空冷單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及空冷單元。本發(fā)明提供一種用于通過空氣來高效地冷卻郎肯循環(huán)的工作介質(zhì)的技術(shù)?？绽鋯卧?100)是郎肯循環(huán)裝置(106)中所使用的空冷單元，具備膨脹機(jī)(11)和冷凝器(12)。膨脹機(jī)(11)使工作介質(zhì)膨脹來回收能量。冷凝器(12)通過空氣來冷卻工作介質(zhì)。空冷單元(100)具備減少膨脹機(jī)(11)與風(fēng)路之間的傳熱的傳熱減少體。
【專利說明】空冷單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及郎肯循環(huán)(Rankine cycle)裝置中所使用的空冷單元。

【背景技術(shù)】
[0002]如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知那樣，郎肯循環(huán)是汽輪機(jī)(steam turbine)的理論循環(huán)。與郎肯循環(huán)相關(guān)的研究開發(fā)很久以來一直在進(jìn)行。另一方面，如專利文獻(xiàn)1所記載那樣，與回收從工廠、焚燒爐等設(shè)施排出的廢熱能來進(jìn)行發(fā)電的廢熱發(fā)電裝置相關(guān)的研究開發(fā)也正在進(jìn)行。
[0003]在專利文獻(xiàn)1的廢熱發(fā)電裝置中，通過蒸發(fā)器從廢熱介質(zhì)回收熱能，通過回收到的熱能使郎肯循環(huán)的工作介質(zhì)蒸發(fā)。通過蒸發(fā)后的工作介質(zhì)來驅(qū)動渦輪發(fā)電機(jī)。工作介質(zhì)在驅(qū)動渦輪發(fā)電機(jī)之后，被水冷式的冷凝器冷卻而冷凝。冷凝后的工作介質(zhì)通過泵再次被輸送到蒸發(fā)器。由此，從廢熱能連續(xù)生成電能。近年來，不僅是大規(guī)模的廢熱發(fā)電裝置，能夠與比較小規(guī)模的設(shè)施并設(shè)的廢熱發(fā)電裝置也受到關(guān)注。
[0004]專利文獻(xiàn)2公開了圖9所示的雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(binary generator)。向蒸發(fā)器2輸送熱源流體1，工作介質(zhì)10在蒸發(fā)器2中被加熱。蒸發(fā)后的工作介質(zhì)10被輸送到汽輪機(jī)4，驅(qū)動汽輪機(jī)4而產(chǎn)生電力。從汽輪機(jī)4排出的工作介質(zhì)10經(jīng)由熱回收器8被輸送到冷凝器6。工作介質(zhì)10在冷凝器6中被空氣冷卻而冷凝。冷凝后的工作介質(zhì)10通過泵7B再次被輸送到蒸發(fā)器2，由熱源流體1進(jìn)行加熱。根據(jù)該雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，能夠從熱源流體1回收熱并通過空氣使工作介質(zhì)10冷凝。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-7370號公報
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-221961號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]在使用水冷式冷凝器的情況下，需要冷卻塔等冷卻水生成設(shè)備。另外，需要新設(shè)郎肯循環(huán)裝置與冷卻水生成設(shè)備之間的水配管。其結(jié)果，出現(xiàn)成本的增加、設(shè)置面積的增加等問題?？绽涫嚼淠鞅徽J(rèn)為在成本和設(shè)置面積方面比水冷式冷凝器更為有利。但是，空冷式冷凝器的性能通常不如水冷式冷凝器的性能。因此，期待進(jìn)一步改善空冷式冷凝器的性倉泛。
[0010]鑒于上述情況，非限定性的、例示性的某實施方式提供一種用于比以往更高效地通過空氣來冷卻郎肯循環(huán)的工作介質(zhì)的技術(shù)。
[0011]公開的實施方式的其他優(yōu)點和益處將會通過說明書和附圖變得明了。這些優(yōu)點和/或益處可以通過說明書和附圖公開的多個實施方式和特征獨立地得到，無需為了得到其中一種或多個而全部設(shè)置。
[0012]用于解決問題的手段
[0013]S卩，本公開的一技術(shù)方案的空冷單元是郎肯循環(huán)裝置中所使用的空冷單元，具備:
[0014]膨脹機(jī)，其使工作介質(zhì)膨脹來回收能量；
[0015]冷凝器，其配置在冷卻用的空氣的風(fēng)路上，通過在所述風(fēng)路流動的空氣來冷卻所述工作介質(zhì)；以及
[0016]傳熱減少體，其減少所述膨脹機(jī)與所述風(fēng)路之間的傳熱。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)本公開，能夠比以往更高效地通過空氣來冷卻郎肯循環(huán)的工作介質(zhì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是從實施方式1的空冷單元的側(cè)面觀察時的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2是從實施方式1的空冷單元的上面觀察時的結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖3是使用圖1和圖2所示的空冷單元的郎肯循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖4是將膨脹機(jī)與冷凝器連接的流路的變形例的結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖5是實施方式2的空冷單元的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖6是實施方式3的空冷單元的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖7是實施方式4的空冷單元的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖8是實施方式5的空冷單元的結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖9是作為以往的廢熱發(fā)電裝置的雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0028]標(biāo)號說明
[0029]11膨脹機(jī)；12冷凝器；13泵；14、15連接部；16控制器；17發(fā)電機(jī)；18翅片;19、20分隔件；21再熱器；22旁通流路；23控制閥；24蒸發(fā)器；32膨脹機(jī)收納部；34冷凝器收納部；36、37絕熱材料；38泵收納部；40流路；40a、40b分支流路；50流路(第1流路)；51流路(第2流路);52流路；100、200、300、400、500空冷單元；102蒸發(fā)器；104熱源；106郎肯循環(huán)裝置。

【具體實施方式】
[0030]作為空冷式冷凝器的優(yōu)點，可以舉出不需要水配管等附屬設(shè)備的優(yōu)點。另一方面，越是為了減少設(shè)置面積而推進(jìn)郎肯循環(huán)裝置的小型化，則高溫的膨脹機(jī)與用于冷凝器的風(fēng)路之間的傳熱越會成為問題。在膨脹機(jī)與風(fēng)路之間存在傳熱的情況下，熱從膨脹機(jī)向冷凝器移動。若從膨脹機(jī)的觀點出發(fā)，則膨脹機(jī)的熱被奪走。若從冷凝器的觀點出發(fā)，則冷凝器被加熱。均是使郎肯循環(huán)裝置的性能降低的要因，有礙于提供高性能的郎肯循環(huán)裝置。
[0031]為了減少上述傳熱，例如可考慮充分確保膨脹機(jī)與冷凝器之間的距離。但是，這樣的配置會招致郎肯循環(huán)裝置的設(shè)置面積的增加、膨脹機(jī)與冷凝器之間的配管的長度的增加等缺點。其結(jié)果，有損空冷式冷凝器的優(yōu)點、即能夠節(jié)約設(shè)置面積這一優(yōu)點。為了既維持能夠節(jié)約設(shè)置面積這一優(yōu)點又提供具備空冷式冷凝器的高性能的郎肯循環(huán)裝置，需要一種減少膨脹機(jī)與用于冷凝器的風(fēng)路之間的傳熱的技術(shù)。
[0032]本公開的第1實施方式是一種郎肯循環(huán)裝置中所使用的空冷單元，具備:
[0033]膨脹機(jī)，其使工作介質(zhì)膨脹來回收能量；
[0034]冷凝器，其配置在冷卻用的空氣的風(fēng)路，通過在所述風(fēng)路流動的空氣來冷卻所述工作介質(zhì)；以及
[0035]傳熱減少體，其減少所述膨脹機(jī)與所述風(fēng)路之間的傳熱。
[0036]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠通過傳熱減少體來減少膨脹機(jī)用于冷凝器的風(fēng)路之間的傳熱。
[0037]在此，上述傳熱減少體例如可以舉出設(shè)置在膨脹機(jī)與風(fēng)路之間的分隔件、包圍膨脹機(jī)的絕熱材料等，但只要減少所述膨脹機(jī)與所述風(fēng)路之間的傳熱，則可以是任意結(jié)構(gòu)。
[0038]本公開的第2技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第1技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述傳熱減少體還具備配置在所述膨脹機(jī)與所述風(fēng)路之間的分隔件。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠通過分隔件來減少膨脹機(jī)與用于冷凝器的風(fēng)路之間的傳熱。
[0039]本公開的第3技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第2技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還具備收納所述膨脹機(jī)和所述冷凝器的殼體，所述殼體具備由所述分隔件分隔出的、收納所述膨脹機(jī)的膨脹機(jī)收納部和收納所述冷凝器的冷凝器收納部。
