(57)【要約】【課題】ランキンサイクルシステムの運転終了時に、ランキンサイクルシステムの回路における作動流体の高温・高圧状態を速やかに解消できるランキンサイクルシステム、及び、その制御方法を提供する。【解決手段】ランキンサイクルシステム１０の運転の停止に際して、膨張機１４の運転を停止した時点で、作動流体Ｆｗの温度Ｔｅが予め設定された停止用基準値Ｔｅｃ以上である場合には、この温度Ｔｅが停止用基準値Ｔｅｃ未満になるまで、作動流体用ポンプ１２による作動流体Ｆｗの循環と、凝縮器１５で作動流体Ｆｗを冷却するための冷却媒体Ｗの循環を継続し、この温度Ｔｅが停止用基準値Ｔｅｃ未満になった時点以降に、作動流体用ポンプ１２の運転の停止と、凝縮器１５への冷却媒体Ｗの循環を停止する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体を貯蔵する作動流体用容器と、該作動流体用容器の作動流体を還流させる作動流体用ポンプと、外部の熱源からの熱を受けて作動流体を気化させる蒸発器と、気化した作動流体から駆動力を取り出す膨張機と、冷却媒体に熱を放出して作動流体を液化させる凝縮器と、これらを制御する制御装置を有してなるランキンサイクルシステムにおいて、
作動流体の温度を検出する温度検出装置を設けると共に、
前記制御装置が、
前記膨張機の運転を停止した時点で、前記温度検出装置で検出した検出値が予め設定された停止用基準値以上である場合には、前記検出値が前記停止用基準値未満になるまで、前記作動流体用ポンプによる作動流体の循環と、前記凝縮器で作動流体を冷却するための冷却媒体の循環を継続し、前記検出値が前記停止用基準値未満になった時点以降に、前記作動流体用ポンプの運転の停止と、前記凝縮器への冷却媒体の循環を停止する運転終了制御手段を有して構成されていることを特徴とするランキンサイクルシステム。
【請求項２】
前記運転終了制御手段は、前記熱源からの熱の前記蒸発器への流入阻止と、前記膨張機への作動流体の流入阻止を行うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のランキンサイクルシステム。
【請求項３】
前記熱源が内燃機関の排気ガスであり、前記凝縮器で作動流体を冷却するための冷却媒体が前記内燃機関のエンジン冷却水であることを特徴とする請求項１または２に記載のランキンサイクルシステム。
【請求項４】
作動流体を貯蔵する作動流体用容器と、該作動流体用容器の作動流体を還流させる作動流体用ポンプと、外部の熱源からの熱を受けて作動流体を気化させる蒸発器と、気化した作動流体から駆動力を取り出す膨張機と、冷却媒体に熱を放出して作動流体を液化させる凝縮器とを有してなるランキンサイクルシステムの制御方法において、
当該ランキンサイクルシステムの運転の停止に際して、前記膨張機の運転を停止した時点で、作動流体の温度が予め設定された停止用基準値以上である場合には、作動流体の温度が前記停止用基準値未満になるまで、前記作動流体用ポンプによる作動流体の循環と、前記凝縮器で作動流体を冷却するための冷却媒体の循環を継続し、作動流体の温度が前記停止用基準値未満になった時点以降に、前記作動流体用ポンプの運転の停止と、前記凝縮器への冷却媒体の循環を停止することを特徴とするランキンサイクルシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ランキンサイクルシステム、及び、ランキンサイクルシステムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のエンジンの廃熱を冷却水を介して作動媒体に熱伝達して、熱発電するランキンサイクルにおいて、エンジンが停止した場合に、エンジンが停止した後でも冷却水ポンプの駆動を継続し、膨脹器へ供給される作動媒体の蒸気圧が所定の圧力を下回った時に、作動媒体を循環させているランキンサイクルポンプを停止するランキンサイクルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−６６９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンの排気ガスの熱を作動流体（作動媒体）に熱伝達するランキンサイクルシステムでは、特許文献１のような冷却水を介して作動媒体に熱伝達するランキンサイクルシステムに比べて、作動流体の温度も圧力も高くなる。そのため、エンジンの停止直後においては、作動流体の温度も圧力も高い状態のままとなっているので、ランキンサイクルの回路を形成する装置や部材への接触による火傷の回避や、ランキンサイクルの回路における高い圧力よる作動流体の漏れなどの支障の発生の可能性を解消することが望まれる。
【０００５】
本開示は上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、ランキンサイクルシステムの運転終了時に、ランキンサイクルの回路における作動流体の高温・高圧状態の解消を早めることができるランキンサイクルシステム、及び、ランキンサイクルシステムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の態様に係るランキンサイクルシステムは、作動流体を貯蔵する作動流体用容器と、該作動流体用容器の作動流体を還流させる作動流体用ポンプと、外部の熱源からの熱を受けて作動流体を気化させる蒸発器と、気化した作動流体から駆動力を取り出す膨張機と、冷却媒体に熱を放出して作動流体を液化させる凝縮器と、これらを制御する制御装置を有してなるランキンサイクルシステムにおいて、作動流体の温度を検出する温度検出装置を設けると共に、前記制御装置が、前記膨張機の運転を停止した時点で、前記温度検出装置で検出した検出値が予め設定された停止用基準値以上である場合には、前記検出値が前記停止用基準値未満になるまで、前記作動流体用ポンプによる作動流体の循環と、前記凝縮器で作動流体を冷却するための冷却媒体の循環を継続し、前記検出値が前記停止用基準値未満になった時点以降に、前記作動流体用ポンプの運転の停止と、前記凝縮器への冷却媒体の循環を停止する運転終了制御手段を有して構成されていることを特徴とする。
【０００７】
そして、上記目的を達成するための本発明の態様に係るランキンサイクルシステムの制御方法は、作動流体を貯蔵する作動流体用容器と、該作動流体用容器の作動流体を還流させる作動流体用ポンプと、外部の熱源からの熱を受けて作動流体を気化させる蒸発器と、気化した作動流体から駆動力を取り出す膨張機と、冷却媒体に熱を放出して作動流体を液化させる凝縮器とを有してなるランキンサイクルシステムの制御方法において、当該ランキンサイクルシステムの運転の停止に際して、前記膨張機の運転を停止した時点で、作動流体の温度が予め設定された停止用基準値以上である場合には、作動流体の温度が前記停止用基準値未満になるまで、前記作動流体用ポンプによる作動流体の循環と、前記凝縮器で作動流体を冷却するための冷却媒体の循環を継続し、作動流体の温度が前記停止用基準値未満になった時点以降に、前記作動流体用ポンプの運転の停止と、前記凝縮器への冷却媒体の循環を停止することを特徴とする制御方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、ランキンサイクルシステムの運転終了時に、ランキンサイクルシステムの回路における作動流体の高温・高圧状態の解消を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態のランキンサイクルシステムの構成を模式的に例示する図である。
