(57)【要約】【課題】内燃機関の廃熱をランキンサイクルにより回収する廃熱回収装置において、凝縮器から流出した液相の冷媒を沸騰器へと確実に送出する。【解決手段】廃熱回収装置は、冷媒を蒸気化する沸騰器と、沸騰器から送出される気相冷媒を内燃機関の排気との熱交換によって過熱させる過熱器と、過熱器を通過した気相冷媒を膨張させて熱エネルギを回収する膨張機と、膨張機を通過した気相冷媒を凝縮させて液相冷媒に戻す凝縮器と、凝縮器から送出された液相冷媒を貯留するキャッチタンクと、キャッチタンク内の液相冷媒を沸騰器へと戻すウォータポンプと、を備えている。そして、この廃熱回収装置は、凝縮器からウォータポンプまでの冷媒経路に、冷媒を加圧する加圧装置を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を蒸気化する沸騰器と、前記沸騰器から送出される気相冷媒を内燃機関の排気との熱交換によって過熱させる過熱器と、前記過熱器を通過した気相冷媒を膨張させて熱エネルギを回収する膨張機と、前記膨張機を通過した気相冷媒を凝縮させて液相冷媒に戻す凝縮器と、前記凝縮器から送出された液相冷媒を貯留するキャッチタンクと、前記キャッチタンク内の液相冷媒を前記沸騰器へと戻すウォータポンプと、を備える廃熱回収装置において、
前記凝縮器から前記ウォータポンプまでの冷媒経路に、冷媒を加圧する加圧装置を備えることを特徴とする廃熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃熱回収装置に係り、特にランキンサイクルシステムにより内燃機関の廃熱を回収する廃熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の稼動に伴う廃熱を回収するランキンサイクルシステムに関する技術が開示されている。このランキンサイクルシステムでは、エンジンの廃熱により液相冷媒を沸騰させて蒸気（気相冷媒）に変化させ、気相冷媒を過熱器によって過熱し、過熱後の気相冷媒を膨張させることによって仕事を取り出し、膨張後の気相冷媒を凝縮させて液相冷媒に戻すことが行われる。また、上記特許文献１の技術では、凝縮器の負圧を確保することを目的として、内燃機関の吸気系の負圧を負圧供給通路を介して凝縮器に供給することが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０９４２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ランキンサイクルシステムの凝縮器では、気相冷媒（蒸気）が凝縮される。このため、凝縮器からウォータポンプに至る冷媒経路内の冷媒は低圧な状態にある。特に、当該ウォータポンプが駆動されると、当該ウォータポンプの冷媒吸込口において更に冷媒が減圧されて沸騰するおそれがある。この場合、ウォータポンプが気体を噛み込んでしまい送水性能が低下するおそれがある。この点、上記特許文献１の技術では、冷媒の減圧沸騰についての考察は何らなされておらず、改善の余地が残されている。
【０００５】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、内燃機関の廃熱をランキンサイクルにより回収する廃熱回収装置において、凝縮器から流出した液相の冷媒を沸騰器へと確実に送出することのできる廃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】
【０００６】
