热能回收装置和控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及将排热回收的热能回收装置。
【背景技术】
[0002]以往已知有将地热水等的热能回收的热能回收装置，其代表性的是双循环发电装置。
[0003]在日本特开平11 一 107906号中公开了双循环发电系统的一例。该双循环发电系统具有依次连接蒸发器、螺旋式涡轮机及冷凝器而使工作介质循环的闭环。在闭环中的将螺旋式涡轮机的上游侧和下游侧连接的旁通路中设置有压力调节阀。当设置在闭环中的螺旋式涡轮机的上游侧的压力传感器的检测值超过设定值时，压力调节阀打开。在闭环中的蒸发器与冷凝器之间设置有自动阀。自动阀通常打开，且设定为当发生某种故障而断电时自动地关闭。如果断电而自动阀关闭，则不向蒸发器供给工作介质，所以即使向蒸发器供给热源流体，在蒸发器中也不继续工作介质的蒸发，抑制了设置在闭环中的安全阀由于异常的压力上升而工作。
[0004]但是，在上述现有技术中，在断电的状态下，向冷凝器供给冷却水的冷却水栗保持停止的状态，所以不进行由冷却水对工作介质进行的强制冷却。因此，即使压力传感器的检测值超过设定值而使压力调节阀打开，使闭环内的压力下降的效率也不充分，不一定能够防止安全阀的工作。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种在循环栗停止后能够抑制工作介质的循环流路中的压力的过度上升的热能回收装置。
[0006]作为解决上述课题的手段，本发明是一种热能回收装置，包括:加热器，通过使热介质与工作介质热交换，将该工作介质加热；膨胀机，从上述加热器流出的工作介质流入该膨胀机；动力回收机，与上述膨胀机连接；冷凝器，通过与冷却介质的热交换，使从上述膨胀机流入的工作介质冷凝；循环栗，将由上述冷凝器冷凝后的工作介质向上述加热器输送；供工作介质循环的循环流路，将上述加热器、上述膨胀机、上述冷凝器及上述循环栗相连；旁通路，将上述循环流路的比上述膨胀机靠上游侧的部位与比上述膨胀机靠下游侧的部位连接；旁通阀，设置在上述旁通路中；冷却介质栗，将上述冷却介质输送至上述冷凝器；和控制部；上述控制部在检测到上述循环栗停止时，为了使由上述加热器蒸发的工作介质冷凝，而执行连通控制，该连通控制是通过打开上述旁通阀而经由上述旁通路将上述加热器与上述冷凝器连通的控制。
[0007]在本热能回收装置中，由于在循环栗停止后，能够将由加热器蒸发的工作介质迅速地向冷凝器输送，所以防止了由于利用加热器将工作介质加热而使循环流路内的压力过度地上升。
[0008]在本发明中优选的是，上述控制部在检测到上述循环栗停止时，为了使由上述加热器蒸发的工作介质冷凝，而执行供给控制，该供给控制是使上述冷却介质栗驱动而向上述冷凝器供给冷却介质的控制。
[0009]如果这样，则能够容易地控制冷却介质的流量。
[0010]此外，在本发明中优选的是，还包括配置在上述循环流路中的从上述加热器至上述冷凝器的路径中且检测工作介质的压力或温度的传感器，上述控制部先仅进行上述连通控制，在上述传感器的检测值成为阈值以上的情况下进行上述供给控制。
[0011]如果这样，则防止了不必要地输送冷却介质。
[0012]此外，在本发明中优选的是，还包括配置在上述循环流路中的上述加热器与上述膨胀机之间的部位且检测工作介质的压力或温度的传感器，上述控制部在上述传感器的检测值成为阈值以上的情况下，进行上述连通控制和上述供给控制。
[0013]如果这样，则防止了不必要地输送冷却介质。
[0014]此外，在本发明中优选的是，还包括将工作介质向上述膨胀机的流入截止的截止阀，上述控制部对应于上述循环栗的停止而将上述截止阀关闭。
[0015]如果这样，则能够将蒸发的全部量的工作介质经由旁通路输送至冷凝器，能够更迅速地使压力降低。
[0016]此外，本发明是一种热能回收装置的控制方法，上述热能回收装置包括:使工作介质在加热器、膨胀机、冷凝器及循环栗之间循环的循环流路；和与上述膨胀机连接的动力回收机，上述控制方法是上述热能回收装置停止时的压力控制方法，所述热能回收装置的控制方法包括:停止步骤，使上述循环栗停止；连通步骤，在上述停止步骤后，将上述加热器与上述冷凝器连通；和供给步骤，是在上述停止步骤后向上述冷凝器供给冷却介质的控制。
[0017]在本控制方法中，防止了在循环栗停止后由于利用加热器将工作介质加热而使循环流路内的压力过度地上升。
[0018]如以上说明的那样，根据本发明，能够提供一种在循环栗停止后能够抑制工作介质的循环流路中的压力的过度上升的热能回收装置。
【附图说明】
[0019]图1是表示本发明的第I实施方式的热能回收装置的结构的框图。
[0020]图2是表示热能回收装置的控制部的工作的流程图。
[0021]图3是表示本发明的第2实施方式的热能回收装置的结构的框图。
[0022]图4是表示热能回收装置的控制部的工作的流程图。
【具体实施方式】
[0023]以下，参照附图对本发明的优选实施方式详细说明。
[0024](第I实施方式)
图1是表示本发明的第I实施方式的热能回收装置I的结构的框图。在图1中，实线的箭头表示各种介质的流动，虚线的箭头表示电信号的流动。热能回收装置I包括加热器2、膨胀机3、冷凝器5、循环栗7、作为动力回收机的发电机4、冷却介质栗6、循环流路8和控制部14。热能回收装置I还包括截止阀13、上游侧传感器9、上游侧安全阀17和下游侧安全阀18。发电机4与膨胀机3连接。在循环流路8中依次连接着加热器2、膨胀机3、冷凝器5及循环栗7，工作介质在这些部件之间循环。作为工作介质，可以使用例如R245fa等比水沸点低的低沸点有机介质(氟利昂等)。在以下的说明中，将循环流路8中的作为膨胀机3的上游侧的部位的加热器2与膨胀机3之间的部位称为“上游路81”。将循环流路8中的作为膨胀机3的下游侧的部位的膨胀机3与冷凝器5之间的部位称为“下游路82”。循环流路8包括绕过膨胀机3的旁通路11和设置在旁通路11中的旁通阀12。控制部14进行截止阀13和旁通阀12的开闭控制、以及循环栗7和冷却介质栗6的驱动控制。
[0025]加热器2具有供工作介质流动的流路和供热介质流动的流路，在工作介质与热介质之间进行热交换，将液相工作介质加热而使其蒸发。在重力方向上，加热器2位于比冷凝器5靠下方的位置。作为热介质，例如利用来自船舶等的内燃机的排热或从增压器放出的压缩空气等。此外，可以举出从压缩机放出的高温压缩气体等，但并没有特别限定。在热能回收装置I中，不论是驱动时或停止时，热介质都总是或断续地向加热器2流入。
[0026]膨胀机3是螺旋膨胀机，配置在循环流路8中的加热器2的下游侧。从加热器2流出的气相工作介质流入膨胀机3。作为膨胀机，也可以使用涡旋式或涡轮式。在膨胀机3中，通过工作介质膨胀，使膨胀机3内的转子旋转。由此，由与膨胀机3连接的发电机4进行发电。
[0027]冷凝器5具有供冷却介质流动的流路和供工作介质流动的流路，在冷却介质与从膨