特許 7222862 検査方法及び検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-07

(45)【発行日】2023-02-15

(54)【発明の名称】検査方法及び検査装置

(51)【国際特許分類】

   F01K 13/00 20060101AFI20230208BHJP

   F01K 25/00 20060101ALI20230208BHJP

【ＦＩ】

F01K13/00 D

F01K25/00 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019177134

(22)【出願日】2019-09-27

(65)【公開番号】P2021055567

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2021-10-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100137143

【弁理士】

【氏名又は名称】玉串 幸久

(72)【発明者】

【氏名】西村 和真

(72)【発明者】

【氏名】足立 成人

(72)【発明者】

【氏名】小林 祐之輔

【審査官】吉田 昌弘

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１４－５１０８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０２７６４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０６４３３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｋ １３／００

Ｆ０１Ｋ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作動媒体のランキンサイクルを利用した熱回収装置について、作動媒体の循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを検査する検査方法であって、
前記循環流路は、蒸発器、膨張機、凝縮器及び作動媒体ポンプをこの順に接続する主回路と、前記膨張機を迂回するように前記主回路に接続されたバイパスラインと、を有し、
前記循環流路のうち、前記主回路における前記作動媒体の流れ方向において前記蒸発器から前記凝縮器に至る部分と、前記バイパスラインとは、ガス状の作動媒体が存在する気化領域であり、
前記検査方法は、
前記熱回収装置を停止した後、前記循環流路のうち気化した作動媒体が存在する前記気化領域に設けられた開閉弁を開放し、前記循環流路内の不純ガス濃度を計測する計測工程と、
前記計測された不純ガス濃度が所定時間内に第１基準値以下になるか否かに基づいて、前記循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを判断する判断工程と、を備える、
検査方法。

【請求項2】

前記計測工程において前記計測された不純ガス濃度が前記第１基準値を超えていると判断された場合に、前記気化領域から前記循環流路内のガスを排出する排出工程と、
前記排出を行いながら計測された不純ガス濃度が第２基準値以下になったことに基づいて、前記循環流路内のガスの排出を停止する停止工程と、を更に備える、
請求項１に記載の検査方法。

【請求項3】

作動媒体のランキンサイクルを利用した熱回収装置について、作動媒体の循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを検査する検査方法であって、
前記熱回収装置を停止した後、前記循環流路のうち気化した作動媒体が存在する気化領域に設けられた開閉弁を開放し、前記循環流路内の不純ガス濃度を計測する計測工程と、
前記計測された不純ガス濃度が所定時間内に第１基準値以下になるか否かに基づいて、前記循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを判断する判断工程と、
前記計測工程において前記計測された不純ガス濃度が前記第１基準値を超えていると判断された場合に、前記気化領域から前記循環流路内のガスを排出する排出工程と、
前記排出を行いながら計測された不純ガス濃度が第２基準値以下になったことに基づいて、前記循環流路内のガスの排出を停止する停止工程と、
前記停止工程の後、前記開閉弁を閉じるとともに、前記熱回収装置の作動媒体ポンプを駆動して前記循環流路に作動媒体を循環させる試運転工程と、を備え、
前記試運転工程の後、前記作動媒体ポンプを停止するとともに前記開閉弁を開放し、前記循環流路内の不純ガス濃度を計測する計測工程と、前記計測された不純ガス濃度が所定時間内に第１基準値以下になるか否かに基づいて、前記循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを判断する判断工程と、を更に実行する、
検査方法。

【請求項4】

前記計測工程において、前記開閉弁に接続されている外付配管を流れる作動媒体に含まれる不純ガスの不純ガス濃度を計測することによって前記循環流路内の不純ガス濃度を計測し、
前記排出工程において、前記外付配管から前記循環流路内のガスを排出する、
請求項２又は３に記載の検査方法。

【請求項5】

作動媒体のランキンサイクルを利用した熱回収装置について、作動媒体の循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを検査する検査方法であって、
前記熱回収装置を停止した後、前記循環流路のうち気化した作動媒体が存在する気化領域に設けられた開閉弁を開放し、前記循環流路内の不純ガス濃度を計測する計測工程と、
前記計測された不純ガス濃度が所定時間内に第１基準値以下になるか否かに基づいて、前記循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを判断する判断工程と、
前記計測工程において前記計測された不純ガス濃度が前記第１基準値を超えていると判断された場合に、前記気化領域から前記循環流路内のガスを排出する排出工程と、
前記排出を行いながら計測された不純ガス濃度が第２基準値以下になったことに基づいて、前記循環流路内のガスの排出を停止する停止工程と、を備え、
前記不純ガスは、作動媒体よりも比重が小さく、
前記排出工程では、前記気化領域のうち重力方向における最も上側に位置する部位に設けられた前記開閉弁を通して前記循環流路内のガスを排出する、
検査方法。

