(57)【要約】【課題】放熱ユニットの小型化を図りながらＲＣ及びＡＣコンデンサの双方の放熱能力を確保し、内燃機関の廃熱利用装置をエネルギー回収効率を向上する。【解決手段】内燃機関(2)の廃熱によって加熱された冷却水を外気の通風により放熱させるラジエータ(12)を有する冷却水回路(4)と、膨張機(16)を経由した冷媒を外気の通風により放熱させる第１コンデンサ(18)を有するランキンサイクル(6)と、圧縮仕事により温度上昇した冷媒を外気の通風により放熱させる第２コンデンサ(26)を有する冷凍サイクル(8)とを備え、第１及び第２コンデンサとラジエータとから放熱ユニット(32)を構成し、放熱ユニットは、外気の通風方向から順に、第１及び第２コンデンサを略面一に配し、これらの後方にラジエータを配してなる。【選択図】図２
2010038108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の廃熱によって加熱された冷却水を外気の通風により放熱させるラジエータを有する冷却水回路と、
前記冷却水によって加熱された冷媒を膨張させて駆動力を発生する膨張機、該膨張機を経由した冷媒を外気の通風により放熱させる第１コンデンサを有するランキンサイクルと、
圧縮仕事により温度上昇した冷媒を外気の通風により放熱させる第２コンデンサを有する冷凍サイクルとを備え、
前記第１及び前記第２コンデンサと前記ラジエータとから放熱ユニットを構成し、
前記放熱ユニットは、外気の通風方向から順に、前記第１及び前記第２コンデンサを略面一に配し、これらの後方に前記ラジエータを配してなることを特徴とする内燃機関の廃熱利用装置。
【請求項２】
前記第１コンデンサは、第１前方放熱部と第１後方放熱部とに分割され、前記第２コンデンサは、第２前方放熱部と第２後方放熱部とに分割され、
前記放熱ユニットは、外気の通風方向から順に、前記第１前方放熱部及び前記第２前方放熱部を略面一に配し、これらの後方で前記第１前方放熱部と前記第２前方放熱部との対角となる位置にそれぞれ第１後方放熱部と第２後方放熱部とを略面一に配し、更にこれらの後方に前記ラジエータを配してなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の廃熱利用装置。
【請求項３】
前記第２コンデンサは、第２前方放熱部と第２後方放熱部とに分割され、
前記放熱ユニットは、外気の通風方向から順に、前記第１コンデンサ及び前記第２前方放熱部を略面一に配し、これらの後方で前記第１コンデンサと前記第２前方放熱部との対角となる位置にそれぞれ前記ラジエータと前記第２後方放熱部とを略面一に配してなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の廃熱利用装置。
【請求項４】
前記第１コンデンサは、前記ランキンサイクルの冷媒の流れ方向からみて前記第１後方放熱部、前記第１前方放熱部の順に配されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の廃熱利用装置。
【請求項５】
前記第２コンデンサは、前記冷凍サイクルの冷媒の流れ方向からみて前記第２後方放熱部、前記第２前方放熱部の順に配されることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の内燃機関の廃熱利用装置。
【請求項６】
前記ラジエータは、前記第１及び前記第２コンデンサの何れか一方よりも小さい放熱面積を有することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の廃熱利用装置。
【請求項７】
前記冷却水によって加熱された冷媒を前記内燃機関の排ガスにより更に加熱する排ガス熱交換器と、
前記排ガス熱交換器をバイパスさせて前記ランキンサイクルに冷媒を循環させるバイパス手段と、
前記内燃機関を冷却する冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段とを備え、
前記冷却水温度検出手段にて検出された冷却水温度が所定の設定温度以上となるとき、前記バイパス手段により前記排ガス熱交換器をバイパスさせることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の廃熱利用装置。
【請求項８】
前記第１後方放熱部の入口と前記第２後方放熱部の入口とを連通させる第１連通手段と、
前記第１前方放熱部の出口と前記第２前方放熱部の出口とを連通させる第２連通手段とを備え、
前記ランキンサイクルの作動停止時に、前記第１連通手段により前記第１後方放熱部の入口と前記第２後方放熱部の入口とを連通させるとともに、前記第２連通手段により前記第１前方放熱部の出口と前記第２前方放熱部の出口とを連通させ、前記第１及び前記第２コンデンサを前記冷凍サイクルで使用することを特徴とする請求項２または４または６または７に記載の内燃機関の廃熱利用装置。
【請求項９】
前記第１後方放熱部の入口と前記第２後方放熱部の入口とを連通させる第１連通手段と、
前記第１前方放熱部の出口と前記第２前方放熱部の出口とを連通させる第２連通手段とを備え、
