JP2019039371A - 廃熱回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】膨張機をより効率的に作動させることで、廃熱回収効率を効果的に向上することができる廃熱回収装置を提供する。【解決手段】廃熱回収装置１００は、ランキンサイクル装置１を備え、膨張機２３から凝縮器２４へ作動媒体Ｍを流通させる流路１４と、凝縮器２４から蒸発器２２へ作動媒体Ｍを流通させる流路１２と、流路１２上に設けられ流路１２を流れる作動媒体Ｍを蒸発器２２側へ送出するポンプ２１と、流路１４上に設けられ流路１２におけるポンプ２１の下流側を流れる作動媒体Ｍの一部が流路１５を介して流通されることで流路１４を流れる作動媒体Ｍを凝縮器２４側へ導くエジェクタ３０と、流路１５上に設けられエジェクタ３０に流通される作動媒体Ｍのエジェクタ流量を調整する流量調整バルブ４０と、作動媒体Ｍの温度及び圧力に基づいて算出した膨張機２３の出力に基づいて流量調整バルブ４０を制御するＥＣＵ５０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、廃熱回収装置に関し、特にランキンサイクル装置を備える廃熱回収装置に関する。

従来、ランキンサイクル装置を備える廃熱回収装置に関する技術として、例えば特許文献１に記載された廃熱利用装置が知られている。特許文献１に記載された廃熱利用装置は、蒸発器、膨張機、凝縮器、及びポンプを含む閉回路と、ポンプと蒸発器との間の作動媒体を回収する回収弁及び膨張機と凝縮器との間に作動媒体を供給する供給弁を含むバイパス路と、閉回路を循環する作動媒体量を制御する制御手段と、を有するランキンサイクル回路を備えている。

特開２００８−２３１９８１号公報

上記従来の廃熱利用装置では、閉回路を循環する作動媒体量を制御することで、廃熱回収効率の低下が抑制されている。しかしながら、上記従来技術は、作動媒体から仕事としてエネルギーを回収する膨張機の出力を積極的に向上させてはいないという点で、廃熱回収効率を更に向上させる余地が残されている。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、膨張機をより効率的に作動させることで、廃熱回収効率を効果的に向上することができる廃熱回収装置を提供することを課題とする。

本発明に係る廃熱回収装置は、作動媒体が循環されるランキンサイクル装置を備える廃熱回収装置であって、膨張機から凝縮器へ作動媒体を流通させる第１流路と、凝縮器から蒸発器へ作動媒体を流通させる第２流路と、第２流路上に設けられ、第２流路を流れる作動媒体を蒸発器側へ送出するポンプと、第１流路上に設けられ、ポンプの下流側を流れる作動媒体の一部が第３流路を介して流通されることにより、第１流路を流れる作動媒体を凝縮器側へ導くエジェクタと、第３流路上に設けられ、エジェクタに流通される作動媒体のエジェクタ流量を調整するバルブと、作動媒体の温度及び圧力に基づいて膨張機の出力を算出すると共に、出力に基づいてバルブを制御する制御部と、を備える。

この廃熱回収装置では、バルブが制御されることで、エジェクタに流通される作動媒体のエジェクタ流量が変化する。エジェクタ流量が変化すると、エジェクタによって作動媒体が導かれるのに応じて、第１流路において膨張機とエジェクタとの間を流れる作動媒体の圧力が変化する。その結果、膨張機の膨張比が変化すると共に、膨張比に応じて膨張機の出力が変化する。つまり、バルブを制御してエジェクタ流量を調整することで、膨張機の出力の向上を図ることができる。よって、この廃熱回収装置によれば、膨張機をより効率的に作動させることが可能となり、廃熱回収効率を効果的に向上することができる。

本発明に係る廃熱回収装置では、制御部は、膨張機の上流側を流れる作動媒体の温度及び圧力、並びに膨張機の下流側を流れる作動媒体の温度及び圧力に基づいて、膨張機の理論出力を算出し、膨張機の上流側を流れる作動媒体の圧力、膨張機の下流側を流れる作動媒体の圧力、及び、膨張機に流通される作動媒体の流量に基づいて、膨張機の効率を算出し、理論出力に効率を反映させた膨張機の実出力を膨張機の出力として算出してもよい。この場合、膨張機の実出力に応じてエジェクタ流量を調整することで、膨張機の効率に応じて廃熱回収効率の向上を図ることが可能となる。

本発明に係る廃熱回収装置では、制御部は、ポンプが送出する作動媒体の流量に基づいてポンプの損失を算出し、出力と損失との差に基づいてランキンサイクル装置の正味出力を算出し、エジェクタ流量の時間変化及び正味出力の時間変化に基づいて、正味出力が極大値に近付くようにバルブを制御してもよい。ポンプの損失は、ポンプが送出する作動媒体の流量の例えば３乗に比例して増加する。そのため、エジェクタ流量を変化させた場合、一般的に、ポンプの損失を加味した正味出力には、あるエジェクタ流量において極大値が存在する。そこで、エジェクタ流量の時間変化及び正味出力の時間変化に基づいてバルブを制御することで、極大値に近付くように正味出力の増加を図ることができる。その結果、廃熱回収効率を一層効果的に向上することができる。

本発明に係る廃熱回収装置では、制御部は、蒸発器において作動媒体に入熱される入熱量に基づいて、蒸発器に流通される作動媒体の目標流量を算出し、蒸発器に流通される作動媒体の実流量が目標流量となるようにポンプを制御してもよい。この場合、例えば作動媒体への入熱量が過大となることで作動媒体が過熱により分解されることを回避しつつ、作動媒体を蒸発器において確実に気化させることができる。よって、廃熱回収装置を連続的に作動させることができる。

本発明によれば、膨張機をより効率的に作動させることで、廃熱回収効率を効果的に向上することができる廃熱回収装置を提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る廃熱回収装置の概略構成図である。 図２は、図１のエジェクタの概略断面図である。 図３は、図１の作動媒体の状態変化が示されたモリエル線図である。 図４は、従来の作動媒体の状態変化が示されたモリエル線図である。 図５は、ＥＣＵによる制御の処理を示すフローチャートである。 図６は、エジェクタ流量の第１調整の処理を示すフローチャートである。 図７は、システム出力の算出の処理を示すフローチャートである。 図８の（ａ）は、図１の膨張機の出力を示す図である。図８の（ｂ）は、図１のポンプの損失を示す図である。 図９は、エジェクタ流量の第２調整の処理を示すフローチャートである。 図１０は、ポンプ制御の全体の処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［廃熱回収装置の構成］
本実施形態に係る廃熱回収装置１００は、図１に示されるランキンサイクル装置１を備えている。廃熱回収装置１００は、例えば車両に搭載され、燃費向上を図るために用いられる。搭載される車両としては、例えばトラックやバス等の商用車が挙げられる。車両としては、特に限定されるものではなく、大型車両や中型車両、普通乗用車、小型車両又は軽車両等のいずれであってもよい。

