CN103517817A - 车辆用热交换结构 - Google Patents

Abstract

本发明获得一种能够使用车载的功能部件来对动力单元进行冷却的车辆用热交换结构。车辆用热交换结构（10）具备：暖气风箱（66），其通过在其与动力单元（12）之间进行循环的载热体与空气的热交换，而对该空气进行加热；排气管道（78）以及排气风门（80），其用于对包括第一模式和第二模式在内的多个模式进行切换，其中，所述第一模式将通过暖气风箱（66）而被加热了的空气作为空调空气而导入到车厢内，所述第二模式将通过暖气风箱（66）而被加热了的空气排放到车外。

Description

车辆用热交换结构

技术领域

本发明涉及一种用于对动力单元空间进行冷却的车辆用热交换结构。

背景技术

已知一种将散热器配置在发动机的前方的结构。（例如，参照日本特开2007-069651号公报）。

发明内容

发明所要解决的课题

散热器为了保障严酷环境下的冷却性能，会相对于通常时的要求性能而变得大型且较重。

本发明的目的在于，获得一种能够使用车载的功能部件来对动力单元进行冷却的车辆用热交换结构。

用于解决课题的方法

本发明的第一方式所涉及的车辆用热交换结构具备：热交换器，其通过在其与动力单元之间进行循环的载热体与空气的热交换，而对该空气进行加热；切换装置，其对包括第一模式和第二模式在内的多个模式进行切换，其中，所述第一模式将通过所述热交换器而被加热了的空气作为空调空气而导入到车厢内，所述第二模式将通过所述热交换器而被加热了的空气排放到车外。

根据上述方式，在通过切换装置而被切换为第一模式的情况下，通过热交换器而被加热了的空气作为空调空气（的一部分）而被导入到车厢内。由此使车厢被实施了空气调节。另一方面，在通过切换装置而被切换为第二模式的情况下，在热交换器中通过与载热体的热交换而受热了的空气将与该热量一起被排放到车外。由此，在第二模式中，动力单元的热量经由载热体、空气而被排放到车外，从而实现了该动力单元的冷却。

以此方式，在上述方式的车辆用热交换结构中，能够使用车载的功能部件、即空调用的热交换器来对动力单元进行冷却。

本发明的第二方式所涉及的车辆用热交换结构具备：热交换器，其通过在其与动力单元之间进行循环的载热体与空气的热交换，而对该空气进行加热；空调装置，其将通过所述热交换器而被加热了的空气作为空调空气而导入到车厢内；排气装置，其将通过所述热交换器而被加热了的空气排放到车外；切换装置，其对包括所述空调装置发挥功能的第一模式和所述排气装置发挥功能的第二模式在内的多个模式进行切换。

根据上述方式，在通过切换装置而被切换为第一模式的情况下，通过热交换器而被加热了的空气将通过空调装置而作为空调空气（的一部分）被导入到车厢内。由此使车厢被实施了空气调节。另一方面，在通过切换装置而被切换为第二模式的情况下，在热交换器中通过与载热体的热交换而受热了的空气将与该热量一起通过排气装置而被排放到车外。由此，在第二模式中，动力单元的热量将经由载热体、空气而被排放到车外，从而实现了该动力单元的冷却。

如此，在上述方式的车辆用热交换结构中，能够使用车载的功能部件来对动力单元进行冷却。

在上述方式中，也可以采用如下结构，即，还具备：散热器，其通过在其与所述动力单元之间进行循环的冷却液与空气的热交换，而对该冷却液进行冷却；风扇，其生成穿过所述散热器而被排放至车外的空气流，所述排气装置以包括连通部的方式而构成，其中，所述连通部对相对于所述热交换器的空气流的下游侧、和相对于所述散热器的空气流的下游侧进行连通，所述切换装置以包括开闭机构的方式而构成，其中，所述开闭机构在所述第一模式下将所述连通部关闭，而在所述第二模式下将所述连通部开放。

根据上述方式，该冷却液、即动力单元将通过穿过散热器的空气流与冷却液的热交换而被冷却。在第二模式中，如上所述还通过热交换器中的空气与载热体的热交换而使动力单元被冷却。在此，通过连通部而使热交换器的空气流的下游侧部分与散热器的空气流的下游侧部分连通。因此，在风扇进行工作的状态下，将生成穿过散热器而到达车外的空气流，并促进了通过该散热器侧的空气流（负压）而使热交换器侧的空气流排放到车外。

在上述方式中，也可以采用如下结构，即，所述风扇被配置于，相对于所述散热器的空气流的下游侧，所述连通部对所述风扇与散热器之间的空间、和相对于热交换器的空气流的下游侧进行连通。

根据上述方式，穿过热交换器的空气流通过风扇而被直接引导到该风扇与散热器之间的空间中，并与散热器侧的空气流汇合而被排放到车外。由此，进一步促进了热交换器侧空气流、即动力单元的热量向车外的排放。

