(57)【要約】【課題】路面の変色を抑制しつつ、排気ガスによる凝縮水を確実に排出することができる排気熱回収装置を提供する。【解決手段】エンジン１０を走行用駆動源とする車両に搭載され、エンジン１０から排出された排気ガスが流通する排気筒１１内に配置され、排気ガスと内部に封入された蒸発および凝縮可能な作動流体との間で熱交換を行い、作動流体を蒸発させる蒸発部１１０と、エンジン１０の冷却水が流通する冷却水経路内に配置され、蒸発部１１０で蒸発した作動流体と冷却水との間で熱交換を行い、作動流体を凝縮させる凝縮部１３０と、排気筒１１における蒸発部１１０の排気ガス流れ下流側に配置され、排気筒１１内部と外部との連通状態を制御する排出部５０とを備え、排出部５０を、車両が走行中である場合にのみ、排気筒１１内部と外部とを連通させるように構成する。【選択図】図３
2009013810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１０）を走行用駆動源とする車両に搭載され、
前記内燃機関（１０）から排出された排気ガスが流通する排気筒（１１）内に配置され、前記排気ガスと内部に封入された蒸発および凝縮可能な作動流体との間で熱交換を行い、前記作動流体を蒸発させる蒸発部（１１０）と、
被加熱流体が流通する被加熱流体経路内に配置され、前記蒸発部（１１０）で蒸発した前記作動流体と前記被加熱流体との間で熱交換を行い、前記作動流体を凝縮させる凝縮部（１３０）と、
前記排気筒（１１）における前記蒸発部（１１０）の前記排気ガス流れ下流側に配置され、前記排気筒（１１）内部と外部との連通状態を制御する排出部（５０）とを備え、
前記排出部（５０）は、前記車両が走行中である場合にのみ、前記排気筒（１１）内部と外部とを連通させるように構成されていることを特徴とする排気熱回収装置。
【請求項２】
前記車両が走行中か否かを判定する走行状態判定手段（Ｓ１１０）と、
前記走行状態判定手段（Ｓ１１０）によって前記車両が走行中であると判定された場合に、前記排気筒（１１）内部と外部とを連通させるように前記排出部（５０）を作動させる排出制御手段（Ｓ１２０）とを備え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】
前記走行状態判定手段（Ｓ１１０）は、前記車両の車速を検出する車速検出手段（７）によって検出された車速が予め定めた基準車速以上となったときに、前記車両が走行中であると判定することを特徴とする請求項２に記載の排気熱回収装置。
【請求項４】
前記排出部（５０）は、前記排気筒（１１）における前記蒸発部（１１０）の前記排気ガス流れ下流側に設けられ、前記排気筒（１１）の外部と連通する開口部（１２１）と、前記開口部（１２１）を開閉する開閉手段（５）とを有しており、
前記内燃機関（１０）の吸入空気通路（８１）には、吸入空気量を開度により調整するためのスロットル弁（８２）が設けられており、
前記スロットル弁（８２）には、アクセルペダル（８３）のペダル操作に応じて前記スロットル弁（８２）の弁開度を調節するためのアクセルワイヤ（８４）が接続されており、
前記開閉手段（５）は、前記アクセルワイヤ（８４）と機械的に接続されており、前記アクセルペダル（８３）の踏み込み量が増加するのに伴って前記開閉手段（５）の開度が大きくなるように構成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５】
前記排出部（５０）は、
前記排気筒（１１）における前記蒸発部（１１０）の前記排気ガス流れ下流側に設けられ、前記排気筒（１１）の外部と連通する開口部（１２１）と、前記開口部（１２１）を開閉する開閉手段（５）と、前記開閉手段（５）を弾性力により前記開口部（１２１）を閉鎖する方向に付勢する弾性部材（５ｃ）とを有しており、
前記排気筒（１１）内における前記排気ガスの圧力と大気圧との差圧に応じた力が前記開閉手段（５）に対して前記開口部（１２１）を開放する方向の力として作用するように構成されており、