ランキンサイクル装置１は、車両のエンジンＥの廃熱を入熱とし、当該廃熱の熱エネルギーを動力に変換して出力する。ランキンサイクル装置１は、流路１１を備え、当該流路１１上に、ポンプ２１と、蒸発器２２と、膨張機２３と、凝縮器２４と、エジェクタ（イジェクタ）３０と、流量調整バルブ４０と、を有している。流路１１には、作動媒体Ｍが循環される。作動媒体Ｍとしては、種々のものを用いることができ、ここでは、低沸点媒体であるＲ１３４ａが用いられている。

ポンプ２１は、蒸発器２２と凝縮器２４との間に設けられ、凝縮器２４から流入した作動媒体Ｍを蒸発器２２側へ圧送する。蒸発器２２は、ポンプ２１の下流側に設けられ、ポンプ２１で圧縮された作動媒体Ｍを加熱して蒸発させる。蒸発器２２は、エンジン冷却水Ｃを高温側熱源として利用して作動媒体Ｍを加熱する。

蒸発器２２は、熱媒Ｌ１が流れる流路２６と、流路２６上に設けられエンジン冷却水Ｃと熱媒Ｌ１との間で熱交換させる熱交換器２７と、を有している。蒸発器２２では、熱交換器２７で吸熱して加熱された熱媒Ｌ１と蒸発器２２内を流れる作動媒体Ｍとの間の熱交換により、作動媒体Ｍが加熱される。なお、蒸発器２２は、流路２６及び熱交換器２７を有さず、エンジン冷却水Ｃと作動媒体Ｍとの間で直接的に熱交換を行なって作動媒体Ｍを加熱する構成であってもよい。また、蒸発器２２は、エンジンの排気ガス、又はＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）ガス等の廃熱を熱源として利用するものであってもよい。

膨張機２３は、蒸発器２２の下流側に設けられている。膨張機２３は、作動媒体Ｍが膨張することにより回転され、作動媒体Ｍから仕事としてエネルギーを回収すると共に、回収した仕事を出力する。膨張機２３としては、例えばタービン等が用いられる。膨張機２３は、機械出力を出力してもよいし、発電機が接続されて電気出力を出力してもよい。

凝縮器２４は、膨張機２３の下流側に設けられ、作動媒体Ｍを冷却して凝縮させる。凝縮器２４は、例えば車両が走行する際の走行風Ｗを低温側熱源として利用して作動媒体Ｍを冷却する。凝縮器２４は、熱媒Ｌ２が流れる流路２８と、流路２８上に設けられ、走行風Ｗと熱媒Ｌ２との間で熱交換させる熱交換器（サブラジエータ）２９と、を有している。凝縮器２４では、熱交換器２９で放熱して冷却された熱媒Ｌ２と凝縮器２４内を流れる作動媒体Ｍとの間の熱交換により、作動媒体Ｍが冷却される。なお、凝縮器２４は、流路２８及び熱交換器２９を有さず、走行風Ｗと作動媒体Ｍとの間で直接的に熱交換を行なって作動媒体Ｍを冷却する構成であってもよい。

流路１１は、配管等により構成されている。流路１１は、凝縮器２４及び蒸発器２２に接続された流路１２（第２流路）と、蒸発器２２及び膨張機２３に接続された流路１３と、膨張機２３及び凝縮器２４に接続された流路１４（第１流路）と、流路１２及びエジェクタ３０に接続された流路１５（第３流路）と、を含んで構成されている。流路１４は、エジェクタ３０よりも上流側の上流部１４ａと、エジェクタ３０よりも下流側の下流部１４ｂとにより構成されている。流路１５は、流量調整バルブ４０よりも上流側の上流部１５ａと、流量調整バルブ４０よりも下流側の下流部１５ｂとにより構成されている。

流路１２は、凝縮器２４から蒸発器２２へ液相の作動媒体Ｍを流通させる。この流路１２上には、上記ポンプ２１が設けられている。ポンプ２１は、流路１２を流れる液相の作動媒体Ｍを蒸発器２２側へ送出する。流路１３は、蒸発器２２から膨張機２３へ気相の作動媒体Ｍを流通させる。流路１４は、膨張機２３から凝縮器２４へ気相の作動媒体Ｍを流通させる。流路１５は、流路１２におけるポンプ２１の下流側を流れる液相の作動媒体Ｍの一部を流通させる。

流路１４上には、エジェクタ３０が設けられている。エジェクタ３０は、下流部１５ｂから作動媒体Ｍが流通されることにより、上流部１４ａを流れる作動媒体Ｍを凝縮器２４側へ導く。

一例として、エジェクタ３０は、図２に示されるように、高圧側流路３１と、高圧側流路３１の周囲を囲うように設けられた断面環状の低圧側流路３２と、高圧側流路３１の下流側及び低圧側流路３２の下流側が合流する合流部３３と、合流部３３よりも大きい断面積を有する拡大部３４と、を有している。

高圧側流路３１は、上流側の端部において下流部１５ｂに接続され、下流側において徐々に先細り形状となって合流部３３の内側に開口している。低圧側流路３２は、上流側の端部において上流部１４ａに接続され、下流側において徐々に先細り形状となって合流部３３の上流側と連続するように構成されている。合流部３３は、拡大部３４の上流側と連続するように構成され、拡大部３４は、下流側の端部において下流部１４ｂに接続されている。

