(57)【要約】【課題】エアコンの冷房負荷が大きくなったときでも冷房能力の不足を防ぐことのできる車両用排熱回収装置を提供する。【解決手段】車両の走行中、エアコンの冷房負荷が上昇すると、温度センサ３１の検出値が上昇する。温度センサ３１の検出値が、記憶部３０ａに予め記憶された閾値以上となったら、ＥＣＵ３０は、三方弁２４を切り替えて、冷却水循環流路２１を循環する冷却水がバイパス流路２３を流通するようにすることにより、エンジン２０の排熱のランキンサイクル１への入熱を抑える。すると、第１コンデンサ５に流入する冷媒の温度が低くなるので、第１コンデンサでの冷却度合いが減少し、冷却媒体である空気は主に、第２コンデンサ１２において、冷凍サイクル１０を循環する冷媒を冷却するようになる。【選択図】図１
2013044239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンの排熱媒体によって第１作動流体を加熱する熱交換器と、該熱交換器で加熱された第１作動流体を膨張させて機械的エネルギーを得る膨張機と、該膨張機から吐出された第１作動流体を冷却媒体によって放熱部材を介して冷却する第１コンデンサと、該第１コンデンサで冷却された第１作動流体を前記熱交換器に送るポンプとを有するランキンサイクルと、
第２作動流体を圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された第２作動流体を前記冷却媒体によって放熱部材を介して冷却する第２コンデンサと、該第２コンデンサで冷却された第２作動流体を減圧する減圧装置と、該減圧装置で減圧された第２作動流体を加熱する蒸発器とを有する、前記車両のエアコン用の冷凍サイクルと、
前記エアコンの冷房負荷を検出する冷房負荷検出手段と
を備える車両用排熱回収装置であって、
前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサは、それぞれの放熱部材を共有するか、又は、前記冷却媒体の流れに対して前記第１コンデンサが前記第２コンデンサの前方に配置され、
前記車両用排熱回収装置は、該冷房負荷検出手段による検出値が、予め設定された閾値以上となったら、前記排熱媒体から前記ランキンサイクルへの熱移動量を減少させる熱移動量制御手段をさらに備える車両用排熱回収装置。
【請求項２】
前記熱移動量制御手段は、
前記排熱媒体が前記熱交換器に流入するための排熱媒体本流路と、
前記排熱媒体が前記熱交換器をバイパスするための排熱媒体バイパス流路と、
前記排熱媒体本流路及び前記排熱媒体バイパス流路における前記排熱媒体の流れを制御する排熱媒体流制御手段と
を備える、請求項１に記載の車両用排熱回収装置。
【請求項３】
前記排熱媒体流制御手段は、前記排熱媒体が前記排熱媒体本流路及び前記排熱媒体バイパス流路のいずれか一方を流れるように切り替える排熱媒体流切替装置である、請求項２に記載の車両用排熱回収装置。
【請求項４】
前記熱移動量制御手段は、
前記第１作動流体が前記熱交換器に流入するための第１作動流体本流路と、
前記第１作動流体が前記熱交換器をバイパスするための第１作動流体バイパス流路と、
前記第１作動流体本流路及び前記第１作動流体バイパス流路における前記第１作動流体の流れを制御する第１作動流体流制御手段と
を備える、請求項１に記載の車両用排熱回収装置。
【請求項５】
前記第１作動流体流制御手段は、前記第１作動流体が前記第１作動流体本流路及び前記第１作動流体バイパス流路のいずれか一方を流れるように切り替える第１作動流体流切替装置である、請求項４に記載の車両用排熱回収装置。
【請求項６】
前記熱移動量制御手段は、前記第１作動流体が前記ランキンサイクルを循環する流量を制御する第１作動流体循環流量制御装置である、請求項１に記載の車両用排熱回収装置。
【請求項７】
前記冷房負荷検出手段は、前記蒸発器から流出した第２作動流体の温度を検出する温度センサである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両用排熱回収装置。
【請求項８】
前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサは、それぞれの放熱部材を共有し、
前記エンジンの出力要求値を検出する出力要求値検出手段と、
該出力要求値検出手段による検出値が、予め設定された閾値以上となったら、前記第２作動流体が前記冷凍サイクルを循環する流量を制御する第２作動流体循環流量制御装置と
