JP2007255327A - Expander controlling device - Google Patents

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Yasuhiro Takeuchi
康浩 武内
Kazuhide Uchida
和秀 内田
Keiichi Uno
慶一 宇野
Atsushi Inaba
淳 稲葉
Hiroshi Ogawa
博史 小川
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Denso Corp
Soken Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an expander controlling device preventing overexpansion while constantly maintaining a set pressure difference set for the expander and obtainable of stable expansion work. <P>SOLUTION: The expander controlling device is provided with the expander 112 generating driving force through expansion of working fluid heated to high temperature and high pressure, a power generator 120 operated by the driving force of the expander 112 to generate electric power, a pressure difference detection means 130 for detecting a pressure difference ΔP between a high pressure side and a low pressure side of the expander 112, and a pressure difference increase means 140 for increasing the pressure difference ΔP to have a predetermined pressure difference ΔPth when the pressure difference ΔP detected by the pressure difference detection means 130 becomes lower than the predetermined pressure difference ΔPth. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、高温高圧の作動流体の膨張によって作動される膨張機の制御装置に関するものであり、例えば、車両に搭載されるランキンサイクルに用いて好適である。   The present invention relates to an expander control device operated by expansion of a high-temperature and high-pressure working fluid, and is suitable for use in, for example, a Rankine cycle mounted on a vehicle.

従来の膨張機として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。即ち、この膨張機は、固定スクロールと旋回スクロールとの間に膨張室が形成されるスクロール型の膨張機であり、冷媒の吐出側となる吐出空間および膨張室を連通する制御通路と、吐出空間および膨張室の圧力差に応じて上記制御通路を開閉するバルブ機構とを有している。そして、膨張機の高圧側と低圧側との圧力差（特許文献１中では圧力比）が、所定の圧力差よりも小さくなる場合は、その圧力差によって膨張可能となる容積まで膨張室が膨張した後に、膨張室の圧力≦吐出空間の圧力となって、バルブ機構が開かれる。そして、膨張室と吐出空間の圧力が一定となり膨張が停止されることになり、過膨張作動が防止されて、効率の良い運転を可能としている。
特開平１０−２６６９８０号公報 As a conventional expander, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. That is, this expander is a scroll type expander in which an expansion chamber is formed between the fixed scroll and the orbiting scroll, and includes a discharge space on the refrigerant discharge side, a control passage communicating the expansion chamber, and a discharge space. And a valve mechanism for opening and closing the control passage according to the pressure difference in the expansion chamber. When the pressure difference between the high pressure side and the low pressure side of the expander (pressure ratio in Patent Document 1) is smaller than a predetermined pressure difference, the expansion chamber expands to a volume that can be expanded by the pressure difference. After that, the valve mechanism is opened with the pressure of the expansion chamber ≦ the pressure of the discharge space. Then, the pressure in the expansion chamber and the discharge space becomes constant, and the expansion is stopped, so that the overexpansion operation is prevented and efficient operation is possible.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-266980

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、膨張機における圧力差が本来設定する設定圧力差に対して、何らかの要因で小さくなった場合に、その成り行きの中で過膨張を防止するものであって、設定圧力差を常に維持しながら、その設定圧力差に基づく膨張機での膨張仕事を積極的に取り出すという思想にはなっていない。   However, the technique described in Patent Document 1 prevents overexpansion in the course of the event when the pressure difference in the expander becomes smaller than the set pressure difference that is originally set by some factor. Thus, the idea is not to actively take out the expansion work in the expander based on the set pressure difference while always maintaining the set pressure difference.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、膨張機に設定される設定圧力差を常に維持しながら過膨張を防止すると共に、安定した膨張仕事が得られる膨張機制御装置を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an expander control device capable of preventing overexpansion while constantly maintaining a set pressure difference set in an expander and obtaining stable expansion work.

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

請求項１に記載の発明では、膨張機制御装置において、高温高圧に加熱された作動流体の膨張により、駆動力を発生する膨張機（１１２）と、膨張機（１１２）の駆動力によって作動されて、発電する発電機（１２０）と、膨張機（１１２）の高圧側、および低圧側間の圧力差（ΔＰ）を検出する圧力差検出手段（１３０）と、圧力差検出手段（１３０）によって検出された圧力差（ΔＰ）が予め定めた所定圧力差（ΔＰｔｈ）を下回った時に、所定圧力差（ΔＰｔｈ）となるように圧力差（ΔＰ）を増加させる圧力差増加手段（１４０）とを設けることを特徴としている。   According to the first aspect of the present invention, in the expander control device, the expander (112) that generates drive force by the expansion of the working fluid heated to high temperature and high pressure is operated by the drive force of the expander (112). And a pressure difference detecting means (130) for detecting a pressure difference (ΔP) between the high-pressure side and the low-pressure side of the expander (112), and a pressure difference detecting means (130). Pressure difference increasing means (140) for increasing the pressure difference (ΔP) so that the detected pressure difference (ΔP) becomes a predetermined pressure difference (ΔPth) when the detected pressure difference (ΔP) falls below a predetermined pressure difference (ΔPth); It is characterized by providing.

これにより、膨張機（１１２）における圧力差（ΔＰ）が所定圧力差（ΔＰｔｈ）を下回ることがないように維持しつつ、膨張機（１１２）を作動させることができるので、膨張機（１１２）の過膨張作動を防止できると共に、常に所定圧力差（ΔＰｔｈ）に基づく安定した膨張仕事を得ることができる。   Accordingly, the expander (112) can be operated while maintaining the pressure difference (ΔP) in the expander (112) so as not to be lower than the predetermined pressure difference (ΔPth). Can be prevented, and stable expansion work based on a predetermined pressure difference (ΔPth) can always be obtained.

請求項２に記載の発明では、膨張機（１１２）は、作動流体の膨張によって固定スクロールに対して公転作動される旋回スクロールを有し、旋回スクロールには、公転作動に伴って駆動力を出力すると共に、作動流体の膨張時に両スクロールを互いに押付けるように作用する従動クランク機構が設けられたスクロール型膨張機（１１２）であることを特徴としている。   In the invention described in claim 2, the expander (112) has a turning scroll that revolves with respect to the fixed scroll by the expansion of the working fluid, and outputs a driving force to the turning scroll in accordance with the turning operation. In addition, the scroll expander (112) is provided with a driven crank mechanism that acts to press the scrolls against each other when the working fluid is expanded.

