an oblique direction to the capture channel 63 . The casing 61 is provided with a partition wall 641 that partitions the capture path 63 and the first outflow path 64 . The partition wall 641 is provided with a communication hole 642 that allows the capture channel 63 and the first outflow channel 64 to communicate with each other. Steam flows from the capture passage 63 through the communication hole 642 into the first outflow passage 64 configured in this way.

　スクリーン６６は、流入路６２から第１流出路６４および第２流出路６５に流れる蒸気中の異物を捕捉する。スクリーン６６は、捕捉路６３の軸心Ｘ２と同軸に延びる円筒状に形成されている。スクリーン６６の一端は、流入路６２に向かって開口している。捕捉路６３では、流入路６２からの蒸気が、スクリーン６６の内部に流入し、スクリーン６６の周壁を通過して第１流出路６４または第２流出路６５に流入する。こうして蒸気がスクリーン６６を通過する際、蒸気中の異物が捕捉される。 The screen 66 captures foreign matter in steam flowing from the inflow path 62 to the first outflow path 64 and the second outflow path 65 . The screen 66 is formed in a cylindrical shape extending coaxially with the axis X2 of the catching path 63 . One end of the screen 66 opens toward the inflow channel 62 . In the trap passage 63 , steam from the inflow passage 62 flows into the screen 66 , passes through the peripheral wall of the screen 66 and flows into the first outflow passage 64 or the second outflow passage 65 . As the steam thus passes through the screen 66, foreign matter in the steam is captured.

　弁機構６７は、第１流出路６４に設けられ、第１流出路６４（即ち、第１流路）を開閉する。具体的に、弁機構６７は、第１流出路６４を開放することにより、蒸気を連通管７１に流出させる。また、弁機構６７は、第１流出路６４を閉鎖することにより、蒸気を第２流出路６５から大気開放管７４に流出させる。弁機構６７は、弁体６７１、弁座６７３、バネ６７６および邪魔板６７７を有している。 The valve mechanism 67 is provided in the first outflow path 64 and opens and closes the first outflow path 64 (that is, the first flow path). Specifically, the valve mechanism 67 causes the steam to flow out to the communication pipe 71 by opening the first outflow path 64 . Also, the valve mechanism 67 causes the steam to flow out from the second outflow path 65 to the atmosphere open pipe 74 by closing the first outflow path 64 . The valve mechanism 67 has a valve body 671 , a valve seat 673 , a spring 676 and a baffle plate 677 .

　第１流出路６４には、弁孔６７５が設けられている。弁体６７１は、円板状に形成されている。弁体６７１は、軸心が上下方向に延びる状態で第１流出路６４に収容されている。弁体６７１は、上下動自在に設けられている。弁体６７１は、弁孔６７５の上方に配置され、上下動することによって弁孔６７５を開閉する。弁座６７３は、第１流出路６４の下部に設けられている。弁座６７３には、弁孔６７５が形成されている。弁孔６７５は、第１流出路６４において上下方向に開口している。弁孔６７５は、第１流出路６４と連通管７１とを連通させている。 A valve hole 675 is provided in the first outflow passage 64 . The valve body 671 is formed in a disc shape. The valve body 671 is accommodated in the first outflow passage 64 with its axis extending in the vertical direction. The valve body 671 is vertically movable. The valve body 671 is arranged above the valve hole 675 and opens and closes the valve hole 675 by moving up and down. The valve seat 673 is provided below the first outflow passage 64 . A valve hole 675 is formed in the valve seat 673 . The valve hole 675 opens vertically in the first outflow passage 64 . The valve hole 675 allows the first outflow passage 64 and the communicating pipe 71 to communicate with each other.

　バネ６７６は、弁体６７１を開弁方向に付勢するコイルバネにより構成されている。バネ６７６は、第１流出路６４における弁体６７１の下方に設けられ、弁体６７１を上方へ付勢している。つまり、バネ６７６は、弁体６７１と弁座６７３との間に設けられている。 The spring 676 is composed of a coil spring that biases the valve body 671 in the valve opening direction. A spring 676 is provided below the valve body 671 in the first outflow passage 64 and biases the valve body 671 upward. That is, the spring 676 is provided between the valve body 671 and the valve seat 673 .

