熱能回收裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及將排熱回收的熱能回收裝置。
【背景技術】
[0002]以往，已知有將在各種設備中產生的熱能回收的裝置。作為該裝置的一例，在專利文獻I中，記載有具備循環流路的發電裝置，所述循環流路串聯連接著通過熱介質使動作介質液蒸發的蒸發器、使動作介質蒸汽膨脹的膨脹機、使動作介質蒸汽冷凝的冷凝器和使動作介質循環的栗。在專利文獻I所記載的發電裝置中，膨脹機具備螺旋轉子，該螺旋轉子通過在膨脹機中膨脹的動作介質蒸汽而旋轉。該螺旋轉子連接在發電機上，該發電機將螺旋轉子的旋轉變換為電力。
[0003]這里，專利文獻I所記載的發電裝置還具備檢測栗的入口側的動作介質的壓力的壓力傳感器、和根據栗的入口側的動作介質的溫度檢測該動作介質的飽和蒸汽壓力的導出機構。專利文獻I所記載的發電裝置通過根據在壓力傳感器中檢測出的壓力和在導出機構中被導出的飽和蒸汽壓力的壓力差調整動作介質的循環量，抑制了栗中的氣穴的發生。
[0004]專利文獻1:特開2012 - 202374號公報。
【發明內容】
[0005]專利文獻I所記載的發電裝置如上述那樣是通過調整動作介質的循環量來抑制氣穴的發生的，但在該發電裝置搭載在船舶或車輛等移動體上的情況下，通過該移動體的晃動，有可能在本來應被液相的動作介質充滿的冷凝器與栗之間的配管部分中混入氣相的動作介質、氣體進入到栗中。結果，有可能在該栗中發生氣穴。
[0006]本發明是根據上述觀點而做出的，其目的是即使在將熱能回收裝置在發生晃動的環境中使用的情況下也適當地進行熱能回收裝置的運轉。
[0007]有關本發明的熱能回收裝置具備:加熱器，通過使熱介質與動作介質熱交換，將上述動作介質加熱；膨脹機，從上述加熱器流出的動作介質流入所述膨脹機；動力回收機，與上述膨脹機連接，并將上述膨脹機的動力回收；冷凝部，位于比上述加熱器靠上方，并使從上述膨脹機流出的動作介質冷凝；和栗，位于比上述冷凝部靠下方，并將在上述冷凝部中被冷凝的動作介質向上述加熱器輸送；將上述冷凝部與上述栗相連的連接部具有連接端部、彎曲部和豎起部，所述連接端部與上述栗的流入口連接，所述彎曲部從上述連接端部朝向上方彎曲，所述豎起部從上述彎曲部向上方延伸。
[0008]在上述熱能回收裝置中，栗位于比冷凝部靠下方，并且將該栗與冷凝部相連的連接部具有豎起部。因此，在豎起部中確保液相的動作介質，即使在熱能回收裝置中發生晃動，也抑制氣相的動作介質向栗侵入。
[0009]此外，優選的是，上述豎起部的長度比上述栗的所需吸入壓頭長。
[0010]在上述熱能回收裝置中，能夠更可靠地防止栗的氣穴的發生。
[0011]此外，優選的是，在重力方向上，上述加熱器的存在范圍與上述栗重疊。
[0012]在上述熱能回收裝置中，由于在重力方向上，上述加熱器的存在范圍與上述栗重疊，所以能夠使從該栗到冷凝部的高度變高。由此，能夠使從彎曲部向上方延伸的豎起部的長度變長，能夠進一步抑制氣相的動作介質向栗進入。
[0013]有關本發明的熱能回收裝置具有:加熱器，通過使熱介質與動作介質熱交換，將上述動作介質加熱；膨脹機，從上述加熱器流出的動作介質流入所述膨脹機；動力回收機，與上述膨脹機連接，并將上述膨脹機的動力回收；和冷凝部，位于比上述加熱器靠上方，并使從上述膨脹機流出的動作介質冷凝；將上述冷凝部與上述加熱器相連的連接部具有連接端部、彎曲部和豎起部，所述連接端部與上述加熱器連接，所述彎曲部從上述連接端部朝向上方彎曲，所述豎起部從上述彎曲部向上方延伸；在上述冷凝部或上述豎起部中形成的液相的動作介質的液面位于比在上述加熱器內形成的上述液相的動作介質的其他液面靠上方，構成為，通過動作介質的自重，上述液相的動作介質朝向上述加熱器流動。
