(57)【要約】【課題】膨張器を介した効率的な廃熱の回収、また、エンジンの早期暖機を行うことができる廃熱回収装置を提供することを課題とする。【解決手段】廃熱回収装置（１）は、エンジン本体（２）の内部に形成され、このエンジンにおける廃熱によって蒸気となる冷却水の流通経路（６）と、廃熱によって発生する蒸気によって作動して廃熱を回収するタービン（３）と、このタービン（３）の上流側の蒸気状態に応じてタービン（３）への蒸気の流入を制御する第一開閉弁（４）と、エンジンの冷間始動時に流通経路（６）の冷却水の流通を制限する第二開閉弁（５）とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにおける廃熱によって発生する蒸気によって作動し、廃熱を回収する膨張機と、
当該膨張機の上流側の蒸気状態に応じて当該膨張機への蒸気の流入を制御する流入制御手段と、
を備えたことを特徴とする廃熱回収装置。
【請求項２】
エンジンの内部に形成され、当該エンジンにおける廃熱によって蒸気となる冷却水の流通経路と、
前記廃熱によって発生する蒸気によって作動し、廃熱を回収する膨張機と、
前記エンジンの冷間始動時に前記流通経路の冷却水の流通を制限する流通制御手段と、
を備えたことを特徴とする廃熱回収装置。
【請求項３】
エンジンの内部に形成され、当該エンジンにおける廃熱によって蒸気となる冷却水の流通経路と、
前記廃熱によって発生する蒸気によって作動し、廃熱を回収する膨張機と、
当該膨張機の上流側の蒸気状態に応じて当該膨張機への蒸気の流入を制御する流入制御手段と、
前記エンジンの冷間始動時に前記流通経路の冷却水の流通を制限する流通制御手段と、
を備えたことを特徴とする廃熱回収装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項記載の廃熱回収装置において、
前記膨張機の上流側に配置された気水分離器と、
前記膨張機の下流側に配置された凝縮器と、
前記気水分離器によって分離された冷却水を前記凝縮器をバイパスして前記凝縮器の下流側に戻すリターン流路と、
を備えたことを特徴とする廃熱回収装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項記載の廃熱回収装置において、
前記エンジンにおける廃熱によって発生する蒸気が流通する蒸気経路に安全弁を備えたことを特徴とする廃熱回収装置。
【請求項６】
請求項１記載の廃熱回収装置において、
前記エンジンにおける廃熱によって発生する蒸気が流通する蒸気経路の前記流入制御手段の上流側に安全弁を備えたことを特徴とする廃熱回収装置。
【請求項７】
エンジンの内部に形成され、当該エンジンにおける廃熱によって蒸気となる冷却水の流通経路と、
前記廃熱によって発生する蒸気によって作動し、廃熱を回収する膨張機と、
当該膨張機の上流側の蒸気状態に応じて当該膨張機への蒸気の流入を制御する流入制御手段と、
前記エンジンの冷間始動時に前記流通経路の冷却水の流通を制限する流通制御手段と、
前記流通制御手段の上流側に配置された電動ウォータポンプと、
を備え、
前記エンジンの冷間始動時において、前記流入制御手段は前記膨張機への蒸気の流入を制限し、前記流通制御手段は前記流通経路の冷却水の流通を制限し、前記電動ウォータポンプは作動を停止し、
前記エンジンの暖機完了後において、前記膨張機の上流側の蒸気温度が所定の温度に到達していない場合、又は、蒸気圧が所定の蒸気圧に到達していない場合には、前記流入制御手段は前記膨張機への蒸気の流入を制限し、前記流通制御手段は前記流通経路へ冷却水を流通させ、前記電動ウォータポンプは作動し、
前記エンジンが暖機を完了し、前記膨張機の上流側の蒸気温度が所定の温度に到達するとともに、蒸気圧が所定の蒸気圧に到達した場合には、前記流入制御手段は前記膨張機へ蒸気を流入させ、前記流通制御手段は前記流通経路へ冷却水を流通させ、前記電動ウォータポンプは作動し、