【図２】ランキンサイクルの説明用のＰ−Ｖ線図である。
【図３】ランキンサイクルの説明用のＴ−ｓ線図である。
【図４】飽和水蒸気圧における測定圧力と飽和温度との関係の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態のランキンサイクルシステムの制御方法を実施するための制御フローの一例を示す図である。
【図６】図５の「運転終了制御」の詳細を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施形態のランキンサイクルシステム、及び、ランキンサイクルシステムの制御方法について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１に示すように、ランキンサイクルシステム１０は、車両に搭載されたディーゼルエンジン（図示しない）の排気ガスＧ等の排熱を利用するものであり、作動流体Ｆｗを貯蔵する圧力調整が可能な容器である作動流体用容器１１と、この作動流体用容器１１の作動流体Ｆｗを還流させる作動流体用ポンプ１２と、排気ガスＧ（外部の熱源）からの熱を受けて作動流体Ｆｗを気化させる蒸発器１３と、気化した作動流体Ｆｗから駆動力を取り出す膨張機１４と、冷却媒体Ｗに熱を放出して作動流体Ｆｗを液化させる凝縮器１５とを有して構成され、これらの間を作動流体用流路２１〜２５で接続している。また、さらに、膨張機１４を迂回するバイパス流路２６が設けられ、このバイパス流路２６には、流路を開閉する流路開閉弁（バイパスバルブ）１６が設けられている。また、排気ガスＧを蒸発器１３に導くか、蒸発器１３を通さずに排出するかを決める流路切替装置１７が設けられている。
【００１２】
このランキンサイクルシステム１０では、作動流体用ポンプ１２のポンプ回転数Ｎｐの制御も含めて、各機器の制御を行う制御装置３０が設けられ、作動流体用ポンプ１２に流入する作動流体Ｆｗの温度Ｔ１と圧力Ｐ１を検出するための温度検出装置３１と圧力検出装置４１とが配設されている。また、蒸発器１３の入口には、作動流体Ｆｗの温度Ｔ２と圧力Ｐ２を検出するための温度検出装置３２と圧力検出装置４２とが配設され、蒸発器１３の出口には、作動流体Ｆｗの温度Ｔ３と圧力Ｐ３を検出するための温度検出装置３３と圧力検出装置４３とが配設されている。
【００１３】
そして、膨張機１４に流入する作動流体Ｆｗの温度Ｔ４（＝Ｔｍ）と圧力Ｐ４（＝Ｐｍ）を検出するための温度検出装置３４と圧力検出装置４４とが配設されている。また、更に、凝縮器１５に流入する作動流体Ｆｗの温度Ｔ５（＝Ｔｅ）と圧力Ｐ５（＝Ｐｅ）を検出するための温度検出装置３５と圧力検出装置４５とが配設されている。
【００１４】
つまり、少なくとも、作動流体用ポンプ１２の入口側、蒸発器１３の出口側、膨張機１４の入口側、凝縮器１５の入口側のそれぞれに作動流体Ｆｗの温度Ｔ１〜Ｔ５を検出する温度検出装置３１〜３５と作動流体Ｆｗの圧力Ｐ１〜Ｐ５を検出する圧力検出装置４１〜４５を設けて構成されている。
【００１５】
また、蒸発器１３の入口及び凝縮器１５の入口には、作動流体Ｆｗの圧力Ｐを調整する、減圧弁や背圧弁などで構成される圧力調整手段５１、５２がそれぞれ設置されている。これらの圧力調整手段５１、５２は遠隔操作可能に構成されている。
【００１６】
