JP2018178916A - 廃熱回収装置の膨張器始動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】膨張器の始動時、膨張器の回転数を効率の良い回転数まで速やかに上昇させ、液相流体を廃熱により沸騰させてできた蒸気からの効率の良い動力回収を早期に実現できるようにする。【解決手段】膨張器始動装置は、膨張器の始動時、膨張器の出力軸と動力回収装置とをクラッチにより切り離した状態でトルク発生装置を動作させ、廃熱回収装置の系内の圧力差から得たトルクによって膨張器の出力軸を一方向に回転させる。そして、膨張器の回転数が目標回転数まで上昇したらクラッチを接続し、膨張器が取り出した動力の動力回収装置による回収を開始する。【選択図】図８

Description

本発明は、廃熱回収装置の膨張器始動装置に関する。

特許文献１には、ランキンサイクルシステムを利用した廃熱回収装置に関する技術が開示されている。この廃熱回収装置では、膨張器の出力軸と動力回収装置であるエンジンとの間にクラッチ或いはワンウェイクラッチが設けられている。特許文献１に記載の構成によれば、エンジンの始動時には、クラッチ或いはワンウェイクラッチによってエンジンから膨張器への動力の伝達を遮断することができる。これにより、膨張器がエンジンの負荷となってエンジンの始動性が低下することを防ぐことができる。

特開２０１０−０６５５８７号公報 特開２０１３−１４８０７７号公報

ところで、膨脹器の効率は回転数に依存する。膨脹器で取り出した動力によるエンジンのアシストを早期に行うためには、膨張器の始動時、膨張器の回転数を効率の良い回転数まで速やかに上昇させる必要がある。特許文献１に記載の構成の場合、クラッチ或いはワンウェイクラッチによって動力の伝達が遮断されるため、エンジンの始動性の低下は防げるものの、エンジンの動力を利用して膨張器の回転数を上昇させることはできない。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、膨張器の始動時、膨張器の回転数を効率の良い回転数まで速やかに上昇させ、液相流体を廃熱により沸騰させてできた蒸気からの効率の良い動力回収を早期に実現できる廃熱回収装置の膨張器始動装置を提供することにある。

本発明に係る膨張器始動装置は、エンジンの廃熱により液相流体を沸騰させて蒸気を発生させる蒸気発生器と、蒸気発生器において発生した蒸気を膨張させて動力を取り出す膨張器と、膨張器の出力軸に連結され膨張器によって取り出された動力を回収する動力回収装置とを備える廃熱回収装置に設けられ、膨張器の始動時に膨張器の回転数の上昇をアシストする膨張器始動装置である。

本発明に係る膨張器始動装置は、上記目的を達成するため、膨張器の出力軸と動力回収装置とを切り離すクラッチと、膨張器の出力軸にトルクを加えるトルク発生装置と、クラッチ及びトルク発生装置を制御する制御装置とを備える。トルク発生装置は、ピストンを移動可能に収容しピストンによって第１室と第２室とに区画されたシリンダと、膨張器よりも上流側の流体経路とシリンダとを接続する高圧管と、膨張器よりも下流側の流体経路とシリンダとを接続する低圧管と、高圧管の連通先と低圧管の連通先とを第１室と第２室との間で複数のバルブを用いて切り替えることにより、圧力差を利用してシリンダ内でピストンを移動させるバルブ機構と、ピストンの直線運動を、出力軸を一方向に回転させるトルクに変換するギヤ機構とを備える。制御装置は、膨張器の始動時、クラッチを切り離した状態でトルク発生装置を作動させ、膨張器の回転数が目標回転数まで上昇したらクラッチを接続するように構成されている。

本発明に係る膨張器始動装置によれば、膨張器の始動時、膨張器の出力軸と動力回収装置とをクラッチにより切り離した状態でトルク発生装置を作動させ、廃熱回収装置の系内の圧力差から得たトルクによって膨張器の出力軸を一方向に回転させることが行われる。そして、膨張器の回転数が目標回転数まで上昇したらクラッチを接続し、膨張器が取り出した動力の動力回収装置による回収が開始される。このような動作が行われることにより、膨張器の回転数を効率の良い回転数まで速やかに上昇させ、液相流体を廃熱により沸騰させてできた蒸気からの効率の良い動力回収を早期に実現することができる。

