(57)【要約】      （修正有）【課題】外気温が上昇した場合でも、エネルギー回収効率の低下を抑制することが可能な廃熱回収装置を提供すること。【解決手段】廃熱回収装置１００は、外気温センサ１、タービン１０、及びコンデンサ１６を備える。タービン１０で回収されたエネルギーは電磁クラッチを備えた伝達手段によりクランクシャフト４ａに伝達される。コンデンサ１６前にはルーバ１８及び配管２４が設けられている。外気温が高い場合、タービン１０に噴射される冷媒の圧力が高くなるようにノズル９の形状が変更する。また、タービン１０とクランクシャフト４ａとを連結する電磁クラッチがＯＦＦになり、かつ冷媒がランキンサイクルを利用しないバイパス通路７を循環する。さらに、ルーバ１８を閉じ、かつ配管２４を通じて客室内の空気をコンデンサ１６に供給する。【選択図】図１
2010229844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの廃熱により冷媒を蒸気化する蒸気化手段と、
前記蒸気化手段により蒸気化した前記冷媒からエネルギーを回収する膨張機と、
前記蒸気化した冷媒を前記膨張機に噴射するノズルと、
外気温を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段により測定された前記外気温に応じ、前記ノズルの形状を変更するノズル形状変更手段と、を具備することを特徴とする廃熱回収装置。
【請求項２】
前記外気温が所定温度より高い場合に、前記ノズル形状変更手段は前記ノズルから噴射される前記冷媒の圧力が高くなるように、前記ノズルの形状を変更することを特徴とする請求項１記載の廃熱回収装置。
【請求項３】
エンジンの廃熱により冷媒を蒸気化する蒸気化手段と、
前記蒸気化手段により蒸気化した前記冷媒からエネルギーを回収する膨張機と、
前記膨張機により回収されたエネルギーを利用する動力回収部と、
前記膨張機により回収されたエネルギーを前記動力回収部へと伝達するクラッチと、
外気温を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段により測定された前記外気温に応じて、前記クラッチの係合状態の制御を行うクラッチ制御手段と、を具備することを特徴とする廃熱回収装置。
【請求項４】
前記外気温が所定温度より高い場合に、前記クラッチ制御手段は前記膨張機から前記動力回収部にエネルギーが伝達されないように、前記クラッチの係合状態を制御することを特徴とする請求項３記載の廃熱回収装置。
【請求項５】
前記膨張機の回転数を計測する回転数計測手段を具備し、
前記回転数計測手段により計測された回転数が所定の回転数より大きい場合に、前記クラッチ制御手段は前記膨張機から前記動力回収部にエネルギーが伝達されるように、前記クラッチの係合状態を制御することを特徴とする請求項３記載の廃熱回収装置。
【請求項６】
前記蒸気化した冷媒が循環し、前記膨張機が設けられた冷媒通路と、
前記蒸気化した冷媒が前記膨張機をバイパスして循環するバイパス通路と、
前記外気温が前記所定温度より高い場合に、前記冷媒通路と前記バイパス通路との切り替えを行う冷媒通路切替手段と、を具備することを特徴とする請求項３記載の廃熱回収装置。
【請求項７】
エンジンの廃熱により冷媒を蒸気化する蒸気化手段と、
前記蒸気化手段により蒸気化した前記冷媒からエネルギーを回収する膨張機と、
前記蒸気化した冷媒が流入し、前記蒸気化した冷媒を凝縮させる凝縮器と、
前記エンジンが搭載された車両の外気を前記凝縮器に導入する外気導入部と、
外気温を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段により測定された前記外気温に応じて、前記外気導入部の外気導入状態を制御する外気導入部制御手段と、
を具備することを特徴とする廃熱回収装置。
【請求項８】
前記車両の客室と前記凝縮器とを接続する通気部と、
前記外気温に応じて、前記客室から前記凝縮器への空気の供給状態が変わるように、前記通気部を制御する通気部制御手段と、をさらに具備することを特徴とする請求項７記載の廃熱回収装置。
