(57)【要約】【課題】熱損失を低減できる排気熱回収装置を提供する。【解決手段】エンジン１１から排出される排気を流通させる排気系１０と、エンジン１１を冷却する冷却水を循環させる冷却水回路６０から独立して設けられ、加熱対象流体を循環させるヒータ回路２０とを備えた車両に搭載され、排気系１０に設けられ、内部に封入された作動流体を排気との熱交換により加熱して蒸発させる蒸発部３１と、蒸発部３１より上方であってヒータ回路２０に設けられ、蒸発した作動流体と加熱対象流体との熱交換により作動流体を冷却して凝縮させるとともに加熱対象流体を加熱する凝縮部３２と、蒸発部３１と凝縮部３２とを環状に接続して作動流体を循環させる蒸気管４４及び還流管４５と、ヒータ回路２０に設けられたヒータコア２２とを有するように構成する。【選択図】図１
2008267354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１１）から排出される排気を流通させる排気系（１０）と、
前記内燃機関（１１）を冷却する冷却水を循環させる冷却水回路（６０）から独立して設けられ、加熱対象流体を循環させる循環回路（２０、７２、９０）とを備えた車両に搭載され、
前記排気系（１０）に設けられ、内部に封入された作動流体を前記排気との熱交換により加熱して蒸発させる蒸発部（３１）と、
前記蒸発部（３１）より上方であって前記循環回路（２０、７２、９０）に設けられ、蒸発した前記作動流体と前記加熱対象流体との熱交換により前記作動流体を冷却して凝縮させるとともに前記加熱対象流体を加熱する凝縮部（３２）と、
前記蒸発部（３１）と前記凝縮部（３２）とを環状に接続して前記作動流体を循環させる配管（４４、４５）と、
前記循環回路（２０、７２、９０）に設けられた熱交換部（２２、７０、８５、８６）と
を有することを特徴とする排気熱回収装置。
【請求項２】
前記熱交換部は、ヘッダタンク（２６、７１）、チューブ及びフィンを有し前記加熱対象流体との熱交換により空調空気を加熱するヒータコア（７０）を含み、
前記凝縮部（３４）は、前記ヘッダタンク（７１）に内蔵されていることを特徴とする請求項１に記載の排気熱回収装置。
【請求項３】
前記熱交換部は、車室内の座席表面（８１、８２）又は床面（８４）を前記加熱対象流体により加熱する加熱部（８５、８６）を含むことを特徴とする請求項１に記載の排気熱回収装置。
【請求項４】
前記加熱対象流体は、前記冷却水とは異なる流体であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の排気熱回収装置。
【請求項５】
内燃機関（１１）から排出される排気を流通させる排気系（１０）と、
前記内燃機関（１１）を冷却する冷却水を循環させる冷却水回路（７４）とを備えた車両に搭載され、
前記冷却水回路（７４）に設けられ、ヘッダタンク（２６、７１）、チューブ及びフィンを有し、前記冷却水との熱交換により空調空気を加熱するヒータコア（７６）と、
前記排気系（１０）に設けられ、内部に封入された作動流体を前記排気との熱交換により加熱して蒸発させる蒸発部（３１）と、
前記蒸発部（３１）より上方に設けられて前記ヘッダタンク（７１）に内蔵され、蒸発した前記作動流体を前記冷却水との熱交換により冷却して凝縮させる凝縮部（３４）と、
前記蒸発部（３１）と前記凝縮部（３４）とを環状に接続して前記作動流体を循環させる配管（４７、４８）と
を有することを特徴とする排気熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される排気熱を回収する排気熱回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ループ型のヒートパイプ式熱交換器が開示されている。この熱交換器は、内部に封入された伝熱流体を外部からの入熱により蒸発させる蒸発部と、蒸発部の上方に配置され、蒸発部で蒸発した伝熱流体と被伝熱流体との間で熱交換を行い、伝熱流体を凝縮させるとともに被伝熱流体を加熱する凝縮部とを有している。蒸発部で蒸発した伝熱流体は蒸気管路を通って凝縮部に流入し、凝縮部で凝縮した伝熱流体は凝縮管路を通って蒸発部に流入する。
