(57)【要約】【課題】ポンプの上流側にてエンタルピーの高いオイルを作動流体に合流させても、ポンプにおけるキャビテーションを防止することができるランキンサイクル装置の提供にある。【解決手段】作動流体の蒸気を生成する蒸気発生器１１と、作動流体の蒸気を膨張させる膨張機１２と、作動流体と作動流体に含まれるオイルとを分離するオイルセパレータ１３と、作動流体の放熱および凝縮を行う放熱機器１４と、放熱機器１４から流出する作動流体を蒸気発生器１１へ圧送するポンプ１５と、蒸気発生器１１、膨張機１２、オイルセパレータ１３、放熱機器１４及びポンプ１５を順次接続する作動流体流路を備えたランキンサイクル装置１０において、放熱機器１４内の作動流体流路へオイルセパレータ１３からのオイルを供給するオイル通路３１を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体の蒸気を生成する蒸気発生器と、前記作動流体の蒸気を膨張させる膨張機と、前記作動流体と前記作動流体に含まれるオイルとを分離するオイルセパレータと、前記作動流体の放熱および凝縮を行う放熱機器と、前記放熱機器から流出する前記作動流体を前記蒸気発生器へ圧送するポンプと、前記蒸気発生器、前記膨張機、前記オイルセパレータ、前記放熱機器及び前記ポンプを順次接続する作動流体流路と、を備えたランキンサイクル装置において、
前記放熱機器内の作動流体流路へ前記オイルセパレータからのオイルを供給するオイル通路を設けたことを特徴とするランキンサイクル装置。
【請求項２】
前記放熱機器は、
前記オイルセパレータから流出される作動流体を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器から流出される作動流体を貯留するレシーバタンクと、を備え、
前記オイル通路は、前記放熱機器内の作動流体流路における前記レシーバタンクの上流側と接続されていることを特徴とする請求項１記載のランキンサイクル装置。
【請求項３】
前記放熱機器は、
前記オイルセパレータから流出される作動流体を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器から流出した作動流体を貯留するレシーバタンクと、
前記レシーバタンクから流出される作動流体を冷却する補助冷却器を備え、
前記オイル通路は、前記補助冷却器の上流側と接続されていることを特徴とする請求項１記載のランキンサイクル装置。
【請求項４】
前記オイル通路は、前記凝縮器内の作動流体流路と接続されていることを特徴とする請求項２記載のランキンサイクル装置。
【請求項５】
前記オイル通路は、前記補助冷却器内の作動流体流路と接続されていることを特徴とする請求項３記載のランキンサイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ランキンサイクル装置に関し、特に、作動流体からオイルを分離するオイルセパレータを備えたランキンサイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃熱を有効利用する装置としてランキンサイクル装置が知られている。
ランキンサイクル装置は、作動流体の蒸気を生成する蒸気発生器と、作動流体の蒸気を膨張させる膨張機と、膨張機からの作動流体を凝縮する凝縮器と、凝縮器から流出する作動流体を蒸気発生器へ圧送するポンプと、を順次接続する作動流体流路を備える。
通常、作動流体流路を流通する作動流体には、膨張機やポンプにおける摺動部を潤滑するオイルが含まれている。
作動流体にオイルが含まれている場合、凝縮器にオイルが多く流入するほど凝縮器における熱交換効率が低下する。
このため、作動流体流路における膨張機と凝縮器との間にオイルセパレータを設け、オイルセパレータにより作動流体と作動流体に含まれるオイルとを分離し、オイルを凝縮器へなるべく流入させないようにする場合がある。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示された廃熱利用装置は、作動流体の循環経路における膨張機と凝縮器との間にオイルセパレータを設けている。