前記冷凍サイクルの作動停止時に、前記第１連通手段により前記第１後方放熱部の入口と前記第２後方放熱部の入口とを連通させるとともに、前記第２連通手段により前記第１前方放熱部の出口と前記第２前方放熱部の出口とを連通させ、前記第１及び前記第２コンデンサを前記ランキンサイクルで使用することを特徴とする請求項２または４または６または７または８に記載の内燃機関の廃熱利用装置。
【請求項１０】
前記ランキンサイクルの作動停止時に、前記第１コンデンサの入口と前記第２コンデンサの入口とを連通させるとともに、前記第１コンデンサの出口と前記第２コンデンサの出口とを連通させ、前記第１及び前記第２コンデンサを前記冷凍サイクルで使用することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の廃熱利用装置。
【請求項１１】
前記冷凍サイクルの作動停止時に、前記第１コンデンサの入口と前記第２コンデンサの入口とを連通させるとともに、前記第１コンデンサの出口と前記第２コンデンサの出口とを連通させ、前記第１及び前記第２コンデンサを前記ランキンサイクルで使用することを特徴とする請求項１または１０に記載の内燃機関の廃熱利用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の廃熱利用装置に係り、詳しくは、車両に搭載されて好適な内燃機関の廃熱利用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の内燃機関の廃熱利用装置は、例えば車両に搭載され、車両のエンジンを冷却する冷却水を介して廃熱を回収しており、この廃熱によって加熱された冷媒を膨張させて駆動力を発生する膨張機、この膨張機を経由した冷媒を外気の通風により放熱させるランキンサイクルコンデンサ（ＲＣコンデンサ）を有するランキンサイクル（ＲＣ回路）と、車室内の空気によって加熱された冷媒を圧縮する圧縮機、この圧縮機を経由した冷媒を外気の通風により放熱させるエアコンサイクルコンデンサ（ＡＣコンデンサ）を有するエアコンサイクル（ＡＣ回路）とを備えたものが開示されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３０８４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、一般に、車両のエンジンの廃熱によって加熱された冷却水は、ラジエータにて外気の通風により放熱され、外気の通風方向、即ち車両の前面側から順に、ＡＣコンデンサ、ＲＣコンデンサ、ラジエータの順に配されている。
この場合には、ＲＣコンデンサにはＡＣコンデンサを通風された後の暖められた空気が通風されるため、ＲＣコンデンサの放熱能力が低下する。
【０００４】
また、車速や外気温度に応じてＲＣコンデンサ、ＡＣコンデンサの放熱能力は都度変化する。
しかしながら、上記従来技術では、これらの点につき格別な配慮がなされておらず、ＲＣ及びＡＣコンデンサとラジエータとからなる放熱ユニットの小型化を図りながらＲＣ及びＡＣコンデンサの双方の放熱能力を確保し、廃熱利用装置のエネルギー回収効率を向上するには依然として課題が残されている。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、放熱ユニットの小型化を図りながらＲＣ及びＡＣコンデンサの双方の放熱能力を確保し、内燃機関の廃熱利用装置をエネルギー回収効率を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するべく、請求項１記載の内燃機関の廃熱利用装置は、内燃機関の廃熱によって加熱された冷却水を外気の通風により放熱させるラジエータを有する冷却水回路と、冷却水によって加熱された冷媒を膨張させて駆動力を発生する膨張機、該膨張機を経由した冷媒を外気の通風により放熱させる第１コンデンサを有するランキンサイクルと、圧縮仕事により温度上昇した冷媒を外気の通風により放熱させる第２コンデンサを有する冷凍サイクルとを備え、第１及び第２コンデンサとラジエータとから放熱ユニットを構成し、放熱ユニットは、外気の通風方向から順に、第１及び第２コンデンサを略面一に配し、これらの後方にラジエータを配してなることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２記載の発明では、請求項１において、第１コンデンサは、第１前方放熱部と第１後方放熱部とに分割され、第２コンデンサは、第２前方放熱部と第２後方放熱部とに分割され、放熱ユニットは、外気の通風方向から順に、第１前方放熱部及び第２前方放熱部を略面一に配し、これらの後方で第１前方放熱部と第２前方放熱部との対角となる位置にそれぞれ第１後方放熱部と第２後方放熱部とを略面一に配し、更にこれらの後方にラジエータを配してなることを特徴としている。
【０００８】
更に、請求項３記載の発明では、請求項１において、第２コンデンサは、第２前方放熱部と第２後方放熱部とに分割され、放熱ユニットは、外気の通風方向から順に、第１コンデンサ及び第２前方放熱部を略面一に配し、これらの後方で第１コンデンサと第２前方放熱部との対角となる位置にそれぞれラジエータと第２後方放熱部とを略面一に配してなることを特徴としている。
【０００９】