【特許文献１】特開平４−４５３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図７は、暖房性能の向上を図るために、本願発明者らにより検討されている排気熱回収システム１０１の構成を示す模式図である。図７に示すように、排気熱回収システム１０１は、エンジン１２１からの排気を流通させる排気系１１０と、エンジン１２１を冷却するためのエンジン冷却水を流通させる冷却水回路（ヒータ回路）１２０と、作動流体を流通させ、エンジン１２１からの排気熱を回収してエンジン冷却水を加熱するループ型のヒートパイプ１３０とを有している。
【０００４】
ヒートパイプ１３０は、特許文献１のヒートパイプ式熱交換器と同様に、蒸発部１３１と、蒸発部１３１に近接して蒸発部１３１よりも上方に設けられた凝縮部１３２とを備えている。蒸発部１３１及び凝縮部１３２は、配管１３３により環状に接続されている。
【０００５】
排気系１１０には、エンジン１２１からの排気を浄化する触媒コンバータ１１１が設けられている。触媒コンバータ１１１の下流側には、ヒートパイプ１３０の蒸発部１３１が設けられている。蒸発部１３１は、ヒートパイプ１３０内に封入された作動流体を排気との熱交換により加熱して蒸発させるようになっている。
【０００６】
ヒータ回路１２０には、エンジン１２１と、エンジン冷却水を循環させるエンジン駆動式のウォータポンプ１２２と、ヒートパイプ１３０の凝縮部１３２と、エンジン冷却水との熱交換により空調空気を加熱するヒータコア１２３とが設けられている。これらの間は、冷却水配管１２４を介してそれぞれ接続されている。凝縮部１３２は、蒸発部１３１で蒸発した作動流体とエンジン冷却水との熱交換を行うことにより、作動流体を冷却して凝縮させるとともにエンジン冷却水を加熱するようになっている。
【０００７】
排気熱回収システム１０１では、排気の温度がエンジン１２１の始動直後から比較的高温になることを利用して、エンジン冷却水をエンジン１２１だけでなく凝縮部１３２でも加熱できるようになっている。
【０００８】
しかしながら、一般にエンジン１２１及びウォータポンプ１２２は車両前部のエンジンルーム内に配置され、ヒータコア１２３は車室内のエンジンルーム側に配置され、凝縮部１３２は車両後部に配置される。このため、これらを環状に接続する冷却水配管１２４の配管長が長くなるので、冷却水配管１２４からの自然放熱によるエンジン冷却水の熱損失が大きくなってしまう。したがって、このような排気熱回収システム１０１では、エンジン冷却水がエンジン１２１だけでなく凝縮部１３２でも加熱されるものの、暖房性能は必ずしも向上しないという問題があった。特に、後部座席用のリアヒータを別途設ける場合、ヒータコアは車両後部に配置される。これにより、冷却水配管１２４の配管長がさらに長くなり、エンジン冷却水の熱損失がさらに大きくなる場合がある。
【０００９】
本発明の目的は、熱損失を低減できる排気熱回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、内燃機関（１１）から排出される排気を流通させる排気系（１０）と、内燃機関（１１）を冷却する冷却水を循環させる冷却水回路（６０）から独立して設けられ、加熱対象流体を循環させる循環回路（２０、７２、９０）とを備えた車両に搭載され、排気系（１０）に設けられ、内部に封入された作動流体を排気との熱交換により加熱して蒸発させる蒸発部（３１）と、蒸発部（３１）より上方であって循環回路（２０、７２、９０）に設けられ、蒸発した作動流体と加熱対象流体との熱交換により作動流体を冷却して凝縮させるとともに加熱対象流体を加熱する凝縮部（３２）と、蒸発部（３１）と凝縮部（３２）とを環状に接続して作動流体を循環させる配管（４４、４５）と、循環回路（２０、７２、９０）に設けられた熱交換部（２２、７０、８５、８６）とを有することを特徴としている。
【００１２】