[0014]在上述熱能回收裝置中，能夠通過液相的動作介質自身的自重將該液相的動作介質向加熱器輸送。因此，不需要設置用來將液相的動作介質向加熱器輸送的栗。
[0015]此外，優選的是，上述冷凝部具有:第I流路，用來將動作介質冷卻的冷卻介質流入所述第I流路；和第2流路，從上述膨脹機流出的動作介質流入所述第2流路；為了防止穿過上述第2流路的動作介質的過冷卻而可以構成為，在上述第2流路中不存在液相的動作介質。
[0016]在上述熱能回收裝置中，為在冷凝部中被冷凝的動作介質不積存在該冷凝部中、穿過第2流路的動作介質不發生過冷卻的設計。通過不由冷凝部使動作介質過冷卻，能夠降低冷凝部中的動作介質的流入側的壓力，由此，能夠降低位于該冷凝部的上游側的膨脹機的背壓。因此，根據上述熱能回收裝置，能夠使膨脹機的上游側的壓力與下游側的壓力的差變大，由此，能夠在動力回收機中效率良好地將能量回收。
[0017]此外，優選的是，上述熱介質包括向發動機供給的增壓空氣、從上述發動機排出的排氣或來自節能器的蒸汽的至少I種，所述節能器從上述排氣將熱回收。
[0018]上述熱能回收裝置被搭載在例如容易發生晃動的船舶或車輛等移動體上，能夠將在該移動體的發動機周邊產生的熱能回收。
[0019]根據本發明，即使在將熱能回收裝置在發生晃動的環境中使用的情況下，也能夠適當地進行熱能回收裝置的運轉。
【附圖說明】
[0020]圖1是有關本實施方式的熱能回收裝置的概略結構圖。
[0021]圖2是將有關本實施方式的熱能回收裝置的栗與儲存器之間的部位放大表示的圖。
[0022]圖3是有關本實施方式的熱能回收裝置的比較例，是表示栗被配置在儲存器的附近的狀態的概略結構圖。
[0023]圖4是表示圖3所示的有關比較例的熱能回收裝置傾斜的情況的概略結構圖。
[0024]圖5是表示有關本實施方式的熱能回收裝置傾斜的情況的概略結構圖。
[0025]圖6是有關變形例I的熱能回收裝置的概略結構圖。
[0026]圖7是將有關變形例2的熱能回收裝置的栗與儲存器之間的部位放大表示的圖。
[0027]圖8是將有關變形例3的熱能回收裝置的加熱器與儲存器之間的部位放大表示的圖。
[0028]圖9是表示有關變形例4的熱能回收裝置的概略結構圖。
[0029]圖10是有關變形例5的熱能回收裝置的概略結構圖。
[0030]圖11是將圖10的有關變形例5的熱能回收裝置的加熱器與儲存器之間的部位放大表示的圖。
【具體實施方式】
[0031]以下，一邊參照附圖一邊對本發明的一實施方式進行說明。但是，以下參照的各圖為了說明的方便而將為了說明有關本實施方式的熱能回收裝置所需要的主要部件簡略化表示。因而，有關本實施方式的熱能回收裝置可以具備在本說明書參照的各圖中沒有表示的任意的構成部件。
