JP2006284144A - 排熱回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヒートパイプを利用するものにおいて、断熱部での作動媒体の凝縮を防止し、蒸発部から凝縮部への確実な熱輸送を可能とする排熱回収装置を提供する。
【解決手段】 蒸発部１１０Ａへの加熱量増加に応じて、凝縮部１１０Ｂへの熱輸送量が規制される熱スイッチ機能を備えると共に、蒸発部１１０Ａが内燃機関１０の排気ガス流通用の排気管１１に配設され、凝縮部１１０Ｂが内燃機関１０の冷却水流通用の冷却水流路３０に配設されるヒートパイプ１１０を有し、ヒートパイプ１１０によって排気ガスの排熱を冷却水へ輸送する排熱回収装置において、蒸発部１１０Ａと凝縮部１１０Ｂとの間に形成される断熱部１１０Ｃに、外部流体からの熱伝達を防止する壁部１６０を設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ヒートパイプを用いて内燃機関の排気ガスの排熱を回収して、内燃機関の冷却水加熱のために利用する排熱回収装置に関するものであり、例えば内燃機関を備える車両用に用いて好適である。

従来の排熱回収装置として、例えば非特許文献１に示されるように、ヒートパイプの蒸発部および凝縮部のうち、蒸発部をエンジン排気管内に配設し、また凝縮部をエンジン冷却水と熱接触させたものが知られている。この排熱回収装置においては、ヒートパイプによって排気ガスの排熱がエンジン冷却水に輸送され、低温時におけるエンジン冷却水が積極的に加熱されて、エンジンの暖機性能や、エンジン冷却水を加熱源とする暖房器の暖房性能が向上されるものとなっている。

ここでは、ヒートパイプ内に封入される作動媒体量を規制する（少なくする）ことで、エンジン回転数が上昇（排気熱量が増加）しても、蒸発部がドライアウトを起して熱輸送の抑制が可能となる旨が記されている。
Ｗｏｌｆ Ｄｉｅｔｒｉｃｈ Ｍｕｎｚｅｌ、Ｄａｉｍｌｅｒ−Ｂｅｎｚ ＡＧ 「Ｈｅａｔ Ｐｉｐｅｓ ｆｏｒ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｆｒｏｍ Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ ｏｆ ａ Ｄｉｅｓｅｌ Ｅｎｇｉｎｅ ｉｎ ａ Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ」 Ｐｒｏｃ．ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｅａｔ Ｐｉｐｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ Ｇｒｅｎｏｕｂｌｅ、Ｆｒａｎｃｅ、１９８７、ＰＰ．７４０−７４３

しかしながら、上記排熱回収装置においては、蒸発部と凝縮部との間に形成される断熱部についての熱に対する配慮は特に見られず、例えば、断熱部に冷却風など低温流体が当ると、蒸発部で蒸発した作動媒体がこの断熱部において凝縮してしまい、排気ガスの排熱を本来の凝縮部へ輸送できなくなる。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、ヒートパイプを利用するものにおいて、断熱部での作動媒体の凝縮を防止し、蒸発部から凝縮部への確実な熱輸送を可能とする排熱回収装置を提供することにある。

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。

請求項１に記載の発明では、蒸発部（１１０Ａ）への加熱量増加に応じて、凝縮部（１１０Ｂ）への熱輸送量が規制される熱スイッチ機能を備えると共に、蒸発部（１１０Ａ）が内燃機関（１０）の排気ガス流通用の排気管（１１）に配設され、凝縮部（１１０Ｂ）が内燃機関（１０）の冷却水流通用の冷却水流路（３０）に配設されるヒートパイプ（１１０）を有し、ヒートパイプ（１１０）によって排気ガスの排熱を冷却水へ輸送する排熱回収装置において、蒸発部（１１０Ａ）と凝縮部（１１０Ｂ）との間に形成される断熱部（１１０Ｃ）に、外部流体からの熱伝達を防止する壁部（１６０）を設けたことを特徴としている。

