(57)【要約】  有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムにおいて、該ＯＲＣシステムの蒸発器からオイルを回収してこのオイルを油溜めに送り返すために、オイルを回収する方法およびシステムが使用される。ＯＲＣシステムは、蒸発器、タービン、凝縮器およびポンプを備え、該ＯＲＣシステム内で冷媒が循環するように構成されている。オイル回収システムは、蒸発器からオイルと冷媒の混合物を除去するように構成された回収ラインを含む。オイルと冷媒の混合物は、熱交換器内に流れて、該混合物中の液体冷媒が蒸発してオイルと冷媒蒸気の混合物が生成される。運搬ラインが、オイルと冷媒蒸気の混合物をタービンへ運び、ここで、オイルは、冷媒蒸気から分離され、油溜めへ戻るように再循環する。
2011503405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器、タービンおよび凝縮器を備える有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムにおけるオイル回収システムであって、
前記蒸発器からオイルと冷媒の混合物を除去するように構成された回収ラインと、
前記混合物中の液体冷媒が蒸発してオイルと冷媒蒸気の混合物が生成されるように、前記混合物の温度を上昇させるように構成された熱交換器と、
前記オイルと冷媒蒸気の混合物を前記タービンへ送るように構成された運搬ラインと、
を含むシステム。
【請求項２】
前記回収ラインは、前記蒸発器から前記オイルと冷媒の混合物を除去するための捕捉ポートを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記捕捉ポートは、前記蒸発器に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記回収ラインは、前記液体混合物を前記熱交換器へ送る前に、前記液体混合物の流量を制限するためのオリフィスを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記回収ラインは、前記蒸発器内の液体冷媒上に浮遊して前記蒸発器から前記オイルと冷媒の混合物を除去するように構成されたオイルスキマを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記液体混合物の温度を上昇させるために、前記蒸発器からの冷媒が、前記熱交換器内に流されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記冷媒は、前記蒸発器の頂部から引き出され、前記熱交換器を通流した後、前記蒸発器へ戻るように循環することを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記蒸発器からの冷媒が飽和蒸気であることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記運搬ラインが、前記オイルと冷媒蒸気の混合物を前記タービンの吐出ハウジングへ運び、この吐出ハウジングは、前記オイルと冷媒蒸気とを分離することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記混合物からの冷媒蒸気が前記凝縮器へ通気されることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記混合物中のオイルと冷媒蒸気とを分離するための分離器をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記分離器は、前記運搬ライン上に設けられることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記タービンから液体を引き出してこの液体を油溜めに送る第１のエダクタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１のエダクタが前記タービンの吐出ハウジングから液体を引き出すとともに、該システムは前記タービンの高圧ボリュートから液体を引き出してこの液体を前記油溜めに送る第２のエダクタをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