エジェクタ３０には、ポンプ２１によって送出される液相の作動媒体Ｍが、下流部１５ｂを介して高圧側流路３１に流通される。エジェクタ３０には、蒸発器２２によって加熱され且つ膨張機２３によって圧力が低下された気相の作動媒体Ｍが、上流部１４ａを介して低圧側流路３２に流通される。よって、高圧側流路３１からの作動媒体Ｍは、低圧側流路３２からの作動媒体Ｍよりも高圧とされている。低圧側流路３２からの作動媒体Ｍは、高圧側流路３１からの作動媒体Ｍよりも高温とされている。そのため、作動媒体Ｍが高圧側流路３１から合流部３３に流れ込む際、高圧側流路３１からの作動媒体Ｍが低圧側流路３２からの作動媒体Ｍによって加熱される。合流部３３において合流した作動媒体Ｍは、拡大部３４において減速されて圧力が増加する。

エジェクタ３０は、下流部１５ｂから高圧側流路３１に流れる作動媒体Ｍとの圧力差によって、上流部１４ａを流れる作動媒体Ｍをエジェクタ３０側へ導く。これにより、上流部１４ａにおける作動媒体Ｍの圧力が低下し、膨張機２３の膨張比（後述）が変化する。エジェクタ３０によれば、ポンプ２１とは別のポンプ等の動力を用いることなく、下流部１５ｂから高圧側流路３１に流れる作動媒体Ｍ（すなわち、エジェクタ３０に流通される作動媒体Ｍの流量であるエジェクタ流量）の流量に応じて、膨張機２３の膨張比を変化させることができる。

流路１５上には、流量調整バルブ４０が設けられている。流量調整バルブ４０は、エジェクタ流量を調整する。また、流量調整バルブ４０では、例えば上流部１５ａの液相の作動媒体Ｍが減圧されると共に、エジェクタ３０側に流れる液相の作動媒体Ｍの流量が減少される。

［廃熱回収装置の動作］
以上のように構成されたランキンサイクル装置１では、流量調整バルブ４０が制御されることで、エジェクタ３０に流通される作動媒体Ｍのエジェクタ流量が変化する。エジェクタ流量が変化すると、エジェクタ３０によって作動媒体Ｍが導かれるのに応じて、流路１４において膨張機２３とエジェクタ３０との間（つまり上流部１４ａ）を流れる作動媒体Ｍの圧力が低下する。その結果、膨張機２３の膨張比が増加すると共に、膨張比に応じて膨張機２３の出力が増加する。

具体的には、図３に示されるように、膨張機２３の出力が増加する。図３は、図１の作動媒体Ｍの状態変化が示されたモリエル線図である。図３では、横軸に作動媒体Ｍのエンタルピーが示され、縦軸に作動媒体Ｍの圧力が示されている。図３には、ランキンサイクル装置１の流路１１上の各位置における作動媒体Ｍの状態として、状態Ｍ_１〜状態Ｍ_８が示されている。

ランキンサイクル装置１では、ポンプ２１の位置において、作動媒体Ｍの状態が状態Ｍ_１となっている。作動媒体Ｍがポンプ２１で送出されると作動媒体Ｍの圧力が増加し、蒸発器２２の入口において作動媒体Ｍの状態が状態Ｍ_２となる。作動媒体Ｍが蒸発器２２で加熱されると作動媒体Ｍのエンタルピーが増加し、蒸発器２２の出口において作動媒体Ｍの状態が状態Ｍ_３となる。作動媒体Ｍが膨張機２３で膨張されると作動媒体Ｍの圧力及びエンタルピーが減少し、膨張機２３の出口において作動媒体Ｍの状態が状態Ｍ_４となる。膨張機２３で膨張された作動媒体Ｍがエジェクタ３０の高圧側流路３１を流通してきた作動媒体Ｍと合流すると、作動媒体Ｍの圧力及びエンタルピーが増加し、凝縮器２４の入口において作動媒体Ｍの状態が状態Ｍ_５となる。作動媒体Ｍが凝縮器２４で冷却されると作動媒体Ｍのエンタルピーが減少し、凝縮器２４の出口において作動媒体Ｍの状態が状態Ｍ_１となる。

また、ランキンサイクル装置１では、作動媒体Ｍがポンプ２１で送出された作動媒体Ｍの一部が下流部１５ｂに流入し、流量調整バルブ４０の入口において作動媒体Ｍの状態が状態Ｍ_６となる。作動媒体Ｍが流量調整バルブ４０で減圧されると作動媒体Ｍの圧力及びエンタルピーが減少し、流量調整バルブ４０の出口において作動媒体Ｍの状態が状態Ｍ_７となる。作動媒体Ｍがエジェクタ３０の高圧側流路３１を介して合流部３３に流入すると、低圧側流路３２から作動媒体Ｍと合流することで加熱されて作動媒体Ｍのエンタルピーが増加し、作動媒体Ｍの状態が状態Ｍ_８となる。作動媒体Ｍが合流部３３から拡大部３４に流入すると、作動媒体Ｍが減速されて圧力及びエンタルピーが増加し、作動媒体Ｍの状態が状態Ｍ_５となる。

図３のモリエル線図においては、状態Ｍ_２と状態Ｍ_３とのエンタルピーの差Ｈ_１は、蒸発器２２における入熱量に相当する。状態Ｍ_４と状態Ｍ_１とのエンタルピーの差Ｈ_２は、凝縮器２４における放熱量に相当する。状態Ｍ_３と状態Ｍ_４とのエンタルピーの差Ｈ_３は、上記入熱量と放熱量との差に相当し、ランキンサイクル装置１の出力（いわゆるシステム出力）に相当する。

ここで、例えば図４には、流路１５及びエジェクタ３０を備えていない従来のランキンサイクル装置の作動媒体Ｍの状態として、状態Ｍ_１０１〜状態Ｍ_１０４が示されている。状態Ｍ_１０１〜状態Ｍ_１０３は、状態Ｍ_１〜状態Ｍ_３と同様の状態である。入熱量に相当するエンタルピーの差Ｈ_１０１は、例えばエンタルピーの差Ｈ_１と等しい。

図３及び図４に示されるように、エジェクタ３０を備えていない従来のランキンサイクル装置の場合、作動媒体Ｍは、膨張機２３の下流側において凝縮器２４の入口と同じ圧力を有する状態Ｍ_１０４となっている。この点、本実施形態では、膨張機２３の下流側の上流部１４ａを流れる作動媒体Ｍの圧力がエジェクタ３０によって減少されるため、膨張機２３の膨張比が大きくなる。これにより、ランキンサイクル装置１の出力に相当するエンタルピーの差Ｈ_３が、従来のランキンサイクル装置の出力に相当するエンタルピーの差Ｈ_１０３よりも大きくなる。その結果、システム出力を増加させることができる。本実施形態では、更に流量調整バルブ４０を制御してエジェクタ流量を調整することで、膨張機２３の膨張比を調整することができる。つまり、流量調整バルブ４０を制御してエジェクタ流量を調整することで、膨張機２３の出力の向上を図ることができる。