従動クランク機構を有するスクロール型膨張機（１１２）においては、過膨張作動が発生した時に、両スクロールの干渉によるカタカタ音の発生や、旋回スクロールの傾転による偏磨耗の発生が顕著となる（詳細は、後述する実施形態中で説明）。よって、請求項２に記載の発明は、膨張機（１１２）が従動クランク機構を有するスクロール型のものである場合に、過膨張を防止することで、カタカタ音や偏磨耗を防止するために極めて有効なものとなる。   In the scroll expander (112) having a driven crank mechanism, when an overexpansion operation occurs, the generation of rattling noise due to the interference of both scrolls and the occurrence of uneven wear due to the tilting of the orbiting scroll become significant (details). Is described in the embodiment described later). Therefore, the invention according to claim 2 is extremely effective in preventing rattling noise and uneven wear by preventing overexpansion when the expander (112) is of a scroll type having a driven crank mechanism. It becomes effective.

圧力差検出手段（１４０）としては、請求項３に記載の発明のように、膨張機（１１２）の高圧側圧力（Ｐ１）と、低圧側圧力（Ｐ２）とをそれぞれ検出する圧力検出部（１３１、１３２）と、圧力検出部（１３１、１３２）によって検出された高圧側圧力（Ｐ１）と低圧側圧力（Ｐ２）との差を圧力差（ΔＰ）として演算する演算部（１３３）とから構成することができる。   As the pressure difference detection means (140), as in the invention described in claim 3, a pressure detection unit that detects the high pressure side pressure (P1) and the low pressure side pressure (P2) of the expander (112) ( 131, 132) and a calculation unit (133) that calculates a difference between the high pressure side pressure (P1) and the low pressure side pressure (P2) detected by the pressure detection unit (131, 132) as a pressure difference (ΔP). Can be configured.

請求項４に記載の発明では、圧力差増加手段（１４０）は、発電機（１２０）と、この発電機（１２０）の作動回転数を低下させる回転数低下手段（１４１）とから成ることを特徴としている。   In the invention according to claim 4, the pressure difference increasing means (140) comprises a generator (120) and a rotational speed reducing means (141) for reducing the operating rotational speed of the generator (120). It is a feature.

これにより、発電機（１２０）と共に膨張機（１１２）の作動回転数も低下され、作動流体にとっては膨張機（１１２）が流通抵抗となるので、膨張機（１１２）の高圧側圧力（Ｐ１）を上昇させることができ、所定圧力差（ΔＰｔｈ）となるように圧力差（ΔＰ）を増加させることができる。   As a result, the operating rotational speed of the expander (112) as well as the generator (120) is reduced, and the expander (112) becomes a flow resistance for the working fluid, so the high pressure side pressure (P1) of the expander (112). And the pressure difference (ΔP) can be increased so that a predetermined pressure difference (ΔPth) is obtained.

上記回転数低下手段（１４１）としては、請求項５に記載の発明のように、発電機（１２０）の作動回転数を制御するインバータ（１４１）とすることができる。   As the rotation speed reduction means (141), an inverter (141) for controlling the operating rotation speed of the generator (120) can be used as in the invention described in claim 5.

また、上記回転数低下手段は、請求項６に記載の発明のように、発電機（１２０）の回転子コイルの励磁を上昇させて、磁束密度を上昇させる磁束密度上昇手段としても良い。   Further, the rotational speed lowering means may be a magnetic flux density increasing means for increasing the magnetic flux density by increasing the excitation of the rotor coil of the generator (120) as in the sixth aspect of the invention.

請求項７に記載の発明では、膨張機（１１２）は、ランキンサイクル（１１０）に使用されるものであって、圧力差増加手段（１４０）は、ランキンサイクル（１１０）の低圧側となる凝縮器（１１３）と、この凝縮器（１１３）の凝縮能力を増加させる凝縮能力増加手段（１４２）とから成ることを特徴としている。   In the seventh aspect of the present invention, the expander (112) is used in the Rankine cycle (110), and the pressure difference increasing means (140) is a condensation that is on the low pressure side of the Rankine cycle (110). And a condensing capacity increasing means (142) for increasing the condensing capacity of the condenser (113).

これにより、凝縮器（１１３）による作動流体の凝縮液化が促進されて、低圧側圧力（Ｐ２）を低下させることができるので、所定圧力差（ΔＰｔｈ）となるように圧力差（ΔＰ）を増加させることができる。   As a result, the condensing and liquefaction of the working fluid by the condenser (113) is promoted, and the low-pressure side pressure (P2) can be reduced, so that the pressure difference (ΔP) is increased to a predetermined pressure difference (ΔPth). Can be made.

上記凝縮能力増加手段（１４２）としては、請求項８に記載の発明のように、凝縮器（１１３）に冷却用空気を供給すると共に、この冷却用空気の流量を増加させる送風機（１４２）とすることができる。凝縮器（１１３）に供給する冷却用空気の流量を増大することで、凝縮器（１１３）の凝縮能力を増加させることができる。   As the condensing capacity increasing means (142), a fan (142) for supplying cooling air to the condenser (113) and increasing the flow rate of the cooling air as in the invention described in claim 8; can do. By increasing the flow rate of the cooling air supplied to the condenser (113), the condensing capacity of the condenser (113) can be increased.

請求項９に記載の発明では、膨張機（１１２）は、ランキンサイクル（１１０）に使用されるものであって、圧力差増加手段（１４０）は、ランキンサイクル（１１０）の低圧側となる液相作動流体を高圧側に圧送する液ポンプ（１１４）と、この液ポンプ（１１４）の回転速度を増加させる回転数増加手段（１４４）とから成ることを特徴としている。   In the ninth aspect of the present invention, the expander (112) is used for the Rankine cycle (110), and the pressure difference increasing means (140) is a liquid on the low pressure side of the Rankine cycle (110). It is characterized by comprising a liquid pump (114) for pumping the phase working fluid to the high pressure side and a rotation speed increasing means (144) for increasing the rotational speed of the liquid pump (114).

これにより、高圧側圧力（Ｐ１）を上昇させることができるので、所定圧力差（ΔＰｔｈ）となるように圧力差（ΔＰ）を増加させることができる。   As a result, the high-pressure side pressure (P1) can be increased, so that the pressure difference (ΔP) can be increased so that the predetermined pressure difference (ΔPth) is obtained.

上記回転速度増加手段（１４４）としては、請求項１０に記載の発明のように、液ポンプ（１１４）駆動用の電動機（１４３）の回転数を制御するポンプ用インバータ（１４４）とすることができる。   The rotational speed increasing means (144) may be a pump inverter (144) for controlling the rotational speed of the electric motor (143) for driving the liquid pump (114) as in the invention described in claim 10. it can.

また、上記回転速度増加手段は、請求項１１の記載の発明ように、液ポンプ（１１４）駆動用の電動機（１４３）の励磁を低下させて、磁束密度を低下させる磁束密度低下手段としても良い。   The rotational speed increasing means may be a magnetic flux density reducing means for reducing the magnetic flux density by reducing the excitation of the electric motor (143) for driving the liquid pump (114) as in the invention described in claim 11. .