更にまた、請求項４記載の発明では、請求項２において、第１コンデンサは、ランキンサイクルの冷媒の流れ方向からみて第１後方放熱部、第１前方放熱部の順に配されることを特徴としている。
また、請求項５記載の発明では、請求項２乃至４の何れかにおいて、第２コンデンサは、冷凍サイクルの冷媒の流れ方向からみて第２後方放熱部、第２前方放熱部の順に配されることを特徴としている。
【００１０】
更に、請求項６記載の発明では、請求項４において、ラジエータは、第１及び第２コンデンサの何れか一方よりも小さい放熱面積を有することを特徴としている。
更にまた、請求項７記載の発明では、請求項６において、冷却水によって加熱された冷媒を内燃機関の排ガスにより更に加熱する排ガス熱交換器と、排ガス熱交換器をバイパスさせてランキンサイクルに冷媒を循環させるバイパス手段と、内燃機関を冷却する冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段とを備え、冷却水温度検出手段にて検出された冷却水温度が所定の設定温度以上となるとき、バイパス手段により排ガス熱交換器をバイパスさせることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項８記載の発明では、請求項２または４または６または７において、第１後方放熱部の入口と第２後方放熱部の入口とを連通させる第１連通手段と、第１前方放熱部の出口と第２前方放熱部の出口とを連通させる第２連通手段とを備え、ランキンサイクルの作動停止時に、第１連通手段により第１後方放熱部の入口と第２後方放熱部の入口とを連通させるとともに、第２連通手段により第１前方放熱部の出口と第２前方放熱部の出口とを連通させ、第１及び第２コンデンサを冷凍サイクルで使用することを特徴としている。
【００１２】
更に、請求項９記載の発明では、請求項２または４または６または７または８において、第１後方放熱部の入口と第２後方放熱部の入口とを連通させる第１連通手段と、第１前方放熱部の出口と第２前方放熱部の出口とを連通させる第２連通手段とを備え、冷凍サイクルの作動停止時に、第１連通手段により第１後方放熱部の入口と第２後方放熱部の入口とを連通させるとともに、第２連通手段により第１前方放熱部の出口と第２前方放熱部の出口とを連通させ、第１及び第２コンデンサをランキンサイクルで使用することを特徴としている。
【００１３】
更にまた、請求項１０記載の発明では、請求項１において、ランキンサイクルの作動停止時に、第１コンデンサの入口と第２コンデンサの入口とを連通させるとともに、第１コンデンサの出口と第２コンデンサの出口とを連通させ、第１及び第２コンデンサを冷凍サイクルで使用することを特徴としている。
また、請求項１１記載の発明では、請求項１または１０において、冷凍サイクルの作動停止時に、第１コンデンサの入口と第２コンデンサの入口とを連通させるとともに、第１コンデンサの出口と第２コンデンサの出口とを連通させ、第１及び第２コンデンサをランキンサイクルで使用することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
従って、請求項１記載の本発明の内燃機関の廃熱利用装置によれば、冷媒を外気の通風により放熱させる放熱ユニットは、外気の通風方向から順に、第１及び第２コンデンサを略面一に配し、これらの後方にラジエータを配してなる。これにより、第１コンデンサに第２コンデンサを通風された後の暖められた空気のみが通風されることが防止され、第１コンデンサと第２コンデンサとに外気を均等に通風させることができるため、放熱ユニットの小型化を図りながら第１及び第２コンデンサの双方の放熱能力を確保し、廃熱利用装置のエネルギー回収効率を向上することができる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明によれば、放熱ユニットは、外気の通風方向から順に、第１前方放熱部及び第２前方放熱部を略面一に配し、これらの後方で第１前方放熱部と第２前方放熱部との対角となる位置にそれぞれ第１後方放熱部と第２後方放熱部とを略面一に配し、更にこれらの後方にラジエータを配してなる。これにより、第１コンデンサと第２コンデンサとの放熱部の放熱面積を確保しつつ、これらに外気を段階的に通風させることができるため、第１及び第２コンデンサの双方の放熱能力を更に確実に確保することができ、廃熱利用装置のエネルギー回収効率を更に向上することができる。
【００１６】
更に、請求項３記載の発明によれば、放熱ユニットは、外気の通風方向から順に、第１コンデンサ及び第２前方放熱部を略面一に配し、これらの後方で第１コンデンサと第２前方放熱部との対角となる位置にそれぞれラジエータと第２後方放熱部とを略面一に配してなる。これにより、第１及び第２コンデンサの双方の放熱能力を確保することができるとともに、放熱ユニット３２のより一層の小型化を図ることができる。
【００１７】
更にまた、請求項４及び５記載の発明によれば、第１コンデンサは、ランキンサイクルの冷媒の流れ方向からみて第１後方放熱部、第１前方放熱部の順に配され（請求項４）、第２コンデンサは、冷凍サイクルの冷媒の流れ方向からみて第２後方放熱部、第２前方放熱部の順に配される（請求項５）。これらにより、ランキンサイクル及び冷凍サイクルを循環する冷媒をそれぞれ段階的に凝縮させることができ、第１及び第２コンデンサの双方の放熱部を効率的に使用することができるため、廃熱利用装置のエネルギー回収効率を更に向上することができる。
