(57)【要約】【課題】排熱の回収効率を更に高めることができる車両の排熱回収構造を提供する。【解決手段】車体フロア５と排気管３との間に、車体フロア５の下面に沿って排気管３を上方から覆う鞍型状の遮熱板１０を配置する。遮熱板１０の上面１１に段差部１２を形成し、該段差部１２に冷却水配管２を熱伝達可能に密着させて固定する。これにより、排気管３から放射される排熱を鞍型の遮熱板１０が効率良く受熱し、この受熱した排熱を冷却水配管２に伝達し、冷却水配管２が遮熱板１０を介して効率良く排熱を回収する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フロアと、該車体フロアの下方に配索された排気管と、これら車体フロアと排気管との間を前記排気管の長さ方向に沿って配置され、排気管を上方から覆うように設けられた遮熱板と、内部に前記排気管からの排熱を回収する排熱回収媒体が流通され、前記遮熱板と前記車体フロアとの間に排気管の長さ方向に沿って配索された排熱回収配管とを備え、
前記排熱回収配管を、外気への露出部を有しつつ、前記遮熱板からの熱を熱伝達可能に固定したことを特徴とする車両の排熱回収構造。
【請求項２】
前記遮熱板に排気管側に凹む凹部を排気管の長さ方向に沿って形成し、該凹部に前記排熱回収配管を配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両の排熱回収構造。
【請求項３】
前記遮熱板を、車両前後方向に沿って前方斜め上方に傾斜させ、前端部を車室の車両前方を形成するダッシュロア近傍に位置させたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の排熱回収構造。
【請求項４】
前記遮熱板は前記車体フロアの下面に沿って形成され、車両前後方向途中部分に、車両前後方向に対して直交する方向に連続して延在され前記車体フロアに向けて膨出するビード部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の排熱回収構造。
【請求項５】
前記遮熱板を、前記排気管を覆う鞍型状に形成すると共に、遮熱板の上面に前記凹部を形成したことを特徴とする請求項２に記載の車両の排熱回収構造。
【請求項６】
前記遮熱板を、車両前後方向の途中部分で前後に分割したことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の車両の排熱回収構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気管の排熱を排熱回収配管に回収させる車両の排熱回収構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車に搭載したエンジンの排熱を回収する回収構造には、排気管に設けた触媒コンバータと車体フロアとの間に、前記触媒コンバータ側にフィンを設けた吸熱板を配置し、該吸熱板と車体フロアとの間にその吸熱板に接触させて排熱回収配管を配索するとともに、吸熱板の車体フロア側を前記排熱回収配管とともに断熱材で覆ったものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３７０５２４号公報（第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、かかる従来の車両の排熱回収構造では、排熱回収配管を吸熱板に接触させる部分では、その排熱回収配管を排気管の配索方向（車両前後方向）に対して直交する車幅方向外方から吸熱板上に進入させてある。このため、排気管に対して排熱回収配管は部分的な吸熱構造となり、排熱の回収効率が低下するおそれがあった。また、吸熱板とともに排熱回収配管を断熱材で覆ってあるため、排熱回収配管内の冷却水が局所的に高温になり易く、場合によっては冷却水が気化して排熱の回収効率が更に低下するおそれがあった。
【０００４】
そこで、本発明は、排熱の回収効率を更に高めることができる車両の排熱回収構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る車両の排熱回収構造は、車体フロアの下方に排気管を配索し、該排気管を上方から覆うように設けられた遮熱板を、これら車体フロアと排気管との間を前記排気管の長さ方向に沿って配置し、内部に前記排気管からの排熱を回収する排熱回収媒体が流通された排熱回収配管を、前記遮熱板と前記車体フロアとの間に、外気への露出部を有しつつ、前記遮熱板からの熱を熱伝達可能に固定したことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、排気管を覆う遮熱板を排気管の長さ方向に沿って配置したので、排気管から放射される排熱を遮熱板が効率良く受熱し、この受熱した排熱を排熱回収配管に効率よく伝達することができる。また、排熱回収配管は外気への露出部を有したことにより、排熱回収配管内の冷却水が過剰に高温になって気化するのが防止され、その気化により排熱の回収効率が低下するのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【０００８】