ランキンサイクル装置１は、エジェクタ流量を調整するために流量調整バルブ４０を制御する構成として、ＥＣＵ[Electronic Control Unit]（制御部）５０、第１流量センサ５１、第２流量センサ５２、第１温度センサ５３、第２温度センサ５４、第１圧力センサ５５、及び第２圧力センサ５６を備えている。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ５０では、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵ５０は、各種パラメータ及びマップを記憶する記憶部（図示省略）を有している。

ＥＣＵ５０は、ポンプ２１、流量調整バルブ４０、上記各センサ５１〜５６及びエンジンＥに電気的に接続されている。ＥＣＵ５０は、上記各センサ５１〜５６によって取得された作動媒体Ｍの温度及び圧力に基づいて膨張機２３の出力を算出すると共に、当該出力に基づいて流量調整バルブ４０を制御する。

第１流量センサ５１は、流路１３上に設けられ、作動媒体Ｍの流量（媒体流量）Ｑ_１を測定する。媒体流量Ｑ_１は、蒸発器２２及び膨張機２３に流通される作動媒体Ｍの流量（例えば質量流量）である。第１温度センサ５３は、流路１３上に設けられ、作動媒体Ｍの温度Ｔ_１を測定する。温度Ｔ_１は、膨張機２３の上流側の流路１３を流れる作動媒体Ｍの温度である。第１圧力センサ５５は、流路１３上に設けられ、作動媒体Ｍの圧力Ｐ_１を測定する。圧力Ｐ_１は、膨張機２３の上流側の流路１３を流れる作動媒体Ｍの圧力である。

第２流量センサ５２は、流路１５上に設けられ、作動媒体Ｍの流量（エジェクタ流量）Ｑ_２を測定する。エジェクタ流量Ｑ_２は、流量調整バルブ４０によって調整された流量であり、エジェクタ３０に流通される作動媒体Ｍの流量（例えば質量流量）である。第２温度センサ５４は、上流部１４ａ上に設けられ、作動媒体Ｍの温度Ｔ_２を測定する。温度Ｔ_２は、膨張機２３の下流側の上流部１４ａを流れる作動媒体Ｍの温度である。第２圧力センサ５６は、上流部１４ａ上に設けられ、作動媒体Ｍの圧力Ｐ_２を測定する。圧力Ｐ_２は、膨張機２３の下流側の上流部１４ａを流れる作動媒体Ｍの圧力である。

［ＥＣＵによる制御処理］
ＥＣＵ５０は、膨張機２３の出力の向上を図るための流量調整バルブ４０の制御と、ランキンサイクル装置１の連続運転を図るためのポンプ２１の制御とを実行する。ＥＣＵ５０が実施する流量調整バルブ４０の制御の処理の一例について、図５〜図９を参照しつつ説明する。

［流量調整バルブの制御］
流量調整バルブ４０の制御では、ＥＣＵ５０は、所定の制御実施条件の下、膨張機２３の出力の向上を図るために、流量調整バルブ４０を制御することでエジェクタ流量Ｑ_２を調整する。図５に示されるように、流量調整バルブ４０の制御には、エジェクタ流量Ｑ_２の第１調整の処理（ステップＳ１０）、システム出力Ｗ_ｓの算出の処理（ステップＳ２０）、及び、エジェクタ流量Ｑ_２の第２調整の処理（ステップＳ３０）が含まれる。

［エジェクタ流量の第１調整の処理］
エジェクタ流量Ｑ_２の第１調整の処理では、ＥＣＵ５０は、膨張機２３の出力の向上を図るために好適な範囲にエジェクタ流量Ｑ_２が維持されるように、流量調整バルブ４０を制御する。ＥＣＵ５０は、例えばエジェクタ流量Ｑ_２が制御下限Ｑ_２ｍｉｎと制御上限Ｑ_２ｍａｘとの間の流量となるように、流量調整バルブ４０を制御する。具体的には、図６に示されるように、エジェクタ流量Ｑ_２の第１調整の処理には、一例としてステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理が含まれる。

制御上限Ｑ_２ｍａｘは、例えば膨張機２３の出力の極大値を与えるエジェクタ流量Ｑ_２が含まれる流量範囲の上限を規定する上限値である。制御下限Ｑ_２ｍｉｎは、例えば膨張機２３の出力の極大値を与えるエジェクタ流量Ｑ_２が含まれる流量範囲の下限を規定する下限値である。膨張機２３の出力の極大値の数は、当該流量範囲において１つであってもよいし、複数であってもよい。流量範囲は、膨張機２３の出力の極大値を与えるエジェクタ流量Ｑ_２を含むように例えば実験又はシミュレーション等によって制御下限Ｑ_２ｍｉｎ及び制御上限Ｑ_２ｍａｘを予め設定することにより、規定されている。制御下限Ｑ_２ｍｉｎ及び制御上限Ｑ_２ｍａｘは、例えばエンジンＥの回転数及び燃料噴射量に応じたマップとしてＥＣＵ５０の記憶部に予め記憶されていてもよい。

まず、ＥＣＵ５０は、周知の方法により、エンジンＥの回転数及び燃料噴射量を取得する（ステップＳ１１）。ＥＣＵ５０は、第２流量センサ５２の出力に基づいて、エジェクタ流量Ｑ_２を取得する（ステップＳ１２）。ＥＣＵ５０は、エンジンＥの回転数及び燃料噴射量に基づいて、制御下限Ｑ_２ｍｉｎ及び制御上限Ｑ_２ｍａｘを読み込む（ステップＳ１３）。

