(57)【要約】  容積形機関（１０６）からの２つの廃熱源を利用して、カスケード型有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システム（１００）を運転する方法およびシステムが使用され、機関（１０６）およびカスケード型ＯＲＣシステム（１００）の効率が上昇する。容積形機関（１０６）からの高温廃熱源は、第１のＯＲＣシステム（１０２）内で利用され、第１の作動流体（１１８）を蒸発させる。容積形機関（１０６）からの低温廃熱源は、第２のＯＲＣシステム（１０４）内で使用され、第２の作動流体（１３０）を蒸発温度よりは低い温度にまで加熱する。そして、第２の作動流体（１３０）は、第１の作動流体からの熱を使って蒸発される。一実施例においては、容積形機関（１０６）は、往復機関である。高温廃熱源は排気ガスとすることができ、低温排熱源はジャケット冷却水とすることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カスケード型ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムを運転する方法であって、
容積形機関からの高温熱源を利用して、第１のＯＲＣシステム内の第１の有機作動流体を蒸発させ、
容積形機関からの低温熱源を利用して、第２のＯＲＣシステム内の第２の有機作動流体を加熱し、
第１の有機作動流体からの熱を利用して、第２の有機作動流体を蒸発させること、
を含み、
第１の有機作動流体の臨界温度は、第２の有機作動流体の臨界温度よりも高いことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記容積形機関は、往復機関であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記高温熱源は排気ガスであり、上記低温熱源はジャケット冷却水であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記高温熱源の温度は、約４７５℃〜約５４０℃であり、上記低温熱源の温度は、約１００℃〜約１１０℃であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記第２の有機作動流体の蒸発が、第１の有機作動流体を凝縮するとともに第２の有機作動流体を蒸発させるように構成された熱交換器によって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
上記第２のＯＲＣシステム内の第２の有機作動流体の加熱が、上記低温熱源から熱を引き出して第２の有機作動流体を予熱するように構成された熱交換器によって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
第１の有機作動流体は、シロキサン、トルエン、イソブテン、イソペンタン、ｎ−ペンタン、および４−トリフルオロメチル−１，１，１，３，５，５，５−ヘプタフルオロ−２−ペンテン（（ＣＦ3）2ＣＨＣＦ＝ＣＨＣＦ3）からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
第２の有機作動流体は、Ｒ１２３、Ｒ１３４ａ、Ｒ２３６ｆａおよびＲ２４５ｆａからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
第２の有機作動流体を利用して外部ソースを加熱することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
上記外部ソースは、地域暖房用水、温室および農作物のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
往復機関からの高温廃熱源を利用して第１の有機作動流体を蒸発させるとともに、この第１の有機作動流体を使用して電力を発生させるように構成された第１の有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムと、
第１の有機作動流体から熱を受けて第２の有機作動流体を蒸発させるとともに、この第２の有機作動流体を使用して電力を発生させるように構成された第２の有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムと、