実施の形態の廃熱回収装置のシステム構成を模式的に示す図である。 実施の形態の膨張器始動装置の構造を示す図である。 実施の形態のトルク発生装置の構造とその動作を示す図である。 実施の形態のトルク発生装置の構造とその動作を示す図である。 実施の形態の膨張器始動装置に対する第１の比較例の動作とその課題について説明するための図である。 実施の形態の膨張器始動装置に対する第２の比較例の動作とその課題について説明するための図である。 実施の形態の膨張器始動装置の動作とその作用について説明するための図である。 膨張器始動装置の制御フローを示すフローチャートである。 トルク発生装置を動作させるときのトルク発生装置の制御フローを示すフローチャートである。 トルク発生装置を停止させるときのトルク発生装置の制御フローを示すフローチャートである。

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。

本実施の形態の廃熱回収装置は、自動車に搭載されて自動車の動力装置であるエンジン（内燃機関）の廃熱を回収する。また、本実施の形態の廃熱回収装置は、例えば、ハイブリッドシステムやアイドリングストップシステム等、エンジンが始動及び停止を繰り返すシステムに適用され、エンジンの廃熱から回収した動力をエンジンの始動アシストに利用する。

図１は本実施の形態の廃熱回収装置の構成を模式的に示す図である。本実施の形態の廃熱回収装置は、ランキンサイクルシステムとして構成され、廃熱回収装置内を流通する液相流体を沸騰させて蒸気を発生させる蒸気発生器２を備えている。蒸気発生器２の熱源は問わない。例えば、その熱源として、エンジン冷却水、過給機において過給された吸入空気等の廃熱が利用される。また、単一の熱源に限られるものではなく、複数の熱源により蒸気を発生させるものであっても良い。

蒸気発生器２には流体管４の一端が連通している。流体管４の他端は、過熱器１０に連通している。過熱器１０は、蒸気発生器２で発生された飽和蒸気である気相流体を、排気ガスとの熱交換により過熱し、過熱蒸気とする。

過熱器１０は、流体管１１を介して膨張器であるタービン３０に接続されている。流体管１１には、タービン制御弁１２が設けられている。タービン制御弁１２が開かれると、過熱器１０からタービン３０に気相流体（即ち、過熱蒸気）が流入する。タービン制御弁１２は、システムの停止時に熱源側と冷却側の差圧を保つために設けられている。

タービン３０では、過熱器１０から送られた気相流体を膨張させて熱エネルギを回収することが行われる。流体管１１とタービン３０との接続部には、超音速ノズル１３が設けられている。気相流体は超音速ノズル１３からタービン３０に噴きつけられ、タービン３０を回転させる。

タービン３０で膨張した気相流体は、流体管１５を介してコンデンサ１６に送られる。コンデンサ１６に送られた気相流体は、コンデンサ１６により冷却されて凝縮し、液相流体に戻される。気相流体の凝縮により生じた液相流体は、コンデンサ１６からキャッチタンク１８に送られ、キャッチタンク１８において一時的に貯留される。

キャッチタンク１８は、流体管１９を介してウォータポンプ２０に接続されている。ウォータポンプ２０は、流体管２１を介して蒸気発生器２に接続されている。ウォータポンプ２０は、キャッチタンク１８に貯留された液相流体を蒸気発生器２に送るためのポンプである。流体管２１には、蒸気発生器２側からキャッチタンク１８側への液相流体の逆流を防止する逆止弁２２が設けられている。

タービン３０は、動力回収装置であるエンジン３３に機械的に連結されている。タービン３０で回収された熱エネルギは、エンジン３３の回転をアシストする動力としてエンジン３３に回収される。タービン３０の出力軸３１には、タービン回転数を計測するための回転数センサ６１が取り付けられている。なお、タービン３０とその出力軸３１との間には、減速機構が備えられていてもよい。タービン３０の出力軸３１とエンジン３３との間には、出力軸３１とエンジン３３とを切り離すクラッチ３２が設けられている。

タービン３０の出力軸３１には、タービン３０の出力軸３１にトルクを加えるためのトルク発生装置５０が取り付けられている。トルク発生装置５０とクラッチ３２は、タービン３０を始動させるための始動装置（膨脹器始動装置）４０を構成する。