【請求項９】
エンジンの廃熱により冷媒を蒸気化する蒸気化手段と、
前記蒸気化手段により蒸気化した前記冷媒からエネルギーを回収する膨張機と、
外気温を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段により測定された前記外気温に応じて、前記膨張機によるエネルギー回収の効率を維持する制御を行う回収効率制御手段と、を具備することを特徴とする廃熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの廃熱を回収する廃熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関（エンジン）の稼動に伴って発生する廃熱を、ランキンサイクルを利用して回収する廃熱回収装置が知られている。このような廃熱回収処理装置には、例えばエンジンの水冷冷却系統を密閉構造とし、エンジンの廃熱によって蒸気化した冷却水（冷媒）によって膨張機（タービン）を駆動させ、蒸気の熱エネルギーを運動エネルギーや電気エネルギー等に変換して回収するものがある。特許文献１には、ノズルから噴射される蒸気により回転するタービンの羽根の枚数及び羽根角度を最適化した技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７４４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
廃熱回収装置を搭載した車両の外気温が上昇した場合、コンデンサ自体の温度が高くなることで、コンデンサに流入する冷媒（蒸気）とコンデンサとの温度差が縮小し、コンデンサの凝縮効率が低下することがある。これにより、沸騰冷却に供せられる液体の冷媒量が減少する。この結果、エンジンに供給される冷媒（復水）が十分に確保されず、蒸気発生量が減少する。これにより、膨張器に噴射される蒸気量も減少するため、膨張機が回収するエネルギーが減少し、廃熱回収装置の効率が低下する恐れがある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、外気温が上昇した場合に、エネルギー回収効率の低下を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンの廃熱により冷媒を蒸気化する蒸気化手段と、前記蒸気化手段により蒸気化した前記冷媒からエネルギーを回収する膨張機と、前記蒸気化した冷媒を前記膨張機に噴射するノズルと、外気温を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段により測定された前記外気温に応じ、前記ノズルの形状を変更するノズル形状変更手段と、を具備することを特徴とする廃熱回収装置である。本発明によれば、外気温が上昇した場合におけるエネルギー回収効率の低下を抑制することが可能となる。
【０００７】
上記構成において、前記外気温が所定温度より高い場合に、前記ノズル形状変更手段は前記ノズルから噴射される前記冷媒の圧力が高くなるように、前記ノズルの形状を変更する構成とすることができる。この構成によれば、外気温が高く、ノズルから噴射される蒸気量が減少した場合でも、ノズルの形状を変更することで、膨張機で回収するエネルギーの減少を抑制することができる。つまり、外気温が上昇した場合におけるエネルギー回収効率の低下を抑制することが可能となる。
【０００８】
本発明は、エンジンの廃熱により冷媒を蒸気化する蒸気化手段と、前記蒸気化手段により蒸気化した前記冷媒からエネルギーを回収する膨張機と、前記膨張機により回収されたエネルギーを利用する動力回収部と、前記膨張機により回収されたエネルギーを前記動力回収部へと伝達するクラッチと、外気温を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段により測定された前記外気温に応じて、前記クラッチの係合状態の制御を行うクラッチ制御手段と、を具備することを特徴とする廃熱回収装置である。本発明によれば、外気温が上昇した場合におけるエネルギー回収効率の低下を抑制することができる。