本発明は、冷媒を蒸気化する沸騰器と、沸騰器から送出される気相冷媒を内燃機関の排気との熱交換によって過熱させる過熱器と、過熱器を通過した気相冷媒を膨張させて熱エネルギを回収する膨張機と、膨張機を通過した気相冷媒を凝縮させて液相冷媒に戻す凝縮器と、凝縮器から送出された液相冷媒を貯留するキャッチタンクと、キャッチタンク内の液相冷媒を沸騰器へと戻すウォータポンプと、を備える廃熱回収装置を対象としている。そして、この廃熱回収装置は、凝縮器からウォータポンプまでの冷媒経路に、冷媒を加圧する加圧装置を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
凝縮器からウォータポンプまでの冷媒経路は、凝縮器での冷媒の凝縮によって圧力が低下した状態にある。また、ウォータポンプが駆動されると、当該冷媒経路が更に減圧されることとなる。本発明によれば、加圧装置によって冷媒経路の冷媒を加圧することができるので、当該冷媒経路での冷媒の減圧沸騰が抑制される。これにより、ウォータポンプへの気相の噛み込みを抑制することができるので、凝縮器から流出した液相の冷媒を沸騰器へと確実に送出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１のランキンサイクルシステムの構成を示す図である。
【図２】第１ウォータポンプの内部の圧力分布を示す図である。
【図３】飽和蒸気圧曲線の一例を示す図である。
【図４】沸騰回避制御を実行した場合の各種状態量の変化を示すタイムチャートである。
【図５】ピストン型膨張装置の構造を説明するための図である。
【図６】伸縮型膨張装置の構造を説明するための図である。
【図７】遠心型加圧装置の構造を説明するための図である。
【図８】遠心型加圧装置の構造を説明するための図である。
【図９】実施の形態１でＥＣＵにより実行される制御を説明するためのフローチャートである。
【図１０】ポンプ内沸騰圧力Ｐｐ及び沸騰圧力Ｐｔを算出するためのサブルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。なお、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１０】
実施の形態１．
１．ランキンサイクルシステムの構成
図１は、実施の形態１のランキンサイクルシステム１００の構成を示す図である。実施の形態１のランキンサイクルシステム１００は、内燃機関（エンジン）１０を含み、エンジン１０の廃熱を回収する廃熱回収装置として構成されている。エンジン１０の種別や構造には限定はない。ただし、エンジン１０のシリンダブロック及びシリンダヘッドには、エンジン１０を循環する冷媒が流れる冷媒流路１２が形成されている。冷媒流路１２は、シリンダの周囲を囲むウォータージャケットを含む。エンジン１０は、冷媒流路１２を流れる冷媒との熱交換によって冷却される。本実施の形態では、冷媒として水が用いられている。
【００１１】
ランキンサイクルシステム１００によるエンジン１０の冷却モードには、通常冷却と沸騰冷却がある。通常冷却では、冷媒の温度が沸点まで達しないように流量を調整し、冷媒流路１２を多量に流れる液相の冷媒による熱の持ち去りによってエンジン１０を冷却することが行われる。沸騰冷却では、通常冷却よりも冷媒の流量を減らし、あえて冷媒流路１２内で冷媒を沸騰させ、液相の冷媒が気相の冷媒（すなわち、蒸気）に変化する際の気化熱によってエンジン１０を冷却することが行われる。ランキンサイクルシステム１００により沸騰冷却が選択される場合、冷媒流路１２は、内部を流れる液相の冷媒をエンジン１０の熱によって沸騰させる沸騰器として機能する。なお、冷媒は、常温では液相の流体であり、エンジン１０の熱により沸騰して気相の流体に変化するものであればよく、水には限定されない。
【００１２】