これにより、循環回路（２０）は内燃機関（１１）を経由する必要がないため、循環回路（２０）の配管長を短くすることができる。したがって、自然放熱による加熱対象流体の熱損失を低減できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、熱交換部は、ヘッダタンク（２６、７１）、チューブ及びフィンを有し加熱対象流体との熱交換により空調空気を加熱するヒータコア（７０）を含み、凝縮部（３４）は、ヘッダタンク（７１）に内蔵されていることを特徴としている。
【００１４】
これにより、ヒータコア（７０）のヘッダタンク（７１）及び凝縮部（３４）の双方を経由する必要がある循環回路（２０）の配管長をさらに短くすることができるので、自然放熱による加熱対象流体の熱損失をさらに低減できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、熱交換部は、車室内の座席表面（８１、８２）又は床面（８４）を加熱対象流体により加熱する加熱部（８５、８６）を含むことを特徴としている。
【００１６】
これにより、乗員の接触する座席表面（８１、８２）又は床面（８４）を直接加熱できるため、体感温度の高い暖房を実現できる。
【００１７】
請求項４に記載の発明のように、加熱対象流体は、冷却水とは異なる流体であってもよい。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、内燃機関（１１）から排出される排気を流通させる排気系（１０）と、内燃機関（１１）を冷却する冷却水を循環させる冷却水回路（７４）とを備えた車両に搭載され、冷却水回路（７４）に設けられ、ヘッダタンク（２６、７１）、チューブ及びフィンを有し、冷却水との熱交換により空調空気を加熱するヒータコア（７６）と、排気系（１０）に設けられ、内部に封入された作動流体を排気との熱交換により加熱して蒸発させる蒸発部（３１）と、蒸発部（３１）より上方に設けられてヘッダタンク（７１）に内蔵され、蒸発した作動流体を冷却水との熱交換により冷却して凝縮させる凝縮部（３４）と、蒸発部（３１）と凝縮部（３４）とを環状に接続して作動流体を循環させる配管（４７、４８）とを有することを特徴としている。
【００１９】
凝縮部（３４）がヒータコア（７６）のヘッダタンク（７１）に内蔵されることにより、ヘッダタンク（７１）及び凝縮部（３４）の双方を経由する必要がある循環回路（２０）の配管長を短くすることができるので、自然放熱による加熱対象流体の熱損失を低減できる。
【００２０】
ここで、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態における排気熱回収装置１５及びそれを備えた排気熱回収システム１の構成を示す模式図である。図１では、排気の流れ方向を白抜きの太矢印で示し、加熱対象流体の流れ方向を太矢印で示し、作動流体の流れ方向を細矢印で示している。図１に示すように、排気熱回収システム１は、走行用の駆動源としてエンジン（内燃機関）１１を備えた車両に設けられている。エンジン１１は、車両前部のエンジンルームに配置されている。排気熱回収システム１は、エンジン１１から排出される排気を流通させる排気系１０と、加熱対象流体を流通させるヒータ回路（循環回路）２０と、エンジン１１からの排気熱を回収する排気熱回収装置１５とを有している。排気熱回収装置１５は、ヒータ回路２０に設けられたヒータコア（熱交換部）２２と、ループ型のヒートパイプ３０とを備えている。
【００２２】
ヒートパイプ３０は、蒸発部３１と、蒸発部３１に近接して蒸発部３１より上方に配置された凝縮部３２とを有している。蒸発部３１と凝縮部３２は、蒸発部３１で蒸発した作動流体を流通させる蒸気管（配管）４４と、凝縮部３２で凝縮した作動流体を流通させる還流管（配管）４５とにより環状に接続されている。
【００２３】
ヒートパイプ３０には、作動流体が注入される不図示の注入口が設けられている。注入口は、作動流体がヒートパイプ３０内に注入され、ヒートパイプ３０内が例えば０．０１気圧程度に減圧された後に封止されている。作動流体としては例えば水が用いられる。水の沸点は１気圧で１００℃であるが、減圧されたヒートパイプ３０内の水の沸点は５〜１０℃となる。作動流体としては、水の他にアルコール、フルオロカーボン又はクロロフルオロカーボン（フロン）等を用いてもよい。
