JP2008002793A - ループ式ヒートパイプ - Google Patents

Abstract

【課題】 弁開口の下端位置より上側に液冷媒があるにもかかわらず、蒸発器へ液冷媒が戻らなくなる不具合を回避できるループ式ヒートパイプの提供にある。
【解決手段】 排熱回収装置７は、オーバーヒートおよび内圧上昇による破損を回避する目的で差圧弁１６を搭載している。この差圧弁１６は、液冷媒が貯溜可能な冷媒下流タンク２５内に挿入されて、開弁時に冷媒下流タンク２５内の液冷媒を蒸発器１４へ戻す。差圧弁１６の流入ポート２６ｂは、ハウジング２６の下側に設けられて冷媒下流タンク２５内の液冷媒を内部空間２６ａに導入する構成を採用しており、冷媒下流タンク２５内の液面高Ｈ１が弁開口２６ｃの下端位置に低下するまで、液冷媒の位置エネルギーにより冷媒下流タンク２５内の液冷媒を蒸発器１４へ戻す。これにより、液冷媒の不足により排熱回収装置７の作動が停止する不具合を回避できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、加熱流体の熱によって冷媒を蒸発させ、その蒸発冷媒を被加熱流体で冷却して蒸発冷媒が凝縮する際の凝縮潜熱にて被加熱流体を加熱するループ式ヒートパイプに関し、例えば排熱回収装置等に用いて好適な技術に関する。

ループ式ヒートパイプの一例として、例えば特許文献１に開示したものが知られている。特許文献１は、冷媒を加熱して蒸発させる蒸発器、および冷媒を冷却して凝縮させる凝縮器を備えるループ式ヒートパイプの運転を、凝縮器で凝縮した液冷媒を蒸発器に戻す通路の開閉を行う開閉弁により制御するものである。
開閉弁は、弁開口と、この弁開口を開閉する弁体とを備えるものであり、弁体が弁開口を閉じることで凝縮器で凝縮した液冷媒を蒸発器に戻すのを停止し、弁体が弁開口を開くことで凝縮器で凝縮した液冷媒を蒸発器に戻す。

ここで開閉弁は、凝縮器で凝縮した液冷媒を開閉弁内の内部空間へ導く流入ポートを備える。
特許文献１の技術のように、液冷媒貯溜部が開閉弁の上方に配置されている場合、液冷媒貯溜部から流下してくる液冷媒を内部空間に導くべく、流入ポートは弁開口の上方に設けられる。
ここで、開閉弁を搭載したループ式ヒートパイプ（排熱回収装置等）を小型化する目的などにより、開閉弁を液冷媒貯溜部の内部に配置することが考えられる。

開閉弁の開弁中、凝縮器で凝縮された液冷媒は、液冷媒の位置エネルギー（水頭圧）により、開閉弁を介して蒸発器へ戻される。そのためには、凝縮器側の液冷媒の液面高Ｈ１（符号、図１参照）が、蒸発器側の液冷媒の液面高Ｈ２（符号、図１参照）以上である必要がある。
しかし、液冷媒貯溜部の内部に開閉弁を搭載する場合における流入ポートの向きは、従来考えられていなかった。このため、例えば特許文献１のように開閉弁の上側に流入ポートを設けた場合｛図２（ａ）参照｝、流入ポートの上端位置まで凝縮器側の液冷媒の液面高Ｈ１が低下すると、弁開口の下端位置Ｈ０｛符号、図２（ａ）参照｝より上側に液冷媒貯溜部の液面高Ｈ１があるにもかかわらず、液冷媒が開閉弁内に導かれなくなり、蒸発器へ液冷媒が戻らなくなってしまう。
即ち、開閉弁が開いている状態で、弁開口の下端位置Ｈ０より上側に液冷媒があるにもかかわらず、蒸発器へ液冷媒が戻らなくなり、ループ式ヒートパイプの作動が停止してしまうという問題が生じる。
特開平４−４５３９３号公報