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１、図２に示し、まず、具体的な構成について図１を用いて説明する。第１実施形態は、本発明の膨張機制御装置を車両に搭載されるランキンサイクル１１０に使用される膨張機１１２に適用したものである。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 and 2, and a specific configuration will be described with reference to FIG. 1st Embodiment applies the expander control apparatus of this invention to the expander 112 used for the Rankine cycle 110 mounted in a vehicle.

対象となる車両は、図示しない水冷式のエンジン（内燃機関）を走行用駆動源とする一般乗用車であり、この車両にはエンジンの駆動力によって駆動されて発電するオルタネータ１１を備えている。オルタネータ１１によって発電された電力は後述するインバータ１４１によってバッテリ１２に充電されると共に、バッテリ１２に充電された電力は、車両電気負荷（ヘッドランプ、ワイパー、オーディオ等）１３に供給されるようになっている。   The target vehicle is a general passenger car that uses a water-cooled engine (internal combustion engine) (not shown) as a driving source for travel, and this vehicle includes an alternator 11 that is driven by the driving force of the engine to generate electric power. The electric power generated by the alternator 11 is charged to the battery 12 by an inverter 141 described later, and the electric power charged to the battery 12 is supplied to a vehicle electrical load (headlamp, wiper, audio, etc.) 13. ing.

ランキンサイクル１１０は、上記エンジンで発生した廃熱エネルギー（冷却水の熱エネルギー）を回収すると共に、この廃熱エネルギーを電気エネルギーに変換して利用するものである。ランキンサイクル１１０は、液ポンプ１１４、加熱器１１１、膨張機１１２、凝縮器１１３を有し、これらが順次接続されて閉回路を形成している。   The Rankine cycle 110 collects waste heat energy (cooling water heat energy) generated in the engine and converts the waste heat energy into electrical energy for use. The Rankine cycle 110 includes a liquid pump 114, a heater 111, an expander 112, and a condenser 113, which are sequentially connected to form a closed circuit.

ポンプ１１４は、ランキンサイクル１１０内の冷媒（本発明における作動流体に対応）を循環させる流体機械であり、図示しない電動機の駆動力によって作動されるようになっている。電動機の作動は、ポンプ用インバータ（図示せず）によって制御されるようになっている。   The pump 114 is a fluid machine that circulates the refrigerant (corresponding to the working fluid in the present invention) in the Rankine cycle 110, and is operated by a driving force of an electric motor (not shown). The operation of the electric motor is controlled by a pump inverter (not shown).

加熱器１１１は、内部に２つの流路が形成された熱交換器であり、それぞれの流路には、上記ポンプ１１４から送られる冷媒と、エンジン冷却用の高温の冷却水とが流通するようになっている。そして、加熱器１１１は、冷媒と冷却水との間で熱交換することにより、冷媒を加熱して高温高圧の過熱蒸気冷媒とする。   The heater 111 is a heat exchanger in which two flow paths are formed. The refrigerant sent from the pump 114 and high-temperature cooling water for engine cooling flow through each flow path. It has become. And the heater 111 heats a refrigerant | coolant by carrying out heat exchange between a refrigerant | coolant and cooling water, and makes it a high-temperature / high pressure superheated vapor refrigerant.

膨張機１１２は、加熱器１１１で加熱された過熱蒸気冷媒の膨張によって回転駆動力を発生させる流体機械である。ここでは本膨張機１１２は、固定スクロールと旋回スクロールとを有するスクロール型膨張機１１２としている。   The expander 112 is a fluid machine that generates a rotational driving force by the expansion of the superheated steam refrigerant heated by the heater 111. Here, the present expander 112 is a scroll type expander 112 having a fixed scroll and a turning scroll.

固定スクロールと旋回スクロールとの間には膨張室が形成されて、この膨張室で過熱蒸気冷媒が膨張すると、固定スクロールに対して旋回スクロールが公転作動されるようになっている。旋回スクロールには、従動クランク機構が接続されておりおり、従動クランク機構は、旋回スクロールの公転作動に伴い回転して、回転駆動力として出力する。尚、従動クランク機構は、シャフトに対して偏心した駆動ピンに、軸心に対する偏心穴を有する円筒状のブッシュが回転可能に装着されたものであり、冷媒の膨張時に固定スクロールに対して旋回スクロールを押付けるように作用する。   An expansion chamber is formed between the fixed scroll and the orbiting scroll. When the superheated vapor refrigerant expands in the expansion chamber, the orbiting scroll is revolved with respect to the fixed scroll. A driven crank mechanism is connected to the orbiting scroll, and the driven crank mechanism rotates in accordance with the revolution operation of the orbiting scroll and outputs it as a rotational driving force. In the driven crank mechanism, a cylindrical bush having an eccentric hole with respect to the shaft center is rotatably mounted on a drive pin that is eccentric with respect to the shaft. Acts as if pressing.

凝縮器１１３は、冷却用空気との熱交換によって冷媒を凝縮液化する熱交換器である。凝縮器１１３には、凝縮器１１３の熱交換部に冷却用空気を供給する送風機１４２が設けられている。そして、凝縮器１１３の冷媒流出側は、液ポンプ１１４に接続されている。   The condenser 113 is a heat exchanger that condenses and liquefies the refrigerant by exchanging heat with the cooling air. The condenser 113 is provided with a blower 142 that supplies cooling air to the heat exchange section of the condenser 113. The refrigerant outlet side of the condenser 113 is connected to the liquid pump 114.

膨張機１１２の冷媒流入側、更に具体的には加熱器１１１と膨張機１１２との間には、ランキンサイクル１１０の高圧側となる冷媒圧力（以下、高圧側圧力Ｐ１）を検出する圧力検出部としての高圧側圧力計１３１が設けられている。高圧側圧力計１３１で検出された圧力信号は、後述するコントローラ１３３に出力されるようになっている。   A pressure detection unit that detects a refrigerant pressure (hereinafter referred to as a high pressure side pressure P1) on the high pressure side of the Rankine cycle 110 between the refrigerant inflow side of the expander 112, more specifically between the heater 111 and the expander 112. A high pressure side pressure gauge 131 is provided. The pressure signal detected by the high pressure side pressure gauge 131 is output to the controller 133 described later.