冷媒蒸気を凝縮するように構成された凝縮器と、
凝縮された冷媒の圧力を上昇させるように構成されたポンプと、
凝縮された冷媒を受け、この冷媒を蒸気化するように構成された蒸発器と、
冷媒蒸気を受け、電力を発生させるように構成されたタービンと、
前記タービンの作動に使用されるオイルを貯蔵する油溜めと、
前記蒸発器の下流に配置され、前記蒸発器からオイルと冷媒の混合物を受けて、この混合物中の液体冷媒を蒸発させ、これによって、オイルが冷媒と分離可能となり、前記油溜めがこのオイルを回収できるようにする、熱交換器と、
前記熱交換器の下流に配置され、前記熱交換器からのオイルと冷媒蒸気とを分離するように構成された分離器と、
前記分離器からのオイルを前記油溜めに送るエダクタシステムと、
を備える、電力発生用の有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システム。
【請求項１６】
前記蒸発器に接続され、前記蒸発器から前記オイルと冷媒の混合物を除去するように構成された捕捉ポートをさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載のＯＲＣシステム。
【請求項１７】
前記蒸発器が水平方向に配向された複数の管を含み、前記冷媒がこれらの管を覆うように流れ、前記捕捉ポートは、前記蒸発器内の最高位の管の上方に配置されることを特徴とする請求項１６に記載のＯＲＣシステム。
【請求項１８】
前記蒸発器と前記熱交換器との間に配置され、前記オイルと冷媒の混合物の流量を制限するように構成されたオリフィスをさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載のＯＲＣシステム。
【請求項１９】
前記オイルと冷媒の混合物中の冷媒を蒸発させるために、前記蒸発器からの飽和冷媒蒸気が前記熱交換器内に流されることを特徴とする請求項１５に記載のＯＲＣシステム。
【請求項２０】
前記分離器は、前記タービンの吐出ハウジングであることを特徴とする請求項１５に記載のＯＲＣシステム。
【請求項２１】
前記分離器は、前記タービンの上流に配置されることを特徴とする請求項１５に記載のＯＲＣシステム。
【請求項２２】
前記エダクタシステムは、
前記分離器から液体を引き出すように構成された第１のエダクタと、
前記第１のエダクタを駆動するために前記第１のエダクタに冷媒を送るエダクタラインと、
を備えることを特徴とする請求項１５に記載のＯＲＣシステム。
【請求項２３】
前記エダクタシステムは、前記エダクタラインから冷媒を受けて前記タービンの高圧ボリュートから液体を引き出すように構成された第２のエダクタをさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載のＯＲＣシステム。
【請求項２４】
前記蒸発器は、満液式蒸発器であることを特徴とする請求項１５に記載のＯＲＣシステム。
【請求項２５】
前記分離器内で分離された冷媒蒸気が、前記凝縮器へ通気されることを特徴とする請求項１５に記載のＯＲＣシステム。
【請求項２６】
前記蒸発器は、地熱源を利用して前記冷媒を蒸発させることを特徴とする請求項１５に記載のＯＲＣシステム。
【請求項２７】
蒸発器、タービン、油溜めおよび凝縮器を備える有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムにおけるオイルの回収方法であって、
前記蒸発器からオイルと冷媒の混合物を除去し、
前記混合物中の液体冷媒が蒸発するように、前記混合物の温度を上昇させ、
オイルと冷媒蒸気とを分離させ、
分離したオイルを油溜めに送ること、
を含む方法。
【請求項２８】
オイルと冷媒蒸気とを分離した後、冷媒蒸気を前記凝縮器へ送ることをさらに含む請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記オイルを油溜めに送ることが、
前記オイルを前記タービンの吐出ハウジングへ送り、
エダクタシステムを用いて前記吐出ハウジングからオイルを除去すること、
