JP2014141936A - 廃熱利用装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バイパス流量調整バルブが故障したとしても、熱交換器での排気ガスと作動流体との熱交換状態を維持しつつ、排気通路における熱交換器よりも上流側の圧力の上昇を抑制すること。
【解決手段】バイパス通路６５と排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側との間に破裂板７１を配設した。破裂板７１は、バイパス流量調整バルブ７０の故障によってバイパス通路６５が閉塞されて、排気通路６４におけるバイパス流量調整バルブ７０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、バイパス流量調整バルブ７０の故障によって上昇して所定の圧力に達したときに破裂するようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃熱利用装置に関する。

廃熱利用装置は、例えば、作動流体を圧送するポンプと、ポンプにより圧送された作動流体をエンジンから排気されて排気通路を流れる排気ガスと熱交換させる熱交換器と、熱交換器で熱交換された作動流体を膨張させて機械的エネルギーを出力する膨張機と、膨張機で膨張された作動流体を凝縮させる凝縮器とを有する。そして、ポンプ、熱交換器、膨張機、及び凝縮器が順次接続されて作動流体が循環する作動流体回路が形成されている。

そして、ポンプが駆動されると、ポンプにより作動流体が圧送されて作動流体回路を作動流体が循環する。また、エンジンが駆動されると、エンジンから排気される排気ガスが排気通路を流れる。熱交換器を流れる作動流体は、熱交換器を通過する際に、熱交換器を通過する排気ガスと熱交換されて加熱される。そして、熱交換器を通過して加熱された作動流体は膨張機に吸入されるとともに膨張機で膨張し、作動流体の持つ熱量の一部が機械的エネルギーとして取り出されて、発電機による発電やエンジンのトルク補助等が行われる。膨張機において膨張した作動流体は凝縮器へ流入するとともに凝縮器で凝縮されてポンプに吸入される。

ところで、排気通路を流れる排気ガスが熱交換器を通過する際には、排気ガスの圧損が増大するため、排気通路における熱交換器よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が上昇する。排気通路における熱交換器よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が上昇すると、排気通路を流れる排気ガスが外気へ排気され難くなってしまい、エンジン出力が低下してしまう。

そこで、排気通路における熱交換器よりも排気ガスの流通方向の上流側と、排気通路における熱交換器よりも排気ガスの流通方向の下流側とを連通させるバイパス通路と、バイパス通路と熱交換器とへ流れる排気ガスの流量を調整するバイパス流量調整バルブとを備えたものが特許文献１に開示されている。これによれば、熱交換器よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が上昇したときに、バイパス流量調整バルブによってバイパス通路と熱交換器とへ流れる排気ガスの流量を調整することで、熱交換器へ流れる排気ガスの流量を、バイパス流量調整バルブによって排気ガスの流量を調整する前よりも少なくすることができる。これにより、熱交換器を通過する排気ガスの流量を減らすことができ、熱交換器を通過する際に生じる排気ガスの圧損が低減され、排気通路における熱交換器よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が上昇してしまうことが抑制される。

特開２００８−３８９１６号公報

ところで、特許文献１に記載されているようなバイパス流量調整バルブが何らかの異常によって故障した場合、排気通路における熱交換器よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が上昇したとしても、バイパス流量調整バルブにより、バイパス通路と熱交換器とへ流れる排気ガスの流量を調整することができなくなってしまう。すると、熱交換器を通過する排気ガスの流量を減らすことができず、熱交換器を通過する際に生じる排気ガスの圧損が増大したままとなり、排気通路における熱交換器よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が上昇したままとなってしまう。

