(57)【要約】【課題】過熱器での過熱度を所定の目標値に制御する場合において蒸発器から液滴を含んだ状態の作動媒体が流出することがあったとしても、膨張機に液滴を含んだ作動媒体が流入することを防止する。【解決手段】発電装置は、蒸発器１１と、過熱器１２と、発電機が連結された膨張機１３と、凝縮器１４と、作動媒体ポンプ１５と、過熱器１２の出口側での過熱度が所定の目標値になるように作動媒体ポンプ１５の回転数を制御するポンプ制御手段５１と、蒸発器１１の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であるか否かを検出する蒸発状態検出手段５２と、蒸発状態検出手段５２によって蒸発器出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であることが検出されると、過熱器１２の出口側での過熱度の前記所定の目標値を上げる過熱度補正手段５３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱媒体によって作動媒体を加熱して当該作動媒体の少なくとも一部を蒸発させる蒸発器と、
前記蒸発器で少なくとも一部が蒸発した作動媒体を、加熱媒体によって加熱して過熱状態にする過熱器と、
発電機が連結され、前記過熱器で過熱状態となった作動媒体を膨張させることによって前記発電機を駆動する膨張機と、
前記膨張機で膨張した作動媒体を凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器で凝縮した作動媒体を前記蒸発器に向けて送出する媒体ポンプと、
前記過熱器の出口側での過熱度が所定の目標値になるように前記媒体ポンプの回転数を制御するポンプ制御手段と、
前記蒸発器の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であるか否かを検出する蒸発状態検出手段と、
前記蒸発状態検出手段によって蒸発器出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であることが検出されると、前記過熱器の出口側での過熱度の前記所定の目標値を上げる過熱度補正手段と、
を備えている発電装置。
【請求項２】
前記過熱度補正手段は、前記過熱器に流入する加熱媒体の温度又は流量が低下するに従って、前記過熱度の目標値の変更量を大きくする請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記過熱度補正手段は、前記蒸発器の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満の状態から飽和温度以上となったことが検出されると、前記過熱度の目標値を下げる請求項１又は２に記載の発電装置。
【請求項４】
前記蒸発器と前記過熱器との間の作動媒体通路を流れる作動媒体の温度を検出する温度検出手段と、
前記蒸発器と前記過熱器との間の作動媒体通路を流れる作動媒体の圧力を検出する圧力検出手段と、を備え、
前記蒸発状態検出手段は、前記温度検出手段の検出値及び前記圧力検出手段の検出値に基づいて、前記蒸発器の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であることを検出する請求項１から３の何れか１項に記載の発電装置。
【請求項５】
加熱媒体によって作動媒体を加熱して当該作動媒体の少なくとも一部を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器で少なくとも一部が蒸発した作動媒体を、加熱媒体によって加熱して過熱状態にする過熱器と、発電機が連結され、前記過熱器で飽和状態または過熱状態となった作動媒体を膨張させることによって前記発電機を駆動する膨張機と、前記膨張機で膨張した作動媒体を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器で凝縮した作動媒体を前記蒸発器に向けて送出する媒体ポンプとを備え、前記過熱器の出口側での過熱度が所定の目標値になるように前記媒体ポンプの回転数が制御される発電装置の制御方法であって、
記蒸発器の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であるか否かを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて、蒸発器出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であることが検出されると、前記過熱器の出口側での過熱度の前記所定の目標値を上げる過熱度補正ステップと、が含まれている発電装置の制御方法。
