(57)【要約】      （修正有）【課題】高性能でかつ搭載性に優れた廃熱利用装置を提供する。【解決手段】廃熱利用装置は、駆動系１に用いられるランキンサイクル３を備えている。このランキンサイクル３は、電動ポンプＰ１、ボイラ１５、膨張機１７、分油器１９、凝縮器２１、配管２３〜２７及びオイルポンプ装置２９を有している。オイルポンプ装置２９は、装置本体３１、高圧路３３、低圧路３５、流入路３７及び流出路３９を有している。装置本体３１はハウジングを有している。ハウジングはダイヤフラムによって感圧室とオイル室とに区画されている。この廃熱利用装置では、ボイラ１５から流出した作動流体が感圧室に流入又は流出することで、オイル室に潤滑油が流入するとともに、オイル室の潤滑油が流出する。こうして、オイルポンプ装置２９は分油器１９内の潤滑油を膨張機１７に還流させる。【選択図】図１
2013142296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体を循環させるランキンサイクルを備え、内燃機関を有する駆動系に用いられる廃熱利用装置であって、
該ランキンサイクルは、ポンプと、ボイラと、膨張機と、分油器と、凝縮器と、該ポンプ、該ボイラ、該膨張機、該分油器及び該凝縮器の順で該作動流体を循環させる配管と、潤滑油還流手段とを有し、
前記駆動系は、冷却液路、過給器及び排気路の少なくとも一つを有し、
該冷却液路は前記内燃機関の冷却を行う冷却液が流通し、
該過給器は、外気を吸入して該内燃機関に対して加圧空気を供給し、
該排気路は該内燃機関で生じた排気が流通し、
前記ボイラでは、該冷却液、該加圧空気及び該排気のいずれか一つと、前記作動流体とで熱交換が可能であり、
前記分油器では、前記膨張機で減圧された該作動流体中に含まれる潤滑油を分離可能であり、
前記潤滑油還流手段は、該ボイラから流出した該作動流体の圧力を用いて、該分油器内の該潤滑油を該膨張機に還流させることを特徴とする廃熱利用装置。
【請求項２】
前記潤滑油還流手段は、前記ボイラから流出した前記作動流体の圧力と、前記膨張機で減圧された該作動流体の圧力との差圧を用いて、前記分油器内の前記潤滑油を該膨張機に還流させる請求項１記載の廃熱利用装置。
【請求項３】
前記潤滑油還流手段は、変位可能な隔壁によって感圧室とオイル室とが区画されたハウジングと、
前記ボイラと前記膨張機との間の前記配管から分岐し、該感圧室に連通する高圧路と、
該感圧室に連通し、該膨張機と前記分油器との間の該配管に合流する低圧路と、
該分油器と該オイル室とを連通する流入路と、
該オイル室と該膨張機とを連通する流出路と、
該隔壁が該オイル室を拡大することによって、該流入路を開いて該流出路を閉じる流入弁と、
該隔壁が該オイル室を縮小することによって、該流入路を閉じて該流出路を開く流出弁と、
該高圧路及び該低圧路の少なくとも一方に設けられた流量調整手段とを有している請求項１又は２記載の廃熱利用装置。
【請求項４】
前記ハウジングは、前記感圧室と前記オイル室とを単一の前記隔壁によって区画している請求項３記載の廃熱利用装置。
【請求項５】
前記ハウジングは、前記感圧室と第１中間室とを前記隔壁の一つである第１隔壁によって区画している第１ハウジングと、
第２中間室と前記オイル室とを該隔壁の一つである第２隔壁によって区画している第２ハウジングとからなり、
該第１隔壁と該第２隔壁とがロッドによって連結されている請求項３記載の廃熱利用装置。
【請求項６】
前記ハウジングは、前記感圧室から流出する前記作動流体の圧力が前記膨張機から流出する該作動流体の圧力以下となるように形成されている請求項３乃至５のいずれか１項記載の廃熱利用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は廃熱利用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の図３に従来の廃熱利用装置が開示されている。この廃熱利用装置は、作動流体を循環させるランキンサイクルを備えており、駆動系に用いられている。駆動系は内燃機関としてのエンジンを有している。ランキンサイクルは、ポンプ、ボイラ、膨張機、分油器、凝縮器、配管及び潤滑油還流手段を有している。配管は、ポンプ、ボイラ、膨張機、分油器及び凝縮器の順で作動流体を循環させる。
【０００３】
分油器では、膨張機で減圧された作動流体中に含まれる潤滑油を分離可能である。また、潤滑油還流手段は、第２のポンプ、流入路及び流出路を有している。流入路は、分油器と第２のポンプとに接続されている。流出路は、第２のポンプと、ボイラと膨張機との間の配管とに接続されている。
【０００４】
この廃熱利用装置におけるランキンサイクルでは、ボイラで加熱された作動流体が膨張機で膨張及び減圧される際の圧力エネルギーを回収する。また、このランキンサイクルでは、第２のポンプを作動させることにより、分油器で分離された潤滑油を膨張機に還流させることが可能となっている。このため、この廃熱利用装置では、長期間に亘って膨張機を好適に作動させることが可能となっている。
【０００５】
また、特許文献２には従来の発電システムが開示されている。この発電システムは、分油器と潤滑油還流手段とを有している。潤滑油還流手段はタービン、流入路及び流入路を有している。流入路は、ポンプとボイラとの間の配管と、タービンとに接続されている。流出路はタービンと膨張機とに接続されている。
【０００６】
この発電システムでは、ポンプから吐出された作動流体によってタービンが作動する。これにより、この発電システムでは、膨張機から流出した潤滑油について、分油器から膨張機に還流させることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１９１７２５号公報
【特許文献２】特開２００４−３４００１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記の特許文献１記載の廃熱利用装置では、第２のポンプを作動させるための動力源が別途必要となる。このため、構成が複雑化し、廃熱利用装置が大型化することで車両等への搭載性が低下する問題が生じる。
【０００９】
また、上記の特許文献２記載の発電システムでは、タービンを作動させるための動力源を別途に用意する必要はないものの、タービンの動力源として、ポンプから吐出された作動流体、すなわち液相の作動流体を採用している。このため、この発電システムでは、気相の作動流体が流入及び流出する膨張機と、タービンとが遠隔して配置され、流入路や流出路等が長大化することとなる。このため、特許文献１記載の廃熱利用装置と同様、発電システムの大型化が不可避となる。
