(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン、前記エンジンに過給空気を供給する過給機、および前記エンジンの排熱を回収して蒸気を生成するエコノマイザを備えた船舶に搭載され、過給空気及び蒸気の熱をエネルギー回収装置の膨張機の駆動に利用される作動媒体に与える熱交換器であって、
過給空気により作動媒体を加熱する第１加熱部と、
前記エコノマイザにおいて生成された蒸気により前記第１加熱部に流入する前の過給空気を加熱する第２加熱部と、
前記第２加熱部にて加熱される前の過給空気により前記第１加熱部において加熱された後の作動媒体を加熱する第３加熱部と、
を備える熱交換器。
【請求項２】
作動媒体が流れる作動媒体配管と、
前記エコノマイザにて生成された蒸気が流れる蒸気配管と、
前記作動媒体配管および前記蒸気配管を内部に収容するとともに前記作動媒体配管および前記蒸気配管の外側の空間を過給空気が流れるように形成された熱交換器本体と、
を有し、
前記作動媒体配管の上流部および前記外側の空間により前記第１加熱部が形成され、前記作動媒体配管の下流部および前記外側の空間により前記第３加熱部が形成され、前記蒸気配管及び前記外側の空間により前記第２加熱部が形成される、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
エンジン、前記エンジンに過給空気を供給する過給機、および前記エンジンの排熱を回収して蒸気を生成するエコノマイザを備えた船舶に搭載され、過給空気及び蒸気の熱をエネルギー回収装置の膨張機の駆動に利用される作動媒体に与える熱交換器であって、
過給空気により作動媒体を加熱する第１加熱部と、
前記エコノマイザにおいて生成された蒸気により前記第１加熱部において加熱された作動媒体を加熱する第２加熱部と、
前記第１加熱部にて作動媒体と熱交換する前の過給空気により前記第２加熱部において加熱された後の作動媒体を加熱する第３加熱部と、を備える熱交換器。
【請求項４】
過給空気が流れる過給空気配管と、
前記エコノマイザにて生成された蒸気が流れる蒸気配管と、
前記過給空気配管および前記蒸気配管を内部に収容するとともに前記過給空気配管および前記蒸気配管の外側の空間を作動媒体が流れるように形成された熱交換器本体と、
を有し、
前記過給空気配管の下流部および前記外側の空間により前記第１加熱部が形成され、前記過給空気配管の上流部および前記外側の空間により前記第３加熱部が形成され、前記蒸気配管および前記外側の空間により前記第２加熱部が形成される、請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第３加熱部が作動媒体を過熱蒸気とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
水よりも低沸点の有機流体である作動媒体と、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱交換器と、
前記熱交換器の前記第１加熱部に液相の作動媒体を供給するポンプと、
前記第３加熱部から流出した気相の作動媒体が流入する膨張機と、
前記膨張機に接続されるとともに前記膨張機の動力を回収する動力回収機と、
前記膨張機から流出した作動媒体を凝縮する凝縮部と、
を備えるエネルギー回収装置。
【請求項７】
請求項６に記載のエネルギー回収装置と、
エンジンと、
前記エンジンに過給空気を供給する過給機と、
前記エンジンの排熱を回収して蒸気を生成するエコノマイザと、を備える船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶に搭載される熱交換器、当該熱交換器を備えるエネルギー回収装置、および当該エネルギー回収装置を備える船舶に関連する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の設備における熱エネルギーを回収するエネルギー回収装置が知られている。このようなエネルギー回収装置の一例として、特許文献１には、図４に示すように、船舶のディーゼルエンジン５００の熱エネルギーを回収し、当該回収した熱エネルギーを利用して発電を行う排熱回収システムが記載されている。この排熱回収システムは、ディーゼルエンジン５００の過給機５１０から吐出された圧縮空気Ａを冷却するエアクーラー６００の空気冷却水Ｗによって、当該空気冷却水Ｗよりも沸点の低い有機媒体Ｍを加熱するための第１排熱回収器７００を備えている。