そして、この作動流体Ｆｗには、水とエタノール、水とメタノール、又は水とエチレングリコールなどの二成分系の混合媒体を用いることが好ましいが、純水やエタノールのみやフッ素化合物などのフロン系の冷媒を用いてよい。この混合媒体としては、ここでは、水とエタノールのモル比が５０％：５０％である混合媒体を用いて説明する。
【００１７】
また、蒸発器１３は、ボイラなどで構成され、蒸発器１３における熱源としては、車載のディーゼルエンジンの排気ガスＧ、特に、後処理装置（図示しない）を通過した後の排気ガスＧを熱源としているが、ＥＧＲガスなどを熱源にしてもよい。
【００１８】
膨張機１４は、タービンなどで構成されて、取り出したエネルギーの用途により、タービン軸１４ａの駆動力が車軸に伝達するように構成されている。なお、エンジンを回転補助（アシスト）する場合は、エンジンのクランク軸が接続され、発電に用いる場合は、発電機（図示しない）が連結される。この発電した電力は、バッテリー（図示しない）に充電されて、エンジンを搭載している車両（図示しない）の電装部品（図示しない）等の電源とする。
【００１９】
凝縮器１５は、復水器ともよばれ、水冷の場合には、エンジンのラジエータやサブラジエータから出たエンジン用の冷却水やインタークーラー用の冷却水Ｗにより冷却される。また、空冷の場合は、冷却ファン（図示しない）が配置され、外気により冷却される。
【００２０】
このランキンサイクルシステム１０では、図２及び図３に示すように、作動流体用容器１１に貯蔵されている作動流体Ｆｗを作動流体用ポンプ１２により液体の状態（Ｃ１）で圧縮して循環させて（Ｗｉｎ）、圧縮された液体の状態（Ｃ２）で、蒸発器１３に送り、この蒸発器１３で、排気ガスＧからの熱を受けて（Ｑｉｎ）、作動流体Ｆｗを気化させて過熱蒸気とする。そして、この気化して定圧的に加熱された高圧の過熱蒸気の状態（Ｃ３）の作動流体Ｆｗを膨張機１４で断熱膨張させて駆動力を取り出し（Ｗｏｕｔ）、この低圧となった気体の状態（Ｃ４）の作動流体Ｆｗを凝縮器１５に送り、この凝縮器１５で、冷却媒体Ｗに熱を放出して（Ｑｏｕｔ）作動流体Ｆｗを液化させ、これを作動流体用容器１１に送っている。
【００２１】
この作動流体Ｆｗの循環における状態の様子を図２の作動流体（混合媒体）のＰ−Ｖ（圧力―体積）線図と、図３に示す作動流体のＴ−ｓ（温度―エントロピー）線図で示す。この図示のように、状態Ｃ１〜状態Ｃ２の間は作動流体用ポンプ１２による断熱圧縮で、状態Ｃ２〜状態Ｃ３の間は蒸発器１３による等圧加熱（等圧受熱）で、状態Ｃ３〜状態Ｃ４の間は膨張機１４による断熱膨張で、状態Ｃ４〜状態Ｃ１の間は凝縮器１５による等圧冷却（等圧放熱）となる。
【００２２】
このランキンサイクルシステム１０では、蒸発器１３及び凝縮器１５の入口における圧力調整手段５１、５２における調整後の出口圧力（調整圧力）として、作動流体Ｆｗの飽和液線上及び飽和蒸気線上において、蒸発器１３の熱源（排気ガス）Ｇの温度及び凝縮器１５の冷却源（冷却媒体）Ｗの温度にそれぞれ対応する圧力を設定する。
【００２３】
この圧力設定としては、例えば、蒸発器１３の入口に設置された圧力調整手段５１の調整圧力として、気相線上において熱源（排気ガス）Ｇの温度（例えば、約１８０℃）に対応する圧力（例えば、約１６００ｋＰａ）を設定する。これにより、蒸発器１３内で作動流体Ｆｗの蒸発不足の発生を抑制して、熱源Ｇと作動流体Ｆｗとの間で確実な熱交換が実施されるようにする。
【００２４】
一方、凝縮器１５の入口に設置された圧力調整手段５２の調整圧力として、液相線上において冷却源（冷却媒体：冷却水）Ｗの温度に対応する圧力（例えば、約１４００ｋＰａ）を設定する。これにより、凝縮器１５内で作動流体Ｆｗの凝縮不足の発生を抑制して、冷却源Ｗと作動流体Ｆｗとの間で確実な熱交換が実施されるようにする。