また、膨張機１１２の冷媒吐出側、更に具体的には膨張機１１２と凝縮器１１３との間には、ランキンサイクル１１０の低圧側となる冷媒圧力（以下、低圧側圧力Ｐ２）を検出する圧力検出部としての低圧側圧力計１３２が設けられている。低圧側圧力計１３２で検出された圧力信号は、後述するコントローラ１３３に出力されるようになっている。   Further, a pressure for detecting a refrigerant pressure (hereinafter referred to as a low pressure side pressure P2) on the low pressure side of the Rankine cycle 110 between the refrigerant discharge side of the expander 112, more specifically between the expander 112 and the condenser 113. A low pressure side pressure gauge 132 is provided as a detection unit. The pressure signal detected by the low pressure side pressure gauge 132 is output to the controller 133 described later.

コントローラ１３３は、上記両圧力計１３１、１３２で検出された高圧側圧力Ｐ１と低圧側圧力Ｐ２との差を膨張機１１２における圧力差ΔＰとして演算する演算部であり、演算した圧力差ΔＰを後述するインバータ１４１に出力する。上記高圧側圧力計１３１、低圧側圧力計１３２、コントローラ１３３は、本発明における膨張機１１２の高圧側、および低圧側間の圧力差ΔＰを検出する圧力差検出手段に対応する。   The controller 133 is a calculation unit that calculates the difference between the high pressure side pressure P1 and the low pressure side pressure P2 detected by the pressure gauges 131 and 132 as the pressure difference ΔP in the expander 112, and the calculated pressure difference ΔP is described later. Output to the inverter 141. The high-pressure side pressure gauge 131, the low-pressure side pressure gauge 132, and the controller 133 correspond to pressure difference detection means for detecting the pressure difference ΔP between the high-pressure side and the low-pressure side of the expander 112 in the present invention.

そして、膨張機１１２には、発電機１２０が接続されている。発電機１２０は、膨張機１１２の従動クランク機構（シャフト）に接続されるロータ部（例えば永久磁石から成る回転子）１２１と、このロータ部１２１の外周側に配設される三相のコイルから成るステータ部（固定子）１２２とを有する三相交流式の回転電機である。発電機１２０は、膨張機１１２の回転駆動力によるロータ部１２１の回転作動に伴ってステータ部１２２に電流を発生し、発電機能を果たす。   A power generator 120 is connected to the expander 112. The generator 120 includes a rotor portion (for example, a rotor made of a permanent magnet) 121 connected to a driven crank mechanism (shaft) of the expander 112 and a three-phase coil disposed on the outer peripheral side of the rotor portion 121. This is a three-phase AC rotating electric machine having a stator portion (stator) 122. The generator 120 generates a current in the stator unit 122 in accordance with the rotation operation of the rotor unit 121 by the rotational driving force of the expander 112, and performs a power generation function.

上記発電機１２０は、ステータ部１２２に接続されるインバータ１４１によって基本の作動が制御されるようになっている。即ち、インバータ１４１は、発電機１２０の発電作動時にステータ部１２２の電流を調整することでロータ部１２１の回転数を制御し、発電量を制御する。そして、発電された電力をバッテリ１２に充電する。また、インバータ１４１は、本発明における回転数低下手段に対応するものであって、コントローラ１３３から得られる圧力差ΔＰに応じてロータ部１２１の回転数を制御する（詳細後述）。尚、上記発電機１２０、およびインバータ１４１は、本発明における圧力差増加手段に対応する。   Basic operation of the generator 120 is controlled by an inverter 141 connected to the stator unit 122. That is, the inverter 141 controls the rotational speed of the rotor unit 121 by adjusting the current of the stator unit 122 during the power generation operation of the generator 120, thereby controlling the amount of power generation. Then, the battery 12 is charged with the generated power. The inverter 141 corresponds to the rotational speed lowering means in the present invention, and controls the rotational speed of the rotor unit 121 according to the pressure difference ΔP obtained from the controller 133 (details will be described later). The generator 120 and the inverter 141 correspond to the pressure difference increasing means in the present invention.

次に、上記構成に基づく膨張機制御装置（ランキンサイクル１１０）の作動について図２に示す制御フローチャートを加えて説明する。   Next, the operation of the expander control device (Rankine cycle 110) based on the above configuration will be described with reference to the control flowchart shown in FIG.

エンジンの冷却水温度が所定冷却水温度以上となって、エンジンの廃熱が充分得られるようになると、液ポンプ１１４、送風機１４２が作動されて、ランキンサイクル１１０が運転される。   When the engine coolant temperature becomes equal to or higher than the predetermined coolant temperature and sufficient engine waste heat is obtained, the liquid pump 114 and the blower 142 are operated, and the Rankine cycle 110 is operated.

即ち、液ポンプ１１４によって凝縮器１１３からの液冷媒が昇圧されて加熱器１１１に送られ、加熱器１１１において液冷媒は高温の冷却水によって加熱されて過熱蒸気冷媒となる。過熱蒸気冷媒は、膨張機１１２に送られる。膨張機１１２において過熱蒸気冷媒は、膨張室で等エントロピー的に膨張減圧され、旋回スクロールを公転作動させると共に、この旋回スクロールに接続される従動クランク機構に回転駆動力を発生させる。そして、この回転駆動力によって発電機１２０が作動され、発電機１２０で得られた電力はインバータ１４１によってバッテリ１２に充電される。充電された電力は、車両電気負荷１３の作動に使用される。よってオルタネータ１１の負荷が軽減されることになる。尚、膨張機１１２で減圧された冷媒は凝縮器１１３で凝縮液化されて、再び液ポンプ１１４へ吸引される。   That is, the liquid refrigerant from the condenser 113 is boosted by the liquid pump 114 and sent to the heater 111, where the liquid refrigerant is heated by the high-temperature cooling water to become superheated vapor refrigerant. The superheated vapor refrigerant is sent to the expander 112. In the expander 112, the superheated vapor refrigerant is expanded and reduced in an isentropic manner in the expansion chamber, revolving the orbiting scroll, and generating a rotational driving force in the driven crank mechanism connected to the orbiting scroll. Then, the generator 120 is actuated by this rotational driving force, and the electric power obtained by the generator 120 is charged to the battery 12 by the inverter 141. The charged electric power is used for the operation of the vehicle electric load 13. Therefore, the load on the alternator 11 is reduced. Note that the refrigerant decompressed by the expander 112 is condensed and liquefied by the condenser 113 and sucked into the liquid pump 114 again.

ここで、ランキンサイクル１１０の運転においては、加熱器１１１での加熱能力と、凝縮器１１３での凝縮能力とを踏まえて、液ポンプ１１４での昇圧能力を調整して、膨張機１１２における圧力差ΔＰが、この膨張機１１２に必要とされる所定圧力差ΔＰｔｈ（設定圧力差）として得られるようにして、膨張機１１２、および発電機１２０を狙いの回転数で作動させて効率的な発電を行うようにしている。   Here, in the operation of the Rankine cycle 110, the pressure difference in the expander 112 is adjusted by adjusting the pressure increase capability in the liquid pump 114 based on the heating capability in the heater 111 and the condensation capability in the condenser 113. ΔP is obtained as a predetermined pressure difference ΔPth (set pressure difference) required for the expander 112, and the expander 112 and the generator 120 are operated at a target number of revolutions for efficient power generation. Like to do.