トルク発生装置５０は、高圧管４１によって蒸気発生器２に接続され、低圧管４２によってキャッチタンク１８に接続されている。蒸気発生器２からトルク発生装置５０へは、高圧管４１を介して高圧の気相流体が導入される。キャッチタンク１８からトルク発生装置５０へは、低圧管４２を介して真空が導入される。

なお、高圧管４１の接続先は、蒸気発生器２でなくとも、気相流体が高圧状態で存在する熱源側の流体経路であればよい。熱源側の流体経路には、蒸気発生器２、過熱器１０およびタービン制御弁１２、並びにこれらを接続する流体管４及び流体管１１が含まれる。また、低圧管４２の接続先は、キャッチタンク１８でなくとも、気相流体が低圧状態で存在する冷却側の流体経路であればよい。冷却側の流体経路には、流体管１５、コンデンサ１６及びキャッチタンク１８が含まれる。

始動装置４０は、更に、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０を備えている。ＥＣＵ６０は、少なくとも入出力インターフェースとメモリとプロセッサとを備えている。入出力インターフェースは、回転数センサ６１を含む各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、クラッチ３２及びトルク発生装置５０に対して操作信号を出力する。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。プロセッサは、制御プログラム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クラッチ３２及びトルク発生装置５０に対する操作信号を生成する。

次に、始動装置４０の詳細な構造、特に、始動装置４０を構成するトルク発生装置５０の詳細な構造について、図２，図３及び図４を用いて説明する。図２に示すように、始動装置４０は、タービン３０とエンジン３３とを切り離すクラッチ３２と、トルク発生装置５０とを備える。トルク発生装置５０は、タービン３０の出力軸３１に取り付けられたピニオンギヤ５１と、それに噛み合うラックギヤ５２とを備える。また、始動装置４０は、シリンダ５４と、シリンダ５４内に配置されたピストン５５とを備える。ラックギヤ５２は連結アーム５３によってピストン５５に固定されている。

図３及び図４に示すように、ピニオンギヤ５１と出力軸３１との間には、ワンウェイクラッチ５６が設けられている。ワンウェイクラッチ５６は、ピニオンギヤ５１が出力軸３１に対して相対的に時計回り方向へ回転する場合にのみ係合し、ピニオンギヤ５１と出力軸３１との間で動力を伝達する。

図３及び図４に示すように、シリンダ５４は、ピストン５５によって第１室５４Ａと第２室５４Ｂとに区画されている。図３及び図４中においてピストン５５に対して第１室５４Ａの側をＡ側と称し、第２室５４Ｂの側をＢ側と称す。図３に示すように、ピストン５５がＡ側に動くとき、ピストン５５と一体となってラックギヤ５２もＡ側に動く。これにより、ラックギヤ５２と噛み合うピニオンギヤ５１は、図中時計回りに回転する。ピニオンギヤ５１の回転は、ワンウェイクラッチ５６を介して出力軸３１に伝達される。

図４に示すように、ピストン５５がＢ側に動くとき、ピストン５５と一体となってラックギヤ５２もＢ側に動く。ピストン５５及びラックギヤ５２がＢ側に動く場合、バックギヤ５９がピニオンギヤ５１とラックギヤ５２との間に挟まれる。このバックギヤ５９もトルク発生装置５０を構成する。ラックギヤ５２がＢ側に動くことで、バックギヤ５９は図中反時計回りに回転する。これにより、バックギヤ５９と噛み合うピニオンギヤ５１は、図中時計回りに回転する。ピニオンギヤ５１の回転は、ワンウェイクラッチ５６を介して出力軸３１に伝達される。

ピストン５５がＡ側或いはＢ側の端まで移動すると、ピニオンギヤ５１の回転はそこで停止する。しかし、ピニオンギヤ５１と出力軸３１との間にはワンウェイクラッチ５６が設けられているので、タービン３０の慣性力によって出力軸３１は図中時計回り方向に回転し続ける。ピニオンギヤ５１、ラックギヤ４２、バックギヤ５９及びワンウェイクラッチ５６は、ピストン５５の移動を出力軸３１の一方向（図中時計回り方向）の回転運動に変換するギヤ機構を構成する。