【０００９】
上記構成において、前記外気温が所定温度より高い場合に、前記クラッチ制御手段は前記膨張機から前記動力回収部にエネルギーが伝達されないように、前記クラッチの係合状態を制御する構成とすることができる。この構成によれば、外気温が上昇した場合におけるエンジンの燃費悪化が抑制される。
【００１０】
上記構成において、前記膨張機の回転数を計測する回転数計測手段を具備し、前記回転数計測手段により計測された回転数が所定の回転数より大きい場合に、前記クラッチ制御手段は前記膨張機から前記動力回収部にエネルギーが伝達されるように、前記クラッチの係合状態を制御する構成とすることができる。この構成によれば、膨張機で回収したエネルギーを動力回収部において利用できる。
【００１１】
上記構成において、前記蒸気化した冷媒が循環し、前記膨張機が設けられた冷媒通路と、前記蒸気化した冷媒が前記膨張機をバイパスして循環するバイパス通路と、前記外気温が前記所定温度より高い場合に、前記冷媒通路と前記バイパス通路との切り替えを行う冷媒通路切替手段と、を具備する構成とすることができる。この構成によれば、冷却システムを簡素化し、外気温が上昇した場合におけるエネルギー回収効率の低下を抑制することができる。
【００１２】
本発明は、エンジンの廃熱により冷媒を蒸気化する蒸気化手段と、前記蒸気化手段により蒸気化した前記冷媒からエネルギーを回収する膨張機と、前記蒸気化した冷媒が流入し、前記蒸気化した冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記エンジンが搭載された車両の外気を前記凝縮器に導入する外気導入部と、外気温を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段により測定された前記外気温に応じて、前記外気導入部の外気導入状態を制御する外気導入部制御手段と、を具備することを特徴とする廃熱回収装置である。本発明によれば、外気温が高い場合に、外気が凝縮器に導入されることを抑制し、凝縮器の凝縮効率の低下を抑制することができる。これにより、外気温が上昇した場合におけるエネルギー回収効率の低下を抑制することができる。
【００１３】
上記構成において、前記車両の客室と前記凝縮器とを接続する通気部と、前記外気温に応じて、前記客室から前記凝縮器への空気の供給状態が変わるように、前記通気部を制御する通気部制御手段と、をさらに具備する構成とすることができる。この構成によれば、客室内の空気を凝縮器に供給することで、凝縮器の凝縮効率の低下を抑制することができる。これにより、外気温が上昇した場合におけるエネルギー回収効率の低下を抑制することができる。
【００１４】
本発明は、エンジンの廃熱により冷媒を蒸気化する蒸気化手段と、前記蒸気化手段により蒸気化した前記冷媒からエネルギーを回収する膨張機と、外気温を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段により測定された前記外気温に応じて、前記膨張機によるエネルギー回収の効率を維持する制御を行う回収効率制御手段と、を具備することを特徴とする廃熱回収装置である。本発明によれば、外気温が上昇した場合におけるエネルギー回収効率の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、外気温が上昇した場合に、エネルギー回収効率の低下を抑制することが可能な廃熱回収装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は実施例１に係る廃熱回収装置を例示する模式図である。
【図２】図２は実施例１に係る廃熱回収装置の制御を例示するフローチャートである。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）はノズル及びＯＣＶを例示する模式図である。
【図４】図４はノズル形状の絞り量の決定に用いるチャートを例示した図である。