続いて、ＥＣＵ５０は、取得したエジェクタ流量Ｑ_２が制御下限Ｑ_２ｍｉｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１４）。ＥＣＵ５０は、ステップＳ１４においてエジェクタ流量Ｑ_２が制御下限Ｑ_２ｍｉｎ以下であると判定した場合、流量調整バルブ４０の開度を増加させる（ステップＳ１５）。これにより、エジェクタ流量Ｑ_２が増加する。その後、ＥＣＵ５０は、再びステップＳ１１の処理を実行する。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ１４においてエジェクタ流量Ｑ_２が制御下限Ｑ_２ｍｉｎよりも大きいと判定した場合、エジェクタ流量Ｑ_２が制御上限Ｑ_２ｍａｘよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１６）。ＥＣＵ５０は、ステップＳ１６においてエジェクタ流量Ｑ_２が制御上限Ｑ_２ｍａｘ以上であると判定した場合、流量調整バルブ４０の開度を低減させる（ステップＳ１７）。これにより、エジェクタ流量Ｑ_２が減少する。その後、ＥＣＵ５０は、再びステップＳ１１の処理を実行する。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ１６においてエジェクタ流量Ｑ_２が制御上限Ｑ_２ｍａｘよりも小さいと判定した場合、取得したエジェクタ流量Ｑ_２が、膨張機２３の出力の極大値を与えるエジェクタ流量Ｑ_２を含む流量範囲に含まれているとして、エジェクタ流量Ｑ_２の第１調整の処理を終了する。

［システム出力の算出の処理］
システム出力Ｗ_ｓの算出の処理では、ＥＣＵ５０は、温度Ｔ_１、温度Ｔ_２、圧力Ｐ_１、圧力Ｐ_２、媒体流量Ｑ_１及びエジェクタ流量Ｑ_２に基づいて、膨張機出力Ｗ_ｔ、実膨張機出力Ｗ'_ｔ、及びシステム出力Ｗ_ｓをＥＣＵ５０が算出する。具体的には、図７に示されるように、システム出力Ｗ_ｓの算出の処理には、一例としてステップＳ２１〜ステップＳ２９の処理が含まれる。

具体的には、ＥＣＵ５０は、上記各センサ５３〜５６の出力に基づいて、膨張機２３の出入口における作動媒体Ｍの温度及び圧力として、温度Ｔ_１、圧力Ｐ_１、温度Ｔ_２、及び圧力Ｐ_２を取得する（ステップＳ２１）。ＥＣＵ５０は、上記第１流量センサ５１及び第２流量センサ５２の出力に基づいて、媒体流量Ｑ_１及びエジェクタ流量Ｑ_２を取得する（ステップＳ２２）。ＥＣＵ５０は、下記式（１）に示されるように、作動媒体Ｍの定圧比熱ｃ_ｐ、作動媒体Ｍの比熱比κ、温度Ｔ_１、圧力Ｐ_１、及び圧力Ｐ_２に基づいて、膨張機２３の理論出力である膨張機出力Ｗ_ｔを膨張機２３の出力として算出する（ステップＳ２３）。

膨張機出力Ｗ_ｔは、図８の（ａ）に示されるように、例えばエジェクタ流量Ｑ_２に対して単調に増加する傾向を有する。

続いて、ＥＣＵ５０は、下記式（２）に示されるように、圧力Ｐ_１、媒体流量Ｑ_１、温度Ｔ_１、及び作動媒体Ｍの密度ρ_１に基づいて、膨張機２３における作動媒体Ｍの修正流量Ｇ’を算出する（ステップＳ２４）。

修正流量Ｇ’は、標準状態（例えば、圧力が１ａｔｍ、温度が２５℃の状態）に換算した膨張機２３の入口における作動媒体Ｍの流量である。密度ρ_１は、膨張機２３の上流側の流路１３を流れる作動媒体Ｍの密度である。

続いて、ＥＣＵ５０は、下記式（３）に示されるように、圧力Ｐ_１及び圧力Ｐ_２に基づいて、膨張機２３の前後における膨張比π_ｔを算出する（ステップＳ２５）。

続いて、ＥＣＵ５０は、修正流量Ｇ’及び膨張比π_ｔに基づいて、膨張機効率η_ｔを取得する（ステップＳ２６）。すなわち、ＥＣＵ５０は、圧力Ｐ_１、圧力Ｐ_２、及び媒体流量Ｑ_１に基づいて、膨張機２３の効率である膨張機効率η_ｔを算出する。

膨張機効率η_ｔは、例えばエジェクタ流量Ｑ_２に対して増加する傾向を有するが、あるエジェクタ流量Ｑ_２において最大値となり、当該エジェクタ流量Ｑ_２以上に対しては減少する傾向を有する。膨張機効率η_ｔは、修正流量Ｇ’の値及び膨張比π_ｔの値に応じて膨張機効率η_ｔの値が対応付けられたマップとしてＥＣＵ５０の記憶部に予め記憶されていてもよい。ステップＳ２６では、ＥＣＵ５０は、予め記憶されたマップに基づいて膨張機効率η_ｔを取得する。

続いて、ＥＣＵ５０は、下記式（４）に示されるように、膨張機出力Ｗ_ｔに膨張機効率η_ｔを反映させた膨張機２３の実出力である実膨張機出力Ｗ’_ｔを膨張機２３の出力として算出する（ステップＳ２７）。

実膨張機出力Ｗ’_ｔは、図８の（ａ）に示されるように、例えばエジェクタ流量Ｑ_２に対して増加する傾向を有するが、膨張機効率η_ｔが最大となるエジェクタ流量Ｑ_２において最大値となり、当該エジェクタ流量Ｑ_２以上に対しては減少する傾向を有する。

続いて、ＥＣＵ５０は、下記式（５）に示されるように、流量Ｑ_１及び流量Ｑ_２の和、並びに圧力Ｐ_２に基づいて、ポンプ２１の損失であるポンプ駆動力Ｗ_ｐを算出する（ステップＳ２８）。流量Ｑ_１及び流量Ｑ_２の和は、ポンプ２１が送出する作動媒体Ｍの流量である。

ポンプ駆動力Ｗ_ｐは、図８の（ｂ）に示されるように、ポンプの相似則に従って、ポンプ２１が送出する作動媒体Ｍの流量の例えば３乗に比例に対して増加する傾向を有する。

続いて、ＥＣＵ５０は、下記式（６）に示されるように、実膨張機出力Ｗ’ｔとポンプ駆動力Ｗ_ｐとの差に基づいて、ランキンサイクル装置１の正味出力であるシステム出力Ｗ_ｓを算出する（ステップＳ２９）。