【００２５】
このように、予め設定され、制御装置３０に記憶されている作動流体Ｆｗの飽和液線及び飽和蒸気線のマップデータに基づいて、作動流体Ｆｗの適切な温度及び圧力を設定して、ランキンサイクルシステム１０における蒸発器１３及び凝縮器１５において確実な熱交換が実施されるようにする。これにより、高い効率で排熱の回生を行うことができる。
【００２６】
そして、ランキンサイクルシステム１０の作動流体Ｆｗを作動流体用ポンプ１２のポンプ回転数Ｎｐの制御で調整する。このポンプ回転数Ｎｐはランキンサイクルシステム１０が確実に作動するように膨張機１４の入口の蒸気状態の作動流体Ｆｗの過熱度Ｓｈを監視（モニタ）し、希望する過熱度である制御目標の目標過熱度Ｓｈｔになるように調整する。
【００２７】
この過熱度Ｓｈは、特定の圧力下で蒸気状態の作動流体Ｆｗの温度が飽和温度から何度高いかを示すものであり、圧力検出装置４４で測定した測定圧力Ｐｍと温度検出装置３４で検出した測定温度Ｔｍを基に、例えば図４に示すような飽和水蒸気圧の図から測定圧力Ｐｍにおける飽和温度Ｔｖを求めて、測定温度Ｔｍからこの飽和温度Ｔｖを引き算することで、過熱度Ｓｈを求める。つまり、「Ｓｈ＝Ｔｍ−Ｔｖ」となる。
【００２８】
この過熱度Ｓｈが高いと膨張機１４におけるエネルギー回収が不十分となり、過熱度Ｓｈが低いと膨張機１４の出口で作動流体Ｆｗの一部が液化することにより、膨張機１４に損傷が生じたりするので、適切な過熱度Ｓｈでランキンサイクルシステム１０を運転することが重要となる。
【００２９】
そのため、このポンプ回転数Ｎｐの制御においては、ポンプ回転数Ｎｐを直接の目標にするのではなく、制御の目標として目標過熱度Ｓｈｔを設定して、過熱度Ｓｈが目標過熱度Ｓｈｔになるようにポンプ回転数Ｎｐをフィードバック制御している。
【００３０】
そして、このランキンサイクルシステム１０では、制御装置３０が、膨張機１４の運転を停止した時点で、温度検出装置３５で検出した検出値Ｔ５（Ｔｅ）が予め設定された停止用基準値Ｔｅｃ以上である場合には、検出値Ｔｅが停止用基準値Ｔｅｃ未満になるまで、作動流体用ポンプ１２による作動流体Ｆｗの循環と、凝縮器１５で作動流体Ｆｗを冷却するための冷却媒体（例えば、エンジン冷却水）Ｗの循環を継続し、検出値Ｔｅが停止用基準値Ｔｅｃ未満になった時点以降に、作動流体用ポンプ１２の運転の停止と、凝縮器１５への冷却媒体Ｗの循環を停止する運転終了制御手段３０ａを有して構成されている。
【００３１】
また、この運転終了制御手段３０ａは、ランキンサイクルシステム１０の運転の終了のための操作として、熱源Ｇからの熱の蒸発器１３への流入阻止と、膨張機１４への作動流体Ｆｗの流入阻止を行うように構成されている。
【００３２】
次に、本発明の実施の形態のランキンサイクルシステムの制御方法について、図５に示す制御フローを参照しながら説明する。このランキンサイクルシステムの制御方法は、作動流体Ｆｗを貯蔵する作動流体用容器１１と、この作動流体用容器１１の作動流体Ｆｗを還流させる作動流体用ポンプ１２と、外部の熱源Ｇからの熱を受けて作動流体Ｆｗを気化させる蒸発器１３と、気化した作動流体Ｆｗから駆動力を取り出す膨張機１４と、冷却媒体Ｗに熱を放出して作動流体Ｆｗを液化させる凝縮器１５とを有してなるランキンサイクルシステム１０の制御方法である。
【００３３】
