廃熱回収装置
【課題】温度作動アクチュエータを備えた廃熱回収装置において冷媒の異常な高温化を確実に回避することができるようにする。
【解決手段】排気流入管４８と排気流出管４９との間には熱交換器１８及びバイパス管５０が並設されている。排気流入管４８の側方に配設された温度作動アクチュエータ５７は、排気流入管４８内の開閉弁５３の弁開度を制御する。流出管４７の外周面には筒状の室形成部材６７が止着されている。室形成部材６７は、流出管４７の外周面との間に環状の収納室６８を区画する筒形状に形成されている。収納室６８には蓄熱材６９が収納されている。蓄熱材６９は、温度相転移材からなり、蓄熱材６９の相転移温度Ｔ２は、温度相転移材である熱膨張材６３の相転移温度Ｔ１よりも低い。又、蓄熱材６９の相転移温度Ｔ２は、膨張機１５へ流入する冷媒の望ましい温度の上限（所定温度Ｔｏ）以下である。
【解決手段】排気流入管４８と排気流出管４９との間には熱交換器１８及びバイパス管５０が並設されている。排気流入管４８の側方に配設された温度作動アクチュエータ５７は、排気流入管４８内の開閉弁５３の弁開度を制御する。流出管４７の外周面には筒状の室形成部材６７が止着されている。室形成部材６７は、流出管４７の外周面との間に環状の収納室６８を区画する筒形状に形成されている。収納室６８には蓄熱材６９が収納されている。蓄熱材６９は、温度相転移材からなり、蓄熱材６９の相転移温度Ｔ２は、温度相転移材である熱膨張材６３の相転移温度Ｔ１よりも低い。又、蓄熱材６９の相転移温度Ｔ２は、膨張機１５へ流入する冷媒の望ましい温度の上限（所定温度Ｔｏ）以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度作動アクチュエータを備えた廃熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃熱源（例えば内燃機関）の廃熱を回収する廃熱回収装置に用いられる熱交換器は、廃熱流体（排気ガスあるいはエンジン冷却用の冷却水）と冷媒との間で熱交換を行なう。廃熱によって加熱された高温高圧の冷媒は、膨張機に導入されて膨張機内で膨張する。膨張機は、冷媒の膨張によって回転エネルギーを得て発電機を駆動する。このような膨張機内の冷媒閉じ込め空間からの冷媒洩れを防止するためのシール部材の耐熱性の観点から、冷媒の温度をシール部材の耐熱温度以下に制御する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、冷媒の温度を所定温度以下に制御するための温度作動アクチュエータを備えた廃熱回収装置が開示されている。
特許文献１に開示の廃熱回収装置では、排気ガスと熱交換を行なう熱交換器を迂回するバイパス経路が弁体によって開閉されるようになっており、前記弁体は、温度作動アクチュエータによって開駆動されるようになっている。温度作動アクチュエータは、熱膨張する熱膨張体（ワックス）の膨張によって伸長運動する。
【０００４】
熱交換器から排出された直後の媒体（冷媒）の温度が所定値以上になると、温度作動アクチュエータが伸長運動して弁体が開状態に駆動される。これにより、高温の排気ガスが熱交換器を迂回するバイパス経路を流れ、排気ガスと冷媒との熱交換による冷媒の異常な高温化の抑制が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５７２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、温度相転移材であるワックスの膨張速度が低い、つまり温度作動アクチュエータの応答性が低いため、弁体が閉状態から開状態に移行するのに時間が掛かり、冷媒の温度が異常な高温になってしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、温度作動アクチュエータを備えた廃熱回収装置において冷媒の異常な高温化を確実に回避することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、廃熱源の廃熱を受け取る冷媒を循環させる冷媒流路が廃熱流体を導入する廃熱流体室を通されている熱交換器と、前記冷媒を介して廃熱源の廃熱を回収するための膨張機と、前記廃熱流体室を迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路における通路断面積を調整する調整弁と、前記調整弁の弁開度を制御する温度作動アクチュエータとを備え、前記温度作動アクチュエータが前記熱交換器で熱を受け取った冷媒の温度に感応する感温部を有する廃熱回収装置を対象とし、請求項１の発明では、前記感温部より下流かつ前記膨張機より上流の前記冷媒流路に吸熱部が設けられており、前記吸熱部は、前記感温部より下流かつ前記膨張機より上流の前記冷媒流路内の冷媒の温度が所定温度以上の場合に、前記感温部より下流の前記冷媒流路内の冷媒から熱を吸収する。
【０００９】
所定温度とは、膨張機にとって望ましい流入冷媒の温度の上限である。感温部より下流かつ膨張機より上流の冷媒流路内の冷媒の温度が所定温度以上になると、吸熱部がこの冷媒から熱を吸収する。そのため、温度作動アクチュエータの応答遅れが生じても、膨張機に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００１０】
好適な例では、前記感温部は、前記膨張機より上流の前記冷媒流路内の冷媒の温度に感応する。
膨張機より上流の冷媒流路内の冷媒が所定温度以上になると、吸熱部がこの冷媒から熱を吸収し、膨張機に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００１１】
好適な例では、前記熱交換器内における前記冷媒流路から分岐する導入路が設けられており、前記導入路は、前記温度作動アクチュエータの感温部に接続されており、前記吸熱部は、前記冷媒流路に対する前記導入路の分岐部より下流の前記冷媒流路に設けられている。
【００１２】
冷媒流路に対する導入路の分岐部より下流かつ膨張機より上流の冷媒流路内の冷媒が所定温度以上になると、吸熱部がこの冷媒から熱を吸収し、膨張機に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００１３】
好適な例では、前記吸熱部における温度相転移材の相転移温度は、前記所定温度以下である。
分岐部より下流かつ膨張機より上流の冷媒流路内の冷媒が所定温度以上になると、吸熱部がこの冷媒から熱を吸収し、膨張機に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００１４】