しかしながら、上記の各能力のバランスが、ランキンサイクル１１０の運転時に何らかの理由によって崩れることで、圧力差ΔＰが所定圧力差ΔＰｔｈを下回るようになると、膨張機１１２は過膨張作動を引き起こしてしまう。よって、本実施形態では、圧力差検出手段１３０によって得られる圧力差ΔＰに応じて、発電機１２０の回転数を積極的に制御するようにしている。   However, when the balance between the above-described capacities is lost for some reason during the operation of the Rankine cycle 110, and the pressure difference ΔP becomes lower than the predetermined pressure difference ΔPth, the expander 112 causes an overexpansion operation. Therefore, in the present embodiment, the rotational speed of the generator 120 is positively controlled according to the pressure difference ΔP obtained by the pressure difference detecting means 130.

即ち、図２に示すように、インバータ１４１は、ステップＳ１００のランキンサイクル１１０の運転において、発電機１２０を制御する中で、ステップＳ１１０で膨張機１１２における圧力差ΔＰが、所定圧力差ΔＰｔｈを下回ったか否かを判定する。つまり、各圧力計１３１、１３２から得られた高圧側圧力Ｐ１と低圧側圧力Ｐ２とを基に、コントローラ１３３では、両者の差（Ｐ１−Ｐ２）を圧力差ΔＰとして演算する。そして、インバータ１４１はこの圧力差ΔＰを読み込んで、この読み込んだ圧力差ΔＰと予め定めた所定圧力差ΔＰｔｈとを比較して、圧力差ΔＰが所定圧力差ΔＰｔｈを下回る場合は、ステップＳ１２０で発電機１２０の回転数を所定量だけ低下させる方向に制御する。   That is, as shown in FIG. 2, the inverter 141 controls the generator 120 during the operation of the Rankine cycle 110 in step S100, and the pressure difference ΔP in the expander 112 in step S110 falls below the predetermined pressure difference ΔPth. It is determined whether or not. That is, based on the high-pressure side pressure P1 and the low-pressure side pressure P2 obtained from the pressure gauges 131 and 132, the controller 133 calculates the difference (P1−P2) between them as the pressure difference ΔP. Then, the inverter 141 reads the pressure difference ΔP, compares the read pressure difference ΔP with a predetermined pressure difference ΔPth, and if the pressure difference ΔP falls below the predetermined pressure difference ΔPth, the inverter 141 generates power in step S120. The rotational speed of the machine 120 is controlled to decrease by a predetermined amount.

尚、ステップＳ１１０で否、即ち、圧力差ΔＰが所定圧力差ΔＰｔｈ以上である場合は、ステップＳ１３０のように、発電機１２０の回転数を当初の狙い値に維持する。そして、ステップＳ１２０、Ｓ１３０の後は、ステップＳ１１０へ戻って繰返す。   If NO in step S110, that is, if the pressure difference ΔP is greater than or equal to the predetermined pressure difference ΔPth, the rotational speed of the generator 120 is maintained at the initial target value as in step S130. And after step S120, S130, it returns to step S110 and repeats.

以上のように、ステップＳ１２０で発電機１２０の回転数を低下させることにより、共に作動する膨張機１１２の作動回転数を低下させることができる。膨張機１１２の回転数低下により、ランキンサイクル１１０を循環する冷媒にとっては膨張機１１２が流通抵抗となるので、膨張機１１２における高圧側圧力Ｐ１を上昇させることができる。よって、圧力差ΔＰを、所定圧力差ΔＰｔｈに向けて増加させることができ、所定圧力差ΔＰｔｈを確保することができるので、膨張機１１２の過膨張作動を防止できると共に、常に所定圧力差ΔＰｔｈに基づく安定した膨張仕事を得ることができる。   As described above, by reducing the rotational speed of the generator 120 in step S120, the operating rotational speed of the expander 112 that operates together can be reduced. Due to the decrease in the rotation speed of the expander 112, the expander 112 becomes a flow resistance for the refrigerant circulating in the Rankine cycle 110, so that the high-pressure side pressure P1 in the expander 112 can be increased. Therefore, the pressure difference ΔP can be increased toward the predetermined pressure difference ΔPth, and the predetermined pressure difference ΔPth can be ensured, so that the overexpansion operation of the expander 112 can be prevented and the predetermined pressure difference ΔPth is always maintained. Based on the stable expansion work can be obtained.

尚、上記圧力差ΔＰの検出にあたっては、各圧力計１３１、１３２とコントローラ１３３とによって圧力差検出手段１４０を構成することで、容易にその対応を可能としている。   The pressure difference ΔP can be detected easily by configuring the pressure difference detecting means 140 with the pressure gauges 131 and 132 and the controller 133.

また、圧力差ΔＰが所定圧力差ΔＰｔｈを下回った時の、圧力差ΔＰを増加させる手段として、発電機１２０とインバータ１４１とで構成することで、確実な対応を可能としている。   Further, as a means for increasing the pressure difference ΔP when the pressure difference ΔP falls below the predetermined pressure difference ΔPth, the generator 120 and the inverter 141 are configured, so that a reliable response is possible.

また、ここでは膨張機１１２は、従動クランク機構を有するスクロール型膨張機１１２としている。従動クランク機構を有するスクロール型膨張機１１２においては、過膨張作動が発生した時に、従動クランク機構の作用によって膨張室圧力と吐出空間圧力との大小関係が繰り返し逆転することで、両スクロールが互いに離れたり押付けられたりして、いわゆるカタカタ音を発生する。また、スクロール型膨張機１１２の過膨張作動時には、旋回スクロールの摺動面を相手側のスラストプレートに押付ける力が不足して、傾転して片当たりを起こし、偏磨耗が増加する。よって、本実施形態は、膨張機１１２が従動クランク機構を有するスクロール型のものである場合に、過膨張作動を防止することで、カタカタ音や偏磨耗増加を防止するために極めて有効なものとなる。   Here, the expander 112 is a scroll expander 112 having a driven crank mechanism. In the scroll expander 112 having a driven crank mechanism, when an overexpansion operation occurs, the magnitude relationship between the expansion chamber pressure and the discharge space pressure is repeatedly reversed by the action of the driven crank mechanism, so that both scrolls are separated from each other. Or is pressed to generate a so-called rattling sound. Further, when the scroll expander 112 is over-expanded, the force for pressing the sliding surface of the orbiting scroll against the thrust plate on the other side is insufficient, and tilts to cause one-side contact, thereby increasing uneven wear. Therefore, when the expander 112 is of a scroll type having a driven crank mechanism, this embodiment is extremely effective in preventing rattling noise and increased uneven wear by preventing overexpansion operation. Become.