この制御方法において、ランキンサイクルシステム１０の運転の停止に際して、膨張機１４の運転を停止した時点で、作動流体Ｆｗの温度Ｔｅが予め設定された停止用基準値Ｔｅｃ以上である場合には、作動流体Ｆｗの温度Ｔｅが停止用基準値Ｔｅｃ未満になるまで、作動流体用ポンプ１２による作動流体Ｆｗの循環と、凝縮器１５で作動流体Ｆｗを冷却するための冷却水（冷却媒体）Ｗの循環を継続し、作動流体Ｆｗの温度Ｔｅが停止用基準値Ｔｅｃ未満になった時点以降に、作動流体用ポンプ１２の運転の停止と、凝縮器１５への冷却水Ｗの循環を停止する。
【００３４】
このランキンサイクルシステム１０の制御方法は、例えば、図５と図６に一例を示すような制御フローにより実施することができる。この図５と図６の制御フローは、エンジンが始動すると上級の制御フローから呼ばれてスタートし、エンジンが停止すると上級の制御フローにリターンして、上級の制御フローの終了と共に終了するものとして示している。
【００３５】
この図５の制御フローがスタートすると、ステップＳ１１で、ランキンサイクルシステム１０の運転開始指示の有無を入力する。ステップＳ１２で、運転開始指示が「有」であるか否かを判定し、「有」でなければ（ＮＯ）、予め設定された制御時間を経過した後、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１とステップＳ１２を繰り返して、運転開始指示が「有」になるまで待つ。
【００３６】
ステップＳ１２で、運転開始指示が「有」であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１３に行き、「運転開始制御」を行う。この「運転開始制御」では、流路切替装置１７を駆動して、排気ガスＧが蒸発器１３に流れるように排気ガスＧの流路を切り替える。これと同時またはこれに続いて、作動流体用ポンプ１２の運転の開始と、冷却水Ｗの循環を開始する。そして、作動流体用ポンプ１２の回転数Ｎｐを調整制御し、膨張機１４が運転可能な状態、言い換えれば、膨張機１４の入口側の温度Ｔｍ（Ｔ４）と圧力Ｐｍ（Ｐ４）が、予め設定した運転温度範囲と運転圧力範囲に入るようにする。
【００３７】
また、膨張機１４の入口側の温度Ｔｍ（Ｔ４）と圧力Ｐｍ（Ｐ４）が、予め設定した運転温度範囲と運転圧力範囲に入ったら、膨張機１４を迂回するバイパス流路２６の流路開閉弁１６は閉弁状態にする。これにより、膨張機１４が駆動開始され、ランキンサイクルシステム１０の運転状態となる。
【００３８】
次のステップＳ１４の「運転制御」では、ランキンサイクルシステム１０の作動流体Ｆｗに関しての、温度検出装置３１〜３５で検出される温度Ｔ１〜Ｔ５と圧力検出装置４１〜４５で検出される圧力Ｐ１〜Ｐ５を監視して、これらの検出値Ｔ１〜Ｔ５、Ｐ１〜Ｐ５の全ての検出値Ｔ１〜Ｔ５、Ｐ１〜Ｐ５が、それぞれの検出値に対して予め設定された中断用基準値Ｔ１ａ〜Ｔ５ａ、Ｐ１ａ〜Ｐ５ａ以上にならないように、ランキンサイクルシステム１０の運転状態を維持する。
【００３９】
このステップＳ１４の「運転制御」を予め設定された制御時間の間行った後に、ステップＳ１５に行き、運転終了指示が「有」であるか否かを判定し、「有」でなければ（ＮＯ）、ステップＳ１４に戻り、ステップＳ１４とステップＳ１５を繰り返して、運転終了指示が「有」になるまで待つ。ステップＳ１５で運転終了指示が「有」である場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ２０の「運転終了制御」に移行する。
【００４０】
図６の制御フローで示すように、このステップＳ２０の「運転停止制御」では、最初に、ステップＳ２１の「流路切替装置の切替」で、流路切替装置１７を駆動して、排気ガスＧが蒸発器１３を迂回するように流路を切り替える。つまり、熱源Ｇからの熱の蒸発器１３への流入阻止を行う。
【００４１】