を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両用排熱回収装置。
【請求項９】
前記出力要求値は、前記車両に設けられたアクセルの開度であり、前記出力要求値検出手段は、前記開度を検出するアクセル開度センサである、請求項８に記載の車両用排熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用排熱回収装置に係り、特に、ランキンサイクルを利用した車両用排熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素（ＣＯ２）排出量削減という社会的な要請により、自動車などのエンジンを有する車両には燃費の向上が要求され、従来は単に排出していた車両から生成されるエネルギーを有効利用するための技術が開発されている。その中に、冷却水の熱や排気ガスの熱等のエンジンから排出される熱を発電機等の動力に変換するランキンサイクルを利用した排熱回収装置がある。そして、ランキンサイクルは、その作動流体である液相流体を等圧加熱して過熱蒸気を発生させるボイラと、過熱蒸気を断熱膨張させて動力を得る膨張機と、膨張機において膨張した蒸気を等圧冷却して液化するコンデンサと、液化した液相流体をボイラに送り出すポンプとから構成される。
【０００３】
特許文献１には、このような従来の排熱回収装置として、ランキンサイクルと、エアコン用の冷凍サイクルとを備えるものが記載されている。この排熱回収装置では、ランキンサイクル及び冷凍サイクルの両方に、空冷式のコンデンサが設けられているが、送風方向に対してランキンサイクルのコンデンサが冷凍サイクルのコンデンサの前方に隣接して配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３８１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された排熱回収装置のように、送風方向に対してランキンサイクルのコンデンサが冷凍サイクルのコンデンサの前方に隣接して配置されている場合、あるいは両コンデンサが一体化されている場合には、ランキンサイクルが稼働していると、冷凍サイクルのコンデンサの放熱の妨げとなり、特にエアコンの冷房負荷が大きい場合には冷凍サイクルの冷房能力が不足してしまうといった問題点があった。
【０００６】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、送風方向に対してランキンサイクルのコンデンサが冷凍サイクルのコンデンサの前方に隣接して配置されている場合、あるいは両コンデンサが一体化されている場合に、エアコンの冷房負荷が大きくなったときでも冷房能力の不足を防ぐことのできる車両用排熱回収装置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】
この発明に係る車両用排熱回収装置は、車両のエンジンの排熱媒体によって第１作動流体を加熱する熱交換器と、熱交換器で加熱された第１作動流体を膨張させて機械的エネルギーを得る膨張機と、膨張機から吐出された第１作動流体を冷却媒体によって放熱部材を介して冷却する第１コンデンサと、第１コンデンサで冷却された第１作動流体を熱交換器に送るポンプとを有するランキンサイクルと、第２作動流体を圧縮する圧縮機と、圧縮機で圧縮された第２作動流体を冷却媒体によって放熱部材を介して冷却する第２コンデンサと、第２コンデンサで冷却された第２作動流体を減圧する減圧装置と、減圧装置で減圧された第２作動流体を加熱する蒸発器とを有する、車両のエアコン用の冷凍サイクルと、エアコンの冷房負荷を検出する冷房負荷検出手段とを備える車両用排熱回収装置であって、第１コンデンサ及び第２コンデンサは、それぞれの放熱部材を共有するか、又は、冷却媒体の流れに対して第１コンデンサが第２コンデンサの前方に配置され、車両用排熱回収装置は、冷房負荷検出手段による検出値が、予め設定された閾値以上となったら、排熱媒体からランキンサイクルへの熱移動量を減少させる熱移動量制御手段をさらに備える。排熱媒体からランキンサイクルへの熱移動量を減少させることにより、冷却媒体による第１コンデンサでの冷却度合いが減少し、冷却媒体は主に第２コンデンサで第２作動流体を冷却できるようになる。
【０００８】