【００２４】
排気系１０は、エンジン１１からの排気を流通させる排気管１３を有している。排気管１３の途中には、排気を浄化する触媒コンバータ１２が設けられている。触媒コンバータ１２の下流側であって車両後部には、ヒートパイプ３０の蒸発部３１が設けられている。蒸発部３１は、ヒートパイプ３０内に封入された作動流体を排気との熱交換により加熱して蒸発させるようになっている。
【００２５】
ヒータ回路２０は、エンジン１１を冷却するためのエンジン冷却水がエンジン駆動式のウォータポンプ６１により循環するラジエータ回路等の冷却水回路６０から分離独立して設けられている。ヒータ回路２０には、加熱対象流体を循環させる電動式のウォータポンプ２１と、細長容器状の水タンク２４と、加熱対象流体との熱交換により空調空気を加熱するヒータコア２２とが設けられている。加熱対象流体としては、例えばエンジン冷却水（エチレングリコール等）と同じ流体が用いられる。ウォータポンプ２１は、不図示の制御部により作動制御されるようになっている。
【００２６】
水タンク２４は、ヒートパイプ３０の蒸発部３１に近接して車両後部に配置されている。水タンク２４内には、ヒートパイプ３０の凝縮部３２が設けられている。凝縮部３２では、蒸発部３１で蒸発した作動流体と水タンク２４内の加熱対象流体との熱交換を行うことにより、作動流体を冷却して凝縮させるとともに加熱対象流体を加熱するようになっている。
【００２７】
ヒータコア２２は、流入側のヘッダタンク２５及び流出側のヘッダタンク２６と、ヘッダタンク２５、２６間に配置されたコア部２７とを有している。コア部２７は、ヘッダタンク２５、２６間を連通する複数のチューブと、各チューブに熱的に接続された波状のフィンとが交互に積層された構造を有している。ヒータコア２２は、不図示の空調ケース内に、送風機等とともに設けられている。ウォータポンプ２１、水タンク２４及びヒータコア２２の間は、配管２３を介してそれぞれ接続されている。
【００２８】
図２は、ヒートパイプ３０の断面構成を示す模式図である。図２中の上下方向は概ね天地方向を表している。図２では、凝縮した液体状態の作動流体の流れ方向を実線の細矢印で示し、蒸発した気体状態の作動流体の流れ方向を破線の細矢印で示している。図２に示すように、ヒートパイプ３０の蒸発部３１は、それぞれ鉛直方向に延びる複数の扁平チューブ４０が間隙４６を介して水平方向に積層された構造を有している。間隙４６は、排気が流通する排気通路として機能する。また間隙４６には、扁平チューブ４０に熱的に接続され、排気と作動流体との熱交換を促進する波状のフィン４１が設けられている。各扁平チューブ４０の下端同士は連通部４２により連通され、各扁平チューブ４０の上端同士は連通部４３により連通されている。連通部４３には、蒸気管４４の一端が接続されている。
【００２９】
水タンク２４内に配置された凝縮部３２は、例えば水平方向に延びる複数の扁平チューブ５０が間隙５４を介して積層された積層式の熱交換器である。間隙５４は、加熱対象流体が流通する加熱対象流体通路として機能する。また、間隙５４及び積層された扁平チューブ５０の積層方向両端部には、扁平チューブ５０に熱的に接続され、作動流体と加熱対象流体との熱交換を促進する波状のフィン５１が設けられている。各扁平チューブ５０の一端同士は連通部５２により連通され、各扁平チューブ５０の他端同士は連通部５３により連通されている。連通部５２は、蒸気管４４の他端に接続されている。連通部５３は、還流管４５の一端に接続されている。また還流管４５の他端は、蒸発部３１の連通部４２に接続されている。
【００３０】
次に、本実施形態における排気熱回収装置１５及び排気熱回収システム１の作動について説明する。エンジン１１が始動すると、不図示の制御部は暖房要求の有無を判断し、暖房要求がある場合には電動式のウォータポンプ２１を始動させる。これにより、加熱対象流体はヒータ回路２０内を循環する。
【００３１】