前記エンジンが暖機を完了した後に、前記エンジン内の温度が所定値まで低下した場合には、前記流入制御手段は前記膨張機への蒸気の流入を制限し、前記流通制御手段は前記流通経路の冷却水の流通を制限し、前記電動ウォータポンプは作動を停止することを特徴とした廃熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンにおける廃熱を蒸気を介して回収する廃熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関（エンジン）の駆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、エンジンにおける廃熱によって気化した冷却水、すなわち蒸気によって膨張器（タービン）を駆動して、その蒸気の持つ熱エネルギーを電気エネルギー等に変換して回収するものがある。このような廃熱回収装置を改良したものが、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４５８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような廃熱回収装置においてタービン等の膨張器を駆動する蒸気は、エンジンの冷却に利用される冷却水が気化し、さらにエンジンの排気ガスの有する熱によって過熱されて膨張器へ流入する。ところで、膨張器は、流入する蒸気の蒸気温度、蒸気圧が所定値以上となっていないと所望のエネルギー回収を行うことができない。このため、蒸気温度、蒸気圧が低いエンジンの冷間始動時等に、発生した蒸気をそのまま膨張器に流入させるのでは膨張器による所望のエネルギー回収を行うことができず、また、発生した蒸気の熱エネルギーを無駄に捨ててしまうことにもなりかねない。
【０００５】
また、特許文献１に開示された発明を含め、従来の廃熱回収装置では、継続的に蒸気を発生させるためにエンジンに冷却水を供給し続けるが、これは、エンジンの早期暖機完了の妨げになるものである。
【０００６】
そこで、本発明は、膨張器を介した効率的な廃熱の回収、また、エンジンの早期暖機を行うことができる廃熱回収装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決する本発明の廃熱回収装置は、エンジンにおける廃熱によって発生する蒸気によって作動し、廃熱を回収する膨張機と、当該膨張機の上流側の蒸気状態に応じて当該膨張機への蒸気の流入を制御する流入制御手段と、を備えたことを特徴とする（請求項１）。このような構成とすることにより、膨張機において、有効なエネルギー回収を行うことができる所定の蒸気温度、蒸気圧力に達した蒸気だけを膨張機へ流入させることができる。これにより、廃熱のエネルギーを効率良く回収することができる。
【０００８】
本発明の廃熱回収装置は、エンジンの内部に形成され、当該エンジンにおける廃熱によって蒸気となる冷却水の流通経路と、前記廃熱によって発生する蒸気によって作動し、廃熱を回収する膨張機と、前記エンジンの冷間始動時に前記流通経路の冷却水の流通を制限する流通制御手段と、を備えた構成とすることができる（請求項２）。このような構成とすることにより、冷却水のエンジンへの流入を制限し、エンジンを早期に暖機することができる。また、暖機の促進により、冷却水の早期の蒸気化、さらに蒸気温度、蒸気圧の早期の上昇を図ることができる。この結果、早期に膨張機において有効にエネルギーを回収することができる状態とすることができる。
【０００９】
これらの構成、すなわち、膨張機への蒸気の流入を制御する流入制御手段と流通経路の冷却水の流通を制限する流通制御手段とは組み合わせて用いることができる。従って、本発明の廃熱回収装置は、エンジンの内部に形成され、当該エンジンにおける廃熱によって蒸気となる冷却水の流通経路と、前記廃熱によって発生する蒸気によって作動し、廃熱を回収する膨張機と、当該膨張機の上流側の蒸気状態に応じて当該膨張機への蒸気の流入を制御する流入制御手段と、前記エンジンの冷間始動時に前記流通経路の冷却水の流通を制限する流通制御手段と、を備えた構成とすることができる（請求項３）。
【００１０】
気水分離器によって分離された後の水分（冷却水）は、温度が高く、高い熱エネルギーを蓄えている。このような高い熱エネルギーを蓄えた水分が、凝縮器を通過することなく、再びエンジン内部に供給されるようにすれば、エネルギーの効率的な利用となる。そこで、前記のような廃熱回収装置は、前記膨張機の上流側に配置された気水分離器と、前記膨張機の下流側に配置された凝縮器と、前記気水分離器によって分離された冷却水を前記凝縮器をバイパスして前記凝縮器の下流側に戻すリターン流路と、を備えた構成とすることができる（請求項４）。
【００１１】