【００１０】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、高性能でかつ搭載性に優れた廃熱利用装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の廃熱利用装置は、作動流体を循環させるランキンサイクルを備え、内燃機関を有する駆動系に用いられる廃熱利用装置であって、
該ランキンサイクルは、ポンプと、ボイラと、膨張機と、分油器と、凝縮器と、該ポンプ、該ボイラ、該膨張機、該分油器及び該凝縮器の順で該作動流体を循環させる配管と、潤滑油還流手段とを有し、
前記駆動系は、冷却液路、過給器及び排気路の少なくとも一つを有し、
該冷却液路は前記内燃機関の冷却を行う冷却液が流通し、
該過給器は、外気を吸入して該内燃機関に対して加圧空気を供給し、
該排気路は該内燃機関で生じた排気が流通し、
前記ボイラでは、該冷却液、該加圧空気及び該排気のいずれか一つと、前記作動流体とで熱交換が可能であり、
前記分油器では、前記膨張機で減圧された該作動流体中に含まれる潤滑油を分離可能であり、
前記潤滑油還流手段は、該ボイラから流出した該作動流体の圧力を用いて、該分油器内の該潤滑油を該膨張機に還流させることを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
本発明の車両用廃熱利用装置では、冷却液、加圧空気及び排気の少なくとも一つと作動流体とがボイラで熱交換を行う。そして、ランキンサイクルでは、膨張機における作動流体の膨張及び減圧時の圧力エネルギーを回収する。
【００１３】
また、この廃熱利用装置におけるランキンサイクルは、上記のボイラや膨張機等の他に、分油器と潤滑油還流手段とを有している。このため、このランキンサイクルでは、膨張機から作動流体とともに流出した潤滑油を分油器から膨張機に還流させることが可能となる。このため、この廃熱量装置では、膨張機を好適に作動させることが可能となり、ランキンサイクルにおけるエネルギーの回収を好適に行うことが可能となるとともに、膨張機の耐久性を高くすることが可能となる。
【００１４】
さらに、この潤滑油還流手段は、ボイラから流出した作動流体の圧力を用いて分油器内の潤滑油を膨張機に還流させる。このため、この廃熱利用装置では、潤滑油還流手段を作動、すなわち、分油器内の潤滑油を膨張機に還流させるための専用の動力源が不要となる。また、ボイラから流出した作動流体は気相の状態である。このため、この廃熱利用装置では、気相の作動流体を利用する潤滑油還流手段と、同じく気相の作動流体が流入及び流出する膨張機とを近接させて配置することが可能となる。このため、廃熱利用装置を小型化することが可能となる。また、この廃熱利用装置では、潤滑油還流手段と膨張機とを一体化させることも比較的容易に行うことが可能となる。
【００１５】
したがって、本発明の廃熱利用装置は、高性能でかつ搭載性に優れている。
【００１６】
特に、この廃熱利用装置では、冷却液、作動流体及び排気の少なくとも一つが高温となるため、作動流体を十分に加熱することが可能となる。このため、この廃熱利用装置では、膨張機において作動流体が膨張及び減圧する際の圧力エネルギーが大きくなり、ランキンサイクルで回収可能なエネルギーの量を大きくすることが可能となる。なお、上記の排気には、排気の一部であって内燃機関に還流される還流排気も含まれる。
【００１７】
また、この廃熱利用装置では、ボイラにおいて冷却液を冷却すれば、内燃機関の発熱を好適に抑制可能となり、内燃機関の温度を好適に調整可能となる。また、ボイラにおいて加圧空気を冷却すれば、その密度を大きくさせた状態で内燃機関に供給することが可能となる。これにより、内燃機関の出力を向上させることが可能である。また、ボイラにおいて還流排気を冷却すれば、還流排気の密度が大きくなり、還流排気を好適に内燃機関に還流させることが可能となる。このため、内燃機関から最終的に排出される排気中の窒素酸化物を減少させることが可能となる。これらのように、この廃熱利用装置によれば、内燃機関の性能を向上させることも可能となる。
【００１８】
内燃機関としては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の他、種々の形式のエンジンを採用することができる。また、これらのエンジンはモータを組み合わせたハイブリッドエンジンでも良い。さらに、駆動系が上記の冷却液路を有さない場合には、これらのエンジンを空冷式とすることもできる。一方、過給器としては、ターボチャージャやスーパーチャージャ等を採用することができる。なお、内燃機関や過給機は複数であっても良い。
【００１９】
潤滑油還流手段としては、流通する気相の作動流体の圧力等によって作動するポンプやタービン等を採用することができる。
【００２０】
また、潤滑油還流手段は、ボイラから流出した作動流体の圧力と、膨張機で減圧された作動流体の圧力との差圧を用いて、分油器内の潤滑油を膨張機に還流させることが好ましい（請求項２）。
【００２１】
この場合、作動流体同士の差圧によって潤滑油還流手段を作動させることが可能となる。ここで、ボイラから流出した作動流体の圧力は、膨張機で減圧された作動流体の圧力と比較して常に高圧となる。このため、作動流体同士の圧力差を確実に生じさせることが可能となる。これにより、この廃熱利用装置では、潤滑油還流手段が好適に作動し、潤滑油を好適に膨張機に還流させることが可能となる。
【００２２】
潤滑油還流手段は、変位可能な隔壁によって感圧室とオイル室とが区画されたハウジングと、
ボイラと膨張機との間の配管から分岐し、感圧室に連通する高圧路と、
感圧室に連通し、膨張機と前記分油器との間の該配管に合流する低圧路と、
分油器とオイル室とを連通する流入路と、
オイル室と膨張機とを連通する流出路と、
隔壁がオイル室を拡大することによって、流入路を開いて流出路を閉じる流入弁と、
隔壁がオイル室を縮小することによって、流入路を閉じて流出路を開く流出弁と、
高圧路及び低圧路の少なくとも一方に設けられた流量調整手段とを有していることが好ましい（請求項３）。
【００２３】
この場合、潤滑油還流手段の構成を簡略化することが可能となるとともに、小型化も容易となる。このため、廃熱利用装置の搭載性をより向上させつつ、低コスト化も実現可能となる。また、この場合には、潤滑油還流手段と膨張機との一体化も容易となる。