本発明の目的は、バイパス流量調整バルブが故障したとしても、熱交換器での排気ガスと作動流体との熱交換状態を維持しつつ、排気通路における熱交換器よりも上流側の圧力の上昇を抑制することができる廃熱利用装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、作動流体を圧送するポンプと、前記ポンプにより圧送された前記作動流体をエンジンから排気されて排気通路を流れる排気ガスと熱交換させる熱交換器と、前記熱交換器で熱交換された作動流体を膨張させて機械的エネルギーを出力する膨張機と、前記膨張機で膨張された作動流体を凝縮させる凝縮器とを有する廃熱利用装置であって、前記排気通路は、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路への排気ガスの流量を調整し、該バイパス通路を閉じた状態でも、前記熱交換器への排気ガスの流れが確保される位置に配置されるバイパス流量調整バルブと、前記バイパス流量調整バルブの故障によって前記バイパス通路が閉塞されて、前記排気通路における該バイパス流量調整バルブよりも上流側の圧力が、前記バイパス流量調整バルブの故障によって上昇して所定の圧力に達したときに、前記排気通路における前記熱交換器よりも上流側から、排気ガスの一部を、前記熱交換器を介さずに排気して、前記排気通路における前記熱交換器よりも上流側の圧力を開放する圧力開放手段とを備えたことを要旨とする。

この発明によれば、バイパス流量調整バルブの故障によってバイパス通路が閉塞されて、排気通路におけるバイパス流量調整バルブよりも上流側の圧力が、バイパス流量調整バルブの故障によって上昇して所定の圧力に達したときに、圧力開放手段によって、排気通路における熱交換器よりも上流側から、排気ガスの一部を、熱交換器を介さずに排気する。その結果、排気通路における熱交換器よりも上流側の圧力が開放され、排気通路における熱交換器よりも上流側の圧力が、所定の圧力よりも上昇してしまうことを防止することができる。さらには、熱交換器への排気ガスの流れも維持されているため、熱交換器での排気ガスと作動流体との熱交換状態を維持することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記バイパス通路は、前記排気通路における前記熱交換器よりも上流側と下流側とを連通しており、前記排気通路は、前記バイパス流量調整バルブの故障によって前記バイパス通路が閉塞された場合に、前記バイパス流量調整バルブをバイパスして、前記バイパス通路を開通する連通路を有し、前記圧力開放手段は、前記連通路に配設されていることを要旨とする。

この発明によれば、バイパス流量調整バルブの故障によってバイパス通路が閉塞されたとしても、圧力開放手段によって、排気通路における熱交換器よりも上流側から、排気ガスの一部を、バイパス通路及び連通路を介して排気通路における熱交換器よりも下流側へ排出することができる。その結果、例えば、排気通路における熱交換器よりも上流側から、排気ガスの一部が、排気通路における熱交換器よりも下流側へ排出されること無く外気へ排出される場合に比べると、排気通路における外気への排出口を少なくすることができ、構成を簡素化することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記圧力開放手段は、排気ガスの圧力に応じて破裂する破裂板であることを要旨とする。
この発明によれば、破裂板が破裂すると、排気通路における熱交換器よりも上流側から、排気ガスの一部が、熱交換器を介さずに排気される。よって、破裂板が破裂した後は、熱交換器を通過する排気ガスの流量を、破裂板が破裂する前に比べて常に減らすことができ、熱交換器において作動流体が排気ガスと熱交換されて、作動流体の温度が高くなり過ぎてしまうことを抑制することができる。その結果、作動流体の温度が高くなり過ぎてしまい、作動流体が熱分解してしまったり、作動流体に含まれる潤滑油が炭化してしまったりすることを抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記圧力開放手段は、前記排気通路における前記熱交換器よりも上流側の圧力に対向する方向に付勢される開閉弁であることを要旨とする。

この発明によれば、バイパス流量調整バルブの故障が解消された場合に、排気通路における熱交換器よりも上流側の圧力が、所定の圧力よりも低くなると、開閉弁が、排気通路における熱交換器よりも上流側の圧力に対向する方向に付勢されて閉弁状態となる。その結果、廃熱利用装置を元の状態に復帰させることができる。