トルク発生装置５０は、シリンダ５４内でピストン５５を移動させるためのバルブ機構を備える。バルブ機構は４つのバルブ５７Ａ，５７Ｂ，５８Ａ，５８Ｂから構成される。第１室５４Ａには、第１高圧バルブ５７Ａと第１低圧バルブ５８Ａとが設けられている。第２室５４Ｂには、第２高圧バルブ５７Ｂと第２低圧バルブ５８Ｂとが設けられている。第１高圧バルブ５７Ａと第２高圧バルブ５７Ｂには、図１に示す高圧管４１が接続されている。第１低圧バルブ５８Ａと第２低圧バルブ５８Ｂには、図１に示す低圧管４２が接続されている。バルブ機構は、高圧管４１の連通先と低圧管４２の連通先とを第１室５４Ａと第２室５４Ｂとの間でバルブ５７Ａ，５７Ｂ，５８Ａ，５８Ｂを用いて切り替えることにより、圧力差を利用してシリンダ５４内でピストン５５を移動させる。

バルブ機構を構成する４つのバルブ５７Ａ，５７Ｂ，５８Ａ，５８Ｂは、閉じた状態を基本状態とされ、図示しないアクチュエータにより動かされる。ピストン５５をＡ側に動かす場合、図３に示すように、第１高圧バルブ５７Ａと第２低圧バルブ５８Ｂは閉じたまま、第２高圧バルブ５７Ｂと第１低圧バルブ５８Ａが開かれる。ピストン５５をＢ側に動かす場合、図４に示すように、第２高圧バルブ５７Ｂと第１低圧バルブ５８Ａは閉じたまま、第１高圧バルブ５７Ａと第２低圧バルブ５８Ｂが開かれる。

次に、上述のごとく構成された始動装置４０の作用について、２つの比較例との比較に基づいて説明する。

図５は、実施の形態の始動装置４０に対する第１の比較例とその課題について説明するための図である。第１の比較例では、タービンとエンジンとはワンウェイクラッチを介して連結される。図５には、第１の比較例におけるエンジン始動後のエンジン及びタービンの回転数、エンジンのトルク、ワンウェイクラッチの作動状態、タービン制御弁の作動状態の時間による変化がグラフで表されている。ただし、エンジンの回転数には減速機構の減速比が乗じられている。

図５に示す第１の比較例の場合、タービンは、エンジンが始動すると、その熱で発生した蒸気によって駆動されて次第に回転数が上昇していく。そして、タービンの回転数がエンジンの回転数に追いついたら、タービンが取り出した動力によってエンジンがアシストされ、エンジンのトルク（タービンのアシスト分も含めた総トルク）が上昇する。しかし、タービンの応答性をエンジンと同等にすることは難しい。エンジンの始動後、タービンによるエンジンのアシストが始まるまでにタイムラグが発生する。

廃熱回収装置がハイブリッドシステムにおけるエンジンの始動アシストに使用される場合、このような大きなタイムラグがあると、タービンによるアシストが始まる前にエンジンが停止してしまうおそれがある。

図６は、実施の形態の始動装置４０に対する第２の比較例とその課題について説明するための図である。第２の比較例では、タービンとエンジンとは直結される。図６には、第２の比較例におけるエンジン始動後のエンジン及びタービンの回転数、エンジンのトルク、タービン制御弁の作動状態の時間による変化がグラフで表されている。ただし、エンジンの回転数には減速機構の減速比が乗じられている。

図６に示す第２の比較例の場合、タービンは、エンジンが始動すると、エンジンにより回転数を引き上げられることで、即座に効率の良い回転数まで上昇する。そして、タービンが取り出した動力によるアシストにより、エンジンのトルク（タービンのアシスト分も含めた総トルク）は即座に上昇する。しかし、エンジン自身の慣性力に加えてタービンの慣性力も始動時の負荷として加わるため、エンジンの始動性は低下する。

以上の第１の比較例及び第２の比較例から分かるように、単にタービンとエンジンとを直結したり、単にタービンとエンジンとの間にワンウェイクラッチを設けたりするだけでは、エンジンの始動時、エンジンの始動性に影響を与えることなく、タービンの回転数を効率の良い回転数まで速やかに上昇させることはできない。