前記排気筒（１１）内の前記排気ガスの圧力と大気圧との差圧が予め定めた基準差圧以上になったときに、前記開閉手段（５）により前記開口部（１２１）が開放されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に用いられる排気熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヒートパイプの原理を利用して車両のエンジンの排気系から排気ガスの排気熱を回収して、この排気熱を暖機促進等に利用する技術が知られている。このような排気熱回収装置は、エンジンの排気管内にヒートパイプの蒸発部を配設するとともに、エンジンの冷却水経路内にヒートパイプの凝縮部を配設し、排気ガスの排気熱によって冷却水を加熱している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ヒートパイプの原理を利用した熱交換器として、ループ型ヒートパイプ式熱交換器が提案されている（例えば、特許文献２参照）。これは、閉ループを形成する密閉された循環経路と、循環経路内に封入され、蒸発および凝縮可能な作動流体と、循環経路に配設され、外部からの入熱により作動流体を蒸発させる蒸発部と、循環経路の蒸発部より高い位置に配設され、蒸発部で蒸発した作動流体と外部からの被加熱流体との間で熱交換を行う凝縮部とを有するものである。
【０００４】
ところで、上記のような排気熱回収装置においては排気ガスによる凝縮水が発生するが、この凝縮水は排気ガスの窒素酸化物や硫黄酸化物が溶け込み強い酸性を持つため、排気筒等の金属に付着すると腐食が生じる虞があった。腐食による穴あきの発生を抑制するためには、排気筒の板厚を増加させることが考えられるが、成形性が悪化するという問題があった。
【０００５】
これに対し、凝縮水の自重により開放される開閉弁を設けることにより、凝縮水を外部に排出する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開昭６２−２６８７２２号公報
【特許文献２】特開平４−４５３９３号公報
【特許文献３】特開２００５−２４８７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献３に記載の方法では、車両の走行状態に拘わらず凝縮水が外部に排出される。したがって、車両の停止中に凝縮水が排出されると、凝縮水が同一部位に集中的に排出されることになるため、路面が部分的に変色してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、路面の変色を抑制しつつ、排気ガスによる凝縮水を確実に排出することができる排気熱回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明では、内燃機関（１０）を走行用駆動源とする車両に搭載され、内燃機関（１０）から排出された排気ガスが流通する排気筒（１１）内に配置され、排気ガスと内部に封入された蒸発および凝縮可能な作動流体との間で熱交換を行い、作動流体を蒸発させる蒸発部（１１０）と、被加熱流体が流通する被加熱流体経路内に配置され、蒸発部（１１０）で蒸発した作動流体と被加熱流体との間で熱交換を行い、作動流体を凝縮させる凝縮部（１３０）と、排気筒（１１）における蒸発部（１１０）の排気ガス流れ下流側に配置され、排気筒（１１）内部と外部との連通状態を制御する排出部（５０）とを備え、排出部（５０）は、車両が走行中である場合にのみ、排気筒（１１）内部と外部とを連通させるように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
このように、排気筒（１１）内部と外部との連通状態を制御する排出部（５０）を設け、車両が走行中である場合にのみ、排気筒（１１）内部と外部とを連通させることで、車両走行時にのみ蒸発部（１１０）において発生した排気ガスによる凝縮水を外部に排出し、車両停止時には凝縮水を排出しないようにすることができる。これにより、路面の変色を抑制しつつ、排気ガスによる凝縮水を確実に排出することが可能となる。
【００１０】
また、上記特徴の排気熱回収装置において、車両が走行中か否かを判定する走行状態判定手段（Ｓ１１０）と、走行状態判定手段（Ｓ１１０）によって車両が走行中であると判定された場合に、排気筒（１１）内部と外部とを連通させるように排出部（５０）を作動させる排出制御手段（Ｓ１２０）とを備えていてもよい。
【００１１】
また、上記特徴の排気熱回収装置において、走行状態判定手段（Ｓ１１０）は、車両の車速を検出する車速検出手段（７）によって検出された車速が予め定めた基準車速以上となったときに、車両が走行中であると判定してもよい。
【００１２】
なお、本発明における「車両の車速」とは、車両がバック走行するときの車速も含む意味である。したがって、走行状態判定手段（Ｓ１１０）は、バック走行時の車速が基準車速以上のときにも、車両が走行中であると判定するようになっている。
【００１３】