ここで、空気冷却水Ｗは、エアクーラー６００において圧縮空気Ａの熱を回収した後に、過給機５１０から煙突８００に送られる排ガスＧの熱を回収し、第１排熱回収器７００に流入する。すなわち、特許文献１の排熱回収システムでは、圧縮空気Ａおよび排ガスＧの２つの熱媒体と空気冷却水Ｗとの間で熱交換を行い、当該熱交換によって温度が上昇した空気冷却水Ｗによって有機媒体Ｍを加熱する。これにより、有機媒体Ｍを介してディーゼルエンジン５００の熱エネルギーが回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１６０１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の排熱回収システムでは、圧縮空気Ａおよび排ガスＧの２つの熱媒体から熱エネルギーを回収できるものの、当該熱エネルギーは、有機媒体Ｍよりも沸点の高い空気冷却水Ｗを介して当該有機媒体Ｍに回収されることになる。このため、圧縮空気Ａおよび排ガスＧの熱エネルギーが有機媒体Ｍに直接回収される場合に比して、熱エネルギーを十分に回収することが困難である。特に、排熱回収システムが搭載される船舶においては、例えば燃料消費量を抑える目的でディーゼルエンジン５００が低負荷運転される場合がある。このような場合、空気冷却水Ｗが回収する圧縮空気Ａの熱エネルギーが小さくなるため、熱エネルギーを十分に回収することがより困難となる。
【０００５】
本発明は、上記の課題に基づいてなされたものであり、その目的は、十分な熱エネルギーを回収することができる熱交換器、当該熱交換器を備えるエネルギー回収装置、および当該エネルギー回収装置を備える船舶を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る熱交換器は、エンジン、前記エンジンに過給空気を供給する過給機、および前記エンジンの排熱を回収して蒸気を生成するエコノマイザを備えた船舶に搭載され、過給空気及び蒸気の熱をエネルギー回収装置の膨張機の駆動に利用される作動媒体に与える熱交換器であって、過給空気により作動媒体を加熱する第１加熱部と、前記エコノマイザにおいて生成された蒸気により前記第１加熱部に流入する前の過給空気を加熱する第２加熱部と、前記第２加熱部にて加熱される前の過給空気により前記第１加熱部において加熱された後の作動媒体を加熱する第３加熱部と、を備える。
【０００７】
上記の熱交換器では、第３加熱部において作動媒体を加熱することにより温度が下がった過給空気を、第２加熱部において蒸気により加熱し、これにより温度が上昇した過給空気によって作動媒体をさらに加熱することができる。このため、船舶のエンジンを低負荷運転する場合であっても、エネルギー回収装置において十分な熱エネルギーを回収できる。
【０００８】
作動媒体が流れる作動媒体配管と、前記エコノマイザにて生成された蒸気が流れる蒸気配管と、前記作動媒体配管および前記蒸気配管を内部に収容するとともに前記作動媒体配管および前記蒸気配管の外側の空間を過給空気が流れるように形成された熱交換器本体と、を有し、前記作動媒体配管の上流部および前記外側の空間により前記第１加熱部が形成され、前記作動媒体配管の下流部および前記外側の空間により前記第３加熱部が形成され、前記蒸気配管及び前記外側の空間により前記第２加熱部が形成されてもよい。
【０００９】
上記の熱交換器では、熱交換器本体内に第１加熱部、第２加熱部、および第３加熱部が一体に形成されることにより熱交換器を小型化することができる。
【００１０】
本発明に係る熱交換器は、エンジン、前記エンジンに過給空気を供給する過給機、および前記エンジンの排熱を回収して蒸気を生成するエコノマイザを備えた船舶に搭載され、過給空気及び蒸気の熱をエネルギー回収装置の膨張機の駆動に利用される作動媒体に与える熱交換器であって、過給空気により作動媒体を加熱する第１加熱部と、前記エコノマイザにおいて生成された蒸気により前記第１加熱部において加熱された作動媒体を加熱する第２加熱部と、前記第１加熱部にて作動媒体と熱交換する前の過給空気により前記第２加熱部において加熱された後の作動媒体を加熱する第３加熱部と、を備える。
【００１１】
上記の熱交換器では、エンジンに供給される過給空気およびエコノマイザにおいて生成される蒸気の２つの熱媒体と作動媒体との熱交換がなされるため、船舶のエンジンを低負荷運転する場合であっても、エネルギー回収装置において十分な熱エネルギーを回収できる。
【００１２】