このシステム出力Ｗ_ｓには、ポンプ駆動力Ｗ_ｐが加味されている。そのため、システム出力Ｗ_ｓは、図８の（ａ）に示されるように、例えばエジェクタ流量Ｑ_２に対して増加する傾向を有するが、あるエジェクタ流量Ｑ_２において最大値（極大値）となり、当該エジェクタ流量Ｑ_２以上に対しては減少する傾向を有する。ステップＳ２９においてシステム出力Ｗ_ｓを算出した後、ＥＣＵ５０は、システム出力Ｗ_ｓの算出の処理を終了する。

［エジェクタ流量の第２調整の処理］
エジェクタ流量Ｑ_２の第２調整の処理では、ＥＣＵ５０は、算出したシステム出力Ｗ_ｓに基づいて、システム出力Ｗ_ｓが極大値となるような流量にエジェクタ流量Ｑ_２を調整（探索）するように、ＥＣＵ５０が流量調整バルブ４０を制御する。ＥＣＵ５０は、例えば、エジェクタ流量Ｑ_２の時間変化及びシステム出力Ｗ_ｓの時間変化に基づいて、システム出力Ｗ_ｓが極大値に近付くように流量調整バルブ４０を制御する。具体的には、図９に示されるように、エジェクタ流量Ｑ_２の第２調整の処理には、一例としてステップＳ３１〜ステップＳ３９の処理が含まれる。

エジェクタ流量Ｑ_２の第２調整では、システム出力Ｗ_ｓの時間変化について不感帯Ｗ_ｓｍｉｎが設定されている。まず、ＥＣＵ５０は、下記式（７）に示されるように、システム出力Ｗ_ｓの時間変化の絶対値が不感帯Ｗ_ｓｍｉｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３１）。不感帯Ｗ_ｓｍｉｎは、予め設定された所定の閾値であり、例えばＥＣＵ５０の記憶部に予め記憶されている。

ステップＳ３１においてシステム出力Ｗ_ｓの時間変化の絶対値が不感帯Ｗ_ｓｍｉｎよりも大きいと判定された場合、ＥＣＵ５０は、下記式（８）に示されるように、エジェクタ流量Ｑ_２が増加するように時間変化しているか否かを判定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２においてエジェクタ流量Ｑ_２が増加するように時間変化していると判定された場合、ＥＣＵ５０は、下記式（９）に示されるように、システム出力Ｗ_ｓが増加するように時間変化しているか否かを判定する（ステップＳ３３）。

ステップＳ３３においてシステム出力Ｗ_ｓが増加するように時間変化していると判定された場合、ＥＣＵ５０は、流量調整バルブ４０の開度を増加させる（ステップＳ３４）。これにより、システム出力Ｗ_ｓが更に増加するように、エジェクタ流量Ｑ_２が更に増加する。一方、ステップＳ３３においてシステム出力Ｗ_ｓが減少するように時間変化していると判定された場合、ＥＣＵ５０は、流量調整バルブ４０の開度を低減させる（ステップＳ３５）。これにより、システム出力Ｗ_ｓが減少するのを抑制するように、エジェクタ流量Ｑ_２が減少する。

他方、ステップＳ３２においてエジェクタ流量Ｑ_２が減少するように又は変化しないように時間変化していると判定された場合、ＥＣＵ５０は、上記式（９）に示されるように、システム出力Ｗ_ｓが増加するように時間変化しているか否かを判定する（ステップＳ３６）。

ステップＳ３６においてシステム出力Ｗ_ｓが増加するように時間変化していると判定された場合、ＥＣＵ５０は、流量調整バルブ４０の開度を低減させる（ステップＳ３７）。これにより、システム出力Ｗ_ｓが更に増加するように、エジェクタ流量Ｑ_２が減少する。一方、ステップＳ３６においてシステム出力Ｗ_ｓが減少するように時間変化していると判定された場合、ＥＣＵ５０は、流量調整バルブ４０の開度を増加させる（ステップＳ３８）。これにより、システム出力Ｗ_ｓが減少するのを抑制するように、エジェクタ流量Ｑ_２が増加する。

また他方、ステップＳ３１においてシステム出力Ｗ_ｓの時間変化の絶対値が不感帯Ｗ_ｓｍｉｎ以下であると判定された場合、ＥＣＵ５０は、流量調整バルブ４０の開度を保持するように、流量調整バルブ４０を制御する（ステップＳ３９）。ステップＳ３９では、エジェクタ流量Ｑ_２を調整した結果システム出力Ｗ_ｓが増加して概ね極大値に至ったとして、ＥＣＵ５０は、流量調整バルブ４０の開度を保持することで当該エジェクタ流量Ｑ_２を保持する。

なお、ステップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３７，Ｓ３８，及びＳ３９の後において、ＥＣＵ５０は、エジェクタ流量の第２調整の処理を終了する。これにより、ＥＣＵ５０は、当該演算周期における流量調整バルブ４０の制御を終了し、次回の演算周期において、所定の制御実施条件の下、改めて流量調整バルブ４０の制御を開始する。

［ポンプの制御］
次に、ランキンサイクル装置１の連続運転を図るための、ＥＣＵ５０が実施するポンプ２１の制御の処理の一例について、図１０を参照しつつ説明する。なお、ポンプ２１の制御は、例えば、上記流量調整バルブ４０の制御とは並行するように、互いに独立してＥＣＵ５０により実行される。

ポンプ２１の制御では、ＥＣＵ５０は、所定の制御実施条件の下、ポンプ２１の回転数を制御することで、図３に示されるモリエル線図における状態Ｍ_１〜状態Ｍ_８で示されるサイクルを辿る作動媒体Ｍの状態変化が継続されるように媒体流量Ｑ_１を調整する。ＥＣＵ５０は、例えば、蒸発器２２において作動媒体Ｍに入熱される入熱量に基づいて、蒸発器２２に流通される作動媒体Ｍの目標流量Ｑ_１ｔを算出し、蒸発器２２に流通される作動媒体Ｍの実流量である媒体流量Ｑ_１が目標流量Ｑ_１ｔとなるように、ポンプ２１を制御する。具体的には、図１０に示されるように、ポンプ２１の制御の処理には、一例としてステップＳ４１〜ステップＳ４７の処理が含まれる。

まず、ＥＣＵ５０は、周知の方法により、エンジンＥの回転数及び燃料噴射量を取得する（ステップＳ４１）。ＥＣＵ５０は、第１流量センサ５１の出力に基づいて、媒体流量Ｑ_１を取得する（ステップＳ４２）。ＥＣＵ５０は、エンジンＥの回転数及び燃料噴射量に基づいて、エンジンＥのエンジン廃熱量Ｈ_Ｅを推定する（ステップＳ４３）。