【００２４】
隔壁としては、ダイヤフラム、ベローズ、ピストン等を採用することができる。一方、高圧路や低圧路に設けられる流量調整手段としては、例えば、流量調整弁の他、開閉弁等を採用することができる。また、低圧路に設けられる流量調整手段としては、オリフィスを採用することもできる。ここで、流量調整手段は、高圧路及び低圧路の両方に設けられても良く、高圧路又は低圧路の一方にのみ設けられても良い。
【００２５】
この潤滑油還流手段において、ハウジングは、感圧室とオイル室とを単一の隔壁によって区画し得る（請求項４）。この場合には、潤滑油還流手段の構成をより簡略化しつつ、より小型化させることが可能となる。
【００２６】
また、この潤滑油還流手段において、ハウジングは、感圧室と第１中間室とを隔壁の一つである第１隔壁によって区画している第１ハウジングと、第２中間室とオイル室とを隔壁の一つである第２隔壁によって区画している第２ハウジングとからなり得る。そして、第１隔壁と第２隔壁とがロッドによって連結され得る（請求項５）。
【００２７】
この場合、第１ハウジングと第２ハウジングとで容積に差異を設けたり、第１隔壁と第２隔壁とで受圧面積に差異を設けたりすることが可能となる。このため、感圧室に流入する作動流体の流量と、オイル室に流入し、ひいては膨張機に還流される潤滑油の流量との調整が可能となる。
【００２８】
第１中間室内や第２中間室内には共に大気を流入させることが可能である他、第１中間室内には感圧室と同様、ボイラから流出した作動流体を流入させることが可能である。
【００２９】
また、高圧路及び低圧路にそれぞれ流量調整手段としての開閉弁を設け、感圧室と第１中間室とに作動流体を流入させることが可能である。そして、高圧路に設けられた開閉弁と低圧路に設けられた開閉弁とをそれぞれ交互に開閉させることが可能である。これにより、感圧室内に流入又は流出した作動流体と、第１中間室内に流入又は流出した作動流体との差圧によって、第１隔壁を変位させることが可能となる。この場合、感圧室内の作動流体の圧力と第１中間室内の作動流体の圧力とに確実に差異が生じるため、第１隔壁及び第２隔壁が好適に作動し、オイル室に潤滑油を好適に流入させるとともに、オイル室内の潤滑油を好適に膨張機に還流させることが可能となる。
【００３０】
本発明の廃熱利用装置において、ハウジングは、感圧室から流出する作動流体の圧力が膨張機から流出する作動流体の圧力以下となるように形成されていることが好ましい（請求項６）。
【００３１】
この場合、感圧室から流出する際の作動流体の圧力は、膨張機から流出した作動流体の圧力よりも大きくならない。これにより、この廃熱利用装置では、感圧室から作動流体が好適に流出するとともに、排出路を流通する作動流体が膨張機で減圧された作動流体と好適に合流する。このため、この廃熱利用装置では、感圧室内に作動流体を流入させることが可能となり、ひいては、オイル室内の潤滑油を好適に膨張機に還流させることが可能となる。なお、上記のように、ハウジングが第１ハウジングと第２ハウジングとで構成される場合、第１ハウジングについて、上記のように形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の廃熱利用装置は、高性能でかつ搭載性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１の廃熱利用装置を示す模式構造図である。
【図２】実施例１の廃熱利用装置に係り、オイルポンプ装置を示す断面図である。（Ａ）はオイル室が縮小された状態を示しており、（Ｂ）はオイル室が拡大された状態を示している。
【図３】実施例１の廃熱利用装置における作動中の状態を示す模式構造図である。
【図４】実施例２の廃熱利用装置を示す模式構造図である。
【図５】実施例２の廃熱利用装置に係り、オイルポンプ装置を示す断面図である。（Ａ）はオイル室が縮小された状態を示しており、（Ｂ）はオイル室が拡大された状態を示している。
【図６】実施例２の廃熱利用装置における作動中の状態を示す模式構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。
【００３５】
（実施例１）
実施例１の廃熱利用装置は、車両に搭載され、図１に示すように、車両の駆動系１に用いられている。この廃熱利用装置は、ランキンサイクル３と、コントローラ５９とを備えている。
【００３６】
駆動系１は、エンジン５と、過給器としてのターボチャージャ７と、図示しないラジエータとを有している。エンジン５は、公知の水冷式ガソリンエンジンである。エンジン５の内部には冷却水が流通可能なウォータジャケット（図示略）が形成されている。エンジン５には、このウォータジャケットとそれぞれ連通する流出口と流入口と（いずれも図示を省略する。）が形成されている。また、エンジン５には、排気を排出する排気口５ａと、後述する加圧空気を吸入する吸気口５ｂとが形成されている。
【００３７】
エンジン５とターボチャージャ７とは配管９〜１１によって接続されている。また、配管１０と配管１１とには後述するボイラ１５が接続されている。配管９は内部を排気が流通可能となっており、エンジン５の排気口５ａとターボチャージャ７とに接続されている。一方、配管１０及び配管１１は内部を加圧空気が流通可能となっている。配管１０はターボチャージャ７と、ボイラ１５の第１流入口１５ａとに接続されている。配管１１はボイラ１５の第１流出口１５ｂと、エンジン５の吸気口５ｂとに接続されている。
【００３８】
さらに、ターボチャージャ７には、配管１２、１３の各一端側が接続されている。配管１２の他端側は、図示しないマフラと接続されている。配管１３の他端側は図示しない車両のエアインテークに開口している。配管１２は、ターボチャージャ７を介して配管９と連通している。同様に、配管１３は、ターボチャージャ７を介して配管１０と連通している。
【００３９】
ランキンサイクル３は、電動ポンプＰ１と、ボイラ１５と、膨張機１７と、分油器１９と、凝縮器２１と、配管２３〜２７と、オイルポンプ装置２９とを有している。配管２３〜２７には、作動流体としてのＨＦＣ１３４ａが流通可能となっている。また、オイルポンプ装置２９が潤滑油還流手段に相当する。
【００４０】
電動ポンプＰ１には公用品が採用されている。電動ポンプＰ１には、吐出口１０１と吸入口１０２とが形成されている。この電動ポンプＰ１はコントローラ５９に電気的に接続されている。