過給空気が流れる過給空気配管と、前記エコノマイザにて生成された蒸気が流れる蒸気配管と、前記過給空気配管および前記蒸気配管を内部に収容するとともに前記過給空気配管および前記蒸気配管の外側の空間を作動媒体が流れるように形成された熱交換器本体と、を有し、前記過給空気配管の下流部および前記外側の空間により前記第１加熱部が形成され、前記過給空気配管の上流部および前記外側の空間により前記第３加熱部が形成され、前記蒸気配管および前記外側の空間により前記第２加熱部が形成されてもよい。
【００１３】
上記の熱交換器では、熱交換器本体内に第１加熱部、第２加熱部、および第３加熱部が一体に形成されることにより、熱交換器を小型化することができる。
【００１４】
前記第３加熱部が作動媒体を過熱蒸気としてもよい。
【００１５】
上記の熱交換器では、当該熱交換器から流出した後の作動媒体の一部が液化してしまうことを防止することができる。
【００１６】
本発明に係るエネルギー回収装置は、水よりも低沸点の有機流体である作動媒体と、本発明に係る熱交換器と、前記熱交換器の前記第１加熱部に液相の作動媒体を供給するポンプと、前記第３加熱部から流出した気相の作動媒体が流入する膨張機と、前記膨張機に接続されるとともに前記膨張機の動力を回収する動力回収機と、前記膨張機から流出した作動媒体を凝縮する凝縮部と、を備える。
【００１７】
上記のエネルギー回収装置では、低沸点有機流体のランキンサイクルを利用したエネルギー回収装置を利用することにより、船舶に搭載された際にエンジンが低負荷運転される場合であっても、十分な熱エネルギーを回収することができる。
【００１８】
本発明に係る船舶は、本発明に係るエネルギー回収装置と、エンジンと、前記エンジンに過給空気を供給する過給機と、前記エンジンの排熱を回収して蒸気を生成するエコノマイザと、を備える。
【００１９】
上記の船舶は、本発明に係るエネルギー回収装置を備えているため、エンジンが低負荷運転される場合であっても当該エネルギー回収装置において十分な熱エネルギーを回収することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、十分な熱エネルギーを回収することができる熱交換器、当該熱交換器を備えるエネルギー回収装置、および当該エネルギー回収装置を備える船舶が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る船舶Ｙ１の概略構成図である。
【図２】運転中の本実施形態に係るエネルギー回収装置において、熱交換器内の過給空気および作動媒体の温度を示すグラフである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る船舶Ｙ１の他の例を示す概略構成図である。
【図４】特許文献１に記載された排熱回収システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本実施形態に係る船舶Ｙ１を説明するために必要な主要部材を簡略化して示したものである。したがって、本実施形態に係る船舶Ｙ１は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。
【００２３】
船舶Ｙ１はエネルギー回収装置Ｘ１と、過給機１００と、エンジン２００と、エコノマイザ３００と、を備えている。
【００２４】
過給機１００は、圧縮機１１０、タービン１２０、掃気ライン１３０、および排気ライン１４０を有している。圧縮機１１０で圧縮された過給空気は、掃気ライン１３０を通じてエンジン２００に供給される。エンジン２００にて生じた排ガスは、排気ライン１４０を通じてタービン１２０に送られる。タービン１２０は、排ガスの膨張エネルギーによって駆動され、このタービン１２０の駆動力により圧縮機１１０が駆動される。
【００２５】
エコノマイザ３００は、エンジン２００の排ガスから熱を回収し水蒸気を生成する。なお、図示の都合上、エコノマイザ３００を排気ライン１４０から離間して示しているが、実際には、エコノマイザ３００は排気ライン１４０のタービン１２０よりも下流側の部位に設けられる。
【００２６】
エネルギー回収装置Ｘ１は、作動媒体のランキンサイクルを利用した発電システムであり、当該作動媒体と、熱交換器２と、膨張機３と、発電機４と、凝縮部５と、ポンプ６と、循環流路７とを備えている。本実施形態では、作動媒体として、Ｒ２４５ｆａ等の水よりも低沸点の有機流体が利用される。
【００２７】