在上述方式中，也可以采用如下结构，即，所述散热器被配置于，相对于所述动力单元的车辆前后方向上的后侧且相对于所述风扇的车辆前后方向上的前侧，所述热交换器被配置于，相对于所述动力单元的车辆前后方向上的后侧且相对于所述散热器的车辆上下方向上的上侧，所述空调装置以包括外壳和鼓风机的方式而构成，其中，所述外壳对所述热交换器进行收纳并且形成有朝向车厢侧的空气出口，所述鼓风机被配置于所述外壳内的、相对于所述热交换的所述空气出口侧的相反侧，所述连通部从所述外壳中的被形成在所述热交换器与空气出口之间的排气口起、被设置到所述散热器与风扇之间的空间为止，并且被构成为，具有通过所述开闭机构而被开闭的排气管道。

根据上述方式，在第一模式下，通过鼓风机的工作而流入到外壳内的空气将在热交换器中与载热体进行了热交换后，经由空气出口而被导入到车厢内。另一方面，在第二模式下，通过鼓风机的工作而流入到外壳内的空气将在热交换器中与载热体进行了热交换后，穿过排气口、排气管道而被导入到散热器与风扇之间。在风扇处于工作中的状态下，外壳内的空气通过该风扇而被直接引导，并与散热器侧的空气流汇合而被排放到车外。在此，由于散热器被配置于动力单元的后方，因此将热交换器侧的空气流引导至该散热器与风扇之间的排气管道的布局易于实现。

在上述方式中，也可以采用如下结构，即，所述空调装置被构成为，包括：蒸发器，其对空气进行冷却；外壳，其被划分为收纳有所述蒸发器的第一室和收纳有所述热交换器的第二室，并且具有形成于所述第一室上的第一空气出口和形成于所述第二室上的第二空气出口；空气流生成装置，其能够将穿过所述第一室的空气流和穿过所述第二室的空气流以独立的方式生成，所述排气装置以包括排气管道的方式而构成，其中，所述排气管道将空气从所述外壳的第二室中的所述热交换器与所述第二空气出口之间排放到车外，所述切换装置以包括开闭机构的方式而构成，其中，所述开闭机构对所述排气管道进行开闭。

根据上述方式，在第一模式下，通过空气流生成装置的工作而流入到外壳的第二室内的空气将在热交换器中与载热体进行了热交换后，经由第二出口而被导入到车厢内。该空气根据需要而在与于第一室中通过与蒸发器的热交换而被冷却的空气混合之后，被导入到车厢内。另一方面，在第二模式下，通过空气流生成装置的工作而流入到外壳的第二室内的空气将在热交换器中与载热体进行了热交换后，穿过由开闭机构开放了的排气管道而被排放到车外。在此，外壳被划分为第一室和第二室，并且空气流生成装置能够将各自穿过第一室以及第二室的空气流以独立的方式生成。因此，能够在不将通过蒸发器而被冷却的空气排放到车外的条件下，同时实现（同时执行）空调（冷却设备）对动力单元的冷却和热交换器对动力单元的冷却。

发明效果

如以上所说明的那样，本发明所涉及的车辆用热交换结构具有如下优异效果，即，能够使用车载的功能部件来对动力单元进行冷却。

附图说明

图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆用热交换结构的侧剖视图。

图2为构成本发明的第一实施方式所涉及的车辆用热交换结构的腰部的分解立体图。

图3为表示构成本发明的第一实施方式所涉及的车辆用热交换结构的辅助冷机ECU的控制对象的模式图。

图4为对构成本发明的第一实施方式所涉及的车辆用热交换结构的辅助冷机ECU的控制模式进行例示的控制表。

图5为表示本发明的第二实施方式所涉及的车辆用热交换结构的侧剖视图。

具体实施方式

根据图1至图4，对本发明的第一实施方式所涉及的车辆用热交换结构10进行说明。首先，对应用了车辆用热交换结构10的汽车A的前部结构进行说明，接下来，对车辆用热交换结构10的具体结构进行说明。另外，在附图中适当标记的箭头标记FR表示车辆前后方向的前方、箭头标记UP表示车辆上下方向的上方、箭头标记W表示车宽方向。在以下的说明中，在没有特别记载而使用前后、上下的方向的情况下，表示车辆前后方向的前后、车辆上下方向的上下。

（汽车前部的概要结构）

在图1中，通过示意性的侧剖视图而图示了应用了车辆用热交换结构10的汽车A的前部。如该图所示，在汽车A的前端侧配置有动力单元室14，所述动力单元室14中设置有动力单元12。该实施方式中的动力单元12被构成为，包含作为内燃机的发动机和电动机，以分别作为用于对前车轮Wf进行驱动的驱动源。因此，汽车A被设定为，具有两个驱动源的混合动力汽车。

