[發(fā)明專利]發(fā)電裝置及發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410112917.0
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN104074566B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 壺井升
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社神戶制鋼所
• 主分類號(hào): F01K25/10
• 分類號(hào): F01K25/10;F01C1/14;F01C1/02;F01C21/06;F01C21/10;H02K9/19
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 朱美紅,李婷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)電裝置及發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

以往，已知有下述發(fā)電裝置：用動(dòng)作介質(zhì)驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)，由直接連結(jié)在膨脹機(jī)上的發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。在日本·特開2004－353571號(hào)中公開的發(fā)電裝置中，設(shè)有將由冷凝器冷凝后的動(dòng)作介質(zhì)向發(fā)電機(jī)的冷卻器引導(dǎo)的冷卻用配管。由此能夠進(jìn)行發(fā)電機(jī)的有效率的冷卻。但是，有需要用來將動(dòng)作介質(zhì)向發(fā)電機(jī)的冷卻器引導(dǎo)的冷卻用配管的問題。相對于此，在日本·特開2012－147567號(hào)所公開的發(fā)電裝置中，能夠不設(shè)置冷卻用配管而進(jìn)行發(fā)電機(jī)的冷卻。即，在該發(fā)電裝置中，為膨脹機(jī)和發(fā)電機(jī)收容在殼體內(nèi)的結(jié)構(gòu)，在該殼體上設(shè)有隔壁部，所述隔壁部分隔為收容膨脹機(jī)的第1空間、和收容發(fā)電機(jī)的第2空間。并且，在隔壁部上，形成有使第1空間與第2空間連通的連通部。連通部從由膨脹機(jī)膨脹后的動(dòng)作介質(zhì)被吐出的吐出口朝向第2空間延伸。由此，在第1空間內(nèi)被膨脹機(jī)膨脹后的動(dòng)作介質(zhì)經(jīng)過連通部被向第2空間導(dǎo)入。在第2空間中收容著發(fā)電機(jī)，而夾著該發(fā)電機(jī)在與連通部相反側(cè)，設(shè)有動(dòng)作介質(zhì)的排出部。因此，經(jīng)過連通部被導(dǎo)入到第2空間內(nèi)的動(dòng)作介質(zhì)穿過發(fā)電機(jī)內(nèi)（例如定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙）而被從排出部向殼體的外部排出。

在日本·特開2012－147567號(hào)所公開的發(fā)電裝置中，雖然能夠不設(shè)置冷卻用配管而進(jìn)行發(fā)電機(jī)的冷卻，但是尚存在以下的問題。即，在該發(fā)電裝置中，由于以動(dòng)作介質(zhì)穿過發(fā)電機(jī)內(nèi)（例如定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙）的方式構(gòu)成，所以動(dòng)作介質(zhì)的流通阻力增大，有發(fā)電效率下降的問題。此外，在萬一在動(dòng)作介質(zhì)中包含異物的情況下，還有異物進(jìn)入到發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子之間的縫隙中的問題。

發(fā)明內(nèi)容

所以，本發(fā)明是鑒于上述以往技術(shù)而做出的，其目的在于提供一種能夠在抑制將發(fā)電機(jī)冷卻時(shí)的動(dòng)作介質(zhì)的流通阻力的同時(shí)以簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行發(fā)電機(jī)的冷卻的發(fā)電裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是一種發(fā)電裝置，具備膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)和殼體；所述發(fā)電機(jī)具有由上述膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子、以及配置在上述轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)的定子；所述殼體具有收容上述膨脹機(jī)的膨脹機(jī)收容室、以及收容上述發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)收容室；上述殼體具備第1連通部和第2連通部；所述第1連通部將上述膨脹機(jī)收容室中的通過上述膨張機(jī)使動(dòng)作介質(zhì)逐漸膨脹的膨脹室、與上述發(fā)電機(jī)收容室中的位于比上述發(fā)電機(jī)靠上述膨脹室側(cè)的發(fā)電機(jī)前方部連通；所述第2連通部將關(guān)于上述動(dòng)作介質(zhì)的流動(dòng)是比上述膨脹室靠下游側(cè)的部位且位于相對于上述發(fā)電機(jī)靠上述膨脹室側(cè)的部位、與上述發(fā)電機(jī)前方部連通。

在本發(fā)明中，膨脹室與發(fā)電機(jī)收容室通過第1連通部連通。另一方面，發(fā)電機(jī)收容室與比膨脹室靠下游側(cè)的部位通過第2連通部連通。由于比膨脹室靠下游側(cè)的部位比處于膨脹過程的中途的膨脹室內(nèi)低壓，所以通過兩者的壓力差，膨脹室內(nèi)的動(dòng)作介質(zhì)經(jīng)過第1連通部向發(fā)電機(jī)收容室流動(dòng)，然后，經(jīng)過第2連通部向比膨脹室靠下游側(cè)的部位流動(dòng)。因此，能夠通過發(fā)電機(jī)收容室內(nèi)的動(dòng)作介質(zhì)將發(fā)電機(jī)冷卻。因而，能夠不新設(shè)置冷卻用的配管、而通過簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)由動(dòng)作介質(zhì)進(jìn)行的發(fā)電機(jī)的冷卻。此外，由于第2連通部將位于相對于發(fā)電機(jī)靠膨脹室側(cè)且比膨脹室靠下游側(cè)的部位與發(fā)電機(jī)前方部連通，所以動(dòng)作介質(zhì)不在發(fā)電機(jī)內(nèi)流動(dòng)（或者即使有在發(fā)電機(jī)內(nèi)流動(dòng)的情況也很少）而在發(fā)電機(jī)收容室內(nèi)流動(dòng)。因此，在發(fā)電機(jī)收容室內(nèi)流動(dòng)時(shí)的動(dòng)作介質(zhì)的流通阻力不會(huì)變大。因而，能夠通過上述壓力差使動(dòng)作介質(zhì)有效地流動(dòng)，能夠防止發(fā)電效率下降。并且，由于動(dòng)作介質(zhì)不在發(fā)電機(jī)內(nèi)流動(dòng)，或者即使有在發(fā)電機(jī)內(nèi)流動(dòng)的情況也很少，所以即使是在動(dòng)作介質(zhì)中包含異物的情況，異物進(jìn)入到發(fā)電機(jī)內(nèi)的可能性也較小。

這里，上述定子的線圈也可以在上述發(fā)電機(jī)前方部內(nèi)，面向動(dòng)作介質(zhì)流動(dòng)的流路。在該形態(tài)中，由于定子的線圈面向動(dòng)作介質(zhì)的流路，所以能夠?qū)⑷菀装l(fā)熱的線圈有效率地冷卻。

上述殼體也可以具備階差部，所述階差部位于上述定子的后方且向徑向內(nèi)側(cè)突出。在此情況下，上述定子的定子鐵芯也可以具備：徑向抵接部，在徑向上抵接在上述殼體的內(nèi)周面上；和軸向抵接部，與上述階差部在軸向上抵接。

在該形態(tài)中，雖然定子鐵芯的熱直接向殼體傳遞，但能夠使該熱經(jīng)過殼體散熱。

此外，通過在殼體上設(shè)置階差部，能夠容易地進(jìn)行軸向的定子的定位。通過調(diào)整階差部的軸向的位置，流路的寬度的設(shè)計(jì)變?nèi)菀住?/p>

比上述膨脹室靠下游側(cè)的部位也可以是上述膨脹機(jī)的吐出室。在該形態(tài)中，由于為第2連通部將發(fā)電機(jī)收容室與吐出室連通的結(jié)構(gòu)，所以能夠抑制殼體內(nèi)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，在成本方面變得有利。