【００４１】
ボイラ１５には、第１流入口１５ａ及び第１流出口１５ｂと、第２流入口１５ｃ及び第２流出口１５ｄとが形成されている。また、ボイラ１５内には、両端側でそれぞれ第１流入口１５ａ及び第１流出口１５ｂと連通する第１通路１５ｅと、両端側でそれぞれ第２流入口１５ｃ及び第２流出口１５ｄと連通する第２通路１５ｆとが設けられている。このボイラ１５では、第１通路１５ｅ内の加圧空気と、第２通路１５ｆ内の作動流体との熱交換により作動流体の加熱を行うとともに、加圧空気の冷却を行う。
【００４２】
膨張機１７には、その内部に作動流体を流入させる流入口１７ａと、作動流体を流出させる流出口１７ｂと、後述する流出路３９が接続される還流口１７ｃとが形成されている。膨張機１７では、ボイラ１５を経て加熱された作動流体を膨張させることにより回転駆動力を発生させる。この膨張機１７には図示しない公知の発電機が接続されている。発電機は膨張機１７の回転駆動力によって発電を行い、図示しないバッテリに電力を充電する。
【００４３】
分油器１９には、その内部に作動流体を流入させる流入口１９ａと、作動流体を流出させる流出口１９ｂと、潤滑油を流出させる排油口１９ｃとが形成されている。分油器１９では、膨張機１７内で減圧された作動流体中に含まれる潤滑油を分離させる。そして、分油器１９は、潤滑油を分離させた状態で作動流体を流出口１９ｂから流出させるとともに、その内部に分離した潤滑油を貯留する。
【００４４】
凝縮器２１には、その内部に作動流体を流入させる流入口２１ａと、作動流体を流出させる流出口２１ｂとが形成されている。凝縮器２１は、その内部を流通する作動流体と車外の空気との間で熱交換を行い、膨張機１７での膨張によって減圧された作動流体を冷却して液化させる。凝縮器２１の近傍には電動ファン２１ｃが設けられている。この電動ファン２１ｃはコントローラ５９に電気的に接続されている。
【００４５】
これらの電動ポンプＰ１、ボイラ１５、膨張機１７、分油器１９及び凝縮器２１は、配管２３〜２７によって接続されている。具体的には、電動ポンプＰ１の吐出口１０１と、ボイラ１５の第２流入口１５ｃとが配管２３によって接続されている。ボイラ１５の第２流出口１５ｄと、膨張機１７の流入口１７ａとが配管２４によって接続されている。また、膨張機１７の流出口１７ｂと分油器１９の流入口１９ａとが配管２５によって接続されている。分油器１９の流出口１９ｂと凝縮器２１の流入口２１ａとが配管２６によって接続されている。そして、凝縮器２１の流出口２１ｂと電動ポンプＰ１の吸入口１０２とが配管２７によって接続されている。
【００４６】
このランキンサイクル３では、電動ポンプＰ１を作動させることにより、作動流体が配管２３〜２７内を循環する（図３参照）。つまり、作動流体は、電動ポンプＰ１の吐出口１０１からボイラ１５、膨張機１７及び分油器１９を経て、凝縮器２１から電動ポンプＰ１の吸入口１０２に至ることとなる。この際、配管２３及び配管２４を流通する作動流体は高圧の状態となる。一方、配管２５〜２７を流通する作動流体は、配管２３及び配管２４を流通する作動流体と比較して低圧の状態となる。
【００４７】
図２に示すように、オイルポンプ装置２９は、装置本体３１と、高圧路３３と、低圧路３５と、流入路３７と、流出路３９とを有している。
【００４８】
装置本体３１は、ハウジング３１０を有している。このハウジング３１０の内部には、隔壁としてのダイヤフラム４１が固定されている。このダイヤフラム４１により、ハウジング３１０の内部は、作動流体が流入可能な感圧室３１０ａと、潤滑油が流入可能なオイル室３１０ｂとに区画されている。
【００４９】
ダイヤフラム４１は、ハウジング３１０の内壁に両端が固定された第１樹脂膜４３ａと、第２樹脂膜４３ｂと、第１樹脂膜４３ａと第２樹脂膜４３ｂとを連結する連結ロッド４４と、第２樹脂膜４３ｂにボルト４５を介して固定された座金４７と、座金４７とハウジング３１０内壁との間に設けられたコイルばね４９とからなる。このコイルばね４９は、オイル室３１０ｂ側となるハウジング３１０内壁に固定されている。このコイルばね４９により、第１樹脂膜４３ａ及び第２樹脂膜４３ｂはハウジング３１０内で変位可能に付勢されている。この際、連結ロッド４４により、第１樹脂膜４３ａ及び第２樹脂膜４３ｂは互いに連動しながら変位する。（同図の（Ａ）及び（Ｂ）参照。）。また、第１樹脂膜４３ａと第２樹脂膜４３ｂとの間には空間４４ａが形成されている。この空間４４ａ内は、感圧室３１０ａやオイル室３１０ｂよりも低圧の状態となっている。なお、この空間４４ａ内を大気圧としても良く、真空としても良い。
【００５０】
また、ハウジング３１０には、感圧室３１０ａに連通し、感圧室３１０ａ内に作動流体を流入させる第１流入口３１０ｃと、感圧室３１０ａ内の作動流体を流出させる第１流出口３１０ｄとが形成されている。さらに、ハウジング３１０には、オイル室３１０ｂに連通し、オイル室３１０ｂ内に潤滑油を流入させる第２流入口３１０ｅと、オイル室３１０ｂ内の潤滑油を流出させる第２流出口３１０ｆとが形成されている。このハウジング３１０は、第１流出口３１０ｄから流出する際、作動流体の圧力が図１に示す配管２５内を流通する作動流体の圧力以下となるように形成されている。
【００５１】
図２に示すように、第２流入口３１０ｅには、流入弁としての流入リード弁５１が設けられている。また、第２流出口３１０ｆには、流出弁としての流出リード弁５３が設けられている。流入リード弁５１は第２流入口３１０ｅに対する逆止弁として機能し、また、流出リード弁５３は第２流出口３１０ｆに対する逆止弁として機能する。具体的には、流入リード弁５１は、ハウジング３１０内で第２樹脂膜４３ｂがオイル室３１０ｂを拡大するように変位することで第２流入口３１０ｅを開くように作動するとともに、オイル室３１０ｂ内で第２樹脂膜４３ｂがオイル室３１０ｂを縮小するように変位することで第２流入口３１０ｅを閉じるように作動する。一方、流出リード弁５３は、ハウジング３１０内で第２樹脂膜４３ｂがオイル室３１０ｂを拡大するように変位することで第２流出口３１０ｆを閉じるように作動するとともに、オイル室３１０ｂ内で第２樹脂膜４３ｂがオイル室３１０ｂを縮小するように変位することで第２流出口３１０ｆを開くように作動する。
【００５２】