第２の作動流体を蒸発させる前に、上記往復機関からの低温廃熱源を利用して第２の有機作動流体の温度を上昇させるように構成された熱交換器と、
を備え、
第１の有機作動流体の臨界温度は、第２の有機作動流体の臨界温度よりも高いことを特徴とする廃熱回収システム。
【請求項１２】
上記高温廃熱源は、第１の有機作動流体を蒸発させるように、第１のＯＲＣシステム内の蒸発器を通流することを特徴とする請求項１１に記載の廃熱回収システム。
【請求項１３】
第１の有機作動流体は、該第１の有機作動流体が凝縮されるとともに第２の有機作動流体を蒸発させるように、第１のＯＲＣシステムの蒸発器の下流に配置された凝縮器を通流することを特徴とする請求項１２に記載の廃熱回収システム。
【請求項１４】
上記熱交換器は、第２のＯＲＣシステムの凝縮器の下流かつ第２のＯＲＣシステムの蒸発器の上流に配置されることを特徴とする請求項１１に記載の廃熱回収システム。
【請求項１５】
上記高温廃熱源は上記往復機関からの排気ガスであり、上記低温排熱源は上記往復機関からのジャケット冷却水であることを特徴とする請求項１１に記載の廃熱回収システム。
【請求項１６】
第１の有機作動流体は、シロキサン、トルエン、イソブテン、イソペンタン、ｎ−ペンタン、および４−トリフルオロメチル−１，１，１，３，５，５，５−ヘプタフルオロ−２−ペンテン（（ＣＦ3）2ＣＨＣＦ＝ＣＨＣＦ3）からなる群から選択され、上記第２の有機作動流体は、Ｒ１２３、Ｒ１３４ａ、Ｒ２３６ｆａおよびＲ２４５ｆａからなる群から選択されることを特徴とする請求項１１に記載の廃熱回収システム。
【請求項１７】
第２の有機作動流体から熱を受けて外部ソースを加熱するように構成されたヒートシンクを備えることを特徴とする請求項１１に記載の廃熱回収システム。
【請求項１８】
第１の作動流体を循環させるように構成された第１のＯＲＣシステムと、第２の作動流体を循環させるように構成された第２のＯＲＣシステムと、を含むカスケード型有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムを運転する方法であって、
往復機関からの排気ガスを利用して、第１のＯＲＣシステムの蒸発器内の第１の作動流体を蒸発させ、
上記往復機関からの冷却水を利用して、第２のＯＲＣシステムの蒸発器の上流を流れている第２の作動流体を加熱し、
第１のＯＲＣシステムの第１の作動流体からの熱を利用して第２のＯＲＣシステムの蒸発器内の第２の作動流体を蒸発させること、
を含み、
第１の作動流体の臨界温度は、第２の作動流体の臨界温度よりも高いことを特徴とする方法。
【請求項１９】
第２のＯＲＣシステムの蒸発器は、第１のＯＲＣシステムの凝縮器として構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
第１の作動流体は、シロキサン、トルエン、イソブテン、イソペンタン、ｎ−ペンタン、および４−トリフルオロメチル−１，１，１，３，５，５，５−ヘプタフルオロ−２−ペンテン（（ＣＦ3）2ＣＨＣＦ＝ＣＨＣＦ3）からなる群から選択され、第２の作動流体は、Ｒ１２３、Ｒ１３４ａ、Ｒ２３６ｆａおよびＲ２４５ｆａからなる群から選択されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
上記往復機関から流出する排気ガスの温度は、約４７５℃〜約５４０℃であり、上記往復機関から流出する冷却水の温度は、約１００℃〜約１１０℃であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
第２のＯＲＣシステム内の第２の作動流体からの熱を利用して外部ソースを加熱することを含む請求項１８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、往復機関からの２つの廃熱源を利用してカスケード型ＯＲＣシステムを運転することに関する。
