(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動ガスを収容する第１タンクと、
前記作動ガスを吸収する吸収液体を貯留する第２タンクと、
前記第１タンクと前記第２タンクとに接続されて前記作動ガスを案内する接続手段と、  前記接続手段の途中に設置されるタービンと
を備え、
前記第１タンクに、前記第１タンクを加熱する加熱手段と、前記第１タンクを冷却する冷却手段が設けられ、
前記第２タンクに、加熱手段及び冷却手段が設けられていない
ことを特徴とする動力生成システム。
【請求項２】
前記接続手段は、前記第１タンクから前記第２タンクに前記作動ガスを案内する場合に前記第１タンクへの接続配管を前記タービンの入口に接続し、前記第２タンクから前記第１タンクに前記作動ガスを案内する場合に前記第２タンクへの接続配管を前記タービンの入口に接続する流路切替手段を備えることを特徴とする請求項１記載の動力生成システム。
【請求項３】
前記作動ガスは、二酸化炭素ガスであることを特徴とする請求項１または２記載の動力生成システム。
【請求項４】
前記吸収液体は、イオン液体であることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の動力生成システム。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか一項に記載の動力生成システムと、前記タービンに接続された発電機とを備えることを特徴とする発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力生成システム及び発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発電機等を駆動する動力を生成するためにタービンが用いられている。タービンを用いた発電方式は、周知のように原子力発電所や火力発電所で採用されており、水を作動流体としたランキンサイクルが代表的である。このような原子力発電所等での発電設備は、大型で一極集中型なものとなる。
【０００３】
一方で、近年においては、再生可能エネルギの技術開発が求められると共に、分散型電源への転換が注目されている。このような分散型電源では、一般家庭や小規模施設での発電を可能とするために、太陽熱、温泉熱、生活排熱等の１００℃以下の低品位熱源により発電を行うことが求められる。例えば、分散型電源における発電方式としては、炭化水素やフッ素化合物を用いたランキンサイクル（特許文献１参照）や二酸化炭素を用いたブレイトンサイクルが挙げられる。また、ペルチェ素子等の熱電素子を用いた発電も分散型電源に適用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１０９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、いずれの発電方式による分散型電源も、周知のように普及には至っていない。このため、地域や各家庭で小型発電機を所有し、太陽熱や生活排熱を利用して発電することによるエネルギの地産地消を実現するためには、ランキンサイクルやブレイトンサイクル等の従来の方式とは異なる方式で、熱から動力を生成する方式の提案が必要であると考えられる。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、従来とは異なる方式で熱から動力を生成する動力生成システム及び発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００８】
第１の発明は、動力生成システムであって、作動ガスを収容する第１タンクと、上記作動ガスを吸収する吸収液体あるいは前記作動ガスの凝縮液体を貯留する第２タンクと、上記第１タンクと上記第２タンクとに接続されて上記作動ガスを案内する接続手段と、上記接続手段の途中に設置されるタービンとを備えるという構成を採用する。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記第１タンクを加熱する加熱手段を備えるという構成を採用する。