エンジン廃熱量Ｈ_Ｅは、エンジンＥの回転数及び燃料噴射量（すなわちエンジンＥの負荷）に応じた、例えばエンジンＥの排気ガス等が有する廃熱量である。エンジン廃熱量Ｈ_Ｅは、例えばエンジンＥの回転数及び燃料噴射量に応じたマップとしてＥＣＵ５０の記憶部に予め記憶されていてもよい。

続いて、ＥＣＵ５０は、下記式（１０）に示されるように、エンジン廃熱量Ｈ_Ｅと、Δｈ_１と、ρ_１と、に基づいて、目標流量Ｑ_１ｔを算出する（ステップＳ４４）。Δｈ_１は、エンタルピーの差Ｈ_１（図３参照）と等しいエンタルピー差である。ρ_１は、温度Ｔ_１及び圧力Ｐ_１に基づいて算出される作動媒体Ｍの密度である。

目標流量Ｑ_１ｔは、エンジン廃熱量Ｈ_Ｅを過不足なく回収可能な作動媒体Ｍの流量の目標値である。エンジン廃熱量Ｈ_Ｅを過不足なく回収可能とは、例えばエジェクタ流量Ｑ_２が変化することで蒸発器２２側に流れる作動媒体Ｍの流量が変化した場合でも、エンジン廃熱量Ｈ_Ｅを吸熱することが可能であって、エンジン廃熱量Ｈ_Ｅに対応するエンタルピーの差Ｈ_１（図３参照）だけエンタルピーが増加することによって作動媒体Ｍが液相から気相へと状態変化を起こすことが可能であることを意味する。

続いて、ＥＣＵ５０は、取得した媒体流量Ｑ_１が目標流量Ｑ_１ｔよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４５）。ＥＣＵ５０は、ステップＳ４５において媒体流量Ｑ_１が目標流量Ｑ_１ｔよりも小さいと判定した場合、ポンプ２１の回転数を増加させる（ステップＳ４６）。これにより、媒体流量Ｑ_１が増加する。一方、ＥＣＵ５０は、ステップＳ４５において媒体流量Ｑ_１が目標流量Ｑ_１ｔ以上であると判定した場合、ポンプ２１の回転数を低減させる（ステップＳ４７）。これにより、媒体流量Ｑ_１が減少する。

ステップＳ４６及びＳ４７の後において、ＥＣＵ５０は、ポンプ２１の制御の処理を終了する。これにより、ＥＣＵ５０は、当該演算周期におけるポンプ２１の制御を終了し、次回の演算周期において、所定の制御実施条件の下、改めてポンプ２１の制御を開始する。

［作用及び効果］
以上説明したように、廃熱回収装置１００では、流量調整バルブ４０が制御されることで、エジェクタ３０に流通される作動媒体Ｍのエジェクタ流量Ｑ_２が変化する。エジェクタ流量Ｑ_２が変化すると、エジェクタ３０によって作動媒体Ｍが導かれるのに応じて、流路１４において膨張機２３とエジェクタ３０との間（上流部１４ａ）を流れる作動媒体Ｍの圧力Ｐ_２が低下する。その結果、膨張機２３の膨張比π_ｔが増加すると共に、膨張比π_ｔに応じて膨張機２３の出力が増加する。つまり、流量調整バルブ４０を制御してエジェクタ流量Ｑ_２を調整することで、膨張機２３の出力の向上を図ることができる。よって、この廃熱回収装置１００によれば、膨張機２３をより効率的に作動させることが可能となり、廃熱回収効率を効果的に向上することができる。

廃熱回収装置１００では、ＥＣＵ５０は、膨張機２３の上流側を流れる作動媒体Ｍの温度Ｔ_１及び圧力Ｐ_１、並びに膨張機２３の下流側を流れる作動媒体Ｍの温度Ｔ_２及び圧力Ｐ_２に基づいて、膨張機２３の理論出力である膨張機出力Ｗ_ｔを算出する。ＥＣＵ５０は、圧力Ｐ_１、圧力Ｐ_２及び膨張機２３に流通される作動媒体Ｍの流量（媒体流量Ｑ_１）に基づいて、膨張機効率η_ｔを算出する。ＥＣＵ５０は、膨張機出力Ｗ_ｔに膨張機効率η_ｔを反映させた膨張機２３の実出力である実膨張機出力Ｗ'_ｔを膨張機２３の出力として算出する。これにより、実膨張機出力Ｗ'_ｔに応じてエジェクタ流量Ｑ_２を調整することで、膨張機効率η_ｔに応じて廃熱回収効率の向上を図ることが可能となる。

廃熱回収装置１００では、ＥＣＵ５０は、ポンプ２１が送出する作動媒体Ｍの流量（媒体流量Ｑ_１及びエジェクタ流量Ｑ_２の和）に基づいてポンプ２１の損失であるポンプ駆動力Ｗ_ｐを算出する。ＥＣＵ５０は、実膨張機出力Ｗ'_ｔとポンプ駆動力Ｗ_ｐとの差に基づいてランキンサイクル装置１の正味出力であるシステム出力Ｗ_ｓを算出する。エジェクタ流量Ｑ_２の時間変化及びシステム出力Ｗ_ｓの時間変化に基づいて、システム出力Ｗ_ｓが極大値に近付くように流量調整バルブ４０を制御する。ポンプ駆動力Ｗ_ｐは、ポンプ２１が送出する作動媒体Ｍの流量の例えば３乗に比例して増加する。そのため、エジェクタ流量Ｑ_２を変化させた場合、一般的に、ポンプ駆動力Ｗ_ｐを加味したシステム出力Ｗ_ｓには、あるエジェクタ流量Ｑ_２において極大値が存在する。そこで、エジェクタ流量Ｑ_２の時間変化及びシステム出力Ｗ_ｓの時間変化に基づいて流量調整バルブ４０を制御することで、極大値に近付くようにシステム出力Ｗ_ｓの増加を図ることができる。その結果、廃熱回収効率を一層効果的に向上することができる。

