液體用泵和蘭金循環裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及液體用泵和具備該液體用泵的蘭金循環(Rankine Cycle，朗肯循環)
目.ο
【背景技術】
[0002]最近，利用太陽光等自然能源或者各種廢熱(排熱)的能源系統受到關注。作為這樣的能源系統之一，有具有蘭金循環的系統。具有蘭金循環的系統通常通過高溫高壓的工作流體使膨脹機工作，通過由膨脹機從工作流體取出的動力來進行發電。高溫高壓的工作流體由泵及熱源(太陽熱、地熱、汽車的廢熱等熱源)生成。
[0003]如圖9所示，專利文獻I中記載了發電裝置300。發電裝置300具備設置有泵301、蒸發器302、膨脹機303以及冷凝器304的循環流路306。膨脹機303通過使在蒸發器302蒸發的工作介質膨脹來從工作介質取出動能。膨脹機303連接有發電機305，發電機305由膨脹機303驅動。液體的工作介質由泵301加壓至預定的壓力，被送出至蒸發器302。
[0004]在冷凝器304與泵301之間的循環流路306設置有壓力傳感器311和溫度傳感器312。壓力傳感器311檢測泵301的入口側的工作介質的壓力Ps。溫度傳感器312檢測泵301的入口側的工作介質的溫度Ts。根據溫度傳感器312的檢測值導出在泵301入口處的工作介質的飽和蒸氣壓力。根據該導出的飽和蒸氣壓和由壓力傳感器311檢測到的工作介質的壓力求出兩者的差(差壓)，根據該差壓來調整泵301的輸出。由此，能夠抑制在泵301產生氣蝕(cavitat1n)。
[0005]如圖10所示，專利文獻2中記載了冷媒泵500。冷媒泵500具備密閉容器510、電動機單元511、泵機構單元512、驅動軸513、吸入板516、吸入管521以及排出管520。電動機單元511具有定子511a和轉子511b。定子511a安裝于密閉容器510的外側，轉子511b配置于密閉容器510的內側。在吸入板516的吸入管521的入口附近形成有將吸入板516的一部分切掉而得的切口部519。由此，確保了冷媒的吸入通路。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2012-202374號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2004-346820號公報
【發明內容】
[0010]專利文獻I的發電裝置300的泵301存在提高可靠性的余地。本公開提供一種具有高可靠性的液體用泵，即使氣體隨著液體一起導入液體用泵也能夠抑制結構部件的損傷。
[0011]本公開提供一種液體用泵，具備:
[0012]容器；
[0013]供給管，從所述容器的外部向所述容器的內部導入液體；
[0014]泵機構，配置于所述容器的內部，具有吸入所述液體的吸入孔和將通過所述吸入孔吸入的所述液體排出的排出孔；
[0015]吸入空間，在所述吸入孔的入口側位于所述容器的內部，使所述供給管所形成的流路與所述吸入孔連通；以及
[0016]排出空間，在所述排出孔的出口側位于所述容器的內部，與所述排出孔連通；
[0017]所述吸入空間具有氣體滯留區域，該氣體滯留區域在鉛直方向上比所述供給管的所述容器側的端部所形成的開口的中心靠上方，使與所述液體一起通過所述供給管導入的氣體滯留而與所述液體分離。
[0018]本公開的液體用泵，即使氣體隨著液體一起導入該液體用泵，也能夠抑制結構部件的損傷，具有高的可靠性。
【附圖說明】
[0019]圖1是本公開的一例的液體用泵的縱剖視圖。
[0020]圖2是沿著圖1所示的液體用泵的I1-1I線的橫剖視圖。
[0021]圖3是沿著圖1所示的液體用泵的II1-1II線的橫剖視圖。
[0022]圖4是本公開的一例的蘭金循環裝置的結構圖。
[0023]圖5是第I變形例的液體用泵的縱剖視圖。
[0024]圖6是沿著圖5所示的液體用泵的V1-VI線的橫剖視圖。
[0025]圖7是第2變形例的液體用泵的縱剖視圖。
[0026]圖8是沿著圖7所示的VII1-VIII線的橫剖視圖。
[0027]圖9是以往的發電裝置的結構圖。
[0028]圖10是以往的冷媒泵的縱剖視圖。
[0029]標號說明
[0030]Ia?Ic液體用泵
[0031]2加熱器
[0032]3膨脹機
[0033]4散熱器
[0034]10容器
[0035]11電動機
[0036]12泵機構
[0037]13軸
[0038]18排出空間
[0039]19吸入空間