そして、オイルセパレータと循環経路におけるポンプの凝縮器との間を繋ぐ潤滑油の経路が設けられている。
このため、オイルセパレータで分離された潤滑油を、凝縮器へ通さずにポンプへ導入することができる。
これにより、オイルセパレータから凝縮器へ導入される作動流体は含まれる潤滑油が少なくなり、凝縮器における熱交換効率の低下が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９１７２５号公報（第６頁、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された廃熱利用装置では、ポンプへ導入される潤滑油は、凝縮後の作動流体と比較してエンタルピー（熱含量）が高い。
エンタルピーの高い潤滑油がポンプと凝縮器との間において作動流体と合流すると、  エンタルピーの高い潤滑油は、作動流体のエンタルピーを高くする。
作動流体のエンタルピーが高くなると、ポンプによる吸入時の圧力損失により作動流体から気泡が生じ易くなり、ポンプにおいてキャビテーションを発生するおそれがある。
ポンプにおいてキャビテーションが発生すると、ポンプによる作動流体の所定の吐出量の維持を図ることができなくなる可能性が高い。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、ポンプの上流側にてエンタルピーの高いオイルを作動流体に合流させても、ポンプにおけるキャビテーションを防止することができるランキンサイクル装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、作動流体の蒸気を生成する蒸気発生器と、前記作動流体の蒸気を膨張させる膨張機と、前記作動流体と前記作動流体に含まれるオイルとを分離するオイルセパレータと、前記作動流体の放熱および凝縮を行う放熱機器と、前記放熱機器から流出する前記作動流体を前記蒸気発生器へ圧送するポンプと、前記蒸気発生器、前記膨張機、前記オイルセパレータ、前記放熱機器及び前記ポンプを順次接続する作動流体流路と、を備えたランキンサイクル装置において、前記放熱機器内の作動流体流路へ前記オイルセパレータからのオイルを供給するオイル通路を設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ポンプが作動すると、作動流体は、蒸気発生器、膨張機、オイルセパレータ、放熱機器、ポンプの順に作動流体回路を循環し、オイルセパレータでは作動流体に含まれるオイルが分離される。
オイルセパレータのオイルは、オイル通路を通じて放熱機器内の作動流体流路へ供給され、作動流体と合流する。なお、本発明において、「放熱機器内の作動流体流路」とは、放熱機器が複数の機器から構成される場合の各機器間の流路を含む。
放熱機器内の作動流体流路において合流したオイルを含む作動流体は、放熱機器の下流側へ至る間において十分に冷却される。
このため、ポンプにおける作動流体のキャビテーションを防止することができる。
【０００９】
また、上記のランキンサイクル装置において、前記放熱機器は、前記オイルセパレータから流出される作動流体を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器から流出される作動流体を貯留するレシーバタンクと、を備え、前記オイル通路は、前記放熱機器内の作動流体流路における前記レシーバタンクの上流側と接続されている構成としてもよい。
この場合、オイルセパレータのオイルは、オイル通路を通じて放熱機器におけるレシーバタンクの上流側において作動流体と合流される。したがって、オイル合流により作動流体の気化が生じたとしても、気相の作動流体はレシーバタンクで分離され、液相の作動流体のみがポンプへ送られるので、ポンプにおける作動流体のキャビテーションを防止することができる。
【００１０】