図１に示すように、高圧路３３の一端側は、配管２４に接続されており、配管２４を流通する作動流体の一部が流通可能となっている。また、この高圧路３３の他端側は、図２に示す第１流入口３１０ｃに接続されている。さらに、この高圧路３３には、流量調整弁５５が設けられている。この流量調整弁５５は図１に示すコントローラ５９に電気的に接続されている。なお、流量調整弁５５に替えて、開閉制御のみ可能な開閉弁を採用することもできる。
【００５３】
また、低圧路３５の一端側は、図２に示す第１流出口３１０ｄに接続されており、感圧室３１０ａから流出した作動流体が流通可能となっている。この低圧路３５の他端側は、図１に示す配管２５に接続されている。さらに、この低圧路３５にはオリフィス５７が設けられている。上記の流量調整弁５５及びオリフィス５７がそれぞれ流量調整手段に相当する。
【００５４】
図１に示すように、流入路３７の一端側は、分油器１９の排油口１９ｃに接続されており、分油器１９で分離された潤滑油が流通可能となっている。また、この流入路３７の他端側は、図２に示す第２流入口３１０ｅに接続されている。
【００５５】
流出路３９の一端側は、第２流出口３１０ｆに接続されており、オイル室３１０ｂから流出した潤滑油が流通可能となっている。この流出路３９の他端側は、図１に示す膨張機１７の還流口１７ｃに接続されている。
【００５６】
コントローラ５９は、流量調整弁５５の開度を調整するマップを記憶している。コントローラ５９は、流量調整弁５５の開度を適宜調整して、図２に示す感圧室３１０ａ内に流入する作動流体の流量を調整する。
【００５７】
また、コントローラ５９は、図１に示す電動ポンプＰ１の作動制御を行う。さらに、このコントローラ５９は電動ファン２１ｃの作動制御を行うことで、作動流体が外気に放熱する熱量の調整を行う。
【００５８】
このように構成された廃熱利用装置では、車両を駆動させることにより以下のように作動する。
【００５９】
図３に示すように、車両が駆動されることにより、駆動系１ではエンジン５が作動する。これにより、排気口５ａから排出された排気が配管９、ターボチャージャ７及び配管１２を経てマフラから車外に排出される（同図の一点鎖線矢印参照）。この際、排気によってターボチャージャ７が作動される。これにより、車外の空気が配管１３よりターボチャージャ７に吸引され、圧縮される。この空気は加圧空気として、配管１０、ボイラ１５の第１通路１５ｅ及び配管１１を経てエンジン５の吸気口５ｂよりエンジン５内へ吸入される（同図の二点鎖線矢印参照）。なお、図示を省略しているものの、エンジン５（流出口及び流入口）とラジエータとの間で冷却水が循環し、エンジン５の冷却も行われる。
【００６０】
また、コントローラ５９は、電動ポンプＰ１及び電動ファン２１ｃをそれぞれ作動させる。これにより、ランキンサイクル３では、同図の実線矢印に示すように、電動ポンプＰ１の吐出口１０１から吐出された作動流体が配管２３を経て、ボイラ１５の第２流入口１５ｃから第２通路１５ｆに至る。そして、作動流体はボイラ１５において加圧空気と熱交換される。この際、第１通路１５ｅを流通する加圧空気は約１５０°Ｃ程度の熱を有しているため、第２通路１５ｆを流通する作動流体は、好適に加熱される。一方、第１通路１５ｅを流通する加圧空気は、第２通路１５ｆを流通する作動流体に対して放熱を行うため、加圧空気は冷却された状態で吸気口５ｂからエンジン５内に至ることとなる。
【００６１】
こうして、ボイラ１５によって加熱された作動流体は、高温高圧の状態で第２流出口１５ｄから流出し、配管２４を経て膨張機１７の流入口１７ａから膨張機１７内へ至る。この際、配管２４内を流通する作動流体は気相の状態となっている。また、配管２４を流通する作動流体の一部は高圧路３３に流入する。
【００６２】
膨張機１７内に至った高温高圧の作動流体は、膨張機１７内で膨張し、減圧される。この際の圧力エネルギーによって膨張機１７に接続された発電機は発電を行う。これにより、この廃熱利用装置におけるランキンサイクル３では、上記の圧力エネルギーを電力として回収する。
【００６３】
膨張機１７内で減圧された作動流体は流出口１７ｂから流出し、配管２５を流通する。この配管２５を流通する作動流体は、膨張機１７内で減圧された際に膨張機１７内の潤滑油を含んだ状態となっている。
【００６４】
配管２５を流通する作動流体は、分油器１９の流入口１９ａから分油器１９内に至る。そして、分油器１９内において、気相の作動流体と液相の潤滑油とが分離される。潤滑油が分離された作動流体は、流出口１９ｂから流出し、配管２６を経て凝縮器２１の流入口２１ａから凝縮器２１内に至る。一方、作動流体から分離された潤滑油は、分油器１９内に貯留される。
【００６５】
凝縮器２１内の作動流体は、凝縮器２１の周りの空気に放熱を行い、冷却される。この際、コントローラ５９は電動ファン２１ｃの作動量を適宜変更して、作動流体を好適に放熱させて液化させる。冷却された作動流体は流出口２１ｂから流出し、配管２７を経て電動ポンプＰ１の吸入口１０２に吸入され、再び、電動ポンプＰ１の吐出口１０１から吐出されることとなる。
【００６６】
このように、この廃熱利用装置では、ボイラ１５における加圧空気と作動流体との熱交換により作動流体を十分に加熱することが可能となる。このため、この廃熱利用装置では、膨張機１７で作動流体を膨張及び減圧させた際の圧力エネルギーを大きくすることができる。このため、この廃熱利用装置では、ランキンサイクル３において回収可能なエネルギーの量、すなわち、電力量を大きくすることが可能となっている。
【００６７】
また、この廃熱利用装置では、ボイラ１５において加圧空気を冷却することで、加圧空気の密度を大きくさせた状態でエンジン５に供給することが可能となっている。これにより、エンジン５の出力を向上させることが可能となっている。このように、この廃熱利用装置によれば、エンジン５の性能を向上させることも可能となっている。
【００６８】
さらに、この廃熱利用装置では、ランキンサイクル３での電力の回収と同時に、分油器１９において分離された潤滑油をオイルポンプ装置２９によって膨張機１７に還流させることが可能である。具体的には以下の通りである。
【００６９】
潤滑油をオイルポンプ装置２９によって膨張機１７に還流させるにあたっては、まず、コントローラ５９が流量調整弁５５の開制御を行う。これにより、配管２４を流通する作動流体の一部が高圧路３３を経て、図２に示す装置本体３１（ハウジング３１０）の感圧室３１０ａに流入する（図２の（Ａ）に示す実線矢印参照。）。感圧室３１０ａに流入した作動流体は、第１流出口３１０ｄから低圧路３５に流出することとなる（図２の（Ｂ）に示す実線矢印参照。）。上記のように、第１流出口３１０ｄから低圧路３５に流出する際の作動流体の圧力は配管２５を流通する作動流体の圧力よりも小さくなっている。さらに、低圧路３５を流通する作動流体は、オリフィス５７によって圧損される。これらのため、第１流出口３１０ｄから低圧路３５を経た作動流体は、配管２５を流通する作動流体と好適に合流することとなる。
