(57)【要約】【課題】  内燃機関等の熱機関を有するものに適したランキンサイクルを提供する。【解決手段】  Ａ／Ｃ稼動要求信号が空調装置の電子制御装置４２から電子制御装置４０に向けて発せられた場合には空調運転モードを稼動させ、Ａ／Ｃ稼動要求信号が空調装置の電子制御装置４２から電子制御装置４０に向けて発せられていない場合であって、廃熱温度Ｔｗが所定温度以上のときには廃熱回収運転モードを行う。また、Ａ／Ｃ稼動要求信号が空調装置の電子制御装置４２から電子制御装置４０に向けて発せられていない場合であって、廃熱温度Ｔｗが所定温度以下のときには、加熱器３０へのエンジン冷却水の供給を停止した状態で膨脹機一体型圧縮機１０を停止させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱機関（２０）の廃熱にて液相流体を加熱して過熱蒸気を発生させる蒸気発生器（３０）と、
前記蒸気発生器（３０）にて生成された過熱蒸気を等エントロピ的に膨張させて動力を取り出す膨張機（１０）と、
前記膨張機（１０）にて膨張を終えた蒸気を液化する凝縮器（１１）と、
液相流体を前記蒸気発生器（３０）に送り出す液体ポンプ（３２）と、
前記蒸気発生器（３０）に供給する前記熱機関（２０）の廃熱量を調節する廃熱供給量調節手段（２１、４０）とを備え、
前記廃熱供給量調節手段（２１、４０）は、前記廃熱温度（Ｔｗ）が所定温度以上のときには、前記膨張機（１０）に前記熱機関（２０）の廃熱を前記蒸気発生手段（３０）に供給し、前記廃熱温度（Ｔｗ）が所定温度未満のときには、前記膨張機（１０）への廃熱供給を停止することを特徴とするランキンサイクル。
【請求項２】
前記膨張機（１０）に廃熱を供給し始める時の所定温度は、前記膨張機（１０）への廃熱供給を停止する時の所定温度より高い温度であ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。
【請求項３】
前記膨張機（１０）に廃熱を供給し始める時の所定温度は、前記膨張機（１０）への廃熱供給を停止する時の所定温度より高い温度であり、
さらに、前記膨張機（１０）に廃熱を供給し始める時の所定温度と前記膨張機（１０）への廃熱供給を停止する時の所定温度との温度差は、５ｄｅｇ以上、１０ｄｅｇ以下の所定の温度差であ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。
【請求項４】
前記廃熱供給量調節手段は、前記熱機関（２０）から流出した流体を前記蒸気発生手段（３０）に循環させる場合と循環させない場合とを切り替える弁（２１）、およびこの弁（２１）の作動を制御する電子制御装置（４０）により構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のランキンサイクル。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載のランキンサイクル（１０、１１、１２、３２）と、
低圧の冷媒を蒸発させて低温側から熱を吸熱するとともに、蒸発した気相冷媒を圧縮して温度を上昇させて低温側から吸熱した熱を高温側に放熱する蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）と、
前記蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）の運転状態を制御する蒸気圧縮式冷凍機用制御手段（４２）と、
前記ランキンサイクル（１０、１１、１２、３２）を稼動させる場合と前記蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）を稼動させる場合とを切換制御する切換制御手段（３６、４０）とを備え、
前記切換制御手段（３６、４０）は、前記蒸気圧縮式冷凍機用制御手段（４２）から前記蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）を稼動させる旨の信号を受けたときには、前記ランキンサイクル（１０、１１、１２、３２）を稼動させることなく前記蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）を稼動させることを特徴とする熱サイクル。
【請求項６】
前記切換制御手段（３６、４０）は、前記蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）を稼動させる時には、前記膨張機（１０）を圧縮機として稼動させることを特徴とする請求項５に記載の熱サイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱エネルギを回収するランキンサイクルを備える熱機関に関するもので、熱機関として内燃機関（エンジン）を採用し、かつ、蒸気圧縮式冷凍機（空調装置）を備える車両に適用して有効である。