また、廃熱回収装置は、前記エンジンにおける廃熱によって発生する蒸気が流通する蒸気経路に安全弁を備える構成とすることができる（請求項５）。さらに、前記エンジンにおける廃熱によって発生する蒸気が流通する蒸気経路の前記流入制御手段の上流側に安全弁を備える構成とすることもできる（請求項６）。このような安全弁を備えることにより、蒸気経路内の圧力が何らかの原因で過上昇した時の安全対策となる。
【００１２】
さらに、本発明の廃熱回収装置は、エンジンの内部に形成され、当該エンジンにおける廃熱によって蒸気となる冷却水の流通経路と、前記廃熱によって発生する蒸気によって作動し、廃熱を回収する膨張機と、当該膨張機の上流側の蒸気状態に応じて当該膨張機への蒸気の流入を制御する流入制御手段と、前記エンジンの冷間始動時に前記流通経路の冷却水の流通を制限する流通制御手段と、前記流通制御手段の上流側に配置された電動ウォータポンプと、を備え、前記エンジンの冷間始動時において、前記流入制御手段は前記膨張機への蒸気の流入を制限し、前記流通制御手段は前記流通経路の冷却水の流通を制限し、前記電動ウォータポンプは作動を停止し、前記エンジンの暖機完了後において、前記膨張機の上流側の蒸気温度が所定の温度に到達していない場合、又は、蒸気圧が所定の蒸気圧に到達していない場合には、前記流入制御手段は前記膨張機への蒸気の流入を制限し、前記流通制御手段は前記流通経路へ冷却水を流通させ、前記電動ウォータポンプは作動し、前記エンジンが暖機を完了し、前記膨張機の上流側の蒸気温度が所定の温度に到達するとともに、蒸気圧が所定の蒸気圧に到達した場合には、前記流入制御手段は前記膨張機へ蒸気を流入させ、前記流通制御手段は前記流通経路へ冷却水を流通させ、前記電動ウォータポンプは作動し、前記エンジンが暖機を完了した後に、前記エンジン内の温度が所定値まで低下した場合には、前記流入制御手段は前記膨張機への蒸気の流入を制限し、前記流通制御手段は前記流通経路の冷却水の流通を制限し、前記電動ウォータポンプは作動を停止する構成とすることができる（請求項７）。このような構成とすることにより、効率的な廃熱の回収、また、エンジンの早期暖機を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の廃熱回収装置は、蒸気状態に応じて膨張機への蒸気の流入を制御する流入制御手段と、エンジンの冷間始動時にエンジン内部への冷却水の流通を制限する流通制御手段とを備えた構成とすることで、膨張機を効率よく作動させ、廃熱から効果的にエネルギーを回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】
本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例の廃熱回収装置１の概略構成を示した説明図である。廃熱回収装置１は、燃焼機関であるエンジン本体２に組み込まれており、タービン３、第一開閉弁４、第二開閉弁５を備えている。これらのタービン３、第一開閉弁４、第二開閉弁５は、それぞれ本発明の膨張機、流入制御手段、流通制御手段に相当するものである。
【００１６】
エンジン本体２の内部には、エンジン本体２における廃熱によって蒸気となる冷却水の流通経路６が備わっている。この流通経路６で発生した蒸気は気水分離器７へ流入し、乾き度の高い蒸気と水分とに分離される。
【００１７】
気水分離器７で分離された蒸気は、蒸気経路８へ流入する。蒸気経路８には、上流側から過熱器９、安全弁１０、蒸気温度センサ１１、蒸気圧センサ１２、第一開閉弁４、タービン３が備えられており、タービン３を通過した蒸気は凝縮器１３へ流入する。
【００１８】
過熱器９は、エンジン本体２から排出された排気ガスが流通する排気管１４と接続されている。過熱器９は、この排気ガスから熱を回収し、蒸気通路９内を通じる蒸気へさらに熱を付与するもので、廃熱の回収効率を向上させるものである。
【００１９】
安全弁１０は、何らかの原因により蒸気経路８内の圧力が過度に上昇した場合に開弁して、蒸気経路８内の圧力を下降させる。特に、第一開閉弁４を開弁した状態で、過度の圧力上昇があったときの蒸気の開放手段となる。このようにして、蒸気経路８の破損を防止する。なお、この安全弁１０は第一開閉弁４の上流側であれば、蒸気経路８のいずれの場所に配置してもよい。
【００２０】