熱移動量制御手段は、排熱媒体が熱交換器に流入するための排熱媒体本流路と、排熱媒体が熱交換器をバイパスするための排熱媒体バイパス流路と、排熱媒体本流路及び排熱媒体バイパス流路における排熱媒体の流れを制御する排熱媒体流制御手段とを備えてもよい。排熱媒体流制御手段は、排熱媒体が排熱媒体本流路及び排熱媒体バイパス流路のいずれか一方を流れるように切り替える排熱媒体流切替装置であってもよい。
熱移動量制御手段は、第１作動流体が熱交換器に流入するための第１作動流体本流路と、第１作動流体が熱交換器をバイパスするための第１作動流体バイパス流路と、第１作動流体本流路及び第１作動流体バイパス流路における第１作動流体の流れを制御する第１作動流体流制御手段とを備えてもよい。第１作動流体流制御手段は、第１作動流体が第１作動流体本流路及び第１作動流体バイパス流路のいずれか一方を流れるように切り替える第１作動流体流切替装置であってもよい。
熱移動量制御手段は、第１作動流体が前記ランキンサイクルを循環する流量を制御する第１作動流体循環流量制御装置であってもよい。
冷房負荷検出手段は、蒸発器から流出した第２作動流体の温度を検出する温度センサであってもよい。
第１コンデンサ及び第２コンデンサは、それぞれの放熱部材を共有し、エンジンの出力要求値を検出する出力要求値検出手段と、出力要求値検出手段による検出値が、予め設定された閾値以上となったら、第２作動流体が冷凍サイクルを循環する流量を制御する第２作動流体循環流量制御装置とを備えてもよい。出力要求値は、車両に設けられたアクセルの開度であり、出力要求値検出手段は、開度を検出するアクセル開度センサであってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、ランキンサイクル及びエアコン用の冷凍サイクルを備え、ランキンサイクルの第１コンデンサ及び冷凍サイクルの第２コンデンサは、それぞれの放熱部材を共有するか、又は、冷却媒体の流れに対して第１コンデンサが第２コンデンサの前方に配置された車両用排熱回収装置において、エアコンの冷房負荷が大きくなったときに、排熱媒体からランキンサイクルへの熱移動量を減少させることにより、冷却媒体による第１コンデンサでの冷却度合いが減少し、冷却媒体は主に第２コンデンサで第２作動流体を冷却できるようになるので、エアコンの冷房能力の要求が大きくなったときでも冷房能力の不足を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る車両用排熱回収装置の構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図２の矢印Ａの方向に見た部分拡大図である。
【図４】実施の形態２に係る車両用排熱回収装置の構成図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】実施の形態３に係る車両用排熱回収装置の構成図である。
【図７】実施の形態４に係る車両用排熱回収装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
この実施の形態１に係る車両用排熱回収装置は、図１に示されるように、ランキンサイクル１と、車両のエアコン用の冷凍サイクル１０とを備えている。
ランキンサイクル１は、ポンプ２と、熱交換器であるボイラ３と、膨張機４と、空冷式の第１コンデンサ５と、これらを順次環状に接続し第１作動流体である冷媒が循環する冷媒循環流路６とを備えている。冷凍サイクル１０は、圧縮機１１と、空冷式の第２コンデンサ１２と、減圧装置である膨張弁１３と、蒸発器１４と、これらを順次環状に接続し第２作動流体である冷媒が循環する冷媒循環流路１６とを備えている。ここで、ランキンサイクル１及び冷凍サイクル１０を循環する冷媒はそれぞれ任意の冷媒であり、互いに同一の冷媒であっても異なる冷媒であってもよい。
【００１２】
車両のエンジン２０は、冷却水が循環する冷却水循環流路２１を有している。冷却水循環流路２１は、ランキンサイクル１を循環する冷媒と熱交換させるために冷却水をボイラ３に流入させる本流路２２と、冷却水をボイラ３に流入させないでバイパスさせるためのバイパス流路２３と、冷却水を本流路２２及びバイパス流路２３のいずれか一方に切り替えるための三方弁２４とを備えている。ここで、冷却水は、エンジン２０の排熱をランキンサイクル１に移動（入熱）させるための排熱媒体を構成し、三方弁２４は、排熱媒体流切替装置を構成し、本流路２２とバイパス流路２３と三方弁２４とは、ランキンサイクル１への熱（排熱）移動量を制御するための熱移動量制御手段を構成する。