【００１０】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記第１タンクを冷却する冷却手段を備えるという構成を採用する。
【００１１】
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記接続手段が、上記第１タンクから上記第２タンクに上記作動ガスを案内する場合に上記第１タンクへの接続配管を上記タービンの入口に接続し、上記第２タンクから上記第１タンクに上記作動ガスを案内する場合に上記第２タンクへの接続配管を上記タービンの入口に接続する流路切替手段を備えるという構成を採用する。
【００１２】
第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、上記作動ガスが、二酸化炭素ガスであるという構成を採用する。
【００１３】
第６の発明は、上記第１〜第５いずれかの発明において、前記吸収液体が、イオン液体であるという構成を採用する。
【００１４】
第７の発明は、発電システムであって、上記第１〜第６いずれかの発明である動力生成システムと、上記タービンに接続された発電機とを備えるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、吸収液体が作動ガスを吸収及び放出する特性を利用し、作動ガスの流れを形成してタービンを駆動することによって動力が生成される。例えば、第１タンクを加熱した場合には、作動ガスの内圧が上昇して吸収液体に吸収される。このように吸収液体が作動ガスを吸収することにより、第１タンクから第２タンクへの作動ガスが勢い良く流れ、タービンにより動力を得ることができる。また、吸収液体に作動ガスが吸収された状態で第１タンクを冷却した場合には、吸収液体から作動ガスが放出される。このように吸収液体から作動ガスが放出されることにより、第２タンクから第１タンクへ作動ガスが勢い良く流れ、タービンにより動力を得ることができる。したがって、本発明によれば、ランキンサイクルやブレイトンサイクルによらず、従来とは異なる方式で熱から動力を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の動力生成システム及び発電システムの原理の効果を説明するための模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態である発電システムの概略構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第２実施形態である発電システムの概略構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第３実施形態である発電システムの概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、本発明に係る動力生成システム及び発電システムの一実施形態について説明に先立ち、本発明の動力生成原理について説明する。
【００１８】
本発明の動力生成原理は、作動ガスが吸収液体に吸収されることによって作動ガスの移動量が大きくなることで動力となるエンタルピ変化量を増し、これを利用してタービンにより動力が得られるというものである。
【００１９】
この本発明の動力生成原理の効果を説明するために、作動ガスを二酸化炭素ガスとし、吸収液体をイオン液体として計算及び比較を行った。図１は、本発明の動力生成原理の効果について説明するための模式図である。この図に示すように、本計算では、容器Ａと容器Ｂとが弁Ｃで仕切られた系を用いた。また、本計算では、図１に示す系において、容器Ａの二酸化炭素ガスが容器Ｂに移動する際のエンタルピ変化量を、二酸化炭素ガスのみの場合と容器Ｂにイオン液体を加えた場合とで計算及び比較した。
【００２０】