図１〜図６は本発明にかかる車両の排熱回収構造の一実施形態を示し、図１は排気管の配索部分を示す床下側面図、図２は図１中Ａ−Ａ線に沿った断面図、図３は車両の排熱回収構造を示す車両後方から見た斜視図、図４は車両後方から見た遮熱板の分解斜視図、図５は車両の排熱回収構造での排熱の流れを示す側面図、図６は車両の排熱回収構造での排熱の流れを示す車両後方から見た斜視図である。
【０００９】
本実施形態の車両の排熱回収構造においては、図１に示すように、エンジン１のウォータジャケット（図示せず）に接続した排熱回収配管としての冷却水配管２を、排気管３の後端部に設置した排熱回収器４に接続し、該排熱回収器４で回収した排熱を冷却水配管２内の冷却水に伝達して温水とし、この温水を冷却水配管２を介して図外の空調装置のヒータコアに供給するようになっている。
【００１０】
従って、冷却水配管２内の冷却水は、エンジン１のウォータジャケットから排熱回収器４およびヒータコアを経由して再度ウォータジャケットに戻るという循環径路を形成している。従って、冷却水配管２は、図２に示すように、ウォータジャケットと排熱回収器４との間で往路配管２１と復路配管２２とを備えており、復路配管２２をヒータコアに接続してある。
【００１１】
冷却水配管２は、図１に示すように、エンジン１から排熱回収器４に至る間で、車体フロア５の下面に沿い、かつ、エンジン１のエキゾーストマニホルド６から車両後方に向かって配設した排気管３に沿って配索してある。なお、本実施形態では、排気管３には、エキゾーストマニホルド６から排熱回収器４に向かってマニホールドキャタライザ７およびフロアキャタライザ８が所定間隔をおいて配置してある。図１中、ＳＬはステアリングラック、ＳＭはフロントサスペンションメンバである。
【００１２】
ここで、本実施形態の車両の排熱回収構造では、冷却水配管２が車体フロア５の下面に沿ってエンジンルームＥから排熱回収器４に至る間に、排気管３から冷却水配管２に排熱をより効率的に回収する構成としてある。
【００１３】
即ち、図１〜図３に示すように、車体フロア５の前端部下側からフロアキャタライザ８の後方部に至るまで遮熱板１０を延設してある。該遮熱板１０は、車体フロア５と排気管３との間に配置され、車体フロア５の下面に沿って排気管３の長さ方向（車両前後方向）に沿って延びており、排気管３を上方から覆う鞍型状に形成されている。具体的には、前記冷却水配管２は、前記遮熱板１０と車体フロア５との間に配置され、外気への露出部２Ｅを有しつつ排気管３の長さ方向に沿って配索されており、かつ、遮熱板１０に熱伝達可能に密着させて固定してある。
【００１４】
このとき、図２に示すように、排気管３は、車体フロア５のトンネル部５Ｔの内方下部に沿って配置されており、また、遮熱板１０は、トンネル部５Ｔの内側面にほぼ沿った断面逆Ｕ字状（鞍型）に形成され、遮熱板１０によって排気管３の上方および側方を覆っている。従って、排気管３から放射される排熱は遮熱板１０に効率良く伝達され、該遮熱板１０を加熱する。
【００１５】
遮熱板１０には、図２に示すように上面１１における右端部に凹部となる段差部１２が形成されており、該段差部１２に冷却水配管２を密着させた状態で載置してある。この冷却水配管２は、左右に間隔をおいて配置されて車両前後方向に沿って延びる一対の往路配管２１と復路配管２２とからなり、これらの往路配管２１および復路配管２２は、トンネル部５Ｔの上面から垂設したスタッドボルト１４を、往路配管２１および復路配管２２を連結したブラケット１４ａと遮熱板１０の段差部１２とを貫通させて、スタッドボルト１４の先端ねじ部にナット１４ｂを締め付けることにより固定してある。また、図３に示すように、往路配管２１と復路配管２２には、外気への露出部２Ｅが設けられている。
【００１６】
そして、遮熱板１０を、図５に示すように、車両前方に向かうにつれて徐々に斜め上方に傾斜させて、前端部１０Ｔを、車室の車両前方を形成するダッシュロア５Ｄの下部近傍に位置させてある。
【００１７】
また、遮熱板１０の車両前後方向途中には、図１、図３に示すように、車両前後方向に対して直交する方向に延在して、遮熱板１０の周囲を取り囲むように外方に（即ち、車体フロアに向けて）膨出するビード部１５を形成している。
【００１８】
なお、往路配管２１および復路配管２２は金属から形成されているが、繋ぎ目部分は、ゴム管１６を介して連結されている。
【００１９】