【００１８】
また、請求項６記載の発明によれば、ラジエータは、第１及び第２コンデンサの何れか一方よりも小さな放熱面積を有する。これにより、第１及び第２コンデンサの後方のスペースが拡大され、放熱ユニット全体に対する通風量を増大させることができるため、放熱ユニット全体の放熱能力を向上させることができ、ひいては廃熱利用装置のエネルギー回収効率を更に向上することができる。
【００１９】
更に、請求項７記載の発明によれば、冷却水温度検出手段にて検出された冷却水温度が所定の設定温度以上となるとき、バイパス手段により排ガス熱交換器をバイパスさせる。これにより、内燃機関の廃熱量が大きいときには、冷却水の帯びる熱を第１コンデンサにてランキンサイクル側でも積極的に放熱させることができるため、冷却水温度を低下させ、冷却水温度の上昇を防止することができる。
【００２０】
更にまた、請求項８記載の発明によれば、ランキンサイクルの作動停止時に、第１連通手段により第１後方放熱部の入口と第２後方放熱部の入口とを連通させるとともに、第２連通手段により第１前方放熱部の出口と第２前方放熱部の出口とを連通させ、第１及び第２コンデンサを冷凍サイクルで使用する。これにより、内燃機関の廃熱量が小さかったり、或いは外気の通風量が小さく、ランキンサイクルにおける廃熱回収量が小さい場合には、冷凍サイクルを循環する冷媒を第１コンデンサにも通液させ、第１コンデンサを第２コンデンサとして使用し、第２コンデンサの放熱能力を実質的に増大させることができるため、冷凍サイクルの消費動力を低減することができる。
【００２１】
また、請求項９記載の発明によれば、冷凍サイクルの作動停止時に、第１連通手段により第１後方放熱部の入口と第２後方放熱部の入口とを連通させるとともに、第２連通手段により第１前方放熱部の出口と第２前方放熱部の出口とを連通させ、第１及び第２コンデンサをランキンサイクルで使用する。これにより、内燃機関の廃熱量が大きい場合には、ランキンサイクルを循環する冷媒を第２コンデンサにも通液させ、第２コンデンサを第１コンデンサとして使用し、第１コンデンサの放熱能力を実質的に増大させることができる。従って、ランキンサイクルの廃熱回収量を増大できるため、廃熱利用装置のエネルギー回収効率をより一層向上することができるとともに、冷却水温度の上昇を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面により本発明の実施形態について先ず第１実施形態から説明する。
図１は、本実施形態の内燃機関の廃熱利用装置の模式図を概略的に示している。
この廃熱利用装置は、例えば車両に搭載され、車両のエンジン（内燃機関）２を冷却する冷却水回路４と、エンジン２の廃熱を回収するランキンサイクル回路（ランキンサイクル）６（以下、ＲＣ回路という）と、車両の車室内の空調を行うエアコンサイクル回路（冷凍サイクル）８（以下、ＡＣ回路という）とを備えている。
【００２３】
冷却水回路４は、エンジン２から延設される冷却水の循環路５に、冷却水の流れ方向から順に蒸発器１０、ラジエータ１２などが介挿されて閉回路を構成している。
蒸発器１０は、冷却水回路４を循環する冷却水とＲＣ回路６を循環する冷媒とを熱交換させることにより、エンジン２で加熱された冷却水、即ち温水を熱媒体としてエンジン２の廃熱をＲＣ回路６側の冷媒に吸熱させている。
【００２４】
ラジエータ１２は、蒸発器１０と直列に配列され、蒸発器１０を経由して冷媒に吸熱されて冷却された冷却水を外気の通風より放熱されて更に冷却する放熱器である。一方、蒸発器１０、ラジエータ１２を順次経由して温度低下した冷却水は、エンジン２を冷却することにより再び加熱された温水となる。
一方、ＲＣ回路６は、冷媒の循環路７に、冷媒の流れ方向（矢印で示す）から順に蒸発器１０、排ガス熱交換器（排ガス熱交換器）１４、膨張機１６、ランキンサイクルコンデンサ（第１コンデンサ）１８（以下、ＲＣコンデンサという）、受液器２０、ポンプ２２が順に介挿されて閉回路を構成している。
【００２５】
排ガス熱交換器１４は、エンジン２から排ガス管１５を通じて触媒２４により浄化、排出される排ガスで冷媒を加熱する加熱器であって、蒸発器１０にて冷却水により加熱された冷媒を更に加熱している。
膨張機１６は、排ガス熱交換器１４にて加熱されて過熱蒸気の状態となった冷媒を膨張させ、回転駆動力を発生する流体機器であって、膨張機２０には、発生した回転駆動力を電力変換して廃熱利用装置の外部で利用可能とする図示しない発電機などが機械的に連結されている。
【００２６】
ＲＣコンデンサ１８は、膨張機１６にて膨張された冷媒を外気の通風により放熱させて凝縮液化させる放熱器である。
受液器２０は、ＲＣコンデンサ１８にて凝縮された冷媒を気液二層に分離し、分離された液冷媒のみがポンプ２２側に流出される。
ポンプ２２は、受液器２０から流出された液冷媒を蒸発器１０側に圧送して循環路７を循環させる。
【００２７】
一方、ＡＣ回路８は、冷媒の循環路９に、冷媒の流れ方向（矢印で示す）から順に、エアコンサイクルコンデンサ（第２コンデンサ）２６（以下、ＡＣコンデンサという）、その他の図示しない受液器、膨張弁、蒸発器、圧縮機などの構成機器２８が介挿されて閉回路を構成している。