【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システムは、蒸発器において有機流体を蒸発させるための熱を提供するために、廃熱を利用する。往復機関は、ＯＲＣシステムに利用される一般的な廃熱源の一つである。往復機関からの有用な廃熱としては、約５４０℃（約１０００°Ｆ）付近の温度の排気ガスと、約１０５℃（約２２０°Ｆ）の冷却水と、がある。往復機関からこれら両方の廃熱源を利用することは、特にこれら２つの間に温度差があるので、難しい問題が生じる。これに関して、排気ガスは、より大きな熱伝達のポテンシャルを有することを考慮すると、一般に、冷却水よりも好ましい。
【０００４】
ＯＲＣシステムは、往復機関からの高温の排気ガスの熱を有効利用するために、一般に、高温で沸騰する、高い臨界温度を有する有機流体を使用する。しかし、単一のタービンで大きな圧力比に亘って有機流体が膨張する場合、タービンから流出する蒸気がさらに過熱され、タービンから得られる動力の量が減少してしまう。また、タービンから流出する著しく過熱された流体に、特別な凝縮器が必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
往復機関およびＯＲＣシステムの効率を向上させるために、往復機関からの廃熱を回収する、改善された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】
【０００６】
容積形機関からの２つの廃熱源を利用して、カスケード型有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムを運転する方法およびシステムが提供され、これによって、機関およびカスケード型ＯＲＣシステムの効率が上昇する。容積形機関からの高温の廃熱源は、第１のＯＲＣシステム内で利用され、第１の作動流体を蒸発させる。容積形機関からの低温の廃熱源は、第２のＯＲＣシステム内で利用され、第２の作動流体を蒸発温度よりは低い温度にまで加熱する。そして、この第２の作動流体は、第１の作動流体からの熱を使って蒸気化される。一実施例においては、容積形機関は、往復機関であり、廃熱源は、排気ガスとジャケット冷却水である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】廃熱を利用して電力を発生させるように設計された有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムの概略図。
【図２】往復機関からの２つの廃熱源を利用するように設計された、第１のＯＲＣシステムおよび第２のＯＲＣシステムを含むカスケード型ＯＲＣシステムの概略図。
【図３】図２に示したカスケード型ＯＲＣシステムについてのＴ−ｓ図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）システムなどの廃熱回収システムは、往復機関などの原動機から熱を回収するために使用することができる。さらに、このＯＲＣシステムは、電力を発生させるために使用することができる。往復機関には、ＯＲＣシステムが回収し得る２つの廃熱源（排気ガス（高温）と冷却水（低温））がある。しかし、これらの廃熱源の間に大きな温度差がある場合、単一のＯＲＣシステム内でこれらの廃熱源の両方を有効に利用することは難しい。本明細書中に説明するように、カスケード型ＯＲＣシステムにおいて、第１のＯＲＣシステムが高温の作動流体を利用して発電機に動力を与え、第２のＯＲＣシステムが低温の作動流体を利用して第２の発電機に第２の動力を与える。第１のＯＲＣシステムは、往復機関の排気ガスから熱を回収する。第２のＯＲＣシステムは、往復機関の冷却水から熱を回収するとともに、第１のＯＲＣシステム内の高温の作動流体から凝縮熱を回収する。本明細書中で説明するカスケード型ＯＲＣシステムおよび方法は、往復機関からの廃熱をさらに多く利用し、これによって、往復機関からの廃熱の単位量当たりに発生する電力量が大きくなる。
【０００９】
図１は、凝縮器１２、ポンプ１４、蒸発器１６およびタービン１８を含む、単一のＯＲＣシステム１０を概略的に示す。作動流体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から流出する液体の作動流体２２ａは、ポンプ１４を通り、圧力が上昇する。高圧となった液体流体２２ａは、蒸発器１６内へ流れ、この蒸発器１６が、熱源２４を利用して、流体２２を蒸発させる。熱源２４としては、往復機関、燃料電池、マイクロタービンなどの種々の形式の廃熱や、太陽、地熱、廃ガスなどの他の形式の熱源があるが、これらに限らない。作動流体２２は、蒸発器１６から蒸気（２２ｂ）として流出し、ここからタービン１８内へ流れる。蒸気化した作動流体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は発電機２８に動力を与え、この発電機２８は電力を発生させる。タービン１から流出する作動流体２２ｂは、凝縮器１２へ戻り、この凝縮器１２で凝縮されて液体２２ａとなる。ヒートシンク３０を使用して、この凝縮器１２を冷却する。