　バネ６７６は、一端が弁体６７１の下面に接続されて弁体６７１を支持している。より詳しくは、バネ６７６の一端は、弁体６７１の下面に形成された環状の凹部６７２に嵌め込まれて接続されている。バネ６７６の他端は、弁座６７３によって支持されている。より詳しくは、バネ６７６の他端は、弁座６７３の上流側端面における弁孔６７５の周囲に形成された環状の凹部６７４に嵌め込まれている。 One end of the spring 676 is connected to the lower surface of the valve body 671 to support the valve body 671 . More specifically, one end of the spring 676 is fitted and connected to an annular recess 672 formed in the lower surface of the valve body 671 . The other end of spring 676 is supported by valve seat 673 . More specifically, the other end of the spring 676 is fitted into an annular recess 674 formed around the valve hole 675 in the upstream end face of the valve seat 673 .

　邪魔板６７７は、捕捉路６３から第１流出路６４に流入する蒸気が弁体６７１の上面に当たるのを阻止する。邪魔板６７７は、第１流出路６４における弁体６７１の上方に設けられている。邪魔板６７７は、略円錐面状に形成され、円錐面の頂点が上側に位置する状態で設けられている。弁体６７１は、開弁時にはバネ６７６の付勢力によって邪魔板６７７に押し付けられている。 The baffle plate 677 prevents the steam flowing from the capture passage 63 into the first outflow passage 64 from hitting the upper surface of the valve body 671 . The baffle plate 677 is provided above the valve body 671 in the first outflow passage 64 . The baffle plate 677 is formed in a substantially conical surface shape, and is provided with the apex of the conical surface located on the upper side. The valve body 671 is pressed against the baffle plate 677 by the biasing force of the spring 676 when the valve is opened.

　そして、弁機構６７では、第１流出路６４の圧力（即ち、排気圧力）が所定値未満になると、バネ６７６の付勢力によって弁体６７１が上昇して弁座６７３から離座し、弁孔６７５が開放される（図１０に示す状態）。また、弁機構６７では、第１流出路６４の圧力（即ち、排気圧力）が所定値以上になると、その圧力によって弁体６７１がバネ６７６の付勢力に抗して下降し弁座６７３に着座する（図１１に示す状態）。これにより、弁孔６７５が閉鎖される。こうして、弁孔６７５が開閉されることにより、第１流出路６４が開閉される。前述の第１流出路６４の圧力は、流入路６２や第１流出路６４に流入した蒸気の圧力に相当する。前述の所定値は、液体圧送装置５の流入動作の際、水封トラップ３の水封が破られる排気圧力の値に設定される。 In the valve mechanism 67, when the pressure of the first outflow passage 64 (that is, the exhaust pressure) becomes less than a predetermined value, the biasing force of the spring 676 lifts the valve body 671 away from the valve seat 673, and the valve hole is closed. 675 is opened (state shown in FIG. 10). In the valve mechanism 67, when the pressure of the first outflow passage 64 (that is, the exhaust pressure) reaches or exceeds a predetermined value, the pressure causes the valve body 671 to move downward against the biasing force of the spring 676 and seat on the valve seat 673. (state shown in FIG. 11). This closes the valve hole 675 . By opening and closing the valve hole 675 in this way, the first outflow passage 64 is opened and closed. The pressure of the first outflow path 64 described above corresponds to the pressure of the steam that has flowed into the inflow path 62 and the first outflow path 64 . The aforementioned predetermined value is set to an exhaust pressure value at which the water seal of the water seal trap 3 is broken during the inflow operation of the liquid pumping device 5 .