【請求項6】

請求項１～５の何れか１項に記載の検査方法に用いられる検査装置であって、
前記開閉弁に接続される外付配管と、
前記外付配管に取り付けられ、前記外付配管を流れる作動媒体に含まれる不純ガスの不純ガス濃度を計測する不純ガス濃度計と、を備える検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ランキンサイクルを利用した熱回収装置の作動媒体の循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを検査する検査方法及び検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、作動媒体のランキンサイクルを利用してエンジンの排熱を発電などに利用する熱回収装置が知られている。例えば、特許文献１の熱回収装置では、作動媒体が循環する循環流路上に蒸発器と膨張機と発電機と凝縮器とが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１００２６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記熱回収装置では、例えば、循環流路に圧力計や安全弁などを接続する場合、圧力計や安全弁の接続部分に存在している空気が循環流路に混入することがある。また、循環流路に作動媒体や潤滑油を充填する際においても、循環流路に接続されたホースや継手に存在している空気が循環流路に混入することがある。このように空気が循環流路に混入すると、凝縮器や蒸発器における伝熱面積が小さくなりやすくなるので、凝縮器や蒸発器における熱交換能力が低下してしまう。その結果、膨張機における差圧が減り、熱回収率が悪化するという問題がある。

【0005】

そこで、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、循環流路に空気などの不純ガスが存在しているか否かを検査することができる検査方法及び検査装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る検査方法は、作動媒体のランキンサイクルを利用した熱回収装置について、作動媒体の循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを検査する検査方法である。前記循環流路は、蒸発器、膨張機、凝縮器及び作動媒体ポンプをこの順に接続する主回路と、前記膨張機を迂回するように前記主回路に接続されたバイパスラインと、を有し、前記循環流路のうち、前記主回路における前記作動媒体の流れ方向において前記蒸発器から前記凝縮器に至る部分と、前記バイパスラインとは、ガス状の作動媒体が存在する気化領域である。検査方法は、前記熱回収装置を停止した後、前記循環流路のうち気化した作動媒体が存在する気化領域に設けられた開閉弁を開放し、前記循環流路内の不純ガス濃度を計測する計測工程と、前記計測された不純ガス濃度が所定時間内に第１基準値以下になるか否かに基づいて、前記循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを判断する判断工程と、を備える。

【0007】

本発明に係る検査方法によれば、計測工程において、熱回収装置を停止した後、循環流路の気化領域に設けられた開閉弁を開放すると、循環流路内の圧力と外部の圧力との差により、気化領域に存在している作動媒体が流れ出る。このとき、不純ガス濃度が所定時間内に第１基準値以下になるか否かに基づいて、作動媒体の循環流路内に不純ガスが存在するか否かが判断される。

【0008】

上記構成において、前記計測工程において前記計測された不純ガス濃度が前記第１基準値を超えていると判断された場合に、前記気化領域から前記循環流路内のガスを排出する排出工程と、前記排出を行いながら計測された不純ガス濃度が第２基準値以下になったことに基づいて、前記循環流路内のガスの排出を停止する停止工程と、を更に備えてもよい。

【0009】

この構成によれば、排出工程において計測された不純ガス濃度が第２基準値以下となった場合に、作動媒体の循環流路内のガスの排出を停止するので、不純ガスとともに排出される作動媒体を最小限に押えつつ、不純ガスを循環流路内の作動媒体から除去することができる。尚、第２基準値は、第１基準値と同一の値に設定されてもよく、異なる値に設定されていてもよい。

【0010】

本発明に係る検査方法は、作動媒体のランキンサイクルを利用した熱回収装置について、作動媒体の循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを検査する検査方法であって、前記熱回収装置を停止した後、前記循環流路のうち気化した作動媒体が存在する気化領域に設けられた開閉弁を開放し、前記循環流路内の不純ガス濃度を計測する計測工程と、前記計測された不純ガス濃度が所定時間内に第１基準値以下になるか否かに基づいて、前記循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを判断する判断工程と、前記計測工程において前記計測された不純ガス濃度が前記第１基準値を超えていると判断された場合に、前記気化領域から前記循環流路内のガスを排出する排出工程と、前記排出を行いながら計測された不純ガス濃度が第２基準値以下になったことに基づいて、前記循環流路内のガスの排出を停止する停止工程と、前記停止工程の後、前記開閉弁を閉じるとともに、前記熱回収装置の作動媒体ポンプを駆動して前記循環流路に作動媒体を循環させる試運転工程と、を更に備えている。前記試運転工程の後、前記作動媒体ポンプを停止するとともに前記開閉弁を開放し、前記循環流路内の不純ガス濃度を計測する計測工程と、前記計測された不純ガス濃度が所定時間内に第１基準値以下になるか否かに基づいて、前記循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを判断する判断工程と、を更に実行する。