好適な例では、前記感温部は、温度相転移材を有しており、前記吸熱部は、温度相転移材を有しており、前記吸熱部における温度相転移材の相転移温度は、前記感温部における温度相転移材の相転移温度以下である。
【００１５】
吸熱部における温度相転移材の相転移温度が感温部における温度相転移材の相転移温度よりも低い場合、温度作動アクチュエータが作動開始する以前にも、感温部における熱吸収が行なわれる。吸熱部における温度相転移材の相転移温度が感温部における温度相転移材の相転移温度と同じ場合には、温度作動アクチュエータの作動開始と共に感温部における熱吸収が行なわれる。従って、膨張機に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、温度作動アクチュエータを備えた廃熱回収装置において冷媒の異常な高温化を確実に回避することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態を示し、（ａ）は、廃熱回収装置の模式図。（ｂ）は、熱交換器及びバイパス管を示す平面図。
【図２】熱交換器の断面図。
【図３】図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図。
【図４】温度作動アクチュエータ及び吸熱部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１（ａ）に示すように、廃熱回収装置１１は、廃熱源としてのエンジン１２（燃焼機関）と、ランキンサイクル回路１３とを備えている。ランキンサイクル回路１３では、エンジン１２からの廃熱によって加熱される冷媒が循環する。廃熱回収装置１１を構成する回転電機１４は、ランキンサイクル回路１３の一部を構成している。ランキンサイクル回路１３は、膨張機１５、凝縮器１６、ギヤポンプ１７、及び熱交換器１８によって構成されている。回転電機１４は、膨張機１５、ギヤポンプ１７、オルタネータ２５（発電機）から構成される。
【００１９】
熱交換器１８は、ギヤポンプ１７と膨張機１５との間の第１冷媒流路１９上に設けられていると共に、エンジン１２に接続された排気通路２０上に設けられている。エンジン１２から排気通路２０へ排気された廃熱流体としての排気ガスの熱は、熱交換器１８を介して第１冷媒流路１９内の冷媒に伝達される。排気通路２０内の排気ガスは、マフラ２１から排気される。
【００２０】
なお、エンジン１２を冷却した冷却水は、冷却水循環経路２２を循環してラジエータ２３で放熱する。
熱交換器１８で加熱された高温高圧の冷媒は、第１冷媒流路１９を経由して膨張機１５に導入される。膨張機１５は、例えばスクロール式の膨張機である。
【００２１】
凝縮器１６は、膨張機１５とギヤポンプ１７との間の第２冷媒流路２４上に設けられている。膨張機１５は、膨張機１５内で膨張する冷媒を利用してギヤポンプ１７及びオルタネータ２５（発電機）を駆動する。駆動されたオルタネータ２５は、発電し、発電された電気は、バッテリ１０に蓄えられる。
【００２２】
膨張機１５で膨張した低圧の冷媒は、第２冷媒流路２４を経由して凝縮器１６へ送られる。凝縮器１６を通過した冷媒は、ギヤポンプ１７のポンプ作用により、ポンプ室に吸入されてポンプ室から第１冷媒流路１９へ吐出される。ポンプ室から吐出された冷媒は、熱交換器１８を経由して膨張機１５へ還流する。
【００２３】
第２冷媒流路２４及び第１冷媒流路１９は、冷媒を循環させる冷媒流路を構成する。
図１（ｂ）は、熱交換器１８と、排気通路２０の一部となる流路管２６，２７とを示す。エンジン１２から排気された排気ガスは、流路管２６側から熱交換器１８を通過して流路管２７側へ流れ、さらにマフラ２１〔図１（ａ）参照〕側へ流れる。
【００２４】
次に、熱交換器１８の構造を説明する。
図２に示すように、熱交換器１８は、廃熱流体ケース２８と冷媒ヘッダータンク３０とを備えている。廃熱流体ケース２８は、一対の側壁２９，３１と、側壁２９，３１間の底壁３２と、側壁２９，３１間の上壁３３とから構成されている。廃熱流体ケース２８内は、廃熱流体である排気ガスを導入して排出する廃熱流体室２８１となっており、流路管２６〔図１（ｂ）参照〕側の排気ガスが廃熱流体室２８１を通って流路管２７〔図１（ｂ）参照〕側へ流れる。
【００２５】
廃熱流体室２８１内には多数枚の放熱板３４が並設されており、各放熱板３４には偶数本の直管３５１，３６１，３５２，３６２，３５３，３６３が貫通されている。隣り合う最上位の一対の直管３５１，３６１の一端〔図２において左端〕は、Ｕ字管３７１によって互いに接続されている。隣り合う中位の一対の直管３５２，３６２の一端〔図２において左端〕は、Ｕ字管３７２によって互いに接続されており、隣り合う最下位の一対の直管３５３，３６３の一端〔図２において左端〕は、Ｕ字管３７３によって互いに接続されている。
【００２６】
直管３５１，３６１及びＵ字管３７１は、廃熱流体室２８１を通る冷媒流路の一部となる組管３８１を構成する。直管３５２，３６２及びＵ字管３７２は、廃熱流体室２８１を通る冷媒流路の一部となる組管３８２を構成し、直管３５３，３６３及びＵ字管３７３は、廃熱流体室２８１を通る冷媒流路の一部となる組管３８３を構成する。各直管３５１，３６１，３５２，３６２，３５３，３６３の他端部〔図２において右端部〕は、廃熱流体ケース２８の側壁２９を貫通している。
【００２７】
冷媒ヘッダータンク３０は、容器本体３９と横蓋４０とから構成されている。容器本体３９は、廃熱流体ケース２８の側壁２９に対向する対向壁４１と、対向壁４１から横蓋４０に向けて立設された周壁４２と、周壁４２の周内で対向壁４１から横蓋４０に向けて立設された複数の区画壁４３，４４，４５とから構成されている。区画壁４３は、冷媒ヘッダータンク３０内に第１ヘッダータンク室３０１を区画し、区画壁４３及び区画壁４４は、冷媒ヘッダータンク３０内に第２ヘッダータンク室３０２を区画する。区画壁４４及び区画壁４５は、冷媒ヘッダータンク３０内に第３ヘッダータンク室３０３を区画し、区画壁４５は、冷媒ヘッダータンク３０内に第４ヘッダータンク室３０４を区画する。
【００２８】
第１ヘッダータンク室３０１には流入管４６が周壁４２を貫通して通じており、第４ヘッダータンク室３０４には流出管４７が周壁４２を貫通して通じている。流入管４６及び流出管４７は、第１冷媒流路１９〔図１（ａ）参照〕の一部である。
【００２９】
廃熱流体ケース２８の側壁２９を貫通する直管３５１の端部は、冷媒ヘッダータンク３０の対向壁４１を貫通して第１ヘッダータンク室３０１に通じている。廃熱流体ケース２８の側壁２９を貫通する直管３６１，３５２の端部は、対向壁４１を貫通して第２ヘッダータンク室３０２に通じている。廃熱流体ケース２８の側壁２９を貫通する直管３６２，３５３の端部は、対向壁４１を貫通して第３ヘッダータンク室３０３に通じている。廃熱流体ケース２８の側壁２９を貫通して廃熱流体ケース２８外に突出する直管３６３の端部は、冷媒ヘッダータンク３０の対向壁４１を貫通して第４ヘッダータンク室３０４に通じている。