　このように構成された経路切換部６では、液体圧送装置５の流入動作の際、排気口５５から排出されて切換弁６６に流入した蒸気の圧力（即ち、排気圧力）が所定値以上の場合は、切換弁６０において第１流出路６４が閉鎖される。そのため、連通管７１（即ち、第１経路）が遮断されるので、排気管１６ｄから切換弁６０に流入した蒸気は第２流出路６５から大気開放管７４介して大気に放出される。つまり、経路切換部６では、所定値以上の高圧の蒸気がヘッダタンク２に供給されることを阻止すると共に、その蒸気の熱を大気に放出する。 In the path switching unit 6 configured as described above, when the pressure of the steam discharged from the exhaust port 55 and flowing into the switching valve 66 (that is, the exhaust pressure) is equal to or higher than a predetermined value during the inflow operation of the liquid pumping device 5, , the first outflow passage 64 is closed in the switching valve 60 . Therefore, the communication pipe 71 (that is, the first path) is blocked, so that the steam that has flowed into the switching valve 60 from the exhaust pipe 16d is released to the atmosphere from the second outflow path 65 through the atmosphere release pipe 74. In other words, the path switching unit 6 prevents steam having a pressure higher than a predetermined value from being supplied to the header tank 2, and releases the heat of the steam to the atmosphere.

　また、経路切換部６では、液体圧送装置５の流入動作の際、排気口５５から排出されて切換弁６６に流入した蒸気の圧力（即ち、排気圧力）が所定値未満に低下すると、切換弁６０において第１流出路６４が開放される。そのため、連通管７１（即ち、第１経路）が開放されるので、排気管１６ｄから切換弁６０に流入した蒸気は第１流出路６４から連通管７１を介してヘッダタンク２に流入する。これにより、タンク本体２１と貯留室５１とが均圧し両者の間で気液置換（即ち、ドレンと蒸気との置換）が行われる。そのため、ヘッダタンク２から液体圧送装置５へのドレンの流入がスムーズに行われる。 Further, in the path switching unit 6, when the pressure of the steam discharged from the exhaust port 55 and flowing into the switching valve 66 (that is, the exhaust pressure) drops below a predetermined value during the inflow operation of the liquid pumping device 5, the switching valve At 60 the first outlet channel 64 is opened. Therefore, the communication pipe 71 (that is, the first path) is opened, and the steam that has flowed into the switching valve 60 from the exhaust pipe 16 d flows into the header tank 2 from the first outflow passage 64 via the communication pipe 71 . As a result, the tank main body 21 and the storage chamber 51 are pressure-equalized, and gas-liquid replacement (that is, replacement of drain with steam) is performed between them. Therefore, the inflow of drain from the header tank 2 to the liquid pumping device 5 is performed smoothly.

　また、図７に示すように、熱回収システム１００では、発電ユニットＵ（熱電発電装置８）に、流入管１７ａ，１８ａおよび流出管１７ｂ，１８ｂが接続されている。 In addition, as shown in FIG. 7, in the heat recovery system 100, the power generation unit U (thermoelectric generator 8) is connected to the inflow pipes 17a, 18a and the outflow pipes 17b, 18b.

　具体的に、流入管１７ａは、流入端である一端が給気管１６ｃの途中に接続されており、流出端である他端が熱電発電装置８に接続されている。詳しくは、流入管１７ａは、加熱熱交換器８２の流入口８２２に接続されている。この構成によれば、給気管１６ｃを流れる蒸気の一部が、流入管１７ａを介して加熱熱交換器８２の本体８２１に供給される。流出管１７ｂは、流入端である一端が熱電発電装置８に接続されており、流出端である他端がガス管１２の途中に接続されている。詳しくは、流出管１７ｂは、加熱熱交換器８２の流出口８２３に接続されている。この構成によれば、加熱熱交換器８２の本体８２１内のドレンが、流出管１７ｂを介してガス管１２に流出する。なお、流出管１７ｂの他端は、ガス管１２ではなく、回収管１０または液管１１に接続されていてもよい。 Specifically, the inflow pipe 17a has one end that is the inflow end connected to the middle of the air supply pipe 16c, and the other end that is the outflow end is connected to the thermoelectric generator 8 . Specifically, the inflow pipe 17 a is connected to the inflow port 822 of the heating heat exchanger 82 . According to this configuration, part of the steam flowing through the air supply pipe 16c is supplied to the main body 821 of the heating heat exchanger 82 via the inflow pipe 17a. The outflow pipe 17 b has one inflow end connected to the thermoelectric generator 8 and the other outflow end connected to the middle of the gas pipe 12 . Specifically, the outflow pipe 17 b is connected to the outflow port 823 of the heating heat exchanger 82 . According to this configuration, the drain in the main body 821 of the heating heat exchanger 82 flows out to the gas pipe 12 through the outflow pipe 17b. The other end of the outflow pipe 17b may be connected to the recovery pipe 10 or the liquid pipe 11 instead of the gas pipe 12 .