【図５】図５は実施例２に係る廃熱回収装置の制御を例示するフローチャートである。
【図６】図６は実施例３に係る廃熱回収装置の制御を例示するフローチャートである。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は実施例３に係る廃熱回収装置におけるルーバの動作を例示する図である。
【図８】図８は実施例４に係る廃熱回収装置の制御を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。まず、廃熱回収装置の構成について説明する。図１は実施例１から４に係る廃熱回収装置１００を例示する模式図である。
【００１８】
図１に示すように、廃熱回収装置１００はエンジン１０１に組み込まれている。また、エンジン１０１は車両１０００に搭載されている。エンジン本体４には冷媒通路３が接続されている。冷媒通路３は、エンジン本体４の廃熱により蒸気化した冷媒（エンジン本体４の冷却水）が循環する通路である。冷媒通路３には、エンジン本体４から排出された冷媒が通過する順に、気液分離器６、過熱器８、ノズル９、タービン（膨張機）１０、コンデンサ（凝縮器）１６、ポンプ２０が設けられている。エンジン本体４のクランクシャフト４ａにはプーリ１２が設けられている。タービン１０にはプーリ１４が設けられている。プーリ１２とプーリ１４との間にはベルト１１が張設されている。
【００１９】
さらに、廃熱回収装置１００にはＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２及び外気温センサ（温度測定手段）１が設けられている。ＥＣＵ２はポンプ２０を制御し、また外気温センサ１により測定された車両１０００外の外気温を取得する。次に、廃熱回収装置１００における冷媒の循環過程に従い、各部分の機能について説明する。
【００２０】
エンジン本体４において、エンジンの廃熱により、冷媒である冷却水は蒸気化する。すなわち、エンジン本体４は、冷媒を蒸気化する蒸気化手段として機能する。
【００２１】
エンジン本体４から流出した冷媒は、気液分離器６において気体と液体とに分離される。気液分離器６の下流側では、分離された気体、すなわち蒸気化した冷媒が冷媒通路３を流通する。気液分離器６を通過した、蒸気化した冷媒は過熱器８に流入する。図１中に破線の矢印で示すように、過熱器８にはエンジン本体４から排気が導かれており、過熱器８において排気と冷媒とが熱交換する。これにより、エンジン本体４において蒸気化した冷媒は、過熱器８においてより高温高圧の蒸気となる。
【００２２】
過熱器８において高温高圧の蒸気となった冷媒は、ノズル９を通じてタービン１０に噴射される。噴射された冷媒によりタービン１０の動翼は回転する。タービン１０の回転エネルギーは、タービン１０に設けられたプーリ１４、ベルト１１、及びクランクシャフト４ａに設けられたプーリ１２により、エンジン本体４のクランクシャフト４ａに伝達される。すなわち、タービン１０は冷媒からエネルギーを回収する。ベルト１１、プーリ１２及び１４は、タービン１０により回収されたエネルギーを伝達する動力伝達手段として機能する。クランクシャフト４ａ及びエンジン本体４は、伝達されたエネルギーを利用する動力回収部として機能する。
【００２３】
コンデンサ１６は、タービン１０を通過した冷媒を冷却し、液体に戻す。すなわち、コンデンサ１６は冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。ポンプ２０は、コンデンサ１６により凝縮された冷媒をエンジン本体４に戻す。このように、廃熱回収装置１００は、エンジンの廃熱からエネルギーを回収するランキンサイクルシステムを用いたものである。なお、各実施例に用いられる構成については、適宜説明する。次に、実施例１について説明する。
【実施例１】
【００２４】