エンジン１１からの排気は排気管１３を流れ、触媒コンバータ１２及びヒートパイプ３０の蒸発部３１を通過して大気中に排出される。これにより蒸発部３１内では、エンジン１１始動初期から比較的高温になる排気との熱交換により、扁平チューブ４０内の液体状態の作動流体が加熱されて蒸発する。蒸発した作動流体は、蒸気管４４内を上昇して凝縮部３２に流入する。
【００３２】
凝縮部３２に流入した作動流体は扁平チューブ５０内を流通し、水タンク２４内の加熱対象流体との熱交換により冷却されて凝縮する。同時に、水タンク２４内の加熱対象流体は、扁平チューブ５０内を流通する作動流体との熱交換により加熱される。凝縮部３２で凝縮した作動流体は、還流管４５を流れ落ちて蒸発部３１に戻る。
【００３３】
水タンク２４内で加熱された加熱対象流体は、ヒータ回路２０の配管２３内を流通し、ヒータコア２２に流入する。ヒータコア２２のコア部２７を通過する空調空気は、加熱対象流体との熱交換により加熱され、車室内に吹き出される。
【００３４】
本実施形態では、ヒータ回路２０がエンジン１１を経由しないため、ヒータ回路２０の配管長を短くすることができる。このため、配管２３からの自然放熱による加熱対象流体の熱損失を低減できる。特に、ヒータコア２２が車両後部に設けられるリアヒータ用であれば、同様に車両後部に設けられる水タンク２４とヒータコア２２との間の距離が短くなるため、ヒータ回路２０の配管長をさらに短くすることができる。
【００３５】
また加熱対象流体は、エンジン１１の冷却には用いられず、ヒータコア２２での空調空気との熱交換に必要なだけの流量が確保されればよいため、必要とされる液量がエンジン冷却水よりも少ない。このため、加熱対象流体の温度を比較的速く上昇させることができるため、即効性の高い暖房が可能になる。
【００３６】
本実施形態では、エンジン冷却水を循環させるエンジン駆動式のウォータポンプ６１とは別に、電動式のウォータポンプ２１がヒータ回路２０用に設けられている。しかしながら例えばハイブリッド車では、エンジン停止中にもヒータ回路内に加熱対象流体を循環させる必要があるため、電動式のウォータポンプが従来からヒータ回路に設けられている。したがって、この場合には初期コストの増加が抑えられる。
【００３７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図３を用いて説明する。図３は、本実施形態における排気熱回収装置１６及びそれを備えた排気熱回収システム２の構成を示す模式図である。図３に示すように、排気熱回収システム２の排気熱回収装置１６は、第１実施形態の排気熱回収装置１５に対し、ヒートパイプ３３の凝縮部３４がヒータコア７０の流入側のヘッダタンク７１に内蔵されている点に特徴を有している。凝縮部３４と排気管１３に設けられた蒸発部３１とは、長さが比較的長い蒸気管４７及び還流管４８により環状に接続されている。
【００３８】
ヒータコア７０は例えばリアヒータ用であり、車両後部に設けられている。ヒータコア７０のヘッダタンク７１に内蔵された凝縮部３４は、例えば積層式又は二重管式の熱交換器である。凝縮部３４では、蒸発部３１で蒸発した作動流体との熱交換によりヘッダタンク７１内の加熱対象流体を加熱するようになっている。
【００３９】
第１実施形態のヒータ回路２０は、ヒータコア２２と、蒸発部３１に近接配置された水タンク２４（凝縮部３２）とを経由している。これに対し、本実施形態では凝縮部３４がヒータコア７０に内蔵されており、蒸発部３１の近傍を通過する必要がなくなるため、ヒータ回路７２の配管長をさらに短くすることができる。これにより、ヒータ回路７２の配管７３からの自然放熱による加熱対象流体の熱損失をさらに低減できる。
【００４０】
ここで本実施形態では、蒸気管４７（及び還流管４８）の配管長が第１実施形態と比較して長くなる。しかしながら、蒸気管４７を流通する蒸気状態の作動流体は、ヒータ回路７２を流通する加熱対象流体よりも熱輸送量が大きいので、蒸気管４７からの放熱量が多少増加してもさほど問題とならない。