この発明によれば、バイパス流量調整バルブが故障したとしても、熱交換器での排気ガスと作動流体との熱交換状態を維持しつつ、排気通路における熱交換器よりも上流側の圧力の上昇を抑制することができる。

（ａ）は実施形態における廃熱利用装置を示す模式図、（ｂ）は熱交換器周辺を示す部分断面図。 別の実施形態における熱交換器周辺を示す部分断面図。 別の実施形態における熱交換器周辺を示す部分断面図。 別の実施形態における熱交換器周辺を示す部分断面図。 別の実施形態における熱交換器周辺を示す部分断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。なお、廃熱利用装置は車両に搭載されている。
図１（ａ）に示すように、廃熱利用装置１０は、ポンプ２０、熱交換器３０、膨張機４０、及び凝縮器５０が順次接続されて作動流体としての冷媒が循環する冷媒循環回路１１を備えている。そして、冷媒循環回路１１では、冷媒は、ポンプ２０により圧送されて熱交換器３０、膨張機４０、及び凝縮器５０の順に流れて冷媒循環回路１１を循環するようになっている。

ポンプ２０の出口と熱交換器３０の入口とは第１通路２１を介して接続されている。熱交換器３０の出口と膨張機４０の入口とは第２通路２２を介して接続されている。膨張機４０の出口と凝縮器５０の入口とは第３通路２３を介して接続されている。凝縮器５０の出口とポンプ２０の入口とは第４通路２４を介して接続されている。熱交換器３０は、ポンプ２０により圧送された冷媒を、エンジン６１から排気される排気ガスと熱交換させる。エンジン６１はディーゼルエンジンであるとともに、エンジン６１には吸気通路６２が接続されている。また、エンジン６１には排気通路６４が接続されている。

図１（ｂ）に示すように、排気通路６４は、熱交換器３０をバイパスするバイパス通路６５を有する。バイパス通路６５の入口６５ａは、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側に開口するとともに、バイパス通路６５の出口６５ｂは、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側に開口している。よって、バイパス通路６５は、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側と、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側とを連通している。

さらに、排気通路６４は、バイパス通路６５と排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側との間に、バイパス通路６５と熱交換器３０とへ流れる排気ガスの流量を調整するバイパス流量調整バルブ７０を有する。バイパス流量調整バルブ７０は、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、予め定められた圧力に達したときにバイパス通路６５の出口６５ｂを開放するように設定されている。具体的には、バイパス流量調整バルブ７０は、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力と、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側の圧力との差によって機械的に開閉が行われる。バイパス流量調整バルブ７０は、バイパス通路６５の出口６５ｂを閉じた状態でも、熱交換器３０への排気ガスの流れが確保される位置に配置されている。

また、排気通路６４は、バイパス通路６５と排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側とを連通可能な連通路６４ｒを有する。連通路６４ｒは、排気通路６４におけるバイパス流量調整バルブ７０よりも排気ガスの流通方向の上流側に位置している。そして、連通路６４ｒには、排気ガスの圧力に応じて破裂する破裂板７１が配設されている。破裂板７１は、排気通路６４におけるバイパス流量調整バルブ７０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、所定の圧力に達したときに破裂するようになっている。ここで、「所定の圧力」とは、バイパス流量調整バルブ７０が開弁する圧力である予め定められた圧力よりも高い圧力となっている。

ポンプ２０が駆動されると、ポンプ２０により冷媒が圧送されて冷媒循環回路１１を冷媒が循環する。また、エンジン６１が駆動されると、エンジン６１から排気される排気ガスは、排気通路６４を流れる。熱交換器３０を流れる冷媒は、熱交換器３０を通過する際に、熱交換器３０を通過する排気ガスと熱交換されて加熱される。そして、熱交換器３０を通過して加熱された冷媒は、第２通路２２を介して膨張機４０に吸入される。さらに、冷媒は膨張機４０で膨張し、冷媒の持つ熱量の一部が機械的エネルギーとして取り出されて、図示しない発電機による発電やエンジン６１のトルク補助等が行われる。膨張機４０において膨張した冷媒は、第３通路２３を介して凝縮器５０へ流入する。凝縮器５０に流入した冷媒は、凝縮器５０で凝縮されて液冷媒に相変化し、その液冷媒は、第４通路２４を介してポンプ２０に吸入される。