[0040]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠通過分隔件來減少膨脹機(jī)與用于冷凝器的風(fēng)路之間的傳熱。
[0041]本公開的第4技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第1?第3技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備使從所述冷凝器排出的所述工作介質(zhì)循環(huán)的泵。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，無需在空冷單元的外部另外設(shè)置泵。
[0042]本公開的第5技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第4技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述膨脹機(jī)與所述泵相比位于上側(cè)。根據(jù)這樣的位置關(guān)系，基于加熱后的空氣會上升的性質(zhì)，能夠減少從膨脹機(jī)向泵的熱移動。
[0043]本公開的第6技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第1技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還具備使從所述冷凝器排出的所述工作介質(zhì)循環(huán)的泵和收納所述膨脹機(jī)、所述冷凝器以及所述泵的殼體，所述傳熱減少體具備分隔件，該分隔件配置在所述殼體的內(nèi)部，將所述殼體的內(nèi)部空間至少分隔為配置所述膨脹機(jī)的膨脹機(jī)收納部、配置有所述冷凝器的冷凝器收納部和配置所述泵的泵收納部。通過分隔件來減少膨脹機(jī)、泵以及冷凝器之間的熱移動。
[0044]本公開的第7技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第6技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述膨脹機(jī)收納部與所述泵收納部相比位于上側(cè)。根據(jù)這樣的位置關(guān)系，基于加熱后的空氣會上升的性質(zhì)，能夠減少從膨脹機(jī)收納部向泵收納部的熱移動。
[0045]本公開的第8技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第6或第7技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還具備控制器，該控制器配置在所述泵收納部，進(jìn)行所述空冷單元或所述郎肯循環(huán)裝置的控制。當(dāng)控制器配置在泵收納部時，能夠抑制控制器的溫度過度上升。
[0046]本公開的第9技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第6?第8技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備再熱器，該再熱器配置在所述膨脹機(jī)收納部，使從所述泵排出的所述工作介質(zhì)與從所述膨脹機(jī)排出的所述工作介質(zhì)之間產(chǎn)生熱交換。當(dāng)在膨脹機(jī)收納部配置有再熱器時，能夠通過再熱器直接回收或者通過與再熱器連接的配管來回收膨脹機(jī)收納部的熱。
[0047]本公開的第10技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第6?第9技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，用于將所述膨脹機(jī)與在所述空冷單元的外部設(shè)置的蒸發(fā)器連接的第1流路經(jīng)由所述膨脹機(jī)收納部延伸到所述殼體的外部，用于將所述泵與在所述空冷單元的外部設(shè)置的所述蒸發(fā)器連接的第2流路經(jīng)由所述膨脹機(jī)收納部延伸到所述殼體的外部，用于將連接于所述蒸發(fā)器的出口的配管與所述第1流路連接的第1連接部和用于將連接于所述蒸發(fā)器的入口的配管與所述第2流路連接的第2連接部分別位于所述殼體的外部。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠減少向用于冷凝器的風(fēng)路和泵的傳熱。
[0048]本公開的第11技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第3、6?10技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備包圍所述膨脹機(jī)收納部的第1絕熱材料。在膨脹機(jī)收納部被第1絕熱材料包圍的情況下，能夠同時將與膨脹機(jī)連接的高溫的配管也絕熱。
[0049]本公開的第12技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第3、第6?第9技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器配置在所述膨脹機(jī)收納部，使所述工作介質(zhì)蒸發(fā)。當(dāng)蒸發(fā)器配置在膨脹機(jī)收納部時，能夠減少蒸發(fā)器與用于冷凝器的風(fēng)路之間的傳熱，并且能夠減少蒸發(fā)器與泵之間的傳熱。
[0050]本公開的第13技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第6?第10技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備:旁通流路，其供所述工作介質(zhì)繞過所述膨脹機(jī)而流動；和控制閥，其配置在所述旁通流路，對所述旁通流路中的所述工作介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述控制閥配置在所述泵收納部。當(dāng)控制閥配置在低溫的泵收納部時，能夠抑制控制閥因熱而受到損害。
[0051]本公開的第14技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第3、第6?第12技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備:旁通流路，其供所述工作介質(zhì)繞過所述膨脹機(jī)而流動；和控制閥，其配置在所述旁通流路上，對所述旁通流路中的所述工作介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述控制閥配置在所述膨脹機(jī)收納部。當(dāng)控制閥配置在膨脹機(jī)收納部時，能夠減少從處于旁通流路的上游部分的高溫的工作介質(zhì)向冷凝器、泵等低溫的構(gòu)成要素傳熱。
[0052]本公開的第15技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第3、第6?第12技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備:旁通流路，其供所述工作介質(zhì)繞過所述膨脹機(jī)而流動；和控制閥，其配置在所述旁通流路，對所述旁通流路中的所述工作介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述控制閥配置在所述冷凝器收納部。當(dāng)控制閥配置在低溫的冷凝器收納部時，能夠抑制控制閥因熱而受到損害。
[0053]本公開的第16技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第4?第10、第13技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，所述泵配置在所述冷凝器的上風(fēng)側(cè)。根據(jù)這樣的位置，能夠利用應(yīng)該向冷凝器供給的空氣來冷卻泵。
[0054]本公開的第17技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第4?第7技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備控制器，該控制器進(jìn)行所述空冷單元或所述郎肯循環(huán)裝置的控制，利用從所述泵排出的所述工作介質(zhì)來冷卻所述控制器。泵的出口的工作介質(zhì)例如處于液相狀態(tài)，例如具有20?50°C的溫度。這樣的工作介質(zhì)可以用于冷卻控制器。
[0055]本公開的第18技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第4?第8、第17技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備再熱器，該再熱器使從所述泵排出的所述工作介質(zhì)與從所述膨脹機(jī)排出的所述工作介質(zhì)之間產(chǎn)生熱交換。在再熱器中，能夠?qū)呐蛎洐C(jī)排出的工作介質(zhì)的熱能傳遞給從泵排出的工作介質(zhì)。
[0056]本公開的第19技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第4或第5技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還具備收納所述膨脹機(jī)、所述冷凝器以及所述泵的殼體，用于將所述膨脹機(jī)與在所述空冷單元的外部設(shè)置的蒸發(fā)器連接的第1流路和用于將所述泵與在所述空冷單元的外部設(shè)置的所述蒸發(fā)器連接的第2流路分別延伸到所述殼體的外部，用于將連接于所述蒸發(fā)器的出口的配管與所述第1流路連接的第1連接部和用于將連接于所述蒸發(fā)器的入口的配管與所述第2流路連接的第2連接部，在從配置有所述膨脹機(jī)或所述泵的空間觀察時，設(shè)置在與配置有所述冷凝器的空間相反的一側(cè)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠減少連接部與用于冷凝器的風(fēng)路之間的傳熱。