【背景技術】
【０００２】
ランキンサイクルとは、液相流体を加熱して過熱蒸気を発生させる蒸気発生器、過熱蒸気を等エントロピ的に膨張させて動力を取り出す膨張機、膨張機にて膨張を終えた蒸気を液化する凝縮器、および液相流体を蒸気発生器に送り出す液体ポンプ等から構成されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
そして、ランキンサイクルを備える従来の車両では、ランキンサイクルにてエネルギ回収を行う場合には、蒸気圧縮式冷凍機（車両用空調装置）の圧縮機を膨張機として利用している（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特許第１５４０２５６号公報
【特許文献２】特開２００２−１８８４０２号公報
【特許文献３】特昭６３−９６４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献３に記載の発明では、蒸気圧縮式冷凍機（車両用空調装置）の圧縮機を膨張機として利用するので、当然ながら、蒸気圧縮式冷凍機とランキンサイクルとを同時に稼動させることができない。
【０００５】
しかし、特許文献３に記載の発明には、蒸気圧縮式冷凍機とランキンサイクルとをどのように切り換えて稼動させるか、またはランキンサイクルの稼動制御についての具体的な記載が一切ないので、特許文献３に記載の発明を実際に実施することは難しい。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規なランキンサイクルを提供し、第２には、内燃機関等の熱機関を有するものに適したランキンサイクルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、熱機関（２０）の廃熱にて液相流体を加熱して過熱蒸気を発生させる蒸気発生器（３０）と、蒸気発生器（３０）にて生成された過熱蒸気を等エントロピ的に膨張させて動力を取り出す膨張機（１０）と、膨張機（１０）にて膨張を終えた蒸気を液化する凝縮器（１１）と、液相流体を蒸気発生器（３０）に送り出す液体ポンプ（３２）と、蒸気発生器（３０）に供給する熱機関（２０）の廃熱量を調節する廃熱供給量調節手段（２１、４０）とを備え、廃熱供給量調節手段（２１、４０）は、廃熱温度（Ｔｗ）が所定温度以上のときには、膨張機（１０）に熱機関（２０）の廃熱を蒸気発生手段（３０）に供給し、廃熱温度（Ｔｗ）が所定温度未満のときには、膨張機（１０）への廃熱供給を停止することを特徴とする。
【０００８】
これにより、熱機関（２０）の温度が過度に低下して内部の摺動抵抗（摩擦損失）が増大してしまうことを防止できるので、熱機関の燃料消費率の悪化を招くことなく、廃熱から動力を回収することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、膨張機（１０）に廃熱を供給し始める時の所定温度は、膨張機（１０）への廃熱供給を停止する時の所定温度より高い温度であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、膨張機（１０）に廃熱を供給し始める時の所定温度は、膨張機（１０）への廃熱供給を停止する時の所定温度より高い温度であり、さらに、膨張機（１０）に廃熱を供給し始める時の所定温度と膨張機（１０）への廃熱供給を停止する時の所定温度との温度差は、５ｄｅｇ以上、１０ｄｅｇ以下の所定の温度差であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、廃熱供給量調節手段は、熱機関（２０）から流出した流体を蒸気発生手段（３０）に循環させる場合と循環させない場合とを切り替える弁（２１）、およびこの弁（２１）の作動を制御する電子制御装置（４０）により構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のランキンサイクル（１０、１１、１２、３２）と、低圧の冷媒を蒸発させて低温側から熱を吸熱するとともに、蒸発した気相冷媒を圧縮して温度を上昇させて低温側から吸熱した熱を高温側に放熱する蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）と、蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）の運転状態を制御する