図面を参照し、本発明の実施例１に係る廃熱回収装置の制御について説明する。図２は廃熱回収装置の制御を例示するフローチャートである。図３において後述するように、ノズル９には、ＯＣＶ（Ｏｉｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ）９ａが接続されている。ＯＣＶ９ａは、ノズル９の形状を制御するノズル形状変更手段として機能する。なお、図２に示す制御を制御Ａとする。
【００２５】
図２に示すように、最初に、ＥＣＵ２は外気温センサ１から外気温を取得する（ステップＳ１）。次に、ＥＣＵ２は、外気温センサ１により測定された外気温Ｔが所定温度（例えば４０〜４５℃）より高いか判断する（ステップＳ２）。Ｎｏの場合、ステップＳ１に戻る。Ｙｅｓの場合、ＥＣＵ２は、Ｔ＞所定温度の状態にある経過時間ｔ１を計測する（ステップＳ３）。ステップＳ３の後、経過時間ｔ１が所定時間（例えば５秒間）より長いか判断する（ステップＳ４）。
【００２６】
Ｙｅｓの場合、ＯＣＶ９ａは、ノズル９から噴射される冷媒の圧力が高くなるように、ノズル９の形状を変更する（ステップＳ５）。具体的には、ノズル９の断面積を減少させるように、ノズル９を絞る。すなわち、外気温に応じてＯＣＶ９ａは、冷媒の噴射状態が変わるように、ノズル９の形状を変更する。ステップＳ４でＮｏの場合、ステップＳ１０に戻る。ステップＳ１３の後、制御は終了する。
【００２７】
実施例１によれば、外気温が上昇しノズル９からタービン１０に噴射される蒸気量が減少した場合でも、噴射される冷媒の圧力が高くなるようにノズル９の形状を変更することで（図２のステップＳ５）、タービン１０で回収するエネルギーの減少を抑制することができる。すなわち、外気温が上昇した場合における廃熱回収装置のエネルギー回収効率の低下を抑制することができる。
【００２８】
次に、ノズル９の形状の変形例について説明する。図３（ａ）は図２のステップＳ５の制御前におけるノズル９及びＯＣＶ９ａを例示する模式図であり、図３（ｂ）はステップＳ５の制御後におけるノズル９及びＯＣＶ９ａを例示する模式図である。
【００２９】
図３（ａ）に示すように、ノズル９はケース９ｂ、噴射口９ｃ、弾性体９ｄを備えている。ＯＣＶ９ａとケース９ｂとは、配管９ｅにより接続されている。ＯＣＶ９ａは配管９ｆからオイルを流入、及び流出させることで、配管９ｅを通じてケース９ｂ内の油圧を調整する。
【００３０】
図３（ｂ）に示すように、ノズル９の形状を変更する場合、オイルが配管９ｆを通じてＯＣＶ９ａに流入する。ＯＣＶ９ａは配管９ｅを通じてケース９ｂ内にオイルを流入させ、油圧を上昇させる。油圧の上昇により、噴射口９ｃに設けられた弾性体９ｄが噴射口９ｃの直径Ｒが小さくなるように変形する。この結果、ノズル９から噴射される冷媒の圧力が高くなる。
【００３１】
次に、ノズル９の絞り量の決定方法の例について説明する。図４は、絞り量の決定に用いるチャートを例示した図である。横軸はエンジン回転数、縦軸はエンジントルクを各々示す。
【００３２】
図４のチャートは、エンジン回転数とエンジントルクにより、例えば六つの領域に分割されている。それぞれの領域に応じて、補正係数Ｃ１〜Ｃ６が定められている。ＥＣＵ２は、外気温センサ１で測定された外気温Ｔと所定温度との差Ａ、及び図２のチャートから定められた係数Ｃ１〜Ｃ６のいずれかを用いてノズル９の絞り量を定める。
【００３３】
図１に示した例では、タービン１０で回収したエネルギーは、運動エネルギーとしてエンジン本体４に利用されていたが、例えば発電機と蓄電装置に回収したエネルギーを伝達させ、電気エネルギーとして用いてもよい。また、ノズル形状変更手段は、例えばモータで噴射口９ｃを変形させるなど、油圧以外の方法でノズル９の形状を変更してもよい。
【実施例２】
【００３４】
図１を参照し、本発明の実施例２において用いられる構成について説明する。
【００３５】
既述したように、クランクシャフト４ａにはプーリ１２が、タービン１０にはプーリ１４が各々設けられており、プーリ１２とプーリ１４とはベルト１１により接続されている。また、図１中に点線で示すように、プーリ１４には電磁クラッチ１３が設けられている。さらに、タービン１０には回転数センサ（回転数計測手段）１０ａが備えられている。
【００３６】