【００１３】
冷凍サイクル１０において、蒸発器１４と圧縮機１１との間には、蒸発器１４から流出した冷媒の温度を検出するための温度センサ３１が設けられている。第２コンデンサ１２の冷却能力に変化がない条件でエアコンの冷房負荷が大きくなると蒸発器１４から流出した冷媒の温度は高くなることから、この温度は、冷房負荷要求値を構成し、温度センサ３１は、冷房負荷要求値検出手段を構成する。
【００１４】
エンジン２０が搭載された車両のアクセル３２には、アクセル３２のアクセル開度を検出するアクセル開度センサ３３が設けられている。アクセル３２を踏むほど、すなわちアクセル開度が大きくなるほど車両の出力要求が高まることから、アクセル開度は、エンジン２０の出力要求値を構成し、アクセル開度センサ３３は、出力要求値検出手段を構成する。
【００１５】
温度センサ３１及びアクセル開度センサ３３はそれぞれ、車両の制御装置であるＥＣＵ３０に電気的に接続されており、それぞれの検出値はＥＣＵ３０に伝送されるようになっている。ＥＣＵ３０には、蒸発器１４から流出した冷媒の温度についての閾値と、アクセル３２のアクセル開度についての閾値とを予め記憶する記憶部３０ａが内蔵されている。
【００１６】
ＥＣＵ３０は、圧縮機１１及び三方弁２４とも電気的に接続されており、圧縮機１１を駆動及び停止できると共に三方弁２４を切り替えることができるようになっている。圧縮機１１を停止すると、冷凍サイクル１０を循環する冷媒の流量が０となることから、ＥＣＵ３０は、第２作動流体循環流量制御装置を構成する。
【００１７】
図２に示されるように、第１コンデンサ５及び第２コンデンサ１２は、板状の複数の一体型冷媒管４０と、隣り合う一体型冷媒管４０，４０間に設けられた放熱フィン５０とから構成されている。一体型冷媒管４０の内部には、ランキンサイクル１（図１参照）を循環する冷媒が流通する複数の冷媒管４１と、冷凍サイクル１０（図１参照）を循環する冷媒が流通する複数の冷媒管４２とが形成されている。放熱フィン５０は、金属製の単板を、冷媒管４１，４２の長手方向（図２の紙面に垂直な方向）に向かって波型に折り曲げて形成されており、図３に示されるように、波型の形状の山部分５０ａ及び谷部分５０ｂが、隣り合う一体型冷媒管４０，４０のそれぞれに接するように設けられている。放熱フィン５０と隣り合う一体型冷媒管４０，４０とは、冷媒管４１，４２（図２参照）の長手方向に対して垂直な方向（図２の矢印Ａの方向）に向かって延びる複数の空洞５１が形成されており、この空洞５１内を空気が流通する際に、冷媒管４１，４２のそれぞれを流通する冷媒の熱が一体型冷媒管４０及び放熱フィン５０を介して空気へ放熱されることにより、冷媒が冷却される。ここで、冷媒の熱が一体型冷媒管４０及び放熱フィン５０を介して空気へ放熱されることから、これらは放熱部材を構成し、第１コンデンサ５及び第２コンデンサ１２は、放熱部材を共有していることになる。また、空洞５１内を流通する空気は、冷媒管４１，４２のそれぞれを流通する冷媒を冷却するための冷却媒体を構成する。
【００１８】
次に、この実施の形態１に係る車両用排熱回収装置の動作を図１に基づいて説明する。
まず、エンジン２０の稼働中において、温度センサ３１による検出値及びアクセル開度センサ３３の検出値がそれぞれ、記憶部３０ａに予め記憶された閾値よりも小さい場合の動作を説明する。この場合、冷却水循環流路２１を循環する冷却水は、三方弁２４によって本流路２２を流通するようになっている。
【００１９】
ランキンサイクル１において、ポンプ２から吐出された冷媒は、ボイラ３に流入する。ボイラ３に流入した冷媒は、本流路２２を流通する冷却水と熱交換することにより、加熱されてガスとなる。これにより、エンジン２０の排熱がランキンサイクル１に入熱される。ボイラ３から流出した冷媒ガスは、膨張機４に吸引されて膨張機４を駆動する。膨張機４によって膨張された冷媒は、第１コンデンサ５で冷却凝縮され、再びポンプ２に吸引されることで、ランキンサイクル１を循環する。膨張機４で発生した動力によって、図示しない発電機が駆動されて発電が行われる。
【００２０】
車両のエアコンが使用されている場合、圧縮機１１によって圧縮された冷媒ガスは、第２コンデンサ１２で冷却凝縮される。第２コンデンサ１２から流出した液体の冷媒は、膨張弁１３によって減圧された後、蒸発器１４において、車内へ向かう空気と熱交換されることによって加熱されて冷媒ガスとなり、再び圧縮機１１に吸引されることで、冷凍サイクル１０を循環する。熱交換された空気は冷気として車内に供給される。