また、上記特徴の排気熱回収装置において、排出部（５０）は、排気筒（１１）における蒸発部（１１０）の排気ガス流れ下流側に設けられ、排気筒（１１）の外部と連通する開口部（１２１）と、開口部（１２１）を開閉する開閉手段（５）とを有しており、内燃機関（１０）の吸入空気通路（８１）には、吸入空気量を開度により調整するためのスロットル弁（８２）が設けられており、スロットル弁（８２）には、アクセルペダル（８３）のペダル操作に応じてスロットル弁（８２）の弁開度を調節するためのアクセルワイヤ（８４）が接続されており、開閉手段（５）は、アクセルワイヤ（８４）と機械的に接続されており、アクセルペダル（８３）の踏み込み量が増加するのに伴って開閉手段（５）の開度が大きくなるように構成されていてもよい。
【００１４】
このように、アクセルペダル（８３）の踏み込み量が増加するのに伴って開閉手段（５）の開度が大きくなるように構成することで、ドライバがアクセルペダル（８３）を踏み込んだとき、すなわち車両が走行中である場合にのみ、開閉手段（５）を開放して、蒸発部（１１０）において発生した排気ガスによる凝縮水を外部に排出することができる。このとき、モータ等の電動アクチュエータを設ける必要がないため、路面の変色を抑制しつつ、電力を消費することなく排気ガスによる凝縮水を確実に排出することが可能となる。
【００１５】
また、上記各特徴の排気熱回収装置において、排出部（５０）は、排気筒（１１）における蒸発部（１１０）の排気ガス流れ下流側に設けられ、排気筒（１１）の外部と連通する開口部（１２１）と、開口部（１２１）を開閉する開閉手段（５）と、開閉手段（５）を弾性力により開口部（１２１）を閉鎖する方向に付勢する弾性部材（５ｃ）とを有しており、排気筒（１１）内における排気ガスの圧力と大気圧との差圧に応じた力が開閉手段（５）に対して開口部（１２１）を開放する方向の力として作用するように構成されており、排気筒（１１）内の排気ガスの圧力と大気圧との差圧が予め定めた基準差圧以上になったときに、開閉手段（５）により開口部（１２１）が開放されるように構成されていてもよい。
【００１６】
車両走行時においては、排気筒（１１）内の排気ガスの圧力が徐々に高くなる。このため、排気筒（１１）内の排気ガス圧力と大気圧との差圧が基準差圧以上になったときに、開閉手段（５）により開口部（１２１）が開放されるように構成することで、排気筒（１１）内の排気ガス圧力が上昇したとき、すなわち車両が走行中である場合にのみ、開口部（１２１）を開放して、蒸発部（１１０）において発生した排気ガスによる凝縮水を外部に排出することができる。このとき、モータ等の電動アクチュエータを設ける必要がないため、路面の変色を抑制しつつ、電力を消費することなく排気ガスによる凝縮水を確実に排出することが可能となる。また、このとき開閉手段（５）とアクセルワイヤ（８４）とを機械的に接続するリンク機構等を設ける必要もないため、排気熱回収装置を簡易な構成とすることが可能となる。
【００１７】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に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】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。本実施形態の排気熱回収装置１００は、車両のエンジン（内燃機関）の排気系から排気ガスの排気熱を回収して、この排気熱を暖機促進等に利用するものである。
【００１９】
図１は、本第１実施形態の排気熱回収装置１００の車両への搭載状態を示す模式図である。図１に示すように、エンジン１０は水冷式の内燃機関であり、燃料が燃焼した後の排気ガスが排出される排気筒１１を有している。エンジン１０は、エンジン１０冷却用のエンジン冷却水（以下、冷却水）が循環するラジエータ回路２０と、このラジエータ回路２０とは別の流路として冷却水が循環する排熱回収回路３０と、空調空気加熱用のヒータコア４１に冷却水（温水）が循環するヒータ回路４０とを有している。
【００２０】
ラジエータ回路２０にはラジエータ２１が設けられており、ラジエータ２１は、ウォータポンプ２２によって循環される冷却水を外気との熱交換により冷却する。ラジエータ回路２０中にはラジエータ２１を迂回して冷却水が流通するバイパス流路２３が設けられており、サーモスタット２４によってラジエータ２１を流通する冷却水量とバイパス流路２３を流通する冷却水量とが調節されるようになっている。特に暖機時においてはバイパス流路２３側の冷却水量が増加されて暖機が促進される。つまり、ラジエータ２１による冷却水の過冷却が防止される。
【００２１】
排熱回収回路３０は、ラジエータ回路２０のエンジン出口部から分岐して、ウォータポンプ２２に接続される流路であり、ウォータポンプ２２によって冷却水が循環されるようになっている。排熱回収回路３０の途中には後述する排気熱回収装置１００の水タンク１４０（凝縮部１３０）が接続されている。なお、冷却水が本発明の被加熱流体に相当しており、水タンク１４０が被加熱流体経路に相当している。