エンジン１０の冷媒流路１２は、冷媒管１４を介して気液分離器１６に接続されている。エンジン１０の熱により冷媒が沸騰されると、冷媒流路１２からは気相冷媒とともに液相冷媒が吐出される。気液分離器１６は、気液分離器１６内に流入した気液二相の冷媒を液相冷媒と気相冷媒（蒸気）とに分離する。気液分離器１６は、冷媒管１８を介して第２ウォータポンプ２０（ＷＰ２）に接続されている。気液分離器１６で分離された液相冷媒は、冷媒管１８を経由して第２ウォータポンプ２０に流入し、第２ウォータポンプ２０により冷媒流路１２に送られる。なお、気液分離器１６には液面センサ１６１が設けられている。液面センサ１６１は、気液分離器１６内に貯留された液相冷媒の過不足を監視するためのものである。
【００１３】
また、ランキンサイクルシステム１００は、排気熱蒸気発生器１３を備えている。排気熱蒸気発生器１３は、エンジン１０の排気通路２２に設けられている。気液分離器１６の下部は、冷媒管１８及び冷媒管１１を介して排気熱蒸気発生器１３にも接続されている。排気熱蒸気発生器１３には、気液分離器１６から液相冷媒が導入される。導入された液相冷媒は、排気通路２２を流れる排気ガスとの熱交換によって過熱されて沸騰しその一部が蒸気となる。蒸気となった気相冷媒は、冷媒管１５を介して再び気液分離器１６へと導入される。
【００１４】
気液分離器１６は、冷媒管２８を介して過熱器３０に接続されている。過熱器３０は、エンジン１０の排気通路２２において排気熱蒸気発生器１３の上流に設けられている。気液分離器１６では気相冷媒と液相冷媒が共存しているため、気相冷媒は飽和蒸気となっている。過熱器３０に入った気相冷媒は、排気通路２２を流れる排気ガスとの熱交換によって過熱蒸気となる。
【００１５】
過熱器３０は、冷媒管３２を介して膨張機であるタービン３４に接続されている。タービン３４では、過熱器３０から送られた気相冷媒（過熱蒸気）を膨張させて熱エネルギを回収することが行われる。冷媒管３２とタービン３４との接続部には、超音速ノズル３５が設けられている。気相冷媒は超音速ノズル３５からタービン３４に噴きつけられ、タービン３４を回転させる。タービン３４の回転は、図示しない減速機を介してエンジン１０の出力軸に伝えられる。つまり、タービン３４で回収された熱エネルギは、エンジン１０のアシストに用いられる。ただし、タービン３４により発電機を駆動し、発生した電気を蓄電池に蓄えるように構成することもできる。
【００１６】
また、ランキンサイクルシステム１００は、気液分離器１６の上端と冷媒管３６を接続する冷媒管３７を備えている。冷媒管３７には、逃がし弁３８が設けられている。逃がし弁３８が開弁されると気液分離器１６内の気相冷媒が逃がし弁３８に導入される。導入された気相冷媒は、逃がし弁３８を通過する際に減圧された上でコンデンサ４０に導入される。
【００１７】
タービン３４で膨張した気相冷媒は、冷媒管３６を介してコンデンサ（凝縮器）４０に送られる。コンデンサ４０に送られた気相冷媒は、コンデンサ４０により冷却されて凝縮し、液相冷媒に戻される。気相冷媒の凝縮により生じた液相冷媒は、コンデンサ４０から冷媒管４２を介してキャッチタンク４４に送られ、キャッチタンク４４に一時的に貯留される。キャッチタンク４４は、冷媒管４６を介して冷媒管１８の途中に接続されている。冷媒管４６には、第１ウォータポンプ４８（ＷＰ１）が設けられている。第１ウォータポンプ４８は、キャッチタンク４４に貯留された液相冷媒を冷媒管１８を介して気液分離器１６或いはエンジン１０に送るためのポンプである。冷媒管４６における第１ウォータポンプ４８と冷媒管１８との間には、冷媒管１８側からキャッチタンク４４側への液相冷媒の逆流を防止する逆止弁４７が設けられている。
【００１８】
キャッチタンク４４には、液相冷媒への加圧を行うための加圧装置５０が設けられている。加圧装置５０の構造については詳細を後述する。また、冷媒管４２の途中には、冷媒管の連通を開閉するためのバルブ５２が設けられている。さらに、冷媒管４６における第１ウォータポンプ４８とキャッチタンク４４の間には、冷媒の温度及び圧力を計測するための温度・圧力センサ５４が設けられている。