蒸気圧縮式冷凍機用制御手段（４２）と、ランキンサイクル（１０、１１、１２、３２）を稼動させる場合と蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）を稼動させる場合とを切換制御する切換制御手段（３６、４０）とを備え、切換制御手段（３６、４０）は、蒸気圧縮式冷凍機用制御手段（４２）から蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）を稼動させる旨の信号を受けたときには、ランキンサイクル（１０、１１、１２、３２）を稼動させることなく蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）を稼動させることを特徴とする。
【００１３】
これにより、熱機関（２０）の温度が過度に低下して内部の摺動抵抗（摩擦損失）が増大してしまうことを防止できるので、熱機関の燃料消費率の悪化を招くことなく、廃熱から動力を回収しつつ、蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）も運転することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明では、切換制御手段（３６、４０）は、蒸気圧縮式冷凍機（１０、１１、１２、１３、１４）を稼動させる時には、膨張機（１０）を圧縮機として稼動させることを特徴とするものである。
【００１５】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係るランキンサイクルを備える蒸気圧縮式冷凍機（空調装置）を車両に適用したものであって、図１は本実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍機の模式図である。
【００１７】
そして、本実施形態に係るランキンサイクルを備える蒸気圧縮式冷凍機は、走行用動力を発生させる熱機関をなすエンジン２０で発生した廃熱からエネルギを回収するとともに、蒸気圧縮式冷凍機で発生した冷熱および温熱を空調に利用するものである。以下、ランキンサイクルを備える蒸気圧縮式冷凍機について述べる。
【００１８】
膨張機一体型圧縮機１０は、冷媒を吸入圧縮する圧縮機としての機能と、過熱蒸気を等エントロピ的に膨張させて動力を取り出す膨張機としての機能とを兼ね備える流体機械であり、モータジェネレータ１０ａは、膨張機一体型圧縮機１０を圧縮機として稼動させる場合には、膨張機一体型圧縮機１０に動力（回転力）を与える動力源として稼動し、膨張機一体型圧縮機１０を膨張機として稼動させる場合には、膨張機、つまり膨張機一体型圧縮機１０にて回収された動力にて電力を発せさせる発電機として稼動する回転電機である。なお、膨張機一体型圧縮機１０の構造については、後述する。
【００１９】
放熱器１１は、膨張機一体型圧縮機１０が圧縮機として稼動するときの吐出側に接続されて放熱しながら冷媒を冷却する放冷器であり、気液分離器１２は放熱器１１から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するレシーバである。
【００２０】
減圧器１３は気液分離器１２で分離された液相冷媒を減圧膨張させるもので、本実施形態では、冷媒を等エンタルピ的に減圧するとともに、膨張機一体型圧縮機１０が圧縮機として稼動するとき膨張機一体型圧縮機１０に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように絞り開度を制御する温度式膨張弁を採用している。
【００２１】
蒸発器１４は、減圧器１３にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱器であり、圧縮機（膨張機一体型圧縮機１０）、放熱器１１、気液分離器１２、減圧器１３および蒸発器１４等にて低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式冷凍機が構成される。
【００２２】
加熱器３０は、膨張機一体型圧縮機１０と放熱器１１とを繋ぐ冷媒回路に設けられて、この冷媒回路を流れる冷媒とエンジン２０の廃熱を回収したエンジン冷却水とを熱交換することにより冷媒を加熱する蒸気発生器であり、三方弁２１によりエンジン２０から流出したエンジン冷却水を加熱器３０に循環させる場合と循環させない場合とが切り替えられる。
【００２３】