【００３０】
図３に示すように、排気通路２０〔図１（ａ）参照〕の一部となる排気流入管４８と、排気通路２０の一部となる排気流出管４９との間には熱交換器１８及びバイパス管５０が並列状態に設けられている。バイパス管５０の管内は、熱交換器１８（廃熱流体室２８１）を迂回するバイパス通路５０１である。排気流入管４８の出口端には接続プレート５１が止着されている。接続プレート５１には一対の接続孔５１１，５１２が貫設されている。接続孔５１１には流路管２６が嵌合されており、接続孔５１２にはバイパス管５０が嵌合されている。
【００３１】
排気流出管４９の入口端には接続プレート５２が止着されている。接続プレート５２には一対の接続孔５２１，５２２が貫設されている。接続孔５２１には流路管２７が嵌合されており、接続孔５２２にはバイパス管５０が嵌合されている。
【００３２】
排気流入管４８内には開閉弁５３が回動可能な支軸５４に止着されている。開閉弁５３は、支軸５４を中心にして、図３に実線で示す閉位置（位置規制片５５に接する位置）と、図３に鎖線で示す開位置との間で切り換え配置される。開閉弁５３は、図示しないねじりばねによって閉位置から開位置に向かう方向に付勢されている。開閉弁５３が閉位置にあるときには、排気流入管４８からバイパス管５０への排気ガスの流れが阻止される。開閉弁５３が開位置にあるときには、排気流入管４８からバイパス管５０への排気ガスの流れが許容される。開閉弁５３は、バイパス通路５０１における通路断面積を調整する調整弁である。
【００３３】
図４に示すように、支軸５４は、排気流入管４８の側面を貫通して排気流入管４８の外部に突出している。支軸５４の突出端部にはレバー５６が止着されている。レバー５６にはガイド孔５６１が形成されている。
【００３４】
排気流入管４８の側方には、開閉弁５３の弁開度を制御する温度作動アクチュエータ５７が配設されている。温度作動アクチュエータ５７は、円筒状のハウジング５８と、ハウジング５８内に収納された感温筒５９と、感温筒５９内にスライド可能に収納されたピストン６０と、ピストンロッド６０１の直上で感温筒５９内に配設された駆動ロッド６１とを備えている。駆動ロッド６１は、圧縮ばね６２のばね力によってピストンロッド６０１の先端に押接されている。
【００３５】
感温筒５９の筒内から外部へ突出する駆動ロッド６１の先端部には駆動ピン６１１が止着されている。駆動ピン６１１は、レバー５６のガイド孔５６１にスライド可能に嵌入されている。
【００３６】
感温筒５９の下部の筒内には、ピストン６０が突入されていると共に、熱膨張材６３が充填されている。本実施形態では、熱膨張材６３は、温度相転移材であるワックスである。感温筒５９と共に感温部を構成する熱膨張材６３の周囲において、感温筒５９とハウジング５８との間には冷媒導入室６４が形成されている。冷媒導入室６４は、熱膨張材６３を包囲している。
【００３７】
ハウジング５８と冷媒ヘッダータンク３０との間には導入パイプ６５及び排出パイプ６６が設けられている。導入パイプ６５は、第２ヘッダータンク室３０２と冷媒導入室６４とを連通しており、排出パイプ６６は、冷媒導入室６４と第４ヘッダータンク室３０４とを連通している。導入パイプ６５は、熱交換器１８内における冷媒流路の上流端（第１ヘッダータンク室３０１）よりも下流、且つ熱交換器１８内における前記冷媒流路の下流端（第４ヘッダータンク室３０４）よりも上流から分岐する導入路を構成する。第２ヘッダータンク室３０２は、冷媒流路に対する導入路の分岐部となる。排出パイプ６６は、前記分岐の位置よりも下流の冷媒流路（第４ヘッダータンク室３０４）に合流接続される導入路を構成する。第４ヘッダータンク室３０４は、冷媒流路に対する導入路の合流部となる。導入パイプ６５と排出パイプ６６とを連通する冷媒導入室６４は、導入路の一部である。
【００３８】
第２ヘッダータンク室３０２内の冷媒温度は、熱交換器１８下流の冷媒温度と比例しており、第２ヘッダータンク室３０２内の冷媒温度から熱交換器１８下流の冷媒（膨張機１５に流入する冷媒）の温度を推定できる。よって、熱交換器１８下流の冷媒温度が膨張機１５へ流入する望ましい温度の上限（所定温度Ｔｏ）となるときに、熱膨張材６３が膨張し温度作動アクチュエータ５７が作動するよう熱膨張材６３の相転移温度Ｔ１は設定される。これらの構成により、所定温度Ｔｏに比べて相転移温度Ｔ１を低くすることができる。
【００３９】
流出管４７の外周面には筒状の室形成部材６７が止着されている。室形成部材６７は、流出管４７の外周面との間に環状の収納室６８を区画する筒形状に形成されている。収納室６８には蓄熱材６９が収納されている。
【００４０】
室形成部材６７と共に吸熱部を構成する蓄熱材６９は、温度相転移材からなり、蓄熱材６９の相転移温度Ｔ２は、膨張機１５へ流入する冷媒の望ましい温度の上限（所定温度Ｔｏ）以下である。
【００４１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
第１冷媒流路１９の一部である流入管４６から第１ヘッダータンク室３０１へ流入した冷媒は、組管３８１を経由して第２ヘッダータンク室３０２へ流入する。第２ヘッダータンク室３０２へ流入した冷媒の一部は、組管３８２を経由して第３ヘッダータンク室３０３へ流入する。第３ヘッダータンク室３０３へ流入した冷媒は、組管３８３を経由して第４ヘッダータンク室３０４へ流入する。第４ヘッダータンク室３０４へ流入した冷媒は、第１冷媒流路１９の一部である流出管４７へ流出する。
【００４２】
第２ヘッダータンク室３０２へ流入した冷媒の一部は、導入パイプ６５、冷媒導入室６４及び排出パイプ６６を経由して第４ヘッダータンク室３０４へ流入する。冷媒の温度が低い場合、熱膨張材６３が殆ど膨張せず、ピストン６０及び駆動ロッド６１が圧縮ばね６２のばね力によって図４に示す最下位位置に保持される。ピストン６０及び駆動ロッド６１が最下位位置にある状態では、開閉弁５３が図４に破線で示す閉位置に配置される。
【００４３】
エンジン１２から排気された排気ガスは、排気通路２０の一部である排気流入管４８へ流入する。開閉弁５３が閉位置にある状態では、排気流入管４８へ流入した排気ガスは、流路管２６、熱交換器１８の廃熱流体室２８１及び流路管２７を経由して排気流出管４９へ流れる。従って、排気ガスの熱が熱交換器１８を介して冷媒に伝達される。
【００４４】