具体而言，动力单元12以横置的发动机、和变速驱动桥作为主要部分而构成，所述发动机具有沿着车宽方向的曲轴，所述变速驱动桥以能够传递动力的方式与该发动机连结。变速驱动桥被构成为，包括电动机、未图示的发电机、动力分配机构、作为无级变速器等的变速器等。此外，在本实施方式中，变速驱动桥以包括例如电动机、发电机、以及与蓄电池电连接的逆变器的方式而构成。

因此，本实施方式所涉及的动力单元也可以理解为动力设备。另外，作为变速驱动桥，也可以采用例如手动变速器（MT）、变矩器式等的自动变速器（AT）、无级变速器（CVT）等通常的变速驱动桥。如上所述，配置有动力单元12的动力单元室14可以理解为所谓的发动机舱，其中，动力单元12以包括作为内燃机的发动机的方式而构成。

动力单元室14的后端部通过将其与车厢C之间隔开的车厢前壁16而被规定。车厢前壁16被接合在地板面板18的前端部上。在地板面板18的车宽方向上的中央部处形成有地板通道20，所述地板通道20呈在主视剖视观察时朝向下方开口的“コ”字状。另一方面，动力单元室14的前端部通过未图示的隔栅、前保险杠（保险杠罩）而被规定。

（由散热器实现的冷却结构）

而且，在应用了车辆用热交换结构10的汽车A中，以堵塞地板通道20的前侧的开口端20A的方式而设置有冷却单元25。因此，在该实施方式中，冷却单元25被配置于相对于动力单元12的后侧。冷却单元25以至少包括散热器25R的方式而构成，其中，所述散热器25R使作为冷却液的冷却水在其与水冷式的动力单元12（的发动机和电动机）之间进行循环，从而对该动力单元12进行冷却。在该实施方式中，冷却单元25被构成为，包括构成后文叙述的空调装置40的、作为空冷式的热交换器的冷凝器25C。

如图1所示，散热器25R通过散热器软管22而以能够进行冷却水的循环的方式与动力单元12（的内燃机部分）连接。冷却单元25被设置为如下结构，即，通过与冷却风的热交换而对冷却液、即动力单元12进行冷却。冷凝器25C与后文叙述的蒸发器64、未图示的压缩机、膨胀阀、使空调器制冷剂在这些部件之间进行循环的循环管一起构成了空调装置40的制冷循环。

此外，在相对于冷却单元25的后侧设置有风扇26。通过风扇26的工作，从而产生穿过冷却单元25（的空气侧流道）的空气流（冷却风）。即，通过风扇26的工作，从而使进行与冷却水以及空调器制冷剂的热交换的冷却风以从车辆前方朝向后方的方式穿过冷却单元25。进行了与冷却水的热交换后的冷却风通过地板通道20的朝下开口端20B而被排放至地板下。

在此，对用于将冷却风引导至该冷却单元25的车辆用热交换结构10进行说明，其中，所述冷却风为，进行与制冷剂（在散热器25R中进行循环的冷却水、在冷凝器25C中进行循环的空调器制冷剂）的热交换的冷却风。如图1所示，车辆用热交换结构10具备从下侧对动力单元室14进行覆盖的车身底罩28。在车身底罩28上形成有导入管道30，所述导入管道30用于将在所述车身底罩28与路面R之间流动的行驶风引导至冷却单元25（地板通道20内）。在该实施方式中，车身底罩28的包括导入管道30在内的整体通过树脂材料而被一体地形成。

导入管道30被设为如下结构，即，将从空气引入口30A引进的空气向与地板通道20的开口端20A一起对冷却单元25的周围（除下部外）进行覆盖的后端侧引导的结构，其中，所述空气引入口30A在车身底罩28中的地板通道20的前方处朝向路面R开口。在该实施方式中，在侧面观察时，导入管道30被设为大致三角形形状。

如上所述，冷却单元25介于地板通道20的前侧开口端20A与导入管道30的后端部之间。在该实施方式中，冷却单元25与风扇26通过护罩34而被一体化从而构成了冷却组件35。如图1所示，冷却单元25与风扇26以前后分离的方式而配置，护罩34对作为形成在冷却单元25与风扇26之间的空间的冷却风流道36进行覆盖。

具体而言，冷却单元25在侧面观察时，以车辆上端侧与下端侧相比位于车辆前侧的方式而被倾斜（前倾）配置，并且在侧面观察时，风扇26与冷却单元25相比倾斜角较小或者大致直立。由此，在冷却单元25与风扇26之间，形成有与下部相比上部较宽的上述的冷却风流道36。如图2所示，该冷却组件35被构成为，冷却单元25以将护罩34的前侧开口端堵塞的方式而被保持在该护罩34上，并且风扇26被支承在护罩34的后侧开口部内。

而且，使该冷却单元25、风扇26、以及护罩34被一体化（局部装配化）了的冷却组件35，以密封状态被配置在导入管道30后端与地板通道20的前侧开口端20A之间。根据以上内容，在车辆用热交换结构10中，导入管道30（汽车A和路面R之间）与地板通道20通过冷却组件35（包括冷却风流道36在内的冷却单元25的空气侧流道）而被连通。