エンジン本体４に接続された冷媒通路３において、エンジン本体４と気液分離器６との間には、バルブ２２が設けられている。バルブ２２においてバイパス通路７が冷媒通路３と接続されており、バルブ２２は例えば三方弁である。バイパス通路７は、過熱器８及びタービン１０を通過せず、コンデンサ１６及びポンプ２０を通過し、エンジン本体４に接続される。すなわち、バイパス通路７は、蒸気化した冷媒がタービン１０をバイパスして循環する通路である。バルブ２２により、蒸気化した冷媒の通路を、冷媒通路３又はバイパス通路７のいずれかに切り替えることができる。すなわち、バルブ２２は、冷媒通路切替手段として機能する。冷媒が冷媒通路３を循環する場合はランキンサイクルシステムが機能し、バイパス通路７を循環する場合はランキンサイクルを用いない冷却システム（以下「通常の冷却システム」とする）が機能する。
【００３７】
ＥＣＵ２は、回転数センサ１０ａにより計測されたタービン１０の回転数ｒを取得し、また電磁クラッチ１３の係合状態を制御する。すなわち、実施例２においてＥＣＵ２は、クラッチ制御手段に相当する。次に、実施例２に係る廃熱回収装置の制御について説明する。図５は廃熱回収装置の制御を例示するフローチャートである。なお、図２に示した動作と同様の制御については説明を省略する。また、図５に示す制御を制御Ｂとする。
【００３８】
図５に示すように、ステップＳ１０〜Ｓ１３は図２のステップＳ１〜４と同様の制御を行う。
【００３９】
ステップＳ１３においてＹｅｓの場合、つまり外気温が高い場合、ＥＣＵ２はプーリ１４が備える電磁クラッチ１３をＯＦＦにする（ステップＳ１４）。すなわち、外気温に応じてＥＣＵ２は、電磁クラッチ１３の係合状態を制御する。ステップＳ１４のように外気温が高い場合、ＥＣＵ２はタービン１０からクランクシャフト４ａ及びエンジン本体４にエネルギーが伝達されないように、電磁クラッチ１３の係合状態を制御する。ステップＳ１２においてＮｏの場合、ステップＳ１０に戻る。
【００４０】
ステップＳ１４の後、バルブ２２により、ランキンサイクルシステムから通常の冷却システムへと切り替えが行われる（ステップＳ１５）。言い換えれば、バルブ２２は、冷媒がバイパス通路７を循環するような切り替えを行う。すなわち、外気温が高い場合、バルブ２２は冷媒通路３とバイパス通路７との切り替えを行う。
【００４１】
ステップＳ１５の後、ＥＣＵ２は外気温センサ１により測定された外気温Ｔを取得する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６の後、ＥＣＵ２は、ステップＳ１５において取得された外気温Ｔが所定温度以上であるか判断する（ステップＳ１７）。Ｎｏの場合、ステップＳ１５に戻る。
【００４２】
Ｙｅｓの場合、ＥＣＵ２はＴ＞所定温度の状態にある経過時間ｔ２の計測をする（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の後、ＥＣＵ２は、経過時間ｔ２が所定時間より長いか判断する（ステップＳ１９）。Ｎｏの場合、バルブ２２は、通常の冷却システムからランキンサイクルシステムへと切り替えを行う（ステップＳ２０）。言い換えればバルブ２２は、冷媒が冷媒通路３を循環するような切り替えを行う。
【００４３】
ステップＳ２０の後、ＥＣＵ２はタービン１０に備えられた回転数センサ１０ａにより計測されたタービン１０の回転数ｒを取得する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の後、ＥＣＵ２は、タービン１０の回転数ｒが所定の回転数より大きいか判断する（ステップＳ２２）。
【００４４】
Ｙｅｓの場合、ＥＣＵ２は電磁クラッチ１３をＯＮにする（ステップＳ２３）。すなわち、タービン１０の回転数に応じて、ＥＣＵ２は、タービン１０からクランクシャフト４ａ及びエンジン本体４にエネルギーが伝達されるように電磁クラッチ１３の係合状態を制御する。ステップＳ２３においてＮｏの場合、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ２３の後、制御は終了する。