容器Ａの容積をＶＡとし、容器Ｂの容積をＶＢとし、周囲の温度Ｔ０において容器Ａと容器Ｂに二酸化炭素ガスを圧力がＰ０になるまで充填する。二酸化炭素ガスを理想気体と考えると、容器Ａに充填された二酸化炭素ガスの質量ｍＡ０は、理想気体の状態式より、下式（１）により表される。また、容器Ｂの二酸化炭素ガスの質量ｍＢ０は、同様に下式（２）により表される。
【００２１】
【数１】
0006739766.tif 000002
【００２２】
【数２】
0006739766.tif 000003
【００２３】
次に、弁Ｃを閉じたまま、容器Ａのみを熱源の温度ＴＨまで上げると、圧力がＰＨとなる。このときの容器Ａ内の二酸化炭素ガスのエンタルピは、下式（３）となる。
【００２４】
【数３】
0006739766.tif 000004
【００２５】
続いて、弁Ｃを開けると、圧力差で容器Ａから容器Ｂに二酸化炭素ガスが移動し、やがて圧力差はなくなり、平衡状態の圧力Ｐ１となる。平衡状態における容器Ａの二酸化炭素ガスの質量ｍＡ１は、下式（４）により表される。また、平衡状態における容器Ｂの二酸化炭素ガスの質量ｍＢ１は、下式（５）により表される。
【００２６】
【数４】
0006739766.tif 000005
【００２７】
【数５】
0006739766.tif 000006
【００２８】
このときの容器Ａ内の二酸化炭素ガスのエンタルピは下式（６）となる。
【００２９】
【数６】
0006739766.tif 000007
【００３０】
したがって、弁Ｃの開放による容器Ａ内の二酸化炭素ガスのエンタルピ変化量は、下式（７）となる。この値は負となり、エンタルピが減少する分が外部へ仕事をする分と考えられる。また、質量差が大きい方が多くのエンタルピが取り出せることになる。
【００３１】
【数７】
0006739766.tif 000008
【００３２】
エンタルピ変化量を大きくするためには質量差を大きくすれば良いことが分かった。イオン液体で二酸化炭素ガスを吸収することで質量差を大きくすることができるため、エンタルピ変化量を大きくできると考えられる。
【００３３】
イオン液体が容器Ｂに貯留されていない状態について考えると、弁Ｃの開放前後において二酸化炭素ガスの質量は変わらないため、二酸化炭素ガスの全質量ｍは、下式（８）で表される。
【００３４】
【数８】
0006739766.tif 000009
【００３５】
このため、平衡状態の圧力Ｐ１は、下式（９）となる。
【００３６】
【数９】
0006739766.tif 000010
【００３７】
また、平衡状態における容器Ａの二酸化炭素ガスの質量ｍＡ１は、下式（１０）と表される。
【００３８】
【数１０】
0006739766.tif 000011
【００３９】
式（７）に示すように、質量差Δｍ（＝ｍＡ１−ｍＡ０）は負の値となるため、タービンで取り出せる仕事を正の値とするために、式（１１）で定義する−Δｍを用いる。また、エンタルピ変化量は下式（１２）となる。
【００４０】
【数１１】
0006739766.tif 000012
【００４１】
【数１２】
0006739766.tif 000013
【００４２】
イオン液体が容器Ｂに貯留されている状態について考えると、弁Ｃの開放前後において、二酸化炭素ガスの質量は変わらないが、イオン液体に吸収される二酸化炭素ガスの質量ｍｉを考慮する必要がある。このため、二酸化炭素ガスの全質量ｍは、下式（１３）で表される。
【００４３】
【数１３】
0006739766.tif 000014
【００４４】
このため、平衡状態の圧力Ｐ’１は、下式（１４）となる。
【００４５】
【数１４】
0006739766.tif 000015
【００４６】
また、平衡状態における容器Ａの二酸化炭素ガスの質量ｍＡ１は、下式（１５）と表される。
【００４７】
【数１５】
0006739766.tif 000016
【００４８】
さらに、質量差Δｍは、下式（１６）となる。また、エンタルピ変化量は下式（１７）となる。
【００４９】
【数１６】
