(57)【要約】【課題】作動流体の異常高温・異常高圧によりランキンサイクルシステムの回路に支障が生じないようすると共に、ランキンサイクルシステムの稼働効率を向上させることが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の運転中において、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の入口側を含むそれぞれの作動流体Ｆｗの温度Ｔ１〜Ｔ４と圧力Ｐ１〜Ｐ４の検出値のいずれか１つ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〜Ｔ４ａ、Ｐ１ａ〜Ｐ４ａ以上になった場合には、ランキンサイクルシステムの運転を中断し、運転中断中において、温度検出装置と圧力検出装置で検出した検出値の全てがそれぞれの検出値に対して予め設定された再開用基準値Ｔ１ｂ〜Ｔ４ｂ、Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂ以下になった場合には、ランキンサイクルシステムの運転を再開する。【選択図】図５
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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、外部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、
少なくとも、前記作動流体用ポンプの入口側、前記蒸発器の出口側、前記膨張機の入口側のそれぞれに作動流体の温度を検出する温度検出装置と作動流体の圧力を検出する圧力検出装置を設けると共に、
前記制御装置が、
当該ランキンサイクルシステムの運転中において、前記温度検出装置と前記圧力検出装置で検出した検出値のいずれか１つ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以上になった場合には、当該ランキンサイクルシステムの運転を中断する制御を行うように構成されている運転中断制御手段と、
当該ランキンサイクルシステムの運転中断中において、前記温度検出装置と前記圧力検出装置で検出した検出値の全てがそれぞれの検出値に対して予め設定された再開用基準値以下になった場合には、当該ランキンサイクルシステムの運転を再開するように構成されている運転再開制御手段を備え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】
前記運転中断制御手段は、当該ランキンサイクルシステムの運転の中止のための操作として、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と、前記作動流体用容器の圧力の再設定と、前記作動流体用ポンプの回転数の再設定と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】
前記運転再開制御手段は、当該ランキンサイクルシステムの運転の再開のための操作として、前記熱源からの熱の前記蒸発器への供給の再開と、前記膨張機の入口側の前記温度検出装置の検出値と前記圧力検出装置の検出値に基づく前記作動流体用ポンプの回転数の制御の開始と、前記膨張機への作動流体の供給の再開と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、外部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中において、少なくとも、前記作動流体用ポンプの入口側、前記蒸発器の出口側、前記膨張機の入口側のそれぞれに設けられた、作動流体の温度を検出する温度検出装置と作動流体の圧力を検出する圧力検出装置で検出した検出値のいずれか１つ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以上になった場合には、当該ランキンサイクルシステムの運転を中断し、
当該ランキンサイクルシステムの運転中断中において、前記温度検出装置と前記圧力検出装置で検出した検出値の全てがそれぞれの検出値に対して予め設定された再開用基準値以下になった場合には、当該ランキンサイクルシステムの運転を再開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、ポンプとボイラと膨張機と凝縮器とを有し、これらを経てポンプに戻る作動流体を循環させるとともに、膨張機とポンプの間の作動流体の圧力に基づいて、ボイラにおける作動流体を加熱する熱媒体の通過量を調整するランキンサイクルシステムを備えた廃熱利用装置が知られている（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２０１４−４７６４９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、特許文献１のようなランキンサイクルシステムにおいて、ボイラにおける作動流体の加熱が過ぎると作動流体が異常に高温になったり、異常に高圧になったりする。これを放置したままランキンサイクルシステムの運転を継続すると、ランキンサイクルシステムの回路に支障が生じるおそれがある。そのため、作動流体の温度が閾値以上で運転停止することが考えられる。しかしながら、運転を停止してしまうと、ランキンサイクルシステムの稼働効率が悪くなる。