【0011】

本発明に係る検査方法によれば、停止工程の後、熱回収装置の作動媒体ポンプを駆動して循環流路に作動媒体を循環させる試運転工程が行われることにより、液状の作動媒体中に存在する不純ガスを、循環流路の気化領域において作動媒体から分離することができる。さらに、油に含まれる不純ガスや、排出工程において循環流路のいびつな形状部分に存在して除去しきれなかった不純ガスについても除去することができる。このため、循環流路内の不純ガスをより確実に除去することができる。さらに、試運転工程の後、計測工程と判断工程が更に行われるので、試運転工程によって循環流路内の不純ガスが除去できたか確認できる。

【0012】

上記構成において、前記計測工程において、前記開閉弁に接続されている外付配管を流れる作動媒体に含まれる不純ガスの不純ガス濃度を計測することによって前記循環流路内の不純ガス濃度を計測してもよい。前記排出工程において、前記外付配管から前記循環流路内のガスを排出してもよい。

【0013】

この構成によれば、循環流路内のガスの排出は、計測工程において不純ガス濃度の計測に利用される外付配管を通して行われるので、排出工程を行う際に、循環流路内のガスを排出するための別の流路を別途設ける必要がない。このため、循環流路内の不純ガスの排出作業が容易になる。

【0014】

本発明に係る検査方法は、作動媒体のランキンサイクルを利用した熱回収装置について、作動媒体の循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを検査する検査方法であって、前記熱回収装置を停止した後、前記循環流路のうち気化した作動媒体が存在する気化領域に設けられた開閉弁を開放し、前記循環流路内の不純ガス濃度を計測する計測工程と、前記計測された不純ガス濃度が所定時間内に第１基準値以下になるか否かに基づいて、前記循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを判断する判断工程と、前記計測工程において前記計測された不純ガス濃度が前記第１基準値を超えていると判断された場合に、前記気化領域から前記循環流路内のガスを排出する排出工程と、前記排出を行いながら計測された不純ガス濃度が第２基準値以下になったことに基づいて、前記循環流路内のガスの排出を停止する停止工程と、を備える。前記不純ガスは、作動媒体よりも比重が小さい。前記排出工程では、前記気化領域のうち重力方向における最も上側に位置する部位に設けられた前記開閉弁を通して前記循環流路内のガスを排出する。

【0015】

本発明に係る検査方法では、不純ガスの比重が作動媒体よりも小さいため、不純ガスは、作動媒体に対して上昇するので、開閉弁から排出されやすくなる。このため、不純ガスを効率よく作動媒体から除去することができる。

【0016】

本発明に係る検査装置は、上記検査方法に用いられる検査装置である。検査装置は、前記開閉弁に接続される外付配管と、前記外付配管に取り付けられ、前記外付配管を流れる作動媒体に含まれる不純ガスの不純ガス濃度を計測する不純ガス濃度計と、を備える。

【0017】

本発明に係る検査装置よれば、気化領域から開閉弁を通して流出する作動媒体に含まれる不純ガスの不純ガス濃度を不純ガス濃度計によって計測することができるので、作動媒体の循環流路内に不純ガスが存在しているか否か検査することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、作動媒体の循環流路内に不純ガスが存在しているか否か検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１実施形態に係る検査方法に使用される検査装置の使用状態を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る検査装置が使用される熱回収装置の膨張機と凝縮器と作動媒体ポンプにおける重力方向の配置関係を示す簡略図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る検査装置が使用される熱回収装置の循環流路に安全弁を取り付けた状態を示す図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る検査装置が使用される熱回収装置の循環流路に圧力計を取り付けた状態を示す図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る検査装置が使用される熱回収装置の循環流路に作動媒体が充填される状態を示す図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係る検査装置が使用される熱回収装置の油分離器において油に溶け込んでいた不純ガスが循環流路内に出てくる状態を示す図である。

【図7】本発明の第１実施形態に係る検査装置の制御装置における処理フローを示す図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係る検査方法に使用される検査装置の使用状態を示す図である。

【図9】本発明の第２実施形態に係る検査装置の制御装置における処理フローを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の各実施形態について、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、本発明の各実施形態に係る検査方法、および、その検査方法に使用される検査装置を説明するために必要となる主要な構成要素を簡略化して示したものである。したがって、本発明の各実施形態に係る検査方法および検査装置は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成要素を備え得る。

【0021】

（第１実施形態）
以下、図１を参照しながら、本発明の第１実施形態の検査方法および検査装置について説明する。

【0022】

検査装置１は、作動媒体のランキンサイクルを利用して排熱などの熱を発電などに利用する熱回収装置１０において、作動媒体の循環流路内に不純ガスが存在しているか否かを検査するためのものである。排熱としては、船舶用エンジンへ供給する過給空気、エンジンの排熱、火力発電所、焼却施設、工場等の排熱が挙げられる。