【００４５】
既述したように、外気温が上昇した場合、タービン１０が回収し、エンジン本体４のクランクシャフト４ａに伝達するエネルギーが減少する。このため、タービン１０とクランクシャフト４ａとが連結されていることが却ってエンジンの負荷になり、エンジンの燃費が悪化することがある。
【００４６】
実施例２によれば、外気温が高くなった場合に、タービン１０からクランクシャフト４ａ及びエンジン本体４にエネルギーが伝達されないように、ＥＣＵ２は電磁クラッチ１３をＯＦＦにする（図５のステップＳ１４）。このため、タービン１０とクランクシャフト４ａが連結されていることによるエンジンの負荷が減少し、外気温が上昇した場合におけるエンジンの燃費の悪化が抑制される。また、バルブ２２が、過熱器８及びタービン１０を通過しないバイパス通路７を循環するように切り替えを行うため（ステップＳ１５）、ランキンサイクルシステムに比較して、簡素化された通常の冷却システムを利用することになる。よって、外気温が上昇した場合における廃熱回収装置のエネルギー回収効率低下が抑制される。
【００４７】
さらに、通常の冷却システムからランキンサイクルシステムに復帰させた後（ステップＳ２０）、タービン１０の回転数に応じてＥＣＵ２は電磁クラッチ１３をＯＮにする（ステップＳ２３）。この場合、タービン１０により回収したエネルギーが、運動エネルギーとしてクランクシャフト４ａに伝達される。よって、廃熱回収装置のエネルギー回収効率が改善する。
【００４８】
図１では、プーリ１４に電磁クラッチ１３が設けられているとしたが、プーリ１２に設けられていてもよい。また、電磁クラッチ以外のクラッチが設けられていてもよい。
【実施例３】
【００４９】
図面を参照し、本発明の実施例３に用いられる構成について説明する。
【００５０】
図１に示すように、廃熱回収装置１００にはルーバ（外気導入部）１８が設けられている。また、図７（ａ）及び図７（ｂ）において後述するように、ルーバ１８にはモータ（外気導入部制御手段）１８ａが設けられている。ルーバ１８は、コンデンサ１６よりも車両前方に位置するように設けられており、車両１０００の外気、特に走行風がルーバ１８を通じてコンデンサ１６に導入される。ルーバ１８の開閉状態により、コンデンサ１６への外気の導入状態が調整される。また、コンデンサ１６の前面には配管（通気部）２４が設けられている。配管２４の開口部の一方はコンデンサ１６の前面に設けられている。配管２４の開口部の他方は車両１０００の客室２３に接続されている。
【００５１】
ＥＣＵ２は、配管２４を通じて供給される客室内の空気の供給状態を制御する。すなわち、実施例３においてＥＣＵ２は通気部制御手段に相当する。次に、実施例３に係る廃熱回収装置の制御について説明する。図６は実施例３に係る廃熱回収装置の制御を例示するフローチャートである。なお、図６に示す制御を制御Ｃとする。
【００５２】
図６に示すように、ステップＳ３０及びＳ３１の各々は図２のステップＳ１及びＳ２の各々と同様の制御を行う。
【００５３】
ステップＳ３１においてＹｅｓの場合、つまり外気温が高い場合、モータ１８ａはルーバ１８を閉じる（ステップＳ３２）。すなわち、外気温に応じて、モータ１８ａは走行風がコンデンサ１６に導入されないように、ルーバ１８の開閉状態を制御する。
【００５４】
ステップＳ３２の後、ＥＣＵ２は客室２３内の空気が配管２４を通じてコンデンサ１６に導入されるような制御を行う（ステップＳ３３）。すなわち、外気温に応じて、ＥＣＵ２は客室２３からコンデンサ１６への空気の供給状態が変わるように、配管２４を制御する。ステップＳ３３の後、制御は終了する。
【００５５】
ここで、図面を参照し、ルーバ１８の動作について説明する。図７（ａ）は図６のステップＳ３２の制御前におけるルーバ１８及びコンデンサ１６を例示する模式図であり、図７（ｂ）はステップＳ３２の制御後のルーバ１８及びコンデンサ１６を例示する模式図である。
【００５６】