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【００５０】
【数１７】
0006739766.tif 000018
【００５１】
式（１７）の右辺２項目がイオン液体の効果によりエンタルピ変化量が上がることを示している。
【００５２】
以上のような計算の結果、イオン液体を用いることによってエンタルピ変化量が増加することが分かった。したがって、本発明の動力生成原理によれば、ランキンサイクルやブレイトンサイクルによらず、従来とは異なる方式で熱から動力を生成することができる。
【００５３】
（第１実施形態）
次に、本発明の動力生成システム及び発電システムの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００５４】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本実施形態の発電システム１の概略構成を示す模式図である。これらの図に示すように、本実施形態の発電システム１は、ガス貯蔵タンク２（第１タンク）と、加熱用熱交換器３（加熱手段）と、冷却用熱交換器４（冷却手段）と、イオン液体貯留タンク５（第２タンク）と、接続部６（接続手段）と、タービン７と、発電機８とを備えている。
【００５５】
ガス貯蔵タンク２は、作動ガスとして二酸化炭素ガスＧを貯蔵（収容）する容器である。なお、作動ガスとしては、二酸化炭素ガス以外のガス（例えば一酸化炭素ガス）を用いることも可能である。ただし、二酸化炭素ガスは、自然界に多く存在するガスであることから、本実施形態の発電システム１を廃棄する場合等に作動ガスが大気中に漏出しても環境への影響が極めて小さい。また、二酸化炭素ガスは、容易に入手できることから低コストの発電システム１を構築することができる。
【００５６】
加熱用熱交換器３は、ガス貯蔵タンク２に接続された加熱用の熱交換器である。この加熱用熱交換器３は、外部から供給される熱源流体Ｘ（一般家庭からの生活排水や工場排水等）によりガス貯蔵タンク２の内部を加熱する。冷却用熱交換器４は、ガス貯蔵タンク２に接続された冷却用の熱交換器である。この冷却用熱交換器４は、外部から供給される冷熱源流体Ｙ（水道水や外気等）によりガス貯蔵タンク２の内部を冷却する。なお、加熱用熱交換器３による加熱を停止することによりガス貯蔵タンク２が十分に冷却される場合には、冷却用熱交換器４は、省略することも可能である。
【００５７】
イオン液体貯留タンク５は、イオン液体Ｌ（吸収液体）を貯留する容器である。なお、イオン液体Ｌは、有機化合物からなる溶融塩である。作動ガスとして二酸化炭素ガスＧを用いる場合には、このイオン液体Ｌとしては、室温以下の融点を有すると共に二酸化炭素の吸収特性及び放出特性に優れたものが用いられ、例えば、イミダゾリウム系カチオンとトリフロオロメタンスルホニルアミド（ＴＦＳＡ）などのフッ素系アニオンからなる化学的及び熱安定性に優れた非プロトン性イオン液体を用いることができる。また、イオン液体としては、非プロトン性イオン液体以外にも、プロトン性イオン液体、共融塩イオン液体、錯形成型イオン液体等を用いることもできる。このようなイオン液体Ｌは、二酸化炭素ガスＧの圧力が上昇すると二酸化炭素ガスＧを吸収し、二酸化炭素ガスＧの圧力が下降すると吸収した二酸化炭素ガスＧを放出する性質を有している。
【００５８】
接続部６は、ガス貯蔵タンク２とイオン液体貯留タンク５とに接続されて、ガス貯蔵タンク２とイオン液体貯留タンク５と間で二酸化炭素ガスＧを案内する部分であり、本実施形態においては、ガス貯蔵タンク接続配管６ａと、イオン液体貯留タンク接続配管６ｂと、中間配管６ｃと、切換弁６ｄ（流路切替手段）と、アクチュエータ６ｅとを備えている。
【００５９】