【0023】

熱回収装置１０は、図１に示すように、蒸発器１１と、油分離器１２と、膨張機１３と、動力回収機１４と、凝縮器１５と、作動媒体ポンプＰと、作動媒体が流れる循環流路１７と、を備えている。循環流路１７には、安全弁１８や圧力計１９がそれぞれバルブ３０、３５を介して接続されている。また、循環流路１７には、作動媒体を充填するためのバルブ３６が接続されている。尚、循環流路１７には、温度センサなどの計器類が更に設けられてもよい。

【0024】

作動媒体としては、Ｒ２４５ｆａやヒドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）等の水よりも低沸点の有機流体を用いることができる。不純ガスは、作動媒体以外のガスであって、作動媒体よりも比重が小さいものである。不純ガスとしては、例えば、空気を挙げることができる。

【0025】

循環流路１７は、蒸発器１１、油分離器１２、膨張機１３、凝縮器１５及び作動媒体ポンプＰをこの順に接続する主回路１７ａと、膨張機１３を迂回するように主回路１７ａに接続されたバイパスライン１７ｂと、を有する。バイパスライン１７ｂは、主回路１７ａにおける膨張機１３と蒸発器１１との間の部位と膨張機１３と凝縮器１５との間の部位とを接続している。

【0026】

循環流路１７のうち、蒸発器１１において気化した作動媒体が存在する領域を気化領域２０と称し、凝縮器１５において液化した作動媒体が存在する領域を液化領域３３と称する。すなわち、循環流路１７のうち、主回路１７ａにおける作動媒体の流れ方向において蒸発器１１から凝縮器１５に至る部分と、バイパスライン１７ｂとには、ガス状の作動媒体が存在するため、この部分が気化領域２０となる。液化領域３３は、作動媒体の流れ方向において凝縮器１５から蒸発器１１に至る部分である。

【0027】

蒸発器１１は、主回路１７ａを流れる作動媒体と加熱媒体とを熱交換させることによって作動媒体を蒸発させる。

【0028】

油分離器１２は、主回路１７ａのうち蒸発器１１の下流側の部位に設けられている。油分離器１２は、蒸発器１１から流出した作動媒体に含まれる油を分離する。尚、油分離器１２は、省略されてもよい。

【0029】

膨張機１３は、主回路１７ａのうち油分離器１２の下流側の部位に設けられている。膨張機１３は、蒸発器１１で蒸発した気相の作動媒体を膨張させる。本実施形態では、膨張機１３として、気相の作動媒体の膨張エネルギーにより回転駆動されるロータを有する容積式のスクリュ膨張機が用いられている。膨張機１３は、図２に示すように、台板４１に置かれている。蒸発器１１は、重力方向において膨張機１３の上方に配置されている。

【0030】

動力回収機１４は、膨張機１３に接続されている。動力回収機１４は、前記ロータに接続されて当該ロータとともに回転する回転軸を有し、この回転軸の回転により動力を回収する。本実施形態では、動力回収機１４として発電機が用いられている。なお、動力回収機１４として、圧縮機等が用いられてもよい。

【0031】

凝縮器１５は、主回路１７ａのうち膨張機１３の下流側の部位に設けられている。凝縮器１５は、膨張機１３から流出した作動媒体と冷却媒体（冷却水等）とを熱交換させることによって作動媒体を凝縮させる。凝縮器１５は、台板４１に置かれ、重力方向において膨張機１３と同じ高さに配置されている（図２参照）。尚、凝縮器１５は、重力方向において膨張機１３よりも低い位置に配置されてもよい。

【0032】

作動媒体ポンプＰは、主回路１７ａにおける凝縮器１５の下流側における凝縮器１５と蒸発器１１との間の部位に設けられている。作動媒体ポンプＰは、凝縮器１５から流出した液相の作動媒体を加圧して蒸発器１１に送る。作動媒体ポンプＰは、後述の制御装置２３からの駆動信号を受信したときに駆動を開始し、停止信号を受信したときに駆動を停止するように構成されている。作動媒体ポンプＰは、主回路１７ａにおいて重力方向における最も低い位置に配置されている（図２参照）。

【0033】

バイパスライン１７ｂは、図２に示すように、重力方向において主回路１７ａの上方に配置されている。すなわち、バイパスライン１７ｂは、熱回収装置１０における重力方向において最も高い位置に配置されている。尚、バイパスライン１７ｂは、重力方向において膨張機１３の下方に配置されてもよく、また省略されてもよい。

【0034】

バイパスライン１７ｂには、流路を開閉するためのバイパス弁Ｖ２が設けられている。バイパス弁Ｖ２を開放することにより、蒸発器１１にて蒸発した作動媒体は、膨張機１３を迂回して凝縮器１５へと送られる。これにより、主回路１７ａにおける膨張機１３の上流側と下流側との差圧を小さくすることができる。