冷媒の温度が高くなって熱膨張材６３が膨張すると、ピストン６０及び駆動ロッド６１が圧縮ばね６２のばね力に抗して押し上げられる。駆動ロッド６１と共に上動する駆動ピン６１１は、ガイド孔５６１内を移動しながらレバー５６を押し上げる。レバー５６の上動は、図４において支軸５４及び開閉弁５３を反時計回り方向に回動させる。これにより、開閉弁５３が図４に２点鎖線で示す開位置に向けて移動する。
【００４５】
開閉弁５３が開位置にある状態では、排気流入管４８へ流入した排気ガスの大部分は、バイパス管５０内のバイパス通路５０１を経由して排気流出管４９へ流れる。従って、開閉弁５３が図４に２点鎖線で示す開位置まで開いてしまえば、高温の排気ガスから熱交換器１８を介した冷媒への伝達熱量が少なくなり、排気ガスが高温の場合でも、冷媒の過熱が抑制される。
【００４６】
温度作動アクチュエータ５７の応答性は悪く、開閉弁５３が図４に２点鎖線で示す開位置まで開くのに時間が掛かる。開閉弁５３が図４に２点鎖線で示す開位置に至らない状態では、排気ガスが高温である場合には、熱交換器１８を通過して流出管４７へ流出した冷媒の温度は異常な高温である。しかし、温度相転移材である蓄熱材６９における温度相転移材の相転移温度Ｔ２は、膨張機１５へ流入する冷媒の望ましい温度の上限である所定温度Ｔｏよりも低い。そのため、熱交換器１８から流出管４７へ流出した冷媒の温度が所定温度Ｔｏを超えていても、熱交換器１８を通過して流出管４７へ流出した異常な高温の冷媒の熱は、室形成部材６７内の蓄熱材６９へ伝達されて蓄熱される。その結果、温度作動アクチュエータ５７の応答遅れ中に熱交換器１８を通過して流出管４７へ流出した異常な高温の冷媒が異常な高温のまま膨張機１５に至ることはない。
【００４７】
従って、長時間のエンジン高速回転状態や、長時間の回転数上昇状態等の排気ガスの温度が高くなる状態においても、流出管４７を通過した冷媒の温度が異常な高温になることはない。又、短時間の回転数上昇状態で熱交換器１８を通過した冷媒の熱が蓄熱材６９に蓄熱され、短時間の回転数上昇状態から定回転数状態へ移行すると、蓄熱材６９に蓄えられている熱が流出管４７を流れる冷媒に戻される。蓄熱材６９から流出管４７内の冷媒に戻された熱は、発電に使われる。
【００４８】
本実施形態では以下の効果が得られる。
（１）感温部を構成する熱膨張材６３より下流、且つ膨張機１５より上流の冷媒流路（流出管４７）内の冷媒の温度が相転移温度Ｔ１以上になると、蓄熱材６９がこの冷媒から熱を迅速に吸収する。そのため、温度作動アクチュエータ５７の応答遅れが生じても、膨張機１５に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００４９】
（２）蓄熱材６９における温度相転移材の相転移温度Ｔ２は、膨張機１５へ流入する冷媒の望ましい温度の上限である所定温度Ｔｏ以下である。そのため、温度作動アクチュエータ５７の応答遅れ中に熱交換器１８を通過して流出管４７へ流出した異常な高温の冷媒が異常な高温のまま膨張機１５に至ることはなく、膨張機１５に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００５０】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○温度相転移材である蓄熱材６９における温度相転移材の相転移温度Ｔ２が膨張機１５へ流入する冷媒の望ましい温度の上限である所定温度Ｔｏと同じであってもよい。この場合には、温度作動アクチュエータの作動開始と共に感温部における熱吸収が行なわれ、膨張機に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００５１】
○導入パイプ６５を第４ヘッダータンク室３０４に連通させ、蓄熱材６９における温度相転移材の相転移温度Ｔ２が温度相転移材である熱膨張材６３の相転移温度Ｔ１と同じとしてもよい。例えば、蓄熱材６９が熱膨張材６３と同じ材質であってもよい。
【００５２】
○導入パイプ６５は第２ヘッダータンク室３０２に限らず、熱交換器１８内における冷媒流路や熱交換器１８下流の冷媒通路に導入パイプ６５を連結してもよい。また、導入パイプ６５や冷媒導入室６４を備えず、熱膨張材６３を熱交換器１８内における冷媒流路や熱交換器１８下流の冷媒通路に直接配置しても良い。
【００５３】
○前記した実施形態において、排出パイプ６６を無くしてもよい。
○前記した実施形態において、バイパス管５０あるいは排気流出管４９に開閉弁５３を設けてもよい。
【００５４】
○廃熱流体ケース２８の両側に冷媒ヘッダータンクを配置した熱交換器を用いてもよい。
○廃熱流体は、エンジンを冷却する冷却水であってもよい。
【００５５】
前記した実施形態から把握できる技術思想について以下に記載する。
（イ）前記廃熱流体は、排気ガスである請求項１乃至請求項５のいずれか１項に廃熱回収装置。
【符号の説明】
【００５６】
１１…廃熱回収装置。１２…廃熱源であるエンジン。１５…膨張機。１８…熱交換器。１９…冷媒流路を構成する第１冷媒流路。２４…冷媒流路を構成する第２冷媒流路。２８１…廃熱流体室。３０２…分岐部となる第２ヘッダータンク室。５０１…バイパス通路。５３…調整弁としての開閉弁。５７…温度作動アクチュエータ。６３…感温部を構成する熱膨張材。６４…導入路を構成する冷媒導入室。６５…導入路を構成する導入パイプ。６６…導入路を構成する排出パイプ。６９…吸熱部を構成する温度相転移材である蓄熱材。Ｔｏ…所定温度。Ｔ１，Ｔ２…相転移温度。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度作動アクチュエータを備えた廃熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃熱源（例えば内燃機関）の廃熱を回収する廃熱回収装置に用いられる熱交換器は、廃熱流体（排気ガスあるいはエンジン冷却用の冷却水）と冷媒との間で熱交換を行なう。廃熱によって加熱された高温高圧の冷媒は、膨張機に導入されて膨張機内で膨張する。膨張機は、冷媒の膨張によって回転エネルギーを得て発電機を駆動する。このような膨張機内の冷媒閉じ込め空間からの冷媒洩れを防止するためのシール部材の耐熱性の観点から、冷媒の温度をシール部材の耐熱温度以下に制御する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、冷媒の温度を所定温度以下に制御するための温度作動アクチュエータを備えた廃熱回収装置が開示されている。
特許文献１に開示の廃熱回収装置では、排気ガスと熱交換を行なう熱交換器を迂回するバイパス経路が弁体によって開閉されるようになっており、前記弁体は、温度作動アクチュエータによって開駆動されるようになっている。温度作動アクチュエータは、熱膨張する熱膨張体（ワックス）の膨張によって伸長運動する。
【０００４】