を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記エダクタシステムは、前記蒸発器から冷媒を受け、前記タービンの吐出ハウジングおよび高圧ボリュートから液体を引き出すことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記液体混合物の温度を上昇させることが、熱交換器によって行われることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記液体混合物の温度を上昇させるために、前記蒸発器からの飽和冷媒蒸気が前記熱交換器内に流されることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記混合物の温度を上昇させる前に、オリフィスを使用して、前記オイルと冷媒の混合物の流量を制限することをさらに含む請求項２７に記載の方法。
【請求項３４】
前記オイルと冷媒蒸気とを分離することが、前記タービンの吐出ハウジングによって行われることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
前記オイルと冷媒蒸気とを分離することが、前記タービンの上流で行われることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３６】
前記蒸発器からオイルと冷媒の混合物を除去することが、前記蒸発器に接続された捕捉ポートを使って行われることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
前記蒸発器からオイルと冷媒の混合物を除去することが、前記蒸発器内に設けられたオイルスキマを使って行われることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムに関し、詳しくは、ＯＲＣシステムの蒸発器からオイルを回収するための改善された方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ランキンサイクルシステムは、一般に、電力を発生させるために使用される。ランキンサイクルシステムは、作動流体を蒸発させる蒸発器ないしボイラと、蒸発器から蒸気を受けて発電機を駆動するタービンと、蒸気を凝縮する凝縮器と、凝縮された流体を蒸発器へ再循環させるポンプあるいは他の再循環手段と、を含む。ランキンサイクルシステムにおける作動流体は、たいていは水であり、その場合に、タービンは、水蒸気によって駆動される。有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムは、作動流体として水ではなく有機流体を使用すること以外は、従来のランキンサイクルと同様に運転する。
【０００３】
ＯＲＣシステムの潤滑、特にタービン内部の潤滑のためにオイルを使用することがある。例えば、オイルは、タービンの軸受を潤滑する。しかしこのオイルは、ＯＲＣシステムの運転中に、タービンからシステム内の他の領域へ移動してしまうことがある。このオイルは、冷媒とともに、タービンから凝縮器へ移動し、さらに蒸発器へ移動してしまうことがある。この蒸発器からオイルを回収することは難しく、その結果、タービンの作動に利用できるオイルの量が減少してしまう場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＯＲＣシステムの蒸発器からオイルを回収し、タービンへ送り返す方法およびシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
有機ランキンサイクル（ＯＣＲ）において、該ＯＲＣシステムの蒸発器からオイルを回収してこのオイルを油溜めへ戻すために、オイル回収システムを使用し、このオイルを必要に応じてタービン内で使用できるようにする。このオイル回収システムは、蒸発器からオイル（液体）と冷媒（液体および蒸気）の混合物を除去するように構成された回収ラインを含む。そして、このオイルと冷媒の混合物は、熱交換器に流れて、該混合物中の液体冷媒が蒸発し、オイルと冷媒蒸気の混合物が生成される。この時点で、オイルは、冷媒蒸気と分離可能となり、油溜めへ戻るように再循環する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】蒸発器およびタービンを含む有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムの概略図。