また、上記のランキンサイクル装置において、前記放熱機器は、前記オイルセパレータから流出される作動流体を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器から流出した作動流体を貯留するレシーバタンクと、前記レシーバタンクから流出される作動流体を冷却する補助冷却器を備え、前記オイル通路は、前記補助冷却器の上流側と接続されている構成としてもよい。
この場合、オイルセパレータのオイルは、オイル通路を通じて放熱機器における補助冷却器の上流側において作動流体と合流される。したがって、オイルの合流により作動流体の気化が生じたとしても、作動流体は補助冷却器により冷却されるので、ポンプにおける作動流体のキャビテーションを防止することができる。
【００１１】
また、上記のランキンサイクル装置において、前記オイル通路は、前記凝縮器内の作動流体流路と接続されている構成としてもよい。
この場合、オイルは凝縮器内の作動流体流路を通る作動流体と合流され、凝縮器内において十分に冷却される。さらに、オイルの合流により作動流体の気化が生じたとしても、気相の作動流体はレシーバタンクで分離され、液相の作動流体のみがポンプへ送られるので、ポンプにおける作動流体のキャビテーションを防止することができる。
【００１２】
また、上記のランキンサイクル装置において、前記オイル通路は、前記補助冷却器内の作動流体流路と接続されている構成としてもよい。
この場合、オイルは補助冷却器内の作動流体流路を通る作動流体と合流され、補助冷却器によりオイルを含む作動流体が冷却される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ポンプの上流側にてエンタルピーの高いオイルを作動流体に合流させても、ポンプにおけるキャビテーションを防止することができるランキンサイクル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るランキンサイクル装置の構成図である。
【図２】第１の実施形態の変更例１に係るランキンサイクル装置の構成図である。
【図３】第１の実施形態の変更例２に係るランキンサイクル装置の構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るランキンサイクル装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係るランキンサイクル装置について図面を参照して説明する。
本実施形態のランキンサイクル装置は車両に搭載される車載用ランキンサイクル装置である。
図１に示すように、ランキンサイクル装置１０は、蒸気発生器１１、膨張機１２、オイルセパレータ１３、放熱機器１４及びポンプ１５を有する。
また、ランキンサイクル装置１０は、蒸気発生器１１、膨張機１２、オイルセパレータ１３、放熱機器１４及びポンプ１５を順次接続する冷媒流路１６を有する。
冷媒流路１６は作動流体流路に相当し、冷媒流路１６の冷媒は、ポンプ１５の作動により、蒸気発生器１１、膨張機１２、オイルセパレータ１３、放熱機器１４、ポンプ１５の順に冷媒流路１６を循環して流れる。
本実施形態のランキンサイクル装置１０では、冷媒にオイルが含まれており、冷媒に含まれるオイルは冷媒と共に冷媒流路１６の一部を流通する。
冷媒に含まれるオイルは、膨張機１２およびポンプ１５の摺動部における潤滑、密封、冷却等の機能を果たす。
【００１６】
蒸気発生器１１は、エンジン１７から排気通路１８を通って排出される排気ガスを熱源（図示せず）として冷媒の蒸気を発生させる手段である。
蒸気発生器１１の内部を通る冷媒の流路は、冷媒流路１６の一部を構成する。
蒸気発生器１１では、冷媒流路１６の冷媒と排気通路１８を通る排気ガスとの熱交換により冷媒は加熱され、冷媒の蒸気が生成される。
蒸気発生器１１を通過した排気ガスは排気通路１８を通じて大気中へ排出される。
本実施形態の冷媒流路１６は、蒸気発生器１１の冷媒出口と膨張機１２の冷媒入口との間を接続する第１流路１９を備えている。
【００１７】
膨張機１２は高温・高圧の蒸気により駆動される回転体（図示せず）を有しており、高温・高圧の蒸気が回転体を回転することにより、膨張機１２は出力軸において回転力を得る。
膨張機１２の内部を通る冷媒の流路は、冷媒流路１６の一部を構成する。