尚、圧力差ΔＰが所定圧力差ΔＰｔｈを下回った時の、圧力差ΔＰを増加させる手段としては、上記発電機１２０のインバータ１４１（回転数低下手段）に代えて、発電機１２０の励磁を上昇させて、磁束密度を上昇させる手段として用いるようにしても良い。つまり、発電機１２１のロータ１２１を上記のような永久磁石に対してコイルから成るものにして、このコイルに通電する電流（励磁電流）を増加させることで磁束密度を上昇させるようにしても良い。これにより、発電機１２０における必要トルクが増大し、回転数を低下させることができ、圧力差ΔＰを増加させることができる。   As a means for increasing the pressure difference ΔP when the pressure difference ΔP falls below the predetermined pressure difference ΔPth, the excitation of the generator 120 is increased instead of the inverter 141 (rotational speed reduction means) of the generator 120. Thus, it may be used as means for increasing the magnetic flux density. That is, the rotor 121 of the generator 121 may be composed of a coil with respect to the permanent magnet as described above, and the magnetic flux density may be increased by increasing the current (excitation current) that is passed through the coil. . Thereby, the required torque in the generator 120 increases, the rotational speed can be reduced, and the pressure difference ΔP can be increased.

（第２実施形態）
本発明における第２実施形態を図３、図４に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、圧力増加手段１４０Ａを凝縮器１１３と送風機（本発明における凝縮能力増加手段に対応）１４２とから構成されるものとしている。尚、図３中において図１と同一の符号のものは、第１実施形態で説明したものと同一であり、詳細説明は割愛する。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. In the second embodiment, the pressure increasing means 140A is composed of a condenser 113 and a blower 142 (corresponding to the condensing capacity increasing means in the present invention) 142 compared to the first embodiment. In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same as those described in the first embodiment, and a detailed description thereof is omitted.

ここでは、図３に示すように、凝縮器１１３に冷却用空気を供給する送風機１４２は、電動式の送風機として、その作動回転数がコントローラ１３３によって制御されるようにしている。具体的な作動は、図４に示す制御フローチャートに基づいて行われるようにしている。図４に示す制御フローチャートは、図２で説明したものに対して、ステップＳ１２０、Ｓ１３０をステップＳ１２０Ａ、Ｓ１３０Ａに変更したものとしている。   Here, as shown in FIG. 3, the blower 142 that supplies the cooling air to the condenser 113 is an electric blower, and its operating rotational speed is controlled by the controller 133. The specific operation is performed based on the control flowchart shown in FIG. In the control flowchart shown in FIG. 4, steps S120 and S130 are changed to steps S120A and S130A with respect to those described in FIG.

即ち、ランキンサイクル１１０の運転制御において（ステップＳ１００）、ステップＳ１１０の判定で、膨張機１１２における圧力差ΔＰが所定圧力差ΔＰｔｈを下回ると、ステップＳ１２０Ａで、コントローラ１３３は、送風機１４２の作動回転数を所定回転数だけ上昇させる方向に制御する。つまり送風機１４２が凝縮器１１３に供給する冷却用空気の流量を所定量増加させる。   That is, in the operation control of the Rankine cycle 110 (step S100), when the pressure difference ΔP in the expander 112 falls below the predetermined pressure difference ΔPth in the determination of step S110, the controller 133 operates the rotational speed of the blower 142 in step S120A. Is controlled to increase by a predetermined number of revolutions. That is, the flow rate of the cooling air supplied from the blower 142 to the condenser 113 is increased by a predetermined amount.

尚、ステップＳ１１０で否、即ち、圧力差ΔＰが所定圧力差ΔＰｔｈ以上である場合は、ステップＳ１３０Ａのように、送風機１４２の作動回転数を当初の狙い値に維持する。そして、ステップＳ１２０Ａ、Ｓ１３０Ａの後は、ステップＳ１１０へ戻って繰返す。   If NO in step S110, that is, if the pressure difference ΔP is greater than or equal to the predetermined pressure difference ΔPth, the operating rotational speed of the blower 142 is maintained at the initial target value as in step S130A. Then, after steps S120A and S130A, the process returns to step S110 and is repeated.

以上のように、ステップＳ１２０Ａで送風機１４２の回転数を上昇させることにより、凝縮器１１３による冷媒の凝縮液化が促進されて、低圧側圧力Ｐ２を低下させることができるので、所定圧力差ΔＰｔｈとなるように圧力差ΔＰを増加させることができる。よって、上記第１実施形態と同様に、膨張機１１２の過膨張作動を防止できると共に、常に所定圧力差ΔＰｔｈに基づく安定した膨張仕事を得ることができる。   As described above, by increasing the rotational speed of the blower 142 in step S120A, the condensing and liquefaction of the refrigerant by the condenser 113 is promoted, and the low pressure side pressure P2 can be reduced, so that the predetermined pressure difference ΔPth is obtained. Thus, the pressure difference ΔP can be increased. Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to prevent an overexpansion operation of the expander 112 and to always obtain a stable expansion work based on the predetermined pressure difference ΔPth.

（第３実施形態）
本発明における第３実施形態を図５、図６に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、圧力増加手段１４０Ｂを液ポンプ１１４と、液ポンプ１４３駆動用の電動機１４３と、電動機１４３を制御するポンプ用インバータ（本発明における回転数増加手段に対応）１４４とから構成されるものとしている。ポンプ用インバータ１４４は、コントローラ１３３から圧力差ΔＰを読み込んで、電動機１４３を制御するようにしている。尚、図５中においてその他の構成で図１と同一の符号のものは、第１実施形態で説明したものと同一であり、詳細説明は割愛する。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIGS. The third embodiment is different from the first embodiment in that the pressure increasing means 140B is a liquid pump 114, a motor 143 for driving the liquid pump 143, and a pump inverter for controlling the motor 143 (increase in the number of revolutions in the present invention). (Corresponding to the means) 144. The pump inverter 144 reads the pressure difference ΔP from the controller 133 and controls the electric motor 143. In FIG. 5, the other components having the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same as those described in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

具体的な作動は、図６に示す制御フローチャートに基づいて行われるようにしている。図６に示す制御フローチャートは、図２で説明したものに対して、ステップＳ１２０、Ｓ１３０をステップＳ１２０Ｂ、Ｓ１３０Ｂに変更したものとしている。   The specific operation is performed based on the control flowchart shown in FIG. In the control flowchart shown in FIG. 6, steps S120 and S130 are changed to steps S120B and S130B with respect to those described in FIG.