【００１０】
熱源２４が高温の熱源である場合、作動流体２２は、高い臨界温度を有する高温の流体であることが好ましい。その場合、熱源２４は、蒸発器１６において作動流体を臨界温度よりも低い温度に維持しつつ、この作動流体に十分な熱を伝達することができる。しかし、そのような高温の作動流体の欠点は、タービン１８から流出するときに、著しく過熱されているということである。過熱された蒸気からの熱の少なくとも一部は、電力に変換されないので、タービン１８の効率が低下する。さらには、高温の作動流体を使用する場合、凝縮器１２において追加の冷却が必要とされ、その結果、高価な装置が必要になるとともに、一般に、大量の廃熱を作動流体から回収することができない。
【００１１】
これに対して、熱源２４が低温の熱源である場合、システム１０内で、低温の作動流体を使用することができる。しかし、システム１０が高温の熱源から熱を回収するときと比較して、出力電力の効率が低下する。
【００１２】
熱源２４が往復機関からの廃熱である場合、ＯＲＣシステムは、一般に、排気ガス（すなわち、高温廃熱）あるいはジャケット冷却水（すなわち、低温廃熱）のいずれかを利用するが、その理由は、これらの両方を使うことは難しいからである。従って、往復機関からの廃熱の一部は、ＯＣＲシステム１０で回収することができない。
【００１３】
図２は、第１のＯＲＣシステム１０２および第２のＯＲＣシステム１０４を含み、これらの双方が往復機関１０６からの廃熱を回収する、カスケード型ＯＲＣシステム１００の概略を示す。第１のＯＲＣシステム１０２は、図１のＯＲＣシステムと類似したものであり、蒸発器１１０、タービン１１２、凝縮器１１４およびポンプ１１６を備えている。第１の作動流体１１８は、システム１０２内を循環して、タービン１１２を駆動するために使用され、これによって、発電機１２０が電力を発生させることができる。第２のＯＲＣシステム１０４は、タービン１１２、凝縮器１２４、ポンプ１２６、熱交換器１２８および蒸発器１１４を含む。第２の作動流体１３０は、第２のＯＲＣシステム１０４内で、タービン１２２を駆動するために使用され、このタービン１２２は、発電機１３２を駆動する。また、第２のＯＲＣシステム１０４の凝縮器１２４は、ヒートシンク１３４を使って冷却を行い、タービン１２２からの作動流体蒸気１３０を凝縮する。ヒートシンク１３４は、水あるいは空気とすることができ、また、いくつかの例では、以下にさらに説明するように、外部ソースへ有用な熱を提供するように使用することができる。第１の作動流体１１８および第２の作動流体１３０は、有機作動流体であり、以下にいくつかの例を挙げる。
【００１４】
第１のＯＲＣシステム１０２の凝縮器１１４は、第２のＯＲＣシステム１０４の蒸発器としても機能する。さらに以下に説明するように、第１の作動流体１１８は、高温の作動流体であり、第２の作動流体１３０は、低温の作動流体である。従って、蒸発器／凝縮器１１４は、タービン１１２からの作動流体蒸気１１８を凝縮させ、このときの熱を伝達して、第２の作動流体１３０を蒸発させるように構成されている。
【００１５】
往復機関１０６は、システム１００が回収可能な２つの廃熱源を有する。第１の源は、約４７５℃〜約５４０℃（約８８５°Ｆ〜約１００５°Ｆ）の範囲で温度変化する。第２の源は、約１００℃〜約１１０℃（約２１２°Ｆ〜約２３０°Ｆ）の範囲で温度変化する。排気ガスからの熱は、第１のＯＲＣシステム１０２によって使用される。詳しくは、排気ガスは、作動流体１１８を蒸発させるように、蒸発器１１０で使用される。
【００１６】