【請求項６】
前記過熱度補正ステップでは、前記過熱器に流入する加熱媒体の温度又は流量が低下するに従って、前記過熱度の目標値の変更量を大きくする請求項５に記載の発電装置の制御方法。
【請求項７】
前記蒸発器の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満の状態から飽和温度以上となったことが検出されると、前記過熱度の目標値を下げる請求項５又は６に記載の発電装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置及び発電装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されているように、蒸気発生器と、タービン発電機からなる膨張機と、凝縮器と、ポンプとを備え、蒸気発生器で得られた作動媒体（蒸気）で膨張機を駆動することによって発電を行う発電装置が知られている。そして、この特許文献１に開示された発電装置では、蒸気発生器の出口側での作動媒体の過熱度が所定の目標値となるように作動媒体の循環流量を制御する過熱度制御手段が設けられている。この特許文献１の段落００１９には、過熱度が所定の目標値に維持されるので、過熱器や液滴分離器を備えなくても、膨張機に液滴が流入することがないと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０９０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の構成において、蒸気発生器を蒸発器及び過熱器からなる構成とした場合には、過熱度を所定の目標値に制御したとしても、実際には、液滴が膨張機に流入することがあるという問題がある。すなわち、蒸気発生器を蒸発器及び過熱器からなる構成とし、過熱器の出口側において作動媒体が所定の過熱度を有する過熱状態になるように制御したとしても、蒸発器の出口側において作動媒体が飽和状態に達していない場合、すなわち、蒸発器から液滴を含んだ状態の作動媒体が流出する場合には、液滴がそのまま過熱器を通過してしまうことがあるという問題がある。この問題は、蒸発器において作動媒体を加熱する加熱媒体の温度の変動が大きいとき、あるいは温度が低い加熱媒体が使用されるときに顕著となる。
【０００５】
そこで、本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、過熱器での過熱度を所定の目標値に制御する場合において蒸発器から液滴を含んだ状態の作動媒体が流出することがあったとしても、膨張機に液滴を含んだ作動媒体が流入することを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するため、本発明は、加熱媒体によって作動媒体を加熱して当該作動媒体の少なくとも一部を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器で少なくとも一部が蒸発した作動媒体を、加熱媒体によって加熱して過熱状態にする過熱器と、発電機が連結され、前記過熱器で過熱状態となった作動媒体を膨張させることによって前記発電機を駆動する膨張機と、前記膨張機で膨張した作動媒体を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器で凝縮した作動媒体を前記蒸発器に向けて送出する媒体ポンプと、前記過熱器の出口側での過熱度が所定の目標値になるように前記媒体ポンプの回転数を制御するポンプ制御手段と、前記蒸発器の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であるか否かを検出する蒸発状態検出手段と、前記蒸発状態検出手段によって蒸発器出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であることが検出されると、前記過熱器の出口側での過熱度の前記所定の目標値を上げる過熱度補正手段と、を備えている発電装置である。
【０００７】