第１バイパス回路３１は、気液分離器１２で分離された液相冷媒を加熱器３０のうち放熱器１１側の冷媒出入口側に導く冷媒通路であり、この第１バイパス回路３１には、液相冷媒を循環させるための液ポンプ３２および気液分離器１２側から加熱器３０側にのみ冷媒が流れることを許容する逆止弁３１ａが設けられており、本実施形態では、液ポンプ３２、第１バイパス回路３１および逆止弁３１ａ等により液相冷媒供給手段が構成されている。
【００２４】
なお、液ポンプ３２は、本実施形態では、電動式のポンプであり、液ポンプ３２および三方弁２１の作動は、電子制御装置４０により制御されている。
【００２５】
また、第２バイパス回路３４は、膨張機一体型圧縮機１０が膨張機と稼動するときの冷媒出口側と放熱器１１の冷媒入口側とを繋ぐ冷媒通路であり、この第２バイパス回路３４には、膨張機一体型圧縮機１０が膨張機と稼動するときの冷媒出口側から放熱器１１の冷媒入口側にのみ冷媒が流れることを許容する逆止弁３４ａが設けられている。
【００２６】
なお、逆止弁１４ａは蒸発器１４の冷媒出口側から圧縮機１０の吸入側にのみ冷媒が流れることを許容するもので、制御弁３６は、膨張機一体型圧縮機１００を圧縮機として作動する際には吐出弁、つまり逆止弁として作動し、膨張機として作動させるには開くバルブであり、この制御弁３６の作動も電子制御装置４０により制御されている。
【００２７】
ところで、水ポンプ２２はエンジン冷却水を循環させるもので、ラジエータ２３はエンジン冷却水と外気とを熱交換してエンジン冷却水を冷却する熱交換器である。
【００２８】
バイパス回路２４は、ラジエータ２３を迂回させて冷却水を流す迂回路であり、サーもスタット２５は、バイパス回路２４に流す冷却水量とラジエータ２３に流す冷却水量とを調節する流量調整弁である。
【００２９】
因みに、水ポンプ２２はエンジン２０から動力を得て稼動する機械式のポンプであるが、電動モータにて駆動される電動ポンプを用いてもよいことは言うまでもない。
【００３０】
また、電子制御装置４０には、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ４１の検出温度、および蒸気圧縮式冷凍機、つまり空調装置の電子制御装置４２から発せられる空調装置稼動信号（Ａ／Ｃ稼動要求信号）が入力される入力部が設けられており、電子制御装置４０は、水温センサ４１の検出温度、つまり廃熱温度ＴｗおよびＡ／Ｃ稼動要求信号の有無等に基づいて予め記憶されたプログラムに従って制御弁３６、液ポンプ３２および三方弁２１等をの作動を制御する。
【００３１】
そして、本実施形態では、三方弁２１およびこの三方弁２１を制御する電子制御装置４０等により特許請求の範囲に記載された廃熱供給量調節手段が構成され、空調装置の電子制御装置４２により特許請求の範囲に記載された蒸気圧縮式冷凍機用制御手段が構成され、膨脹機一体型圧縮機１０、凝縮器１１、気液分離器１２、液ポンプ３２等にて特許請求の範囲に記載されたランキンサイクルが構成されている。
【００３２】
次に、膨脹機一体型圧縮機１０の概略構造およびその作動を述べる。
【００３３】
図２（ａ）は膨張機一体型圧縮機１０が圧縮機として作動する場合を示し、図２（ｂ）は膨張機一体型圧縮機１０が膨張機として作動する場合を示すものであり、本実施形態では、周知のベーン型の流体機械にて膨張機一体型圧縮機を構成している。
【００３４】
そして、膨張機一体型圧縮機１０を圧縮機として作動する際には、モータジェネレータ１０ａにてロータ１０ｂを回転させて冷媒を吸入圧縮するとともに、制御弁３６にて吐出された高圧冷媒がロータ１０ｂ側に逆流することが阻止される。
【００３５】
また、膨脹機一体型圧縮機１０を膨張機として稼動させる際には、制御弁３６を開いて加熱器３０にて生成された過熱蒸気を膨脹機一体型圧縮機１０内に導入してロータ１０ｂを回転させて熱エネルギを機械的エネルギに変換する。
【００３６】
次に、本実施形態に係るランキンサイクルを備える蒸気圧縮式冷凍機（空調装置）の作動について述べる。
【００３７】
本実施形態は、以下の運転モードをＡ／Ｃ稼動要求信号の有無および廃熱温度Ｔｗに基づいて切換運転するものであり、先ず、空調運転モードおよび廃熱回収運転モードについて説明する。
【００３８】
１．空調運転モード
この運転モードは、蒸発器１４にて冷凍能力を発揮させながら放熱器１１にて冷媒を放冷する運転モードである。なお、本実施形態では、蒸気圧縮式冷凍機で発生する冷熱、つまり吸熱作用を利用した冷房運転および除湿運転にのみ蒸気圧縮式冷凍機を稼動させており、放熱器１１で発生する温熱を利用した暖房運転は行っていないが、暖房運転時であっても蒸気圧縮式冷凍機の作動は冷房運転および除湿運転時と同じである。
【００３９】
具体的には、液ポンプ３２を停止させた状態で制御弁３６を逆止弁として機能させた状態でモータジェネレータ１０ａに通電してロータ１０ｂを回転させるとともに、三方弁２１を図１の破線で示すように作動させて加熱器３０を迂回させて冷却水を循環させるものである。
