株式会社ダ・ビンチ

ロータリー熱エンジン (RHE)

ロータリー熱エンジンシステム



ロータリー熱エンジンの公開可能な資料は本ページに掲載しております。詳細な資料に関しましては、機密契約を締結して頂いた上で、必要な範囲で提供いたします。
定格以外の条件の見込み性能等は別途こちらからお問い合わせください

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ロータリー熱エンジンの概要    技術資料ダウンロード

ロータリー熱エンジンは弊社で開発した外燃式のバンケル型ロータリーエンジンで、ランキン・サイクルにより駆動する熱エンジンです。 ランキンサイクルは作動媒体の沸点周辺で稼働するため、低沸点の作動媒体を使用すると、 低温の熱源から電力を生み出すことができます。 当社のRHEは、作動媒体にHFC245faを用いた場合、 40°Cの廃熱源(液体)と25°Cの冷却水で発電することが可能です。

例えば、蓄熱タンクに85°Cの廃熱を貯湯しながら、その熱源を循環して発電する状況を考えると、 湯が50°C程度になるまで発電に利用することができ、結果として発電総量が他社技術よりも大きくなります。

また、高温の工業排水をそのまま廃棄することができず、 排水の温度を50°C程度まで下げるために工業用水などを大量に投入している例が数多くあります。 そのような場面において当社のRHEを導入すると、排水の温度を下げる過程で電力を取り出すことができ、 経済性に優れたシステム構成が可能となります。



以下では、ロータリー熱エンジンを詳しくご紹介いたします。 また、簡潔な説明をご希望の方は簡単ガイドをご覧ください。 より詳細な情報をご希望の方は英語版会員サイトをご覧ください。

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エキスパンダ(膨張機)

タービンなど動圧を利用する衝動型の膨張機は通常高圧を必要とするため、 一般的には高温の熱源が必要になります。 一方、当社のRHEのような容積型のエンジンは静圧を利用しているため、低圧でも作動可能です。

当社のRHEは冷却水の温度が20℃であれば、40℃の熱源でも動作を開始します。 しかし、タービンなどの他の膨張機では、低温で作動媒体が膨張機内で凝縮して液化し、故障してしまいます。 低温域(70℃から100℃)において、10 kWから125 kWの発電が可能な製品の中では、当社のシステムが最も熱仕事効率が高いと思われます。 今後は低温の廃棄熱の再生利用が大きく注目されると思われるため、当社システムの需要も高まると考えています。




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RHEシステムの応用

現在、当社では10kWのRHEシステムを販売していますが、今後、10kWシステムを2台組み合わせた、18kWのシステム(Twin Engine Unit)を販売する予定です。 Twin Engine Unitでは、18kWの発電が可能です。 左側のREエキスパンダは膨張機(エキスパンダ)として作動し、右側のREエキスパンダは圧縮機(コンプレッサ)として作動します。 本システムにより、廃熱から冷熱が生成されます。

Twin Engine Unitを複数台組み合わせることにより、200kW発電システムの構築も可能となります(下図)。



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〜潜熱回生ランキンサイクル〜

このサイクルは中間熱交換器で、REエキスパンダで利用されなかった熱を回収して、サイクル内でリユースするシステムです。  図のデータは理研で実際に計測したものです。 サイクル内循環熱量の50%リユースしていますので、投入熱量が減少し、熱仕事効率は2倍になります。



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〜RHEヒートポンプ〜

図は、ヒートポンプの凝縮器とロータリー熱エンジンの蒸発器を共用して、 RHEヒートポンプを構成した場合のシミュレーションです。  RHEの発生電力でコンプレッサーの消費電力を削減します。



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〜太陽光熱発電への応用〜    技術資料ダウンロード

当社は、理化学研究所の光熱エネルギー電力化研究チームと共同で、 太陽光熱発電の太陽光エネルギー回収装置を開発しています。 光エネルギーを熱エネルギーに変換する利点は、蓄電と比べて、蓄熱は遥かに容易であるという点です。 太陽光から集めた熱を蓄えておくことで、必要な時に、蓄熱容量分の発電を行うことができます。 太陽光熱発電は、今後当社における事業化のコア技術となる可能性があります。


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