另外，以上述方式被倾斜配置的冷却单元25的下端的位置与空气引入口30A的后端、即车身底罩28的上下方向位置大致一致。通过这种配置，从而随着汽车A的行驶而使空气流经由导入管道30而被引导至冷却单元25（的空气侧流道）中。基于该行驶风的冷却风Fr经由空气引入口30A、导入管道30、冷却单元25、冷却风流道36、地板通道20（朝下开口端20B）而被排放到车外。此外，在车辆用热交换结构10中，通过风扇26的工作也将生成冷却风Fr。即，成为了通过风扇26进行工作从而即使在汽车A的低速行驶时或停车时也生成有冷却风Fr的结构。

（空调装置的结构）

如图1所示，空调装置40被构成为，包括：热交换部42，其被配置于动力单元室14的后端的上部；吹风切换部46，其被设置于仪表板44内，所述仪表板44被设置于车厢C侧。热交换部42具备外壳48，所述外壳48在相对于车厢前壁16的前侧处被该车厢前壁16支承。外壳48的上侧开口部通过图2中也图示了的罩50而被关闭。

如图1以及图2所示，在罩50上设置有，在前围部52上开口的外部空气引入口50A、和在仪表板44内开口的内部空气引入口50B。通过内外空气切换风门54，从而将向外壳48引入的空气切换为内部空气以及外部空气中的某一方或者双方。

在外壳48上设置有隔壁58，所述隔壁58沿着前后方向直立设置，并且将该外壳48内划分为在车宽方向上并列的作为第一室的冷气室48C、和作为第二室的热气（暖气）室48H。冷气室48C以及热气室48H各自以在前部处使空气从外部空气引入口50A以及内部空气引入口50B直接流入的方式而与该外部空气引入口50A以及内部空气引入口50B分别连通。

此外，在外壳48的后部上形成有作为第一空气出口的冷气出口48Co，所述冷气出口48Co通过被形成在车厢前壁16上的窗部而使冷气室48C与吹风切换部46的头部56连通。此外，在外壳48的后部上形成有作为空气出口或者第二空气出口的热气（暖气）出口48Ho，所述热气（暖气）出口48Ho通过被形成在车厢前壁16上的窗部而使热气室48H与头部56连通。

而且，空调装置40具备被配置于冷气室48C的前部的第一鼓风机60、和被配置于热气室48H的前部的第二鼓风机62。通过第一鼓风机60的工作从而生成了如下的冷气流，所述冷气流从外部空气引入口50A或内部空气引入口50B流入到冷气室48C中，并穿过冷气出口48Co而被排出。此外，通过第二鼓风机62的工作从而生成如下的热气流，所述热气流从外部空气引入口50A或内部空气引入口50B流入到热气室48H中，并穿过热气出口48Ho而被排出。该第一鼓风机60、62的组合相当于能够将冷气室48C的冷气流和热气室48H的热气流以独立的方式生成的空气流生成装置。

而且，在冷气室48C的中间部处配置有蒸发器64，所述蒸发器64与如上文所述的冷凝器25C等一起构成了空调装置40的制冷循环。蒸发器64被设为，通过从冷气流夺取空调器制冷剂的蒸发潜热从而对该冷气流进行冷却的结构。另一方面，在热气室48H的中间部处配置有作为本发明的热交换器的暖气风箱66。

暖气风箱66通过暖气风箱软管68而以使作为载热体的冷却水能够进行循环的方式与动力单元12（的内燃机部分）连接在一起。暖气风箱66被设为，通过向热气流放出冷却水的热量，从而对该热气流进行加热（升温）的结构。即，暖气风箱66被设为，穿过热气室48H的热气流与循环的冷却水之间的热交换器。

在空调装置40中采用了如下的结构，即，使来自冷气室48C的冷气流和来自热气室48H的热气流在头部56内被混合，以使向车厢C吹送的空调空气被调节为适当温度的结构。在该头部56上连接有，与中央通风装置70R连接的中央导管70、与除霜器72D连接的除霜导管72、与未图示的脚导管连接的脚导管74、与未图示的侧面通风装置连接的未图示的侧面导管。在各个导管70、72、74等的连接部上，以能够对各个导管70、72、74进行开闭的方式而设置有吹风位置切换用的风门76。

对以上内容进行总结，空调装置40被设为如下结构，即，通过蒸发器64以及暖气风箱66中的至少一方，来对从外部空气引入口50A或内部空气引入口50B引入至外壳48中的空气进行温度调节，并使其通过吹风切换部46而吹送到车厢C内的结构。

（由暖气风箱实现的动力单元冷却结构）

在车辆用热交换结构10中，采用了能够选择多个模式的结构，所述多个模式包括：通过暖气风箱66而对空调空气（的一部分）进行加热的、作为第一模式的空调模式；通过暖气风箱66而对动力单元12进行冷却（辅助）的、作为第二模式的冷机模式。在空调模式下，如上文所述，暖气风箱66作为空调装置40的构成部件而发挥功能。以下，对用于实施冷机模式的结构进行说明。