[0040]19a 上部空間
[0041]19b 下部空間
[0042]19c 氣體滯留區域
[0043]19d 蓄積區域
[0044]21供給管
[0045]21c 開口的中心
[0046]21e供給管的容器側的端部
[0047]22吸入孔
[0048]22c吸入孔的入口的中心
[0049]22 i吸入孔的入口
[0050]23排出孔
[0051]23ο排出孔的出口
[0052]27分隔構件
[0053]100蘭金循環裝置
【具體實施方式】
[0054]在上述以往的技術中，在發電裝置300中，由冷凝器304冷凝后的液體的工作介質被吸入泵301。具有發電裝置300這樣的蘭金循環的系統的泵多利用齒輪泵和回轉泵等容積型泵、或者離心泵等速度型泵。若在泵的內部流動的工作流體產生氣蝕，則泵的內部的主要部件會產生損傷。
[0055]氣蝕是在流體機械中，由于在該流體機械的內部流動的液體的工作流體的壓力局部達到飽和蒸氣壓，工作流體沸騰而產生小的氣泡的現象。由于該氣泡破裂時的沖擊壓力，在流體機械的結構部件會產生侵蝕。例如，若流體機械為速度型的流體機械，則葉片等主要部件會產生損傷。
[0056]另外，在冷凝器冷凝后的工作流體，因與由配管導致的工作流體的流動的壓力損失相伴的壓力降低或者由受熱導致的溫度上升等，可能在吸入泵之前從液體狀態變化為氣液二相狀態。在該情況下，氣體隨著液體一起被導入泵，所以與在流體機械產生氣蝕的情況同樣地，泵的結構部件可能產生損傷。另外，由于在導入泵的工作流體中混入氣體，來自泵的工作流體的排出量會變動。因此，在蘭金循環中產生工作流體的循環量的變動或者工作流體的壓力的變動。結果，通過由膨脹機回收的動力進行的發電的輸出變得不穩定，或者可能產生配管的振動。
[0057]根據發電裝置300，基于壓力傳感器311和溫度傳感器312的輸出值來控制泵301的轉速。由此，將吸入泵301的工作介質維持為液體狀態，防止氣蝕或者氣液二相狀態的工作介質的吸入。但是，在發電裝置300中，在從使泵301的轉速變動后到泵的入口處的工作介質的狀態變動為止的響應時間可能產生延遲。因此，在蒸發器302中的熱源的溫度或者熱源的熱量的變化以及在冷凝器304中的散熱溫度或者散熱量的變化等循環變動產生時，氣液二相狀態的工作介質可能流入泵301。另外，在發電裝置300的起動運轉期間等循環處于過渡期的狀態時，氣液二相狀態的工作介質也可能流入泵301。另外，因為需要壓力傳感器311和溫度傳感器312，所以裝置的構造變得復雜，裝置的制造成本高。
[0058]在冷媒泵500中，僅是通過切口部519來確保冷媒的吸入通路。
[0059]本公開的第I技術方案，提供一種液體用泵，具備:
[0060]容器；
[0061]供給管，從所述容器的外部向所述容器的內部導入液體；
[0062]泵機構，配置于所述容器的內部，具有吸入所述液體的吸入孔和將通過所述吸入孔吸入的所述液體排出的排出孔；
[0063]吸入空間，在所述吸入孔的入口側位于所述容器的內部，使所述供給管所形成的流路與所述吸入孔連通；以及
[0064]排出空間，在所述排出孔的出口側位于所述容器的內部，與所述排出孔連通；
[0065]所述吸入空間具有氣體滯留區域，該氣體滯留區域在鉛直方向上比所述供給管的所述容器側的端部所形成的開口的中心靠上方，使與所述液體一起通過所述供給管導入的氣體滯留而與所述液體分離。
[0066]根據第I技術方案，即使氣體隨著液體一起通過供給管導入，通過氣體在吸入空間的氣體滯留區域滯留，氣體也會從液體分離，僅液體容易到達吸入孔的入口。另外，通過如上述那樣設定供給管的容器側的端部與吸入孔的入口的位置關系，氣體難以到達吸入孔的入口。另外，在該情況下，氣體滯留區域不會給從所述供給管流入的所述液體的流動帶來影響(被隔離)。由此，即使氣體隨著液體一起被導入，氣體向泵機構的流入也會受到阻礙，所以能夠抑制泵機構的結構部件的損傷。另外，第I技術方案的液體用泵具備吸入空間和排出空間，由此，能夠抑制與泵機構中的液體的吸入或者液體的排出相伴的脈動傳播至液體用泵的外部。
[0067]本公開的第2技術方案提供一種液體用泵，在第I技術方案的基礎上，所述供給管的所述容器側的端部在鉛直方向上位于所述吸入孔的入口的高度或比所述吸入孔的入口靠上方。根據第2技術方案，通過如上述那樣設定供給管的容器側的端部與吸入孔的入口的位置關系，氣體難以到達吸入孔的入口。因此，即使氣體隨著液體一起被導入，氣體向泵機構的流入也會進一步受到阻礙，所以能夠抑制泵機構的結構部件的