次に、本実施形態の作用について説明する。
排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、予め定められた圧力に達したとき、バイパス流量調整バルブ７０が開弁する。すると、バイパス通路６５への排気ガスの流れが許容され、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側から、排気ガスの一部が、バイパス通路６５を介して排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側へ排出される。その結果、熱交換器３０へ流れる排気ガスの流量が、バイパス流量調整バルブ７０が開弁する前よりも少なくなる。

これにより、熱交換器３０を通過する排気ガスの流量が減り、熱交換器３０を通過する際に生じる排気ガスの圧損が低減され、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、予め定められた圧力よりも上昇してしまうことが防止される。その結果として、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、予め定められた圧力よりも上昇して、排気通路６４を流れる排気ガスが外気へ排気され難くなってしまい、エンジン出力が低下してしまうことが抑制されている。

また、熱交換器３０を通過する排気ガスの流量を減らすことで、熱交換器３０において冷媒が排気ガスと熱交換されて、冷媒の温度が高くなり過ぎてしまうことが抑制されている。その結果、冷媒の温度が高くなり過ぎてしまい、冷媒が熱分解してしまったり、冷媒に含まれる潤滑油が炭化してしまったりすることが抑制されている。

ところで、バイパス流量調整バルブ７０が何らかの異常（例えば、バイパス流量調整バルブ７０が閉弁した状態のまま固着するといった異常）によって故障した場合、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、予め定められた圧力に達したとしても、バイパス流量調整バルブ７０は閉弁したままとなる。

そして、バイパス流量調整バルブ７０の故障によってバイパス通路６５が閉塞されて、排気通路６４におけるバイパス流量調整バルブ７０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、バイパス流量調整バルブ７０の故障によって上昇して所定の圧力に達したときに、破裂板７１が破裂する。破裂板７１が破裂すると、連通路６４ｒによってバイパス通路６５が開通される。そして、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側から、排気ガスの一部が、熱交換器３０を介さずにバイパス通路６５及び連通路６４ｒを介して、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側へ排出される。その結果、排気通路６４における熱交換器３０よりも上流側の圧力が開放され、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、所定の圧力よりも上昇してしまうことが防止される。よって、本実施形態では、破裂板７１は圧力開放手段として機能する。

また、破裂板７１が破裂した後は、熱交換器３０を通過する排気ガスの流量が、破裂板７１が破裂する前に比べて常に減っている。よって、熱交換器３０において冷媒が排気ガスと熱交換されて、冷媒の温度が高くなり過ぎてしまうことが抑制されている。さらには、熱交換器３０への排気ガスの流れも維持されているため、熱交換器３０での排気ガスと冷媒との熱交換状態が維持されている。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）バイパス通路６５と排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側との間に破裂板７１を配設した。破裂板７１は、バイパス流量調整バルブ７０の故障によってバイパス通路６５が閉塞されて、排気通路６４におけるバイパス流量調整バルブ７０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、バイパス流量調整バルブ７０の故障によって上昇して所定の圧力に達したときに破裂するようになっている。これによれば、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側から、排気ガスの一部を、熱交換器３０を介さずに排気することができる。その結果、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が開放され、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、所定の圧力よりも上昇してしまうことを防止することができる。さらには、熱交換器３０への排気ガスの流れも維持されているため、熱交換器３０での排気ガスと冷媒との熱交換状態を維持することができる。