これにより、外部流体の温度が冷却水温度より低い場合であっても、蒸発部（１１０Ａ）で蒸発したヒートパイプ（１１０）内部の作動媒体が、断熱部（１１０Ｃ）において凝縮するのを防止できるので、蒸発部（１１０Ａ）から凝縮部（１１０Ｂ）への確実な熱輸送が可能となる。

請求項２に記載の発明では、壁部（１６０）は、少なくとも断熱部（１１０Ｃ）の外部流体流れの上流側に設けられたことを特徴としている。

これにより、外部流体の流れを壁部（１６０）によって遮り、断熱部（１１０Ｃ）に当るのを防止できるので、最小限の壁部（１６０）の設定で断熱部（１１０Ｃ）における作動媒体の凝縮を防止できる。

請求項３に記載の発明では、壁部（１６０）は、蒸発部（１１０Ａ）および凝縮部（１１０Ｂ）に接続されると共に、蒸発部（１１０Ａ）と凝縮部（１１０Ｂ）との間において、所定量の隙間部（１６１）が形成されて分離されており、分離された各壁部（１６０）は、弾性を有する弾性部（１６２）によって接続されたことを特徴としている。

これにより、壁部（１６０）において蒸発部（１１０Ａ）と凝縮部（１１０Ｂ）との温度差によって発生する熱歪みを隙間部（１６１）および弾性部（１６２）によって吸収することができる。尚、壁部（１６０）は分離されつつも、弾性部（１６２）によって一体化されるので、組付け性が低下されることはない。

また、熱スイッチ機能によって凝縮部（１１０Ｂ）への熱輸送量が既成される時に、蒸発部（１１０Ａ）からの熱伝導が隙間部（１６１）によって遮断されるので、熱輸送の規制が悪化されることがない。

請求項４に記載の発明では、ヒートパイプ（１１０）は、複数設けられており、複数のヒートパイプ（１１０）の一端側には、複数のヒートパイプ（１１０）を互いに連通させる連通部（１４０）が設けられたことを特徴としている。

これにより、連通部（１４０）の一箇所のみに封入部（１４１）を設けることで、内部の真空引きや作動媒体の封入が可能となる。

請求項４に記載の発明において、請求項５に記載の発明では、蒸発部（１１０Ａ）は、凝縮部（１１０Ｂ）の下方に配置され、連通部（１４０）は、蒸発部（１１０Ａ）側端部に設けられ、排気管（１１）の外表面、あるいは内部に配置されたことを特徴としている。

これにより、連通部（１４０）内の作動媒体も排気ガスによって積極的に加熱されることになるので、熱スイッチ機能（排熱回収停止）を作動させるためのドライアウトを早期に行うことができる。

請求項１〜請求項４に記載の発明において、請求項６に記載の発明では、ヒートパイプ（１１０）の内壁には、蒸発部（１１０Ａ）から凝縮部（１１０Ｂ）に至るウィックが設けられ、蒸発部（１１０Ａ）は、凝縮部（１１０Ｂ）の上方に配置されたことを特徴としている。

これにより、排気管（１１）および冷却水流路（３０）の設定位置に応じて、蒸発部（１１０Ａ）が凝縮部（１１０Ｂ）の上方に配置される場合であっても、両者間（１１０Ａ、１１０Ｂ）の熱輸送が可能となる。

請求項７に記載の発明では、排気管（１１）の一部を成す排気管部（１３０Ａ）と、冷却水流路（３０）の一部を成す冷却水流路部（１５０Ａ）とを設け、蒸発部（１１０Ａ）に排気管部（１３０Ａ）が、凝縮部（１１０Ｂ）に冷却水流路部（１５０Ａ）がそれぞれ一体的に接合されたことを特徴としている。

これにより、１つの熱交換器として排気管（１１）と冷却水流路（３０）とに容易に装着可能な排熱回収装置（１００）を提供することができる。

尚、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。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図３に示し、まず、具体的な構成について以下説明する。本実施形態の排熱回収装置１００は、エンジン１０を走行用の駆動源とする車両（自動車）に適用されるものとしている。尚、図１は排熱回収装置１００の車両への搭載状態を示す模式図、図２は排熱回収装置１００を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、図３は排熱回収装置１００によるエンジン冷却水への伝熱量を示すグラフである。