即ち、ランキンサイクル１１０の運転制御において（ステップＳ１００）、ステップＳ１１０の判定で、膨張機１１２における圧力差ΔＰが所定圧力差ΔＰｔｈを下回ると、ステップＳ１２０Ｂで、ポンプ用インバータ１４４は、電動機１４３の作動回転数を所定回転数だけ上昇させる方向に制御する。つまりポンプ１４３の昇圧能力を増加させる。   That is, in the operation control of the Rankine cycle 110 (step S100), when the pressure difference ΔP in the expander 112 falls below the predetermined pressure difference ΔPth in the determination in step S110, the pump inverter 144 operates the motor 143 in step S120B. The rotational speed is controlled to increase by a predetermined rotational speed. That is, the boosting capacity of the pump 143 is increased.

尚、ステップＳ１１０で否、即ち、圧力差ΔＰが所定圧力差ΔＰｔｈ以上である場合は、ステップＳ１３０Ｂのように、電動機１４３の作動回転数を当初の狙い値に維持して、液ポンプ１１４の昇圧能力を維持する。そして、ステップＳ１２０Ｂ、Ｓ１３０Ｂの後は、ステップＳ１１０へ戻って繰返す。   If NO in step S110, that is, if the pressure difference ΔP is greater than or equal to the predetermined pressure difference ΔPth, the operating rotational speed of the electric motor 143 is maintained at the initial target value and the pressure of the liquid pump 114 is increased as in step S130B. Maintain ability. And after step S120B and S130B, it returns to step S110 and repeats.

以上のように、ステップＳ１２０Ｂでポンプ１４３の昇圧能力を増加させることにより、高圧側圧力Ｐ１を上昇させることができるので、所定圧力差ΔＰｔｈとなるように圧力差ΔＰを増加させることができる。よって、上記第１実施形態と同様に、膨張機１１２の過膨張作動を防止できると共に、常に所定圧力差ΔＰｔｈに基づく安定した膨張仕事を得ることができる。   As described above, since the high-pressure side pressure P1 can be increased by increasing the pressure increase capability of the pump 143 in step S120B, the pressure difference ΔP can be increased so as to be the predetermined pressure difference ΔPth. Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to prevent an overexpansion operation of the expander 112 and to always obtain a stable expansion work based on the predetermined pressure difference ΔPth.

尚、圧力差ΔＰが所定圧力差ΔＰｔｈを下回った時の、圧力差ΔＰを増加させる手段としては、上記電動機１４３のポンプ用インバータ１４４（回転数増加手段）に代えて、電動機１４３の励磁を低下させて、磁束密度を低下させる手段として用いるようにしても良い。つまり、電動機１４３のロータをコイルから成るものにして、このコイルに通電する電流（励磁電流）を低下させることで磁束密度を低下させるようにしても良い。これにより、電動機１４３における必要トルクが低下し、回転数を増加させることができ、液ポンプ１１４の昇圧能力を上げて圧力差ΔＰを増加させることができる。   As a means for increasing the pressure difference ΔP when the pressure difference ΔP falls below the predetermined pressure difference ΔPth, the excitation of the electric motor 143 is reduced instead of the pump inverter 144 (rotational speed increasing means) of the electric motor 143. Thus, it may be used as a means for reducing the magnetic flux density. That is, the rotor of the electric motor 143 may be formed of a coil, and the magnetic flux density may be reduced by reducing the current (excitation current) that is passed through the coil. As a result, the required torque in the electric motor 143 can be reduced, the rotational speed can be increased, and the pressure difference ΔP can be increased by increasing the pressure increasing capability of the liquid pump 114.

（その他の実施形態）
上記各実施形態では、圧力差検出手段を構成する圧力検出部としての高圧側圧力計１３１、および低圧側圧力計１３２を、加熱器１１１と膨張機１１２との間、および膨張機１１２と凝縮器１１３との間にそれぞれ配設したが、これに限らず、高圧側圧力計１３１を液ポンプ１１４と加熱器１１１との間に、低圧側圧力計１３２を凝縮器１１３と液ポンプ１１４との間にそれぞれ配設するようにしても良い。 (Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, the high-pressure side pressure gauge 131 and the low-pressure side pressure gauge 132 as pressure detection parts constituting the pressure difference detection means are provided between the heater 111 and the expander 112 and between the expander 112 and the condenser. The high pressure side pressure gauge 131 is disposed between the liquid pump 114 and the heater 111, and the low pressure side pressure gauge 132 is disposed between the condenser 113 and the liquid pump 114. You may make it each arrange | position to.

また、本発明の膨張機制御装置をランキンサイクル１１０に使用される膨張機１１２に適用したものとして説明したが、これに限らず、例えばブレイトンサイクルに使用される膨張機（タービン）に適用しても良い。   Moreover, although the expansion machine control apparatus of this invention was demonstrated as what was applied to the expander 112 used for Rankine cycle 110, it is not restricted to this, For example, it applies to the expander (turbine) used for a Brayton cycle. Also good.

また、ランキンサイクル１１０は車両に使用されるものとしたが、これに限らず他の工業用のものとしても良い。   The Rankine cycle 110 is used in a vehicle, but is not limited to this and may be used for other industrial purposes.

第１実施形態におけるシステム全体を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the whole system in a 1st embodiment. 第１実施形態における圧力差増加を実行するための制御フローチャートである。It is a control flowchart for performing the pressure difference increase in 1st Embodiment. 第２実施形態におけるシステム全体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole system in 2nd Embodiment. 第２実施形態における圧力差増加を実行するための制御フローチャートである。It is a control flowchart for performing the pressure difference increase in 2nd Embodiment. 第３実施形態におけるシステム全体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole system in 3rd Embodiment. 第３実施形態における圧力差増加を実行するための制御フローチャートである。It is a control flowchart for performing the pressure difference increase in 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１１０ ランキンサイクル
１１２ 膨張機
１１３ 凝縮器
１１４ 液ポンプ
１２０ 発電機
１３０ 圧力差検出手段
１３１ 高圧側圧力計（圧力検出部）
１３２ 低圧側圧力計（圧力検出部）
１３３ コントローラ（演算部）
１４０ 圧力増加手段
１４１ インバータ（回転数低下手段）
１４２ 送風機（凝縮能力増加手段）
１４３ 電動機
１４４ ポンプ用インバータ（回転数増加手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Rankine cycle 112 Expander 113 Condenser 114 Liquid pump 120 Generator 130 Pressure difference detection means 131 High pressure side pressure gauge (pressure detection part)
132 Low pressure side pressure gauge (pressure detector)
133 Controller (calculation unit)
140 Pressure increase means 141 Inverter (rotation speed reduction means)
142 Blower (Means to increase condensation capacity)
143 Electric motor 144 Pump inverter (rotation speed increasing means)