蒸発器は、車両の車室内の空気とＡＣ回路８の冷媒とを熱交換させる熱交換器であって、車室内の空気を熱源として冷媒を蒸発させることにより、ＡＣ回路８側に車室内の空気の熱を回収し、車室内を所望の空調温度に調整している。
【００２８】
圧縮機は、所定の動力源により駆動され、蒸発器で蒸発した冷媒を圧縮して過熱蒸気の状態としている。
ＡＣコンデンサ２６は、圧縮機から吐出される冷媒を外気の通風により放熱させて凝縮液化させる放熱器であり、ＡＣコンデンサ２６を経由した液冷媒は受液器を経て膨張弁に送出され、膨張弁を経由して膨張された後に蒸発器に向けて送出される。
【００２９】
ところで、本実施形態では、ＲＣコンデンサ１８は、略等しい放熱面積を有する後方放熱部（第１後方放熱部）１８Ａと前方放熱部（第１前方放熱部）１８Ｂとに分割され、これら放熱部１８Ａ，１８Ｂは、ＲＣ回路６における冷媒の流れ方向からみて、後方放熱部１８Ａ、前方放熱部１８Ｂの順に配されている。
一方、ＡＣコンデンサ２６も、略等しい放熱面積を有する後方放熱部（第２後方放熱部）２６Ａと前方放熱部（第２前方放熱部）２６Ｂとに分割され、これら放熱部２６Ａ，２６Ｂは、ＡＣ回路８における冷媒の流れ方向からみて、後方放熱部２６Ａ、前方放熱部２６Ｂの順に配されている。
【００３０】
そして、このように構成されるＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６と、ラジエータ１２とは、外気の通風による放熱がなされる放熱ユニット３２を構成している。尚、分かりやすいように、ＲＣコンデンサ１８として使用される放熱部には斜線を付し、ラジエータ１２の放熱部は黒塗りで示す（以下同様とする）。
図２は、放熱ユニット３２を車両３０の前面３０ａ側の上方からみた透視図を示している。
【００３１】
この図から明らかなように、放熱ユニット３２は、外気の通風方向から順に、前方放熱部１８Ｂ，２６Ｂを略面一に配し、これらの後方で前方放熱部１８Ｂと前方放熱部２６Ｂとの対角となる位置にそれぞれ後方放熱部１８Ａと後方放熱部２６Ａとを略面一に配し、更にこれらの後方にラジエータ１２を配して構成されている。
ラジエータ１２は、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６の略半分の放熱面積を有しており、後方放熱部２６Ａの背面のみに重ねられる位置に配されている。
【００３２】
放熱ユニット３２の背面側には、共用の２つのファン３４Ａ，３４Ｂが配され、各ファン３４Ａ，３４Ｂは放熱ユニット３２に通風される外気の通風量を制御している。
ここで、図１に示されるように、本実施形態では、ＲＣ回路６に排ガス熱交換器１４をバイパスさせて冷媒を循環させるためのバイパス路３６が設けられ、バイパス路３６には電磁弁３８が介挿され（バイパス手段）、更に、冷却水回路４には、エンジン２を冷却する冷却水の温度Ｔcを検出する温度センサ（冷却水温度検出手段）４０が設けられている。
【００３３】
電磁弁３８及び温度センサ４０は、廃熱回収装置を含む車両全体を総合的に制御する図示しないＥＣＵ（電子制御装置）に電気的に接続されており、ＥＣＵでは、ＲＣ及びＡＣ回路６，８の作動を制御するＲＣ／ＡＣ回路制御が実行され、このＲＣ／ＡＣ回路制御では、温度センサ４０にて検出された冷却水温度Ｔcに応じて電磁弁３８を開閉することにより排ガス熱交換器１８をバイパスする制御が行われる。
【００３４】
以下、図３のフローチャートを参照して、当該ＲＣ／ＡＣ回路制御の制御ルーチンについて説明する。
先ず、本制御が開始されるとＳ１に移行し、Ｓ１では、冷却水温度Ｔcが所定の第１設定温度Ｔs1以上（Ｔc≧Ｔs1）となるか否かを判定し、判定結果が真（Ｙｅｓ）でＴc≧Ｔs1が成立すると判定された場合にはＳ２に移行し、判定結果が偽（Ｎｏ）でＴc≧Ｔs1が成立しないと判定された場合にはＳ３に移行する。
【００３５】
Ｓ２では、ポンプ２２が停止している場合には、ポンプ２２を駆動させることによりＲＣ回路６を作動させた後、Ｓ４に移行する。
一方、Ｓ３では、ポンプ２２が駆動している場合には、ポンプ２２を停止させることによりＲＣ回路６の作動を停止させた後、本制御をリターンする。
Ｓ４では、冷却水温度Ｔcが所定の第２設定温度（設定温度）Ｔs2（Ｔs2＞Ｔs1）以上（Ｔc≧Ｔs2）となるか否かを判定し、判定結果が真（Ｙｅｓ）でＴc≧Ｔs2が成立すると判定された場合にはＳ５に移行し、判定結果が偽（Ｎｏ）でＴc≧Ｔs2が成立しないと判定された場合にはＳ６に移行する。
【００３６】
Ｓ５では、電磁弁３８が閉弁されている場合には、電磁弁３８を開弁することによりバイパス路３６を連通させて排ガス熱交換器１４をバイパスさせた後、Ｓ７に移行する。
一方、Ｓ６では、電磁弁３８が開弁されている場合には、電磁弁３８を閉弁することによりバイパス路３６を閉鎖させた後、本制御をリターンする。
Ｓ７では、冷却水温度Ｔcが所定の第３設定温度Ｔs3（Ｔs3＞Ｔs2）以上（Ｔc≧Ｔs3）となるか否かを判定し、判定結果が真（Ｙｅｓ）でＴc≧Ｔs3が成立すると判定された場合にはＳ８に移行し、判定結果が偽（Ｎｏ）でＴc≧Ｔs3が成立しないと判定された場合には本制御をリターンする。