図１に示すように、車両のエンジン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管１１を有している。排気管１１には排気ガスを浄化する触媒コンバータ１２が設けられている。

また、エンジン１０は、エンジン冷却水（以下、冷却水）の循環によってエンジン１０が冷却されるラジエータ回路２０と、冷却水（温水）を加熱源として空調空気を加熱するヒータ回路３０とを有している。

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。尚、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通路（図示せず）が設けられており、サーモスタット（図示せず）によってラジエータ２１を流通する冷却水量とバイパス通路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通路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）。

ヒータ回路（本発明における冷却水流路に対応）３０には、暖房用熱交換器としてのヒータコア３１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３１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。

排熱回収装置１００は、複数のチューブ１１０を有し、各チューブ１１０の一端側が排気管部１３０Ａ内に配設され、他端側が冷却水流路部１５０Ａ（水タンク１５０）内に配設されて形成されている。各構成部材（以下説明）は高耐食性を備えるステンレス材から成り、各構成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形成されている。そして、排気管部１３０Ａが触媒コンバータ１２の下流側となる排気管１１に介在され、また、冷却水流通部１５０Ａにヒータ回路３０内の冷却水が流通するようにしている。

以下、図２を用いて排熱回収装置１００の詳細について説明する。チューブ１１０は、後述するように内部が真空引きされた後に作動媒体が所定量封入されて、ヒートパイプとして作動するものであり、長手方向が上下方向となる姿勢で使用されて、下側が蒸発部１１０Ａ、上側が凝縮部１１０Ｂ、両者１１０Ａ、１１０Ｂの間が断熱部１１０Ｃとなっている（ボトムヒート型）。尚、凝縮部１１０Ｂに対応するチューブ１１０の内壁には、金属製メッシュ、金属製フェルト、焼結金属等から成るウィック（多孔性物質）が設けられている（図示せず）。

チューブ１１０は、ここでは２枚のチューブプレート１１１、１１２が互いに最中合わせされて扁平状に形成されており、図２（ａ）中の左右方向に複数（ここでは４本）積層されている。このチューブ１１０の上端部は閉塞されており、下端部は開口されている。尚、チューブ１１０は、図２（ｂ）中の左右方向には、複数列（例えば３列）となるように配設されている（図示せず）。

蒸発部１１０Ａ（チューブ１１０の下端部から上側に向けて中間部を越える位置までの領域）において、積層される各チューブ１１０間、および最外方チューブ１１０の外方には、薄肉板材から断面クランク状に形成されたコルゲートタイプのフィン１２０が設けられている。

チューブ１１０の下端部（開口部）は、外形が四角形状を成して、各チューブ１１０に対応する位置にチューブ孔が形成された第１プレート１３１に接合されている。また、上記第１プレート１３１と同様の第２プレート１３２のチューブ孔に各チューブ１１０が貫通され、第２プレート１３２はフィン１２０の上端となる位置に配設されて、チューブ１１０に接合されている。更に、第２プレート１３２と同様に、第３プレート１３３が凝縮部１１０Ｂと断熱部１１０Ｃとの境界位置に配設されて、チューブ１１０に接合されている。

チューブ１１０の積層方向の両最外方フィン１２０（図２（ａ）中の左右両側のフィン１２０）には、外形が四角形状を成すサイドプレート１３４が設けられており、サイドプレート１３４はフィン１２０に接合されると共に、サイドプレート１３４の下端部および上端部はそれぞれ第１プレート１３１、第２プレート１３２に接合されている。

上記第１プレート１３１、第２プレート１３２、２つのサイドプレート１３４によって、流路断面として四角形となるダクトが形成され、このダクトが排気管部１３０Ａとなっている。よって、蒸発部１１０Ａおよびフィン１２０は排気管部１３０Ａ内に配設される形となっている。そして、排気管部１３０Ａの両開口部には、それぞれ流入側取付け部１３５、流出側取付け部１３６が接合されている。両取付け部１３５、１３６は共に同一の形状を成すものであり、上記排気管部１３０Ａの開口部と同一の開口部１３５ａを有する四角形の枠体としており、四隅には排気管１１への取付け用の取付け穴１３５ｂが設けられている。