【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、作動流体の異常高温・異常高圧によりランキンサイクルシステムの回路に支障が生じないようすると共に、ランキンサイクルシステムの稼働効率を向上させ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、外部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において、少なくとも、前記作動流体用ポンプの入口側、前記蒸発器の出口側、前記膨張機の入口側のそれぞれに作動流体の温度を検出する温度検出装置と作動流体の圧力を検出する圧力検出装置を設けると共に、前記制御装置が、当該ランキンサイクルシステムの運転中において、前記温度検出装置と前記圧力検出装置で検出した検出値のいずれか１つ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以上になった場合には、当該ランキンサイクルシステムの運転を中断する制御を行うように構成されている運転中断制御手段と、当該ランキンサイクルシステムの運転中断中において、前記温度検出装置と前記圧力検出装置で検出した検出値の全てがそれぞれの検出値に対して予め設定された再開用基準値以下になった場合には、当該ランキンサイクルシステムの運転を再開するように構成されている運転再開制御手段を備え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、外部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中において、少なくとも、前記作動流体用ポンプの入口側、前記蒸発器の出口側、前記膨張機の入口側のそれぞれに設けられた、作動流体の温度を検出する温度検出装置と作動流体の圧力を検出する圧力検出装置で検出した検出値のいずれか１つ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以上になった場合には、当該ランキンサイクルシステムの運転を中断し、当該ランキンサイクルシステムの運転中断中において、前記温度検出装置と前記圧力検出装置で検出した検出値の全てがそれぞれの検出値に対して予め設定された再開用基準値以下になった場合には、当該ランキンサイクルシステムの運転を再開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、作動流体の異常高温・異常高圧によりランキンサイクルシステムの回路に支障が生じないようすると共に稼働効率を向上させることができる。
【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。
【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、外部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。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。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の入口側のそれぞれに作動流体Ｆｗの温度Ｔ１〜Ｔ４を検出する温度検出装置３１〜３４と作動流体Ｆｗの圧力Ｐ１〜Ｐ４を検出する圧力検出装置４１〜４４を設けて構成する。
【００１３】
また、蒸発器１３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る。
【００１４】
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。
【００１５】
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、過給器で圧縮された吸入空気、エンジン本体で吸熱後の冷却水、ラジエータで放熱後の冷却水などを熱源にしてもよい。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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、外部に熱を放出して（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。
【００１９】
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。
【００２０】
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：冷却水）Ｗの温度にそれぞれ対応する圧力を設定する。
【００２１】
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。
【００２２】
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）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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
しかしながら、エンジンが過渡運転状態に入り、エンジンの運転状態が変化したりして、熱源Ｇの状態が大きく変動し、蒸発器１３における作動流体Ｆｗの加熱が過ぎると作動流体Ｆｗが異常に高温になったり、異常に高圧になったりする。これを放置したままランキンサイクルシステム１０の運転を継続すると、ランキンサイクルシステム１０の回路に支障が生じるおそれが生じる。