これに対して、実施の形態の始動装置４０によれば、以下に説明するように、第１の比較例が有する問題も第２の比較例が有する問題も生じない。図７は、実施の形態の始動装置４０の動作とその作用について説明するための図である。図７には、実施の形態によるエンジン始動後のエンジン３３及びタービン３０の回転数、エンジン３３のトルク、エンジン始動フラグ、クラッチ３２の作動状態、トルク発生装置５０の作動状態、タイマの作動状態の時間による変化がグラフで表されている。ただし、エンジン３３の回転数には減速機構の減速比が乗じられている。

図７に示すように、実施の形態では、エンジン始動フラグが立ちエンジン３３が始動すると、クラッチ３２を切り離したまま（クラッチＯＦＦ）、エンジンの始動と同時にトルク発生装置５０が起動される（トルク発生装置ＯＮ）。トルク発生装置５０からトルクを加えられることでタービン３０の回転数は速やかに効率の良い回転数まで上昇する。そして、タービン３０の回転数がエンジン３３の回転数に追いつくと同時にクラッチ３２が接続され（クラッチＯＮ）、トルク発生装置５０は停止される（トルク発生装置ＯＦＦ）。クラッチ３２が接続されることで、タービン３０が取り出した動力はエンジン３３に伝達され、タービン３０によるアシストにより、エンジンのトルク（タービンのアシスト分も含めた総トルク）は速やかに上昇する。

なお、タイマは、エンジン始動フラグが立つと同時にカウントが開始される。そして、クラッチ３２が接続されたらカウントが停止されてリセットされる。ただし、熱源側と冷却側との間の差圧が確保されていない場合等、トルク発生装置５０の起動後もタービン３０の回転数がエンジン３３の回転数に追いつかず、なかなかクラッチ３２が接続されない場合がある。このような場合、タイマのカウント値が所定停止時間に達したところで、トルク発生装置５０は停止され、クラッチ３２は切り離したままとされる。

上述の始動装置４０の動作は、制御装置６０において、以下に説明する制御フローに基づき作成されたプログラムが実行されることによって実現される。

図８は、始動装置４０の制御フローを示すフローチャートである。この制御フローにおけるステップＳ１０１では、エンジン始動フラグがＯＮかどうか判定される。エンジン始動フラグがＯＦＦであれば、今回の処理は終了する。

エンジン始動フラグがＯＮの場合、次に、ステップＳ１０２において、タービン回転数がエンジン回転数に減速比を乗じて得られる目標回転数よりも小さいかどうか判定される。タービン回転数が既に目標回転数以上であれば、今回の処理は終了する。

タービン回転数が目標回転数よりも小さい場合、次に、ステップＳ１０３において、タービン制御弁１２が開かれる（タービン制御弁ＯＮ）。タービン制御弁１２が開かれることで、過熱器１０からタービン３０に蒸気が供給される。

次に、ステップＳ１０４において、トルク発生装置５０が起動される（トルク発生装置ＯＮ）。

ここで、図９は、トルク発生装置５０を動作させるときのトルク発生装置５０の制御フローを示すフローチャートである。トルク発生装置５０を起動する場合、まず、ステップＳ２０１においてラックギヤ５２とピニオンギヤ５１とが接続される。次に、ステップＳ２０２において、現在のピストン５５の停止位置がＡ側かどうか判定される。

ピストン５５がＡ側に位置しているのであれば、ステップＳ２０３において、第２高圧バルブ５７Ｂと第１低圧バルブ５８Ａは閉じたまま、第１高圧バルブ５７Ａと第２低圧バルブ５８Ｂが開かれる。これにより、ピストン５５はＢ側に動かされる。このピストン５５のＢ側への直線運動は、ラックギヤ５２、ピニオンギヤ５１、及びワンウェイクラッチ５６を介して、出力軸３１を所定方向へ回転させるトルクへ変換される。

ピストン５５がＡ側ではなくＢ側に位置しているのであれば、まず、ステップＳ２０４において、バックギヤ５９がピニオンギヤ５１とラックギヤ５２との間に入れられる。次に、ステップＳ２０５において、第１高圧バルブ５７Ａと第２低圧バルブ５８Ｂは閉じたまま、第２高圧バルブ５７Ｂと第１低圧バルブ５８Ａが開かれる。これにより、ピストン５５はＡ側に動かされる。このピストン５５のＡ側への直線運動は、ラックギヤ５２、バックギヤ５９、ピニオンギヤ５１、及びワンウェイクラッチ５６を介して、出力軸３１を所定方向へ回転させるトルクへ変換される。