第１プレート１３１の下側面（排気管部１３０Ａの下側面）には、底浅で第１プレート１３１側に開口するタンク（本発明における連通部に対応）１４０が接合されており、各チューブ１１０が、このタンク１４０によって互いに連通するようにしている。タンク１４０の中心部には、タンク１４０内に連通する封入パイプ１４１が設けられている。

そして、封入パイプ１４１から各チューブ１１０内が真空引きされ、その後に作動媒体が封入され、その後に、封入パイプ１４１は封止される。作動媒体は、ここでは水を使用している。水の沸点は、通常（一気圧で）１００℃であるが、チューブ１１０内を真空引きしているため、沸点は、３０〜４０℃となる。尚、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良い。

第３プレート１３３の上側面には、扁平な直方体で第３プレート１３３側に開口する水タンク１５０が接合されている。水タンク１５０の図２（ａ）中の左側面には、入口パイプ１５１が設けられ、また、対向する右側面には、出口パイプ１５２が設けられており、各パイプ１５１、１５２は水タンク１５０内に連通している。上記第３プレート１３３、水タンク１５０、両パイプ１５１、１５２によって冷却水流路部１５０Ａが形成され、凝縮部１１０Ｂは冷却水流路１５０Ａ内に配設される形となっている。

断熱部１１０Ｃの外方には、車両において排熱回収装置１００が配設される領域を流れる冷却風（本発明における外部流体に対応）が、断熱部１１０Ｃに当るのを防止するための断熱壁部１６０が設けられている。ここでは、冷却風の流れが図２（ａ）中の左から右方向であるものとして、図２（ａ）中の左右両側に断熱壁部１６０を設けるようにしている。断熱壁部１６０は、板状部材であって、下端部が第２プレート１３２（蒸発部１１０Ａ）に接合され、また上端部が第３プレート（凝縮部１１０Ｂ）１３３に接合されている。そして、断熱壁部１６０は、蒸発部１１０Ａと凝縮部１１０Ｂとの間において、所定量の切込み部（本発明における隙間部に対応）１６１が形成されて分離されるようにしており、分離された各壁部１６０は、湾曲成形されて板バネとしての弾性を有する湾曲部（本発明における弾性部に対応）１６２によって接続されるようにしている。

上記のように構成される排熱回収装置１００は、触媒コンバータ１２の下流側となる排気管１１に排気管部１３０Ａが介在され、両取付け部１３５、１３６によって固定され、また、冷却水流通部１５０Ａの入口パイプ１５１、出口パイプ１５２がヒータ回路３０に接続される。排気管部１３０Ａは、排気管１１の一部を成し、また、冷却水流路部１５０Ａは、ヒータ回路３０の一部を成す。

次に、上記構成に基づく作動について説明する。エンジン１０が作動されると併せてウォータポンプ２２が作動され、冷却水はラジエータ回路２０、ヒータ回路３０を循環する。ヒータ回路３０を循環する冷却水は、排熱回収装置１００の冷却水流路部１５０Ａを流通する。また、エンジン１０で燃焼された燃料の排気ガスは、触媒コンバータ１２を経て排気管１１から排熱回収装置１００の排気管部１３０Ａを通り大気中に排出される。

排熱回収装置１００において、チューブ１１０内の水（作動媒体）は、タンク１４０および蒸発部１１０Ａで、排気管部１３０Ａを流れる排気ガスから受熱して沸騰気化し、蒸気となってチューブ１１０内を上昇し、凝縮部１１０Ｂ内に流れ込む。凝縮部１１０Ｂ内へ流入した蒸気は、冷却水流路部１５０Ａを流れる冷却水によって冷却され、内壁に設けられたウィックで凝縮水となって重力によって下降し、蒸発部１１０Ａに還流する。