Claims (11)

高温高圧に加熱された作動流体の膨張により、駆動力を発生する膨張機（１１２）と、
前記膨張機（１１２）の駆動力によって作動されて、発電する発電機（１２０）と、
前記膨張機（１１２）の高圧側、および低圧側間の圧力差（ΔＰ）を検出する圧力差検出手段（１３０）と、
前記圧力差検出手段（１３０）によって検出された前記圧力差（ΔＰ）が予め定めた所定圧力差（ΔＰｔｈ）を下回った時に、前記所定圧力差（ΔＰｔｈ）となるように前記圧力差（ΔＰ）を増加させる圧力差増加手段（１４０）とを備えることを特徴とする膨張機制御装置。 An expander (112) that generates a driving force by the expansion of the working fluid heated to high temperature and pressure;
A generator (120) that is operated by the driving force of the expander (112) to generate electricity;
Pressure difference detecting means (130) for detecting a pressure difference (ΔP) between the high pressure side and the low pressure side of the expander (112);
When the pressure difference (ΔP) detected by the pressure difference detecting means (130) falls below a predetermined pressure difference (ΔPth), the pressure difference (ΔP) is set to the predetermined pressure difference (ΔPth). An expander control device comprising pressure difference increasing means (140) for increasing the pressure difference. 前記膨張機（１１２）は、前記作動流体の膨張によって固定スクロールに対して公転作動される旋回スクロールを有し、
前記旋回スクロールには、前記公転作動に伴って前記駆動力を出力すると共に、前記作動流体の膨張時に前記両スクロールを互いに押付けるように作用する従動クランク機構が設けられたスクロール型膨張機（１１２）であることを特徴とする請求項１に記載の膨張機制御装置。 The expander (112) has a revolving scroll that is revolved with respect to a fixed scroll by the expansion of the working fluid,
The orbiting scroll has a scroll type expander (112) provided with a driven crank mechanism that outputs the driving force with the revolution operation and acts to press the scrolls against each other when the working fluid is expanded. The expander control device according to claim 1, wherein 前記圧力差検出手段（１４０）は、前記膨張機（１１２）の高圧側圧力（Ｐ１）と、低圧側圧力（Ｐ２）とをそれぞれ検出する圧力検出部（１３１、１３２）と、
前記圧力検出部（１３１、１３２）によって検出された前記高圧側圧力（Ｐ１）と前記低圧側圧力（Ｐ２）との差を前記圧力差（ΔＰ）として演算する演算部（１３３）とから成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の膨張機制御装置。 The pressure difference detecting means (140) includes a pressure detector (131, 132) for detecting a high pressure side pressure (P1) and a low pressure side pressure (P2) of the expander (112), respectively.
And a calculation unit (133) that calculates a difference between the high pressure side pressure (P1) and the low pressure side pressure (P2) detected by the pressure detection unit (131, 132) as the pressure difference (ΔP). The expander control device according to claim 1 or 2, wherein 前記圧力差増加手段（１４０）は、前記発電機（１２０）と、この発電機（１２０）の作動回転数を低下させる回転数低下手段（１４１）とから成ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の膨張機制御装置。   The pressure difference increasing means (140) comprises the generator (120) and a rotational speed reducing means (141) for reducing the operating rotational speed of the generator (120). The expander control apparatus as described in any one of Claim 3. 前記回転数低下手段（１４１）は、前記発電機（１２０）の作動回転数を制御するインバータ（１４１）であることを特徴とする請求項４に記載の膨張機制御装置。   The expander control device according to claim 4, wherein the rotation speed lowering means (141) is an inverter (141) for controlling an operation rotation speed of the generator (120). 前記回転数低下手段は、前記発電機（１２０）の回転子コイルの励磁を上昇させて、磁束密度を上昇させる磁束密度上昇手段であることを特徴とする請求項４に記載の膨張機制御装置。   5. The expander control device according to claim 4, wherein the rotational speed lowering means is magnetic flux density increasing means for increasing magnetic flux density by increasing excitation of a rotor coil of the generator (120). . 前記膨張機（１１２）は、ランキンサイクル（１１０）に使用されるものであって、
前記圧力差増加手段（１４０）は、前記ランキンサイクル（１１０）の低圧側となる凝縮器（１１３）と、この凝縮器（１１３）の凝縮能力を増加させる凝縮能力増加手段（１４２）とから成ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の膨張機制御装置。 The expander (112) is used for the Rankine cycle (110),
The pressure difference increasing means (140) includes a condenser (113) on the low pressure side of the Rankine cycle (110) and a condensing capacity increasing means (142) for increasing the condensing capacity of the condenser (113). The expander control device according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記凝縮能力増加手段（１４２）は、前記凝縮器（１１３）に冷却用空気を供給すると共に、この冷却用空気の流量を増加させる送風機（１４２）であることを特徴とする請求項６に記載の膨張機制御装置。   The said condensing capacity increasing means (142) is a blower (142) which supplies the cooling air to the said condenser (113) and increases the flow volume of this cooling air. Expansion machine control device. 前記膨張機（１１２）は、ランキンサイクル（１１０）に使用されるものであって、
前記圧力差増加手段（１４０）は、前記ランキンサイクル（１１０）の低圧側となる液相作動流体を高圧側に圧送する液ポンプ（１１４）と、この液ポンプ（１１４）の回転速度を増加させる回転数増加手段（１４４）とから成ることを特徴とする請求項１〜は請求項３のいずれか１つに記載の膨張機制御装置。 The expander (112) is used for the Rankine cycle (110),
The pressure difference increasing means (140) increases the rotational speed of the liquid pump (114) for pumping the liquid phase working fluid on the low pressure side of the Rankine cycle (110) to the high pressure side, and the liquid pump (114). The expansion device control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the expansion device control device comprises rotation speed increasing means (144). 前記回転数増加手段（１４４）は、前記液ポンプ（１１４）駆動用の電動機（１４３）の回転数を制御するポンプ用インバータ（１４４）であることを特徴とする請求項９に記載の膨張機制御装置。   The expander according to claim 9, wherein the rotation speed increasing means (144) is a pump inverter (144) for controlling a rotation speed of an electric motor (143) for driving the liquid pump (114). Control device. 前記回転数増加手段は、前記液ポンプ（１１４）駆動用の電動機（１４３）の励磁を低下させて、磁束密度を低下させる磁束密度低下手段であることを特徴とする請求項９に記載の膨張機制御装置。   10. The expansion according to claim 9, wherein the rotation speed increasing means is a magnetic flux density reducing means for reducing magnetic flux density by lowering excitation of the electric motor (143) for driving the liquid pump (114). Machine control device.
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