ガス貯蔵タンク接続配管６ａは、ガス貯蔵タンク２に直接接続された配管であり、ガス貯蔵タンク２に出入りする二酸化炭素ガスＧを案内する。このガス貯蔵タンク接続配管６ａは、切換弁６ｄに接続されている。イオン液体貯留タンク接続配管６ｂは、イオン液体貯留タンク５に直接接続された配管であり、イオン液体貯留タンク５に出入りする二酸化炭素ガスＧを案内する。このイオン液体貯留タンク接続配管６ｂも、切換弁６ｄに接続されている。中間配管６ｃは、途中部位にタービン７が設置された配管であり、両方の端部のうちタービン７の入口側の端部６ｃ１とタービン７の出口側の端部６ｃ２とが切換弁６ｄに接続されている。
【００６０】
切換弁６ｄは、ガス貯蔵タンク接続配管６ａを中間配管６ｃの端部６ｃ１に接続すると共にイオン液体貯留タンク接続配管６ｂを中間配管６ｃの端部６ｃ２に接続する姿勢（図２（ａ）に示す姿勢であり、以下、順流姿勢と称する）と、ガス貯蔵タンク接続配管６ａを中間配管６ｃの端部６ｃ２に接続すると共にイオン液体貯留タンク接続配管６ｂを中間配管６ｃの端部６ｃ２に接続する姿勢（図２（ｂ）に示す姿勢であり、以下、逆流姿勢と称する）とに姿勢変更可能とされた弁体である。
【００６１】
切換弁６ｄが順流姿勢である場合には、ガス貯蔵タンク接続配管６ａが中間配管６ｃの端部６ｃ１を介してタービン７の入口と接続され、イオン液体貯留タンク接続配管６ｂが中間配管６ｃの端部６ｃ２を介してタービン７の出口と接続される。一方、切換弁６ｄが逆流姿勢である場合には、イオン液体貯留タンク接続配管６ｂが中間配管６ｃの端部６ｃ１を介してタービン７の入口と接続され、ガス貯蔵タンク接続配管６ａが中間配管６ｃの端部６ｃ２を介してタービン７の出口と接続される。
【００６２】
このような切換弁６ｄは、ガス貯蔵タンク２からイオン液体貯留タンク５に二酸化炭素ガスＧを案内する場合に順流姿勢とされ、イオン液体貯留タンク５からガス貯蔵タンク２に二酸化炭素ガスＧを案内する場合に逆流姿勢とされる。つまり、切換弁６ｄは、二酸化炭素ガスＧを流す方向（ガスタービン７に対する流れ方向）によって二酸化炭素ガスＧ流路を切り替える。このように本実施形態においては、接続部６は、二酸化炭素ガスＧを流す方向によって流路を切り替える切換弁６ｄを有している。
【００６３】
アクチュエータ６ｅは、切換弁６ｄの姿勢変更を行うための動力を生成する部材であり、切換弁６ｄに接続されている。このアクチュエータ６ｅは、不図示の制御部の制御の下、加熱用熱交換器３にてガス貯蔵タンク２を加熱する場合に切換弁６ｄを順流姿勢とし、冷却用熱交換器４にてガス貯蔵タンク２を冷却する場合に切換弁６ｄを逆流姿勢とする。つまり、本実施形態では、加熱用熱交換器３にてガス貯蔵タンク２を加熱する場合に、ガス貯蔵タンク２がタービン７の入口に接続され、イオン液体貯留タンク５がタービン７の出口に接続される。また、冷却用熱交換器４にてガス貯蔵タンク２を冷却する場合に、ガス貯蔵タンク２がタービン７の出口に接続され、イオン液体貯留タンク５がタービン７の入口に接続される。
【００６４】
タービン７は、接続部６の中間配管６ｃの途中部位に設置されており、入口から流入した作動ガスの流体エネルギを回転動力に変換する。発電機８は、タービン７に接続されており、タービン７から伝達される回転動力を電力に変換する。なお、このような本実施形態の発電システム１の発電機８を除いた構成が本発明の動力生成システムに相当する。
【００６５】
以上のような構成の本実施形態の発電システム１では、例えば一般家庭からの生活排水や工場排水が加熱用熱交換器３に供給されると、ガス貯蔵タンク２が加熱されてガス貯蔵タンク２の内部が昇圧される。これによって、低圧側のイオン液体貯留タンク５に向けて二酸化炭素ガスＧが流れ、さらにイオン液体Ｌに二酸化炭素ガスＧが吸収されることによりイオン液体貯留タンク５に向けた二酸化炭素ガスＧの強い流れが形成される。このとき、切換弁６ｄが順流姿勢とされることにより、ガス貯蔵タンク２から排出された二酸化炭素ガスＧは、タービン７の入口に向けて案内される。そして、タービン７によって回転動力が生成され、さらに発電機８によって電力が生成される。
【００６６】