如图1所示，在外壳48的底壁48B中的形成热气室48H的底的部分、并且成为暖气风箱66的后方且热气出口48Ho的前方的部分上，形成有排气口48E。从排气口48E的外周边缘起，朝向下方延伸设置有内部被设为连通通道的、作为连通部的排气管道78。排气管道78的下侧开口端被插入至形成于护罩34的上壁34U上的贯穿孔34H中。在排气管道78的外侧，贯穿孔34H通过从排气管道78伸出的凸缘78F而被覆盖并封闭。

贯穿孔34H以与冷却风流道36面对的方式被形成在冷却单元25（散热器25R）与风扇26之间。因此，排气管道78对热气室48H内的相对于暖气风箱66的热气流的流动方向下游侧部分、和地板通道20内的相对于散热器25R的冷却风Fr的流动方向下游侧部分进行连通。

此外，在外壳48上设置有作为开闭机构的排气风门80，所述排气风门80对排气口48E、即排气管道78进行开闭。在排气口48E通过排气风门80而被开放了的状态下，能够生成如下的空气流，所述空气流为，流入至热气室48H中并通过暖气风箱66而从冷却水中夺取热量，且经由排气管道78、风扇26而从地板通道20的开口端20B被排放到车外的空气流。将该空气流称为辅助冷却风Fa（参照图1）。在此实施方式中采用了如下结构，即，通过第二鼓风机62以及风扇26中的至少一方的工作，从而生成辅助冷却风Fa的结构。

而且，在车辆用热交换结构10中，设置有能够对热气出口48Ho进行开闭的空调侧风门82。由此，车辆用热交换结构10被设为如上所述的能够对空调模式和冷机模式进行选择的结构，其中，所述空调模式为，热气流被选择性地引导至车厢C内的模式，所述冷机模式为，热气流被选择性地排放到车外的模式。

在此实施方式中，采用了除上述的空调模式、冷机模式之外，还可选择复合模式（第一、第二模式的并存）的结构，所述复合模式为，在热气流的一部分被引导至车厢C内的同时另外的（剩余的）一部分被排放至车外的模式。此外，在车辆用热交换结构10中，能够选择不实施由暖气风箱66进行的热交换的加热器关闭模式。

而且，如图3所示，车辆用热交换结构10具备作为控制装置的辅助冷机ECU84。辅助冷机ECU84为如下的结构，即，被输入有对在散热器软管22中进行循环的冷却水温度进行检测而获得的水温、汽车A的运转状态（例如，加速器开度和来自导航装置等的行驶位置的坡度信息等）的信息、以及来自对空调装置40进行控制的空调ECU的信息的结构。而且，辅助冷机ECU84根据这些信息而对第二鼓风机62、风扇26、排气风门80、空调侧风门82进行控制。关于该控制，将与本实施方式的作用一起在后文中进行叙述。

在上文所说明的实施方式中，辅助冷机ECU84、空调侧风门82、排气风门80相当于本发明中的切换装置。此外，排气管道78、地板通道20（护罩34）、第二鼓风机62以及风扇26中的至少一方相当于本发明中的排气装置。

接下来，参照图4所示的控制表，对第一实施方式的作用进行说明。

在应用了上述结构的车辆用热交换结构10的汽车A中，在通常行驶时动力单元12的冷却要求被设为通常。在该情况下，动力单元12通过在该动力单元12与散热器25R之间循环的冷却水而被冷却。因此，如图4所示，通过排气风门80而使排气管道78被关闭，风扇26被另行控制。

对该控制进行补充说明。辅助冷机ECU84或另外的ECU在判断为汽车A的车速在预定的车速以下且冷却水温度在预定的温度以上时，使风扇26进行工作。于是，通过风扇26的抽吸力而使地板下的空气通过空气引入口30A而作为冷却风Fr流入。另一方面，在判断为汽车A的车速超过了预定的车速时，使风扇26停止。于是，汽车A的地板下的行驶风通过空气引入口30A而作为冷却风Fr流入。以此方式，散热器25R对动力单元12的冷却是通过汽车A的行驶风即冷却风Fr或由风扇单元24的工作而产生的冷却风Fr与冷却水的热交换而实施的。

（加热器关闭模式）

如上文所述，在动力单元12的冷却要求为通常、且空调装置40的工作被停止的（关闭的）情况下，将被设为无需进行由暖气风箱66实施的热交换的加热器关闭模式。在该加热器关闭模式下，第二鼓风机62被停止并且空调侧风门82位于对热气出口48Ho进行封闭的位置。此外，排气风门80位于对排气管道78进行封闭的位置。因此，在热气室48H中不会产生热气流。另外，在该情况下，也可以使经由暖气风箱软管68的冷却水的循环停止。