次のステップＳ２２で、膨脹機１４に関係する温度検出装置３４で検出される温度Ｔ４（Ｔｍ）と圧力検出装置４４で検出される圧力Ｐ４（Ｐｍ）を入力し、次のステップＳ２３で、これらの温度Ｔｍと圧力Ｐｍが膨脹機１４の運転をすることが可能な「温度と圧力」であるか否かを判定する。ステップＳ２３の判定で、膨脹機１４の運転をすることが可能な「温度と圧力」であれば（ＹＥＳ）、予め設定した制御時間を経過するまで、排気ガスＧの熱源からの入熱が無い状態で、作動流体Ｆｗを還流して、膨脹機１４の運転を継続し、ステップＳ２２に戻る。この制御により、機械的エネルギーの出力が安定して得られている間は膨脹機１４の運転を継続するので、作動流体Ｆｗが持っている熱エネルギーを十分に使用できる。
【００４２】
そして、ステップＳ２３の判定で、温度Ｔｍと圧力Ｐｍが膨脹機１４の運転をすることができない「温度と圧力」になった場合には、ステップＳ２４の「膨張機の運転停止」に移行する。このステップＳ２４の「膨張機の運転停止」では、流路開閉弁（バイパスバルブ）１６を開弁し、膨張機１４に作動流体Ｆｗが流れないようにする。つまり、膨張機１４への作動流体Ｆｗの流入阻止を行う。その一方で、作動流体用ポンプ１２の運転と凝縮器１５への冷却水Ｗの循環は、止めることなく継続して行う。
【００４３】
なお、この制御フローでは、エンジンの停止と膨張機１４の停止を別個に行っているが、エンジンの停止は、エンジンの運転の要否に基づいて行われるものであり、一方、膨張機１４の停止は、機械的エネルギーの取り出しの要否やエンジンの運転との関連で行われるものである。そのため、エンジンの運転中であっても膨張機１４を停止することや、エンジンの停止前に膨張機１４の停止やランキンサイクルシステム１０の停止をすることもあり得る。そのため、エンジンの停止と膨張機１４の停止は同時でもよく、個別であってもよい。
【００４４】
次のステップＳ２５で、凝縮器１５に関係する温度検出装置３５で検出される温度Ｔ５（Ｔｅ）と圧力検出装置４５で検出される圧力Ｐ５（Ｐｅ）を入力し、次のステップＳ２６で、この温度Ｔｅが予め設定された停止用基準値Ｔｅｃ以下になるか、この圧力Ｐｅが予め設定された停止用基準値Ｐｅｃ以下になるかの少なくとも一方が成立しているか否かを判定する。言い換えれば、作動流体Ｆｗの温度が予め設定された温度以下になっているかを判定する。なお、通常は、冷却水Ｗに関係している凝縮器１５の入口の作業流体Ｆｗの温度Ｔ５（Ｔｅ）で判定するが、凝縮器１５の入口の作業流体Ｆｗの圧力Ｐ５（Ｐｅ）が温度Ｔ５（Ｔｅ）と密接な関係を持っているので、この圧力Ｐ５（Ｐｅ）で判定してもよい。また、作動流体Ｆｗは循環し続けているので、その他の温度Ｔ１〜Ｔ４、圧力Ｐ１〜Ｐ４のいずれかを用いて判定してもよい。
【００４５】
ステップＳ２６の判定で、作動流体Ｆｗの温度が予め設定された温度以下になっていない場合は（ＮＯ）、予め設定した制御時間を経過してから、ステップＳ２５に戻る。これにより、作動流体Ｆｗと冷却水Ｗの両方を循環させて、作動流体Ｆｗの冷却と回路全体の冷却を促進する。そして、ステップＳ２５の判定で、作動流体Ｆｗの温度が予め設定された温度以下になった場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ２７の「作動流体用ポンプの停止と冷却水ポンプの停止」に移行する。
【００４６】
ステップＳ２７の「作動流体用ポンプの停止と冷却水ポンプの停止」では、作動流体Ｆｗの温度が予め設定された温度以下になって、作動流体Ｆｗの温度も圧力も安全な範囲に低下しているので、作動流体用ポンプ１２の運転を停止し、冷却水Ｗを循環する冷却水ポンプ（図示しない）の運転を停止して、冷却水Ｗの循環を停止する。この作動流体Ｆｗの循環の停止と、冷却水Ｗの循環の停止は、同時に停止してもよく、順次停止してもよく、一方を停止した後、ある程度の時間をおいてから他方を停止してもよい。