[0057]本公開的第20技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第1?第19技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，所述冷凝器包括翅片管式熱交換器。翅片管熱交換器有助于節(jié)約空冷單元的成本和減少設(shè)置面積。
[0058]本公開的第21技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第20技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述翅片管式熱交換器包括配置在氣流方向的上游側(cè)的上游部分和配置在所述氣流方向的下游側(cè)的下游部分，在所述上游部分與所述下游部分之間形成有間隙。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于熱難以在氣流方向上移動，所以能夠避免冷卻后的工作介質(zhì)被再度加熱。
[0059]本公開的第22技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第1?第19技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，所述冷凝器包括配置在氣流方向的上游側(cè)的上游部分和配置在所述氣流方向的下游側(cè)的下游部分。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠以使工作介質(zhì)和空氣以對向流的形式進(jìn)行熱交換的方式排列冷凝器的配管、變更配管的內(nèi)徑、決定翅片的規(guī)格。
[0060]本公開的第23技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第22技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述上游部分是在所述冷凝器中位于所述氣流方向的最上游側(cè)的部分，在所述上游部分設(shè)置有所述冷凝器的出口。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于空氣和工作介質(zhì)以對向流的形式進(jìn)行熱交換，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高熱交換效率。
[0061]本公開的第24技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第22或第23技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述下游部分是在所述冷凝器中位于所述氣流方向的最下游側(cè)的部分，在所述下游部分設(shè)置有所述冷凝器的入口。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于空氣和工作介質(zhì)以對向流的形式進(jìn)行熱交換，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高熱交換效率。
[0062]本公開的第25技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第2或第3技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述分隔件配置在減少空氣從配置有所述膨脹機(jī)的空間向所述風(fēng)路移動的位置或減少空氣從所述風(fēng)路向配置有所述膨脹機(jī)的空間移動的位置。通過減少空氣的移動，能夠減少由對流引起的熱傳遞。
[0063]本公開的第26技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第2或第3技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述分隔件構(gòu)成為輔助在所述風(fēng)路形成氣流。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠既抑制風(fēng)路上的損失，又向冷凝器引導(dǎo)空氣。
[0064]本公開的第27技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第1?第26技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備風(fēng)扇，該風(fēng)扇配置在所述冷凝器的上風(fēng)側(cè)，向所述冷凝器供給空氣。根據(jù)這樣的位置關(guān)系，能夠避免用于驅(qū)動翅片的馬達(dá)被由冷凝器加熱后的空氣加熱。
[0065]本公開的第28技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第1?第7、第19、第25、第26技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備控制器，該控制器配置在所述冷凝器的上風(fēng)側(cè)，進(jìn)行所述空冷單元或所述郎肯循環(huán)裝置的控制。根據(jù)這樣的位置關(guān)系，能夠通過應(yīng)該向冷凝器供給的空氣來冷卻控制器。
[0066]本公開的第29技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第1?第9、第18、第19、第25、第26、第28技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備使所述工作介質(zhì)蒸發(fā)的蒸發(fā)器。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，無需在空冷單元的外部另外設(shè)置蒸發(fā)器。
[0067]本公開的第30技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第1?第29技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，所述傳熱減少體具備包圍所述膨脹機(jī)的第2絕熱材料。通過第2絕熱材料，能夠減少膨脹機(jī)與用于冷凝器的風(fēng)路之間的傳熱。
[0068]本公開的第31技術(shù)方案提供一種空冷單元，在第1?第30技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上，還具備多個分支流路，從所述膨脹機(jī)排出的所述工作介質(zhì)分別向該多個分支流路流動，所述多個分支流路分別與所述冷凝器連接。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于能夠減少壓力損失，所以能夠提高冷凝器的效率。
[0069]本公開的第32技術(shù)方案提供一種郎肯循環(huán)裝置，具備第1?第31技術(shù)方案的任一項所述的空冷單元。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠通過傳熱減少體，減少膨脹機(jī)與用于冷凝器的風(fēng)路之間的傳熱，能夠與以往相比提高郎肯循環(huán)裝置的效率。
[0070]以下，一邊參照附圖，一邊對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。此外，本發(fā)明不限于以下的實施方式。
[0071](實施方式1)
[0072]如圖1和圖2所示，本實施方式的空冷單元100具備膨脹機(jī)11、冷凝器12、泵13、連接部14、連接部15、控制器16以及殼體30。膨脹機(jī)11、冷凝器12、泵13以及控制器16收納于殼體30。如圖3所不，空冷單兀100用于構(gòu)筑具備蒸發(fā)器24的郎肯循環(huán)裝置106。郎肯循環(huán)裝置106具備膨脹機(jī)11、冷凝器12、泵13以及蒸發(fā)器24，這些構(gòu)成要素由配管按上述順序連接成環(huán)狀以使形成閉回路。郎肯循環(huán)裝置106從熱源104回收熱。S卩，通過從熱源104供給的熱來對蒸發(fā)器24中的工作介質(zhì)進(jìn)行加熱。熱源104的種類沒有特別限定。熱源104的一例是工廠的廢熱路徑。在廢熱路徑中流動運送廢熱的熱介質(zhì)(空氣、排氣、水蒸氣、油等)。
[0073]郎肯循環(huán)裝置106需要使工作介質(zhì)蒸發(fā)的蒸發(fā)器24。蒸發(fā)器24的構(gòu)造可以根據(jù)從熱源104供給的熱介質(zhì)的溫度、流量、物理性質(zhì)等條件適當(dāng)設(shè)計。因此，蒸發(fā)器24也可以是從空冷單元100獨立出的構(gòu)成要素。在本實施方式中，蒸發(fā)器24設(shè)置在空冷單元100的外部。
[0074]如圖3所示，連接部14和蒸發(fā)器24的入口通過配管而連接。連接部15和蒸發(fā)器24的出口通過配管而連接。工作介質(zhì)經(jīng)由連接部14從空冷單元100向蒸發(fā)器24輸送。工作介質(zhì)在蒸發(fā)器24中接受熱能而氣化。氣相狀態(tài)的工作介質(zhì)經(jīng)由連接部15返回至空冷單元 100。
[0075]此外，在本實施方式中，示出了設(shè)置有連接部14和連接部15的形態(tài)，但也可以是不設(shè)置連接部14和連接部15的形態(tài)。例如，在殼體30內(nèi)設(shè)置蒸發(fā)器24的情況下，也可以不設(shè)置連接部14和連接部15。
[0076]膨脹機(jī)11通過使工作介質(zhì)膨脹來將工作介質(zhì)的膨脹能變換為旋轉(zhuǎn)動力。在膨脹機(jī)11的旋轉(zhuǎn)軸連接有發(fā)電機(jī)17。通過膨脹機(jī)11來驅(qū)動發(fā)電機(jī)17。膨脹機(jī)11例如是容積式或渦輪式的膨脹機(jī)。作為容積式膨脹機(jī)，可以舉出渦旋式膨脹機(jī)、旋轉(zhuǎn)式膨脹機(jī)、螺桿式膨脹機(jī)、往復(fù)式膨脹機(jī)等。渦輪式膨脹機(jī)是所謂的膨脹渦輪。
[0077]作為膨脹機(jī)11，推薦容積式膨脹機(jī)。通常，容積式膨脹機(jī)以比渦輪式膨脹機(jī)范圍更廣的轉(zhuǎn)速發(fā)揮高膨脹機(jī)效率。例如，也能夠在維持高效率的狀態(tài)下以額定轉(zhuǎn)速的一半以下的轉(zhuǎn)速使容積型的膨脹機(jī)運轉(zhuǎn)。也就是說，能夠在維持高效率的狀態(tài)下使發(fā)電量降低為額定發(fā)電量的一半以下。由于容積式膨脹機(jī)具有這樣的特性，所以只要使用容積式膨脹機(jī)即可在維持高效率的狀態(tài)下增減發(fā)電量。