【００２２】
また、ヒータ回路４０は、ラジエータ回路２０のエンジン出口部とは異なる部位から冷却水（温水）が流出して、排熱回収回路３０の下流側に合流する回路としている。このヒータ回路４０には、暖房用熱交換器としてのヒータコア４１が設けられており、上記のウォータポンプ２２によって冷却水（温水）が循環されるようにしている。ヒータコア４１は、図示しない空調ユニットの空調ケース内に配設されており、送風機によって送風される空調空気を温水との熱交換により加熱する。
【００２３】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２に示すように、排気熱回収装置１００は、蒸発部１１０、ダクト部１２０、凝縮部１３０、水タンク１４０等を有しており、ダクト部１２０内に蒸発部１１０が収容されるとともに、蒸発部１１０と凝縮部１３０とが互いに接続されることでループ式のヒートパイプ１０１を形成している。
【００２４】
ヒートパイプ１０１には図示しない封入部が設けられており、この封入部からヒートパイプ１０１内が真空引き（減圧）され、作動媒体が封入された後に封入部は封止されている。作動媒体は、ここでは水を使用している。水の沸点は、１気圧で１００℃であるが、ヒートパイプ１０１内を減圧（例えば０．０１気圧）しているため、沸点は、５〜１０℃となる。なお、作動媒体としては、水の他にアルコール、フロロカーボン、フロン等を用いてもよい。
【００２５】
排気熱回収装置１００を構成する各部材（以下説明）は、高耐食性を備えるステンレス材から成り、各部材が組み付けされた後に、当接部や嵌合部に設けられたろう材により、一体的にろう付けされている。
【００２６】
蒸発部１１０は、チューブ１１１、フィン１１２、下タンク部１１３、上タンク部１１４等から形成されている。チューブ１１１は、排気ガスの流通方向（図２の紙面垂直方向）が長径方向と一致するように扁平状に形成されているとともに、その長手方向が鉛直方向に一致するように複数本平行に配置されている。
【００２７】
各チューブ１１１の間には、熱交換部材としてのフィン１１２が介在されて、各チューブ１１１の外壁面（表面）に接合されている。フィン１１２は、排気ガスとの熱交換面積を拡大するものであり、ここでは薄肉の帯板材からローラ加工によって波形に成形されたコルゲートタイプのフィンとしている。上記チューブ１１１とフィン１１２は蒸発部１１０の熱交換部を形成している。
【００２８】
下タンク部１１３および上タンク部１１４は、共に扁平の容器体として形成されており、上記チューブ１１１の長手方向端部側に配設されている。各タンク部１１３、１１４のチューブ１１１に対応する位置には、チューブ孔（図示せず）が穿設されている。そして、複数のチューブ１１１の長手方向両端部は、それぞれ各タンク部１１３、１１４のチューブ孔に接合されており、複数のチューブ１１１は、各タンク部１１３、１１４内と連通している。
【００２９】
ダクト部１２０は、後述するように内部を排気ガスが流通するようになっている。ダクト部１２０は断面矩形状を成す筒体であり、その内部に蒸発部１１０が収容されている。
【００３０】
凝縮部１３０は、上記蒸発部１１０と同様に、長手方向が鉛直方向に一致するように複数本平行に配置されるチューブ１３１を有しており、各チューブ１３１の長手方向両端部が上タンク部１３２、下タンク部１３３に接合されて形成されている。複数のチューブ１３１は、各タンク部１３２、１３３内と連通している。
【００３１】
凝縮部１３０は、水タンク１４０内に収容されている。水タンク１４０は、チューブ１３１の長手方向に沿うように細長に形成された容器体であり、一方の端部側に冷却水を内部に導入する冷却水導入パイプ１４１が設けられ、また、他方の端部側に冷却水を外部に排出する冷却水排出パイプ１４２が設けられている。
【００３２】
凝縮部１３０の下タンク部１３３内には、弁機構１５０が設けられている。弁機構１５０の内部は、ダイヤフラム１５１によって、大気側と連通する大気側空間１５２と、下タンク部１３３および下タンク部１１３とを連通させる連通流路１５３とに区画されている。連通流路１５３にはダイヤフラム１５１に接続されて、この連通流路１５３を開閉する弁体１５４が設けられている。
【００３３】