【００７０】
さらに、コントローラ５９は、上記のマップに基づき流量調整弁５５の開度を適宜調整する。これにより、感圧室３１０ａに流入する作動流体の流量と、感圧室３１０ａから流出する作動流体の流量との比率が適宜変更され、感圧室３１０ａ内の作動流体の密度が適宜変化する。すなわち、同図の（Ａ）に示すように、流量調整弁５５の開度が大きくなり、感圧室３１０ａに流入する作動流体の流量が感圧室３１０ａから流出する作動流体の流量よりも大きくなれば、感圧室３１０ａ内の作動流体の密度が大きくなる。このため、感圧室３１０ａ内の作動流体の圧力により、ダイヤフラム４１では、第１樹脂膜４３ａがコイルばね４９の付勢力に抗して変位する。この際、第１樹脂膜４３ａに連動して第２樹脂膜４３ｂがオイル室３１０ｂを縮小するように変位する（同図の（Ａ）に示す白色矢印参照。）。
【００７１】
一方、同図の（Ｂ）に示すように、流量調整弁５５が閉制御され又はその開度が小さくなることで、感圧室３１０ａに流入する作動流体の流量が感圧室３１０ａから流出する作動流体の流量よりも小さくなれば、感圧室３１０ａ内の作動流体の密度が小さくなる。このため、ダイヤフラム４１では、第１樹脂膜４３ａがコイルばね４９の付勢力よって変位し、第１樹脂膜４３ａに連動して第２樹脂膜４３ｂがオイル室３１０ｂを拡大するように変位する（同図の（Ｂ）に示す白色矢印参照。）。なお、コントローラ５９は流量調整弁５５の開度調整を繰り返して行うため、上記のようなダイヤフラム４１における第１樹脂膜４３ａ及び第２樹脂膜４３ｂの変位は、繰り返されることとなる。
【００７２】
樹脂膜４３がオイル室３１０ｂを拡大するように変位することにより、オイル室３１０ｂ内の圧力が低下する。これにより、流入リード弁５１が第２流入口３１０ｅを開くように作動することで、図１に示す分油器１９内の潤滑油が排油口１９ｃから流出し、流入路３７を流通してオイル室３１０ｂ内に吸入される（図２の（Ｂ）に示す破線矢印参照。）。
【００７３】
また、樹脂膜４３がオイル室３１０ｂを縮小するように変位することにより、オイル室３１０ｂ内の圧力が上昇する。これにより、流出リード弁５３が第２流出口３１０ｆを開くように作動する。このため、オイル室３１０ｂ内に吸入された潤滑油が第２流出口３１０ｆから吐出される（図２の（Ａ）に示す破線矢印参照。）。第２流出口３１０ｆから吐出された潤滑油は流出路３９を流通し、図１に示す還流口１７ｃから膨張機１７内に流入（還流）することとなる（図３参照）。
【００７４】
このように、この廃熱利用装置におけるオイルポンプ装置２９は、ボイラ１５から流出した作動流体、すなわち、配管２４を流通する作動流体の圧力を用いて分油器１９内の潤滑油を膨張機１７に還流させる。このため、この廃熱利用装置では、オイルポンプ装置２９を作動、すなわち、分油器１９内の潤滑油を膨張機１７に還流させるための専用の動力源が不要となっている。また、ボイラ１５から流出した作動流体は気相の状態である。このため、この廃熱利用装置では、気相の作動流体を利用するオイルポンプ装置２９と、同じく気相の作動流体が流入及び流出する膨張機１７とを近接させて配置することが可能となっている。このため、廃熱利用装置を小型化することが可能となっている。
【００７５】
したがって、実施例１の廃熱利用装置は、高性能でかつ搭載性に優れている。
【００７６】
また、この廃熱利用装置におけるオイルポンプ装置２９は、感圧室３１０ａ内を流通する作動流体の圧力、すなわち、ボイラ１５から流出した作動流体の圧力（配管２４及び高圧路３３を流通する作動流体の圧力）と、膨張機１７で減圧された作動流体の圧力（配管２５を流通する作動流体の圧力）との差圧を用いて、分油器１９内の潤滑油を膨張機１７に還流させている。ボイラ１５から流出した作動流体の圧力は、膨張機１７で減圧された作動流体の圧力と比較して常に高圧となる。このため、作動流体同士の圧力差を確実に生じさせることが可能となる。これにより、この廃熱利用装置では、オイルポンプ装置２９が好適に作動し、潤滑油を好適に膨張機１７に還流させることが可能となっている。
【００７７】
さらに、この廃熱利用装置におけるオイルポンプ装置２９は、ハウジング３１０を有する装置本体３１と、高圧路３３と、低圧路３５と、流入路３７と、流出路３９とで構成されている。また、ハウジング３１０内は、感圧室３１０ａとオイル室３１０ｂとが単一のダイヤフラム４１によって区画されている。このため、オイルポンプ装置２９の構成が簡略化されており、また、その小型化も容易となっている。このため、廃熱利用装置の搭載性が向上しているとともに、低コスト化も実現している。
【００７８】
（実施例２）
実施例２の廃熱利用装置は、実施例１の廃熱利用装置におけるオイルポンプ装置２９に替えて、図４に示すオイルポンプ装置６１を採用している。
【００７９】
図５に示すように、オイルポンプ装置６１は、装置本体６３と、高圧路６５と、低圧路６７と、流入路６９と、流出路７１とを有している。
【００８０】
装置本体６３は、第１ハウジング６３０と第２ハウジング６３１とを有している。第２ハウジング６３１は第１ハウジング６３０よりも小型に形成されている。第１ハウジング６３０の内部には、第１隔壁としての第１ピストンヘッド７３が摺動可能に設けられている。また、第２ハウジング６３１の内部には、第２隔壁としての第２ピストンヘッド７５が摺動可能に設けられている。第２ピストンヘッド７５は第１ピストンヘッド７３よりも小型に形成されている。これらの第１ピストンヘッド７３と第２ピストンヘッド７５とは、ロッド７７によって連結されている。
【００８１】
第１ピストンヘッド７３により、第１ハウジング６３０の内部は、感圧室６３０ａと、第１中間室６３０ｂとに区画されている。感圧室６３０ａ及び第１中間室６３０ｂには、作動流体が流入可能となっている。一方、第２ピストンヘッド７５により、第２ハウジング６３１の内部は、オイル室６３１ａと、第２中間室６３１ｂとに区画されている。オイル室６３１ａには潤滑油が流入可能となっており、第２中間室６３１ｂには空気が流入可能となっている。
【００８２】