【００１９】
さらに、ランキンサイクルシステム１００は制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０を備えている。ＥＣＵ７０は、少なくとも入出力インターフェースとメモリと演算処理装置（ＣＰＵ）とを備えている。入出力インターフェースは、ランキンサイクルシステム１００もしくはこれを搭載するエンジン１０に取り付けられた各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、ランキンサイクルシステム１００が備える各種アクチュエータに対して操作信号を出力するために設けられている。メモリには、各種の制御プログラムおよびマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、制御プログラム等をメモリから読み出して実行し、取り込んだセンサ信号に基づいて各種アクチュエータの操作信号を生成する。
【００２０】
２．ランキンサイクルシステムの動作
２−１．ランキンサイクルシステムの基本動作
次に、実施の形態１のランキンサイクルシステム１００において行なわれる沸騰冷却の動作について説明する。なお、図１において、液相冷媒の流れは太実線で表され、気相冷媒（蒸気）は太破線で表されている。
【００２１】
実施の形態１のランキンサイクルシステム１００においては、エンジン１０の廃熱によるエネルギをタービン３４の回転エネルギとして回収し、エンジン１０の出力軸の回転を補助するものである。すなわち、冷媒流路１２及び排気熱蒸気発生器１３は、エンジン１０の廃熱を受け取って液相冷媒を沸騰させる沸騰器として機能する。液相冷媒が沸騰すると、液相冷媒の一部が気相冷媒（蒸気）に変化する。冷媒流路１２において発生した気相冷媒は、冷媒管１４を経由して気液分離器１６へと導入される。また、排気熱蒸気発生器１３において発生した気相冷媒は、冷媒管１５を経由して気液分離器１６へと導入される。気液分離器１６内の気相冷媒は、冷媒管１４を経由して過熱器３０へ導入される。気相冷媒は、過熱器３０を通過する過程でエンジン１０の排気熱を更に受け取ることにより、より高温高圧の過熱蒸気へと変化する。過熱器３０を通過した過熱蒸気は、冷媒管３２を経由してタービン３４へ導入される。
【００２２】
タービン３４では、導入された過熱蒸気が超音速ノズル３５によって減圧されて膨張した後タービン翼へと噴きつけられる。これにより、過熱蒸気の熱エネルギがタービン３４の回転運動として取り出される。タービン３４を通過した低圧の気相冷媒は冷媒管３６を経由してコンデンサ４０へと導入される。導入された気相冷媒はコンデンサ４０内で冷却されて液相冷媒へと変化し、冷媒管４２を経由してキャッチタンク４４へと一時的に貯留される。液面センサ１６１によって気液分離器１６内の液相冷媒の不足が検出されると、第１ウォータポンプ４８を駆動する要求（以下、ポンプ駆動要求）が出される。ポンプ駆動要求を受けて第１ウォータポンプ４８が駆動されると、キャッチタンク４４内の液相冷媒が冷媒管４６及び冷媒管１８を介して気液分離器１６又はエンジン１０内へと導入される。
【００２３】
２−２．ランキンサイクルシステムの特徴的動作
ランキンサイクルシステム１００によってランキンサイクルが作動されると、図１に示すように、冷媒の過熱が行われる常圧領域（−４０〜１００ｋＰａ＿Ｇの領域）と、冷媒の凝縮が行われる低圧領域（−９０〜−７０ｋＰａ＿Ｇの領域）が形成される。低圧領域は、圧力の低下に伴い冷媒の沸点も低下している。このため、ポンプ駆動要求が出されて第１ウォータポンプ４８が駆動されると、第１ウォータポンプ４８の冷媒吸込口付近では、減圧による冷媒の沸騰が起きるおそれがある。この場合、第１ウォータポンプ４８への気相の噛み込みが発生し、送水性能が低下してしまう。