また、イオン液体Ｌに二酸化炭素ガスＧが吸収された状態で、水道水や外気が冷却用熱交換器４に供給されると、ガス貯蔵タンク２が冷却されてガス貯蔵タンク２の内部が減圧される。これによって、イオン液体貯留タンク５の圧力も下がりイオン液体Ｌから二酸化炭素ガスＧが放出されると共に、この二酸化炭素ガスＧがガス貯蔵タンク２に向けて強く流れる。このとき、切換弁６ｄが逆流姿勢とされることにより、イオン液体貯留タンク５から排出された二酸化炭素ガスＧは、タービン７の入口に向けて案内される。そして、タービン７によって回転動力が生成され、さらに発電機８によって電力が生成される。
【００６７】
以上のような本実施形態の発電システム１によれば、イオン液体Ｌが二酸化炭素ガスＧを吸収及び放出する特性を利用し、二酸化炭素ガスＧの流れを形成してタービン７を駆動することによって動力が生成される。例えば、ガス貯蔵タンク２を加熱した場合には、二酸化炭素ガスＧの内圧が上昇してイオン液体Ｌに吸収される。このようにイオン液体Ｌが二酸化炭素ガスＧを吸収することにより、ガス貯蔵タンク２からイオン液体貯留タンク５への二酸化炭素ガスＧが勢い良く流れ、タービン７により動力を得ることができる。また、イオン液体Ｌに二酸化炭素ガスＧが吸収された状態でガス貯蔵タンク２を冷却した場合には、イオン液体Ｌから二酸化炭素ガスＧが放出される。このようにイオン液体Ｌから二酸化炭素ガスＧが放出されることにより、イオン液体貯留タンク５からガス貯蔵タンク２へ二酸化炭素ガスＧが勢い良く流れ、ランキンサイクルにおける加圧ポンプやブレイトンサイクルにおける圧縮機を用いて強制的にガス貯蔵タンク２に戻す過程においても本発明においてはタービン７により動力を得ることができる。したがって、本実施形態の発電システム１によれば、ランキンサイクルやブレイトンサイクルによらず、従来とは異なる方式で熱から動力を生成することができる。
【００６８】
また、本実施形態の発電システム１においては、ガス貯蔵タンク２を加熱する加熱用熱交換器３を備えている。このため、加熱用熱交換器３に生活排水や工場排水を供給することによって、従来捨てられていた家庭や工場からの排出エネルギを動力生成及び電力生成に利用することが可能となり、エネルギの有効利用が可能となる。
【００６９】
また、本実施形態の発電システム１においては、ガス貯蔵タンク２を冷却する冷却用熱交換器４を備えている。このため、ガス貯蔵タンク２を自然冷却する場合と比較してイオン液体Ｌからの二酸化炭素ガスの放出速度を高めることができ、イオン液体Ｌから二酸化炭素ガスＧを放出するときの発電量を増加させることが可能となる。
【００７０】
また、本実施形態の発電システム１においては、接続部６が、二酸化炭素ガスＧを流す方向によって流路を切り替える切換弁６ｄを有している。このため、イオン液体Ｌに二酸化炭素ガスＧを吸収させる場合と、イオン液体Ｌから二酸化炭素ガスＧを放出させる場合とで、二酸化炭素ガスＧの流れる方向を容易に切り替えることができ、いずれの場合にも動力生成及び発電を行うことが可能となる。
【００７１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００７２】
図３は、本実施形態の発電システム１Ａの概略構成を示す模式図である。この図に示すように、本実施形態の発電システム１Ａは、上記第１実施形態の切換弁６ｄを有する接続部６に換えて、以下に説明する接続部９を備えている。
【００７３】
接続部９は、タービン７の入口に接続されるタービン入口配管９ａと、タービン７の出口に接続されるタービン出口配管９ｂとを備えている。また、接続部９は、ガス貯蔵タンク２とタービン入口配管９ａとを接続する第１配管９ｃ（第１タンクへの接続配管）と、第１配管９ｃの途中部位に設置されると共にガス貯蔵タンク２側からタービン入口配管９ａ側にのみ二酸化炭素ガスＧを流す第１逆止弁９ｄとを備えている。また、接続部９は、イオン液体貯留タンク５とタービン入口配管９ａとを接続する第２配管９ｅ（第２タンクへの接続配管）と、第２配管９ｅの途中部位に設置されると共にイオン液体貯留タンク５側からタービン入口配管９ａ側にのみ二酸化炭素ガスＧを流す第２逆止弁９ｆとを備えている。
【００７４】