此外，在存在由空调装置40实施的快速供冷的要求的情况下，对于风扇26、第二鼓风机62、空调侧风门82、以及排气风门80而言，将被实施与加热器关闭模式相同的控制。在该情况下，空调装置40（的制冷循环）以及第一鼓风机60进行工作，从而仅将通过蒸发器64而被冷却了的冷气流供给至车厢C内。

（空调模式）

另一方面，在动力单元12的冷却要求为通常、且空调装置40进行工作的（开启的）情况下，即，在无论有无与冷气流的混合但至少存在由暖气风箱66实施的空调空气的加热的要求的情况下，被设为空调模式。在该空调模式下，第二鼓风机62进行工作，并且空调侧风门82位于对外壳48的热气出口48Ho进行开放的位置。此外，排气风门80位于对排气管道78进行封闭的位置。

由此，在热气室48H内穿过暖气风箱66并被加热了的热气流经由吹风切换部46的头部56而被引导至车厢C内。在头部56中，热气流根据需要与在冷气室48C内经过蒸发器64而被冷却了的冷气流进行混合，并且将被实施了温度调节的空调空气引导至车厢C内。

接下来，对例如交通阻塞时或较长的爬坡时等的动力单元12的冷却要求较高的情况、即要求了超出散热器25R的冷却性能的冷却性能的情况下的控制进行说明。

（冷机模式）

首先，在动力单元12的冷却要求较高的情况下、且在空调装置40的工作被停止了的（关闭的）情况下，设为通过暖气风箱66来实施动力单元12的冷却的冷机模式。在该冷机模式下，第二鼓风机62以及风扇26进行工作。而且，空调侧风门82位于对热气出口48Ho进行封闭的位置，排气风门80位于对排气管道78进行开放的位置。

通过这些结构，除了产生从导入管道30流入并经由冷却单元25、地板通道20而被排放到车外的冷却风Fr之外，还产生通过暖气风箱66而对动力单元12进行冷却的冷却风。该冷却风从车外或车内流入到外壳48中，并经由暖气风箱66、排气管道78、护罩34、地板通道20而从该地板通道20的朝下开口端20B被排放到车外。以此方式，在车辆用热交换结构10中，能够使暖气风箱66作为副（辅助）散热器而发挥功能。

此外，在动力单元12的冷却要求较高、且存在由空调装置40实施的快速供冷的要求的情况下，对于风扇26、第二鼓风机62、空调侧风门82、排气风门80而言，也被实施与冷机模式相同的控制。在该情况下，空调装置40（的制冷循环）以及第一鼓风机60进行工作，并仅将通过蒸发器64而被冷却了的冷气流供给至车厢C内。

（复合模式）

另一方面，在动力单元12的冷却要求较高、且空调装置40进行工作的（开启的）情况下，即，在无论有无与冷气流的混合但至少存在由暖气风箱66实施的空调空气的加热的要求的情况下，设为复合模式。在该复合模式下，第二鼓风机62以及风扇26进行工作。而且，空调侧风门82位于对热气出口48Ho进行开放的位置，排气风门80位于对排气管道78进行开放的位置。

根据这些结构，对于在热气室48H内穿过暖气风箱66而被加热了的热气流，一部分作为空调空气（的一部分）而被引导至车厢C中，而剩余的一部分被排放到车外。即，热气流中与空调要求相对应的量（来自动力单元12的热量的利用量）经由吹风切换部46的头部56而被引导至车厢C内。在头部56中，热气流根据需要与在冷气室48C内经过蒸发器64而被冷却的冷气流混合，并且被实施了温度调节的空调空气被引导至车厢C内。此外，剩余的热气流、即来自动力单元12的热量的放出量，与上述的冷机模式同样地经由排气管道78、护罩34、地板通道20而从该地板通道20的朝下开口端20B被排放到车外。以此方式，在车辆用热交换结构10中，即使在存在空调（暖气）要求的情况下，也能够使暖气风箱66作为副散热器而发挥功能。

如上文所说明的那样，在车辆用热交换结构10中，能够获得使暖气风箱66作为副散热器而发挥功能的冷机模式，其中，所述暖气风箱66作为在空调模式下实现车厢的空调功能的功能部件。因此，能够使冷却散热器25R小型、轻量化。即，在具备了如下的散热器的比较例中，散热器相对于通常时所要求的冷却性能而变大、变重，所述散热器具有，在动力单元12的冷却要求较高的情况下也会以单独的方式响应该要求的性能。

与此相对，由于在车辆用热交换结构10中，在动力单元12的冷却要求较高的情况下会将暖气风箱66作为副散热器而使用，因此能够将散热器25R设为与通常时所要求的冷却性能相对应的尺寸（容量）。因此，在与上述的比较例的比较中，能够使散热器小型、轻量化。