【００３７】
Ｓ８では、ＡＣ回路８を構成する圧縮機の回転数または稼働率または吐出容量を所定量低減させた後、本制御をリターンする。
以上のように、本実施形態では、放熱ユニット３２は、ＲＣコンデンサ１８を後方放熱部１８Ａと前方放熱部１８Ｂとに分割するとともに、ＡＣコンデンサ２６を後方放熱部２６Ａと前方放熱部２６Ｂとに分割し、外気の通風方向から順に、前方放熱部１８Ｂ，２６Ｂを略面一に配し、これらの後方で前方放熱部１８Ｂと前方放熱部２６Ｂとの対角となる位置にそれぞれ後方放熱部１８Ａと後方放熱部２６Ａとを略面一に配し、更にこれらの後方にラジエータ１２を配して構成されている。これにより、ＲＣコンデンサ１８にＡＣコンデンサ２６を通風された後の暖められた空気のみが通風されることが防止され、ＲＣコンデンサ１８とＡＣコンデンサ２６とに外気を均等に通風させることができる。
【００３８】
しかも、ＲＣコンデンサ１８とＡＣコンデンサ２６との放熱部の放熱面積を確保しつつ、これらに外気を段階的に通風させることができるため、放熱ユニット３２の小型化を図りながらＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６の双方の放熱能力を確保し、廃熱利用装置のエネルギー回収効率を向上することができる。
また、ＲＣコンデンサ１８は、ＲＣ回路６における冷媒の流れ方向からみて、後方放熱部１８Ａ、前方放熱部１８Ｂの順に配されるとともに、ＡＣコンデンサ２６は、ＡＣ回路８における冷媒の流れ方向からみて、後方放熱部２６Ａ、前方放熱部２６Ｂの順に配されている。これにより、ＲＣ及びＡＣ回路６，８を循環する冷媒をそれぞれ段階的に凝縮させることができ、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６の双方の放熱部を効率的に使用することができるため、廃熱利用装置のエネルギー回収効率を更に向上することができる。
【００３９】
更に、ラジエータ１２は、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６の放熱面積よりも小さい略半分の放熱面積を有することにより、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６の後方のスペースが拡大され、放熱ユニット３２全体に対する通風量を増大させることができるため、放熱ユニット３２全体の放熱能力を向上させることができ、ひいては廃熱利用装置のエネルギー回収効率を更に向上することができる。
【００４０】
更にまた、ＲＣ／ＡＣ回路制御において、温度センサ４０にて検出された冷却水温度Ｔcが所定の第２設定温度Ｔc2以上となるとき、排ガス熱交換器１４をバイパスさせることにより、エンジン２の廃熱量が大きいときには、冷却水の帯びる熱をＲＣコンデンサ１８にてＲＣ回路６側でも積極的に放熱させることができるため、冷却水温度の上昇を防止することができる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図４は、第２実施形態の内燃機関の廃熱利用装置の模式図を概略的に示している。
当該第２実施形態は、上記第１実施形態におけるＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６をすべてＲＣコンデンサ１８またはＡＣコンデンサ２６の何れか一方として使用可能にするものであり、他は上記第１実施形態と同様の構成をなしている。
【００４２】
本実施形態では、ＲＣ回路６とＡＣ回路８とを跨いで、これら回路６，８の放熱ユニット入口側同士を連通させるべく、後方放熱部１８Ａの入口と後方放熱部２６Ａの入口とを連通させる第１連通路４２が設けられ、第１連通路４２には放熱ユニット入口側電磁弁４４が介挿されている（第１連通手段）。
また、同様にＲＣ回路６とＡＣ回路８とを跨いで、これら回路６，８の放熱ユニット出口側同士を連通させるべく、前方放熱部１８Ａの出口と前方放熱部２６Ａの出口とを連通させる第２連通路４６が設けられ、第２連通路４６には放熱ユニット出口側電磁弁４８が介挿されている（第２連通手段）。
【００４３】
そして、ＥＣＵで実行されるＲＣ／ＡＣ回路制御では、温度センサ４０にて検出された冷却水温度Ｔｃに応じて電磁弁４４，４８を開閉することにより、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６をすべてＲＣコンデンサ１８またはＡＣコンデンサ２６の何れか一方として使用可能にする制御が行われる。
以下、図５のフローチャートを参照して、当該ＲＣ／ＡＣ回路制御の制御ルーチンについて説明する。尚、上記第１実施形態のＲＣ／ＡＣ回路制御と重複するステップについては説明を省略する。
【００４４】
先ず、本制御が開始されてＳ１にて判定結果が偽（Ｎｏ）でＴｃ≧Ｔｓ１が成立しないと判定された場合にはＳ１１に移行する。
Ｓ１１では、冷却水温度Ｔｃが所定の下限設定温度ＴsL（ＴsL＜Ｔs1）未満（Ｔc＜ＴsL）となるか否かを判定し、判定結果が真（Ｙｅｓ）でＴc＜ＴsLが成立すると判定された場合にはＳ１２に移行し、判定結果が偽（Ｎｏ）でＴc＜ＴsLが成立しないと判定された場合には本制御をリターンする。