【００４１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図４及び図５を用いて説明する。図４は、本実施形態における排気熱回収装置１７及びそれを備えた排気熱回収システム３の構成を示す模式図である。図４に示すように、排気熱回収システム３の排気熱回収装置１７は、第２実施形態の排気熱回収装置１６に対し、冷却水回路から独立したヒータ回路を有さず、エンジン駆動式のウォータポンプ６１によりエンジン冷却水が循環する冷却水回路７４にヒータコア７６が接続されている点に特徴を有している。
【００４２】
冷却水回路７４は、エンジン１１と、凝縮部３４が内蔵されたヒータコア７６とを経由している。ヒータコア７６は、例えば車室内のエンジンルーム側に配置されている。
【００４３】
本実施形態では、図７に示した排気熱回収システム１０１と比較すると、凝縮部３４がヒータコア７６に内蔵されているため、冷却水回路７４の配管長を短くすることができる。したがって、冷却水回路７４の配管７５からの自然放熱によるエンジン冷却水の熱損失を低減できる。
【００４４】
図５は、本実施形態における排気熱回収装置及び排気熱回収システムの構成の変形例を示す模式図である。図５に示すように、本変形例における排気熱回収システム４の排気熱回収装置１８では、ヒートパイプ３５の凝縮部３６は例えば三重管式であり、ヒータ回路７７の途中であって例えば車室内のエンジンルーム側に設けられている。すなわち本変形例の凝縮部３６は、蒸発部３１の近傍に配置されているのではなく、ヒータ回路７７の配管長を短くすることを優先して、エンジン１１とヒータコア７９とを経由するヒータ回路７７の途中（例えばヒータコア７９の近傍）に配置されている。これにより、ヒータ回路７７の配管長は、図４に示した冷却水回路７４の配管長にほぼ等しくなる。凝縮部３６と蒸発部３１とは、長さの比較的長い蒸気管６３及び還流管６４により環状に接続されている。本変形例によっても、ヒータ回路７７の配管長を短くすることができるので、ヒータ回路７７の配管７８からの自然放熱によるエンジン冷却水の熱損失を低減できる。
【００４５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図６を用いて説明する。図６は、本実施形態における排気熱回収装置１９及びそれを備えた排気熱回収システム５の構成を示す模式図である。図６に示すように、排気熱回収システム５の排気熱回収装置１９は、車室内の座席８０の内側であって乗員の接触する座部表面８１及び背もたれ部表面８２の近傍に設けられた座席加熱部（熱交換部）８５と、乗員の接触する車室内の床面８４近傍に設けられた床加熱部（熱交換部）８６とを有している。座席加熱部８５及び床加熱部８６は、加熱対象流体が循環する循環回路９０に接続され、比較的高温の加熱対象流体を内部に流通させることにより座部表面８１、背もたれ部表面８２及び床面８４を所定温度に加熱するようになっている。循環回路９０はエンジン１１を経由せず、冷却水回路６０から分離独立して設けられている。
【００４６】
また循環回路９０には、電動式のウォータポンプ２１と、ヒートパイプ３７の凝縮部３８とが設けられている。さらに循環回路９０には、加熱対象流体の座席加熱部８５及び床加熱部８６に対する往温度を検出し、後述する制御部９２に温度検出信号を出力する温度検出器９１が設けられている。ヒートパイプ３７の還流管４８には、蒸発部３１に流れ落ちる作動流体の流量を制御部９２からの制御信号に基づいて制御する制御弁３９が設けられている。
【００４７】
制御部９２は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有している。制御部９２は、温度検出器９１からの温度検出信号に基づき、加熱対象流体の往温度が所定温度になるように制御弁３９の開度制御を行うようになっている。例えば制御部９２は、加熱対象流体の往温度が第１の閾値温度Ｔｔｈ１以下の場合には制御弁３９を全開とする。また制御部９２は、加熱対象流体の往温度が第１の閾値温度Ｔｔｈ１より高くなるほど制御弁３９の開度が小さくなるように制御する。さらに制御部９２は、加熱対象流体の往温度が第２の閾値温度Ｔｔｈ２（＞Ｔｔｈ１）より高い場合には制御弁３９を全閉とし、凝縮した作動流体の蒸発部３１への還流を停止させる。
【００４８】