本発明では、媒体ポンプは、ポンプ制御手段によって過熱器の出口側での過熱度が所定の目標値になるように回転数制御される。そして、蒸発器出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であることが検出されると、過熱度補正手段は、過熱器の出口側での過熱度の目標値を上げる。このため、ポンプ制御手段は、過熱器での作動媒体の加熱を促進させるべく、ポンプの回転数を下げる制御を行う。これにより、作動媒体の循環量が低減され、過熱器の出口側での過熱度を上げることができる。したがって、蒸発器出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満になっていて液滴が存在するような場合であっても、過熱器での加熱を促進するように制御を行うことにより、過熱器に流入した作動媒体に含まれる液滴が蒸発することなく過熱器を通過してしまうことを防止することができる。すなわち、蒸発器に導入される加熱媒体の温度が余り高くなくて作動媒体が全て蒸発しきらない場合であっても、膨張機に液滴を含んだ作動媒体が流入することを防止することができる。このため、加熱媒体の温度が異なる場合や加熱媒体の温度が大きく変動する場合にも対応可能となる。
【０００８】
ここで、前記過熱度補正手段は、前記過熱器に流入する加熱媒体の温度又は流量が低下するに従って、前記過熱度の目標値の変更量を大きくするのが好ましい。
【０００９】
過熱器に流入する加熱媒体の温度が低いほど、あるいは加熱媒体の流量が少ないほど、過熱器において作動媒体の加熱量が小さくなる。したがって、この態様では、過熱器に流入する加熱媒体の温度が低い場合又は加熱媒体の流量が少ない場合に、過熱度の目標値の変更量を大きくすることにより、過熱器において作動媒体中の液滴を確実に蒸発させることができる。
【００１０】
前記過熱度補正手段は、前記蒸発器の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満の状態から飽和温度以上となったことが検出されると、前記過熱度の目標値を下げるのが好ましい。
【００１１】
この態様では、膨張機に液滴を含んだ作動媒体が流入することを防止しつつ、作動媒体の循環量を増大させることができる。
【００１２】
前記発電装置は、前記蒸発器と前記過熱器との間の作動媒体通路を流れる作動媒体の温度を検出する温度検出手段と、前記蒸発器と前記過熱器との間の作動媒体通路を流れる作動媒体の圧力を検出する圧力検出手段と、を備え、前記蒸発状態検出手段は、前記温度検出手段の検出値及び前記圧力検出手段の検出値に基づいて、前記蒸発器の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であることを検出するのが好ましい。
【００１３】
この態様では、蒸発器の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満にあるときに、それを確実に検出することができる。
【００１４】
また本発明は、加熱媒体によって作動媒体を加熱して当該作動媒体の少なくとも一部を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器で少なくとも一部が蒸発した作動媒体を、加熱媒体によって加熱して過熱状態にする過熱器と、発電機が連結され、前記過熱器で過熱状態となった作動媒体を膨張させることによって前記発電機を駆動する膨張機と、前記膨張機で膨張した作動媒体を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器で凝縮した作動媒体を前記蒸発器に向けて送出する媒体ポンプとを備え、前記過熱器の出口側での過熱度が所定の目標値になるように前記媒体ポンプの回転数が制御される発電装置の制御方法であって、記蒸発器の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であるか否かを検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて、蒸発器出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であることが検出されると、前記過熱器の出口側での過熱度の前記所定の目標値を上げる過熱度補正ステップと、が含まれている発電装置の制御方法である。
【００１５】
前記過熱度補正ステップでは、前記過熱器に流入する加熱媒体の温度又は流量が低下するに従って、前記過熱度の目標値の変更量を大きくするのが好ましい。
【００１６】