熱交換器から排出された直後の媒体（冷媒）の温度が所定値以上になると、温度作動アクチュエータが伸長運動して弁体が開状態に駆動される。これにより、高温の排気ガスが熱交換器を迂回するバイパス経路を流れ、排気ガスと冷媒との熱交換による冷媒の異常な高温化の抑制が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５７２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、温度相転移材であるワックスの膨張速度が低い、つまり温度作動アクチュエータの応答性が低いため、弁体が閉状態から開状態に移行するのに時間が掛かり、冷媒の温度が異常な高温になってしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、温度作動アクチュエータを備えた廃熱回収装置において冷媒の異常な高温化を確実に回避することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、廃熱源の廃熱を受け取る冷媒を循環させる冷媒流路が廃熱流体を導入する廃熱流体室を通されている熱交換器と、前記冷媒を介して廃熱源の廃熱を回収するための膨張機と、前記廃熱流体室を迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路における通路断面積を調整する調整弁と、前記調整弁の弁開度を制御する温度作動アクチュエータとを備え、前記温度作動アクチュエータが前記熱交換器で熱を受け取った冷媒の温度に感応する感温部を有する廃熱回収装置を対象とし、請求項１の発明では、前記感温部より下流かつ前記膨張機より上流の前記冷媒流路に吸熱部が設けられており、前記吸熱部は、前記感温部より下流かつ前記膨張機より上流の前記冷媒流路内の冷媒の温度が所定温度以上の場合に、前記感温部より下流の前記冷媒流路内の冷媒から熱を吸収する。
【０００９】
所定温度とは、膨張機にとって望ましい流入冷媒の温度の上限である。感温部より下流かつ膨張機より上流の冷媒流路内の冷媒の温度が所定温度以上になると、吸熱部がこの冷媒から熱を吸収する。そのため、温度作動アクチュエータの応答遅れが生じても、膨張機に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００１０】
好適な例では、前記感温部は、前記膨張機より上流の前記冷媒流路内の冷媒の温度に感応する。
膨張機より上流の冷媒流路内の冷媒が所定温度以上になると、吸熱部がこの冷媒から熱を吸収し、膨張機に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００１１】
好適な例では、前記熱交換器内における前記冷媒流路から分岐する導入路が設けられており、前記導入路は、前記温度作動アクチュエータの感温部に接続されており、前記吸熱部は、前記冷媒流路に対する前記導入路の分岐部より下流の前記冷媒流路に設けられている。
【００１２】
冷媒流路に対する導入路の分岐部より下流かつ膨張機より上流の冷媒流路内の冷媒が所定温度以上になると、吸熱部がこの冷媒から熱を吸収し、膨張機に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００１３】
好適な例では、前記吸熱部における温度相転移材の相転移温度は、前記所定温度以下である。
分岐部より下流かつ膨張機より上流の冷媒流路内の冷媒が所定温度以上になると、吸熱部がこの冷媒から熱を吸収し、膨張機に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００１４】
好適な例では、前記感温部は、温度相転移材を有しており、前記吸熱部は、温度相転移材を有しており、前記吸熱部における温度相転移材の相転移温度は、前記感温部における温度相転移材の相転移温度以下である。
【００１５】
吸熱部における温度相転移材の相転移温度が感温部における温度相転移材の相転移温度よりも低い場合、温度作動アクチュエータが作動開始する以前にも、感温部における熱吸収が行なわれる。吸熱部における温度相転移材の相転移温度が感温部における温度相転移材の相転移温度と同じ場合には、温度作動アクチュエータの作動開始と共に感温部における熱吸収が行なわれる。従って、膨張機に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、温度作動アクチュエータを備えた廃熱回収装置において冷媒の異常な高温化を確実に回避することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態を示し、（ａ）は、廃熱回収装置の模式図。（ｂ）は、熱交換器及びバイパス管を示す平面図。
【図２】熱交換器の断面図。
【図３】図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図。
【図４】温度作動アクチュエータ及び吸熱部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１（ａ）に示すように、廃熱回収装置１１は、廃熱源としてのエンジン１２（燃焼機関）と、ランキンサイクル回路１３とを備えている。ランキンサイクル回路１３では、エンジン１２からの廃熱によって加熱される冷媒が循環する。廃熱回収装置１１を構成する回転電機１４は、ランキンサイクル回路１３の一部を構成している。ランキンサイクル回路１３は、膨張機１５、凝縮器１６、ギヤポンプ１７、及び熱交換器１８によって構成されている。回転電機１４は、膨張機１５、ギヤポンプ１７、オルタネータ２５（発電機）から構成される。
【００１９】
熱交換器１８は、ギヤポンプ１７と膨張機１５との間の第１冷媒流路１９上に設けられていると共に、エンジン１２に接続された排気通路２０上に設けられている。エンジン１２から排気通路２０へ排気された廃熱流体としての排気ガスの熱は、熱交換器１８を介して第１冷媒流路１９内の冷媒に伝達される。排気通路２０内の排気ガスは、マフラ２１から排気される。
【００２０】
なお、エンジン１２を冷却した冷却水は、冷却水循環経路２２を循環してラジエータ２３で放熱する。
熱交換器１８で加熱された高温高圧の冷媒は、第１冷媒流路１９を経由して膨張機１５に導入される。膨張機１５は、例えばスクロール式の膨張機である。
【００２１】
凝縮器１６は、膨張機１５とギヤポンプ１７との間の第２冷媒流路２４上に設けられている。膨張機１５は、膨張機１５内で膨張する冷媒を利用してギヤポンプ１７及びオルタネータ２５（発電機）を駆動する。駆動されたオルタネータ２５は、発電し、発電された電気は、バッテリ１０に蓄えられる。
【００２２】