[0032]如圖1所示，熱能回收裝置Xl具備加熱器2、膨脹機3、發電機4、冷凝部5、栗7、循環流路8及控制部9。在循環流路8上，依次連接著加熱器2、膨脹機3、冷凝部5及栗7。在以下的說明中，把循環流路8中的將加熱器2與膨脹機3相連的部位稱作“第I連接部81”。把將膨脹機3與后述冷凝部5的冷凝器50相連的部位稱作“第2連接部82”。把將冷凝器50與栗7相連的部位稱作“第3連接部83”。把將栗7與加熱器2相連的部位稱作“第4連接部84”。另外，在圖1中，將循環流路8簡單化表示，關于第3連接部83的細節部的形狀在后面敘述。在圖6、圖9、圖10中也將循環流路8簡單化表示。
[0033]在本實施方式中，熱能回收裝置Xl搭載在船舶上，被用于將帶有增壓器的發動機100的排熱回收。
[0034]帶有增壓器的發動機100具有增壓器、發動機130、換氣線路140、150及排氣線路160。增壓器具有壓縮機110及連接在該壓縮機110上的渦輪120。被壓縮機110壓縮后的增壓空氣經過換氣線路140、150被向發動機130供給。來自發動機130的排氣經過排氣線路160被向渦輪120輸送。渦輪120被排氣的膨脹能量驅動，通過該渦輪120的驅動力將壓縮機110驅動。在有關本實施方式的熱能回收裝置Xl中，加熱器2位于換氣線路140與換氣線路150之間，能夠將從換氣線路140向換氣線路150移動的增壓空氣的排熱回收。
[0035]加熱器2具有第I流路21及第2流路22。第I流路21是來自壓縮機110的增壓空氣流動的流路，一端連接在換氣線路140上，并且另一端連接在換氣線路150上。第2流路22是動作介質流動的流路。加熱器2通過使在第I流路21中流動的增壓空氣與在第2流路22中流動的液相的動作介質熱交換，使該動作介質蒸發。
[0036]膨脹機3位于循環流路8中的加熱器2的下游側。膨脹機3和加熱器2的第2流路22經由循環流路8的第I連接部81相互連接。在加熱器2中蒸發的動作介質經過第I連接部81向膨脹機3流入。
[0037]在本實施方式中，作為膨脹機3，使用具有被氣相的動作介質的膨脹能量旋轉驅動的轉子的容積式的螺旋膨脹機。另外，作為膨脹機3，并不限于容積式的螺旋膨脹機，也可以使用離心式或渦旋式等。
[0038]發電機4連接在膨脹機3上。發電機4具有連接在膨脹機3的一對螺旋轉子中的一方上的旋轉軸。發電機4通過上述旋轉軸隨著上述螺旋轉子的旋轉而旋轉，產生電力。另夕卜，作為連接在膨脹機3上的動力回收機，除了發電機4以外，也可以使用壓縮機等。
[0039]冷凝部5在重力方向上配置在比加熱器2靠上方。冷凝部5具有冷凝器50和儲存器53。
[0040]冷凝器50位于循環流路8中的膨脹機3的下游側。冷凝器50具有第I流路51及第2流路52。第I流路51是冷卻水流動的流路。第2流路52是動作介質流動的流路。第2流路52經由循環流路8的第2連接部82連接在膨脹機3上。從膨脹機3流出的氣相的動作介質經過第2連接部82向冷凝器50的第2流路52流入。并且，通過在第2流路52中流動的氣相的動作介質與第I流路51中流動的冷卻水之間進行熱交換，將該動作介質冷凝。另外，作為第I流路51中流動的冷卻水，例如使用海水，但并不限于此，只要是能夠將第2流路52中流動的氣相的動作介質冷凝的冷卻介質就可以。
[0041]冷凝器50的第2流路52為流路阻力較小且液相的動作介質不積存的設計。由此，防止動作介質的過冷卻。此外，能夠降低冷凝器50的動作介質的流入側的壓力，能夠降低位于第2流路52的上游側的膨脹機3的背壓。結果，能夠使膨脹機3的上游側的壓力與下游側的壓力的差變大，能夠提高發電機4的發電效率。
[0042]儲存器53位于循環流路