[发明专利]发电装置及发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及发电装置及发电系统。

背景技术

以往，已知有下述发电装置：用动作介质驱动膨胀机，由直接连结在膨胀机上的发电机进行发电。在日本·特开2004－353571号中公开的发电装置中，设有将由冷凝器冷凝后的动作介质向发电机的冷却器引导的冷却用配管。由此能够进行发电机的有效率的冷却。但是，有需要用来将动作介质向发电机的冷却器引导的冷却用配管的问题。相对于此，在日本·特开2012－147567号所公开的发电装置中，能够不设置冷却用配管而进行发电机的冷却。即，在该发电装置中，为膨胀机和发电机收容在壳体内的结构，在该壳体上设有隔壁部，所述隔壁部分隔为收容膨胀机的第1空间、和收容发电机的第2空间。并且，在隔壁部上，形成有使第1空间与第2空间连通的连通部。连通部从由膨胀机膨胀后的动作介质被吐出的吐出口朝向第2空间延伸。由此，在第1空间内被膨胀机膨胀后的动作介质经过连通部被向第2空间导入。在第2空间中收容着发电机，而夹着该发电机在与连通部相反侧，设有动作介质的排出部。因此，经过连通部被导入到第2空间内的动作介质穿过发电机内（例如定子与转子之间的间隙）而被从排出部向壳体的外部排出。

在日本·特开2012－147567号所公开的发电装置中，虽然能够不设置冷却用配管而进行发电机的冷却，但是尚存在以下的问题。即，在该发电装置中，由于以动作介质穿过发电机内（例如定子与转子之间的间隙）的方式构成，所以动作介质的流通阻力增大，有发电效率下降的问题。此外，在万一在动作介质中包含异物的情况下，还有异物进入到发电机的转子与定子之间的缝隙中的问题。

发明内容

所以，本发明是鉴于上述以往技术而做出的，其目的在于提供一种能够在抑制将发电机冷却时的动作介质的流通阻力的同时以简单的结构进行发电机的冷却的发电装置。

为了达到上述目的，本发明是一种发电装置，具备膨胀机、发电机和壳体；所述发电机具有由上述膨胀机驱动的转子、以及配置在上述转子的径向外侧的定子；所述壳体具有收容上述膨胀机的膨胀机收容室、以及收容上述发电机的发电机收容室；上述壳体具备第1连通部和第2连通部；所述第1连通部将上述膨胀机收容室中的通过上述膨张机使动作介质逐渐膨胀的膨胀室、与上述发电机收容室中的位于比上述发电机靠上述膨胀室侧的发电机前方部连通；所述第2连通部将关于上述动作介质的流动是比上述膨胀室靠下游侧的部位且位于相对于上述发电机靠上述膨胀室侧的部位、与上述发电机前方部连通。

在本发明中，膨胀室与发电机收容室通过第1连通部连通。另一方面，发电机收容室与比膨胀室靠下游侧的部位通过第2连通部连通。由于比膨胀室靠下游侧的部位比处于膨胀过程的中途的膨胀室内低压，所以通过两者的压力差，膨胀室内的动作介质经过第1连通部向发电机收容室流动，然后，经过第2连通部向比膨胀室靠下游侧的部位流动。因此，能够通过发电机收容室内的动作介质将发电机冷却。因而，能够不新设置冷却用的配管、而通过简单的结构实现由动作介质进行的发电机的冷却。此外，由于第2连通部将位于相对于发电机靠膨胀室侧且比膨胀室靠下游侧的部位与发电机前方部连通，所以动作介质不在发电机内流动（或者即使有在发电机内流动的情况也很少）而在发电机收容室内流动。因此，在发电机收容室内流动时的动作介质的流通阻力不会变大。因而，能够通过上述压力差使动作介质有效地流动，能够防止发电效率下降。并且，由于动作介质不在发电机内流动，或者即使有在发电机内流动的情况也很少，所以即使是在动作介质中包含异物的情况，异物进入到发电机内的可能性也较小。

这里，上述定子的线圈也可以在上述发电机前方部内，面向动作介质流动的流路。在该形态中，由于定子的线圈面向动作介质的流路，所以能够将容易发热的线圈有效率地冷却。

上述壳体也可以具备阶差部，所述阶差部位于上述定子的后方且向径向内侧突出。在此情况下，上述定子的定子铁芯也可以具备：径向抵接部，在径向上抵接在上述壳体的内周面上；和轴向抵接部，与上述阶差部在轴向上抵接。

在该形态中，虽然定子铁芯的热直接向壳体传递，但能够使该热经过壳体散热。

此外，通过在壳体上设置阶差部，能够容易地进行轴向的定子的定位。通过调整阶差部的轴向的位置，流路的宽度的设计变容易。

比上述膨胀室靠下游侧的部位也可以是上述膨胀机的吐出室。在该形态中，由于为第2连通部将发电机收容室与吐出室连通的结构，所以能够抑制壳体内的结构复杂化，在成本方面变得有利。