膨張機１５で膨張した低圧の冷媒は、第２冷媒流路２４を経由して凝縮器１６へ送られる。凝縮器１６を通過した冷媒は、ギヤポンプ１７のポンプ作用により、ポンプ室に吸入されてポンプ室から第１冷媒流路１９へ吐出される。ポンプ室から吐出された冷媒は、熱交換器１８を経由して膨張機１５へ還流する。
【００２３】
第２冷媒流路２４及び第１冷媒流路１９は、冷媒を循環させる冷媒流路を構成する。
図１（ｂ）は、熱交換器１８と、排気通路２０の一部となる流路管２６，２７とを示す。エンジン１２から排気された排気ガスは、流路管２６側から熱交換器１８を通過して流路管２７側へ流れ、さらにマフラ２１〔図１（ａ）参照〕側へ流れる。
【００２４】
次に、熱交換器１８の構造を説明する。
図２に示すように、熱交換器１８は、廃熱流体ケース２８と冷媒ヘッダータンク３０とを備えている。廃熱流体ケース２８は、一対の側壁２９，３１と、側壁２９，３１間の底壁３２と、側壁２９，３１間の上壁３３とから構成されている。廃熱流体ケース２８内は、廃熱流体である排気ガスを導入して排出する廃熱流体室２８１となっており、流路管２６〔図１（ｂ）参照〕側の排気ガスが廃熱流体室２８１を通って流路管２７〔図１（ｂ）参照〕側へ流れる。
【００２５】
廃熱流体室２８１内には多数枚の放熱板３４が並設されており、各放熱板３４には偶数本の直管３５１，３６１，３５２，３６２，３５３，３６３が貫通されている。隣り合う最上位の一対の直管３５１，３６１の一端〔図２において左端〕は、Ｕ字管３７１によって互いに接続されている。隣り合う中位の一対の直管３５２，３６２の一端〔図２において左端〕は、Ｕ字管３７２によって互いに接続されており、隣り合う最下位の一対の直管３５３，３６３の一端〔図２において左端〕は、Ｕ字管３７３によって互いに接続されている。
【００２６】
直管３５１，３６１及びＵ字管３７１は、廃熱流体室２８１を通る冷媒流路の一部となる組管３８１を構成する。直管３５２，３６２及びＵ字管３７２は、廃熱流体室２８１を通る冷媒流路の一部となる組管３８２を構成し、直管３５３，３６３及びＵ字管３７３は、廃熱流体室２８１を通る冷媒流路の一部となる組管３８３を構成する。各直管３５１，３６１，３５２，３６２，３５３，３６３の他端部〔図２において右端部〕は、廃熱流体ケース２８の側壁２９を貫通している。
【００２７】
冷媒ヘッダータンク３０は、容器本体３９と横蓋４０とから構成されている。容器本体３９は、廃熱流体ケース２８の側壁２９に対向する対向壁４１と、対向壁４１から横蓋４０に向けて立設された周壁４２と、周壁４２の周内で対向壁４１から横蓋４０に向けて立設された複数の区画壁４３，４４，４５とから構成されている。区画壁４３は、冷媒ヘッダータンク３０内に第１ヘッダータンク室３０１を区画し、区画壁４３及び区画壁４４は、冷媒ヘッダータンク３０内に第２ヘッダータンク室３０２を区画する。区画壁４４及び区画壁４５は、冷媒ヘッダータンク３０内に第３ヘッダータンク室３０３を区画し、区画壁４５は、冷媒ヘッダータンク３０内に第４ヘッダータンク室３０４を区画する。
【００２８】
第１ヘッダータンク室３０１には流入管４６が周壁４２を貫通して通じており、第４ヘッダータンク室３０４には流出管４７が周壁４２を貫通して通じている。流入管４６及び流出管４７は、第１冷媒流路１９〔図１（ａ）参照〕の一部である。
【００２９】
廃熱流体ケース２８の側壁２９を貫通する直管３５１の端部は、冷媒ヘッダータンク３０の対向壁４１を貫通して第１ヘッダータンク室３０１に通じている。廃熱流体ケース２８の側壁２９を貫通する直管３６１，３５２の端部は、対向壁４１を貫通して第２ヘッダータンク室３０２に通じている。廃熱流体ケース２８の側壁２９を貫通する直管３６２，３５３の端部は、対向壁４１を貫通して第３ヘッダータンク室３０３に通じている。廃熱流体ケース２８の側壁２９を貫通して廃熱流体ケース２８外に突出する直管３６３の端部は、冷媒ヘッダータンク３０の対向壁４１を貫通して第４ヘッダータンク室３０４に通じている。
【００３０】
図３に示すように、排気通路２０〔図１（ａ）参照〕の一部となる排気流入管４８と、排気通路２０の一部となる排気流出管４９との間には熱交換器１８及びバイパス管５０が並列状態に設けられている。バイパス管５０の管内は、熱交換器１８（廃熱流体室２８１）を迂回するバイパス通路５０１である。排気流入管４８の出口端には接続プレート５１が止着されている。接続プレート５１には一対の接続孔５１１，５１２が貫設されている。接続孔５１１には流路管２６が嵌合されており、接続孔５１２にはバイパス管５０が嵌合されている。
【００３１】
排気流出管４９の入口端には接続プレート５２が止着されている。接続プレート５２には一対の接続孔５２１，５２２が貫設されている。接続孔５２１には流路管２７が嵌合されており、接続孔５２２にはバイパス管５０が嵌合されている。
【００３２】
排気流入管４８内には開閉弁５３が回動可能な支軸５４に止着されている。開閉弁５３は、支軸５４を中心にして、図３に実線で示す閉位置（位置規制片５５に接する位置）と、図３に鎖線で示す開位置との間で切り換え配置される。開閉弁５３は、図示しないねじりばねによって閉位置から開位置に向かう方向に付勢されている。開閉弁５３が閉位置にあるときには、排気流入管４８からバイパス管５０への排気ガスの流れが阻止される。開閉弁５３が開位置にあるときには、排気流入管４８からバイパス管５０への排気ガスの流れが許容される。開閉弁５３は、バイパス通路５０１における通路断面積を調整する調整弁である。
【００３３】
図４に示すように、支軸５４は、排気流入管４８の側面を貫通して排気流入管４８の外部に突出している。支軸５４の突出端部にはレバー５６が止着されている。レバー５６にはガイド孔５６１が形成されている。
【００３４】
排気流入管４８の側方には、開閉弁５３の弁開度を制御する温度作動アクチュエータ５７が配設されている。温度作動アクチュエータ５７は、円筒状のハウジング５８と、ハウジング５８内に収納された感温筒５９と、感温筒５９内にスライド可能に収納されたピストン６０と、ピストンロッド６０１の直上で感温筒５９内に配設された駆動ロッド６１とを備えている。駆動ロッド６１は、圧縮ばね６２のばね力によってピストンロッド６０１の先端に押接されている。
【００３５】
感温筒５９の筒内から外部へ突出する駆動ロッド６１の先端部には駆動ピン６１１が止着されている。駆動ピン６１１は、レバー５６のガイド孔５６１にスライド可能に嵌入されている。
【００３６】
感温筒５９の下部の筒内には、ピストン６０が突入されていると共に、熱膨張材６３が充填されている。本実施形態では、熱膨張材６３は、温度相転移材であるワックスである。感温筒５９と共に感温部を構成する熱膨張材６３の周囲において、感温筒５９とハウジング５８との間には冷媒導入室６４が形成されている。冷媒導入室６４は、熱膨張材６３を包囲している。