前記発電装置の制御方法において、前記蒸発器の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満の状態から飽和温度以上となったことが検出されると、前記過熱度の目標値を下げるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、過熱器での過熱度を所定の目標値に制御する場合において蒸発器から液滴を含んだ状態の作動媒体が流出することがあったとしても、膨張機に液滴を含んだ作動媒体が流入することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態の発電装置の構成の概略を示す図である。
【図２】前記発電装置の制御方法を説明するためのフロー図である。
【図３】過熱度補正ステップを説明するためのフロー図である。
【図４】本発明のその他の実施形態の発電装置の構成の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態の発電装置及びその制御方法について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態の発電装置の構成を示している。具体的には、この発電装置は、作動媒体が循環する循環流路１０と、発電機２０と、各種制御を行う制御部５０とを備えている。なお、循環流路１０内は、水よりも沸点の低い作動媒体（例えば、ＨＦＣ２４５ｆａ）が循環する。
【００２１】
循環流路１０は、作動媒体の少なくとも一部を蒸発させる蒸発器１１と、蒸発器１１から流出した作動媒体を過熱状態にする過熱器１２と、過熱状態にある作動媒体を膨張させる膨張機１３と、膨張機１３で膨張した作動媒体を凝縮させる凝縮器１４と、凝縮器１４で凝縮された作動媒体を蒸発器１１へ送る作動媒体ポンプ１５とが直列に接続された閉回路である。
【００２２】
蒸発器１１は、液状の作動媒体の少なくとも一部を蒸発させるものである。蒸発器１１は、作動媒体が流れる作動媒体流路１１ａと、加熱媒体が流れる加熱媒体流路１１ｂとを有している。加熱媒体流路１１ｂは加熱媒体回路１６に接続されていて、この加熱媒体流路１１ｂには、外部の熱源から供給された加熱媒体が流れる。作動媒体流路１１ａを流れる作動媒体は、加熱媒体流路１１ｂを流れる加熱媒体と熱交換し、少なくとも一部が蒸発する。
【００２３】
過熱器１２は、蒸発器１１で蒸発した作動媒体を加熱して過熱蒸気とするものである。過熱器１２は、作動媒体が流れる作動媒体流路１２ａと、加熱媒体が流れる加熱媒体流路１２ｂとを有している。加熱媒体流路１２ｂも蒸発器１１の加熱媒体流路１１ｂと同様に前記加熱媒体回路１６に接続されている。すなわち、過熱器１２の加熱媒体流路１２ｂは、加熱媒体回路１６において、蒸発器１１の加熱媒体流路１１ｂの接続部よりも上流側に接続されている。したがって、過熱器１２の加熱媒体流路１２ｂには、外部の熱源から供給された高温の加熱媒体が流れ、蒸発器１１の加熱媒体流路１１ｂには、過熱器１２において作動媒体を加熱するのに使用された加熱媒体が流れる。過熱器１２の作動媒体流路１２ａを流れる作動媒体は、加熱媒体流路１２ｂを流れる加熱媒体と熱交換し、過熱状態となる。
【００２４】
加熱媒体回路１６を流れる加熱媒体としては、例えば、坑井（蒸気井）から採取された蒸気や、工場等から排出された蒸気のほか、太陽熱を熱源とする集熱器により生成された蒸気や、エンジン、圧縮機等の排熱から生成された蒸気や温水、バイオマスや化石燃料を熱源とするボイラーから生成された蒸気、温水等が挙げられる。
【００２５】
膨張機１３は、循環流路１０における蒸発器１１の下流側に設けられており、蒸発器１１で蒸発した作動媒体を膨張させることによって当該作動媒体から運動エネルギーを取り出す。本実施形態では、膨張機１３としてスクリュ膨張機が用いられている。スクリュ膨張機では、膨張機のケーシング内に形成されたロータ室（図示せず）に雌雄一対のスクリュロータ（図示せず）が収容されている。このスクリュ膨張機では、前記ケーシングに形成された吸気口から前記ロータ室に供給された作動媒体の膨張力によって前記スクリュロータが回転する。そして、前記ロータ室内で膨張することにより圧力が低下した作動媒体は、前記ケーシングに形成された排出口から排出される。
【００２６】
凝縮器１４は、膨張機１３から排出されたガス状の作動媒体を凝縮させて液状の作動媒体とするものである。凝縮器１４は、ガス状の作動媒体が流れる作動媒体流路１４ａと、外部から供給される冷却媒体が流れる流路１７と接続されることによりその冷却媒体が流れる冷却媒体流路１４ｂとを有している。作動媒体流路１４ａを流れる作動媒体は、冷却媒体流路１４ｂを流れる冷却媒体と熱交換することにより凝縮する。流路１７を流れる冷却媒体としては、例えば、クーリングタワーで冷却された冷却水が挙げられる。