【００２９】
これに対応するために、制御装置３０は、ランキンサイクルシステム１０の運転中において、温度検出装置３１〜３４と圧力検出装置４１〜４４で検出した検出値Ｔ１〜Ｔ４、Ｐ１〜Ｐ４のいずれか１つがそれぞれの検出値Ｔ１〜Ｔ４、Ｐ１〜Ｐ４に対して予め設定された中断用基準値Ｔ１ａ〜Ｔ４ａ、Ｐ１ａ〜Ｐ４ａ以上になった場合には、ランキンサイクルシステム１０の運転を中断する制御を行うように構成されている運転中断制御手段３０ａと、ランキンサイクルシステム１０の運転中断中において、温度検出装置３１〜３４と圧力検出装置４１〜４４で検出した検出値Ｔ１〜Ｔ４、Ｐ１〜Ｐ４の全てがそれぞれの検出値Ｔ１〜Ｔ４、Ｐ１〜Ｐ４に対して予め設定された再開用基準値Ｔ１ｂ〜Ｔ４ｂ、Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂ以下になった場合には、ランキンサイクルシステム１０の運転を再開するように構成されている運転再開制御手段３０ｂを備えて構成されている。
【００３０】
この中断用基準値Ｔ１ａ〜Ｔ４ａ、Ｐ１ａ〜Ｐ４ａは、作動流体Ｆｗの特性と、ランキンサイクルシステム１０の各機器の耐熱性脳及び耐圧性能によって決まるものであり、作動流体Ｆｗが高温でその特性が変化してしまう温度にならないように、また、ランキンサイクルシステム１０の各機器、作動流体Ｆｗの流路、及び各検出装置に悪影響を与えることが無いような温度と圧力に設定される。一方、再開用基準値Ｔ１ｂ〜Ｔ４ｂ、Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂは、実験や数値シミュレーション等により、再開してもランキンサイクルシステム１０安全に作動できる温度、温度を見出して、その値に設定される。
【００３１】
そして、運転中断制御手段３０ａは、ランキンサイクルシステム１０の運転の中止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の流入阻止と、作動流体用容器１１の圧力の中断用設定圧力への再設定と、作動流体用ポンプ１２の回転数Ｎｐの中断用回転数への再設定とを行うように構成されている。
【００３２】
また、運転再開制御手段３０ｂは、ランキンサイクルシステム１０の運転の再開のための操作として、熱源Ｇからの熱の蒸発器１３への供給の再開と、膨張機１４の入口側の温度検出装置３４の検出値Ｔ４（＝Ｔｍ）と圧力検出装置４４の検出値Ｐ４（＝Ｐｍ）に基づく作動流体用ポンプ１２の回転数Ｎｐの制御の開始と、膨張機１４への作動流体Ｆｗの供給の再開とを行うように構成されている。
【００３３】
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、外部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。
【００３４】
このランキンサイクルシステム１０の制御方法では、エンジンが始動すると図５の制御フローが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。
【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、予め設定された時間を経過した後、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、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】
そして、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の運転状態監視制御では、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３１〜３４で検出される温度Ｔ１〜Ｔ４と圧力検出装置４１〜４４で検出される圧力Ｐ１〜Ｐ４を監視して、これらの検出値Ｔ１〜Ｔ４、Ｐ１〜Ｐ４の全ての検出値Ｔ１〜Ｔ４、Ｐ１〜Ｐ４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〜Ｔ４ａ、Ｐ１ａ〜Ｐ４ａ以上にならない場合には、予め設定した運転時間を経過した後、ステップＳ１４に戻り、ランキンサイクルシステム１０の運転状態を維持する。
【００３９】
一方、ステップＳ１４で、これらの検出値Ｔ１〜Ｔ４、Ｐ１〜Ｐ４のいずれか１つ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〜Ｔ４ａ、Ｐ１ａ〜Ｐ４ａ以上になった場合には、ステップＳ１５の運転中断制御に移行する。
【００４０】
ステップＳ１５の運転中断制御では、流路切替装置１７を駆動して、排気ガスＧが蒸発器１３を迂回するように流路を切り替える。これと同時にまたはこれに続いて、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。また、これと同時にまたはこれに続いて、作動流体Ｆｗを貯蔵する作動流体用容器１１の設定圧力Ｐｓを予め設定した中断用設定圧力Ｐｓａになるように制御を開始し、作動流体用容器１１の内部の圧力が中断用設定圧力Ｐｓａになるよう圧力調整する。
【００４１】
そして、作動流体用容器１１の内部の圧力が中断用設定圧力Ｐｓａになったら、あるいは、設定圧力Ｐｓの中断用設定圧力Ｐｓａへの制御の開始とほぼ同時に、作動流体用ポンプ１２に対する設定回転数Ｎｐｃを中断用回転数Ｎｐａに設定して、作動流体用ポンプ１２の回転数Ｎｐが中断用回転数Ｎｐａになるように調整する。