[0078]在本實施方式中，在膨脹機(jī)11的密閉容器中配置有發(fā)電機(jī)17。也就是說，膨脹機(jī)11是全密閉型的膨脹機(jī)。但是，膨脹機(jī)11也可以是半密閉型或開放型的膨脹機(jī)。
[0079]冷凝器12通過使空氣與從膨脹機(jī)11排出的工作介質(zhì)進(jìn)行熱交換來冷卻工作介質(zhì)而使其冷凝。作為冷凝器12，可以使用公知的空冷式熱交換器。作為空冷式熱交換器，可以舉出翅片管式熱交換器。翅片管式熱交換器有助于節(jié)約空冷單元100的成本和減少設(shè)置面積。冷凝器12的構(gòu)造根據(jù)空冷單元100的設(shè)置場所、從熱源104向郎肯循環(huán)裝置106供給的熱量等適當(dāng)決定。
[0080]空冷單元100還具備向冷凝器12供給空氣的風(fēng)扇18。風(fēng)扇18也配置在殼體30中。通過風(fēng)扇18的工作，能夠向冷凝器12供給空氣。風(fēng)扇18例如是螺旋槳式風(fēng)扇。
[0081]泵13將從冷凝器12流出的工作介質(zhì)吸入并加壓，將加壓后的工作介質(zhì)供給到蒸發(fā)器24。作為泵13，可以使用通常的容積式或渦輪式的泵。作為容積式泵，可以舉出活塞泵、齒輪泵、葉片泵、旋轉(zhuǎn)泵等。作為渦輪式泵，可以舉出離心泵、斜流泵、軸流泵等。
[0082]蒸發(fā)器24是對從工廠、焚燒爐等設(shè)施排出的廢熱能進(jìn)行回收的熱交換器。蒸發(fā)器24例如是翅片管式熱交換器，可以配置在作為熱源104的工廠的廢熱路徑(例如排氣管)。工作介質(zhì)在蒸發(fā)器24中被廢熱能加熱而蒸發(fā)。
[0083]作為郎肯循環(huán)裝置106的工作介質(zhì)，例如可以使用有機(jī)工作介質(zhì)。作為有機(jī)工作介質(zhì)，可以舉出鹵代烴、烴、醇等。作為鹵代烴，可以舉出R-123、R-245fa、R-1234ze等。作為烴，可以舉出丙烷、丁烷、戊烷、異戊烷等烷烴。作為醇，可以舉出乙醇等。這些有機(jī)工作介質(zhì)既可以單獨使用，又可以使用它們中的2種以上的混合物。作為工作介質(zhì)，也可以使用水、二氧化碳、氨等無機(jī)工作介質(zhì)。
[0084]控制器16對泵13、發(fā)電機(jī)17、風(fēng)扇18等控制對象進(jìn)行控制。也就是說，控制器16進(jìn)行空冷單元100或郎肯循環(huán)裝置106的控制。作為控制器16，可以使用包括A/D變換電路、輸入輸出電路、運算電路、存儲裝置等的DSP(Digital Signal Processor:數(shù)字信號處理器)。在控制器16中存儲有用于適當(dāng)?shù)厥估煽涎h(huán)裝置106運轉(zhuǎn)的程序。
[0085]殼體30是收納膨脹機(jī)11、冷凝器12、泵13等構(gòu)成要素的容器。殼體30例如由金屬作成。如圖1和圖2所示，殼體30例如具有長方體的形狀。在殼體30的彼此相對的1組側(cè)面30p和30q分別形成有用于將空氣向殼體30的內(nèi)部空間導(dǎo)入的開口和用于將空氣從殼體30的內(nèi)部空間排出的開口。
[0086]接著，對空冷單元100的內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0087]如圖1所示，空冷單元100還具備配置在膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的分隔件19。并且，通過分隔件19來減少膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱。即，通過分隔件19，能夠減少膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱。分隔件19是上述傳熱減少體的一例。分隔件19的形狀和材料沒有特別限定。分隔件19例如是板狀的部材。分隔件19的材料是金屬(鐵、不銹鋼、鋁等)、樹脂、陶瓷等公知的材料。
[0088]在此，所謂用于冷凝器12的風(fēng)路，意味著為了冷卻工作介質(zhì)而向冷凝器12供給的冷卻用空氣在空冷單元100(殼體30)的內(nèi)部的流路。即，冷凝器12在空冷單元100中配置在冷卻用空氣的風(fēng)路上。通過在風(fēng)路中流動的空氣來冷卻在冷凝器12中流動的工作介質(zhì)。
[0089]殼體30的內(nèi)部空間由分隔件19分隔為膨脹機(jī)收納部32和冷凝器收納部34。膨脹機(jī)收納部32是配置有膨脹機(jī)11的空間。冷凝器收納部34是配置有冷凝器12的空間。
[0090]分隔件19優(yōu)選將殼體30的內(nèi)部空間完全分隔，以使得不存在將膨脹機(jī)收納部32與冷凝器收納部34連通的孔、間隙等通路。但是，也考慮到，由于部件的配置等設(shè)計上的情況，有時難以將膨脹機(jī)收納部32和冷凝器收納部34完全隔開。只要進(jìn)行了考量以使盡量減少膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱，則膨脹機(jī)收納部32和冷凝器收納部34也可以不被分隔件19完全隔開。
[0091]在郎肯循環(huán)裝置106中，工作介質(zhì)在剛被蒸發(fā)器24加熱之后具有最高的溫度。在空冷單元100中，高溫的工作介質(zhì)所流動的場所是從連接部15向膨脹機(jī)11的入口的流路50。因此，膨脹機(jī)收納部32的溫度也成為高溫。在回收從工廠、焚燒爐等設(shè)施排出的廢熱能來進(jìn)行發(fā)電的情況下，廢熱的溫度受到作為廢熱被舍棄之前的熱的用途、廢熱的回收條件等的左右。另外，廢熱的溫度也受到蒸發(fā)器24的設(shè)置條件的左右。設(shè)想為，在膨脹機(jī)11的入口處，工作介質(zhì)的溫度例如上升至200°C。
[0092]另一方面，在郎肯循環(huán)裝置106中，工作介質(zhì)在剛被冷凝器12冷卻之后具有最低的溫度。因此，在冷凝器收納部34形成最低溫的區(qū)域。在冷凝器收納部34配置有風(fēng)扇18。用于向冷凝器12供給空氣的風(fēng)路形成在冷凝器收納部34。在圖2中，穿過冷凝器收納部34的虛線箭頭是表示冷卻用空氣的流動的流線中代表性的流線，表示氣流方向。在殼體30的內(nèi)部空間被分隔件19分隔的情況下，實質(zhì)上冷凝器收納部34是用于冷凝器12的風(fēng)路。空氣在用于冷凝器12的風(fēng)路具有最低的溫度。用于冷凝器12的風(fēng)路中的空氣的溫度雖然也受到空冷單元100周圍的溫度的影響，但大致與周圍的溫度相等，例如為-20?40°C。
[0093]這樣，200°C的高溫區(qū)域和-20?40°C的低溫區(qū)域在空冷單元100中共存。在這些區(qū)域之間存在150°C以上的溫度差?？绽鋯卧?00中的這些區(qū)域的配置在提高郎肯循環(huán)裝置106的性能方面是有用的，在謀求空冷單元100的小型化方面是有用的。在假設(shè)撤去了分隔件19的情況下，除了不以遮蔽熱為目的的空氣之外，不存在將200°C的高溫區(qū)域與-20?40°C的低溫區(qū)域熱隔斷的物體。因此，具有大的溫度差的兩個區(qū)域彼此帶來熱影響。
[0094]作為帶給膨脹機(jī)11的熱影響，可以想到從膨脹機(jī)11的熱損失。在膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱沒有減少的情況下，例如，在風(fēng)路配置有膨脹機(jī)11的情況下，熱從高溫的膨脹機(jī)11向風(fēng)路的空氣移動。這樣的熱移動意味著由蒸發(fā)器24回收到的熱能的一部分沒有用于發(fā)電而被舍棄到空氣中，意味著郎肯循環(huán)裝置106的損失。另外，若向膨脹機(jī)11供給的工作介質(zhì)的溫度下降，則發(fā)電效率降低，發(fā)電量也減少。因此，利用分隔件19減少膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱對于將由蒸發(fā)器24回收到的熱能不浪費地供給到膨脹機(jī)11而使膨脹機(jī)11產(chǎn)生更多的電力來說是有用的。
[0095]作為帶給用于冷凝器12的風(fēng)路的熱影響，可以想到對郎肯循環(huán)裝置106的低壓側(cè)的壓力條件的影響。在膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱沒有減少的情況下(例如，在冷凝器12的上風(fēng)側(cè)配置有膨脹機(jī)11的情況下)，熱從膨脹機(jī)11向風(fēng)路的空氣移動。其結(jié)果，風(fēng)路的空氣的溫度上升。風(fēng)路的空氣的溫度上升意味著用于在冷凝器12中冷卻工作介質(zhì)的空氣的溫度上升。在空冷式熱交換器中，工作介質(zhì)與空氣之間的溫度差根據(jù)風(fēng)量、熱交換器的尺寸、工作介質(zhì)的循環(huán)量等條件而變化。在熱交換器的熱交換量相同的條件下，工作介質(zhì)與空氣之間的溫度差大致一定。此時，空氣的溫度越高，則工作介質(zhì)的溫度也越上升。在此，在冷凝器12的內(nèi)部，工作介質(zhì)的大部分處于氣液二相狀態(tài)。工作介質(zhì)的溫度與工作介質(zhì)的壓力之間存在相關(guān)關(guān)系。溫度越高，則壓力越高。也就是說，風(fēng)路的空氣的溫度上升會招致冷凝器12中的工作介質(zhì)的壓力(郎肯循環(huán)裝置106的低壓側(cè)的壓力)上升。
[0096]在郎肯循環(huán)裝置106中，高壓側(cè)的壓力、低壓側(cè)的壓力等壓力條件通過膨脹機(jī)11、泵13或蒸發(fā)器24處的受熱量等各種各樣的要因而決定。作為通常的傾向，低壓側(cè)的壓力上升，則高壓側(cè)的壓力也上升。但是，從耐壓和產(chǎn)品安全上的觀點來看，對高壓側(cè)的壓力設(shè)定上限。通常，進(jìn)行控制以使得高壓側(cè)的壓力不超過上限。即使低壓側(cè)的壓力上升，高壓側(cè)的壓力也不能超過上限。