【００３７】
ハウジング５８と冷媒ヘッダータンク３０との間には導入パイプ６５及び排出パイプ６６が設けられている。導入パイプ６５は、第２ヘッダータンク室３０２と冷媒導入室６４とを連通しており、排出パイプ６６は、冷媒導入室６４と第４ヘッダータンク室３０４とを連通している。導入パイプ６５は、熱交換器１８内における冷媒流路の上流端（第１ヘッダータンク室３０１）よりも下流、且つ熱交換器１８内における前記冷媒流路の下流端（第４ヘッダータンク室３０４）よりも上流から分岐する導入路を構成する。第２ヘッダータンク室３０２は、冷媒流路に対する導入路の分岐部となる。排出パイプ６６は、前記分岐の位置よりも下流の冷媒流路（第４ヘッダータンク室３０４）に合流接続される導入路を構成する。第４ヘッダータンク室３０４は、冷媒流路に対する導入路の合流部となる。導入パイプ６５と排出パイプ６６とを連通する冷媒導入室６４は、導入路の一部である。
【００３８】
第２ヘッダータンク室３０２内の冷媒温度は、熱交換器１８下流の冷媒温度と比例しており、第２ヘッダータンク室３０２内の冷媒温度から熱交換器１８下流の冷媒（膨張機１５に流入する冷媒）の温度を推定できる。よって、熱交換器１８下流の冷媒温度が膨張機１５へ流入する望ましい温度の上限（所定温度Ｔｏ）となるときに、熱膨張材６３が膨張し温度作動アクチュエータ５７が作動するよう熱膨張材６３の相転移温度Ｔ１は設定される。これらの構成により、所定温度Ｔｏに比べて相転移温度Ｔ１を低くすることができる。
【００３９】
流出管４７の外周面には筒状の室形成部材６７が止着されている。室形成部材６７は、流出管４７の外周面との間に環状の収納室６８を区画する筒形状に形成されている。収納室６８には蓄熱材６９が収納されている。
【００４０】
室形成部材６７と共に吸熱部を構成する蓄熱材６９は、温度相転移材からなり、蓄熱材６９の相転移温度Ｔ２は、膨張機１５へ流入する冷媒の望ましい温度の上限（所定温度Ｔｏ）以下である。
【００４１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
第１冷媒流路１９の一部である流入管４６から第１ヘッダータンク室３０１へ流入した冷媒は、組管３８１を経由して第２ヘッダータンク室３０２へ流入する。第２ヘッダータンク室３０２へ流入した冷媒の一部は、組管３８２を経由して第３ヘッダータンク室３０３へ流入する。第３ヘッダータンク室３０３へ流入した冷媒は、組管３８３を経由して第４ヘッダータンク室３０４へ流入する。第４ヘッダータンク室３０４へ流入した冷媒は、第１冷媒流路１９の一部である流出管４７へ流出する。
【００４２】
第２ヘッダータンク室３０２へ流入した冷媒の一部は、導入パイプ６５、冷媒導入室６４及び排出パイプ６６を経由して第４ヘッダータンク室３０４へ流入する。冷媒の温度が低い場合、熱膨張材６３が殆ど膨張せず、ピストン６０及び駆動ロッド６１が圧縮ばね６２のばね力によって図４に示す最下位位置に保持される。ピストン６０及び駆動ロッド６１が最下位位置にある状態では、開閉弁５３が図４に破線で示す閉位置に配置される。
【００４３】
エンジン１２から排気された排気ガスは、排気通路２０の一部である排気流入管４８へ流入する。開閉弁５３が閉位置にある状態では、排気流入管４８へ流入した排気ガスは、流路管２６、熱交換器１８の廃熱流体室２８１及び流路管２７を経由して排気流出管４９へ流れる。従って、排気ガスの熱が熱交換器１８を介して冷媒に伝達される。
【００４４】
冷媒の温度が高くなって熱膨張材６３が膨張すると、ピストン６０及び駆動ロッド６１が圧縮ばね６２のばね力に抗して押し上げられる。駆動ロッド６１と共に上動する駆動ピン６１１は、ガイド孔５６１内を移動しながらレバー５６を押し上げる。レバー５６の上動は、図４において支軸５４及び開閉弁５３を反時計回り方向に回動させる。これにより、開閉弁５３が図４に２点鎖線で示す開位置に向けて移動する。
【００４５】
開閉弁５３が開位置にある状態では、排気流入管４８へ流入した排気ガスの大部分は、バイパス管５０内のバイパス通路５０１を経由して排気流出管４９へ流れる。従って、開閉弁５３が図４に２点鎖線で示す開位置まで開いてしまえば、高温の排気ガスから熱交換器１８を介した冷媒への伝達熱量が少なくなり、排気ガスが高温の場合でも、冷媒の過熱が抑制される。
【００４６】
温度作動アクチュエータ５７の応答性は悪く、開閉弁５３が図４に２点鎖線で示す開位置まで開くのに時間が掛かる。開閉弁５３が図４に２点鎖線で示す開位置に至らない状態では、排気ガスが高温である場合には、熱交換器１８を通過して流出管４７へ流出した冷媒の温度は異常な高温である。しかし、温度相転移材である蓄熱材６９における温度相転移材の相転移温度Ｔ２は、膨張機１５へ流入する冷媒の望ましい温度の上限である所定温度Ｔｏよりも低い。そのため、熱交換器１８から流出管４７へ流出した冷媒の温度が所定温度Ｔｏを超えていても、熱交換器１８を通過して流出管４７へ流出した異常な高温の冷媒の熱は、室形成部材６７内の蓄熱材６９へ伝達されて蓄熱される。その結果、温度作動アクチュエータ５７の応答遅れ中に熱交換器１８を通過して流出管４７へ流出した異常な高温の冷媒が異常な高温のまま膨張機１５に至ることはない。
【００４７】
従って、長時間のエンジン高速回転状態や、長時間の回転数上昇状態等の排気ガスの温度が高くなる状態においても、流出管４７を通過した冷媒の温度が異常な高温になることはない。又、短時間の回転数上昇状態で熱交換器１８を通過した冷媒の熱が蓄熱材６９に蓄熱され、短時間の回転数上昇状態から定回転数状態へ移行すると、蓄熱材６９に蓄えられている熱が流出管４７を流れる冷媒に戻される。蓄熱材６９から流出管４７内の冷媒に戻された熱は、発電に使われる。
【００４８】
本実施形態では以下の効果が得られる。
（１）感温部を構成する熱膨張材６３より下流、且つ膨張機１５より上流の冷媒流路（流出管４７）内の冷媒の温度が相転移温度Ｔ１以上になると、蓄熱材６９がこの冷媒から熱を迅速に吸収する。そのため、温度作動アクチュエータ５７の応答遅れが生じても、膨張機１５に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００４９】
（２）蓄熱材６９における温度相転移材の相転移温度Ｔ２は、膨張機１５へ流入する冷媒の望ましい温度の上限である所定温度Ｔｏ以下である。そのため、温度作動アクチュエータ５７の応答遅れ中に熱交換器１８を通過して流出管４７へ流出した異常な高温の冷媒が異常な高温のまま膨張機１５に至ることはなく、膨張機１５に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００５０】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○温度相転移材である蓄熱材６９における温度相転移材の相転移温度Ｔ２が膨張機１５へ流入する冷媒の望ましい温度の上限である所定温度Ｔｏと同じであってもよい。この場合には、温度作動アクチュエータの作動開始と共に感温部における熱吸収が行なわれ、膨張機に流入する冷媒の異常な高温化が確実に回避される。