【００２４】
そこで、本実施の形態のランキンサイクルシステム１００では、ポンプ駆動要求が出された場合に加圧装置５０を駆動する制御（以下、沸騰回避制御）が実行される。このような制御によれば、第１ウォータポンプ４８が駆動される場合に第１ウォータポンプ４８の冷媒吸込口側が局所的に昇圧される。これにより、冷媒が減圧沸騰することを抑制することができるので、第１ウォータポンプ４８の送水性能の低下を抑制することができる。
【００２５】
なお、沸騰回避制御では、バルブ５２を閉弁した上で加圧装置５０を駆動することが好ましい。これにより、低圧領域をコンデンサ４０の側と第１ウォータポンプ４８の側とに分けることができるので、冷却が必要なコンデンサ４０の側は低圧に保ちつつ、第１ウォータポンプ４８の側を昇圧することができる。
【００２６】
また、沸騰回避制御では、温度・圧力センサ５４の計測結果に基づいて加圧要否を判定した上で加圧装置５０を駆動することが好ましい。以下、この動作についてさらに詳細に説明する。図２は、第１ウォータポンプ４８の内部の圧力分布を示す図である。この図に示すように、第１ウォータポンプ４８が駆動されてインペラが回転すると、冷媒吸込口（図中の（２））の圧力Ｐｐ（以下、ポンプ内沸騰圧力Ｐｐ）が、第１ウォータポンプ４８の上流側の冷媒管４６（図中の（１））の圧力Ｐよりも低圧となる。この圧力低下度合は、第１ウォータポンプ４８の固有の性能に依存するものである。このため、温度・圧力センサ５４によって計測される冷媒管４６の圧力Ｐ（以下、ポンプ前圧力Ｐ）に、上記圧力低下度合に対応する固有値を加算することにより、ポンプ内沸騰圧力Ｐｐを推定することができる。
【００２７】
また、図３は、飽和蒸気圧曲線の一例を示す図である。この図に示すように、冷媒が沸騰するか否かは温度と圧力に依存し、冷媒の温度が定まれば冷媒の沸騰圧力が特定される。そこで、温度・圧力センサ５４により計測された冷媒の温度Ｔ（以下、ポンプ前温度Ｔ）に対応する沸騰圧力Ｐｔを特定し、推定された冷媒吸込口の圧力Ｐｐと比較することにより、第１ウォータポンプ４８の冷媒吸込口において減圧沸騰が発生するか否かを精度よく判定することが可能となる。
【００２８】
そこで、本実施の形態のランキンサイクルシステム１００の好ましい例では、第１ウォータポンプ４８の冷媒吸込口において減圧沸騰が発生する場合に加圧が必要と判定し、加圧装置５０を駆動させる。これにより、必要な場合に限り加圧装置５０を駆動させることができるため、不必要なエネルギ消費を抑制することが可能となる。
【００２９】
図４は、上述した沸騰回避制御を実行した場合の各種状態量の変化を示すタイムチャートである。この図に示すタイムチャートでは、図中の（１）においてポンプ駆動要求が出されると、図中の（２）においてバルブ５２が閉弁されるとともに、図中の（３）において加圧装置５０が駆動される。これにより、ポンプ前圧力Ｐは上昇を開始し、減圧沸騰が発生しない圧力まで昇圧された図中の（４）において第１ウォータポンプ４８の駆動が開始される。
【００３０】
２−３．加圧装置の具体的な構造
加圧装置５０は、例えば以下のような構造が採用される。図５は、ピストン型膨張装置の構造を説明するための図である。この図に示す加圧装置５０は、体積膨張型加圧装置の一例としてピストン型膨張装置を示している。この加圧装置５０では、一定容積のピストン５０１をキャッチタンク４４内へと押し込むことにより冷媒を加圧する。なお、ピストン５０１を押し込むための駆動方法は、蒸気、エア、或いはモータ等を用いることができる。
【００３１】