また、図４に示すように、前記遮熱板１０は、車両前方側に配置した前方側遮熱板１０Ｆと、車両後方側に配置した後方側遮熱板１０Ｒとに分割されて構成されている。これらの分割位置は、前記ビード部１５の近傍であり、前方側遮熱板１０Ｆの下側から後方側遮熱板１０Ｒを上側に持ち上げて、それぞれのビード部１５同士を嵌合させたのち、図外のボルトとナット等を用いて両者を組み付ける。具体的には、前方側遮熱板１０Ｆの後端部には、後端フランジ３０が形成され、該後端フランジ３０にはボルト孔３１が穿設されている。一方、後方側遮熱板１０Ｒの下端部にもフランジ３２が設けられ、該フランジ３２にボルト孔３３が穿設されている。後方側遮熱板１０Ｒのビード部１５を前方側遮熱板１０Ｆのビード部１５に嵌合させると、後端フランジ３１の上にフランジ３２が載置され、この状態でボルトを各々のホルト孔３１，３３に挿通させて締結する。なお、前方側遮熱板１０Ｆは車体フロア５に強固に固定され、後方側遮熱板１０Ｒが分離可能に構成されている。
【００２０】
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
【００２１】
（１）前記排熱回収配管である冷却水配管２を、外気への露出部２Ｅを有しつつ、前記遮熱板１０からの熱を熱伝達可能に固定したため、排気管３から放射される排熱を遮熱板１０が効率良く受熱し、その受熱した排熱を遮熱板１０に熱伝達可能に固定した冷却水配管２に伝達することができる。また、遮熱板１０および冷却水配管２は排気管３の長さ方向に配置および配索されているため、遮熱板１０が排気管３から排熱を効率良く受熱し、かつ、冷却水配管２はその遮熱板１０を介して効率良く排熱を回収できる。
【００２２】
（２）前記遮熱板１０に排気管３側に凹む凹部である段差部１２を排気管３の長さ方向に沿って形成し、該段差部１２に前記排熱回収配管である冷却水配管２を配置している。従って、段差部１２の深さを適宜変えて、段差部１２内に収納される部分の容積を変えることにより、冷却水配管２からの吸熱と放熱との比率をコントロールできるようになり、冷却水配管２内の冷却水の適切な保温状態を可能にし易くなる。
【００２３】
（３）前記遮熱板１０を、車両前後方向に沿って前方斜め上方に傾斜させ、前端部１０Ｔを車室の車両前方を形成するダッシュロア５Ｄの近傍に位置させたため、図５中矢印ａに示すように、排熱が遮熱板１０および冷却水配管２に沿って流れ易くなり、冷却水配管２の車両前後方向の長い領域に亘って保温可能となって保温効果を向上できる。
【００２４】
（４）前記遮熱板１０にはビード部１５を設けたため、図６中矢印ｂに示すように、鞍型の遮熱板１０の内面に沿って車両前後方向に拡散する熱気をビード部１５によって堰き止めることができる。これにより、ビード部１５部分に効率良く排熱を集めることができるため、遮熱板１０の保温効果、ひいては、冷却水配管２の保温効果を向上することができる。
【００２５】
（５）前記遮熱板１０を、前記排気管３を覆う鞍型状に形成すると共に、遮熱板１０の上面に前記段差部１２を形成したため、段差部１２の側壁によって熱が車幅方向に拡散することを効率的に防止することができる。
【００２６】
（６）前記遮熱板１０を、車両前後方向の途中部分で前後に分割したため、冷却水配管２を配索したまま、分割した後方側遮熱板１０Ｒを組み付けることができ、遮熱板１０の組付作業性が向上する。
【００２７】
ところで、本発明の車両の排熱回収構造は前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態で排気管の配索部分を示す床下側面図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の車両の排熱回収構造を示す車両後方から見た斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態で車両後方から見た遮熱板の分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態の車両の排熱回収構造での排熱の流れを示す側面図である。
【図６】本発明の一実施形態の車両の排熱回収構造での排熱の流れを示す車両後方から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
２  冷却水配管（排熱回収配管）
２Ｅ  冷却水配管の露出部
３  排気管
５  車体フロア
５Ｄ  ダッシュロア
１０  遮熱板
１０Ｔ  遮熱板の車両前端部
１０Ｆ  前方側遮熱板
１０Ｒ  後方側遮熱板
１１  上面
１２  段差部（凹部）
１５  ビード部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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