【0035】

安全弁１８は、図１、３に示すように、主回路１７ａにおける油分離器１２と膨張機１３との間に接続されたバルブ３０に接続されている。安全弁１８は、循環流路１７における作動媒体の圧力が異常に上昇したときに開放される。安全弁１８が開放されることにより、循環流路１７内の圧力が異常に増大してしまうことを防止している。バルブ３０は、安全弁１８の保護のために、循環流路１７に作動媒体を封入する際、循環流路１７内の空気を取り除くため真空ポンプにより真空引きが行われた後に開けられる。

【0036】

圧力計１９は、図１、４に示すように、主回路１７ａにおける油分離器１２と膨張機１３との間に接続されたバルブ３５に接続されている。バルブ３５は、圧力計１９の保護のために、真空引きの後に開けられる。

【0037】

バルブ３６には、循環流路１７に作動媒体を封入する際に、図５に示すように、作動媒体を充填したボンベ４０の継手２９に接続されたホース２８が接続される。

【0038】

上記熱回収装置１０では、循環流路１７に作動媒体や潤滑油を封入する際に、循環流路１７に空気が混入することがある。例えば、循環流路１７に作動媒体を封入する際には、バルブ３６に接続されたホース２８や継手２９に存在している空気が循環流路１７に混入することがある（図５参照）。また、循環流路１７に圧力計１９や安全弁１８などを接続する際においても、安全弁１８におけるバルブ３０への接続部分１８ａや圧力計１９におけるバルブ３５への接続部分１９ａに残存している空気がバルブ３０、３５を開けたときに循環流路１７に混入することがある（図３、４参照）。さらに、図６に示すように、油分離器１２において油に溶け込んでいた不純ガスが循環流路１７内に出てくる可能性がある。

【0039】

検査装置１は、これらの不純ガスが循環流路１７に存在しているか否かを検査する際に、熱回収装置１０に設置される。なお、熱回収装置１０が動力回収を行っている間、検査装置１は熱回収装置１０から取り外されていてもよい。検査装置１は、バイパスライン１７ｂに接続された開閉弁Ｖ１と、開閉弁Ｖ１に接続される外付配管２１と、外付配管２１に取り付けられた不純ガス濃度計２２と、開閉弁Ｖ１および作動媒体ポンプＰを制御する制御装置２３と、を備える。

【0040】

開閉弁Ｖ１は、循環流路１７に混入した不純ガスを循環流路１７の気化領域２０から排出するためのものであり、バイパスライン１７ｂにおいて接続されている。尚、開閉弁Ｖ１は、バイパスライン１７ｂではなく、主回路１７ａにおける作動媒体の流れ方向において蒸発器１１から凝縮器１５に至る部分に接続されてもよい。開閉弁Ｖ１は、制御装置２３からの後述の開信号を受信したときに開き、閉信号を受信したときに閉じるように構成されている。

【0041】

外付配管２１は、循環流路１７の気化領域２０にある不純ガスを流通させるものである。外付配管２１の先端は、開放している。このため、外付配管２１を通して気化領域２０にある不純ガスを排出させることができる。

【0042】

不純ガス濃度計２２は、気化領域２０から外付配管２１に流れ出る作動媒体に含まれる不純ガスの不純ガス濃度を計測する。不純ガス濃度計２２は、計測された不純ガス濃度を示す信号を制御装置２３に送信するように構成されている。不純ガス濃度計２２としては、例えば、センサにより構成される酸素濃度計や窒素濃度計を使用することができる。本実施形態では、酸素濃度計が使用される。

【0043】

制御装置２３は、基準値判断部２４と、制御部２５と、を有する。制御装置２３は、図略のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるＭＰＵ等を備えており、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、基準値判断部２４と制御部２５の機能を実現する。

【0044】

基準値判断部２４は、不純ガス濃度計２２から受信した信号が示す不純ガス濃度と２つの基準値とを比較し、計測された不純ガス濃度が基準値以下であるか否かを判断する。

【0045】

第１基準値Ｋ１は、不純ガス濃度計２２から受信した信号が示す不純ガス濃度が、所定時間内に凝縮器１５や蒸発器１１における伝熱性能に影響を与えない濃度以下になるか否かを判断するために後述の判断工程において用いられる。

【0046】

所定時間は、循環流路１７の気化領域２０に存在する作動媒体の体積や圧力に応じて適宜設定することができる。所定時間としては、例えば、１分に設定することができる。

【0047】

第２基準値Ｋ２は、後述の排出工程において用いられる。第２基準値Ｋ２は、第１基準値Ｋ１よりも低い値に設定されてもよく、同じ値に設定されてもよい。本実施形態では、第１基準値Ｋ１と第２基準値Ｋ２は、酸素ガスの体積濃度として、例えば、０．２％に設定される。