第１ハウジング６３０には、第１流入口６３０ｃと、第１流出口６３０ｄと、第２流入口６３０ｅと、第２流出口６３０ｆと、挿通孔６３０ｇが形成されている。第１流入口６３０ｃは、感圧室６３０ａに連通し、感圧室６３０ａ内に作動流体を流入させる。第１流出口６３０ｄは、感圧室６３０ａに連通し、感圧室６３０ａ内の作動流体を流出させる。また、第２流入口６３０ｅは、第１中間室６３０ｂに連通し、第１中間室６３０ｂ内に作動流体を流入させる。第２流出口６３０ｆは、第１中間室６３０ｂに連通し、第１中間室６３０ｂ内の作動流体を流出させる。挿通孔６３０ｇには上記のロッド７７が挿通されている。
【００８３】
この第１ハウジング６３０は、第１流出口６３０ｄ及び第２流出口６３０ｆから流出する際に、作動流体の圧力が図４に示す配管２５内を流通する作動流体の圧力以下となるように形成されている。
【００８４】
図５に示すように、第２ハウジング６３１には、オイル室６３１ａに連通し、オイル室６３１ａ内に潤滑油を流入させる第３流入口６３１ｃと、オイル室６３１ａ内の潤滑油を流出させる第３流出口６３１ｄとが形成されている。また、第２ハウジング６３１には、ロッド７７が挿通される挿通孔６３１ｅと、第２中間室６３１ｂと連通する空気孔６３１ｆとが形成されている。
【００８５】
第３流入口６３１ｃには、流入リード弁７９が設けられている。また、第３流出口６３１ｄには、流出リード弁８１が設けられている。これらの流入リード弁７９及び流出リード弁８１は、図２に示す流入リード弁５１及び流出リード弁５３と同様、逆止弁として機能する。具体的には、図５に示すように、流入リード弁７９は、第２ハウジング６３１内で第２ピストンヘッド７５がオイル室６３１ａを拡大するように摺動することで第３流入口６３１ｃを開くように作動するとともに、第２ハウジング６３１内で第２ピストンヘッド７７がオイル室６３１ａを縮小するように摺動することで第３流入口６３１ｃを閉じるように作動する。一方、流出リード弁８１は、第２ハウジング６３１内で第２ピストンヘッド７７がオイル室６３１ａを縮小するように摺動することで第３流出口６３１ｄを開くように作動するとともに、オイル室６３１ａ内で第２ピストンヘッド７７がオイル室６３１ａを拡大するように摺動することで第３流出口６３１ｄを閉じるように作動する。
【００８６】
図４に示すように、高圧路６５の一端側は、配管２４に接続されており、配管２４を流通する作動流体の一部が流通可能となっている。また、この高圧路６５の他端側は、図５に示す第１高圧枝路６５ａと第２高圧枝路６５ｂとに分岐している。第１高圧枝路６５ａは第１流入口６３０ｃに接続されている。第２高圧枝路６５ｂは第２流入口６３０ｅに接続されている。さらに、これらの第１、２高圧枝路６５ａ、６５ｂには、開閉弁８３ａ、８３ｃがそれぞれ設けられている。これらの開閉弁８３ａ、８３ｃは、図４に示すコントローラ５９に電気的に接続されている。
【００８７】
図５に示すように、低圧路６７の一端側は、第１低圧枝路６７ａと第２低圧枝路６７ｂとに分岐している。第１低圧枝路６７ａは第１流出口６３０ｄに接続されている。一方、第２低圧枝路６７ｂは第２流出口６３０ｆに接続されている。これらにより、低圧路６７には、感圧室６３０ａから流出した作動流体が流通可能となっている。この低圧路６７の他端側は、図４に示す配管２５に接続されている。また、第１、２低圧枝路６７ａ、６７ｂには、開閉弁８３ｂ、８３ｄがそれぞれ設けられている。これらの開閉弁８３ｂ、８３ｄは、図４に示すコントローラ５９に電気的に接続されている。上記の開閉弁８３ａ、８３ｃ及び開閉弁８３ｂ、８３ｄが流量調整手段に相当する。
【００８８】
コントローラ５９は、開閉弁８３ａ〜８３ｄを個々に開閉させる制御マップを記憶している。コントローラ５９は、開閉弁８３ａ〜８３ｄを個々に開閉制御することで、図５に示す感圧室６３０ａ及び第１中間室６３０ｂ内にそれぞれ流入する作動流体の流量を調整する。
【００８９】
この廃熱利用装置における他の構成は実施例１の廃熱利用装置と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
【００９０】
図６に示すように、この廃熱利用装置でも、実施例１の廃熱利用装置と同様、ランキンサイクル３において電力の回収を行うと同時に、分油器１９において分離された潤滑油をオイルポンプ装置６１によって膨張機１７に還流させることが可能である。このオイルポンプ装置６１は以下のように作動する。
【００９１】
コントローラ５９が各開閉弁８３ａ〜８３ｄを制御することにより、このオイルポンプ装置６１では、開閉弁８３ａ及び開閉弁８３ｄが開制御され、開閉弁８３ｂ及び開閉弁８３ｃが制御される場合（図５の（Ａ）参照。）と、開閉弁８３ａ及び開閉弁８３ｄが閉制御され、開閉弁８３ｂ及び開閉弁８３ｃが開制御される場合（図５の（Ｂ）参照。）とが交互に繰り返される。ここで、コントローラ５９は、上記の制御マップに基づき、開閉弁８３ａと開閉弁８３ｄとの間における開閉の時期に一定の時間差を生じさせる。開閉弁８３ｂと開閉弁８３ｃとの間における開閉の時間差についても同様である。
【００９２】
コントローラ５９が開閉弁８３ａ及び開閉弁８３ｄを開制御し、開閉弁８３ｂ及び開閉弁８３ｃを閉制御することで、第１高圧枝路６５ａ（高圧路６５）及び第１流入路６３０ｃを経て、図５の（Ａ）に示すように、作動流体が感圧室６３０ａ内に流入する。ここで、開閉弁８３ｂは閉制御されているため、感圧室６３０ａ内の作動流体の密度が大きくなり、感圧室６３０ａ内における圧力が大きくなる。一方、開閉弁８３ｃが閉制御され、開閉弁８３ｄが開制御されることで、第１中間室６３０ｂ内の作動流体は、第２流出口６３０ｆから第２低圧枝路６７ｂ（低圧路６７）に流出する。このため、感圧室６３０ａ内の作動流体の圧力と、第１中間室６３０ｂ内の作動流体の圧力とに差異が生じ、第１ピストンヘッド７３が同図の白色矢印方向に摺動する。ここで、第１ピストンヘッド７３と第２ピストンヘッド７５とはロッド７７によって連結されているため、上記のように、感圧室６１０ａ内の作動流体の圧力が大きくなることで、第２ピストンヘッド７５は、第２ハウジング６３１内でオイル室６３１ａを縮小するように摺動する。この際、空気孔６３１ｆを介して、第２中間室６３１ｂ内には空気が流入する。
【００９３】