また、接続部９は、イオン液体貯留タンク５とタービン出口配管９ｂとを接続する第３配管９ｇと、第３配管９ｇの途中部位に設置されると共にタービン出口配管９ｂ側からイオン液体貯留タンク５側にのみ二酸化炭素ガスＧを流す第３逆止弁９ｈとを備えている。また、接続部９は、ガス貯蔵タンク２とタービン出口配管９ｂとを接続する第４配管９ｉと、第４配管９ｉの途中部位に設置されると共にタービン出口配管９ｂ側からガス貯蔵タンク２側にのみ二酸化炭素ガスＧを流す第４逆止弁９ｊとを備えている。
【００７５】
このような構成の本実施形態の発電システム１Ａによれば、ガス貯蔵タンク２が加熱用熱交換器３により加熱されると、ガス貯蔵タンク２の内部が昇圧され、図３の実線で示すように、二酸化炭素ガスＧが第１配管９ｃ及びタービン入口配管９ａを介してタービン７に供給される。タービン７を通過した二酸化炭素ガスＧは、タービン出口配管９ｂ及び第３配管９ｇを介してイオン液体貯留タンク５に供給され、イオン液体Ｌに吸収される。
【００７６】
一方で、イオン液体Ｌに二酸化炭素ガスＧが吸収された状態で冷却用熱交換器４によりガス貯蔵タンク２が冷却されると、全体が減圧されてイオン液体貯留タンク５から二酸化炭素ガスＧが放出される。放出された二酸化炭素ガスＧは、図３の破線で示すように、第２配管９ｅ及びタービン入口配管９ａを介してタービン７に供給される。タービン７を通過した二酸化炭素ガスＧは、タービン出口配管９ｂ及び第４配管９ｉを介してガス貯蔵タンク２に供給される。
【００７７】
以上のような本実施形態の発電システム１Ａによれば、上記第１実施形態のようなアクチュエータ６ｅを備えなくても、第１逆止弁９ｄ、第２逆止弁９ｆ、第３逆止弁９ｈ及び第４逆止弁９ｊが流路切替手段として動作する。したがって、動力を必要とせずに二酸化炭素ガスＧの流れ方向を変更することができる。
【００７８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００７９】
図４は、本実施形態の発電システム１Ｂの概略構成を示す模式図である。この図に示すように、本実施形態の発電システム１Ｂは、上記第１実施形態の切換弁６ｄを有する接続部６に換えて、以下に説明する接続部１０を備えている。
【００８０】
接続部１０は、ガス貯蔵タンク２に接続されたガス貯蔵タンク接続配管１０ａと、イオン液体貯留タンク５に接続されたイオン液体貯留タンク接続配管１０ｂと、タービン７の入口に接続されたタービン入口配管１０ｃと、タービン７の出口に接続されたタービン出口配管１０ｄとを備えている。
【００８１】
また、接続部１０は、ガス貯蔵タンク接続配管１０ａと、イオン液体貯留タンク接続配管１０ｂと、タービン入口配管１０ｃと、タービン出口配管１０ｄとに接続された環状配管１０ｅを有している。さらに接続部１０は、環状配管１０ｅに４つの逆止弁（第１逆止弁１０ｆ、第２逆止弁１０ｇ、第３逆止弁１０ｈ、第４逆止弁１０ｉ）を備えている。
【００８２】
第１逆止弁１０ｆは、環状配管１０ｅのガス貯蔵タンク接続配管１０ａとの接続箇所とタービン入口配管１０ｃとの接続箇所との間に配置されると共に、ガス貯蔵タンク接続配管１０ａとの接続箇所側からタービン入口配管１０ｃとの接続箇所側にのみ二酸化炭素ガスＧを流す。第２逆止弁１０ｇは、環状配管１０ｅのガス貯蔵タンク接続配管１０ａとの接続箇所とタービン出口配管１０ｄとの接続箇所との間に配置されると共に、タービン出口配管１０ｄとの接続箇所側からガス貯蔵タンク接続配管１０ａとの接続箇所側にのみ二酸化炭素ガスＧを流す。
【００８３】
第３逆止弁１０ｈは、環状配管１０ｅのイオン液体貯留タンク接続配管１０ｂとの接続箇所とタービン入口配管１０ｃとの接続箇所との間に配置されると共に、イオン液体貯留タンク接続配管１０ｂからタービン入口配管１０ｃとの接続箇所側にのみ二酸化炭素ガスＧを流す。第４逆止弁１０ｉは、環状配管１０ｅのイオン液体貯留タンク接続配管１０ｂとの接続箇所とタービン出口配管１０ｄとの接続箇所との間に配置されると共に、タービン出口配管１０ｄとの接続箇所側からイオン液体貯留タンク接続配管１０ｂとの接続箇所側にのみ二酸化炭素ガスＧを流す。