【図２】図１の蒸発器およびタービンと、該蒸発器からオイルを除去するオイル回収システムと、を示す概略図。
【図３】蒸発器と、タービンと、オイル回収システムと、該タービンからオイルを除去してこのオイルを油溜めへ送り返すエダクタシステムと、を示す他の概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
有機ランキンサイクル（ＯＣＲ）システムは発電のために使用することができる。ＯＣＲシステム内においてオイルが使用され、装置の様々な部品特に該ＯＣＲシステムのタービン内を潤滑する。しかし、ＯＣＲシステムが運転中であるとき、このオイルは、該ＯＣＲシステム内の他の部分へ移動してしまう恐れがある。このオイルは、通常、冷媒とともに凝縮器から蒸発器へ移動する。このオイルが蒸発器から回収されない場合、タービンを起動するため或いは作動させ続けるための十分なオイルが油溜めに残っていないことがある。その場合、技術員は、システムの起動を可能にするために、手作業で油溜めにオイル補充する必要があるかもしれない。過剰なオイルは、タービンが作動モードになるとすぐに、再び手作業でＯＲＣシステムから除去される。本開示は、特に起動の際に、油溜めに適切な量のオイルがあるように、蒸発器からオイルを回収する方法およびシステムを提供することを主眼とする。
【０００８】
図１は、凝縮器１２と、ポンプ１４と、蒸発器１６と、タービン１８と、タービン１８に接続されたエダクタシステム２０と、を備えるＯＣＲシステム１０を概略的に示す。冷媒２２が、システム１０内を循環し、電力を発生させるために使用される。凝縮器１２からの液体の冷媒２２ａは、ポンプ１４を通過し、これによって圧力が上昇する。高圧にされた液体の冷媒２２ａは、蒸発器１６内に流れ、この蒸発器１６は、熱源２４を用いて冷媒２２を蒸発させる。熱源２４としては、燃料電池、マイクロタービン、往復エンジンなどの種々の形式の廃熱や、太陽、地熱、排気ガスなどの他の形式の熱源があるが、これらに限らない。蒸発器１６から流出する冷媒２２は、蒸気化した冷媒（２２ｂ）であり、この地点から、タービン入口弁２６を通って、タービン１８内へ流れる。この冷媒蒸気２２ｂは、タービン１８を駆動するために使用され、このタービン１８が発電機２８に動力を与え、この発電機２８が電力を発生させる。タービン１８から流出する冷媒蒸気２２ｂは、凝縮器１２へ返され、この凝縮器１２で、液体の冷媒２２ａに戻るように凝縮される。ヒートシンク３０を使用して、この凝縮器１２に冷却水を供給する。
【０００９】
エダクタシステム２０が、タービン１８に接続されるとともに、該タービン１８内のオイルが集まりやすい領域からオイルを除去するように構成される。図３を参照して以下に詳しく説明するように、エダクタライン３２が、蒸発器１６から流出する冷媒蒸気２２ｂの一部を受け、この冷媒２２ｂをエダクタシステム２０へ送る。
【００１０】
システム１０において、オイルは、主にタービン１８内で使用される。詳しくは、このオイルは、通常、タービン１８の歯車や軸受に使用される（図３参照）。しかし、システム１０の運転中に、オイルのいくらかが、タービン１８から出て行くことがある。その場合に、このオイルは、一般に、冷媒蒸気２２ｂによって凝縮器１２へ運ばれる。続いて、このオイルは、凝縮器１２から流出する凝縮された冷媒２２ａと一体となり、この冷媒２２ａとともに蒸発器１６へ移動する。しかし、蒸発器１６の設計によっては、蒸発器１６から流出する冷媒蒸気２２ｂの速度が、オイルをタービン１８へ送り返すことができるほどの速度ではないことがある。その場合、ある時点で、タービン１８の油溜め内のオイル液面レベルが、低くなり過ぎてしまうことがある。熱交換器３４が、蒸発器１６に接続されるとともに、蒸発器１６からオイル（液体）と冷媒（液体および蒸気）の混合物を受け、該混合物中の液体の冷媒を蒸発させるように構成される。そして、オイルと冷媒蒸気の混合物が、タービン１８へ移動し、ここで、オイルと冷媒とが容易に分離される。そして、分離したオイルを、タービン１８内の油溜めへ送ることができる。このことは、図２および図３を参照して以下にさらに詳しく説明する。