ダイヤフラム１５１は、外気側からかかる大気圧と、凝縮部１３０（ヒートパイプ１０１）の内圧とのバランスによって図２中の左右方向に変位する。よって、ダイヤフラム１５１の変位に伴って弁体１５４が変位することで、連通流路１５３が開閉される。このように、弁機構１５０は作動媒体の圧力に応じて連通流路１５３を開閉する弁として機能する。さらに具体的には、凝縮部１３０（ヒートパイプ１０１）の内圧が所定内圧（閉弁圧）よりも上昇して、大気圧より高圧になると、弁体１５４は図２中の右方向に摺動して、連通流路１５３を閉じる。逆に、凝縮部１３０（ヒートパイプ１０１）の内圧が所定内圧（閉弁圧）以下で開弁するようになっている。
【００３４】
そして、凝縮部１３０は、蒸発部１１０の側方に配設されて、上タンク部１１４と上タンク部１３２とが連通するように接続されている。また、弁機構１５０の連通流路１５３と下タンク部１１３とが連通するように接続されている。よって、下タンク部１１３→チューブ１１１→上タンク部１１４→上タンク部１３２→チューブ１３１→下タンク部１３３→弁機構１５０（連通流路１５３）→下タンク部１１３が環状に繋がっており、ヒートパイプ１０１を形成している。
【００３５】
以上のように排気熱回収装置１００は形成されており、この排気熱回収装置１００は車両の床下の地上側から見て車室内側にへこむように形成されたへこみ部に配設される。そして、ダクト部１２０（蒸発部１１０）が排気筒１１に介在され、また、水タンク１４０の両パイプ１４１、１４２が排熱回収回路３０に接続されている。なお、本実施形態では、ダクト部１２０は排気筒１１と一体に成形されている。
【００３６】
図３（ａ）は本第１実施形態に係る排気熱回収装置１００を示す概略断面図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ概略断面図である。なお、図３（ｂ）において、凝縮部１３０および水タンク１４０は図示を省略している。
【００３７】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、排気熱回収装置１００は、排気筒１０内部と外部との連通状態を制御する排出部５０を備えている。具体的には、排気筒１１における蒸発部１１０の排気ガス流れ下流側かつ下方側の面には、排気筒１１の内部と外部とを連通させる開口部１２１が形成され、この開口部１２１を開閉するための板状の開閉ドア５が備えられている。開閉ドア５の回転軸５ａは図３（ａ）の紙面垂直方向（車両幅方向）に延びるように配置され、回転軸５ａの両端部は排気筒１１の下方側の面の軸受孔（図示せず）により回転可能に保持される。回転軸５ａの一端部は排気筒１１の外部に突出して、電動アクチュエータ（本実施形態では電動モータ５ｂ）に連結されている。なお、開閉ドア５が、本発明の開閉手段に相当している。
【００３８】
電動モータ５ｂには、後述する凝縮水排出制御部６からの制御信号が入力されるようになっている。このため、開閉ドア５の開閉状態は、凝縮水排出制御部６の制御によって変化する構造となっている。また、開閉ドア５は、通常時は閉鎖状態を維持している、すなわち通常時は排気筒１１内部と外部とが連通しないようになっている。
【００３９】
凝縮水排出制御部（ＥＣＵ）６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路にて構成されている。そして、凝縮水排出制御部６には、車両の車速を検出する車速センサ（車速検出手段）７からの車速信号が入力される。また、凝縮水排出制御部６は、演算結果に基づいて、電動モータ５ｂに制御信号を出力する。
【００４０】
次に、本実施形態の排気熱回収装置１００の凝縮水排出制御について図４に基づいて説明する。図４は、凝縮水排出制御部６のＣＰＵがＲＯＭ等に格納された制御プログラムにしたがって行う凝縮水排出制御の流れを示すフローチャートである。
【００４１】
本制御は、車両のイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンになったときに実行される。
【００４２】
まず、車両の車速を検出する（Ｓ１００）。そして、Ｓ１００で検出した車速が予め定めた基準車速以上か否かを判定する（Ｓ１１０）。ここで「基準車速」とは、０ｋｍ／ｈより大きい値であって、例えば車速がこの値以上であれば、車両が走行中であるとみなすことができる値（本実施形態では５ｋｍ／ｈ）に設定される。
【００４３】
この結果、車速が基準車速を下回っている場合は（Ｓ１１０：ＮＯ）、車両が停止していると診断し、Ｓ１００に戻る。一方、車速が基準車速以上になっている場合は（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、車両が走行中であると診断し、開閉ドア５を開放する（Ｓ１２０）。これにより、排気筒１１の内部と外部とが連通状態になるため、蒸発部１１０において発生した排気ガスの凝縮水を外部に排出することができる。