再び図８に戻り、始動装置４０の制御フローについての説明を続ける。ステップＳ１０４においてトルク発生装置５０が起動されると、次に、ステップＳ１０５において、タイマのカウントが開始される。

トルク発生装置５０が起動され、トルク発生装置５０からトルクを加えられることで、タービン３０の回転数は速やかに上昇していく。ただし、熱源側と冷却側との間の差圧が確保されていなかった等の原因により、タービン３０の回転数がエンジン３３の回転数に追いつかない場合もある。ステップＳ１０６では、タービン回転数がエンジン回転数に減速比を乗じて得られる目標回転数以上になったかどうか判定される。

タービン回転数が目標回転数以上になった場合、ステップＳ１０７において、トルク発生装置５０が停止される（トルク発生装置ＯＦＦ）。そして、ステップＳ１０８において、クラッチ３２が接続され（クラッチＯＮ）、タービン３０によるエンジン３３のアシストが開始される。また、ステップＳ１０９において、タイマのカウントが停止される。これにより、今回の処理は終了する。

タービン回転数が目標回転数に達しない場合、ステップＳ１１０において、タイマのカウント値が所定停止時間を超えたかどうか判定される。タイマのカウント値が所定停止時間を超えていない場合、制御フローはステップＳ１０６に戻り、再びステップＳ１０６の判定が行われる。

タイマのカウント値が所定停止時間を超えた場合、ステップＳ１１１において、トルク発生装置５０が停止される（トルク発生装置ＯＦＦ）。このとき、クラッチ３２は切り離したままとされる。そして、ステップＳ１１２において、タイマのカウントが停止される。これにより、今回の処理は終了する。

なお、トルク発生装置５０を停止する場合、起動させる場合と同様に、所定の制御フローに従ってトルク発生装置５０の制御が行われる。図１０は、トルク発生装置５０を停止させるときのトルク発生装置５０の制御フローを示すフローチャートである。トルク発生装置５０を停止する場合、まず、ステップＳ３０１においてラックギヤ５２とピニオンギヤ５１とが切り離される。次に、ステップＳ３０２において、バルブ機構を構成する全てのバルブ５７Ａ，５７Ｂ，５８Ａ，５８Ｂが閉じられる。

２ 蒸気発生器
３０ タービン（膨張器）
３１ 出力軸
３２ クラッチ
３３ エンジン（動力回収装置）
４０ 始動装置
４１ 高圧管
４２ 低圧管
５０ トルク発生装置
５１ ピニオンギヤ
５２ ラックギヤ
５４ シリンダ
５５ ピストン
５６ ワンウェイクラッチ
５７Ａ，５７Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ バルブ
５９ バックギヤ
６０ ＥＣＵ（制御装置）

Claims (1)

1. エンジンの廃熱により液相流体を沸騰させて蒸気を発生させる蒸気発生器と、前記蒸気発生器において発生した蒸気を膨張させて動力を取り出す膨張器と、前記膨張器の出力軸に連結され前記膨張器によって取り出された動力を回収する動力回収装置とを備える廃熱回収装置に設けられ、前記膨張器の始動時に前記膨張器の回転数の上昇をアシストする膨張器始動装置であって、
   前記出力軸と前記動力回収装置とを切り離すクラッチと、
   前記出力軸にトルクを加えるトルク発生装置と、
   前記クラッチ及び前記トルク発生装置を制御する制御装置と、を備え、
   前記トルク発生装置は、
   ピストンを移動可能に収容し前記ピストンによって第１室と第２室とに区画されたシリンダと、
   前記膨張器よりも上流側の流体経路と前記シリンダとを接続する高圧管と、
   前記膨張器よりも下流側の流体経路と前記シリンダとを接続する低圧管と、
   前記高圧管の連通先と前記低圧管の連通先とを前記第１室と前記第２室との間で複数のバルブを用いて切り替えることにより、圧力差を利用して前記シリンダ内で前記ピストンを移動させるバルブ機構と、
   前記ピストンの直線運動を、前記出力軸を一方向に回転させるトルクに変換するギヤ機構と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記膨張器の始動時、前記クラッチを切り離した状態で前記トルク発生装置を作動させ、前記膨張器の回転数が目標回転数まで上昇したら前記クラッチを接続する
   ことを特徴とする廃熱回収装置の膨張器始動装置。

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