本実施形態の膨張機１２はスクロール式膨張機であり、回転体は固定スクロールに対して旋回可能な可動スクロールである。
膨張機１２は、冷媒の蒸気をほぼ断熱状態で減圧膨張させることにより冷媒の蒸気が有する圧力エネルギーを機械的エネルギーに変換する
膨張機１２の出力軸は負荷２０（例えば、発電機）に連結されており、膨張機１２において得られる回転力は負荷２０に出力される。
本実施形態の冷媒流路１６は、膨張機１２の冷媒出口とオイルセパレータ１３の冷媒入口とを接続する第２流路２１を備えている。
【００１８】
オイルセパレータ１３は、膨張機１２から流出した冷媒の蒸気からミスト状のオイルを分離する手段である。
オイルセパレータ１３の内部の空間は、オイルを貯留する貯留空間および冷媒が通過する流路として機能し、冷媒流路１６の一部を構成する。
本実施形態の冷媒流路１６は、オイルセパレータ１３の冷媒出口と放熱機器１４の冷媒入口とを接続する第３流路２２を備えている。
【００１９】
本実施形態の放熱機器１４は、放熱機器１４において最上流側に位置する凝縮器２３と、凝縮器２３の下流側に設置されたレシーバタンク２４と、放熱機器１４において最下流側に位置する補助冷却器２５と、凝縮器２３とレシーバタンク２４とを接続する第４流路２７と、レシーバタンク２４と補助冷却器２５とを接続する第５流路２８を備えている。
凝縮器２３内の冷媒流路と、レシーバタンク２４内の冷媒流路と、補助冷却器２５内の冷媒流路と、第４流路２７と、第５流路２８とで、放熱機器１４内の冷媒流路（作動流体流路）が構成される。
凝縮器２３は、膨張機１２から流出した蒸気の冷媒を冷却して凝縮する手段であり、凝縮器２３の内部には冷媒が通過する流路（図示せず）が設けられている。
凝縮器２３内の冷媒通路は、冷媒流路１６の一部を構成する。
凝縮器２３の近傍には、送風ファン２６が設けられており、送風ファン２６は凝縮器２３を通過する冷媒の放熱を促進するように凝縮器２３へ向けて送風する機能を有する。
【００２０】
本実施形態の冷媒流路１６は、凝縮器２３の冷媒出口とレシーバタンク２４の冷媒入口とを接続する第４流路２７を備えている。
凝縮器２３の冷媒出口では、凝縮器２３を通過して凝縮された冷媒が下流側のレシーバタンク２４に流出される。
レシーバタンク２４は凝縮器２３を通過した冷媒を貯留するタンクであり、レシーバタンク２４内の冷媒流路は、冷媒流路１６の一部を構成する。
レシーバタンク２４では、凝縮器２３通過後の凝縮された冷媒の気液分離が行われ、液体の冷媒（液冷媒）のみがレシーバタンク２４から流出する。
本実施形態の冷媒流路１６は、レシーバタンク２４の冷媒出口と補助冷却器２５の冷媒入口とを接続する第５流路２８を備えている。
【００２１】
補助冷却器２５は、レシーバタンク２４から流出した液冷媒をさらに冷却する手段であり、補助冷却器２５の内部には液冷媒が通過する流路（図示せず）が設けられている。
補助冷却器２５の内部における液冷媒の流路は、冷媒流路１６の一部を構成する。
本実施形態では、補助冷却器２５において液冷媒が大気と熱交換されることによりさらに冷却される。
【００２２】
本実施形態の冷媒流路１６は、補助冷却器２５の冷媒出口とポンプ１５の冷媒入口とを接続する第６流路２９を備えている。
ポンプ１５は、補助冷却器２５から流出する冷媒を吸入して吐出し、蒸気発生器１１へ圧送するもので、本実施形態では、電動式のギヤポンプが採用されている。
ポンプ１５の内部において冷媒が通る流路は、冷媒流路１６の一部に相当する。
本実施形態の冷媒流路１６は、ポンプ１５の冷媒出口と蒸気発生器１１の冷媒入口とを接続する第７流路３０を備えている。
ポンプ１５が駆動されることにより、冷媒は、蒸気発生器１１、膨張機１２、オイルセパレータ１３、凝縮器２３、レシーバタンク２４、補助冷却器２５、ポンプ１５の順に冷媒流路１６を循環することができる。
【００２３】
本実施形態では、冷媒流路１６において膨張機１２と放熱機器１４との間にオイルセパレータ１３を設けている。
本実施形態では、オイルセパレータ１３と第４流路２７とを接続するオイル通路３１が設けられている。