　流入管１８ａは、流入端である一端が流入管１４ａの途中に接続されており、流出端である他端が熱電発電装置８に接続されている。詳しくは、流入管１８ａは、冷却熱交換器８５の流入口８５２に接続されている。この構成によれば、流入管１４ａを流れる水が、流入管１８ａを介して冷却熱交換器８５の本体８５１に供給される。つまり、冷却熱交換器８５の本体８５１では、水が冷却液として供給される。流出管１８ｂは、流入端である一端が熱電発電装置８に接続されており、流出端である他端が流入管１４ａにおける流入管１８ａよりも下流側に接続されている。詳しくは、流出管１８ｂは、冷却熱交換器８５の流出口８５３に接続されている。この構成によれば、冷却熱交換器８５の本体８５１内の水が、流出管１８ｂを介して流入管１４ａに流出する。 The inflow pipe 18a has one inflow end connected to the middle of the inflow pipe 14a and the other outflow end connected to the thermoelectric generator 8 . Specifically, the inflow pipe 18 a is connected to the inflow port 852 of the cooling heat exchanger 85 . According to this configuration, water flowing through the inflow pipe 14a is supplied to the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 through the inflow pipe 18a. That is, in the main body 851 of the cooling heat exchanger 85, water is supplied as cooling liquid. The outflow pipe 18b has one inflow end connected to the thermoelectric generator 8 and the other outflow end connected to the inflow pipe 14a downstream of the inflow pipe 18a. Specifically, the outflow pipe 18 b is connected to the outflow port 853 of the cooling heat exchanger 85 . According to this configuration, the water in the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 flows out to the inflow pipe 14a through the outflow pipe 18b.

　こうして、加熱熱交換器８２に蒸気が供給され且つ冷却熱交換器８５に水が供給されることで、熱電変換モジュール８４において第１面８４ａが加熱され且つ第２面８４ｂが冷却される。これにより、熱電発電装置８において熱電発電が行われる。 In this way, steam is supplied to the heating heat exchanger 82 and water is supplied to the cooling heat exchanger 85 , thereby heating the first surface 84 a and cooling the second surface 84 b of the thermoelectric conversion module 84 . Thereby, thermoelectric power generation is performed in the thermoelectric generator 8 .

　以上のように、前記実施形態の熱電発電装置８は、熱電変換モジュール８４と、加熱熱交換器８２と、冷却熱交換器８５とを備えている。熱電変換モジュール８４は、互いに上下方向に対向する下側の第１面８４ａおよび上側の第２面８４ｂを有し、第１面８４ａと第２面８４ｂとの温度差に応じて熱電発電を行う。加熱熱交換器８２は、第１面８４ａの下方において第１面８４ａと接して設けられ且つ蒸気が供給される容器状の本体８２１を有し、本体８２１の蒸気によって第１面８４ａを加熱する。冷却熱交換器８５は、第２面８４ｂの上方において第２面８４ｂと接して設けられ且つ冷却液が供給される容器状の本体８５１を有し、本体８５１の冷却液によって第２面８４ｂを冷却する。 As described above, the thermoelectric generator 8 of the embodiment includes the thermoelectric conversion module 84, the heating heat exchanger 82, and the cooling heat exchanger 85. The thermoelectric conversion module 84 has a lower first surface 84a and an upper second surface 84b that face each other in the vertical direction, and performs thermoelectric power generation according to the temperature difference between the first surface 84a and the second surface 84b. . The heating heat exchanger 82 has a container-like main body 821 provided in contact with the first surface 84a below the first surface 84a and to which steam is supplied, and the first surface 84a is heated by the steam of the main body 821. . The cooling heat exchanger 85 has a container-like main body 851 provided above the second surface 84b in contact with the second surface 84b and supplied with cooling liquid. Cooling.