第一開閉弁４は、過熱器９とタービン３との間、すなわち、タービン３の上流側に備えられており、その開閉によりタービン３への蒸気の流入を制御する。この第一開閉弁４の開閉は、蒸気温度センサ１１と蒸気圧センサ１２とで計測される蒸気の状態に基づいて、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２０で制御されている。
【００２１】
タービン３は、蒸気経路８を通じて流入する高温、高圧の蒸気によって駆動される。タービン３は発電機１５と共通の駆動軸３ａを備えている。このため、タービン３が駆動されると、発電機１５は蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換する。
【００２２】
タービン３を通過した蒸気は凝縮器１３で凝縮されて冷却水に戻される。この冷却水は凝縮器１３とエンジン本体２とを接続する冷却水経路１６へ流入する。冷却水経路１６には上流側から電動ウォータポンプ１７、第二開閉弁５が備えられている。
【００２３】
電動ウォータポンプ１７は、ＥＣＵ２０からの駆動指令に基づいて駆動され、その駆動により冷却水を流通経路６へ圧送する。
【００２４】
第二開閉弁５はエンジン本体２内の流通経路６の上流側に備えられており、その開閉により流通経路６への冷却水の流入を制御する。この第二開閉弁５の開閉は、エンジン本体２に備えられた壁温センサ１８で計測された温度に基づいて、ＥＣＵ２０で制御されている。
【００２５】
上述のように気水分離器７では、蒸気から水分を分離する。分離された水分は、リターン流路１９を通じて凝縮器１３の下流へ戻される。すなわち、気水分離器７で分離された水分は凝縮器１３を経由せずに再びエンジン本体２内の流通経路６へ流入する。気水分離器７で分離された水分は、エンジン本体２で廃熱を回収しているので高温となっている。すなわち、廃熱から回収したエネルギーを蓄えている。このようにエネルギーを蓄えており、高温となっている水分を凝縮器１３を通過させずに冷却水経路１６に合流させ、エンジン本体２内の流通経路６に供給する。これにより、高温となった水分の持つ熱エネルギーは、冷却水の気化に再利用できる。
【００２６】
蒸気温度センサ１１、蒸気圧センサ１２及び壁温センサ１８は、ＥＣＵ２０と電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、蒸気温度センサ１１から蒸気経路８内の蒸気温度を、蒸気圧センサ１２から蒸気経路８内の蒸気圧を、壁温センサ１８からエンジン本体２の壁温を取得する。ＥＣＵ２０は、これらの情報から廃熱回収装置１の最適な制御を選択し、電気的に接続されている第一開閉弁４、第二開閉弁５、電動ウォータポンプ１９を開閉させ、又は、作動させる指令信号を送る構成となっている。
【００２７】
次に、第一開閉弁４と第二開閉弁５の制御の基本的な方針について説明する。まず、第一開閉弁４の制御について図２、さらに数１、数２に示す数式を参照しつつ説明する。図２は、図１に示したタービン３と発電機１５とを拡大して示した説明図である。エンジンの廃熱を回収した蒸気は図２に示すＩＮ側から流入し、タービン３を駆動し、ＯＵＴ側へ流れ出る。このとき、蒸気がタービンに対して行う仕事の回収効率（以下、「タービン回収効率」と表す）ｅは数１に示される計算式で算出される。また、このとき、タービンが回収する仕事量（以下、「タービン回収仕事量」と表す）Ｗは、数２に示される計算式で算出される。
【００２８】
【数１】
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【数２】
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ＴＩＮ  ：タービン３の入口の蒸気温度
ＴＯＵＴ：タービン３の出口の蒸気温度
ＰＩＮ  ：タービン３の入口の蒸気圧
ＰＯＵＴ：タービン３の出口の蒸気圧
κ ：比熱比
ＣＰ    ：蒸気の定圧比熱
ＧＩＮ  ：タービンを通過した蒸気の質量
Ｊ ：単位変換係数
【００２９】
数１及び数２の計算式において、ＴＩＮはタービン３の入口における蒸気温度、ＴＯＵＴはタービン３の出口における蒸気温度、ＰＩＮはタービン３の入口における蒸気圧、ＰＯＵＴはタービン３の出口における蒸気圧を、κは比熱比、ＣＰは蒸気の定圧比熱、ＧＩＮはタービンを通過した蒸気の質量を表している。また、Ｊは単位を変換するための単位変換係数であり、４２６．７３である。
【００３０】