[0097]在郎肯循環(huán)裝置106中，能夠發(fā)揮高性能的壓力條件根據(jù)膨脹機(jī)11的設(shè)計容積比等唯一地確定。若假設(shè)不能控制高壓側(cè)的壓力、低壓側(cè)的壓力因來自膨脹機(jī)11的傳熱而持續(xù)上升，則會變得難以控制壓力，從而不能使郎肯循環(huán)裝置106以高效率運轉(zhuǎn)。因此，利用分隔件19減少膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱在減少冷凝器12中的工作介質(zhì)的壓力上升、使郎肯循環(huán)裝置106具有控制的自由度的方面是有用的。
[0098]另外，為了減少膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱，空冷單元100也可以取代分隔件19或者除了分隔件19之外還具備包圍膨脹機(jī)11的絕熱材料36(第2絕熱材料)。通過絕熱材料36，能夠減少膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱。絕熱材料36是上述傳熱減少體的一例。作為絕熱材料36，可以使用織布、無紡布、樹脂膜、發(fā)泡絕熱材料、真空絕熱材料等。絕熱材料36可以通過與膨脹機(jī)11直接接觸(緊貼)來包圍膨脹機(jī)11?？梢允桥蛎洐C(jī)11完全被絕熱材料36覆蓋，也可以是膨脹機(jī)11局部被絕熱材料36覆蓋。另外，絕熱材料36也可以不必與膨脹機(jī)11緊貼。也可以在絕熱材料36與膨脹機(jī)11之間存在間隙。
[0099]空冷單元100也可以取代絕熱材料36或者除了絕熱材料36之外還具備將膨脹機(jī)收納部32包圍成1個空間的絕熱材料37 (第1絕熱材料)。在膨脹機(jī)收納部32被絕熱材料37包圍的情況下，能夠?qū)⑴c膨脹機(jī)11連接的高溫的配管也同時絕熱。在該情況下，能夠得到與通過在高溫的配管直接卷繞絕熱材料而得到的絕熱效果相同的絕熱效果。也能夠使空冷單元100的制造工序簡化。作為絕熱材料37，可以使用織布、無紡布、樹脂膜、發(fā)泡絕熱材料、真空絕熱材料等。
[0100]空冷單元100也可以除了分隔件19之外另外還具備配置在膨脹機(jī)11與泵13之間的分隔件20。分隔件20是上述傳熱減少體的一例。分隔件20的形狀和材料沒有特別限定。分隔件20例如是板狀的構(gòu)件。分隔件20的材料是金屬、樹脂、陶瓷等公知的材料。分隔件19和分隔件20也可以做成單一的分隔件配置在殼體30的內(nèi)部。殼體30的內(nèi)部空間由分隔件19和分隔件20分隔為膨脹機(jī)收納部32、冷凝器收納部34以及泵收納部38。泵收納部38是配置有泵13的空間。分隔件20減少膨脹機(jī)收納部32與泵收納部38之間的傳熱。即，通過分隔件20來減少膨脹機(jī)11與泵13之間的熱移動。
[0101]作為膨脹機(jī)11與泵13之間的傳熱的影響，可以想到從膨脹機(jī)11的熱損失和泵13的入口的加熱。從膨脹機(jī)11的熱損失意味著熱能的損失。泵13的入口的加熱會招致泵13的入口的工作介質(zhì)的過冷卻度的降低。若加熱程度大，則工作介質(zhì)在泵13的入口從液相狀態(tài)變化為氣液二相狀態(tài)。其結(jié)果，可能會在泵13的入口產(chǎn)生氣蝕，或者泵13的動作可能會變得不穩(wěn)定。分隔件20對于避開這些不良情況是有效的。
[0102]與分隔件19同樣，分隔件20不是必需的。若熱從膨脹機(jī)11向泵13的出口的工作介質(zhì)傳遞，則泵13的出口的工作介質(zhì)的溫度上升。也就是說，能夠通過工作介質(zhì)來回收熱能。另外，在膨脹機(jī)11被絕熱材料36包圍的情況下，從膨脹機(jī)11向泵13的熱移動減少。進(jìn)而，通過用絕熱材料包圍泵13 (特別是入口)，能夠減少從膨脹機(jī)11向泵13的入口的傳熱。
[0103]在本實施方式中，膨脹機(jī)收納部32與泵收納部38相比位于鉛垂方向的上側(cè)。換言之，膨脹機(jī)11與泵13相比位于鉛垂方向的上側(cè)。通過這樣的位置關(guān)系，基于加熱后的空氣會上升的性質(zhì)，能夠減少從膨脹機(jī)收納部32向泵收納部38的熱移動。
[0104]另外，控制器16配置在冷凝器12的下方。具體而言，配置在冷凝器收納部34的下部(底部)。冷凝器12的下方的空間的溫度低于比冷凝器12的下端靠上方的空間的溫度。當(dāng)在這樣的位置配置有控制器16時，控制器16更難以受到熱損害。這對郎肯循環(huán)裝置106的長期可靠性來說是優(yōu)選的。
[0105]此外，控制器16的上述配設(shè)位置是例示，不限于此?？刂破?6可以設(shè)置在殼體30內(nèi)的任意部位，也可以設(shè)置在殼體30外(也就是說，空冷單元100外)。
[0106]如圖1所示，冷凝器12的工作介質(zhì)的入口與冷凝器12的工作介質(zhì)的出口相比位于鉛垂方向的上側(cè)。冷凝器12構(gòu)成為工作介質(zhì)從上向下流動。在冷凝器12中，高溫且氣相狀態(tài)的工作介質(zhì)被空氣冷卻而變化為液相狀態(tài)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，低密度且氣相狀態(tài)的工作介質(zhì)進(jìn)入冷凝器12的上部，一邊被空氣冷卻向高密度且液相狀態(tài)變化，一邊向冷凝器12的下部移動。也就是說，上述結(jié)構(gòu)從為了運送工作介質(zhì)而需要的能量的觀點和熱移動的觀點看，浪費少。優(yōu)選，冷凝器12構(gòu)成為:在鉛垂方向上，在冷凝器12的上部存在高溫且低密度的工作介質(zhì)，在冷凝器12的下部存在低溫且高密度的工作介質(zhì)。此外，除了上述結(jié)構(gòu)之夕卜，優(yōu)選，控制器16也配置在冷凝器收納部34的下部。這樣一來，能夠?qū)⒖刂破?6放置在更低溫度的環(huán)境中。
[0107]接著，對空冷單元100的空冷式的冷凝器12的規(guī)格進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0108]如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知那樣，在空氣調(diào)節(jié)裝置的室外機(jī)中使用翅片管式熱交換器。通過風(fēng)扇向室外機(jī)的內(nèi)部供給空氣，在熱交換器中的制冷劑與空氣之間進(jìn)行熱交換。在空氣調(diào)節(jié)裝置的室外機(jī)中，風(fēng)扇通常相對于熱交換器配置在下風(fēng)側(cè)。若假設(shè)在郎肯循環(huán)裝置106的空冷單元100中與空氣調(diào)節(jié)裝置的室外機(jī)同樣地在冷凝器12的下風(fēng)側(cè)配置有風(fēng)扇18，則被冷凝器12加熱后的空氣與風(fēng)扇18沖擊。其結(jié)果，風(fēng)扇18和用于驅(qū)動風(fēng)扇18的馬達(dá)被高溫的空氣加熱而可能會受到熱損害。
[0109]如圖2所示，在本實施方式中，風(fēng)扇18配置在冷凝器12的上風(fēng)側(cè)。通過這樣的位置關(guān)系，在配置有風(fēng)扇18的位置的空氣的溫度是被冷凝器12加熱之前的空氣的溫度。因此，能夠避免用于驅(qū)動風(fēng)扇18的馬達(dá)被由冷凝器12加熱后的空氣加熱。其結(jié)果，風(fēng)扇18的長期可靠性提高。
[0110]另外，在本實施方式中，在冷凝器12的上風(fēng)側(cè)配置有控制器16。通過這樣的位置關(guān)系，能夠通過應(yīng)該向冷凝器12供給的空氣來冷卻控制器16。另外，也可以是，控制器16與冷凝器12接觸，以使得通過冷凝器12來冷卻控制器16。同樣，也可以是，泵13配置在冷凝器12的上風(fēng)側(cè)。例如，可以在與圖2所示的控制器16相同的位置配置泵13。通過這樣的位置關(guān)系，能夠利用應(yīng)該向冷凝器12供給的空氣來冷卻泵13。能夠在冷卻泵13的同時也冷卻泵13的入口的工作介質(zhì)。其結(jié)果，能夠避免泵13的入口的工作介質(zhì)被加熱從而過冷卻度減少、郎肯循環(huán)變得不穩(wěn)定的現(xiàn)象。在圖1中，控制器16配置在風(fēng)扇18的下風(fēng)側(cè)。但是，控制器16與風(fēng)扇18的位置關(guān)系沒有特別限定?？刂破?6也可以配置在風(fēng)扇18的上風(fēng)側(cè)。
[0111]冷凝器12也可以包括配置在氣流方向的上游側(cè)的上游部分12a和配置在氣流方向的下游側(cè)的下游部分12b。也就是說，冷凝器12也可以具有以形成多個列的方式在氣流方向上排列的多個部分12a和12b。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑴帕欣淠?2的配管排列成工作介質(zhì)的溫度梯度的方向(從高溫的上游部分12b朝向低溫的下游部分12a的方向)與空氣的流動方向彼此相對。也就是說，冷凝器12也可以是工作介質(zhì)和空氣以對向流的形式進(jìn)行熱交換的對向流熱交換器。其結(jié)果，能夠提高冷凝器12的效率。另外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，也比較容易變更冷凝器12的配管的內(nèi)徑、容易決定翅片的規(guī)格。上述結(jié)構(gòu)易于在冷凝器12由翅片管熱交換器形成的情況下采用。但是，在微通道熱交換等其他形式的熱交換器中也可以采用上述結(jié)構(gòu)。
[0112]上游部分12a可以是在冷凝器12中位于氣流方向的最上游側(cè)的部分。在上游部分12a設(shè)置有冷凝器12的出口。下游部分12b可以是在冷凝器12中位于氣流方向的最下游側(cè)的部分。在下游部分12b設(shè)置有冷凝器12的入口。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，空氣和工作介質(zhì)以對向流的形式進(jìn)行熱交換，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高熱交換效率。此外，在本實施方式中，冷凝器12由2列形成。但是，列數(shù)不限于2列。冷凝器12也可以由3以上的列數(shù)形成。