　また、前記実施形態の熱回収システム１００は、蒸気が供給され、前記供給された蒸気を使用する液体圧送装置５と、熱電発電装置８とを備えている。本体８２１には、液体圧送装置５に供給される蒸気の一部が供給される。 In addition, the heat recovery system 100 of the embodiment is supplied with steam and includes a liquid pumping device 5 that uses the supplied steam, and a thermoelectric generator 8 . The main body 821 is supplied with a portion of the vapor supplied to the liquid pumping device 5 .

　これらの構成によれば、第１面８４ａが加熱熱交換器８２によって積極的に加熱され、第２面８４ｂが冷却熱交換器８５によって積極的に冷却されるので、第１面８４ａおよび第２面８４ｂの温度差を稼ぐことができる。そのため、熱電変換モジュール８４による発電量を増大させることができる。 According to these configurations, the first surface 84a is actively heated by the heating heat exchanger 82 and the second surface 84b is actively cooled by the cooling heat exchanger 85. The temperature difference of the surface 84b can be earned. Therefore, the amount of power generated by the thermoelectric conversion module 84 can be increased.

　また、加熱熱交換器８２は、第１面８４ａの下方、即ち熱電変換モジュール８４の下方に設けられているため、本体８２１内で蒸気の凝縮によって発生したドレンを、第１面８４ａと接する部分（即ち、上面８２１ｃ）から離れた位置に溜めることができる。そのため、凝縮したドレンによって第１面８４ａの加熱が阻害されることはない。これにより、加熱熱交換器８２の加熱効率が向上する。そのため、熱電変換モジュール８４による発電量がより増大する。 In addition, since the heating heat exchanger 82 is provided below the first surface 84a, that is, below the thermoelectric conversion module 84, the drain generated by condensation of steam in the main body 821 is transferred to the portion that contacts the first surface 84a. (ie, the upper surface 821c). Therefore, the condensed drain does not hinder the heating of the first surface 84a. Thereby, the heating efficiency of the heating heat exchanger 82 is improved. Therefore, the amount of power generated by the thermoelectric conversion module 84 is further increased.

　また、前記実施形態の熱電発電装置８において、熱電変換モジュール８４および冷却熱交換器８５の本体８５１は、上下動自在に設けられている。 In addition, in the thermoelectric generator 8 of the above embodiment, the thermoelectric conversion module 84 and the body 851 of the cooling heat exchanger 85 are vertically movable.

　この構成によれば、加熱熱交換器８２の本体８２１が蒸気の熱や圧力によって熱膨張変形した場合、その膨張変形に伴って、熱電変換モジュール８４および冷却熱交換器８５の本体８５１が上方へ変位する。つまり、加熱熱交換器８２の本体８２１の膨張変形を吸収することができる。そのため、加熱熱交換器８２の本体８２１の膨張変形に起因する熱電変換モジュール８４の損傷を防止することができる。 According to this configuration, when the main body 821 of the heating heat exchanger 82 is thermally expanded and deformed by the heat and pressure of steam, the thermoelectric conversion module 84 and the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 move upward along with the expansion deformation. Displace. That is, the expansion deformation of the main body 821 of the heating heat exchanger 82 can be absorbed. Therefore, damage to the thermoelectric conversion module 84 due to expansion deformation of the main body 821 of the heating heat exchanger 82 can be prevented.

　また、前記実施形態の熱電発電装置８は、本体８５１の上方に設けられ、本体８５１を下方へ付勢する板バネ８７をさらに備えている。 Further, the thermoelectric generator 8 of the embodiment further includes a plate spring 87 provided above the main body 851 and biasing the main body 851 downward.