図７（ａ）に示すように、ルーバ１８を通じて、走行風がコンデンサ１６に導入されることにより、コンデンサ１６は冷却され、冷媒の凝縮効率が向上する。しかしながら、外気温が高い場合、高温の走行風がコンデンサ１６に導入されることで、却ってコンデンサ１６の凝縮効率が悪化することがある。この場合、図７（ｂ）に示すように、モータ１８ａはルーバ１８を閉じる。これにより、走行風を遮蔽され、その結果コンデンサ１６の凝縮効率の悪化を抑制することができる。
【００５７】
すなわち、実施例３によれば、外気温とともにコンデンサ１６の温度が上昇し凝縮効率が低下した場合に、モータ１８ａは、走行風がコンデンサ１６に導入されないようにルーバ１８の開閉状態を制御する（図６のステップＳ３２）。つまり、モータ１８ａは外気の導入状態を制御する。また、ＥＣＵ２は、客室２３内の空気をコンデンサ１６に供給するように制御を行う（図６のステップＳ３３）。これにより、コンデンサ１６の温度上昇が抑制され、凝縮効率の低下が抑制される。
【００５８】
実施例３においても、実施例１と同様に、タービン１０により回収したエネルギーを発電機と蓄電装置に伝達させ、電気エネルギーとして用いてもよい。
【実施例４】
【００５９】
図面を参照し、本発明の実施例４に係る廃熱回収装置について説明する。図８は実施例４に係る廃熱回収装置の制御を例示するフローチャートである。なお、図２、５及び６において説明した制御と同様の制御については説明を省略する。
【００６０】
図８に示すように、ＥＣＵ２は制御Ａ及びＣ（図２及び６参照）を行う（ステップＳ４０）。ステップＳ４１の後、ＥＣＵ２は外気温センサ１により測定された外気温を取得する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１の後、ＥＣＵ２は外気温が過渡的に上昇しているか判断する（ステップＳ４２）。Ｙｅｓの場合、ＥＣＵ２は制御Ｂ（図５参照）を行う（ステップＳ４３）。Ｎｏの場合及びステップＳ４３の後、制御を終了する。
【００６１】
実施例４によれば、制御Ａ及び制御Ｃを行い、さらに外気温が上昇し続けている場合に制御Ｂを行う。すなわち、タービン１０によるエネルギー回収の効率を維持する制御を行う。これにより、外気温が上昇した場合におけるエンジンの燃費の悪化が抑制され、かつ外気温が上昇した場合における廃熱回収装置のエネルギー回収効率低下が抑制される。さらにランキンサイクルシステムに復帰させた後、電磁クラッチをＯＮにすることで、廃熱回収装置のエネルギー回収効率が改善する。つまり、実施例４に係る廃熱回収装置は、外気温に応じてエネルギー回収効率を維持する制御を行う回収効率制御手段を有する。
【００６２】
また、図８の例に限定されず、バルブ形状の変更、電磁クラッチの係合状態の制御、ルーバの開閉状態の各制御は任意に組み合わせることが可能である。
【００６３】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
外気温センサ        １
ＥＣＵ              ２
冷媒通路            ３
エンジン本体        ４
気液分離器          ６
バイパス通路        ７
過熱器              ８
ノズル              ９
ＯＣＶ              ９ａ
タービン            １０
回転数センサ        １０ａ
ベルト              １１
プーリ              １２、１４
電磁クラッチ        １３
コンデンサ          １６
ルーバ              １８
モータ              １８ａ
バルブ              ２２
客室                ２３
配管                ２４
廃熱回収装置        １００
エンジン            １０１
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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