図６は、伸縮型膨張装置の構造を説明するための図である。この図に示す加圧装置５０は、体積膨張型加圧装置の一例として伸縮型膨張装置を示している。この加圧装置５０では、ゴム等のような伸縮性のある伸縮部材５０２をキャッチタンク４４内で膨張させることにより冷媒を加圧する。なお、伸縮部材５０２を膨張させるための駆動方法は、蒸気、エア、或いはモータ等を用いることができる。
【００３２】
図７は、遠心型加圧装置の構造を説明するための図である。この図に示す加圧装置５０は、遠心型加圧装置の一例としてフィン加圧型の圧型装置を示している。この加圧装置５０では、回転フィンが設けられた回転部５０３がキャッチタンク４４内に配置されている。そして、当該回転部５０３を回転させることによりキャッチタンク４４内の冷媒に遠心力を発生させて加圧するものである。なお、回転部５０３を回転させるための駆動方法は、蒸気、エア、或いはモータ等を用いることができる。
【００３３】
さらに、図８は、遠心型加圧装置の構造を説明するための図である。この図に示す加圧装置５０は、遠心型加圧装置の一例としてドラム加圧型の圧型装置を示している。この加圧装置５０では、複数の穴５０５が形成されたドラム５０４がキャッチタンク４４内に配置されている。そして、回転させたドラム５０４から冷媒を噴出させてキャッチタンク４４内の冷媒を加圧するものである。なお、ドラム５０４を回転させるための駆動方法は、蒸気、エア、或いはモータ等を用いることができる。
【００３４】
なお、加圧装置５０の構成は上述したものに限られない。すなわち、冷媒管４２の冷媒を加圧することができるのであれば、他の公知の技術を用いた装置を適用してもよい。また、加圧装置５０の配置はキャッチタンク４４に設けられるものに限られず、コンデンサ４０から第１ウォータポンプ４８までの冷媒経路の何れかの箇所に配置されていればよい。
【００３５】
３．ランキンサイクルシステムにおいて実行される具体的処理
次に、実施の形態１のランキンサイクルシステムにおいて実行される制御の具体的処理について説明する。図９は、実施の形態１でＥＣＵ７０により実行される制御を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートは、沸騰冷却がＯＦＦである場合、すなわち通常冷却が選択されている場合に、ＥＣＵ７０によって繰り返し実行されるルーチンを示している。また、本フローチャートの処理の開始時には、加圧装置５０の駆動はＯＦＦとされ、またバルブ５２は開弁された状態となっている。
【００３６】
図９に示すフローチャートでは、先ず、沸騰冷却がＯＮか否かが判定される（ステップＳ２）。ここでは、具体的には、通常冷却と沸騰冷却のうち、沸騰冷却が選択されているか否かが判定される。その結果、沸騰冷却がＯＮでない場合には本フローチャートの処理は終了され、沸騰冷却がＯＮである場合には次のステップに移行する。
【００３７】
次のステップでは、第１ウォータポンプ４８の駆動要求があるか否かが判定される（ステップＳ４）。第１ウォータポンプ４８の駆動要求は、液面センサ１６１によって気液分離器１６内の液量が不足していることが検出された場合に出される要求である。その結果、第１ウォータポンプ４８の駆動要求が出されている場合には次のステップに移行し、駆動要求が出されていない場合には後述するステップＳ２２へと移行する。
【００３８】
次のステップでは、ポンプ内沸点情報として、ポンプ内沸騰圧力Ｐｐ及び沸騰圧力Ｐｔが算出される（ステップＳ６）。ここでは、具体的にはサブルーチンが起動される。図１０は、ポンプ内沸騰圧力Ｐｐ及び沸騰圧力Ｐｔを算出するためのサブルーチンを示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートでは、先ず、温度・圧力センサ５４によってポンプ前圧力Ｐ及びポンプ前温度Ｔが計測される（ステップＳ３０）。次に、ポンプ前温度Ｔに対応する沸騰圧力Ｐｔが、図３に示す飽和蒸気圧曲線から特定される（ステップＳ３２）。次に、ポンプ前圧力Ｐに固有値を加算することにより、ポンプ内沸騰圧力Ｐｐが算出される（ステップＳ３４）。