【００２１】
車両の走行中、エアコンの冷房負荷が上昇すると、温度センサ３１の検出値が上昇する。この場合、第２コンデンサ１２における冷却能力を上昇させる必要があるが、第１コンデンサ５及び第２コンデンサ１２はそれぞれ放熱部材を共有しているので、冷凍サイクル１０を循環する冷媒だけでなくランキンサイクル１を循環する冷媒も同程度に冷却される。このため、ランキンサイクル１が稼働していると、第２コンデンサ１２における冷却が不十分となる。
【００２２】
そこで、温度センサ３１の検出値が、記憶部３０ａに予め記憶された閾値以上となったら、ＥＣＵ３０は、三方弁２４を切り替えて、冷却水循環流路２１を循環する冷却水がバイパス流路２３を流通するようにする。これにより、冷却水がボイラ３に流入しなくなるので、ランキンサイクル１を循環する冷媒がボイラ３において冷却水により加熱されなくなる。すなわち、エンジン２０の排熱のランキンサイクル１への入熱が抑えられる。
【００２３】
すると、第１コンデンサ５に流入する冷媒の温度が低くなるので、第１コンデンサでの冷却度合いが減少し、冷却媒体である空気は主に、第２コンデンサ１２において、冷凍サイクル１０を循環する冷媒を冷却するようになる。これにより、蒸発器１４に流入する冷媒のエンタルピーが小さくなるので、エアコンの冷房能力が上昇する。その後、温度センサ３１の検出値が閾値よりも低くなったら、ＥＣＵ３０は三方弁２４を切り替えて、ランキンサイクル１を再起動する。尚、記憶部３０ａに予め記憶された閾値を、上限閾値及び下限閾値の２つとし、上限閾値は、上記の閾値と同じ役割を果たし、下限閾値を、ランキンサイクル１を再起動する基準としてもよい。
【００２４】
一方、車両の走行中、エンジン２０の出力が上昇すると、エンジンの排熱量も大きくなるので、ランキンサイクル１が回生する出力も大きくなる。しかし、ランキンサイクル１の大きさは不変であるので、凝縮圧が上昇し、ランキンサイクル１の熱効率が低下してしまう。そこで、アクセル開度センサ３３による検出値が、記憶部３０ａに予め記憶された閾値以上となったら、ＥＣＵ３０は圧縮機１１を停止する。すると、車両のエアコンが停止し、第２コンデンサ１２での冷却度合いが減少するので、冷却媒体である空気は主に、第１コンデンサ５において、ランキンサイクル１を循環する冷媒を冷却するようになる。これにより、ランキンサイクル１の熱効率の低下が抑えられる。その後、アクセル開度センサ３３による検出値が閾値を下回ったら、ＥＣＵ３０は再び圧縮機１１を起動させる。
【００２５】
このように、温度センサ３１の検出値が、記憶部３０ａに予め記憶された閾値以上となったら、ＥＣＵ３０は三方弁２４を切り替えて、冷却水循環流路２１を循環する冷却水がバイパス流路２３を流通するようにすることによってランキンサイクル１への排熱の移動を抑えることにより、空気による第１コンデンサ５での冷却度合いが減少し、空気は主に第２コンデンサ１２で、冷凍サイクル１０を循環する冷媒を冷却できるようになるので、エアコンの冷房能力の要求が大きくなったときでも冷房能力の低下を防ぐことができる。
【００２６】
実施の形態１では、排熱媒体流切替装置は、冷却水を本流路２２及びバイパス流路２３のいずれか一方に切り替えるための三方弁２４であったが、この形態に限定するものではない。例えば、バイパス流路２３に流量調整弁を設け、本流路２２及びバイパス流路２３のそれぞれを流通する冷却水の流量を調整するようにしてもよい。この場合、熱移動量制御手段は、本流路２２と、バイパス流路２３と、この流量調整弁とから構成される。
【００２７】
実施の形態１では、アクセル開度センサ３３による検出値が閾値以上となったら、ＥＣＵ３０は圧縮機１１を停止していたが、この形態に限定するものではない。例えば、圧縮機１１を斜板式圧縮機のような可変容量式の圧縮機とし、ＥＣＵ３０が圧縮機１１の容量を変更するようにしてもよい。この場合、冷凍サイクル１０を循環する冷媒の流量が０になるのではなく、任意の流量に調整することが可能である。
【００２８】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る車両用排熱回収装置について説明する。尚、以下の実施の形態において、図１〜３の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この発明の実施の形態２に係る車両用排熱回収装置は、実施の形態１に対して、第１コンデンサ５及び第２コンデンサ１２を別体としたものである。