（２）バイパス通路６５は、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側と下流側とを連通している。さらに、排気通路６４は、バイパス流量調整バルブ７０の故障によってバイパス通路６５が閉塞された場合に、バイパス流量調整バルブ７０をバイパスして、バイパス通路６５を開通する連通路６４ｒを有し、破裂板７１は、連通路６４ｒに配設されている。これによれば、バイパス流量調整バルブ７０の故障によってバイパス通路６５が閉塞されたとしても、破裂板７１が破裂することで、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側から、排気ガスの一部を、バイパス通路６５及び連通路６４ｒを介して排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側へ排出することができる。その結果、例えば、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側から、排気ガスの一部が、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側へ排出されること無く外気へ排出される場合に比べると、排気通路６４における外気への排出口を少なくすることができ、構成を簡素化することができる。

（３）本実施形態によれば、破裂板７１が破裂した後は、熱交換器３０を通過する排気ガスの流量を、破裂板７１が破裂する前に比べて常に減らすことができ、熱交換器３０において冷媒が排気ガスと熱交換されて、冷媒の温度が高くなり過ぎてしまうことを抑制することができる。その結果、冷媒の温度が高くなり過ぎてしまい、冷媒が熱分解してしまったり、冷媒に含まれる潤滑油が炭化してしまったりすることを抑制することができる。

（４）バイパス流量調整バルブ７０は、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力と、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側の圧力との差によって機械的に開閉が行われる。これによれば、バイパス流量調整バルブ７０を電気的な制御で行う必要が無く、電気的構成及びその制御を簡素化することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図２に示すように、排気通路６４は、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側とバイパス通路６５との間に、バイパス通路６５と熱交換器３０とへ流れる排気ガスの流量を調整するバイパス流量調整バルブ８０を有していてもよい。バイパス流量調整バルブ８０は、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、予め定められた圧力に達したときにバイパス通路６５の入口６５ａを開放するように設定されている。また、排気通路６４は、バイパス通路６５と排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側とを連通可能な連通路６４ｒを有していてもよい。そして、連通路６４ｒに、排気ガスの圧力に応じて破裂する破裂板７１が配設されていてもよい。

○ 図３に示すように、排気通路６４は、バイパス通路６５と外気とを連通可能な連通路６４ｒを有していてもよい。そして、連通路６４ｒに破裂板７１を配設してもよい。これによれば、破裂板７１が破裂すると、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側から、排気ガスの一部が、バイパス通路６５及び連通路６４ｒを介して外気へ排出される。よって、上記実施形態の（１）と同様な効果を得ることができる。なお、図３の実施形態の場合、連通路６４ｒ及び破裂板７１は、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側、及びバイパス通路６５におけるバイパス流量調整バルブ７０よりも排気ガスの流通方向の上流側にあればよい。

○ 図４に示すように、バイパス通路６５が直接外気に連通していてもよい。さらに、排気通路６４は、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側と外気とを連通可能な連通路６４ｒを有していてもよい。そして、連通路６４ｒに破裂板７１を配設してもよい。これによれば、バイパス通路６５により、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側と下流側とを連通させる必要が無くなり、廃熱利用装置１０の構成を簡素化することができる。なお、図４の実施形態の場合、連通路６４ｒ及び破裂板７１は、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側にあればよい。

○ 図５に示すように、連通路６４Ｒに開閉弁７２を配設してもよい。図５において拡大して示すように、連通路６４Ｒは、バイパス通路６５に開口する第１開口孔６４１Ｒと、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側に開口する第２開口孔６４２Ｒと、第１開口孔６４１Ｒと第２開口孔６４２Ｒとを繋ぐ収容室６４３Ｒとから形成されている。収容室６４３Ｒの内径は、第１開口孔６４１Ｒ及び第２開口孔６４２Ｒよりも大径である。開閉弁７２は、収容室６４３Ｒ内に収容される弁体７２ａと、弁体７２ａをバイパス通路６５（排気通路６４）における連通路６４Ｒ（熱交換器３０）よりも上流側の圧力に対向する方向に付勢する付勢ばね７２ｂとを有する。