　この構成によれば、板バネ８７が冷却熱交換器８５の本体８５１を下方へ付勢することで、熱電変換モジュール８４の第２面８４ｂと本体８５１との密着度、および熱電変換モジュール８４の第１面８４ａと本体８２１との密着度が高まる。そのため、熱電変換モジュール８４と加熱熱交換器８２および冷却熱交換器８５との熱交換の効率が向上する。そのため、第１面８４ａと第２面８４ｂとの温度差をより稼ぐことができる。 According to this configuration, the plate spring 87 urges the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 downward, thereby increasing the degree of adhesion between the second surface 84b of the thermoelectric conversion module 84 and the main body 851 and the degree of adhesion of the thermoelectric conversion module 84. The degree of close contact between the first surface 84a and the main body 821 increases. Therefore, the efficiency of heat exchange between the thermoelectric conversion module 84 and the heating heat exchanger 82 and the cooling heat exchanger 85 is improved. Therefore, it is possible to increase the temperature difference between the first surface 84a and the second surface 84b.

　また、加熱熱交換器８２の本体８２１が膨張変形した場合には、熱電変換モジュール８４および冷却熱交換器８５の本体８５１が、板バネ８７の付勢力に抗して上方へ変位する。つまり、加熱熱交換器８２の本体８２１の膨張変形を吸収することができる。このように、板バネ８７を設けることで、加熱熱交換器８２の本体８２１の膨張変形に起因する熱電変換モジュール８４の損傷を防止しつつ、熱電変換モジュール８４と本体８２１，８５１との密着度を高めることができる。 Further, when the main body 821 of the heating heat exchanger 82 expands and deforms, the thermoelectric conversion module 84 and the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 are displaced upward against the biasing force of the plate spring 87 . That is, the expansion deformation of the main body 821 of the heating heat exchanger 82 can be absorbed. By providing the plate spring 87 in this way, damage to the thermoelectric conversion module 84 due to expansion deformation of the main body 821 of the heating heat exchanger 82 can be prevented, and the degree of adhesion between the thermoelectric conversion module 84 and the main bodies 821 and 851 can be improved. can increase

　また、前記実施形態の熱電発電装置８は、上下方向と直交する板状に形成され、本体８５１と板バネ８７との間において上下動自在に設けられ、板バネ８７の付勢力を本体８５１に伝達する可動板８６をさらに備えている。 Further, the thermoelectric generator 8 of the above embodiment is formed in a plate shape perpendicular to the vertical direction, and is provided vertically movable between the main body 851 and the plate spring 87, and the biasing force of the plate spring 87 is applied to the main body 851. It further comprises a movable plate 86 for transmission.

　この構成によれば、板バネ８７が可動板８６を介して冷却熱交換器８５の本体８５１を下方へ付勢するため、板バネ８７の付勢力が本体８５１の全体に対して満遍なく作用する。そのため、第２面８４ｂと本体８５１との密着度、および第１面８４ａと本体８２１との密着度を満遍なく高めることができる。 According to this configuration, the leaf spring 87 urges the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 downward through the movable plate 86 , so that the urging force of the leaf spring 87 evenly acts on the entire main body 851 . Therefore, the degree of adhesion between the second surface 84b and the main body 851 and the degree of adhesion between the first surface 84a and the main body 821 can be evenly increased.

　また、前記実施形態の熱電発電装置８は、可動板８６の上下動をガイドするガイド棒８９ａをさらに備えている。 In addition, the thermoelectric generator 8 of the embodiment further includes a guide rod 89a that guides the vertical movement of the movable plate 86.

　この構成によれば、可動板８６がガイド棒８９ａに沿って上下動する。そのため、可動板８６が板バネ８７および冷却熱交換器８５の本体８５１からずれることを防止することができる。 According to this configuration, the movable plate 86 moves up and down along the guide rod 89a. Therefore, it is possible to prevent the movable plate 86 from being displaced from the leaf spring 87 and the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 .

　また、前記実施形態の熱電発電装置８において、本体８２１の内部および本体８５１の内部の両方は、単一空間で形成されている。 Also, in the thermoelectric generator 8 of the embodiment, both the interior of the main body 821 and the interior of the main body 851 are formed as a single space.