【００２７】
作動媒体ポンプ１５は、循環流路１０における凝縮器１４の下流側（蒸発器１１と凝縮器１４との間）に設けられており、循環流路１０内で作動媒体を循環させるためのものである。この作動媒体ポンプ１５は、凝縮器１４で凝縮された液状の作動媒体を所定の圧力まで加圧して蒸発器１１に送り出す。作動媒体ポンプ１５として、インペラをロータとして備える遠心ポンプや、ロータが一対のギアからなるギアポンプ等が用いられる。この作動媒体ポンプ１５は、任意の回転数で駆動されることが可能である。
【００２８】
発電機２０は、膨張機１３に接続されており、膨張機１３内で作動媒体が膨張して前記スクリュロータが駆動されることにより駆動される。本実施形態では、発電機２０として、ＩＰＭ発電機（永久磁石同期発電機）が用いられている。具体的には、ＩＰＭ発電機は、膨張機１３の一対のスクリュロータのうちの一方に接続された回転軸を有しており、この回転軸が前記スクリュロータの回転に伴って回転することにより電力を発生させる。発電機２０は、インバータ２４によって回転数調整可能となっている。制御部５０は、発電機２０の発電効率がなるべく高くなるように発電機２０の回転数を調整すべく、インバータ２４に回転数調整信号を出力する。なお、発電機２０は、ＩＰＭ発電機に限られるものではなく、例えば誘導発電機等、他のタイプの発電機としてもよい。
【００２９】
循環流路１０における蒸発器１１と過熱器１２との間の作動媒体通路には、第１温度センサＴ１と第１圧力センサＰ１とが設けられている。第１温度センサＴ１は、蒸発器１１を通過した作動媒体の温度を検出する温度検出手段として機能する。第１圧力センサＰ１は、過熱器１２を通過した作動媒体の圧力を検出する圧力検出手段として機能する。
【００３０】
循環流路１０における過熱器１２と膨張機１３との間の作動媒体通路には、第２温度センサＴ２と第２圧力センサＰ２とが設けられている。第２温度センサＴ２は、過熱器１２を通過した作動媒体の温度を検出する手段として機能し、第２圧力センサＰ２は、過熱器１２を通過した作動媒体の圧力を検出する手段として機能する。
【００３１】
制御部５０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等を備えていて、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより所定の機能を発揮する。この制御部５０の機能には、ポンプ制御手段５１と蒸発状態検出手段５２と過熱度補正手段５３とが含まれている。
【００３２】
ポンプ制御手段５１は、過熱器１２の出口側での作動媒体の過熱度が所定の目標値になるように、作動媒体ポンプ１５の回転数制御を行う。すなわち、制御部５０には、過熱器１２の出口側での過熱度の目標値として、所定の目標値（例えば３℃）が予め設定されていて、第２温度センサＴ２及び第２圧力センサＰ２の検出値から過熱器１２出口側での過熱度が算出されるため、ポンプ制御手段５１は、第２温度センサＴ２及び第２圧力センサＰ２の検出値に基づき、過熱度が前記所定の目標値になるように作動媒体ポンプ１５の回転数制御を行う。作動媒体ポンプ１５はインバータ２２によって回転数制御される構成となっているため、ポンプ制御手段５１は、インバータ２２に制御信号を送ることによって作動媒体ポンプ１５の回転数制御を行う。
【００３３】
蒸発状態検出手段５２は、蒸発器１１の出口側での作動媒体の状態を検出するためのものであり、第１温度センサＴ１の検出値及び第１圧力センサＰ１の検出値に基づいて当該作動媒体の温度が飽和温度未満であるか否かを検出する制御を行う。具体的に、蒸発状態検出手段５２は、第１圧力センサＰ１の検出値から作動媒体の飽和温度を導出するとともに、導出された飽和温度と第１温度センサＴ１の検出温度とを比較することにより、蒸発器１１の出口側において作動媒体の温度が飽和温度未満にあるか否かを検出する。
【００３４】
過熱度補正手段５３は、蒸発状態検出手段５２によって蒸発器１１出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であることが検出されると、過熱器１２の出口側での過熱度の目標値を上げる制御を行う。すなわち、制御部５０には、過熱器１２の出口側での過熱度の目標値として所定の目標値が設定されており、過熱度補正手段５３は、蒸発器１１の出口側において作動媒体の温度が飽和温度未満であるときには、過熱度の目標値を上げる。過熱度の目標値が上げられることにより、過熱器１２における作動媒体の加熱を促進させるべく、ポンプ制御手段５１は、作動媒体ポンプ１５の回転数を下げる制御を行う。これにより作動媒体の循環流量が低減され、過熱器１２において作動媒体の過熱度を上げることができる。