此外，在车辆用热交换结构10中，在冷机模式以及复合模式下，经过了暖气风箱66的热气流（的一部分）与用于通过散热器25R而对动力单元12进行冷却的冷却风Fr汇合。因此，能够利用由冷却风Fr而产生的负压，来产生与仅通过第二鼓风机62的工作所产生的热气流相比而较强的（流量较大的）热气流。由此，增加了冷机模式以及复合模式下的、暖气风箱66中的冷却水与热气流之间的交换热量，并且通过该暖气风箱66而有效地释放出动力单元12的热量。尤其是，在车辆用热交换结构10中，经过了暖气风箱66的热气流（的一部分）在散热器25R与风扇26之间与冷却风流道36汇合。因此，该热气流通过风扇26的负压而被直接引导至地板通道20侧，从而有助于进一步增加由热气流实现的交换热量（放热量）。

而且，在车辆用热交换结构10中，由于散热器25R被配置于动力单元12的后方，因此将经过了暖气风箱66的热气流引导至该散热器25R与风扇26之间的排气管道78的布局易于实现。即，能够仅通过从外壳48向下方延伸的排气管道78而使热气流在散热器25R和风扇26之间与冷却风Fr汇合。

而且，在车辆用热交换结构10中，由于散热器25R被配置于动力单元12的后方，因此在散热器25R处从冷却水受热了的冷却风Fr不会与动力单元12接触。由此，有助于将用于对动力单元12进行冷却的冷却性能自身抑制得较小。

此外，在车辆用热交换结构10中，构成空调装置40的外壳48被划分为冷气室48C和热气室48H，并且在冷气室48C、热气室48H中设置有将冷气流、热气流以独立的方式生成的第一鼓风机60、第二鼓风机62。而且，设置有能够对热气室48H的热气出口48Ho进行封闭的空调侧风门82。根据这些结构，如在上文的冷机模式的说明中所述，在动力单元12的冷却要求较高、且存在快速供冷的要求的情况下，能够将暖气风箱66作为副散热器而使用，同时能够实施由蒸发器64实现的车厢C的供冷。

（第二实施方式）

接下来，根据图5对本发明的第二实施方式所涉及的车辆用热交换结构100进行说明。另外，对以基本上与上述第一实施方式相同的方式而构成的部件、部分，标记与上述第一实施方式相同的符号。此外，存在对于这些部件、部分，省略说明和图示的情况。

如图5所示，车辆用热交换结构100具备被配置于动力单元12的前方的冷却单元102，以代替被配置于动力单元12的后方的冷却单元25。冷却单元102以包括散热器102R和冷凝器102C的方式而构成。此外，虽然省略了图示，但在冷却单元102的背面（冷却单元102）侧搭载有前后扁平的风扇单元。

散热器102R通过散热器软管22而与动力单元12（的内燃机部分）以能够进行冷却水的循环的方式连接在一起。经过了散热器102R的冷却风将通过动力单元室14的下方和地板通道20的朝下开口端20B等而被排放到车外。冷却风为通过未图示的隔栅等而流入的行驶风、或者通过未图示的风扇单元的工作从而作为强制风而生成。

对于空调装置40，包括外壳48在内的整体被配置于车厢前壁16与仪表板44之间（车厢内侧）。该空调装置40侧的排气管道78与地板通道20内连通。因此，将暖气风箱66作为副散热器而使用的情况下的、作为辅助冷却风的热气流将通过地板通道20的朝下开口端20B而被排放到车外。车辆用热交换结构100的其他结构、包括未图示的部分在内，与车辆用热交换结构10的相对应的结构相同。

因此，根据第二实施方式所涉及的车辆用热交换结构100，也能够通过基本上与第一实施方式所涉及的车辆用热交换结构10相同的作用而获得相同的效果。但是，如下的作用效果除外，即，由冷却单元25被配置于动力单元12的后方而实现的作用效果、以及由热气流在散热器25R和风扇26之间与冷却风流道36汇合而实现的作用效果。

另外，在车辆用热交换结构100的结构中，如果采用使经过了冷却单元102的冷却风从地板通道20的朝下开口端20B被排出的结构，则在冷机模式以及复合模式中能够通过因冷却风而产生的负压来增强热气流。这种结构能够通过例如用车身底罩覆盖动力单元室14下部而实现。

此外，虽然在上述的各个实施方式中，列举了排气风门80、空调侧风门82仅对排气管道78、热气出口48Ho进行开闭的示例，但本发明并不限定于此。例如，也可以为如下的结构，即，排气风门80以及空调侧风门82的一方或者双方能够根据所要求的热气流的流量（分配量）而对开度进行调节的结构。

而且，虽然在上述的各个实施方式中，例示了外壳48被划分为冷气室48C和热气室48H的示例，但本发明并不限定于此。例如，也可以在冷机模式以及复合模式下，将通过蒸发器64而被冷却了的冷气流引导至暖气风箱66，从而提高动力单元12的冷却能力。

而且，虽然在上述的各个实施方式中，例示了车辆用热交换结构10（辅助冷机ECU84）能够获得复合模式的示例，但本发明并不限定于此。即，本发明只需为至少能够获得作为第一模式的空调模式、和作为第二模式的冷机模式的结构即可。