【００１１】
図１に示すように、ＯＲＣシステム１０は、さらに、起動時に冷媒２２ｂがタービン１８内に流れないようにすることができるバイパス弁３６およびバイパスライン３８を含む。システム１０の起動時に、タービン１８は、一時的にバイパスモードで作動し、この状態では、タービン１８は、該タービン１８を所定の作動条件（すなわち、温度および圧力）に到達させるために、冷媒を受けない。この場合、冷媒２２ｂは、バイパスライン３８に流れ、さらに、該冷媒２２ｂの温度を上昇させるために、バイパスオリフィス３９を通るように導かれて、タービン１８内における作動条件と類似したものとなる。この冷媒２２ｂは、バイパスオリフィス３９を通過した後、凝縮器１２へ導かれる。いくつかの実施例においては、タービン入口弁２６が開いているときにバイパス弁３６が閉じており、また、これとは逆ともなる。
【００１２】
図２は、図１のＯＲＣシステム１０の一部を概略的に示し、蒸発器１６と、タービン１８と、オイル回収システム１００の一部である熱交換器３４と、を含む。図１を参照して上記に説明したように、蒸発器１６は、液体の冷媒２２ａを受け、熱源２４を使ってこの冷媒２２を蒸発させる。図２に示す例示的な実施例においては、蒸発器１６は、満液式蒸発器であって、底部１６ａのプレヒータ区域と、頂部１６ｂの飽和区域とを含む。蒸発器１６のこれらのプレヒータ区域および飽和区域は共に、該蒸発器１６内で水平方向に配向された複数の管を含む。冷媒２２が、これらの管を覆うように流れることによって、タービン１８へ流れるほぼすべての冷媒２２ｂが、冷媒蒸気となる。作動中に、これらの管が浸された状態に保たれるように、蒸発器１６内の冷媒の液面レベルが維持される。
【００１３】
オイル回収システム１００は、熱交換器３４、捕捉ポート１０２、制限オリフィス１０４、冷媒入口ライン１０６、冷媒出口ライン１０８、および運搬ライン１１０を含む。捕捉ポート１０２および制限オリフィス１０４は、蒸発器１６からオイルと冷媒の混合物を除去してこれを熱交換器３４へ送る回収ラインを形成する。捕捉ポート１０２は、頂部１６ｂにある管の最高点よりも上方において、蒸発器１６の一側面に配置されている。好ましい実施例においては、ポート１０２は、管の最高点から約１インチ上方に配置されている。蒸発器１６の作動中に、蒸発器１６内で管を取り囲んでいる液体冷媒の液面レベルは、通常、捕捉ポート１０２の位置に近いレベルに維持されている。蒸発器１６内の冷媒は、該蒸発器１６の飽和区域内の管を覆って、「プール沸騰」している。これによって生じる気泡は、表面まで浮上し、冷媒とオイルからなる泡を形成する。蒸発器１６内のオイルは、この表面あるいはこの表面付近に集まる。
【００１４】
オイル／冷媒混合物は、捕捉ポート１０２を介して、蒸発器１６から除去される。混合物中のオイルは液体であるが、冷媒は、通常は、液相および気相の両方の状態になっている。そして、オイル／冷媒混合物は、熱交換器３４に流入する流体の流量を制限するために、制限オリフィス１０４を通るように流される。このオイル／冷媒混合物の温度および圧力は、オリフィス１０４を通過するときに低下する。代替的に、オリフィス１０４の代わりに、調節弁を設けることによって、熱交換器３４へ流れる混合物の流量を制御ないし制限してもよい。
【００１５】
熱交換器３４は、オイル／冷媒混合物を受け、この混合物を加熱するために、同じく蒸発器１６からの飽和冷媒蒸気を使用する。一実施例においては、熱交換器３４は、対向流平板型熱交換器である。飽和冷媒蒸気は、蒸発器１６の最上部から引き出され、冷媒入口ライン１０６を介して熱交換器３４へ送られる。この冷媒は、熱交換器３４を通流した後、冷媒出口ライン１０８を介して蒸発器１６へ戻される。熱交換器３４が使用するのは、蒸発器１６内のほんのわずかな割合の飽和冷媒蒸気であり、この冷媒は、蒸発器１６へ戻るように再循環する。従って、熱交換器３４内に熱を提供するために冷媒蒸気を使用しても、蒸発器１６の作動および効率にほとんど或いはまったく影響を与えない。
【００１６】
飽和冷媒蒸気から熱が加えられることによって、オイル／冷媒混合物は、オイルリッチな液体と冷媒蒸気からなる状態になっている。この状態で、オイルは、冷媒と容易に分離し易くなっている。このオイル／冷媒混合物は、熱交換器３４から流出し、運搬ライン１１０を通ってタービン１８へ送られる。