熱交換器２、膨張機３、発電機４、凝縮部５、およびポンプ６は、循環流路７によってこの順に接続されている。熱交換器２は掃気ライン１３０上に位置する。熱交換器２では、過給空気およびエコノマイザ３００から流出した水蒸気の熱が作動媒体に与えられる。
【００２８】
膨張機３は作動媒体の流れ方向において熱交換器２の下流側に位置する。本実施形態では、膨張機３としてスクリュ膨張機が用いられ、気相の作動媒体の膨張エネルギーによりスクリュであるロータ部が回転駆動される。なお、膨張機３としては、スクリュ膨張機に限らず、遠心式のものやスクロールタイプのもの等が用いられてもよい。発電機４は膨張機３に接続されている。
【００２９】
凝縮部５は、作動媒体の流れ方向において膨張機３の下流側に位置している。凝縮部５は凝縮器５１と、貯留部５２とを有している。凝縮器５１は作動媒体が流れる作動媒体流路５１ａと、冷却水が流れる冷却水流路５１ｂとを有している。貯留部５２は作動媒体の流れ方向において凝縮器５１の下流側に位置している。貯留部５２には液相の作動媒体が貯留されている。作動媒体流路５１ａと凝縮器５１の貯留部５２とは接続配管５３によって接続されている。
【００３０】
ポンプ６は、循環流路７上において貯留部５２と熱交換器２との間に位置している。ポンプ６は貯留部５２に貯留された液相の作動媒体を熱交換器２に供給する。ポンプ６としては、インペラをロータとして備える遠心ポンプや、ロータが一対のギアからなるギアポンプ等が用いられる。
【００３１】
エネルギー回収装置Ｘ１の駆動時には、熱交換器２において過給空気及び水蒸気により液相の作動媒体が加熱されて過熱蒸気となる。そして、作動媒体は熱交換器から膨張機３に流入し、膨張機３が駆動される。膨張機３の動力が発電機４に伝達されて電力が生成される。膨張機３にて膨張した気相の作動媒体は凝縮器５１の作動媒体流路５１ａに流入する。凝縮器５１では、作動媒体が冷却水流路５１ｂを流れる冷却水との間で熱交換して凝縮する。凝縮した作動媒体は貯留部５２に流入する。そして、貯留部５２内の液相の作動媒体はポンプ６により熱交換器２へと供給される。このように、エネルギー回収装置Ｘ１では、作動媒体が循環流路７を循環することにより過給空気及び水蒸気の熱に基づいて電力が安定的に生成される。
【００３２】
次に、熱交換器２の構造について説明する。熱交換器２は、熱交換器本体２１と、作動媒体が流れる作動媒体配管２２と、エコノマイザ３００からの水蒸気が流れる蒸気配管２３と、を有している。熱交換器本体２１には、内部空間に作動媒体配管２２および蒸気配管２３が収容されている。
【００３３】
熱交換器本体２１の内部では、作動媒体配管２２および蒸気配管２３の外側の空間を過給機１００からエンジン２００へと向かって過給空気が流れる。本実施形態では、熱交換器本体２１の当該外側の部位を「過給空気流路」という。過給空気の流れ方向において、過給空気流路の上流部は掃気ライン１３０の上流部分である第１掃気ライン１３１に接続され、過給空気流路の下流部は、掃気ライン１３０の下流部分である第２掃気ライン１３２に接続される。
【００３４】
作動媒体配管２２は、作動媒体の流れ方向における上流側の部位である上流部２２ａと、下流側の部位である下流部２２ｃとを有している。上流部２２ａおよび下流部２２ｃはそれぞれ熱交換器本体２１内に収容される。熱交換器本体２１内では、過給空気の流れ方向において、作動媒体配管２２の上流部２２ａは熱交換器２の下流に位置し、下流部２２ｃは上流に位置している。
【００３５】
蒸気配管２３は、熱交換器本体２１内に収容されて上流部２２ａと下流部２２ｃとの間に位置している。
【００３６】
以下の説明では、熱交換器２のうち作動媒体配管２２の上流部２２ａおよび過給空気流路により形成される部位を「第１加熱部２Ａ」と呼ぶ。蒸気配管２３および過給機流路により形成される部位を「第２加熱部２Ｂ」と呼ぶ。作動媒体配管２２の下流部２２ｃおよび過給空気流路により形成される部位を「第３加熱部２Ｃ」と呼ぶ。
【００３７】
熱交換器２では、過給空気が第３加熱部２Ｃ、第２加熱部２Ｂおよび第１加熱部２Ａの順に流れるのに対し、作動媒体は第１加熱部２Ａおよび第３加熱部２Ｃの順に流れる。すなわち、熱交換器２内において過給空気の流れおよび作動媒体の流れが互いに逆、いわゆる対向流とされる。第１加熱部２Ａ及び第３加熱部２Ｃでは過給空気により作動媒体が加熱され、第２加熱部２Ｂでは水蒸気により過給空気が加熱される。
【００３８】
図２は熱交換器２を通過する過給空気および作動媒体の温度変化のシミュレーション結果である。ここで、図２に示す区間Ｚ１は、第１加熱部２Ａにおける作動媒体の加熱区間に対応し、区間Ｚ２は第２加熱部２Ｂにおける過給空気の加熱区間に対応する。区間Ｚ３は、第３加熱部２Ｃにおける作動媒体の加熱区間に対応する。