【００５１】
○導入パイプ６５を第４ヘッダータンク室３０４に連通させ、蓄熱材６９における温度相転移材の相転移温度Ｔ２が温度相転移材である熱膨張材６３の相転移温度Ｔ１と同じとしてもよい。例えば、蓄熱材６９が熱膨張材６３と同じ材質であってもよい。
【００５２】
○導入パイプ６５は第２ヘッダータンク室３０２に限らず、熱交換器１８内における冷媒流路や熱交換器１８下流の冷媒通路に導入パイプ６５を連結してもよい。また、導入パイプ６５や冷媒導入室６４を備えず、熱膨張材６３を熱交換器１８内における冷媒流路や熱交換器１８下流の冷媒通路に直接配置しても良い。
【００５３】
○前記した実施形態において、排出パイプ６６を無くしてもよい。
○前記した実施形態において、バイパス管５０あるいは排気流出管４９に開閉弁５３を設けてもよい。
【００５４】
○廃熱流体ケース２８の両側に冷媒ヘッダータンクを配置した熱交換器を用いてもよい。
○廃熱流体は、エンジンを冷却する冷却水であってもよい。
【００５５】
前記した実施形態から把握できる技術思想について以下に記載する。
（イ）前記廃熱流体は、排気ガスである請求項１乃至請求項５のいずれか１項に廃熱回収装置。
【符号の説明】
【００５６】
１１…廃熱回収装置。１２…廃熱源であるエンジン。１５…膨張機。１８…熱交換器。１９…冷媒流路を構成する第１冷媒流路。２４…冷媒流路を構成する第２冷媒流路。２８１…廃熱流体室。３０２…分岐部となる第２ヘッダータンク室。５０１…バイパス通路。５３…調整弁としての開閉弁。５７…温度作動アクチュエータ。６３…感温部を構成する熱膨張材。６４…導入路を構成する冷媒導入室。６５…導入路を構成する導入パイプ。６６…導入路を構成する排出パイプ。６９…吸熱部を構成する温度相転移材である蓄熱材。Ｔｏ…所定温度。Ｔ１，Ｔ２…相転移温度。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃熱源の廃熱を受け取る冷媒を循環させる冷媒流路が廃熱流体を導入する廃熱流体室を通されている熱交換器と、前記冷媒を介して廃熱源の廃熱を回収するための膨張機と、前記廃熱流体室を迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路における通路断面積を調整する調整弁と、前記調整弁の弁開度を制御する温度作動アクチュエータとを備え、前記温度作動アクチュエータは、前記熱交換器で熱を受け取った冷媒の温度に感応する感温部を有する廃熱回収装置において、
前記感温部より下流かつ前記膨張機より上流の前記冷媒流路に吸熱部が設けられており、
前記吸熱部は、前記感温部より下流かつ前記膨張機より上流の前記冷媒流路内の冷媒の温度が所定温度以上の場合に、前記感温部より下流の前記冷媒流路内の冷媒から熱を吸収する廃熱回収装置。
【請求項２】
前記感温部は、前記膨張機より上流の前記冷媒流路内の冷媒の温度に感応する請求項１に記載の廃熱回収装置。
【請求項３】
前記熱交換器内における前記冷媒流路から分岐する導入路が設けられており、前記導入路は、前記温度作動アクチュエータの感温部に接続されており、前記吸熱部は、前記冷媒流路に対する前記導入路の分岐部より下流の前記冷媒流路に設けられている請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の廃熱回収装置。
【請求項４】
前記吸熱部における温度相転移材の相転移温度は、前記所定温度以下である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の廃熱回収装置。
【請求項５】
前記感温部は、温度相転移材を有しており、前記吸熱部は、温度相転移材を有しており、前記吸熱部における温度相転移材の相転移温度は、前記感温部における温度相転移材の相転移温度以下である請求項４に記載の廃熱回収装置。
【請求項１】
廃熱源の廃熱を受け取る冷媒を循環させる冷媒流路が廃熱流体を導入する廃熱流体室を通されている熱交換器と、前記冷媒を介して廃熱源の廃熱を回収するための膨張機と、前記廃熱流体室を迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路における通路断面積を調整する調整弁と、前記調整弁の弁開度を制御する温度作動アクチュエータとを備え、前記温度作動アクチュエータは、前記熱交換器で熱を受け取った冷媒の温度に感応する感温部を有する廃熱回収装置において、
前記感温部より下流かつ前記膨張機より上流の前記冷媒流路に吸熱部が設けられており、
前記吸熱部は、前記感温部より下流かつ前記膨張機より上流の前記冷媒流路内の冷媒の温度が所定温度以上の場合に、前記感温部より下流の前記冷媒流路内の冷媒から熱を吸収する廃熱回収装置。
【請求項２】
前記感温部は、前記膨張機より上流の前記冷媒流路内の冷媒の温度に感応する請求項１に記載の廃熱回収装置。
【請求項３】
前記熱交換器内における前記冷媒流路から分岐する導入路が設けられており、前記導入路は、前記温度作動アクチュエータの感温部に接続されており、前記吸熱部は、前記冷媒流路に対する前記導入路の分岐部より下流の前記冷媒流路に設けられている請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の廃熱回収装置。
【請求項４】
前記吸熱部における温度相転移材の相転移温度は、前記所定温度以下である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の廃熱回収装置。
【請求項５】
前記感温部は、温度相転移材を有しており、前記吸熱部は、温度相転移材を有しており、前記吸熱部における温度相転移材の相転移温度は、前記感温部における温度相転移材の相転移温度以下である請求項４に記載の廃熱回収装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２４６８７０（Ｐ２０１２−２４６８７０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２０５８４（Ｐ２０１１−１２０５８４）
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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