このように、排気ガスの熱が水に伝達されて蒸発部１１０Ａから凝縮部１１０Ｂへ輸送され、この凝縮部１１０Ｂで蒸気が凝縮する際に凝縮潜熱として放出され、冷却水流路部１５０Ａを流れる冷却水が加熱される。尚、排気ガスの熱はチューブ１１０の壁面を介して熱伝導によって蒸発部１１０Ａから凝縮部１１０Ｂに移動される分も存在する。

そして、図３に示すように、エンジン１０の負荷に応じて増加する排気熱量に伴って、所定負荷（伝熱量切替え点）までは蒸発部１１０Ａから凝縮部１１０Ｂに輸送される熱量、即ち冷却水への伝熱量が増加する（ヒートパイプによる排熱回収ＯＮ）。

このように、外気温が比較的低い時にエンジン１０を始動した場合、ヒートパイプによる排熱回収がＯＮされ、積極的に冷却水が加熱され、エンジン１０の暖機が促進されることになるので、エンジン１０のフリクションロスの低減、低温始動性向上のための燃料増量の抑制等が図られ燃費性能が向上される。また、冷却水を加熱源とするヒータコア３１の暖房性能が向上される。

一方、エンジン１０の負荷が所定負荷より増加し、排気熱量が更に増加していくと、蒸発部１１０Ａにおける水の蒸発が促進され、凝縮部１１０Ｂ側に向かう（上側に向かう）蒸気流速が増大する。そして、この時の蒸気流速によって、凝縮部１１０Ｂで凝縮された凝縮水の下降が阻止されて、凝縮水はウィックで保水されたままとなる。すると、蒸発部１１０Ａの水は蒸発しきってしまい（ドライアウト）、水の蒸発、凝縮による熱輸送が停止され、冷却水側に伝達される熱量がチューブ１１０を介した熱伝導のみとなる（ヒートパイプによる排熱回収ＯＦＦ）。尚、上記ヒートパイプによる排熱回収ＯＮとＯＦＦとの切替えが、熱スイッチ機能に対応するものである。

よって、エンジン１０の負荷増加に伴い排気熱量が高くなる中で、排熱回収をそのまま続けると、冷却水温度が上昇しすぎて、ラジエータ２１での放熱能力（例えば４ｋＷ）を超え、オーバーヒートに至ってしまうところを、排熱回収ＯＦＦへの切替えにより、その不具合が防止されることになる。

尚、本発明者の実車確認では、１．５Ｌクラスのガソリン車で４０ｋｍ／ｈ、外気温０〜２５℃の条件で、燃費性能については３〜５％の効果、また、ヒータコア３１の入口水温については＋５〜８℃の効果を得ている。

ここで、本実施形態においては、チューブ１１０の断熱部１１０Ｃに断熱壁部１６０を設けるようにしているので、例えば寒冷地のように断熱部１１０Ｃに当る冷却風の温度が冷却水温度より低い場合であっても、冷却風が断熱部１１０Ｃに当るのが防止されるので、蒸発部１１０Ａで蒸発した蒸気が断熱部１１０Ｃにおいて凝縮するのを防止でき、蒸発部１１０Ａから凝縮部１１０Ｂへの確実な熱輸送が可能となる。

また、断熱壁部１６０を切込み部１６１によって分離し、分離された各壁部１６０を弾性を有する湾曲部１６２によって接続するようにしているので、断熱壁部１６０において蒸発部１１０Ａと凝縮部１１０Ｂとの温度差によって発生する熱歪みを切込み部１６１および湾曲部１６２によって吸収することができる。尚、断熱壁部１６０は分離されつつも、湾曲部１６２によって一体化されるので、組付け性が低下されることはない。また、熱スイッチ機能によって凝縮部１１０Ｂへの熱輸送が停止される時に、蒸発部１１０Ａからの熱伝導が切込み部１６１によって遮断されるので、熱輸送の停止が悪化されることがない。