【００３９】
図１に示すエネルギー回収装置Ｘ１の駆動時には、第１加熱部２Ａに液相の作動媒体が流入し、第１加熱部２Ａにおいて、第２加熱部２Ｂを通過した後の過給空気により加熱される。図２中に破線にて示すように、液相の作動媒体は区間Ｚ１において過給空気に加熱されることにより温度上昇し、区間Ｚ２の直前で沸点に達することが判る。本実施形態では、作動媒体の沸点は、１２２．１℃である。その結果、液相の作動媒体が蒸気となる。
【００４０】
図１に示すように、第１加熱部２Ａから流出した気相の作動媒体は、第３加熱部２Ｃに流入し、第３加熱部２Ｃにおいて第１掃気ライン１３１から熱交換器本体２１に流入した直後の過給空気によってさらに加熱される。すなわち、第３加熱部２Ｃでは、第２加熱部２Ｂにて加熱される前の過給空気により第１加熱部２Ａにおいて加熱された後の作動媒体がさらに加熱される。その結果、作動媒体が過熱蒸気となり第３加熱部２Ｃから流出する。なお、図２では、作動媒体の温度は区間Ｚ３において一定となっているが、実際には、第３加熱部２Ｃでは、気相の作動媒体の温度が上昇する。作動媒体を過熱蒸気とすることにより、熱交換器２から膨張機３に至る途上において作動媒体の一部が液化してしまうことが防止される。
【００４１】
一方、図２中に実線にて示すように、過給空気は図１の圧縮機１１０から第３加熱部２Ｃに流入して作動媒体と熱交することから、区間Ｚ３において温度が漸次減少する。その後、過給空気は第２加熱部２Ｂに流入し、蒸気配管２３を流れる水蒸気によって加熱される。すなわち、第２加熱部２Ｂでは、水蒸気により第１加熱部２Ａに流入する前の過給空気が加熱される。その結果、区間Ｚ２において過給空気の温度が作動媒体の沸点よりも十分に高い温度まで上昇する。なお、熱交換後の水蒸気は凝縮し、熱交換器本体２１の外部に流出する。熱量が回復した過給空気は第１加熱部２Ａにおいて液相の作動媒体と熱交換することにより、再び温度が低下する。そして、図１に示すように、第１加熱部２Ａからエンジン２００へと低温となった過給空気が向かう。船舶Ｙ１では、過給空気が熱交換器２にて冷却されることにより、過給空気を冷却する冷却設備が不要となる、あるいは、高い冷却性能を有する冷却設備を設ける必要がない。これにより、冷却設備の運転に必要な電力が低減される。
【００４２】
以上、船舶Ｙ１に搭載されたエネルギー回収装置Ｘ１の構造および動作について説明したが、熱交換器２では、第３加熱部２Ｃにおいて作動媒体を加熱することにより温度が低下した過給空気が、第２加熱部２Ｂにおいてエコノマイザ３００が生成した水蒸気により加熱される。これにより、第１加熱部２Ａにおいて過給空気が液相の作動媒体を十分に加熱することができる。その結果、エネルギー回収装置Ｘ１において膨張機３および発電機４の駆動に必要な熱エネルギーを回収することができる。特に、船舶Ｙ１のエンジン２００が低負荷、具体的には、４０％以上６０％以下の負荷（より好ましくは、４５％以上５０％以下の負荷）にて運転される場合、高負荷時に比べて圧縮機１１０からエンジン２００へと送られる過給空気の温度が低下してしまっても、水蒸気により過給空気が加熱されることによりエネルギー回収装置Ｘ１の駆動に必要な熱エネルギーが確保される。
【００４３】
エネルギー回収装置Ｘ１が低沸点有機流体のランキンサイクルを利用した発電システムであるため、より効率よく過給空気およびエコノマイザにて生成される水蒸気の熱を回収することができる。
【００４４】
エネルギー回収装置Ｘ１では、熱交換器本体２１の内部に第１ないし第３加熱部２Ａ〜２Ｃが一体に形成されることにより、熱交換器２を小型化することができる。熱交換器２では、第１加熱部２Ａおよび第３加熱部２Ｃにおいて、作動媒体と過給空気とが対向流になることにより、エネルギー回収装置Ｘ１における過給空気の熱エネルギー回収効率を高めることができる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、図３を参照しつつエネルギー回収装置Ｘ１における熱交換器２の他の構成例について説明する。
【００４６】
図３に示す熱交換器２は、熱交換器本体２１と、過給空気が流れる過給空気配管２４と、エコノマイザ３００から流出した水蒸気が流れる蒸気配管２３とを備える。過給空気配管２４および蒸気配管２３は熱交換器本体２１内に収容される。熱交換器本体２１の内部では、過給空気配管２４および蒸気配管２３の外側の空間を作動媒体が流れる。以下、当該外側の空間を「作動媒体流路」という。作動媒体流路は、循環流路７のうち膨張機３と熱交換器２との間の部位７１、及び、ポンプ６と熱交換器２との間の部位７４に接続される。