第２のＯＲＣシステム１０４は、ジャケット冷却水から熱を受ける。システム１０４の熱交換器１２８は、ポンプ１２６と蒸発器１１４との間に配置され、ジャケット冷却水から液体の作動流体１３０へ熱を伝達するように設計されている。ジャケット冷却水は、排気ガスと比較して、低温の廃熱源であるので、作動流体１３０を蒸発温度よりも低い温度にまで加熱するために使用される。従って、作動流体１３０は、熱交換器１２８の入口よりも出口において温度が高い。このジャケット冷却水は、熱交換器１２８から流出した後、往復機関１０６へ戻るように再循環される。
【００１７】
第２の作動流体１３０は、熱交換器１２８を通流した後、凝縮器／蒸発器１１４を流れる。この凝縮器／蒸発器１１４は、第１の作動流体１１８を液体に凝縮させるとともに、第２の作動流体１３０を蒸発させるように、第１の作動流体１１８と第２の作動流体１３０との間で熱を伝達させるように設計されている。第１の作動流体１１８は、第２の作動流体１３０を沸騰させるのに適した凝縮温度を有することが好ましい。
【００１８】
第２の作動流体１３０は、蒸発器１１４からタービン１２２へ流れ、さらに、水冷式凝縮器あるいは空冷式凝縮器（すなわち、ヒートシンク１３４は、水または空気）とし得る凝縮器１２４へ流れる。いくつかの実施例においては、ヒートシンク１３４内の水が凝縮器１２４から流出した後、この高温の水は、カスケード型ＯＲＣシステム１００の外部ソースを加熱するために使用することができる。ヒートシンク１３４は、例えば、地域暖房用水を加熱するか、および／または、周囲環境（例えば、農作物あるいは温室）を加熱するために利用することができる。
【００１９】
カスケード型ＯＲＣシステムを用いることにより、往復機関１０６からの廃熱のほぼすべてを利用することができる。高温廃熱源（排気ガス）は、高温の作動流体を利用するＯＲＣシステム１０２によって回収される。低温廃熱源（ジャケット冷却水）は、低温の作動流体を利用するＯＲＣシステム１０４によって回収される。さらには、カスケード型ＯＲＣシステム１００の設計とすることにより、タービン１１２から流出する第１の作動流体１１８からの熱を第２の作動流体へ伝達することができるので、全体の効率が高くなる。また、熱交換器１２８内で第２の作動流体１３０を予熱することによって、第２のＯＲＣシステム１０４の効率が高くなる。さらに、カスケード型ＯＲＣシステム１００の外部ソースを加熱するようにヒートシンク１３４を利用することによって、ＯＲＣシステム１００の熱利用効率がさらに高まる。
【００２０】
第１の作動流体１１８は、第２の作動流体１３０よりも高い臨界温度を有する。蒸発器１１０において第１の作動流体１１８を蒸発させるために、往復機関１０６からの排気ガスが利用されるので、作動流体１１８は、蒸発器１１０内において高温で沸騰するように、高い臨界点を有することが好ましい。超臨界相の作動流体を取り扱うことは、技術的に難しい問題を提起するので、臨界温度よりも低い温度に維持することによって、これらの問題を回避することが好ましい。
【００２１】
他方で、第２のＯＲＣシステム１０４においては、低温の熱源（すなわち、冷却水と、作動流体１１８の低温の凝縮熱）を利用して第２の作動流体１３０を蒸発させるので、作動流体１３０の臨界温度は、作動流体１１８の臨界温度よりも低いことが好ましい。仮に、第２のＯＲＣシステム１０４で、高い臨界温度を有する作動流体が使用されるとすれば、システム１０４内の圧力が低下し過ぎ、その結果、流体の密度が小さくなり、さらに大きな装置が必要とされる。
【００２２】
第１の作動流体１１８としては、シロキサン、トルエン、イソブテン、イソペンタン、ｎ−ペンタン、および４−トリフルオロメチル−１，１，１，３，５，５，５−ヘプタフルオロ−２−ペンテン（（ＣＦ3）2ＣＨＣＦ＝ＣＨＣＦ3）があるが、これらに限定しない。第１の作動流体１１８に適用なシロキサンの例としては、ＭＭ  ヘキサメチルジシロキサン（Ｃ6Ｈ18ＯＳｉ2）、ＭＤＭ  オクタメチルトリシロキサン（Ｃ8Ｈ24Ｏ2Ｓｉ3）、およびＭＤ２Ｄ  デカメチルテトラシロキサン（Ｃ10Ｈ30Ｏ3Ｓｉ4）があるが、これらに限定しない。いくつかの実施例においては、シロキサンは、可燃性の、トルエン、イソブテン、イソペンタンおよびｎ−ペンタンよりも好ましい。
【００２３】
第２の作動流体１３０としては、Ｒ１２３、Ｒ１３４ａ、Ｒ２３６ｆａおよびＲ２４５ｆａがあるが、これらに限定しない。好ましい実施例においては、ＯＲＣシステム１０４内で、Ｒ１３４ａまたはＲ２４５ｆａが使用される。環境空気温度が低い場合、ヒートシンク３４の温度が低下するので、Ｒ１３４を使用することが好ましい。環境空気温度が高い場合、Ｒ２４５ｆａを使用することが好ましい。