【００４０】
これにより、冷媒は、膨脹機一体型圧縮機（圧縮機）１０→加熱器３０→放熱器１１→気液分離器１２→減圧器１３→蒸発器１４→膨脹機一体型圧縮機（圧縮機）１０の順に循環する。なお、加熱器３０にはエンジン冷却水が循環しないので、加熱器３０にて冷媒は加熱されず、加熱器３０は単なる冷媒通路として機能する。
【００４１】
したがって、減圧器１３にて減圧された低圧冷媒は、室内に吹き出す空気から吸熱して蒸発し、この蒸発した気相冷媒は圧縮機１０にて圧縮されて高温となって放熱器１１にて室外空気にて冷却されて凝縮する。
【００４２】
なお、本実施形態では、冷媒としてフロン（ＨＦＣ１３４ａ）を利用しているが、高圧側にて冷媒が液化する冷媒であれば、ＨＦＣ１３４ａに限定されるものではない。
【００４３】
２．廃熱回収運転モード
この運転モードは、空調装置、つまり圧縮機１０を停止させてエンジン２０の廃熱を利用可能なエネルギとして回収するモードである。
【００４４】
具体的には、制御弁３６を開いた状態で液ポンプ３２を稼動させるとともに、三方弁２１を図１の実線で示すように作動させてエンジン２０から流出したエンジン冷却水を加熱器３０に循環させるものである。
【００４５】
これにより、冷媒は、気液分離器１２→第１バイパス回路３１→加熱器３０→膨脹機一体型圧縮機（膨張機）１０→第２バイパス回路３４→放熱器１１→気液分離器１２の順に循環する。
【００４６】
したがって、膨脹機一体型圧縮機１０、つまり膨張機には、加熱器３０にて加熱された過熱蒸気が流入し、膨脹機一体型圧縮機１０に流入した蒸気冷媒は、膨脹機一体型圧縮機１０内で等エントロピ的に膨張しながらそのエンタルピを低下させていく。このため、膨脹機一体型圧縮機１０は、低下したエンタルピに相当する機械的エネルギをモータジェネレータ１０ａに与え、モータジェネレータ１０ａにより発電された電力は、バッテリやキャパシタ等の蓄電器に蓄えられる。
【００４７】
また、膨脹機一体型圧縮機１０から流出した冷媒は、放熱器１１にて冷却されて凝縮し、気液分離器１２に蓄えられ、気液分離器１２内の液相冷媒は、液ポンプ３２にて加熱器３０側に送られる。
【００４８】
なお、液ポンプ３２は、加熱器３０にて加熱されて生成された過熱蒸気が、気液分離器１２側に逆流しない程度の圧力にて液相冷媒を加熱器３０に送り込む。
【００４９】
以上に述べたように、廃熱回収運転モードでは、ラジエータ２３にて熱として大気中に捨てられていた熱エネルギを電力等の容易に利用することができるエネルギに変換するので、車両の燃費、つまりエンジン２０の燃料消費量を低減することができ得る。
【００５０】
また、廃熱回収運転モードでは、エンジン２０の廃熱により発電するので、オルタネータ等の発電機をエンジン２０にて駆動する必要性が低減し、エンジン２０の燃料消費量をさらに低減することができる。
【００５１】
次に、制御作動について述べる。
【００５２】
本実施形態では、Ａ／Ｃ稼動要求信号が空調装置の電子制御装置４２から電子制御装置４０に向けて発せられた場合には、膨脹機一体型圧縮機１０を圧縮機として稼動させるとともに、加熱器３０へのエンジン冷却水の供給を停止して空調運転モードを優先する。
【００５３】
逆に、Ａ／Ｃ稼動要求信号が空調装置の電子制御装置４２から電子制御装置４０に向けて発せられていない場合であって、廃熱温度Ｔｗが所定温度以上のときには、加熱器３０にエンジン冷却水を供給するとともに、膨脹機一体型圧縮機１０を膨張機として稼動させて廃熱回収運転モードを行う。
【００５４】
また、Ａ／Ｃ稼動要求信号が空調装置の電子制御装置４２から電子制御装置４０に向けて発せられていない場合であって、廃熱温度Ｔｗが所定温度以下のときには、加熱器３０へのエンジン冷却水の供給を停止した状態で膨脹機一体型圧縮機１０、つまりモータジェネレータ１０ａへの通電を停止する。
【００５５】
因みに、図３は上記した制御作動を示すフローチャートの一例であり、以下、このフローチャートの概略を説明する。
【００５６】
車両の始動信号が投入されると、同時に図３に示される制御プログラムが起動され、先ず、Ａ／Ｃ稼動要求信号が空調装置の電子制御装置４２から電子制御装置４０に向けて発せられたか否かは判定される（Ｓ１）。
【００５７】
そして、Ａ／Ｃ稼動要求信号が空調装置の電子制御装置４２から電子制御装置４０に向けて発せられた場合には、ランキンサイクルを非稼動状態として空調運転モードを実行する（Ｓ２）。
【００５８】