反対に、コントローラ５９が開閉弁８３ａ及び開閉弁８３ｄを閉制御し、開閉弁８３ｂ及び開閉弁８３ｃを開制御することで、同図の（Ｂ）に示すように、感圧室６３０ａ内の作動流体は、第１流出口６３０ｄから第１低圧枝路６７ａ（低圧路６７）に流出する。このため、感圧室６３０ａの作動流体の密度が小さくなり、感圧室６３０ａ内における圧力が小さくなる。一方、第２高圧枝路６５ｂ（高圧路６５）及び第２流入路６３０ｅを経て、作動流体が第１中間室６３０ｂ内に流入する。ここで、開閉弁８３ｄは閉制御されているため、第１中間室６３０ｂ内の作動流体の密度が大きくなる。これにより、第１ピストンヘッド７３が同図の白色矢印方向に摺動する。このため、第２ピストンヘッド７５は、第２ハウジング６３１内でオイル室６３１ａを拡大するように摺動する。この際、第２中間室６３１ｂ内の空気は、空気孔６３１ｆを介して第２ハウジング６３１の外に流出する。
【００９４】
第２ピストンヘッド７５がオイル室６３１ａを拡大するように摺動することにより、オイル室６３１ａ内の圧力が低下する。これにより、流入リード弁７９が第３流入口６３１ｄを開くように作動することで、分油器１９内の潤滑油が排油口１９ｃ及び流入路６９を流通し、オイル室６３１ａ内に吸入される（同図の破線矢印参照。）。
【００９５】
また、図５の（Ａ）に示すように、第２ピストンヘッド７５がオイル室６３１ａを縮小するように摺動することにより、オイル室６３１ｂ内の圧力が上昇する。これにより、流出リード弁８１が第３流出口６３１ｄを開くように作動することで、オイル室６３１ａ内に吸入された潤滑油が第３流出口６３１ｄから吐出される（同図に示す破線矢印参照。）。第３流出口６３１ｄから吐出された潤滑油は流出路７１を流通し、図６に示す還流口１７ｃから膨張機１７内に流入（還流）することとなる。
【００９６】
上記のように、コントローラ５９が各開閉弁８３ａ〜８３ｄの開閉制御を繰り返して行うため、これらのようなオイル室６３１ａを拡大又は縮小させる第２ピストンヘッド７５の摺動は繰り返される。こうして、この廃熱利用装置におけるオイルポンプ装置６１では、分油器１９において分離された潤滑油を膨張機１７に還流させることが可能となっている。また、第１流出口６３０ｄ及び第２流出口６３０ｆから流出した作動流体の圧力は、配管２５を流通する作動流体の圧力よりも小さくなっている。このため、第１低圧枝路６７ａ及び第２低圧枝路６７ｂを流通する作動流体は、配管２５を流通する作動流体と好適に合流することとなる。この廃熱利用装置における他の作用効果は実施例１の廃熱利用装置と同様である。
【００９７】
特に、このオイルポンプ装置６１における装置本体６３は、第１ハウジング６３０と第２ハウジング６３１とを有している。このため、この装置本体６３では、図５に示すように、第１ハウジング６３０と第２ハウジング６３１とで容積に差異を設けるとともに、第１ピストンヘッド７３と第２ピストンヘッド７５とで受圧面積に差異を設けている。このため、この装置本体６３では、感圧室６３０ａ及び第１中間室６３０ｂに流入する作動流体の流量と、膨張機１７に還流される潤滑油の流量との調整が可能となっている。
【００９８】
また、この装置本体６３では、感圧室６３０ａ及び第１中間室６３０ｂにそれぞれ作動流体を流入させている。このため、この装置本体６３では、感圧室６３０ａ内の作動流体の圧力と第１中間室６３０ｂ内の作動流体の圧力とに確実に差異が生じるため、第１ピストンヘッド７３及び第２ピストンヘッド７５が好適に摺動し、オイル室６３１ａに潤滑油を好適に流入させるとともに、オイル室６３１ａ内の潤滑油を好適に膨張機１７に還流させることが可能となっている。
【００９９】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【０１００】
例えば、ボイラ１５では、加圧空気と作動流体との熱交換に替えて、冷却水と作動流体との熱交換を行っても良い。また、駆動系１において、エンジン５で生じた排気が流通する排気路を設け、ボイラ１５では、この排気路を流通する排気と作動流体との熱交換を行う構成としても良い。さらに、排気路内を流通する排気の一部をエンジン５に還流排気として還流させる排気還流路を設け、ボイラ１５では、この排気還流路を流通する還流排気と作動流体との熱交換を行う構成としても良い。なお、排気還流路は排気路に接続される。
【０１０１】
また、ボイラ１５を複数設けて、加圧空気と作動流体との熱交換と、冷却水と作動流体との熱交換と、排気又は還流排気と作動流体との熱交換とをそれぞれ行う構成としても良い。
【０１０２】
さらに、実施例１の廃熱利用装置では、オイルポンプ装置２９と膨張機１７とを別体としているが、オイルポンプ装置２９と膨張機１７とを一体化させることも可能である。この際、分油器１９も併せて一体化させることが可能である。実施例２の廃熱利用装置におけるオイルポンプ装置６１と膨張機１７とについても同様である。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は車両等に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１…駆動系
３…ランキンサイクル
５…エンジン（内燃機関）
７…ターボチャージャ（過給器）
１５…ボイラ
１７…膨張機
１９…分油器
２１…凝縮器
２３〜２７…配管
２９…オイルポンプ装置（潤滑油還流手段）
３３…高圧路
３５…低圧路
３７…流入路
３９…流出路
４１…ダイヤフラム（隔壁）
５１…流入リード弁（流入弁）
５３…流出リード弁（流出弁）
５５…流量調整弁（流量調整手段）
５７…オリフィス（流量調整手段）
６１…オイルポンプ装置（潤滑油還流手段）
６５…高圧路
６７…低圧路
６９…流入路
７１…流出路
７３…第１ピストンヘッド（第１隔壁）
７５…第２ピストンヘッド（第２隔壁）
７７…ロッド
７９…流入リード弁（流入弁）
８１…流出リード弁（流出弁）
８３ａ〜８３ｄ…開閉弁（流量調整手段）
３１０…ハウジング
３１０ａ…感圧室
３１０ｂ…オイル室
６３０…第１ハウジング
６３０ａ…感圧室
６３０ｂ…第１中間室
６３１…第２ハウジング
６３１ａ…オイル室
６３１ｂ…第２中間室
Ｐ１…電動ポンプ（ポンプ）
【図１】
2013142296.tif 000003
【図２】
2013142296.tif 000004
【図３】
2013142296.tif 000005
【図４】
2013142296.tif 000006
【図５】
2013142296.tif 000007
【図６】
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