【００３９】
図１０に示すサブルーチンが終了されると、再び図９に示すフローチャートの処理に戻り、沸騰圧力Ｐｔ≧ポンプ内沸騰圧力Ｐｐの成立が判定される（ステップＳ８）。その結果、沸騰圧力Ｐｔ≧ポンプ内沸騰圧力Ｐｐの成立が認められない場合には、第１ウォータポンプ４８を駆動したとしても減圧沸騰が発生しないと判断されて、後述するステップＳ１６の処理へと移行する。一方、沸騰圧力Ｐｔ≧ポンプ内沸騰圧力Ｐｐの成立が認められた場合には、第１ウォータポンプ４８を駆動すると減圧沸騰が発生すると判断することができる。この場合には、次のステップに移行して、バルブ５２が閉弁されるとともに加圧装置５０の駆動がＯＮとされる（ステップＳ１０）。
【００４０】
次のステップでは、ポンプ内沸点情報として、ポンプ内沸騰圧力Ｐｐ及び沸騰圧力Ｐｔが算出される（ステップＳ１２）。ここでは、上記ステップＳ６と同様の処理が実行される。次に、沸騰圧力Ｐｔ＜ポンプ内沸騰圧力Ｐｐの成立が判定される（ステップＳ１４）。その結果、沸騰圧力Ｐｔ＜ポンプ内沸騰圧力Ｐｐの成立が認められない場合には、未だ第１ウォータポンプ４８を駆動すると減圧沸騰が発生すると判断されて、再度ステップＳ１２の処理に移行する。一方、沸騰圧力Ｐｔ＜ポンプ内沸騰圧力Ｐｐの成立が認められた場合には、第１ウォータポンプ４８を駆動したとしても減圧沸騰が発生しない状態になったと判断されて、次のステップに移行し、第１ウォータポンプ４８が駆動される（ステップＳ１６）。
【００４１】
次のステップでは、第１ウォータポンプ４８の駆動要求が無いか否かが判定される（ステップＳ１８）。その結果、未だ駆動要求がある場合にはステップＳ６の処理に移行し、駆動要求がない場合には次のステップに移行する。次のステップでは、バルブ５２が開弁されるとともに加圧装置５０の駆動がＯＦＦとされる（ステップＳ２０）。次に、沸騰冷却がＯＦＦか否かが判定される（ステップＳ２２）。その結果、沸騰冷却が未だＯＮである場合にはステップＳ４の処理に移行し、沸騰冷却がＯＦＦである場合には本フローチャートの処理が終了される。
【００４２】
このように、本実施の形態のランキンサイクルシステム１００によれば、加圧装置５０によって冷媒管４２の冷媒を加圧することができるので、冷媒の減圧沸騰による第１ウォータポンプ４８への気相の噛み込みを抑制することができる。これにより、第１ウォータポンプ４８の送水性能の低下が抑制されるので、コンデンサ４０から流出した液相の冷媒をエンジン１０や気液分離器１６へと確実に送出することが可能となる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  エンジン
１１  冷媒管
１２  冷媒流路（沸騰器）
１３  排気熱蒸気発生器（沸騰器）
１４，１５，１８，２８，３２，３６，３７，４２  冷媒管
１６  気液分離器
１６１  液面センサ
２０  第２ウォータポンプ
２２  排気通路
３０  過熱器
３４  タービン（膨張機）
３５  超音速ノズル
３８  逃がし弁
４０  コンデンサ（凝縮器）
４４  キャッチタンク
４６  冷媒管（冷媒経路）
４７  逆止弁
４８  第１ウォータポンプ（ウォータポンプ）
５０  加圧装置
５０１  ピストン
５０２  伸縮部材
５０３  回転部
５０４  ドラム
５０５  穴
５２  バルブ
５４  温度・圧力センサ
１００  ランキンサイクルシステム
【図１】
2017141710.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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