【００４４】
続いて、開閉ドア５を開放してから予め定めた第１基準時間経過したか否かを判定する（Ｓ１３０）。ここで「第１基準時間」とは、例えば排気筒１１内部に滞留した凝縮水を完全に排出するのに要する最短時間（本実施形態では５秒間）に設定される。
【００４５】
この結果、開閉ドア５を開放してから第１基準時間経過していない場合は（Ｓ１３０：ＮＯ）、排気筒１１内部に滞留した凝縮水が完全に排出されていないと診断し、Ｓ１２０に戻る。一方、開閉ドア５を開放してから第１基準時間経過した場合は（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、排気筒１１内部に滞留した凝縮水が完全に排出されたと診断し、開閉ドア５を閉鎖し（Ｓ１４０）、排気筒１１の内部と外部とを非連通状態にする。
【００４６】
続いて、開閉ドア５を開放してから予め定めた第２基準時間経過したか否かを判定する（Ｓ１５０）。ここで「第２基準時間」とは、第１基準時間より長い時間であって、例えば開閉ドア５を一旦開放してからこの時間以上経過すると、排気筒１１内部に再び凝縮水が滞留する可能性がある時間（本実施形態では４時間）に設定される。
【００４７】
この結果、開閉ドア５を開放してから第２基準時間経過していない場合は（Ｓ１５０：ＮＯ）、排気筒１１内部に再び凝縮水が滞留する可能性はないと診断し、Ｓ１４０に戻る。一方、開閉ドア５を開放してから第２基準時間経過した場合は（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、排気筒１１内部に再び凝縮水が滞留する可能性があると診断し、Ｓ１００に戻る。
【００４８】
以上説明したように、排気筒１１内部と外部との連通状態を制御する排出部５０を設け、車両が走行中である場合にのみ、排気筒１１内部と外部とを連通させることで、車両走行時にのみ蒸発部１１０において発生した排気ガスによる凝縮水を外部に排出し、車両停止時には凝縮水を排出しないようにすることができる。これにより、路面の変色を抑制しつつ、排気ガスによる凝縮水を確実に排出することが可能となる。
【００４９】
なお、本実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、Ｓ１１０が走行状態判定手段に相当し、Ｓ１２０が排出制御手段に相当している。
【００５０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
図５は、本第２実施形態の全体構成の概要を示す全体構成図である。図５に示すように、エンジン１０は、吸気管（吸入空気通路）８１を有しており、吸気管８１内にはスロットル弁８２が配置されている。スロットル弁８２は、車両のアクセルペダル８３の踏み込みに伴う開度に応じて、吸気管８１内への吸入空気量を調整するものである。また、スロットル弁８２には、アクセルペダル８３のペダル操作に応じてスロットル弁８２の弁開度を調節し、これによりエンジン１０のシリンダ内への吸入空気量を制御するためのアクセルワイヤ８４が繋ぎ込まれている。
【００５２】
開閉ドア５は、アクセルワイヤ８４と機械的に接続されている。具体的には、開閉ドア５は、リンク機構を介してアクセルワイヤ８４に連結されて連動操作されるようになっている。そして、開閉ドア５は、アクセルペダル８３の踏み込み量が増加するのに伴って、開閉ドア５の開度が大きくなるようになっている。
【００５３】
以上説明したように、開閉ドア５を、アクセルペダル８３の踏み込み量が増加するのに伴って開閉ドア５の開度が大きくなるように構成することで、アクセルペダル８３を踏み込んだとき、すなわち車両が走行中である場合にのみ、開閉ドア５を開放して、蒸発部１１０において発生した排気ガスによる凝縮水を外部に排出することができる。本実施形態では、電動モータ５ｂ等の電動アクチュエータを設ける必要がないため、路面の変色を抑制しつつ、電力を消費することなく排気ガスによる凝縮水を確実に排出することが可能となる。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図６に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
図６は、本第３実施形態に係る排気熱回収装置１００を示す概略断面図である。図６に示すように、開閉ドア５は、開口部１２１の開度を調整するようになっている。また、開閉ドア５は、コイルバネ５ｃの弾性力により開口部１２１を閉鎖する方向に付勢されている。具体的には、排気筒１１の外方側の面における開口部１２１の排気ガス流れ下流側に、コイルバネ５ｃの一端が接続されており、開閉ドア５の上方側（排気筒１１の内方側）の面における排気ガス流れ下流側の端部に、コイルバネ５ｃの他端が接続されている。なお、コイルバネ５ｃが、本発明の弾性部材に相当している。