　この構成によれば、本体８２１，８５１の内部における温度を均一化させることができる。そのため、加熱熱交換器８２の本体８２１では、熱電変換モジュール８４の第１面８４ａが満遍なく加熱される。冷却熱交換器８５の本体８５１では、熱電変換モジュール８４の第２面８４ｂが満遍なく冷却される。これにより、熱電変換モジュール８４における発電効率が向上する。 According to this configuration, the temperature inside the main bodies 821 and 851 can be made uniform. Therefore, in the main body 821 of the heating heat exchanger 82, the first surface 84a of the thermoelectric conversion module 84 is evenly heated. In the main body 851 of the cooling heat exchanger 85, the second surface 84b of the thermoelectric conversion module 84 is evenly cooled. Thereby, the power generation efficiency in the thermoelectric conversion module 84 is improved.

　《その他の実施形態》
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。 <<Other embodiments>>
As described above, the embodiments have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which modifications, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate. Moreover, it is also possible to combine the constituent elements described in the above embodiments to create new embodiments. In addition, among the components described in the attached drawings and detailed description, there are not only components essential for solving the problem, but also components not essential for solving the problem in order to exemplify the above technology. can also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that those non-essential components are essential just because they are described in the attached drawings and detailed description.

　例えば、加熱熱交換器８２の本体８２１および冷却熱交換器８５の本体８５１の形状は、前述した形状に限られず、第１面８４ａおよび第２面８４ｂと適切に熱交換を行うことができる形状であれば如何なるものであってもよい。 For example, the shapes of the main body 821 of the heating heat exchanger 82 and the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 are not limited to the shapes described above, and are shapes that can appropriately perform heat exchange with the first surface 84a and the second surface 84b. It can be anything as long as it is.

　また、可動板８６を省略するようにしてもよい。つまり、板バネ８７は、冷却熱交換器８５の本体８５１に直接に接して、本体８５１を下方へ付勢するようにしてもよい。 Also, the movable plate 86 may be omitted. That is, the leaf spring 87 may be in direct contact with the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 and bias the main body 851 downward.

　また、加熱熱交換器８２の本体８２１および冷却熱交換器８５の本体８５１のいずれか一方が、単一空間で形成されてもよい。 Either the body 821 of the heating heat exchanger 82 or the body 851 of the cooling heat exchanger 85 may be formed in a single space.

　また、加熱熱交換器８２の本体８２１および冷却熱交換器８５の本体８５１のいずれもが、単一空間で形成されていなくてもよい。例えば、本体８２１，８５１の内部には、蒸気や冷却液の通路が形成されていてもよい。 Also, neither the main body 821 of the heating heat exchanger 82 nor the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 may be formed in a single space. For example, the body 821, 851 may have steam or coolant passages formed therein.

　また、冷却熱交換器８５の本体８５１には、冷却液として、水以外の液体が供給されてもよい。 Further, liquid other than water may be supplied to the main body 851 of the cooling heat exchanger 85 as the coolant.

　また、弾性部材としては、板バネ８７に代えて、例えばコイルバネを用いるようにしてもよい。この場合も、コイルバネは、上下方向に弾性を有するように設けられる。 Also, as the elastic member, instead of the plate spring 87, for example, a coil spring may be used. Also in this case, the coil spring is provided so as to have elasticity in the vertical direction.

　また、熱電発電装置８は、熱回収システム１００以外の蒸気システムに設けるようにしてもよい。 Also, the thermoelectric generator 8 may be provided in a steam system other than the heat recovery system 100.

　以上説明したように、本開示の技術は、熱電発電装置および蒸気システムについて有用である。 As described above, the technology of the present disclosure is useful for thermoelectric generators and steam systems.

１００　　熱回収システム（蒸気システム）
５　　　　液体圧送装置（蒸気使用機器）
８　　　　熱電発電装置
８２　　　加熱熱交換器
８２１　　本体（加熱用本体）
８４　　　熱電変換モジュール
８４ａ　　第１面
８４ｂ　　第２面
８５　　　冷却熱交換器
８５１　　本体（冷却用本体）
８６　　　可動板
８７　　　板バネ（弾性部材）
８９ａ　　ガイド棒（ガイド部）