【００２９】
図４に示されるように、空冷式のコンデンサである第１コンデンサ５及び第２コンデンサ１２はそれぞれ別体である。図５に示されるように、第１コンデンサ５及び第２コンデンサ１２はそれぞれ、複数の冷媒管４１のみが形成された複数の一体型冷媒管４０’及び複数の冷媒管４２のみが形成された複数の一体型冷媒管４０”を備えており、隣り合う一体型冷媒管４０’，４０’間と、隣り合う一体型冷媒管４０”，４０”間とにはそれぞれ、図２及び３に示されたものと同様の放熱フィン５０が設けられている。すなわち、実施の形態２において、第１コンデンサ５及び第２コンデンサ１２は、放熱部材を共有していない。冷却媒体である空気の流れに対して、第１コンデンサ５は、第２コンデンサ１２の前方に配置されている。
【００３０】
図４に示されるように、その他の構成については、アクセル開度センサ３３が設けられていない点と、アクセル開度センサ３３による検出値に基づいて圧縮機１１を起動及び停止するようになっていない点とを除いて、実施の形態１と同様である。
【００３１】
実施の形態２において、空気の流れに対して第１コンデンサ５が第２コンデンサ１２の前方に配置されているので、空気は、第１コンデンサ５において、ランキンサイクル１を循環する冷媒を冷却した後、第２コンデンサ１２において、冷凍サイクル１０を循環する冷媒を冷却する。このため、ランキンサイクル１が稼働していると、第２コンデンサ１２における冷媒の冷却能力は、第１コンデンサ５における冷媒の冷却能力よりも小さくなる。
【００３２】
実施の形態１と同様の動作により、車両の走行中にエアコンの冷房負荷が上昇すると、温度センサ３１の検出値が上昇する。この場合、第２コンデンサ１２における冷却能力を上昇させる必要があるが、第１コンデンサ５よりも第２コンデンサ１２のほうが冷媒の冷却能力が小さいので、ランキンサイクル１が稼働していると、第２コンデンサ１２における冷却が不十分となる。そこで、実施の形態１と同様に、温度センサ３１の検出値が閾値以上となったら、ＥＣＵ３０は三方弁２４を切り替えて、エンジン２０の排熱のランキンサイクル１への入熱を抑えることにより、冷却媒体である空気は主に、第２コンデンサ１２において、冷凍サイクル１０を循環する冷媒を冷却するようになる。これにより、蒸発器１４に流入する冷媒の温度が低くなり、エアコンの冷房能力が上昇するので、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係る車両用排熱回収装置について説明する。
この発明の実施の形態３に係る車両用排熱回収装置は、実施の形態１に対して、冷却水循環流路２１を循環する冷却水からランキンサイクルへ１の熱移動量を制御するための熱移動量制御手段の形態を変更したものである。
【００３４】
図６に示されるように、ランキンサイクル１において、冷媒循環流路６は、冷媒をボイラ３に流入させる本流路６２と、冷媒をボイラ３に流入させないでバイパスさせるためのバイパス流路６３と、冷媒を本流路６２及びバイパス流路６３のいずれか一方に切り替えるための三方弁６４とを備えている。ＥＣＵ３０は、三方弁６４と電気的に接続されており、三方弁６４を切り替えることができるようになっている。ここで、三方弁６４は、第１作動流体流切替装置を構成し、本流路６２とバイパス流路６３と三方弁６４とは、ランキンサイクル１への熱（排熱）移動量を制御するための熱移動量制御手段を構成する。
その他の構成は、冷却水循環流路２１を循環する冷却水がボイラ３をバイパスするための構成がない点を除いて、実施の形態１と同じである。
【００３５】
実施の形態１と同様の動作により、車両の走行中にエアコンの冷房負荷が上昇すると、温度センサ３１の検出値が上昇する。この検出値が、記憶部３０ａに予め記憶された閾値以上となったら、ＥＣＵ３０は、三方弁６４を切り替えて、冷媒がバイパス流路６３を流通するようにする。これにより、冷媒がボイラ３に流入しなくなるので、ランキンサイクル１を循環する冷媒がボイラ３において冷却水により加熱されなくなる。すなわち、エンジン２０の排熱のランキンサイクル１への入熱が抑えられる。その結果、実施の形態１と同様に、冷却媒体である空気は主に、第２コンデンサ１２において、冷凍サイクル１０を循環する冷媒を冷却するようになり、蒸発器１４に流入する冷媒の温度が低くなるので、エアコンの冷房能力が上昇する。従って、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。尚、車両の走行中にエンジン２０の出力が上昇した場合の動作は、実施の形態１と同じである。