[0113]在圖2中，在上游部分12a與下游部分12b之間形成有間隙。也就是說，形成上游部分12a的多個翅片不與形成下游部分12b的多個翅片連結(jié)。形成上游部分12a的多個翅片是與形成下游部分12b的多個翅片分開的另外的部件。能夠避免熱難以在氣流方向上移動、冷卻后的工作介質(zhì)被再度加熱，所以這樣的結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。但是，上游部分12a的多個翅片和下游部分12b的多個翅片也可以彼此連結(jié)。
[0114]在本實施方式中，冷凝器12在從上方觀察其整體時具有L字的形狀。也就是說，冷凝器12由形成預(yù)定角度(例如90度)的多個平面狀的部分構(gòu)成。詳細(xì)而言，冷凝器12包括多個平面狀的上游部分12a和多個平面狀的下游部分12b。從多個方向向冷凝器12供給空氣。這樣的結(jié)構(gòu)有利于增加相對于設(shè)置面積的傳熱面積，也就是說，有利于空冷單元100的小型化。此外，在冷凝器12由多個平面狀的部分構(gòu)成的情況下，從上方觀察時的冷凝器12的形狀不限于L字的形狀。例如，也可以將各部分配置成在從側(cè)面觀察冷凝器12時冷凝器12呈現(xiàn)V字的形狀。只要有利于空冷單元100的小型化，則冷凝器12的各部分除了L字或V字的形狀以外也可以被配置成呈現(xiàn)能夠增加相對于設(shè)置面積的傳熱面積的形狀。
[0115]在本實施方式中，關(guān)于工作介質(zhì)的流路，用1個流路將膨脹機(jī)11與冷凝器12連接，用1個流路將冷凝器12與泵13連接。但是，如圖4所示，空冷單元100具備將膨脹機(jī)11的排出口與冷凝器12的入口連接的流路40。流路40也可以在膨脹機(jī)11與冷凝器12之間分支為多個分支流路40a和40b。多個分支流路40a和40b分別與冷凝器12連接。氣相狀態(tài)的工作介質(zhì)通過多個分支流路40a和40b而被導(dǎo)入冷凝器12。氣相狀態(tài)的工作介質(zhì)的密度低，容易產(chǎn)生壓力損失。根據(jù)圖4所示的結(jié)構(gòu)，由于能夠減少壓力損失，所以能夠提高冷凝器12的效率。此外，分支流路的數(shù)量不限于2個。也可以設(shè)置3個以上的分支流路。
[0116]在本實施方式中，分隔件19通過限制空氣的移動方向來減少膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱。也就是說，分隔件19配置在能夠減少空氣從配置有膨脹機(jī)11的空間向用于冷凝器12的風(fēng)路移動的位置。或者，分隔件19也可以配置在能夠減少空氣從用于冷凝器12的風(fēng)路向配置有膨脹機(jī)11的空間移動的位置。由此，膨脹機(jī)11與風(fēng)路之間的傳熱減少。
[0117]具體而言，分隔件19減少了空氣從冷凝器收納部34向膨脹機(jī)收納部32流動，并且減少了空氣從膨脹機(jī)收納部32向冷凝器收納部34流動。通過減少膨脹機(jī)收納部32與冷凝器收納部34之間的空氣的移動，能夠減少由對流引起的熱傳遞。分隔件19優(yōu)選具有禁止冷凝器收納部34與膨脹機(jī)收納部32之間的空氣的移動的構(gòu)造。例如，可以使用沒有設(shè)置允許空氣的移動那樣的孔的金屬板等作為分隔件19。這些事項也適用于分隔件20。
[0118]另外，分隔件19也可以構(gòu)成為輔助在用于冷凝器12的風(fēng)路形成氣流。具體而言，由分隔件19形成了用于冷凝器12的風(fēng)路的壁面。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠既抑制在風(fēng)路的損失，又向冷凝器12引導(dǎo)空氣。另外，能夠在冷凝器12中進(jìn)行更高效率的熱交換。
[0119]用于將膨脹機(jī)11與郎肯循環(huán)裝置106的蒸發(fā)器24連接的流路50(第1流路)向殼體30的外部延伸。在流路50的端部設(shè)置有連接部15 (第1連接部)，該連接部15用于將與蒸發(fā)器24的出口連接的配管從空冷單元100的外部向流路50連接。從配置有膨脹機(jī)11的空間(膨脹機(jī)收納部32)觀察時，連接部15設(shè)置在與配置有冷凝器12的空間(冷凝器收納部34)相反的一側(cè)。另外，用于將泵13與郎肯循環(huán)裝置106的蒸發(fā)器24連接的流路51 (第2流路)向殼體30的外部延伸。在流路51的端部設(shè)置有連接部14(第2連接部)，該連接部14用于將與蒸發(fā)器24的入口連接的配管從空冷單元100的外部向流路51連接。從配置有膨脹機(jī)11的空間(膨脹機(jī)收納部32)觀察時，連接部14設(shè)置在與配置有冷凝器12的空間(冷凝器收納部34)相反的一側(cè)。這樣，連接部14和連接部15設(shè)置在從用于冷凝器12的風(fēng)路離開的位置，例如殼體30的外部。在連接部15中流動的工作介質(zhì)的溫度例如達(dá)到200°C。因此，若連接部15配置在用于冷凝器12的風(fēng)路附近，則不能忽視連接部15與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱。根據(jù)本實施方式，能夠減少這樣的傳熱。另外，當(dāng)一方的連接部14設(shè)置在另一方的連接部15附近(例如，殼體30的相同面)時，能夠容易地從空冷單元100的外部將配管與連接部14及連接部15連接。當(dāng)然，為了減少連接部14與連接部15之間的傳熱，也可以分別在殼體30的不同的2個面配置連接部14和連接部15。
[0120]在本實施方式中，泵13配置在膨脹機(jī)11的下方。但是，根據(jù)空冷單元100的設(shè)置面積、形狀、大小等條件，也可以是，在從冷凝器12觀察時，泵13配置膨脹機(jī)11的相反側(cè)。即，也可以是，泵收納部38、冷凝器收納部34以及膨脹機(jī)收納部32以該順序橫向排列。
[0121]本實施方式公開了用于減少膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱的結(jié)構(gòu)。在此，冷凝器12通過在風(fēng)路中流動的空氣來冷卻在冷凝器12中流動的工作介質(zhì)。因此，“膨脹機(jī)11與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱”可以說成是“經(jīng)由風(fēng)路在膨脹機(jī)11與冷凝器12之間的傳熱”。即，也可以說，本實施方式公開了用于減少膨脹機(jī)11經(jīng)由風(fēng)路向冷凝器12施加的傳熱和/或冷凝器12經(jīng)由風(fēng)路向膨脹機(jī)11施加的傳熱的結(jié)構(gòu)。對于以下的實施方式也是同樣的。
[0122]以下，對空冷單元的其他實施方式進(jìn)行說明。只要技術(shù)上不矛盾，則與參照圖1?圖4說明的空冷單元100和郎肯循環(huán)裝置106相關(guān)的說明也可以應(yīng)用于以下的實施方式。另外，只要技術(shù)上不矛盾，則與以下的實施方式相關(guān)的說明不僅可以應(yīng)用于實施方式1的空冷單元100，還可以在各實施方式之間彼此應(yīng)用?？梢匀〈鷮嵤┓绞?的空冷單元100而在郎肯循環(huán)裝置106中使用以下的實施方式中說明的空冷單元。
[0123](實施方式2)
[0124]如圖5所示，本實施方式的空冷單元200除了實施方式1的空冷單元100之外還具備再熱器21、旁通流路22以及控制閥23。再熱器21、旁通流路22以及控制閥23收納于殼體30。旁通流路22是通過在膨脹機(jī)11的外部將流路50與流路52連接而繞過膨脹機(jī)11的流路，所述流路50使工作介質(zhì)流入膨脹機(jī)11，所述流路52供從膨脹機(jī)11排出的工作流體流動。即，旁通流路22是使得工作介質(zhì)能夠不經(jīng)由膨脹機(jī)11而流入再熱器21的流路。在空冷單元200不具有再熱器21的情況下，工作流體能夠經(jīng)由旁通流路22向冷凝器12供給。控制閥23配置在旁通流路22，對旁通流路22中的工作介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0125]再熱器21形成用于將從膨脹機(jī)11排出的工作介質(zhì)向冷凝器12供給的流路52的一部分。再熱器21還形成用于將從泵13排出的工作介質(zhì)向蒸發(fā)器24供給的流路51的一部分。在再熱器21中，在應(yīng)該從膨脹機(jī)11向冷凝器12供給的工作介質(zhì)與應(yīng)該從泵13向蒸發(fā)器24供給的工作介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換。從膨脹機(jī)11排出的工作介質(zhì)的溫度例如為100?150°C。在再熱器21中，能夠?qū)呐蛎洐C(jī)11排出的工作介質(zhì)的熱能傳遞給從泵13排出的工作介質(zhì)。由此，能夠減少冷凝器12中需要的冷卻能和蒸發(fā)器24中需要的加熱能。其結(jié)果，能夠使冷凝器12和蒸發(fā)器24小型化。
[0126]控制閥23是能夠變更開度的閥。通過變更控制閥23的開度，能夠?qū)@過膨脹機(jī)11的工作介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，在如郎肯循環(huán)裝置106的啟動時和停止時那樣、在蒸發(fā)器24的出口的工作介質(zhì)的狀態(tài)過渡變化而循環(huán)處于不穩(wěn)定的狀態(tài)時，執(zhí)行打開控制閥23的控制。但是，打開控制閥23的時期不限于過渡期。也可以在蒸發(fā)器24的出口的工作介質(zhì)的狀態(tài)處于穩(wěn)定的狀態(tài)時，執(zhí)行打開控制閥23的控制。
[0127]如圖5所示，在本實施方式中，空冷單元200也具備分隔件19和分隔件20。殼體30的內(nèi)部空間由分隔件19和分隔件20分隔為膨脹機(jī)收納部32、冷凝器收納部34和泵收納部38。若將膨脹機(jī)收納部32的溫度、冷凝器收納部34的溫度以及泵收納部38的溫度相互比較，則膨脹機(jī)收納部32的溫度最高。膨脹機(jī)收納部32的溫度例如上升至200°C。由于來自膨脹機(jī)11的傳熱通過分隔件19和分隔件20而減少，所以冷凝器收納部34的溫度和泵收納部38的溫度比膨脹機(jī)收納部32的溫度低數(shù)10°C。