【００４７】
つまり、作動流体Ｆｗの温度Ｔｅが停止用基準値Ｔｅｃ未満になるまで、あるいは、作動流体Ｆｗの圧力Ｐｅが停止用基準値Ｐｅｃ未満になるまで、作動流体用ポンプ１２による作動流体Ｆｗの循環と、凝縮器１５で作動流体Ｆｗを冷却するための冷却水（冷却媒体）Ｗの循環を継続し、作動流体Ｆｗの温度Ｔｅが停止用基準値Ｔｅｃ未満になった時点以降に、あるいは、作動流体Ｆｗの圧力Ｐｅが停止用基準値Ｐｅｃ未満になった時点以降に、作動流体用ポンプ１２の運転の停止と、凝縮器１５への冷却水Ｗの循環を停止する。この停止用基準値Ｔｅｃ、Ｐｅｃとしては、例えば、ランキンサイクルシステム１０の回路内の作動流体Ｆｗの全て液体状態となるような温度や圧力を設定することができる。
【００４８】
そして、この両方の循環の停止により、ステップＳ２０の「運転終了制御」を完了する。そして、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１〜ステップＳ２０を繰り返す。なお、この図５の制御フローでは、ランキンサイクルシステム１０の駆動源である排気ガスＧを供給するエンジンの停止の信号を受けると、制御の途中で割り込みが生じて、制御はステップＳ２０の運転終了制御を経てリターンに行き、上級の制御フローに戻り、この制御は上級の制御フローの終了と共に終了する。
【００４９】
上記の運転終了制御手段３０ａと上記の制御により、エンジンの停止と膨張機１４の停止の後でも作動流体Ｆｗと冷却水Ｗを循環させる。つまり、作動流体Ｆｗの温度と圧力が低下して、安全ライン（例えば、触ってやけどしない、機器への残留圧力）になるまで、作動流体用ポンプ１２と冷却水ポンプの両方のポンプの作動を継続することになる。これにより、膨張機１４の停止後、速やかに、ランキンサイクルシステム１０の回路における作動流体Ｆｗの温度と圧力を安全な範囲に低下させることができ、ランキンサイクルシステム１０の運転停止中に作動媒体Ｆｗの回路からの漏れや回路の破裂などの支障が発生し難い状態にすることができる。
【００５０】
従って、上記のラインキンサイクルシステム１０及びラインキンサイクルシステムの制御方法によれば、ランキンサイクルシステム１０の運転終了時に、ランキンサイクルシステム１０の回路における作動流体の高温・高圧状態を速やかに解消できて、ランキンサイクルシステム１０の回路に支障が生じる可能性を少なくすることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  ランキンサイクルシステム
１１  作動流体用容器
１２  作動流体用ポンプ
１３  蒸発器
１４  膨張機
１５  凝縮器
１６  流路開閉弁（バイパスバルブ）
２６  バイパス流路
３０  制御装置
３１〜３５  温度検出装置
４１〜４５  圧力検出装置
５１、５２  圧力調整手段
Ｆｗ  作動流体（作動媒体）
Ｇ  排気ガス（熱源）
Ｗ  冷却水
Ｎｐ  回転数
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４（＝Ｐｍ）、Ｐ５（＝Ｐｅ）  測定圧力
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４（＝Ｔｍ）、Ｔ５（＝Ｔｅ）  測定温度
【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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