数１の計算式によると、タービン回収効率ｅはタービン３の入口の蒸気圧ＰＩＮが高いほど良くなる。また、数２の計算式によると、タービン回収仕事量Ｗはタービン３の入口と出口の温度差、すなわち、ＴＩＮとＴＯＵＴの差が大きいほど多くなり、または、タービンを通過する蒸気の量が多いほど多くなる。
【００３１】
このような計算式から求められるタービン回収効率ｅが所定の値以上になっていないと、タービン３による有効なエネルギーの回収を行うことができない。本実施例では、このような有効なエネルギーを回収できるタービン回収効率ｅを５０％としている。このため、第一開閉弁４は、タービン回収効率ｅが５０％以上となるような蒸気温度、蒸気圧の状態の蒸気のみをタービン３へ流入させる。本実施例では、予め計測されて作成されたマップを参照して、タービン３の入口における蒸気温度と蒸気圧から、タービン３の出口における蒸気温度と蒸気圧を算出し、タービン回収効率ｅを算出している。このタービン３の入口における温度は、蒸気温度センサ１１で計測される蒸気温度に基づき、タービン３の入口における蒸気圧は、蒸気圧センサ１２で計測される蒸気圧に基づいている。このようにして算出されるタービン回収効率ｅが５０％以上となるような蒸気温度をＴ１（℃）、蒸気圧をＰ１（ｋＰａ）としている。
【００３２】
次に第二開閉弁５の制御の基本的な方針について説明する。第二開閉弁５は、エンジンの冷間始動時に流通経路６への冷却水の流入を遮断し、エンジン本体２の暖機を早めている。また、流通通路６内からの冷却水の逆流を防止している。ＥＣＵ２０が、壁温センサ１８から得られるエンジン本体２の温度から、暖機の完了を検知すると、第二開閉弁５へ開弁の信号が送られるので、第二開閉弁５は開弁し、流通経路６へ冷却水を流通させる。このようなエンジン本体２が暖機完了となる壁温をＴ２（℃）とする。また、ＥＣＵ２０は、このように第二開閉弁５を閉鎖している場合には、電動ウォータポンプ１７の駆動を止め、冷却水の供給を行わない。
【００３３】
このような第一開閉弁４、第二開閉弁５及び電動ウォータポンプ１７は、蒸気温度センサ１１、蒸気圧センサ１２、壁温センサ１８から得られる蒸気の状態とエンジン本体２の状態に応じて、ＥＣＵ２０によって制御されている。
【００３４】
このような蒸気、エンジン本体２の状態と第一開閉弁４、第二開閉弁５及び電動ウォータポンプ１７が作動する関係は以下の通りである。エンジンの冷間始動時においては、第一開閉弁４は膨張機への蒸気の流入を制限し、第二開閉弁５は流通経路６の冷却水の流通を制限し、電動ウォータポンプ１７は作動を停止している。エンジンの暖機完了後において、蒸気経路８の第一開閉弁４の上流側の蒸気温度が所定の温度に到達していない場合、又は、蒸気圧が所定の蒸気圧に到達していない場合には、第一開閉弁４はタービン３への蒸気の流入を制限し、第二開閉弁５は流通経路６へ冷却水を流通させ、電動ウォータポンプ１７は作動する。エンジンが暖機を完了し、蒸気経路８の第一開閉弁４の上流側の蒸気温度が所定の温度に到達するとともに、蒸気圧が所定の蒸気圧に到達した場合には、第一開閉弁４はタービン３へ蒸気を流入させ、第二開閉弁５は流通経路６へ冷却水を流通させ、電動ウォータポンプは作動する。エンジンが暖機を完了した後に、エンジン内の温度が所定値まで低下した場合には、第一開閉弁４は膨張機への蒸気の流入を制限し、第二開閉弁５は流通経路の冷却水の流通を制限し、電動ウォータポンプは作動を停止する。このような関係を以下の表１に示して詳細に説明する。
【００３５】
【表１】
2008169760.tif 000005
【００３６】
表１の壁温がＴ２℃未満である場合、すなわち、エンジン本体２が冷間始動時である場合には、第一開閉弁４、第二開閉弁５、電動ウォータポンプ１７は開弁しない状態あるいは駆動しない状態にある。このような冷間始動時には、タービン回収効率ｅは発電機１５において電気エネルギーを回収することができないので、第一開閉弁４は閉弁している。このため、この段階では、第一開閉弁４の下流に位置するタービン３に蒸気は流入しない。また、第二開閉弁５は閉弁して、エンジン本体２の暖機を早めている。
【００３７】