【００３６】
実施の形態３では、第１作動流体流切替装置は、冷媒を本流路６２及びバイパス流路６３のいずれか一方に切り替えるための三方弁６４あったが、この形態に限定するものではない。例えば、バイパス流路６３に流量調整弁を設け、本流路６２及びバイパス流路６３のそれぞれを流通する冷媒の流量を調整するようにしてもよい。この場合、熱移動量制御手段は、本流路６２と、バイパス流路６３と、この流量調整弁とから構成される。
【００３７】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４に係る車両用排熱回収装置について説明する。
この発明の実施の形態４に係る車両用排熱回収装置は、実施の形態１に対して、冷却水循環流路２１を循環する冷却水からランキンサイクルへ１の熱移動量を制御するための熱移動量制御手段の形態を変更したものである。
【００３８】
図７に示されるように、ＥＣＵ３０は、ポンプ２と電気的に接続されており、ポンプ２の回転数を制御可能になっている。ポンプ２の回転数を変えると、ランキンサイクル１を循環する冷媒の流量が変化するので、ＥＣＵ３０は、第１作動流体循環流量制御装置を構成する。その他の構成は、冷却水循環流路２１を循環する冷却水がボイラ３をバイパスするための構成がない点を除いて、実施の形態１と同じである。
【００３９】
実施の形態１と同様の動作により、車両の走行中にエアコンの冷房負荷が上昇すると、温度センサ３１の検出値が上昇する。この検出値が、記憶部３０ａに予め記憶された閾値以上となったら、ＥＣＵ３０は、ポンプ２の回転数を低下させて、ランキンサイクル１を循環する冷媒の流量を低下させる。これにより、ボイラ３における冷媒と冷却水との熱交換効率が低下するので、エンジン２０の排熱のランキンサイクル１への入熱量が小さくなる。その結果、冷却媒体である空気は、第１コンデンサ５での冷却度合いが減少し、第２コンデンサ１２での冷却度合いが大きくなる。すると、蒸発器１４に流入する冷媒の温度が低くなるので、エアコンの冷房能力が上昇する。従って、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。尚、車両の走行中にエンジン２０の出力が上昇した場合の動作は、実施の形態１と同じである。
【００４０】
実施の形態４では、ＥＣＵ３０はポンプ２の回転数を制御可能であるが、この形態に限定するものではない。ＥＣＵ３０は、ポンプ２を停止するか駆動するかのオンオフ制御により、冷却水循環流路２１を循環する冷却水からランキンサイクルへ１の熱移動量を制御してもよい。
【００４１】
実施の形態１〜４では、エンジン２０（図１等参照）の排熱をランキンサイクル１に移動させるための排熱媒体として冷却水を利用したが、この形態に限定するものではない。エンジン２０から排出される排気ガスを排熱媒体として利用することもできる。この場合、排気ガスが流通する排気管の一部がボイラ３（図１等参照）を通る構成となる。
【符号の説明】
【００４２】
１  ランキンサイクル、２  ポンプ、３  ボイラ（熱交換器）、４  膨張機、５  第１コンデンサ、１０  冷凍サイクル、１１  圧縮機、１２  第２コンデンサ、１３  膨張弁（減圧装置）、１４  蒸発器、２０  エンジン、２２  本流路（排熱媒体本流路）、２３  バイパス流路（排熱媒体バイパス流路）、２４  三方弁（排熱媒体流切替装置）、３０  ＥＣＵ（第１作動流体循環流量制御装置，第２作動流体循環流量制御装置）、３１  温度センサ（冷房負荷検出手段）、３３  アクセル開度センサ（出力要求値検出手段）、４０  一体型冷媒管（放熱部材）、５０  放熱フィン（放熱部材）、６２  本流路（第１作動流体本流路）、６３  バイパス流路（第１作動流体バイパス流路）、６４  三方弁（第１作動流体流切替装置）。
【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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【図６】
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【図７】
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