【００１７】
図２に示すように、蒸発器１６の側面に捕捉ポート１０２が形成されている。上記に説明したように、ポートの位置は、蒸発器１６内の液体冷媒の作動中の液面レベルに基づいて決められる。代替的な実施例においては、捕捉ポート１０２の代わりに、液体冷媒の表面からオイル（および冷媒）を除去するために、蒸発器１６内で浮遊するオイルスキマを使用してもよい。従って、このオイルスキマは、蒸発器１６内の冷媒の液面レベルと一緒に移動する。このオイルスキマからのオイルと冷媒の混合物を、蒸発器１６の上面あるいは側面のポートへ送るために、このオイルスキマに接続した管が使用される。その後、このオイル／冷媒混合物は、蒸発器１６から制限オリフィス１０４へ送られる。
【００１８】
図２の蒸発器１６とタービン１８とオイル回収システム１００とを、タービン１８からオイルを除去してこれを油溜め５６へ送るエダクタシステム２０とともに示した概略図を示す。タービン１８は、インペラ４０、吐出ハウジング４２および高圧ボリュート４４を含む。（ボリュート４４は、タービンが作動しているときに高圧状態にあるため、「高圧ボリュート」と呼ばれる。しかし、システム１０およびタービン１８が起動時のバイパスモードにあるときには、ボリュート４４は、低圧状態にある。）タービン１８の作動モード時に、（蒸発器１６からの）冷媒蒸気２２ｂは、入口弁２６を通って高圧ボリュート４４内に流れ、さらにノズル４６を通って流れ、インペラ４０に駆動力を与え、このインペラ４０は、ギアボックス５０内のシャフト４８を駆動する。歯車５２によって、駆動シャフト４８が発電機２８に接続されており、この発電機２８は、シャフトからのエネルギを利用して電力を発生させる。ギアボックス５０は、さらに、軸受５４、油溜め５６およびオイルポンプ５８を含む。
【００１９】
タービン１８の作動中に、オイルは、通常、タービン１８の吐出ハウジング４２および高圧ボリュート４４に集まりやすい。エダクタシステム２０は、オイルが望ましくないタービン１８内の領域から、この領域の装置を破損する原因ともなるオイルを除去するために使用される。エダクタシステム２０は、オイルを除去してこれをオイル溜め５６へ送り返すように構成され、このオイルを、例えば、歯車５２や軸受５４などのタービン１８の他の領域に利用できるようにする。エダクタライン３２が、エダクタシステム２０に接続されるとともに、タービン入口弁２６の上流に配置される。このライン３２は、蒸発器１６から流出する（その後、タービン１８へ流れる）冷媒蒸気２２ｂの一部を受けてこれをエダクタシステム２０に送るように構成される。
【００２０】
運搬ライン１１０によって、熱交換器３４からのオイル（液体）と冷媒（蒸気）の混合物が、タービン１８の吐出ハウジング４２へ送られる。この吐出ハウジング４２は、分離器として機能し、その結果、液体のオイルが吐出ハウジング４２の底部に集まるとともに、冷媒蒸気が通気孔を通ってタービン１８から流出し、凝縮器１２に流れる。蒸発器１６からのオイルは、既に吐出ハウジング４２内に存在していたオイル７６と一体となり、このすべてが、エダクタシステム２０を用いて吐出ハウジング４２から除去され得る。
【００２１】
図３の実施例においては、エダクタシステム２０は、ベンチュリ装置として作動する第１のエダクタ６２および第２のエダクタ６４を含み、各エダクタは、主流入口および副流入口を有する。各エダクタにおいて、蒸発器１６からの高圧の冷媒が主流入口を通って流れ、タービン１８から液体を引き出すのに十分な吸引力が作り出される。
【００２２】
エダクタシステム２０は、さらに、共にエダクタライン３２に接続された第１のライン６６および第２のライン６８を含む。第１のライン６６は、第１のエダクタ６２の主流入口７０へ冷媒２２を運ぶように構成されている。第１のエダクタ６２の副流入口７２は、ライン７４に接続され、タービン１８の吐出ハウジング４２から除去されたオイル７６を第１のエダクタ６２に送る。従って、オイル７６は、蒸発器１６からライン１１０に送られたオイルを含む。（吐出ハウジング４２から吸い出される液体は主にオイルであるが、この液体は、いくらかの量の冷媒を含み得ることが理解されよう。）第２のライン６８は、第２のエダクタ６４の主流入口７８へ冷媒２２を送るように構成されている。ライン８０が、第２のエダクタ６４の副流入口８２に接続され、タービン１８の高圧ボリュート４４から除去された液体を運ぶ。高圧ボリュート４４から引き出される液体は、ほとんどがオイルであるが、この液体は、タービン１８内に流れていた冷媒のいくらかを含み得る。この冷媒およびオイルは、エダクタ６２，６４から流出した後、一緒にライン８４を通って油溜め５６に流れる。このとき蒸気である冷媒は、油溜め５６からライン８６を介して吐出ハウジング４２へ戻るように再循環され得る。