【００２４】
第１の作動流体１１８および第２の作動流体１３０としては、上記に挙げていない有機作動流体を含み得ることを理解されたい。また、第１の作動流体１１８および第２の作動流体１３０の多くの組み合わせを用いることができる。上記のように、カスケード型ＯＲＣシステム１００は、第２の作動流体１３０よりも高い臨界温度を有する第１の作動流体１１８を用いて運転されることが好ましい。
【００２５】
図３は、図２に示したカスケード型ＯＲＣシステム１００についてのＴ−ｓ図である。第１の作動流体１１８と第２の作動流体１３０の両方について、温度Ｔが、エントロピＳの関数としてプロットされている。以下にさらに詳しく説明するように、図３は、往復機関１０６の排気ガスから第１の作動流体１１８への熱エネルギの移動と、エンジン１０６のジャケット冷却水から第２の作動流体１３０への熱エネルギの移動と、を示す。さらに図３に示すように、第１の作動流体１１８は、第２の作動流体１３０へ熱を伝達し、この第２の作動流体１３０は、ヒートシンク１３４へ熱を伝達する。
【００２６】
往復機関１０６の排気ガスからの熱は、第１の作動流体１１８へ伝達され、図３に示すように、作動流体１１８が蒸発温度に達するまで、作動流体１１８の温度を上昇させる。しかし、流体１１８は、臨界温度Ｔ1criticalよりも低い温度に保たれている。この蒸気化した流体１１８は、タービン１１２内で膨張するとともに、温度が低下するが、蒸気相であることに変わりはない。第２のＯＲＣシステム１０４に対して蒸発器としても機能する凝縮器１１４において、流体１１８は、凝縮温度に達するまで過熱が低減される。流体１１８からの熱は、凝縮器／蒸発器１１４において第２の作動流体１３０へ伝達される。流体１３０の温度は、臨界温度Ｔ2criticalよりも低い温度に保たれている。
【００２７】
第１の作動流体１１８からの熱は、凝縮器／蒸発器１１４内で、第２の作動流体１３０を蒸発させるのに十分である。これは、一部は、凝縮器／蒸発器１１４の上流における第２の作動流体の予熱による。図３に示すように、往復機関１０６からのジャケット冷却水が作動流体１３０の温度を蒸発温度よりは低い温度にまで上昇させるために使用される。
【００２８】
流体１１８について説明したのと同様に、第２の作動流体１３０は、タービン１２２を通過した後、温度が低下する。ここで、過熱状態の流体１３０は、周囲空気あるいはヒートシンク１３４からの冷却水を使って、凝縮器／ヒータ１２４内で凝縮される。換言すると、図３に示すように、作動流体１３０からの熱は、ヒートシンク３４へ伝達される。上記に説明したように、いくつかの実施例においては、ヒートシンク３４は、例えば温室などの外部ソースを加熱するために利用することができる。
【００２９】
図２の実施例において、カスケード型ＯＲＣシステム１００は、往復機関からの２つの廃熱源を利用する。このうち低温の熱源は、ジャケット冷却水である。また、システム１００に廃熱を供給するために、往復機関に加え、機関の運転に冷却水を必要とする他の型式の容積形機関をさらに利用できることが理解されよう。この例としては、ヴァンケルエンジンなどがあるが、これに限定しない。
【００３０】
本明細書中で説明するカスケード型ＯＲＣシステムは、往復機関からの２つの別個の廃熱源を使用する。２つのＯＲＣシステムが使用されるので、カスケード型ＯＲＣシステムにおいては、発生する電力が増える。往復機関の排出物レベルは変化しないので、発生する電力の単位量当たりの往復機関からの排出物は減少する。さらには、本明細書中に説明したカスケード型ＯＲＣシステムは、第１のＯＲＣシステムおよび第２のＯＲＣシステムからの廃熱を少なくする。従って、本明細書中に説明したシステムおよび方法を使用することによって、往復機関の効率および各ＯＲＣシステムの効率が向上する。
【００３１】
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】
2010540837.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2010540837.tif 000007