【0048】

制御部２５は、不純ガス濃度計２２によって計測された不純ガス濃度が、所定時間内に第１基準値Ｋ１以下になったと基準値判断部２４が判断したときに、開閉弁Ｖ１を閉じるための閉信号を開閉弁Ｖ１に送信する。同時に、制御部２５は、バイパス弁Ｖ２を閉じるための閉信号をバイパス弁Ｖ２に送信する。制御部２５は、不純ガス濃度が第２基準値Ｋ２以下であると基準値判断部２４が判断したときに、開閉弁Ｖ１を閉じるための閉信号を開閉弁Ｖ１に送信する。同時に、制御部２５は、バイパス弁Ｖ２を閉じるための閉信号を送信する。また、制御部２５は、不純ガス濃度が第２基準値Ｋ２以下であると判断されて開閉弁Ｖ１とバイパス弁Ｖ２を閉じた後、作動媒体ポンプＰを動作させるための駆動信号を作動媒体ポンプＰに送信して作動媒体ポンプＰを駆動する。

【0049】

ここで、上記のように構成された検査装置１を用いて、循環流路１７に不純ガスが存在しているか否かを検査する検査方法について、図７を参照しながら説明する。当該検査は、熱回収装置１０に作動媒体を充填した後に実施される。ただし、当該検査は、作動媒体を充填し、熱回収装置１０を試運転させた後に実施されてもよい。また、不純ガスが混入する可能性がある時期に、当該検査を適宜実施してもよい。

【0050】

まず、バイパスライン１７ｂに接続されている開閉弁Ｖ１に外付配管２１を接続する準備工程が行われる。このとき、開閉弁Ｖ１とバイパス弁Ｖ２は、初期状態として閉じられた状態に設定されている。尚、外付配管２１は、予め開閉弁Ｖ１に接続されていてもよい。この場合には、準備工程は省略される。

【0051】

準備工程が終了すると、まず、循環流路１７の気化領域２０に存在する不純ガスの不純ガス濃度を計測する計測工程が行われる。

【0052】

計測工程では、まず、制御部２５は、開閉弁Ｖ１を開く開信号を開閉弁Ｖ１に送信して開閉弁Ｖ１を開くとともに、バイパス弁Ｖ２を開く開信号をバイパス弁Ｖ２に送信してバイパス弁Ｖ２を開く（ステップＳ１）。これにより、気化領域２０のうち主回路１７ａに存在する作動媒体と不純ガスは、気化領域２０のうち主回路１７ａ内の圧力と外部の圧力との差により、バイパスライン１７ｂと開閉弁Ｖ１を通して外付配管２１に流れ出て気化領域２０から排出される。このとき、作動媒体よりも比重が小さい不純ガスは、作動媒体に対して上昇するので、気化領域２０のうち最も高い位置に接続された開閉弁Ｖ１を通して作動媒体よりも排出されやすい。さらに、外付配管２１を流れる不純ガスの濃度が不純ガス濃度計２２によって計測され、計測された不純ガス濃度を示す信号が制御装置２３に送信される。

【0053】

基準値判断部２４は、不純ガス濃度計２２から信号を受信すると、信号に基づいて循環流路１７内に不純ガスが存在しているか否かを判断する判断工程を行う。判断工程において、基準値判断部２４は、開閉弁Ｖ１が開かれた後の所定時間内に、計測された不純ガス濃度が第１基準値Ｋ１（例えば、０．２％体積濃度）以下になったか否かを判断する（ステップＳ２）。

【0054】

ステップＳ２において不純ガス濃度が第１基準値Ｋ１以下になったと判断された場合には（Ｙｅｓ）、制御部２５は、開閉弁Ｖ１に閉信号を送信して開閉弁Ｖ１を閉じるとともに、バイパス弁Ｖ２に閉信号を送信してバイパス弁Ｖ２を閉じる終了工程を行う（ステップ３）。終了工程では、循環流路１７内の不純ガスは少なく問題ないため、作動媒体と不純ガスの排出が停止されて検査が終了される。尚、終了工程の後に、循環流路１７に作動媒体を再充填する再充填工程が行われてもよい。

【0055】

ステップＳ２において所定時間経過したときに不純ガス濃度が第１基準値Ｋ１を超えていると判断された場合には（Ｎｏ）、不純ガス濃度が第２基準値Ｋ２（例えば、０．２％体積濃度）以下になるまで作動媒体と不純ガスの排出を行う排出工程が行われる。排出工程では、まず、ステップＳ１において開閉弁Ｖ１とバイパス弁Ｖ２が開かれた状態が維持され、循環流路１７の気化領域２０に存在する作動媒体と不純ガスの排出が行われる（ステップＳ４）。次いで、不純ガス濃度計２２から受信した信号に基づいて不純ガス濃度が第２基準値Ｋ２以下になったか否かを基準値判断部２４が判断する（ステップＳ５）。