【００４７】
過給空気配管２４は、過給空気の流れ方向における上流側の部位である上流部２４ａと、下流側の部位である下流部２４ｃとを有している。熱交換器本体２１内部では、上流部２４ａは作動媒体流路における下流側に位置し、下流部２４ｃは作動媒体流路における上流側に位置している。上流部２４ａは第１掃気ライン１３１に接続される。下流部２４ｃは第２掃気ライン１３２に接続される。蒸気配管２３は、熱交換器本体２１の内部において、上流部２４ａと下流部２４ｃとの間に位置している。
【００４８】
熱交換器２では、過給空気配管２４の下流部２４ｃおよび作動媒体流路により第１加熱部２Ａが形成される。蒸気配管２３および作動媒体流路により第２加熱部２Ｂが形成される。過給空気配管２４の上流部２４ａおよび作動媒体流路により第３加熱部２Ｃが形成される。
【００４９】
熱交換器２では、過給空気が第３加熱部２Ｃおよび第１加熱部２Ａの順に流れるのに対し、作動媒体は第１加熱部２Ａ、第２加熱部２Ｂおよび第３加熱部２Ｃの順に流れる。すなわち、過給空気の流れおよび作動媒体の流れは対向流となっている。
【００５０】
エネルギー回収装置Ｘ１の駆動時には、液相の作動媒体が第１加熱部２Ａに流入する。第１加熱部２Ａでは、第３加熱部２Ｃを通過した後の過給空気により作動媒体が加熱される。さらに、第２加熱部２Ｂにおいて、液相の作動媒体（ただし、一部が気相となっていてもよい。）がエコノマイザ３００から蒸気配管２３に供給された水蒸気によってさらに加熱されて気化する。
【００５１】
第３加熱部２Ｃにおいて、気相の作動媒体は、圧縮機１１０から吐出された直後の高温の過給空気によって加熱されて過熱蒸気となる。すなわち、第３加熱部２Ｃでは、第１加熱部２Ａにて作動媒体と熱交換する前の過給空気により、第２加熱部２Ｂにおいて加熱された後の作動媒体が加熱される。過熱蒸気となった作動媒体は膨張機３に流入する。
【００５２】
第２実施形態では、エンジン２００に供給される過給空気およびエコノマイザ３００において生成される水蒸気の２つの気相の熱媒体と作動媒体との熱交換がなされる。このため、船舶Ｙ１のエンジン２００が低負荷運転される場合であっても、エネルギー回収装置Ｘ１において十分な熱エネルギーを回収できる。
【００５３】
エネルギー回収装置Ｘ１では、熱交換器本体２１の内部に第１ないし第３加熱部２Ａ〜２Ｃが一体に形成されることにより、熱交換器２を小型化することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。例えば、上記実施形態では、貯留部５２および接続配管５３を省略して凝縮器５１のみにて凝縮部５が形成されてもよい。この場合、凝縮器５１内に液相の作動媒体が貯留される部位が設けられる。
【００５５】
上記実施形態では、第１加熱部２Ａ、第２加熱部２Ｂ、および第３加熱部２Ｃをそれぞれ有する複数の熱交換器が設けられてもよい。
【００５６】
上記実施形態では、熱交換器２から膨張機３に至る途上において、作動媒体が液化しないのであれば、作動媒体は飽和蒸気として熱交換器２から流出してもよい。膨張機３の動力を回収する動力回収機として発電機４以外に圧縮機などの回転機械が利用されてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
Ｘ１          エネルギー回収装置
Ｙ１          船舶
２            熱交換器
２Ａ          第１加熱部
２Ｂ          第２加熱部
２Ｃ          第３加熱部
３            膨張機
４            発電機（動力回収機）
５            凝縮部
６            ポンプ
２１          熱交換器本体
２２          作動媒体配管
２３          蒸気配管
２４          過給空気配管
１００        過給機
２００        エンジン
３００        エコノマイザ
【図１】
0006382127.tif 000002
【図２】
0006382127.tif 000003
【図３】
0006382127.tif 000004
【図４】
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