また、複数のチューブ１１０を連通させるタンク１４０を設けているので、タンク１４０の一箇所のみに封入パイプ１４１を設けることで、内部の真空引きや作動媒体の封入が可能となる。

また、蒸発部１１０Ａを凝縮部１１０Ｂの下方に配置し、タンク１４０を蒸発部１１０Ａ側端部に設けると共に、排気管部１３０Ａ（第１プレート１３１）に接触するように配置しているので、タンク１４０内の作動媒体も排気ガスによって積極的に加熱されることになり、熱スイッチ機能を作動させる（排熱回収ＯＦＦとする）ためのドライアウトを早期に行うことができる。

また、排気管１１の一部を成す排気管部１３０Ａと、ヒータ回路３０の一部を成す冷却水流路部１５０Ａとをそれぞれ、蒸発部１１０Ａ、凝縮部１１０Ｂに一体的に接合される排熱回収装置１００としているので、１つの熱交換器として排気管１１とヒータ回路３０とに容易に装着可能なものとすることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図４に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態のチューブ１１０、フィン１２０に対して、チューブ１１０ａ、フィン１２０ａに変更したものである。

チューブ１１０ａは、２つのチューブプレート１１１、１１２から成る扁平のチューブ１１０に対して、丸管タイプのものとしている。また、フィン１２０ａは、コルゲートタイプのフィン１２０に対して、チューブバーリング孔を有し、チューブ１１０ａが挿通されるプレートタイプのものとしている。尚、凝縮部１１０Ｂにおいては、冷却水側との熱伝達を向上させるために、プレートタイプの水側フィン１２０ｂを装着している。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図５に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、チューブ１１０、水タンク１５０、断熱壁部１６０を廃止して、プレートタイプのフィン１２０ｃを積層することでチューブ１１０ｂ、水タンク１５０ａ、断熱壁部１６０ａを形成するようにしたものである。

フィン１２０ｃにはバーリング部１２１を有する孔が複数設けられており、フィン１２０ｃを積層することで、バーリング部１２１が順次接続され、丸管に相当するチューブ１１０ｂが形成されるようにしている。

凝縮部１１０Ｂに対応するフィン１２０ｃの外周には縁立て部１２２が設けられており、フィン１２０ｃを積層することで、縁立て部１２２が順次接続され、直方体容器に相当する水タンク１５０ａが形成されるようにしている。尚、凝縮部１１０Ｂに対応するフィン１２０ｃの複数のバーリング部１２１同士間には、水用孔が設けられており、水タンク１５０ａの全体に渡って冷却水が流通できるようにしている。

また、断熱部１１０Ｃに対応するフィン１２０ｃの端部には折り曲げ部１２３が設けられており、フィン１２０ｃを積層することで、折り曲げ部１２３が順次並び、複数に分離された板状部材に相当する断熱壁部１６０ａが形成されるようにしている。

これにより、チューブ１１０、水タンク１５０、断熱壁部１６０を廃止して、安価な対応が可能となる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図６〜図８に示す。第４実施形態は、上記第１〜第３実施形態に対して、チューブ１１０、１１０ａ、１１０ｂの蒸発部１１０Ａを凝縮部１１０Ｂの上方に配置して、トップヒート型にしたものである。図６、図７、図８に示す各排熱回収装置１００は、外観的には、それぞれ図２、図４、図５で説明した排熱回収装置１００に対して、上下を反転すると共に、チューブ１１０、１１０ａ、１１０ｂの内壁に凝縮部１１０Ｂから蒸発部１１０Ａに至るウィックを設けている。

これにより、車両における排気管１１およびヒータ回路３０の設定位置に応じて、蒸発部１１０Ａが凝縮部１１０Ｂの上方に配置される場合であっても、両者間１１０Ａ、１１０Ｂの熱輸送が可能となる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態では、断熱壁部１６０を冷却風流れの上流側および下流側の２ヶ所に設けるものとして説明したが、これに限らず、少なくとも冷却風流れの上流側の１ヶ所のみの設定としても良い。これにより、冷却風の流れを断熱壁部１６０によって効果的に遮り、断熱部１１０Ｃに当るのを防止できるので、最小限の断熱壁部１６０の設定で、断熱部１１０Ｃにおける作動媒体の凝縮を防止できる。また、逆に断熱壁部１６０を断熱部１１０Ｃの周りすべて（４ヶ所）に設けるようにしても良い。