【0056】

ステップＳ５において不純ガス濃度が第２基準値Ｋ２を超えていると判断された場合には（Ｎｏ）、処理がステップＳ４に戻され、作動媒体と不純ガスの排出が継続される。

【0057】

ステップＳ５において不純ガス濃度が第２基準値Ｋ２以下であると判断された場合には（Ｙｅｓ）、作動媒体と不純ガスの排出を停止する停止工程が行われる。停止工程では、制御部２５は、開閉弁Ｖ１に閉信号を送信して開閉弁Ｖ１を閉じるとともに、バイパス弁Ｖ２に閉信号を送信してバイパス弁Ｖ２を閉じる（ステップＳ６）。尚、排出工程と停止工程は、省略されてもよい。この場合、ステップＳ２において所定時間経過したときに不純ガス濃度が第１基準値Ｋ１を超えていると判断された場合には（Ｎｏ）、制御部２５は、開閉弁Ｖ１とバイパス弁Ｖ２を閉じるとともに、報知やランプの点灯などによって作業者に不純ガス濃度が第１基準値Ｋ１を超えていることが知らされるように構成される。

【0058】

停止工程が終了すると、循環流路１７内の作動媒体を循環させる試運転工程が行われる。試運転工程では、制御部２５は、作動媒体ポンプＰに駆動信号を送信して作動媒体ポンプＰを駆動する（ステップＳ７）。作動媒体ポンプＰを駆動し、作動媒体が循環流路１７を循環する。これにより、液状の作動媒体中に存在する不純ガスを分離することができる。分離された不純ガスは、気化領域２０に溜まる。尚、試運転工程は、省略されてもよい。この場合には、停止工程において処理が終了される。

【0059】

試運転工程が終了すると、処理がステップＳ１に戻され、作動媒体ポンプＰが停止された後、開閉弁Ｖ１とパイパス弁２６が開かれる。その後、ステップＳ２において循環流路１７内に不純ガスが存在しているか否かが再度判断される。ステップＳ２において不純ガス濃度が所定時間内に第１基準値Ｋ１以下になったと判断された場合には、ステップＳ３において終了工程が実行され、ステップＳ２において不純ガス濃度が所定時間経過したときに第１基準値Ｋ１を超えていると判断された場合には、排出工程と停止工程と試運転工程と計測工程と判断工程とが、循環流路１７内の不純ガス濃度が第１基準値Ｋ１以下になるまで順次繰り返し行われる。

【0060】

上記検査方法では、計測工程において、熱回収装置１０の作動媒体ポンプＰを停止した後、循環流路１７の気化領域２０に設けられた開閉弁Ｖ１とバイパス弁Ｖ２を開放すると（ステップＳ１）、気化領域２０のうち主回路１７ａ内の圧力と外部の圧力との差により、気化領域２０のうち主回路１７ａに存在している作動媒体と不純ガスが流れ出る。このとき、不純ガス濃度が所定時間内に第１基準値Ｋ１以下になるか否かに基づいて、作動媒体の循環流路１７内に不純ガスが存在するか否かが判断される（ステップＳ２）。このため、循環流路１７内に空気などの不純ガスが存在しているか否かを検査することができる。

【0061】

上記検査方法では、排出工程において計測された不純ガス濃度が第２基準値Ｋ２以下となった場合に、循環流路１７内の作動媒体と不純ガスの排出を停止するので（ステップＳ６）、不純ガスとともに排出される作動媒体を最小限に押えつつ、不純ガスを循環流路１７内の作動媒体から除去することができる。

【0062】

上記検査方法では、循環流路１７内の作動媒体と不純ガスの排出を停止する停止工程の後（ステップＳ６）、作動媒体ポンプＰを駆動して循環流路１７に作動媒体を循環させる試運転工程が行われる（ステップＳ７）。これにより、液状の作動媒体中に存在する不純ガスを、循環流路１７の気化領域２０において作動媒体から分離することができる。さらに、油に含まれる不純ガスや、排出工程において循環流路１７のいびつな形状部分に存在して除去しきれなかった不純ガスについても除去することができる。このため、循環流路１７内の不純ガスをより確実に除去することができる。さらに、試運転工程の後、計測工程と判断工程が更に行われるので（ステップＳ１、ステップＳ２）、試運転工程によって循環流路１７内の不純ガスが除去できたか確認できる。

【0063】

上記検査装置１では、循環流路１７内の作動媒体と不純ガスの排出は、計測工程において不純ガス濃度の計測に利用される外付配管２１を通して行われるので、排出工程を行う際に、循環流路１７内のガスを排出するための別の流路を別途設ける必要がない。このため、循環流路１７内の不純ガスの排出作業が容易である。