【００３５】
また過熱度補正手段５３は、過熱器１２に流入する加熱媒体の温度が低下するに従って、過熱器１２出口側での過熱度の目標値の変更量を大きくする。すなわち、加熱媒体回路１６において、過熱器１２よりも上流側には、過熱器１２に流入する前の加熱媒体の温度を検出する第３温度センサＴＷ１（加熱媒体温度検出手段）が設けられており、過熱度補正手段５３は、過熱度の目標値を上げる際には、第３温度センサＴＷ１の検出値が低下するに従って、過熱度の目標値を上げる量を増大させる一方、第３温度センサＴＷ１の検出値が上昇するに従って、過熱度の目標値を上げる量を低減させる。
【００３６】
また、過熱度補正手段５３は、蒸発器１１の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満の状態から飽和温度以上となったことが検出されると、過熱度の目標値を下げる制御を行う。過熱度の目標値が下げられると、ポンプ制御手段５１は、作動媒体ポンプ１５の回転数を上げる制御を行う。
【００３７】
続いて、本実施形態に係る発電装置の制御方法について、図２を参照しつつ説明する。
【００３８】
作動媒体ポンプ１５が駆動し、作動媒体が循環流路１０を循環しているときには（ステップＳＴ１１）、第１温度センサＴ１及び第１圧力センサＰ１によって蒸発器１１の出口側での作動媒体の温度及び圧力が検出されており、また第２温度センサＴ２及び第２圧力センサＰ２によって過熱器１２の出口側での作動媒体の温度及び圧力が検出されている（ステップＳＴ１２）。そして、制御部５０のポンプ制御手段５１は、第２温度センサＴ２及び第２圧力センサＰ２の検出値から算出された過熱器１２出口側での過熱度が所定の目標値になるように作動媒体ポンプ１５の回転数制御を行っている（ステップＳＴ１３）。
【００３９】
作動媒体ポンプ１５が駆動して作動媒体が循環流路１０を循環している間、蒸発状態検出手段５２は、第１温度センサＴ１及び第１圧力センサＰ１の検出値に基づいて、蒸発器１１の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であるか否かを検出している（検出ステップＳＴ１４）。そして、検出ステップＳＴ１４において、蒸発器１１出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であることが検出されると、過熱度補正手段５３は、過熱器１２の出口側での過熱度の目標値を上げる制御を行う（過熱度補正ステップＳＴ１５）。これにより、ポンプ制御手段５１は、過熱器１２出口側での過熱度が補正後の目標値になるように作動媒体ポンプ１５の回転数制御を行う（ステップＳＴ１６）。
【００４０】
その後、蒸発状態検出手段５２が第１温度センサＴ１及び第１圧力センサＰ１の検出値に基づいて、蒸発器１１の出口側での作動媒体の温度が飽和温度以上になったことが検出されると（ステップＳＴ１７においてＹＥＳ）、過熱度補正手段５３は過熱度の目標値を下げる制御を行う（ステップＳＴ１８）。そして、ポンプ制御手段５１は、過熱器１２出口側での過熱度が補正後の目標値になるように作動媒体ポンプ１５の回転数制御を行う（ステップＳＴ１９）。
【００４１】
前記過熱度補正ステップＳＴ１５において、過熱器１２に流入する加熱媒体の温度（第３温度センサＴＷ１の検出値）が低下するに従って、過熱度の目標値の変更量を大きくする。具体的に説明すると、まず、図３に示すように、制御部５０は、第３温度センサＴＷ１から出力された信号（第３温度センサＴＷ１の検出値に応じた信号）を取得する（ステップＳＴ２１）。制御部５０には、第３温度センサＴＷ１の検出値すなわち過熱器１２に流入する加熱媒体の温度と、過熱度の目標値の変更量とを関連付ける関数あるいはマップが記憶されており、制御器５０の過熱度補正手段５３は、この関数あるいはマップを利用し、第３温度センサＴＷ１の検出値に応じて過熱度の目標値の変更量を変える（ステップＳＴ２２）。例えば、この関数（マップ）は、第３温度センサＴＷ１の検出値が低いほど、過熱度の目標値を上げる量が大きくなり、該検出値が高いほど、過熱度の目標値を上げる量が小さくなるような関数（マップ）となっている。