【００５６】
本実施形態では、排気筒１１内の排気ガスの圧力と大気圧との差圧に応じた力が、開閉ドア５に対して開口部１２１を開放する方向の力として作用するようになっている。そして、排気筒１１内の排気ガス圧力と大気圧との差圧が予め定めた基準差圧以上になったときに、開閉ドア５により開口部１２１が開放されるように、コイルバネ５ｃのバネ定数が設定されている。
【００５７】
車両走行時においては、排気筒１１内の排気ガスの圧力が徐々に高くなる。このため、本実施形態のように、排気筒１１内の排気ガス圧力と大気圧との差圧が基準差圧以上になったときに、開閉ドア５により開口部１２１が開放されるように構成することで、排気筒１１内の排気ガス圧力が上昇したとき、すなわち車両が走行中である場合にのみ、開口部１２１を開放して、蒸発部１１０において発生した排気ガスによる凝縮水を外部に排出することができる。
【００５８】
本実施形態では、電動モータ５ｂ等の電動アクチュエータを設ける必要がないため、路面の変色を抑制しつつ、電力を消費することなく排気ガスによる凝縮水を確実に排出することが可能となる。また本実施形態では、開閉ドア５とアクセルワイヤ８４とを機械的に接続するリンク機構８５を設ける必要もないため、排気熱回収装置１００を簡易な構成とすることが可能となる。
【００５９】
（他の実施形態）
なお、上記第１実施形態では、車速センサ７によって検出された車速が基準車速以上となったときに、車両が走行中であると判定した例について説明したが、これに限らず、車両走行時の走行風による動圧（ラム圧）を検出するラム圧センサを設け、ラム圧センサによって検出されたラム圧が予め定めた基準圧力以上となったときに、車両が走行中であると判定してもよい。また、車両のシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサを設け、シフトポジションセンサで検出されたシフトレバーの位置が「Ｄ」（ドライブ）等の前進ギア位置または「Ｒ」（リバース）の位置にあるときに、車両が走行中であると判定してもよい。
【００６０】
また、上記第１実施形態では、凝縮水排出制御において、開閉ドア５を開放してから第２基準時間経過していない場合には開閉ドア５の閉塞状態を維持し、一方、開閉ドア５を開放してから第２基準時間経過した場合にはＳ１００に戻るようにしたが、これに限らず、Ｓ１４０にて開閉ドア５を閉塞した後に、開閉ドア開放フラグを立て、１トリップで１度のみ開閉ドア５を開放するようにしてもよい。
【００６１】
なお、上記第３実施形態では、弾性部材としてコイルバネ５ｃを採用しているが、弾性部材としては、板バネ、皿バネ等を採用してもよい。
【００６２】
また、上記各実施形態では、被加熱流体として冷却水を採用しているが、被加熱流体としては、エンジンオイル、車両オートマチックトランスミッション用のトルクコンバータ内のオイル等を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１実施形態の排気熱回収装置１００の車両への搭載状態を示す模式図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）は第１実施形態に係る排気熱回収装置１００を示す概略断面図で、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ概略断面図である。
【図４】凝縮水排出制御部６のＣＰＵがＲＯＭ等に格納された制御プログラムにしたがって行う凝縮水排出制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態の全体構成の概要を示す全体構成図である。
【図６】第３実施形態に係る排気熱回収装置１００を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
５…開閉ドア（開閉手段）、５ｃ…コイルバネ（弾性部材）、７…車速センサ（車速検出手段）、１０…エンジン（内燃機関）、１１…排気筒、５０…排出部、８１…吸気管（吸入空気通路）、８２…スロットル弁、８３…アクセルペダル、８４…アクセルワイヤ、１１０…蒸発部、１２１…開口部、１３０…凝縮部。
【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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