[0128]在本實施方式中，再熱器21配置在膨脹機(jī)收納部32。當(dāng)在膨脹機(jī)收納部32配置有再熱器21時，能夠通過再熱器21直接回收或者通過與再熱器21連接的配管來回收膨脹機(jī)收納部32的熱。從泵13排出的工作介質(zhì)的溫度低，例如為20?50°C。從膨脹機(jī)11排出的工作介質(zhì)的溫度例如為100?150°C。從泵13排出的工作介質(zhì)的溫度比從膨脹機(jī)11排出的工作介質(zhì)的溫度低。另外，從再熱器21流出的工作介質(zhì)的溫度也比從膨脹機(jī)11排出的工作介質(zhì)的溫度低。因此，從膨脹機(jī)11放出的熱能可以由再熱器21回收到郎肯循環(huán)裝置106。
[0129]旁通流路22和控制閥23也配置在膨脹機(jī)收納部32?？刂崎y23的上游側(cè)的旁通流路22中的工作介質(zhì)的溫度與膨脹機(jī)11的入口處的工作介質(zhì)的溫度大致相等，例如為200°C。當(dāng)旁通流路22和控制閥23配置在膨脹機(jī)收納部32時，能夠減少位于旁通流路22的上游部分的高溫的工作介質(zhì)向冷凝器12、泵13等低溫的構(gòu)成要素傳熱。
[0130]當(dāng)如本實施方式那樣將膨脹機(jī)11、再熱器21、旁通流路22以及控制閥23配置在1個被包圍的空間(膨脹機(jī)收納部32)時，無需用絕熱材料分別覆蓋這些構(gòu)成要素。也可以通過用絕熱材料37包圍膨脹機(jī)收納部32來將膨脹機(jī)收納部32絕熱。其結(jié)果，能夠使空冷單元200的制造工序簡化。當(dāng)然，也可以用絕熱材料分別覆蓋膨脹機(jī)11、再熱器21、旁通流路22以及控制閥23。
[0131]另外，控制器16配置在泵收納部38。泵收納部38是具有比膨脹機(jī)收納部32的溫度低數(shù)10°c的溫度的空間，是對于控制器16來說有用的環(huán)境。當(dāng)控制器16配置在泵收納部38時，能夠抑制控制器16的溫度過度上升。
[0132]另外，當(dāng)控制器16配置在泵收納部38時，能夠通過泵13的出口的工作介質(zhì)來冷卻控制器16。通常，控制器16搭載有控制用的電子電路。由于會從電子電路產(chǎn)生熱，所以應(yīng)該對控制器16進(jìn)行冷卻。也可以如實施方式1中說明那樣通過空氣來冷卻控制器16。另一方面，也可以如本實施方式那樣通過從泵13排出的工作介質(zhì)來冷卻控制器16。雖然依賴于周圍環(huán)境和郎肯循環(huán)裝置106的運轉(zhuǎn)條件，但泵13的出口的工作介質(zhì)處于液相狀態(tài)，例如具有20?50°C的溫度。這樣的工作介質(zhì)在控制器16的冷卻中是有用的。具體而言，通過使與泵13的出口連接的流路51 (配管)的一部分(流路51a)與控制器16 (控制器16的發(fā)熱部)接觸，能夠?qū)刂破?6進(jìn)行冷卻。由此，能夠抑制控制器16的溫度過度上升。此外，在圖6中，流路51經(jīng)過再熱器21。但是，即使在空冷單元200沒有設(shè)置再熱器21的情況下，通過使與泵13的出口連接的流路51與控制器16接觸，也能夠得到同樣的效果。
[0133]在本實施方式中，用于將膨脹機(jī)11與郎肯循環(huán)裝置106的蒸發(fā)器24連接的流路50(第1流路)經(jīng)由膨脹機(jī)收納部32向殼體30的外部延伸。用于將蒸發(fā)器24與流路50連接的連接部15位于殼體30的外部。另外，用于將泵13與郎肯循環(huán)裝置106的蒸發(fā)器24連接的流路51 (第2流路)的一部分(流路51b)經(jīng)由膨脹機(jī)收納部32向殼體30的外部延伸。用于將蒸發(fā)器24與流路51連接的連接部14位于殼體30的外部。連接部14和連接部15例如安裝在殼體30的形成有膨脹機(jī)收納部32的部分。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒈容^高溫的工作介質(zhì)所流過的流路50和流路51b (配管)收納在膨脹機(jī)收納部32。其結(jié)果，能夠減少向用于冷凝器12的風(fēng)路和泵13的傳熱。
[0134](實施方式3)
[0135]如圖6所示，本實施方式的空冷單元300還具備蒸發(fā)器102。蒸發(fā)器102收納于殼體30。蒸發(fā)器102通過從空冷單元300的外部供給的熱介質(zhì)(水、油等)對從再熱器21流出的工作介質(zhì)進(jìn)行加熱而使其蒸發(fā)。作為蒸發(fā)器102，可以使用板式熱交換器等公知的熱交換器。根據(jù)空冷單元300，無需在空冷單元的外部設(shè)置蒸發(fā)器24。
[0136]在本實施方式中，空冷單元300也具備分隔件19和分隔件20。殼體30的內(nèi)部空間由分隔件19和分隔件20分隔為膨脹機(jī)收納部32、冷凝器收納部34以及泵收納部38。蒸發(fā)器102配置在膨脹機(jī)收納部32。在空冷單元300中，蒸發(fā)器102具有最高的溫度。當(dāng)蒸發(fā)器102配置在膨脹機(jī)收納部32時，能夠減少蒸發(fā)器102與用于冷凝器12的風(fēng)路之間的傳熱，并且能夠減少蒸發(fā)器102與泵13之間的傳熱。
[0137]另外，在本實施方式中，控制閥23配置在泵收納部38。作為控制閥23，可以使用搭載有對閥進(jìn)行電驅(qū)動的致動器的電動式控制閥。致動器可能會因熱而劣化。因此，當(dāng)控制閥23配置在低溫的泵收納部38時，能夠抑制控制閥23因熱而受到損害。其結(jié)果，控制閥23的長期可靠性提高。同理，控制閥23也可以配置在冷凝器收納部34。
[0138]如圖5和圖6所示，在實施方式2和3中，旁通流路22和控制閥23設(shè)置在具有再熱器21的空冷單元200和300。但是，旁通流路22和控制閥23也可以設(shè)置在不具有再熱器21的空冷單元(例如，實施方式1的空冷單元100)。
[0139](實施方式4)
[0140]如圖7所示，在本實施方式的空冷單元400中，風(fēng)扇18配置在殼體30的上部。冷凝器12在從上方觀察其整體時具有U字的形狀。具有U字的形狀的冷凝器12有利于增加相對于設(shè)置面積的傳熱面積。冷凝器12沿著殼體30的多個側(cè)面(詳細(xì)而言，3個側(cè)面)配置。用于冷凝器12的風(fēng)路形成為，從殼體30的多個側(cè)面(3個側(cè)面)吸入到殼體30的內(nèi)部空間的空氣經(jīng)由冷凝器12向上吹出。由于冷凝器12具有U字的形狀，所以膨脹機(jī)收納部32被冷凝器12從3個方向包圍。由于在膨脹機(jī)11與冷凝器12之間存在分隔件19，所以能夠通過分隔件19來減少膨脹機(jī)11與冷凝器12之間的傳熱。
[0141]在本實施方式中，風(fēng)路形成為，從殼體30的側(cè)面吸入到殼體30的內(nèi)部空間的空氣經(jīng)由冷凝器12向上吹出。在該情況下，為了從殼體30的內(nèi)部空間排出空氣，也可以利用由被冷凝器12加熱后的空氣實現(xiàn)的自然對流。但是，也可以是，冷凝器12的風(fēng)路形成為從殼體30的上部吸入到殼體30的內(nèi)部空間的空氣經(jīng)由冷凝器12向側(cè)方吹出。另外，冷凝器12也可以在從上方觀察其整體時具有中空的矩形的形狀。也就是說，也可以沿著殼體30的4個側(cè)面配置冷凝器12。進(jìn)而，用于冷凝器12的風(fēng)路也可以形成為，空氣不僅從側(cè)面也從殼體30的底面被吸入到殼體30的內(nèi)部空間，并向殼體30的外部吹出。
[0142]在本實施方式中，膨脹機(jī)11、再熱器21以及泵13配置在膨脹機(jī)收納部32。再熱器21位于膨脹機(jī)11與泵13之間。再熱器21具有膨脹機(jī)11的溫度與泵13的溫度之間的溫度。因此，根據(jù)上述位置關(guān)系，能夠減少高溫的膨脹機(jī)11與低溫的泵13之間的直接傳熱。
[0143](實施方式5)
[0144]如圖8所示，本實施方式的空冷單元500具備膨脹機(jī)11、冷凝器12、風(fēng)扇18、分隔件19以及殼體30。膨脹機(jī)11、冷凝器12以及分隔件19收納于殼體30。
[0145]與圖3所示的空冷單元100同樣，空冷單元500用于構(gòu)筑具備蒸發(fā)器24的郎肯循環(huán)裝置106。
[0146]殼體30具備收納膨脹機(jī)11的膨脹機(jī)收納部32和收納冷凝器12的冷凝器收納部34。膨脹機(jī)收納部32和冷凝器收納部34被分隔件19分隔。
[0147]關(guān)于上述結(jié)構(gòu)，由于與實施方式1是同樣的，所以省略其詳細(xì)說明。
[0148]此外，在本實施方式中，使用分隔件19作為上述傳熱減少體的一例，但也可以取代分隔件19或者除了分隔件19之外如圖1等所示的絕熱材料36那樣設(shè)置包圍膨脹機(jī)11的第2絕熱材料(未圖示)。
[0149]另外，也可以取代上述第2絕熱材料或者除了上述第2絕熱材料之外如圖1等所示的絕熱材料37那樣設(shè)置包圍膨脹機(jī)收納部32的第1絕熱材料(未圖示)。
[0150]另外，雖然在圖8中未進(jìn)行圖示，但可以將使從冷凝器12排出的工作流體循環(huán)的泵設(shè)置在殼體30內(nèi)，也可以設(shè)置在殼體30外(也就是說，空冷單元500外)。
[0151]另外，在如圖3所示那樣將蒸發(fā)器24設(shè)置在殼體30外的情況下，設(shè)置將空冷單元500與蒸發(fā)器24連接的第1連接部、第2連接部。在此，第1連接部如圖1等所示的連接部15那樣將第1流路50與連接于蒸發(fā)器24的出口的配管連接。另外，第2連接部如圖1等所示的連接部14那樣將第2流路51與連接于蒸發(fā)器24的入口的配管連接。
[0152]此時，第1連接部、第2連接部也可以與實施方式1同樣地設(shè)置在殼體30外。另夕卜，也可以是，在從配置有膨脹機(jī)11或泵的空間觀察時，第1連接部、第2連接部設(shè)置在與配置有冷凝器12的空間相反的一側(cè)。
[0153]另外，在空冷單元500中，也可以在殼體30內(nèi)設(shè)置蒸發(fā)器。在該情況下，例如可以如圖6所示那樣在膨脹機(jī)收納部32內(nèi)設(shè)置蒸發(fā)器102。
[0154]另外，本實施方式的空冷單元500也可以如實施方式2那樣還具備旁通流路和控制閥，所述旁通流路供工作介質(zhì)繞過膨脹機(jī)11而流動，所述控制閥配置在旁通流路，對旁通流路中的工作介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制閥配置在膨脹機(jī)收納部32。