【００４２】
次のステップＳ１６の運転中断状態監視制御では、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３１〜３４で検出される温度Ｔ１〜Ｔ４と圧力検出装置４１〜４４で検出される圧力Ｐ１〜Ｐ４を監視して、これらの検出値Ｔ１〜Ｔ４、Ｐ１〜Ｐ４の全ての検出値Ｔ１〜Ｔ４、Ｐ１〜Ｐ４が、それぞれの検出値に対して予め設定された再開用基準値Ｔ１ｂ〜Ｔ４ｂ、Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂ以下にならない場合には、予め設定した運転時間を経過した後、ステップＳ１６に戻り、ランキンサイクルシステム１０の運転中断状態を維持する。
【００４３】
一方、ステップＳ１６で、これらの検出値Ｔ１〜Ｔ４、Ｐ１〜Ｐ４の全てがそれぞれの検出値に対して予め設定された再開用基準値Ｔ１ｂ〜Ｔ４ｂ、Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂ以下になった場合には、ステップＳ１７の運転再開制御に移行する。この運転再開制御は、ステップＳ１３の運転開始制御と同じである。このステップＳ１７の運転再開制御の後は、ステップＳ１４の運転状態監視制御に戻る。
【００４４】
一方、ステップＳ１６の運転中断状態監視制御で、予め設定した移行期限期間（移行期限時間）内に、ステップＳ１７の運転再開制御に移行しない場合には、ステップＳ１８の運転終了制御に移行する（図５の（ａ）の流れ）。この運転停止制御は、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。これと同時にまたはこれに続いて、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。また、これと同時にまたはこれに続いて、作動流体Ｆｗを貯蔵する作動流体用容器１１の設定圧力を予め設定した停止用設定圧力にし、作動流体用容器１１の内部の圧力を停止用圧力になるよう圧力調整する。これにより、ランキンサイクルシステム１０の運転を終了する。また、運転終了指示が入力されると、制御の途中であっても、ステップＳ１８の運転終了制御に行き、その後、ステップＳ１１に戻る（図５の（ｂ）の流れ）。
【００４５】
また、予め設定した一定期間内に、予め設定した基準回数以上の数の運転中断制御（ステップＳ１６）が行われた場合には、ステップＳ１６の運転中断状態監視制御に行かずに、ステップＳ１８の運転終了制御に移行する（図５の（ｃ）の流れ）。これにより、ランキンサイクルシステム１０の一部で支障が生じた場合には無理な運転の再開はせずに、運転を終了し、ランキンサイクルシステム１０を点検して、支障の原因を取り除いてから、改めて運転を開始するようにする。
【００４６】
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Ｓ１８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る（（ｄ）の流れ）。そして、この制御は上級の制御フローの終了と共に終了する。
【００４７】
上記の制御により、ランキンサイクルシステム１０の運転中において、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の入口側のそれぞれに設けられた、作動流体Ｆｗの温度Ｔ１〜Ｔ４を検出する温度検出装置３１〜３４と作動流体Ｆｗの圧力Ｐ１〜Ｐ４を検出する圧力検出装置４１〜４４で検出した検出値Ｔ１〜Ｔ４、Ｐ１〜Ｐ４のいずれか１つ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〜Ｔ４ａ、Ｐ１ａ〜Ｐ４ａ以上になった場合には、ランキンサイクルシステム１０の運転を中断することができる。
【００４８】
また、ランキンサイクルシステム１０の運転中断中において、温度検出装置３１〜３４と圧力検出装置４１〜４４で検出した検出値Ｔ１〜Ｔ４、Ｐ１〜Ｐ４の全てがそれぞれの検出値に対して予め設定された再開用基準値Ｔ１ｂ〜Ｔ４ｂ、Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂ以下になった場合には、ランキンサイクルシステム１０の運転を再開することができる。
【００４９】
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、作動流体Ｆｗの異常高温・異常高圧によりランキンサイクルシステム１０の回路に支障が生じないようすると共に、ランキンサイクルシステム１０の稼働効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５０】
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
３１〜３４  温度検出装置
４１〜４４  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）  測定圧力
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４（＝Ｔｍ）  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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