【００８４】
このような構成の本実施形態の発電システム１Ｂによれば、ガス貯蔵タンク２が加熱用熱交換器３により加熱されると、ガス貯蔵タンク２の内部が昇圧され、図４の実線で示すように、二酸化炭素ガスＧが環状配管１０ｅの第１逆止弁１０ｆを介してタービン７に供給される。タービン７を通過した二酸化炭素ガスＧは、環状配管１０ｅの第４逆止弁１０ｉを介してイオン液体貯留タンク５に供給され、イオン液体Ｌに吸収される。なお、タービン７で二酸化炭素ガスＧが膨張することにより、タービン出口配管１０ｄ側ではタービン入口配管１０ｃ側よりも圧力が低くなる。このため、二酸化炭素ガスＧが第２逆止弁１０ｇ及び第３逆止弁１０ｈを通過することはない。
【００８５】
一方で、イオン液体Ｌに二酸化炭素ガスＧが吸収された状態で冷却用熱交換器４によりガス貯蔵タンク２が冷却されると、全体が減圧されてイオン液体貯留タンク５から二酸化炭素ガスＧが放出される。放出された二酸化炭素ガスＧは、図４の破線で示すように、二酸化炭素ガスＧが環状配管１０ｅの第３逆止弁１０ｈを介してタービン７に供給される。タービン７を通過した二酸化炭素ガスＧは、環状配管１０ｅの第２逆止弁１０ｇを介してガス貯蔵タンク２に供給される。なお、タービン７で二酸化炭素ガスＧが膨張することにより、タービン入口配管１０ｃ側ではタービン出口配管１０ｄ側よりも圧力が低くなる。このため、二酸化炭素ガスＧが第１逆止弁１０ｆ及び第４逆止弁１０ｉを通過することはない。
【００８６】
以上のような本実施形態の発電システム１Ｂによれば、上記第１実施形態のようなアクチュエータ６ｅを備えなくても、第１逆止弁１０ｆ、第２逆止弁１０ｇ、第３逆止弁１０ｈ及び第４逆止弁１０ｉが流路切替手段として動作する。したがって、動力を必要とせずに二酸化炭素ガスＧの流れ方向を変更することができる。
【００８７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００８８】
例えば、上記実施形態においては、ガス貯蔵タンク２及びイオン液体貯留タンク５の各々を１つ備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ガス貯蔵タンク２及びイオン液体貯留タンク５のいずれかあるいは両方を複数備える構成を採用することも可能である。
【００８９】
また、上記実施形態においては、本発明の吸収液体として、イオン液体Ｌを用いる構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、吸収液体として、水や臭素化合物を用いることも可能である。また、吸収液体を用いずに、作動ガス自身の凝縮液体（水やフッ素化合物）を第２タンクに貯蔵する構成を採用することもできる。この場合、作動ガスの凝縮作用を利用して作動ガスの流れが形成される。
【符号の説明】
【００９０】
１……発電システム、１Ａ……発電システム、１Ｂ……発電システム、２……ガス貯蔵タンク（第１タンク）、３……加熱用熱交換器（加熱手段）、４……冷却用熱交換器（冷却手段）、５……イオン液体貯留タンク（第２タンク）、６……接続部（接続手段）、６ａ……ガス貯蔵タンク接続配管、６ｂ……イオン液体貯留タンク接続配管、６ｃ……中間配管、６ｄ……切換弁（流路切替手段）、６ｅ……アクチュエータ、７……タービン、８……発電機、９……接続部（接続手段）、９ｄ……第１逆止弁、９ｆ……第２逆止弁、９ｈ……第３逆止弁、９ｊ……第４逆止弁、１０……接続部（接続手段）、１０ａ……ガス貯蔵タンク接続配管、１０ｂ……イオン液体貯留タンク接続配管、１０ｆ……第１逆止弁、１０ｇ……第２逆止弁、１０ｈ……第３逆止弁、１０ｉ……第４逆止弁、Ｇ……二酸化炭素ガス（作動ガス）、Ｌ……イオン液体、Ｘ……熱源流体、Ｙ……冷熱源流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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