【００４５】
Ｓ１２では、ポンプ２２が駆動している場合には、ポンプ２２を停止させることによりＲＣ回路６の作動を停止させた後、Ｓ１３に移行する。
Ｓ１３では、電磁弁４４，４８が閉弁している場合には、これら電磁弁４４，４８を開弁し、第１及び第２連通路４２，４６を連通させた後、本制御をリターンする。
一方、Ｓ８にてＡＣ回路８を構成する圧縮機の回転数または稼働率または吐出容量を所定量低減させた後、Ｓ２１に移行する。
【００４６】
Ｓ２１では、冷却水温度Ｔｃが所定の上限設定温度ＴsH（ＴsH＞Ｔs3）以上（Ｔc≧ＴsH）となるか否かを判定し、判定結果が真（Ｙｅｓ）でＴc≧ＴsHが成立すると判定された場合にはＳ２２に移行し、判定結果が偽（Ｎｏ）でＴc≧ＴsHが成立しないと判定された場合には本制御をリターンする。
Ｓ２２では、ＡＣ回路８を構成する圧縮機が駆動している場合には、この圧縮機を停止させることによりＡＣ回路８の作動を停止させた後、Ｓ２３に移行する。
【００４７】
Ｓ２３では、電磁弁４４，４８が閉弁している場合には、これら電磁弁４４，４８を開弁し、第１及び第２連通路４２，４６を連通させた後、本制御をリターンする。
以上のように、本実施形態では、ＲＣ／ＡＣ回路制御において、温度センサ４０にて検出された冷却水温度Ｔcが所定の下限設定温度ＴsL未満となるとき、ＲＣ回路６の作動を停止し、第１及び第２連通路４２，４６を連通させる。これにより、エンジン２のアイドリング時などによりエンジン２の負荷が小さく、その廃熱量が小さかったり、或いは車両３０の低速走行により外気の通風量が小さく、ＲＣ回路６における廃熱回収量が小さい場合には、図６に示されるように、ＡＣ回路８を循環する冷媒をＲＣコンデンサ１８にも通液させ、ＲＣコンデンサ１８をＡＣコンデンサ２６として使用し、ＡＣコンデンサ２６の放熱能力を実質的に増大させることができる。従って、ＡＣ回路８を構成する圧縮機等の駆動トルクを更に低減でき、ひいてはその消費動力を更に低減できるため、ＡＣ回路８の消費動力を更に低減することができる。
【００４８】
尚、夏季などの環境熱負荷が高い場合には、ＲＣ回路６における廃熱回収量の増大は余り期待できないため、この場合にもＲＣコンデンサ１８をＡＣコンデンサ２６として使用し、ＡＣコンデンサ２６の放熱能力を実質的に増大させるのが好ましい。
一方、ＲＣ／ＡＣ回路制御において、温度センサ４０にて検出された冷却水温度Ｔｃが所定の上限設定温度ＴsH以上となるとき、ＡＣ回路８の作動を停止し、第１及び第２連通路４２，４６を連通させる。これにより、エンジン２の負荷が大きく、その廃熱量が大きい場合には、図７に示されるように、ＲＣ回路６を循環する冷媒をＡＣコンデンサ２６にも通液させ、ＡＣコンデンサ２６をＲＣコンデンサ１８として使用し、ＲＣコンデンサ１８の放熱能力を実質的に増大させることができるため、ＲＣ回路６の廃熱回収量を増大でき、ひいては廃熱利用装置のエネルギー回収効率をより一層向上することができる。
【００４９】
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記第２実施形態は、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６をすべてＲＣコンデンサ１８またはＡＣコンデンサ２６の何れか一方として使用可能にするものであるが、ＲＣ及びＡＣ回路６，８の回路構成を変更することにより（図示は省略）、図８に示されるように、ＡＣコンデンサ２６の放熱部２６Ａ，２６Ｂの何れかをＲＣコンデンサ１８の放熱部の１つとして使用することも可能である。この放熱ユニット３２の構成は、車両３０の高速走行によりエンジン２の廃熱量が大きくなり、ＲＣ回路６の廃熱回収量の増大が期待できる場合、或いは、冬季などの環境熱負荷が低く、車室内の設定温度が低くなり、ＡＣ回路８に要求される冷房能力が小さい場合に好適であり、廃熱利用装置のエネルギー回収効率をより一層向上することができる。
【００５０】
また、上記各実施形態では、ラジエータ１２は、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６の略半分の放熱面積を有し、後方放熱部２６Ａの背面のみに重ねられる位置に配されているが、図９に示されるように、ラジエータ１２の放熱面積をＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６と略等しい放熱面積とし、その代わりにラジエータ１２のフィンピッチ（図示は省略）を広げるようにしても良い。この場合にも、放熱ユニット３２全体に対する通風量を増大することができるため、放熱ユニット３２全体の放熱能力を向上させることができ、ひいては廃熱利用装置のエネルギー回収効率を向上することができる。
【００５１】
更に、上記各実施形態では、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６は車両３０の幅方向に分割されているが、図１０の車両３０の前面３０ａ側の側方透視図に示されるように、上下方向に分割しても良く、この場合にも上記と同様の効果を奏する。