本実施形態では、循環回路９０がエンジン１１を経由しないため、循環回路９０の配管長を短くすることができる。このため、配管からの自然放熱による加熱対象流体の熱損失を低減できる。
【００４９】
また本実施形態では、乗員の接触する座部表面８１、背もたれ部表面８２及び床面８４を直接加熱できるため、空調空気を加熱して温風を車室内に吹き出す暖房と比較して、少ない熱量で体感温度の高い暖房を実現できる。さらに、熱伝達率の比較的低い空気を介さずに暖房できるため、熱交換効率を高めることができる。なお、本実施形態に対して温風による暖房を付加してもよい。
【００５０】
また本実施形態では、ヒートパイプ３７を循環する作動流体の流量が加熱対象流体の温度に基づき制御されるため、座席加熱部８５及び床加熱部８６を流通する加熱対象流体の過剰な温度上昇を防止できる。
【００５１】
さらに、加熱対象流体は、座席加熱部８５及び床加熱部８６での加熱に必要なだけの流量を確保すればよいため、必要とされる液量がエンジン冷却水よりも少ない。このため、加熱対象流体の温度を比較的速く上昇させることができるため、即効性の高い暖房が可能になる。
【００５２】
（その他の実施形態）
上記第１、第２及び第４の実施形態では、加熱対象流体としてエンジン冷却水と同じ流体が用いられている。しかしながら、ヒータ回路２０、７２、９０はエンジン１１を経由せず、冷却水回路６０から分離独立して設けられているため、加熱対象流体として必ずしもエンジン冷却水と同じ流体を用いる必要はない。例えば加熱対象流体として、オイルヒータ等に用いられ、蓄熱不燃性を有するオイルを用いることができる。一般にオイルは、エンジン冷却水よりも高い沸点を有しているため、より大きい熱量を回収できる。また、従来はエンジン冷却水に対する腐食防止の観点から、ヒータコアや配管の形成材料として耐腐食性の高いステンレスが用いられているが、加熱対象流体にオイルを用いることにより、ヒータコアや配管の形成材料にステンレスよりも耐腐食性の低い材料を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１実施形態における排気熱回収装置及び排気熱回収システムの構成を示す模式図である。
【図２】ヒートパイプの断面構成を示す模式図である。
【図３】第２実施形態における排気熱回収装置及び排気熱回収システムの構成を示す模式図である。
【図４】第３実施形態における排気熱回収装置及び排気熱回収システムの構成を示す模式図である。
【図５】第３実施形態における排気熱回収装置及び排気熱回収システムの構成の変形例を示す模式図である。
【図６】第４実施形態における排気熱回収装置及び排気熱回収システムの構成を示す模式図である。
【図７】本願発明者らにより検討されている排気熱回収システムの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５４】
１、２、３、４、５  排気熱回収システム
１０  排気系
１１  エンジン（内燃機関）
１５、１６、１７、１８、１９  排気熱回収装置
２０、７２、７７  ヒータ回路（循環回路）
２２、７０、７６、７９  ヒータコア（熱交換部）
３０、３３、３５、３７  ヒートパイプ
３１  蒸発部
３２、３４、３６、３８  凝縮部
４４、４７、６３  蒸気管（配管）
４５、４８、６４  還流管（配管）
６０、７４  冷却水回路
８１  座部表面
８２  背もたれ部表面
８４  床面
８５  座席加熱部（熱交換部）
８６  床加熱部（熱交換部）
【図１】
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【図２】
2008267354.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008267354.tif 000006
【図５】
2008267354.tif 000007
【図６】
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【図７】
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