エンジンの冷間始動時から暖機が進み、壁温がＴ２（℃）以上になると、ＥＣＵ２０が暖機の完了を検知して、第二開閉弁５を開弁し、電動ウォータポンプ１７の駆動を開始する。このとき、冷却水経路１６内の冷却水のキャビテーションを防止するため、第二開閉弁５が開弁した後に、電動ウォータポンプ１７の駆動を開始する。このように第二開閉弁５が開弁すると、流通経路６には積極的に冷却水が送られ、流通経路６内で蒸気の発生が促される。なお、第二開閉弁５の開閉制御に蒸気温度、蒸気圧が影響を及ぼすことはない。すなわち、第二開閉弁５は、壁温がＴ２（℃）以上となってさえいれば、蒸気温度、蒸気圧に関わらず、開弁状態となる。
【００３８】
一方、第一開閉弁４は、このようにエンジンの暖機が完了して、エンジン本体２の壁温がＴ２（℃）以上となった後でも、蒸気経路８内の蒸気温度がＴ１（℃）以下である場合または蒸気圧がＰ１（ｋＰａ）以下である場合には、閉弁したままである。このため、流通経路６で発生する蒸気が蒸気経路８内へ流入し、徐々に、第一開閉弁４の上流側の蒸気経路８内の蒸気温度と蒸気圧が上昇する。
【００３９】
エンジンの暖気が完了してから十分に時間が経過すると、エンジンの廃熱を回収した高温、高圧の蒸気が第一開閉弁４の上流側の蒸気経路８を満たす。この蒸気の蒸気温度がＴ１（℃）以上となり、蒸気圧がＰ１（ｋＰａ）以上となると、第一開閉弁４は開弁し、第一開閉弁４の上流側の蒸気を下流へ流通させる。このとき蒸気はタービン３を効率的に駆動することができる状態となっているので、発電機１５において電気エネルギーが回収される。
【００４０】
ところで、暖機完了後であっても、エンジンの運転条件によっては、蒸気温度がＴ１（℃）を下回り、蒸気圧がＰ１（ｋＰａ）を下回る場合がある。このような場合は、タービン３における回収の効率が低下するため、第一開閉弁４は閉弁する。
【００４１】
同様にエンジンの運転条件によっては、エンジン本体２の壁温が暖機完了を示すＴ２（℃）を下回る場合がある。このような場合は、更なるエンジンの冷却を抑制する必要がある。Ｔ２（℃）より所定温度Ｘ（℃）下がった場合には、冷却水の供給を停止する。このとき、ＥＣＵ２０は、電動ウォータポンプ１７の駆動を停止し、その後、第二開閉弁５を閉弁する。電動ウォータポンプ１７が停止した後に、第二開閉弁５が閉弁するので、冷却水経路１６内の冷却水のキャビテーションが防止されている。なお、所定温度Ｘ（℃）は車両の状態、使用するエンジンなどの様々な因子で決定される。
【００４２】
以上のように本実施例の廃熱回収装置１は、第一開閉弁４を備えたので、発電機１５で電気エネルギーとして回収できない蒸気温度と蒸気圧の蒸気がタービン３へ流入することを抑制し、廃熱から回収されたエネルギーの無駄な排出を防ぐことができる。さらに、廃熱回収装置１は、第二開閉弁５を備え、エンジンの冷間始動時にエンジン本体２内の流通経路６への冷却水の流入を遮断し、エンジンの早期暖機化を図っている。また、廃熱回収装置１は、リターン水路を備えるので、気水分離器７で蒸気から分離された水分の持つ熱エネルギーを、流通経路６内での冷却水の蒸発に再利用できる。なお、廃熱回収装置１は、安全弁１０を備えるので、何らかの原因により蒸気経路８内の圧力が過度に上昇した場合に開弁して、蒸気経路８内の圧力を下降させる。このようにして、蒸気経路８の破損が防止されている。
【００４３】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【００４４】
例えば、リターン流路１９の一端を電動ウォータポンプ１７の下流に接続し、気水分離器７で蒸気から分離された水分を電動ウォータポンプ１７へ戻す構成や、壁温センサ１８に代えて、エンジン本体２内の冷却水温度を計測するセンサを用いる構成の廃熱回収装置も本発明の廃熱回収装置の一つに相当する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例の廃熱回収装置の概略構成を示した説明図である。
【図２】タービンと発電機とを拡大して示した説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  廃熱回収装置
２  エンジン本体
３  タービン
４  第一開閉弁
５  第二開閉弁
６  流通経路
７  気水分離器
８  蒸気経路
９  過熱器
１０  安全弁
１１  蒸気温度センサ
１２  蒸気圧センサ
１３  凝縮器
１４  排気管
１５  発電機
１６  冷却水経路
１７  電動ウォータポンプ
１８  壁温センサ
１９  リターン流路
２０  ＥＣＵ
【図１】
2008169760.tif 000006
【図２】
2008169760.tif 000007