更にまた、上記各実施形態では、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６から分割された各放熱部１８Ａ，１８Ｂ，２６Ａ，２６Ｂは別体であるが、図１１の放熱ユニット３２の斜視図に示されるように、例えば図１０の場合の前方放熱部１８Ｂ，２６Ｂ同士、及び後方放熱部１８Ｂ，２６Ｂ同士をそれぞれ一体化しても良く、この場合には放熱ユニット３２の更なる小型化が図れて好ましい。
【００５２】
また、上記各実施形態では、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６の放熱部をそれぞれ２分割しているが、図１２に示されるように、ＲＣコンデンサ１８を予めコンパクトに形成し、ＡＣコンデンサ２６のみを前方放熱部２６Ａと後方放熱部２６Ｂとに分割し、外気の通風方向から順に、ＲＣコンデンサ１８及び前方放熱部２６Ｂを略面一に配し、これらの後方でＲＣコンデンサ１８と前方放熱部２６Ｂとの対角となる位置にそれぞれラジエータ１２と後方放熱部２６Ａとを略面一に配して放熱ユニット３２を構成しても良い。この場合には放熱ユニット３２のより一層の小型化が図れて好ましい。
【００５３】
更に、上記各実施形態では、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６の放熱部をそれぞれ２分割しているが、図示は省略するものの、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６の放熱部を分割せずに略面一に配し、放熱ユニットは、外気の通風方向からみてこれらの後方にラジエータ１２を配して放熱ユニット３２を構成しても良い。この場合には、ＲＣ回路６の作動停止時に、ＲＣコンデンサ１８の入口とＡＣコンデンサ２６の入口とを連通させるとともに、ＲＣコンデンサ１８の出口とＡＣコンデンサ２６の出口とを連通させることにより、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６をＡＣ回路８で使用することができる。
【００５４】
一方、ＡＣ回路８の作動停止時に、ＲＣコンデンサ１８の入口とＡＣコンデンサ２６の入口とを連通させるとともに、ＲＣコンデンサ１８の出口とＡＣコンデンサ２６の出口とを連通させれば、ＲＣ及びＡＣコンデンサ１８，２６をＲＣ回路６で使用することも可能であり、この場合には放熱ユニット３２のより一層の小型化が図れて好適である。
最後に、上記各実施形態及び各変形例では、ＲＣ回路６には排ガス熱交換器１４があることが前提となっているが、この回路構成に限らず、排ガス熱交換器１４がないＲＣ回路６の回路構成においても、少なくとも上記と同様に放熱ユニット３２を構成するだけで放熱ユニット３２の小型化を図りつつ、廃熱利用装置のエネルギー回収効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関の廃熱利用装置を示した模式図である。
【図２】図１の放熱ユニットを車両の前面側の上方から示した透視図である。
【図３】図１の廃熱利用装置にて実行されるＲＣ／ＡＣ回路制御の制御ルーチンを示したフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る内燃機関の廃熱利用装置を示した模式図である。
【図５】図４の廃熱利用装置にて実行されるＲＣ／ＡＣ回路制御の制御ルーチンを示したフローチャートである。
【図６】図４の放熱ユニットのＲＣコンデンサをＡＣコンデンサとして使用した場合の車両の前面側を上方から示した透視図である。
【図７】図４の放熱ユニットのＲＣコンデンサをＡＣコンデンサとして使用した場合の車両の前面側を上方から示した透視図である。
【図８】本発明の変形例に係る放熱ユニットを車両の前面側の上方から示した透視図である。
【図９】本発明の別の変形例に係る放熱ユニットを車両の前面側の上方から示した透視図である。
【図１０】本発明の別の変形例に係る放熱ユニットを車両の前面側の側方から示した透視図である。
【図１１】図１０の放熱ユニットを一体化した場合の斜視図である。
【図１２】本発明の別の変形例に係る放熱ユニットを車両の前面側の上方から示した透視図である。
【符号の説明】
【００５６】
２  エンジン（内燃機関）
４  冷却水回路
６  ランキンサイクル回路（ランキンサイクル）
８  エアコンサイクル回路（冷凍サイクル）
１２  ラジエータ
１４  排ガス熱交換器
１６  膨張機
１８  ランキンサイクルコンデンサ（第１コンデンサ）
１８Ａ  後方放熱部（第１後方放熱部）
１８Ｂ  前方放熱部（第１前方放熱部）
２６  エアコンサイクルコンデンサ（第２コンデンサ）
２６Ａ  後方放熱部（第２後方放熱部）
２６Ｂ  前方放熱部（第２前方放熱部）
３２  放熱ユニット
３６  バイパス路（バイパス手段）
３８  電磁弁（バイパス手段）
４０  温度センサ（冷却水温度検出手段）
４２  第１連通路（第１連通手段）
４４  放熱ユニット入口側電磁弁（第１連通手段）
４６  第２連通路（第２連通手段）
４８  放熱ユニット出口側電磁弁（第２連通手段）
【図３】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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