オイル通路３１は、オイルセパレータ１３において冷媒から分離されたオイルを放熱機器１４における第４流路２７へ供給する。
換言すると、オイル通路３１は放熱機器１４内の冷媒流路（作動流体流路）へオイルを供給する。
【００２４】
次に、本実施形態のランキンサイクル装置１０の作動について説明する。
エンジン１７の運転時においては、排気ガスがエンジン１７から排気通路１８を通り蒸気発生器１１を通過する。
ポンプ１５が駆動されると、冷媒は、蒸気発生器１１、膨張機１２、オイルセパレータ１３、凝縮器２３、レシーバタンク２４、補助冷却器２５、ポンプ１５の順に流れて冷媒流路１６を循環する。
蒸気発生器１１では、冷媒は排気ガスとの熱交換により高温・高圧の蒸気となる。
冷媒の蒸気は、第１流路１９を通って膨張機１２へ流出する。
膨張機１２に流入した蒸気は、膨張機１２内においてほぼ断熱状態で減圧膨張され、蒸気の圧力エネルギーは機械的エネルギーに変換されて膨張機１２の回転力は負荷２０へ出力される。
【００２５】
膨張機１２から流出した低圧の冷媒の蒸気は、第２流路２１を通じてオイルセパレータ１３へ流入する。
オイルセパレータ１３では、冷媒の蒸気に含まれるミスト状のオイルが分離され、液体のオイルがオイルセパレータ１３に貯留される。
オイルが分離された冷媒の蒸気は、第３流路２２を通り凝縮器２３へ流出し、冷媒の蒸気から分離された液体のオイルはオイル通路３１を通り、第４流路２７へ供給される。
【００２６】
凝縮器２３は送風ファン２６の送風を受けており、オイルセパレータ１３から流出した冷媒の蒸気は空気との熱交換により凝縮される。
このとき、凝縮器２３を通過する冷媒にはオイルが殆ど含まれないため、オイルによる熱交換効率の低下は発生しない。
オイル通路３１を通るオイルは、第４流路２７において凝縮後の冷媒と合流する。
オイル通路３１を通るオイルは、凝縮器２３を通過した凝縮後の冷媒と比較すると、エンタルピー（熱含量）の高いオイルであり、合流により凝縮後の冷媒に熱を与えることになり、冷媒のエンタルピーが高くなる。
オイルが合流された凝縮後の冷媒は、第４流路２７を通じてレシーバタンク２４に流出する。
【００２７】
レシーバタンク２４では、オイルが合流された凝縮後の冷媒を液冷媒とガス状の冷媒とに分離し、液冷媒はレシーバタンク２４に一時的に貯留される。
レシーバタンク２４の液冷媒は第５流路２８を通じて補助冷却器２５へ流出する。
ガス状の冷媒はレシーバタンク２４で液冷媒と分離され、液冷媒のみが補助冷却器２５へ送られる。
【００２８】
レシーバタンク２４から流出した液冷媒は第５流路２８を通じて補助冷却器２５に流入し、補助冷却器２５に流入した液冷媒は大気との熱交換により冷却（過冷却）される。
【００２９】
補助冷却器２５から流出した冷媒はポンプ１５に吸入されて吐出され、蒸気発生器１１へ圧送される。
ポンプ１５では、液冷媒が補助冷却器２５により十分に過冷却されているので、液冷媒の吸入時において圧力損失が生じても、液冷媒における気泡の発生はなく、キャビテーションが発生することはない。また、第４流路２７においてオイルを冷媒に合流させることにより、冷媒の気化が生じたとしても、ガス状の冷媒はレシーバタンク２４で液冷媒と分離され、液冷媒のみが補助冷却器２５やポンプ１５へ送られるので、ポンプ１５における冷媒のキャビテーションを防止することができる。
【００３０】
本実施形態のランキンサイクル装置は以下の作用効果を奏する。
（１）レシーバタンク２４の上流側である第４流路２７においてオイルが凝縮後の冷媒と合流され、冷媒の気化が生じたとしても、ガス状の冷媒はレシーバタンク２４で液冷媒と分離され、液冷媒のみが補助冷却器２５やポンプ１５へ送られる。このため、ポンプ１５におけるキャビテーションを防止することができ、所定の吐出量の液冷媒をポンプ１５から安定して圧送することができる。
【００３１】
（２）オイル通路３１はオイルセパレータ１３と第４流路２７とを接続する通路であるから、凝縮器２３内の冷媒流路やレシーバタンク２４内の冷媒流路にオイル通路３１を接続する場合に比べて、接続が容易である。