そして、弁体７２ａは、バイパス流量調整バルブ７０の故障によってバイパス通路６５が閉塞されて、排気通路６４におけるバイパス流量調整バルブ７０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、バイパス流量調整バルブ７０の故障によって上昇して所定の圧力に達したときに、第１開口孔６４１Ｒの周りから離間して連通路６４Ｒを開放する。すると、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側から、排気ガスの一部が、熱交換器３０を介さずにバイパス通路６５及び連通路６４Ｒを介して、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の下流側へ排出される。その結果、排気通路６４における熱交換器３０よりも上流側の圧力が開放され、排気通路６４における熱交換器３０よりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、所定の圧力よりも上昇してしまうことが防止される。よって、本実施形態では、開閉弁７２は圧力開放手段として機能する。

また、バイパス流量調整バルブ７０の故障が解消された場合に、バイパス通路６５における連通路６４Ｒよりも排気ガスの流通方向の上流側の圧力が、所定の圧力よりも低くなると、弁体７２ａが、付勢ばね７２ｂにより、バイパス通路６５における連通路６４Ｒよりも上流側の圧力に対向する方向に付勢されるとともに、第１開口孔６４１Ｒの周りに当接して連通路６４Ｒを閉塞する。これにより、開閉弁７２が閉弁状態となる。その結果、廃熱利用装置１０を元の状態に復帰させることができる。

○ 実施形態において、バイパス流量調整バルブ７０の開閉を電気的な制御で行うようにしてもよい。
○ 実施形態において、作動流体は、例えば、水であってもよい。

○ 実施形態において、エンジン６１はガソリンエンジンであってもよい。

１０…廃熱利用装置、２０…ポンプ、３０…熱交換器、４０…膨張機、５０…凝縮器、６１…エンジン、６４…排気通路、６４ｒ，６４Ｒ…連通路、６５…バイパス通路、７０，８０…バイパス流量調整バルブ、７１…圧力開放手段として機能する破裂板、７２…圧力開放手段として機能する開閉弁。

Claims (4)

1. 作動流体を圧送するポンプと、
   前記ポンプにより圧送された前記作動流体をエンジンから排気されて排気通路を流れる排気ガスと熱交換させる熱交換器と、
   前記熱交換器で熱交換された作動流体を膨張させて機械的エネルギーを出力する膨張機と、
   前記膨張機で膨張された作動流体を凝縮させる凝縮器とを有する廃熱利用装置であって、
   前記排気通路は、
   前記熱交換器をバイパスするバイパス通路と、
   該バイパス通路への排気ガスの流量を調整し、該バイパス通路を閉じた状態でも、前記熱交換器への排気ガスの流れが確保される位置に配置されるバイパス流量調整バルブと、
   前記バイパス流量調整バルブの故障によって前記バイパス通路が閉塞されて、前記排気通路における該バイパス流量調整バルブよりも上流側の圧力が、前記バイパス流量調整バルブの故障によって上昇して所定の圧力に達したときに、前記排気通路における前記熱交換器よりも上流側から、排気ガスの一部を、前記熱交換器を介さずに排気して、前記排気通路における前記熱交換器よりも上流側の圧力を開放する圧力開放手段とを備えたことを特徴とする廃熱利用装置。
2. 前記バイパス通路は、前記排気通路における前記熱交換器よりも上流側と下流側とを連通しており、
   前記排気通路は、前記バイパス流量調整バルブの故障によって前記バイパス通路が閉塞された場合に、前記バイパス流量調整バルブをバイパスして、前記バイパス通路を開通する連通路を有し、
   前記圧力開放手段は、前記連通路に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の廃熱利用装置。
3. 前記圧力開放手段は、排気ガスの圧力に応じて破裂する破裂板であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の廃熱利用装置。
4. 前記圧力開放手段は、前記排気通路における前記熱交換器よりも上流側の圧力に対向する方向に付勢される開閉弁であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の廃熱利用装置。