[0155]另外，本實施方式的空冷單元500也可以如實施方式3那樣還具備旁通流路和控制閥，所述旁通流路供工作介質(zhì)繞過膨脹機(jī)11而流動，所述控制閥配置在旁通流路，對旁通流路中的工作介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制閥配置在冷凝器收納部34。
[0156]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0157]本說明書所公開的技術(shù)對于回收從工廠、焚燒爐等設(shè)施排出的廢熱能來進(jìn)行發(fā)電的廢熱發(fā)電裝置是有用的。另外，本說明書所公開的技術(shù)不僅能夠用于廢熱能的回收，在使用如鍋爐那樣的熱源的發(fā)電裝置中也能夠廣泛采用。
【權(quán)利要求】
1.一種空冷單元，是郎肯循環(huán)裝置中所使用的空冷單元，具備: 膨脹機(jī)，其使工作介質(zhì)膨脹來回收能量； 冷凝器，其配置在冷卻用的空氣的風(fēng)路上，通過在所述風(fēng)路中流動的空氣來冷卻所述工作介質(zhì)；以及 傳熱減少體，其減少所述膨脹機(jī)與所述風(fēng)路之間的傳熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷單元， 所述傳熱減少體具備配置在所述膨脹機(jī)與所述風(fēng)路之間的分隔件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空冷單元， 具備收納所述膨脹機(jī)和所述冷凝器的殼體， 所述殼體具備由所述分隔件分隔出的、收納所述膨脹機(jī)的膨脹機(jī)收納部和收納所述冷凝器的冷凝器收納部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的空冷單元， 還具備使從所述冷凝器排出的所述工作介質(zhì)循環(huán)的泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空冷單元， 所述膨脹機(jī)與所述泵相比位于上側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷單元，還具備: 使從所述冷凝器排出的所述工作介質(zhì)循環(huán)的泵；和 收納所述膨脹機(jī)、所述冷凝器以及所述泵的殼體， 所述傳熱減少體具備分隔件，該分隔件配置在所述殼體的內(nèi)部，將所述殼體的內(nèi)部空間至少分隔為配置所述膨脹機(jī)的膨脹機(jī)收納部、配置所述冷凝器的冷凝器收納部以及配置所述泵的泵收納部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空冷單元， 所述膨脹機(jī)收納部與所述泵收納部相比位于上側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的空冷單元， 還具備控制器，該控制器配置在所述泵收納部，進(jìn)行所述空冷單元或所述郎肯循環(huán)裝置的控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求6?8中任一項所述的空冷單元， 還具備再熱器，該再熱器配置在所述膨脹機(jī)收納部，使從所述泵排出的所述工作介質(zhì)與從所述膨脹機(jī)排出的所述工作介質(zhì)之間產(chǎn)生熱交換。
10.根據(jù)權(quán)利要求6?9中任一項所述的空冷單元， 用于將所述膨脹機(jī)與在所述空冷單元的外部設(shè)置的蒸發(fā)器連接的第I流路，經(jīng)由所述膨脹機(jī)收納部延伸到所述殼體的外部， 用于將所述泵與在所述空冷單元的外部設(shè)置的所述蒸發(fā)器連接的第2流路，經(jīng)由所述膨脹機(jī)收納部延伸到所述殼體的外部， 用于將連接于所述蒸發(fā)器的出口的配管與所述第I流路連接的第I連接部和用于將連接于所述蒸發(fā)器的入口的配管與所述第2流路連接的第2連接部分別位于所述殼體的外部。
11.根據(jù)權(quán)利要求3、6?10中任一項所述的空冷單元， 還具備包圍所述膨脹機(jī)收納部的第I絕熱材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求3、6?9中任一項所述的空冷單元， 還具備蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器配置在所述膨脹機(jī)收納部，使所述工作介質(zhì)蒸發(fā)。
13.根據(jù)權(quán)利要求6?10中任一項所述的空冷單元，還具備: 旁通流路，其供所述工作介質(zhì)繞過所述膨脹機(jī)而流動；和 控制閥，其配置在所述旁通流路，對所述旁通流路中的所述工作介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)， 所述控制閥配置在所述泵收納部。
14.根據(jù)權(quán)利要求3、6?12中任一項所述的空冷單元，還具備: 旁通流路，其供所述工作介質(zhì)繞過所述膨脹機(jī)而流動；和 控制閥，其配置在所述旁通流路，對所述旁通流路中的所述工作介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)， 所述控制閥配置在所述膨脹機(jī)收納部。
15.根據(jù)權(quán)利要求3、6?12中任一項所述的空冷單兀,還具備: 旁通流路，其供所述工作介質(zhì)繞過所述膨脹機(jī)而流動；和 控制閥，其配置在所述旁通流路，對所述旁通流路中的所述工作介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)， 所述控制閥配置在所述冷凝器收納部。
16.根據(jù)權(quán)利要求4?10、13中任一項所述的空冷單元， 所述泵配置在所述冷凝器的上風(fēng)側(cè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求4?7中任一項所述的空冷單元， 還具備控制器，該控制器進(jìn)行所述空冷單元或所述郎肯循環(huán)裝置的控制， 所述控制器由從所述泵排出的所述工作介質(zhì)冷卻。
18.根據(jù)權(quán)利要求4?8、17中任一項所述的空冷單元， 還具備再熱器，該再熱器使從所述泵排出的所述工作介質(zhì)與從所述膨脹機(jī)排出的所述工作介質(zhì)之間產(chǎn)生熱交換。
19.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的空冷單元， 還具備收納所述膨脹機(jī)、所述冷凝器以及所述泵的殼體， 用于將所述膨脹機(jī)與在所述空冷單元的外部設(shè)置的蒸發(fā)器連接的第I流路和用于將所述泵與在所述空冷單元的外部設(shè)置的所述蒸發(fā)器連接的第2流路分別延伸到所述殼體的外部， 用于將連接于所述蒸發(fā)器的出口的配管與所述第I流路連接的第I連接部和用于將連接于所述蒸發(fā)器的入口的配管與所述第2流路連接的第2連接部，在從配置有所述膨脹機(jī)或所述泵的空間觀察時，設(shè)置在與配置有所述冷凝器的空間相反的一側(cè)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1?19中任一項所述的空冷單元， 所述冷凝器包括翅片管式熱交換器。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的空冷單元， 所述翅片管式熱交換器包括配置在氣流方向的上游側(cè)的上游部分和配置在所述氣流方向的下游側(cè)的下游部分， 在所述上游部分與所述下游部分之間形成有間隙。
22.根據(jù)權(quán)利要求1?19中任一項所述的空冷單元， 所述冷凝器包括配置在氣流方向的上游側(cè)的上游部分和配置在所述氣流方向的下游側(cè)的下游部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的空冷單元， 所述上游部分是在所述冷凝器中位于所述氣流方向的最上游側(cè)的部分， 在所述上游部分設(shè)置有所述冷凝器的出口。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的空冷單元， 所述下游部分是在所述冷凝器中位于所述氣流方向的最下游側(cè)的部分， 在所述下游部分設(shè)置有所述冷凝器的入口。
25.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的空冷單元， 所述分隔件配置在減少空氣從配置有所述膨脹機(jī)的空間向所述風(fēng)路移動的位置或減少空氣從所述風(fēng)路向配置有所述膨脹機(jī)的空間移動的位置。
26.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的空冷單元， 所述分隔件構(gòu)成為輔助在所述風(fēng)路形成氣流。
27.根據(jù)權(quán)利要求1?26中任一項所述的空冷單元， 還具備風(fēng)扇，該風(fēng)扇配置在所述冷凝器的上風(fēng)側(cè)，向所述冷凝器供給空氣。
28.根據(jù)權(quán)利要求1?7、19、25、26中任一項所述的空冷單元， 還具備控制器，該控制器配置在所述冷凝器的上風(fēng)側(cè)，進(jìn)行所述空冷單元或所述郎肯循環(huán)裝置的控制。
29.根據(jù)權(quán)利要求1?9、18、19、25、26、28中任一項所述的空冷單元， 還具備使所述工作介質(zhì)蒸發(fā)的蒸發(fā)器。
30.根據(jù)權(quán)利要求1?29中任一項所述的空冷單元， 所述傳熱減少體具備包圍所述膨脹機(jī)的第2絕熱材料。
31.根據(jù)權(quán)利要求1?30中任一項所述的空冷單元， 還具備多個分支流路，從所述膨脹機(jī)排出的所述工作介質(zhì)分別向該多個分支流路流動， 所述多個分支流路分別與所述冷凝器連接。
32.—種朗肯循環(huán)裝置， 具備權(quán)利要求1?31中任一項所述的空冷單元。
【文檔編號】F01K25/10GK104420903SQ201410451874
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】小須田修, 木戶長生, 岡市敦雄, 引地巧, 甲野藤正明, 西山典禎, 富樫仁夫, 松山哲也 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社