（３）補助冷却器２５はレシーバタンク２４から流出する液冷媒をさらに冷却するから、補助冷却器２５の下流側では合流したオイルを含む冷媒を確実に過冷却することができる。ポンプ１５に導通される液冷媒は、吸入時において圧力損失が生じても、液冷媒における気泡の発生はない。つまり、ポンプ１５におけるキャビテーションを防止することができ、所定の吐出量の液冷媒をポンプ１５から安定して圧送することができる。
【００３２】
（変更例１）
本実施形態では、オイルセパレータ１３と第４流路２７とを接続するオイル通路３１としたが、図２に示す変更例１のように、オイルセパレータ１３と第５流路２８とを接続するオイル通路３１としてもよい。
この場合、オイルセパレータ１３からのオイルは、冷媒流路１６におけるレシーバタンク２４と補助冷却器２５の間にて冷媒に合流される。したがって、オイルの合流により第５流路２８において冷媒の気化が生じたとしても、冷媒は補助冷却器２５により冷却されるので、ポンプ１５におけるキャビテーションを防止することができる。
【００３３】
（変更例２）
第１の実施形態では、オイルセパレータ１３と第４流路２７とを接続するオイル通路３１としたが、図３に示す変更例２のように、オイルセパレータ１３と凝縮器２３内の冷媒流路とを接続し、凝縮器２３内の冷媒流路において冷媒とオイルを合流するオイル通路３１としてもよい。
この場合、オイルの熱による影響を受け難くして凝縮器２３における熱交換効率の低下を抑制するため、凝縮器２３内の冷媒流路において冷媒出口により近い側と接続することが好ましい。
変更例１、２については、第１の実施形態と同様に、ポンプ１５におけるキャビテーションを防止することができる。
【００３４】
（その他の変更例）
図示はしないが、その他の変更例として、オイルセパレータ１３とレシーバタンク２４内の冷媒流路とを接続するオイル通路３１としてもよく、オイルセパレータ１３からのオイルをレシーバタンク２４内の冷媒流路へ供給して冷媒とオイルを合流させてもよい。
さらに、その他の変更例として、オイルセパレータ１３と補助冷却器２５内の冷媒流路とを接続するオイル通路３１とし、補助冷却器２５内の冷媒流路において冷媒とオイルを合流させてもよい。
その他の変更例の場合も第１の実施形態と同様に、ポンプ１５におけるキャビテーションを防止することができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るランキンサイクル装置について説明する。
本実施形態のランキンサイクル装置は、第１の実施形態と同様に車両に搭載される車載用ランキンサイクル装置である。
本実施形態は補助冷却器を備えない点で、第１の実施形態と相違する。
第１の実施形態と同一の構成については、第１の実施形態の説明を援用し、符号を共通して用いる。
【００３６】
図４に示すように、本実施形態のランキンサイクル装置４０は、蒸気発生器１１、膨張機１２、オイルセパレータ１３、放熱機器４２及びポンプ１５を有する。
また、ランキンサイクル装置４０は、蒸気発生器１１、膨張機１２、オイルセパレータ１３、放熱機器４２及びポンプ１５を順次接続する冷媒流路４１を有する。
冷媒流路４１は作動流体流路に相当し、冷媒は、蒸気発生器１１、膨張機１２、オイルセパレータ１３、放熱機器４２、ポンプ１５の順に冷媒流路４１を流れる。
本実施形態のランキンサイクル装置４０では、冷媒にオイルが含まれており、冷媒に含まれるオイルは冷媒と共に冷媒流路４１の一部を流通する。
【００３７】
本実施形態の放熱機器４２は、放熱機器４２において上流側に位置する凝縮器２３と、凝縮器２３の下流側に設置されたレシーバタンク２４と、凝縮器２３とレシーバタンク２４とを接続する第４流路とを備えている。
凝縮器２３内の冷媒流路と、レシーバタンク２４内の冷媒流路と、第４流路２７とで、放熱機器４２内の冷媒流路（作動流体流路）が構成される。
冷媒流路４１は、レシーバタンク２４の冷媒出口とポンプ１５の冷媒入口とを接続する第５流路４３を備えている。
本実施形態の冷媒流路４１は、ポンプ１５の冷媒出口と蒸気発生器１１の冷媒入口とを接続する第６流路４４を備えている。