そして、第３温度センサＴＷ１の検出値をこの関数に代入して目標値の変更量を算出することにより、あるいはマップから検出値に応じた変更量を読み出すことにより、過熱度の目標値の変更量を変えることができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態では、作動媒体ポンプ１５は、ポンプ制御手段５１によって過熱器１２の出口側での過熱度が所定の目標値になるように回転数制御される。そして、蒸発器１１出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満であることが検出されると、過熱度補正手段５３は、過熱器１２の出口側での過熱度の目標値を上げる。このため、ポンプ制御手段５１は、過熱器１２での作動媒体の加熱を促進させるべく、ポンプ１５の回転数を下げる制御を行う。これにより、作動媒体の循環量が低減され、過熱器１２の出口側での過熱度を上げることができる。したがって、蒸発器１１出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満になっていて液滴が存在するような場合であっても、過熱器１２での加熱を促進するように制御を行うことにより、過熱器１２に流入した作動媒体に含まれる液滴が蒸発することなく過熱器１２を通過してしまうことを防止することができる。すなわち、蒸発器１１に導入される加熱媒体の温度が余り高くなくて作動媒体が全て蒸発しきらない場合であっても、液滴を含んだ作動媒体が膨張機１３に流入することを防止することができる。このため、加熱媒体の温度が異なる場合や加熱媒体の温度が大きく変動する場合にも対応可能となる。
【００４３】
本実施形態において、過熱器１２に流入する加熱媒体の温度が低いほど、過熱器１２において作動媒体の加熱量が小さくなる。したがって、本実施形態では、過熱器１２に流入する加熱媒体の温度が低い場合に、過熱度の目標値の変更量を大きくすることにより、過熱器１２において作動媒体中の液滴を確実に蒸発させることができる。
【００４４】
また本実施形態では、蒸発器１１の出口側での作動媒体の温度が飽和温度未満の状態から飽和温度以上となったことが検出されると、過熱度補正手段５３は過熱度の目標値を下げるので、膨張機１３に液滴を含んだ作動媒体が流入することを防止しつつ、作動媒体の循環量を増大させることができる。
【００４５】
なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、加熱媒体回路１６に第３温度センサＴＷ１が設けられ、過熱度補正手段５３が、この第３温度センサＴＷ１の検出値（過熱器に流入する加熱媒体の温度）が低下するに従って、過熱度の目標値の変更量を大きくする構成としたが、これに限られるものではない。例えば、図４に示すように、加熱媒体回路１６には、過熱器１２に流入する加熱媒体の流量を検出するための流量計３０（流量検出手段）が設けられ、過熱度補正手段５３は、流量計３０の検出値（過熱器１２に流入する加熱媒体の流量）が低下するに従い、過熱度の目標値の変更量を大きくする構成としてもよい。過熱器１２に流入する加熱媒体の流量が少ないほど、過熱器１２において作動媒体の加熱量が小さくなるため、この構成でも、過熱度の目標値の変更量を大きくすることにより、過熱器１２において作動媒体中の液滴を確実に蒸発させることができる。この場合、過熱度補正ステップＳＴ１５において、過熱器１２に流入する加熱媒体の流量（流量計３０の検出値）が低下するに従って、過熱度の目標値の変更量を大きくする。すなわち、制御部５０には、過熱器１２に流入する加熱媒体の流量（流量計３０の検出値）と、過熱度の目標値の変更量とを関連付ける関数あるいはマップが記憶されており、制御器５０の過熱度補正手段５３は、この関数あるいはマップを利用し、流量計３０の検出値に応じて過熱度の目標値の変更量を変える。
【符号の説明】
【００４６】
Ｐ１  第１圧力センサ
Ｐ２  第２圧力センサ
Ｔ１  第１温度センサ
Ｔ２  第２温度センサ
ＴＷ１  第３温度センサ
１０  循環流路
１１  蒸発器
１２  過熱器
１３  膨張機
１４  凝縮器
１５  作動媒体ポンプ
１６  加熱媒体回路
１７  流路
２０  発電機
３０  流量計
５０  制御部
５１  ポンプ制御手段
５２  蒸発状態検出手段
５３  過熱度補正手段
【図１】
2014047632.tif 000003
【図２】
2014047632.tif 000004
【図３】
2014047632.tif 000005
【図４】
2014047632.tif 000006