排熱回収装置の車両への搭載状態を示す模式図である。 第１実施形態における排熱回収装置を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 排熱回収装置によるエンジン冷却水への伝熱量を示すグラフである。 第２実施形態における排熱回収装置を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 第３実施形態における排熱回収装置を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 第４実施形態の１における排熱回収装置を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 第４実施形態の２における排熱回収装置を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 第４実施形態の３における排熱回収装置を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。

符号の説明

１０ エンジン（内燃機関）
１１ 排気管
３０ ヒータ回路（冷却水流路）
１００ 排熱回収装置
１１０ チューブ（ヒートパイプ）
１１０Ａ 蒸発部
１１０Ｂ 凝縮部
１１０Ｃ 断熱部
１３０Ａ 排気管部
１４０ タンク（連通部）
１５０Ａ 冷却水流路部
１６０ 断熱壁部（壁部）
１６１ 切込み部（隙間部）
１６２ 湾曲部（弾性部）

Claims (7)

1. 蒸発部（１１０Ａ）への加熱量増加に応じて、凝縮部（１１０Ｂ）への熱輸送量が規制される熱スイッチ機能を備えると共に、前記蒸発部（１１０Ａ）が内燃機関（１０）の排気ガス流通用の排気管（１１）に配設され、前記凝縮部（１１０Ｂ）が前記内燃機関（１０）の冷却水流通用の冷却水流路（３０）に配設されるヒートパイプ（１１０）を有し、
   前記ヒートパイプ（１１０）によって前記排気ガスの排熱を前記冷却水へ輸送する排熱回収装置において、
   前記蒸発部（１１０Ａ）と前記凝縮部（１１０Ｂ）との間に形成される断熱部（１１０Ｃ）に、外部流体からの熱伝達を防止する壁部（１６０）を設けたことを特徴とする排熱回収装置。
2. 前記壁部（１６０）は、少なくとも前記断熱部（１１０Ｃ）の前記外部流体流れの上流側に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の排熱回収装置。
3. 前記壁部（１６０）は、前記蒸発部（１１０Ａ）および前記凝縮部（１１０Ｂ）に接続されると共に、前記蒸発部（１１０Ａ）と前記凝縮部（１１０Ｂ）との間において、所定量の隙間部（１６１）が形成されて分離されており、
   分離された各壁部（１６０）は、弾性を有する弾性部（１６２）によって接続されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排熱回収装置。
4. 前記ヒートパイプ（１１０）は、複数設けられており、
   複数の前記ヒートパイプ（１１０）の一端側には、複数の前記ヒートパイプ（１１０）を互いに連通させる連通部（１４０）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の排熱回収装置。
5. 前記蒸発部（１１０Ａ）は、前記凝縮部（１１０Ｂ）の下方に配置され、
   前記連通部（１４０）は、前記蒸発部（１１０Ａ）側端部に設けられ、前記排気管（１１）の外表面、あるいは内部に配置されたことを特徴とする請求項４に記載の排熱回収装置。
6. 前記ヒートパイプ（１１０）の内壁には、前記蒸発部（１１０Ａ）から前記凝縮部（１１０Ｂ）に至るウィックが設けられ、
   前記蒸発部（１１０Ａ）は、前記凝縮部（１１０Ｂ）の上方に配置されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の排熱回収装置。
7. 前記排気管（１１）の一部を成す排気管部（１３０Ａ）と、
   前記冷却水流路（３０）の一部を成す冷却水流路部（１５０Ａ）とを設け、
   前記蒸発部（１１０Ａ）に前記排気管部（１３０Ａ）が、前記凝縮部（１１０Ｂ）に前記冷却水流路部（１５０Ａ）がそれぞれ一体的に接合されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の排熱回収装置。

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