ポンプ１５が駆動されることにより、冷媒は、冷媒流路４１において、蒸気発生器１１、膨張機１２、オイルセパレータ１３、凝縮器２３、レシーバタンク２４の順に循環して流れることができる。
【００３８】
本実施形態では、オイルセパレータ１３と第４流路２７を接続するオイル通路３１が設けられている。
オイル通路３１は、オイルセパレータ１３において冷媒から分離されたオイルを放熱機器４２における第４流路２７へ供給する。
【００３９】
本実施形態によれば、オイルセパレータ１３からオイルは、オイル通路３１を介して放熱機器４２における第４流路２７へ供給され、冷媒と合流する。
放熱機器４２における第４流路２７において合流したオイルを含む冷媒は、レシーバタンク２４にてガス状の冷媒と液冷媒とに分離され、液冷媒のみがポンプ１５へ送られる。
このため、第４流路２７においてオイルを冷媒に合流させることにより、冷媒の気化が生じたとしても、レシーバタンク２４にてガス状の冷媒と分離された液冷媒のみがポンプ１５へ送られるので、ポンプ１５におけるキャビテーションを防止することができる。
【００４０】
本実施形態は、第１の実施形態の作用効果（１）、（２）と同等の効果を奏する。
また、本実施形態のランキンサイクル装置は、補助冷却器を設けないため、第１の実施形態形態と比較してランキンサイクル装置を簡単な構成とすることができる。
【００４１】
なお、上記の実施形態は、本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【００４２】
○  上記の実施形態では、車両に搭載される車載用ランキンサイクル装置としたが、ランキンサイクル装置は車載用に限定されない。例えば、地上に設置されるランキンサイクル装置であってもよい。
○  上記の実施形態では、内燃機関として単にエンジンと説明したが、内燃機関はガソリンエンジンでもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。
○  上記の第２の実施形態では、オイルセパレータ１３と第４流路２７とを接続するオイル通路３１としたが、変更例２のようにオイルセパレータ１３と凝縮器２３とを接続し、凝縮器２３内の冷媒流路において冷媒とオイルを合流するオイル通路３１としてもよい。この場合、凝縮器２３における熱交換効率のオイルの熱による影響を受け難くするため、凝縮器２３内の冷媒流路において冷媒出口により近い側と接続することが好ましい。また、その他の変更例のように、オイルセパレータ１３とレシーバタンク２４内の冷媒流路とを接続するオイル通路３１としてもよく、オイルセパレータ１３からのオイルをレシーバタンク２４内の冷媒流路へ供給して冷媒とオイルを合流させてもよい。
○  上記の実施形態では、負荷の例として発電機を挙げたが、負荷はエンジンであってもよく、膨張機から出力される回転力を利用できる構成であれば、特に限定されない。
○  上記の実施形態では、スクロール式膨張機としたが、膨張機はスクロール式に限定されず形式は自由であり、例えば、ベーン式の膨張機やタービン式の膨張機であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０、４０  ランキンサイクル装置
１１  蒸気発生器
１２  膨張機
１３  オイルセパレータ
１４、４２  放熱機器
１５  ポンプ
１６、４１  冷媒流路
１７  エンジン
１８  排気通路
１９  第１流路
２０  負荷
２１  第２流路
２２  第３流路
２３  凝縮器
２４  レシーバタンク
２５  補助冷却器
２６  送風ファン
２７  第４流路
２８、４３  第５流路
２９、４４  第６流路
３０  第７流路
３１  オイル通路
【図１】
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【図２】
2014009649.tif 000004
【図３】
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【図４】
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