廃熱回収装置１００では、ＥＣＵ５０は、蒸発器２２において作動媒体Ｍに入熱される入熱量であるエンジン廃熱量Ｈ_Ｅに基づいて、蒸発器２２に流通される作動媒体Ｍの目標流量Ｑ_１ｔを算出し、蒸発器２２に流通される作動媒体Ｍの実流量である媒体流量Ｑ_１が目標流量Ｑ_１ｔとなるようにポンプ２１を制御する。これにより、例えば作動媒体Ｍへの入熱量が過大となることで作動媒体Ｍが過熱により分解されることを回避しつつ、作動媒体Ｍを蒸発器２２において確実に気化させることができる。よって、廃熱回収装置１００を連続的に作動させることができる。

以上、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。

例えば、上記実施形態では、第１流量センサ５１及び第２流量センサ５２は、作動媒体Ｍの質量流量を測定するセンサであったが、体積流量を測定するセンサであってもよい。この場合、ＥＣＵ５０は、測定した体積流量に基づいて作動媒体Ｍの質量流量を算出することで、上記実施形態と同様の処理を実行することができる。

上記実施形態では、膨張機２３の入口における作動媒体Ｍの温度及び圧力（温度Ｔ_１及び圧力Ｐ_１）を、第１温度センサ５３及び第１圧力センサ５５を用いて測定したが、例えば、第１温度センサ５３の出力に基づいて圧力Ｐ_１を推定してもよいし、第１圧力センサ５５の出力に基づいて温度Ｔ_１を推定してもよい。

上記実施形態では、膨張機２３の出口における作動媒体Ｍの温度及び圧力（温度Ｔ_２及び圧力Ｐ_２）を、第２温度センサ５４及び第２圧力センサ５６を用いて測定したが、例えば、第２温度センサ５４の出力に基づいて圧力Ｐ_２を推定してもよいし、第２圧力センサ５６の出力に基づいて温度Ｔ_２を推定してもよい。

上記実施形態では、ＥＣＵ５０は、膨張機効率η_ｔ及びポンプ駆動力Ｗ_ｐを加味したシステム出力Ｗ_ｓに基づいて流量調整バルブ４０を制御したが、エジェクタ流量Ｑ_２に対して極大値を有するものであれば、膨張機効率η_ｔ及びポンプ駆動力Ｗ_ｐの少なくとも一方を加味しないランキンサイクル装置１の出力に基づいて流量調整バルブ４０を制御してもよい。

上記実施形態では、膨張機効率η_ｔ及びエンジン廃熱量Ｈ_Ｅは、マップとしてＥＣＵ５０の記憶部に予め記憶されていたが、ＥＣＵ５０によって所定の演算式により算出されるものであってもよい。

例えば、上記実施形態では、エンジンＥを高温熱源として蒸発器２２において作動媒体Ｍが加熱されたが、高温熱源はエンジンＥに限定されない。走行風Ｗを低温熱源として凝縮器２４において作動媒体Ｍが冷却されたが、低温熱源は走行風Ｗに限定されない。

上記実施形態では、流路１５の上流部１５ａは、流路１２におけるポンプ２１の下流側に接続されていたが、流路１３における蒸発器２２の下流側に接続されていてもよい。

１…ランキンサイクル装置、１２…流路（第２流路）、１４…流路（第１流路）、１５…流路（第３流路）、２１…ポンプ、２２…蒸発器、２３…膨張機、２４…凝縮器、３０…エジェクタ、４０…流量調整バルブ（バルブ）、５０…ＥＣＵ（制御部）、１００…廃熱回収装置、Ｅ…エンジン、Ｈ_Ｅ…エンジン廃熱量（入熱量）、Ｍ…作動媒体、Ｐ_１，Ｐ_２…圧力、Ｑ_１…媒体流量（作動媒体の流量、実流量）、Ｑ_１ｔ…目標流量、Ｑ_２…エジェクタ流量、Ｔ_１，Ｔ_２…温度、Ｗ_ｐ…ポンプ駆動力（ポンプの損失）、Ｗ_ｔ…膨張機出力（出力、理論出力）、Ｗ’_ｔ…実膨張機出力（出力、実出力）、Ｗ_ｓ…システム出力（出力、正味出力）、Ｗ_ｓｍｉｎ…不感帯（閾値）、η_ｔ…膨張機効率（効率）。

Claims (4)

1. 作動媒体が循環されるランキンサイクル装置を備える廃熱回収装置であって、
   膨張機から凝縮器へ作動媒体を流通させる第１流路と、
   前記凝縮器から蒸発器へ前記作動媒体を流通させる第２流路と、
   前記第２流路上に設けられ、前記第２流路を流れる前記作動媒体を前記蒸発器側へ送出するポンプと、
   前記第１流路上に設けられ、前記ポンプの下流側を流れる前記作動媒体の一部が第３流路を介して流通されることにより、前記第１流路を流れる前記作動媒体を前記凝縮器側へ導くエジェクタと、
   前記第３流路上に設けられ、前記エジェクタに流通される前記作動媒体のエジェクタ流量を調整するバルブと、
   前記作動媒体の温度及び圧力に基づいて前記膨張機の出力を算出すると共に、前記出力に基づいて前記バルブを制御する制御部と、を備える、廃熱回収装置。
2. 前記制御部は、
   前記膨張機の上流側を流れる前記作動媒体の温度及び圧力、並びに前記膨張機の下流側を流れる前記作動媒体の温度及び圧力に基づいて、前記膨張機の理論出力を算出し、
   前記膨張機の上流側を流れる前記作動媒体の圧力、前記膨張機の下流側を流れる前記作動媒体の圧力、及び、前記膨張機に流通される前記作動媒体の流量に基づいて、前記膨張機の効率を算出し、
   前記理論出力に前記効率を反映させた前記膨張機の実出力を前記膨張機の出力として算出する、請求項１記載の廃熱回収装置。
3. 前記制御部は、
   前記ポンプが送出する前記作動媒体の流量に基づいて前記ポンプの損失を算出し、
   前記出力と前記損失との差に基づいて前記ランキンサイクル装置の正味出力を算出し、
   前記エジェクタ流量の時間変化及び前記正味出力の時間変化に基づいて、前記正味出力が極大値に近付くように前記バルブを制御する、請求項１又は２記載の廃熱回収装置。
4. 前記制御部は、
   前記蒸発器において前記作動媒体に入熱される入熱量に基づいて、前記蒸発器に流通される前記作動媒体の目標流量を算出し、
   前記蒸発器に流通される前記作動媒体の実流量が前記目標流量となるように前記ポンプを制御する、請求項１〜３の何れか一項記載の廃熱回収装置。

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