此外，虽然在上述的各个实施方式中，例示了冷却水在动力单元12与散热器25R之间循环的路径、和冷却水在动力单元12与暖气风箱66之间循环的路径为独立的循环路径的示例，但本发明并不限定于此。例如，也可以采用散热器25R和暖气风箱66在共同（一部分共同）的冷却水循环路径上并列配置的结构。

而且，虽然在上述的各个实施方式中，例示了包括内燃机以及电动机在内的动力单元12被配置于位于车厢C的前方的动力单元室14中的示例，但本发明并不限定于此。例如，可以采用动力单元12不包括电动机的结构（一般的FF车、FR车、4WD车等的发动机车），也可以采用将包括内燃机在内的动力单元12配置在位于车厢C的后方的动力单元室中的结构，还可以采用动力单元不包括内燃机的结构。

而且，虽然在上述的各个实施方式中，例示了动力单元12以包括电动机、未图示的发电机、动力分配机构、作为无级变速器等的变速器等的方式而构成的示例，但本发明并不限定于此，而能够进行各种变形。例如，作为构成动力单元12的变速驱动桥，可以采用例如手动变速器（MT）、变矩器式等的自动变速器（AT）、无级变速器（CVT）等的通常的变速驱动桥。这些变速驱动桥也可以理解为，未被包含在动力单元12中的构件（动力单元可理解为以发动机等的驱动源为主要部分而构成的单元）。

另外，本发明并不限定于上述的各个实施方式中的结构，在不脱离其要旨的范围内，当然能够进行各种变形并实施。

Claims (6)

1.一种车辆用热交换结构，具备：

热交换器，其通过在其与动力单元之间进行循环的载热体与空气的热交换，而对该空气进行加热；

切换装置，其对包括第一模式和第二模式在内的多个模式进行切换，其中，所述第一模式将通过所述热交换器而被加热了的空气作为空调空气而导入到车厢内，所述第二模式将通过所述热交换器而被加热了的空气排放到车外。

2.一种车辆用热交换结构，具备：

热交换器，其通过在其与动力单元之间进行循环的载热体与空气的热交换，而对该空气进行加热；

空调装置，其将通过所述热交换器而被加热了的空气作为空调空气而导入到车厢内；

排气装置，其将通过所述热交换器而被加热了的空气排放到车外；

切换装置，其对包括所述空调装置发挥功能的第一模式和所述排气装置发挥功能的第二模式在内的多个模式进行切换。

3.如权利要求2所述的车辆用热交换结构，其中，

还具备：

散热器，其通过在其与所述动力单元之间进行循环的冷却液与空气的热交换，而对该冷却液进行冷却；

风扇，其生成穿过所述散热器而被排放至车外的空气流，

所述排气装置以包括连通部的方式而构成，其中，所述连通部对相对于所述热交换器的空气流的下游侧、和相对于所述散热器的空气流的下游侧进行连通，

所述切换装置以包括开闭机构的方式而构成，其中，所述开闭机构在所述第一模式下将所述连通部关闭，而在所述第二模式下将所述连通部开放。

4.如权利要求3所述的车辆用热交换装置，其中，

所述风扇被配置于，相对于所述散热器的空气流的下游侧，

所述连通部对所述风扇与散热器之间的空间、和相对于热交换器的空气流的下游侧进行连通。

5.如权利要求3或权利要求4所述的车辆用热交换结构，其中，

所述散热器被配置于，相对于所述动力单元的车辆前后方向上的后侧且相对于所述风扇的车辆前后方向上的前侧，

所述热交换器被配置于，相对于所述动力单元的车辆前后方向上的后侧且相对于所述散热器的车辆上下方向上的上侧，

所述空调装置以包括外壳和鼓风机的方式而构成，其中，所述外壳对所述热交换器进行收纳并且形成有朝向车厢侧的空气出口，所述鼓风机被配置于所述外壳内的、相对于所述热交换的所述空气出口侧的相反侧，

所述连通部从所述外壳中的被形成在所述热交换器与空气出口之间的排气口起、被设置到所述散热器与风扇之间的空间为止，并且被构成为，具有通过所述开闭机构而被开闭的排气管道。

6.如权利要求2所述的车辆用热交换结构，其中，

所述空调装置被构成为，包括：

蒸发器，其对空气进行冷却；

外壳，其被划分为收纳有所述蒸发器的第一室和收纳有所述热交换器的第二室，并且具有形成于所述第一室上的第一空气出口和形成于所述第二室上的第二空气出口；

空气流生成装置，其能够将穿过所述第一室的空气流和穿过所述第二室的空气流以独立的方式生成，

所述排气装置以包括排气管道的方式而构成，其中，所述排气管道将空气从所述外壳的第二室中的所述热交换器与所述第二空气出口之间排放到车外，

所述切换装置以包括开闭机构的方式而构成，其中，所述开闭机构对所述排气管道进行开闭。

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