【0064】

上記検査方法では、不純ガスの比重が作動媒体よりも小さいため、不純ガスは、作動媒体に対して上昇するので、循環流路１７の気化領域２０のうち最も高い位置に配置された開閉弁Ｖ１から排出されやすい。このため、不純ガスを効率よく作動媒体から除去することができる。

【0065】

上記検査装置１では、気化領域２０から開閉弁Ｖ１を通して流出する作動媒体に含まれる不純ガスの濃度を不純ガス濃度計２２によって計測することができるので、作動媒体の循環流路１７内に不純ガスが存在しているか否か検査することができる。

【0066】

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態において第１実施形態と対応する要素は、第１実施形態と同様の符号を付して、その説明を省略する。

【0067】

第２実施形態の検査装置３１は、図８に示すように、開閉弁Ｖ１とは別に設けられた排出弁Ｖ３を通して循環流路１７の気化領域２０から不純ガスが排出される点において第１実施形態と相違している。

【0068】

具体的に、第２実施形態の検査装置３１は、第１実施形態と同様に、開閉弁Ｖ１と外付配管２１と不純ガス濃度計２２と制御装置２３とを備える。さらに、検査装置３１は、バイパスライン１７ｂに接続された排出弁Ｖ３を備える。なお、排出弁Ｖ３の下流に配管が設けられていてもよい。

【0069】

制御装置２３は、基準値判断部２４と制御部２５に加え、排出弁調整部３４を備える。排出弁調整部３４は、所定時間経過したときの不純ガス濃度が第１基準値Ｋ１（例えば、０．２％体積濃度）を超えていると基準値判断部２４が判断工程において判断すると、排出弁Ｖ３に開信号を送信して排出弁Ｖ３を開く。排出弁調整部３４は、不純ガス濃度が第２基準値Ｋ２（例えば、０．２％体積濃度）以下になったと基準値判断部２４が排出工程において判断したときに、排出弁Ｖ３に閉信号を送信して排出弁Ｖ３を閉じる。

【0070】

以下、第２実施形態の検査装置３１を用いて、循環流路１７に不純ガスが存在しているか否かを検査する検査方法について図９を参照しながら説明する。第１実施形態と同様のステップについては第１実施形態と同様の符号を付してその説明を省略する。

【0071】

ステップＳ１において、作動媒体ポンプＰが停止された後、バイパス弁Ｖ２と開閉弁Ｖ１が開かれると、気化領域２０のうち主回路１７ａに存在する作動媒体と不純ガスは、気化領域２０のうち主回路１７ａ内の圧力とバイパス弁Ｖ２及び外付配管２１内の圧力との差により、バイパス弁Ｖ２と開閉弁Ｖ１を通して外付配管２１に流れ出る。

【0072】

ステップＳ２において所定時間経過したときの不純ガス濃度が第１基準値Ｋ１を超えていると判断された場合には（Ｎｏ）、不純ガス濃度が第２基準値Ｋ２以下になるまで作動媒体と不純ガスの排出を行う排出工程が行われる。排出工程では、排出弁調整部３４が排出弁Ｖ３に開信号を送信して排出弁Ｖ３を開くことにより、循環流路１７の気化領域２０に存在する作動媒体と不純ガスの排出を開始する（ステップＳ８）。このとき、開閉弁Ｖ１は、開けられたままである。

【0073】

ステップＳ５において、不純ガス濃度が第２基準値Ｋ２以下であると判断された場合には（Ｙｅｓ）、排出弁調整部３４が排出弁Ｖ３に閉信号を送信して排出弁Ｖ３を閉じる（ステップＳ９）。

【0074】

ステップＳ５において、不純ガス濃度が第２基準値Ｋ２を超えていると判断された場合には（Ｎｏ）、処理がステップＳ８に戻され、作動媒体と不純ガスの排出が継続される。

【0075】

（第２実施形態の変形例）
第２実施形態の検査装置３１では、排出弁Ｖ３は、バイパスライン１７に接続されたが、主回路１７ａにおける作動媒体の流れ方向において蒸発器１１から凝縮器１５に至る部分に接続されてもよい。

【0076】

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。たとえば、図１の検査装置１では、作業者が不純ガス濃度計２２の値を確認し、開閉弁Ｖ１の開閉作業を行ってもよい。図８の開閉弁Ｖ１および排出弁Ｖ３についても同様に作業者が開閉作業を行ってもよい。

【符号の説明】

【0077】

１ 検査装置
１０ 熱回収装置
１７ 循環流路
２０ 気化領域
２１ 外付配管
２２ 不純ガス濃度計
Ｋ１ 第１基準値
Ｋ２ 第２基準値
Ｐ 作動媒体ポンプ
Ｖ１ 開閉弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】