  100 heat recovery system (steam system)
5 Liquid pumping device (equipment using steam)
8 thermoelectric generator 82 heating heat exchanger 821 main body (heating main body)
84 Thermoelectric conversion module 84a First surface 84b Second surface 85 Cooling heat exchanger 851 Main body (main body for cooling)
86 Movable plate 87 Leaf spring (elastic member)
89a guide rod (guide portion)

Claims (7)

1. 　互いに上下方向に対向する下側の第１面および上側の第２面を有し、前記第１面と前記第２面との温度差に応じて熱電発電を行う熱電変換モジュールと、
   　前記第１面の下方において前記第１面と接して設けられ且つ蒸気が供給される容器状の加熱用本体を有し、前記加熱用本体の蒸気によって前記第１面を加熱する加熱熱交換器と、
   　前記第２面の上方において前記第２面と接して設けられ且つ冷却液が供給される容器状の冷却用本体を有し、前記冷却用本体の冷却液によって前記第２面を冷却する冷却熱交換器とを備えている
   ことを特徴とする熱電発電装置。 a thermoelectric conversion module having a lower first surface and an upper second surface facing each other in the vertical direction, and performing thermoelectric power generation according to a temperature difference between the first surface and the second surface;
   A heating heat exchanger having a container-shaped heating main body provided below the first surface in contact with the first surface and supplied with steam, and heating the first surface with the steam of the heating main body. and,
   Cooling heat for cooling the second surface with the cooling liquid of the cooling main body, which has a container-shaped cooling main body provided above the second surface in contact with the second surface and supplied with a cooling liquid. A thermoelectric generator, comprising: an exchanger.
2. 　請求項１に記載の熱電発電装置において、
   　前記熱電変換モジュールおよび前記冷却用本体は、上下動自在に設けられている
   ことを特徴とする熱電発電装置。 In the thermoelectric generator according to claim 1,
   A thermoelectric generator, wherein the thermoelectric conversion module and the cooling main body are vertically movable.
3. 　請求項２に記載の熱電発電装置において、
   　前記冷却用本体の上方に設けられ、前記冷却用本体を下方へ付勢する弾性部材をさらに備えている
   ことを特徴とする熱電発電装置。 In the thermoelectric generator according to claim 2,
   A thermoelectric generator, further comprising an elastic member provided above the cooling body and biasing the cooling body downward.
4. 　請求項１乃至３の何れか１項に記載の熱電発電装置において、
   　前記加熱用本体の内部および前記冷却用本体の内部の少なくとも一方は、単一空間で形成されている
   ことを特徴とする熱電発電装置。 In the thermoelectric generator according to any one of claims 1 to 3,
   A thermoelectric generator, wherein at least one of the interior of the heating main body and the interior of the cooling main body is formed as a single space.
5. 　請求項３に記載の熱電発電装置において、
   　上下方向と直交する板状に形成され、前記冷却用本体と前記弾性部材との間において上下動自在に設けられ、前記弾性部材の付勢力を前記冷却用本体に伝達する可動板をさらに備えている
   ことを特徴とする熱電発電装置。 In the thermoelectric generator according to claim 3,
   a movable plate formed in a plate-like shape perpendicular to the vertical direction, provided vertically movable between the cooling main body and the elastic member, and transmitting the biasing force of the elastic member to the cooling main body; A thermoelectric power generator characterized by:
6. 　請求項５に記載の熱電発電装置において、
   　前記可動板の上下動をガイドするガイド部をさらに備えている
   ことを特徴とする熱電発電装置。 In the thermoelectric generator according to claim 5,
   A thermoelectric generator, further comprising a guide portion that guides vertical movement of the movable plate.
7. 　蒸気が供給され、前記供給された蒸気を使用する蒸気使用機器と、
   　請求項１乃至６の何れか１項に記載の熱電発電装置とを備え、
   　前記加熱用本体には、前記蒸気使用機器に供給される蒸気の一部が供給される
   ことを特徴とする蒸気システム。
   
     a steam-using device to which steam is supplied and which uses the supplied steam;
   A thermoelectric generator according to any one of claims 1 to 6,
   A steam system, wherein a part of the steam supplied to the steam-using equipment is supplied to the heating main body.
   
   

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