【００２３】
図３に示すように、エダクタシステム２０は、２つのエダクタを含むが、このエダクタシステム２０は、第１のエダクタ６２のみでも作動できることが理解されよう。オイルは、吐出ハウジング４２および高圧ボリュート４４の両方に集まり得る。第２のエダクタ６４は、高圧ボリュート４４からオイルを除去することができるが、この高圧ボリュート４４は、通常、該ボリュート４４内でオイルが冷媒蒸気から分離すると、直ちにオイルが集まる。２つのエダクタを有するシステムを使用することによって、インペラ４０周辺のオイルが蓄積しやすい両方の領域からオイルを除去することができるので、全体的なオイルの回収が改善される。
【００２４】
蒸発器１６からオイルを回収することに関して、このオイルを油溜め５６へ効果的に回収するためには、第１のエダクタ６２のみが必要である。第２のエダクタ６４は、高圧ボリュート４４からオイルを除去するために使用されるが、一般に、蒸発器１６からのオイルの回収には影響を与えない。しかし、上述したように、第２のエダクタ６４は、タービン１８のインペラ４０の周囲に集まるオイルの全体的な回収を改善する。このように、好ましい一実施例においては、ＯＲＣシステム１０は、２つのエダクタを有するシステムを、オイル回収システム１０と組み合わせて使用する。
【００２５】
上記のように、タービン１８の吐出ハウジング４２は、熱交換器３４からの液体のオイルと冷媒蒸気とを分離するための分離器として機能する。代替的な実施例においては、運搬ラインｌ１０に沿って設けられた分離器を使用することによって、このオイル／冷媒混合物を、タービン１８の上流で分離するようにしてもよい。この分離器は、吐出ハウジング４２と同様に機能する。従って、タービン１８の上流に分離器が設けられる実施例のいくつかにおいては、吐出ハウジング４２を、タービンの設計から省くことができる。この場合、分離器からオイルを引き出し、第１のエダクタ６２を介して供給するように、エダクタシステム２０のライン７４が分離器に接続される。さらには、分離器から冷媒蒸気を凝縮器１２に送るために、分離器から出るラインを追加することができる。
【００２６】
回収システム１００およびエダクタシステム２０を使用することによって、オイル溜め５６に実質的にオイルが存在しないときにも、ＯＲＣシステム１０を起動することができる。オイル回収システム１００は、システム１０がまだバイパスモードにあるとき、蒸発器１６からオイルを効果的に回収してこのオイルをタービン１８へ送ることができ、このとき、エダクタシステム２０は、オイルを油溜め５６へ送り返すために使用されている。これによって、タービン内の歯車および軸受にオイルが供給されないことによって生じ得る起動時の故障を減らし或は無くすことができる。いくつかの例では、油溜めの液面レベルが低い場合、起動前に、オイルを油溜めに手作業で補充しなけばならなかった。このことは、ＯＲＣシステムの運転コストを増やすとともに、たいていは、タービンが作動モードになるとすぐに、該ＯＣＲシステムから、過剰なオイルを除去することが要求される。本発明のＯＲＣシステム１０は、蒸発器１６からオイルを効果的に回収してこれを油溜め５６に送る方法を提供することによって、オイルを油溜め５６に手作業で補充する必要を減らす。
【００２７】
好ましい実施例を参照して本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、形態や詳細にいくつかの変更がなされ得ることを理解されるであろう。
【図１】
2011503405.tif 000003
【図２】
2011503405.tif 000004
【図３】
2011503405.tif 000005