また、Ａ／Ｃ稼動要求信号が空調装置の電子制御装置４２から電子制御装置４０に向けて発せられていない場合には、廃熱温度Ｔｗに基づいてランキンサイクルを稼動させるか否か、つまり廃熱回収運転モードを行うか否かを判定し（Ｓ３）、廃熱温度Ｔｗが所定温度以上のときには、ランキンサイクル、つまり廃熱回収運転モードを稼動させる（Ｓ４）。
【００５９】
なお、本実施形態では、廃熱温度Ｔｗに基づいてランキンサイクルを稼動させるか否かの判定においては、図４に示すように、廃熱温度Ｔｗが下降過程にある場合は、所定温度Ｔｗ１以上のときに廃熱回収運転モードを実行し、所定温度Ｔｗ１未満のときは廃熱回収運転モードを停止し、廃熱温度Ｔｗが上昇過程にある場合は、所定温度Ｔｗ１より所定温度高い所定温度Ｔｗ２以上のときに廃熱回収運転モードを実行し、所定温度Ｔｗ２未満のときは廃熱回収運転モードを停止するといった一定のヒステリシス制御判定を行っている。
【００６０】
因みに、本実施形態では、所定温度Ｔｗ１と所定温度Ｔｗ２との温度差を５ｄｅｇ以上、１０ｄｅｇ以下の所定の温度差としている。
【００６１】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００６２】
エンジン２０等の内燃機関では、機関の温度、つまりエンジン冷却水の温度が低いときには、エンジンオイルの粘性が高くなり、エンジン２０内部の摺動抵抗（摩擦損失）が大きくなるので、燃料消費率が悪くなる傾向にある。
【００６３】
このため、エンジン冷却水の温度、つまり廃熱温度Ｔｗが低いときに、ランキンサイクルを稼動させると、エンジン冷却水の温度が低下してエンジン２０の温度が更に低下するので、エンジンオイルの粘性が更に高くなり、エンジン２０内部の摺動抵抗（摩擦損失）がより一層大きくなってしまう。
【００６４】
これに対して、本実施形態では、廃熱温度Ｔｗが高いときにランキンサイクルを稼動させて廃熱から動力を回収するので、エンジン２０の温度低下による燃費悪化を招くことなく、エンジン２０の廃熱から動力を回収することができる。
【００６５】
（第２実施形態）
第１実施形態では、圧縮機と膨張機とが一体となった膨脹機一体型圧縮機１０を用いたが、本実施形態は、図５に示すように、圧縮機３３ａと膨張機３３ｂとをそれぞれ独立して設けたものである。因みに、圧縮機３３ａと膨張機３３ｂとは、図示しないワンウェイクラッチを介して連結されている。
【００６６】
また、開閉弁３４ａ、３４ｂは、電子制御装置４０によりその開閉が制御されるもので、空調運転モード時には開閉弁３４ａを開き、開閉弁３４ｂを閉じる。一方、廃熱回収運転モード時には、開閉弁３４ａを閉じ、開閉弁３４ｂを開く。
【００６７】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、回収したエネルギを蓄電器にて蓄えたが、フライホィールによる運動エネルギ又はバネにより弾性エネルギ等の機械的エネルギとして蓄えてもよい。
【００６８】
また、上述の実施形態では、膨脹機一体型圧縮機１０、圧縮機および膨張機としてベーン型の流体機械を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６９】
また、上述の実施形態では、廃熱回収運転モードを制御するに当たり、一定のヒステリシスを設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７０】
また、本発明の適用は、車両に限定されるものではない。
【００７１】
また、熱機関は内燃機関に限定されるものではない。
【００７２】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍機の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る膨脹機一体型圧縮機の図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態における水温判定の説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍機の模式図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０…膨脹機一体型圧縮機、１１…放熱器、１２…気液分離器、１３…減圧器、
１４…蒸発器、２０…エンジン、３０…加熱器、３１…第１バイパス回路、
３２…液ポンプ、３６…制御弁、４０…電子制御装置、
４１…水温センサ、４２…空調装置の電子制御装置
【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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