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は弁開口の下端位置より上側に液冷媒があるにもかかわらず、蒸発器へ液冷媒が戻らなくなる不具合を回避できるループ式ヒートパイプの提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用するループ式ヒートパイプの開閉弁（１６）は、ハウジング（２６）が凝縮器（１５）で凝縮された液冷媒が貯溜可能な液冷媒貯溜部（２９）の内部に配置されるものであり、流入ポート（２６ｂ）の少なくても一部が弁開口（２６ｃ）における天地方向の下端位置（Ｈ０）以下においてハウジング（２６）の内外を連通する。
これにより、開閉弁（１６）の開弁状態において液冷媒貯溜部（２９）の液面高（Ｈ１）が弁開口（２６ｃ）の下端位置（Ｈ０）へ低下するまで、液冷媒貯溜部（２９）内の液冷媒を蒸発器（１４）へ戻すことができる。
即ち、従来技術で示したように、弁開口（２６ｃ）の下端位置（Ｈ０）より上側に液冷媒貯溜部（２９）の液面高（Ｈ１）があるにもかかわらず、蒸発器（１４）へ液冷媒が戻らなくなる不具合を回避することができる。
このように、請求項１の手段を採用することにより、液冷媒の不足によりループ式ヒートパイプの作動が停止する不具合を回避できる。

［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用するループ式ヒートパイプのハウジング（２６）は、凝縮器（１５）における液冷媒貯溜部（２９）の内部に配置される。
これにより、開閉弁を搭載するループ式ヒートパイプを小型化することができる。

［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用するループ式ヒートパイプのハウジング（２６）は、凝縮器（１５）の下方に設けられた液冷媒貯溜部（２９）の内部に配置される。
このように、液冷媒貯溜部（２９）が凝縮器（１５）の外部に配置されるものであっても、上記請求項１〜３のいずれかの効果を得ることができる。

［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用するループ式ヒートパイプは、自動車の排熱回収を行う排熱回収装置（７）に適用され、熱源流体は、燃料の燃焼により出力を発生するエンジン（１）の排気ガスであり、被加熱流体は、エンジン（１）の冷却水である。
これにより、液冷媒の不足により排熱回収装置（７）の作動が停止する不具合を回避できる。

ループ式ヒートパイプは、例えば自動車の排熱を回収する排熱回収装置（７）に搭載される。この排熱回収装置（７）は、蒸発器（１４）と凝縮器（１５）を用いたループ式のヒートパイプによって、エンジン（１）の排気ガスの熱によりエンジン（１）の冷却水を加熱するものであり、凝縮器（１５）で凝縮した液冷媒を蒸発器（１４）に戻す通路を開閉する開閉弁（１６）を備える。

この開閉弁（１６）は、ハウジング（２６）と弁体（２７）とを備える。
ハウジング（２６）は、凝縮器（１５）で凝縮した液冷媒を内部空間（２６ａ）に導く流入ポート（２６ｂ）、および内部空間（２６ａ）に導かれた液冷媒を蒸発器（１４）へ戻す弁開口（２６ｃ）を備え、凝縮器（１５）で凝縮された液冷媒が貯溜可能な液冷媒貯溜部（２９）の内部に配置される。一方、弁体（２７）は、弁開口（２６ｃ）を開閉するものである。
ここで、流入ポート（２６ｂ）の少なくても一部は、弁開口（２６ｃ）における天地方向の下端位置（Ｈ０）以下においてハウジング（２６）の内外を連通する。これにより、開閉弁（１６）が開かれた状態で、且つ蒸発器（１４）側の液冷媒の液面高（Ｈ２）が蒸発により減少して弁開口（２６ｃ）の下端位置（Ｈ０）より低い状態であれば、液冷媒貯溜部（２９）の液面高（Ｈ１）が弁開口（２６ｃ）の下端位置（Ｈ０）に低下するまで、液冷媒貯溜部（２９）内の液冷媒を蒸発器（１４）へ戻すことができ、液冷媒の不足により排熱回収装置（７）の作動が停止する不具合を回避できる。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施例との対応関係を示すものである。

本発明を排熱回収装置に適用した実施例１を、図１〜図３を参照して説明する。
なお、この実施例１では、先ず「熱回収装置の基本構成」を説明し、その後で「実施例１の特徴」を説明する。

〔熱回収装置の基本構成〕
先ず、図３を参照して実施例にかかる車両の構成を説明する。
車両に搭載される水冷式のエンジン（内燃機関）１は、燃料の燃焼により車両走行用の回転出力を発生するものであり、エンジン１の発熱を抑える冷却水回路と、燃料を燃焼させた後の排気ガスを大気中に放出する排気管２とを備える。
冷却水回路には、ラジエータ回路３、ヒータ回路４および排熱回収回路５が設けられている。
排気管２には、排気ガスの浄化を行う触媒コンバータ６および排熱回収装置７が設けられている。

（冷却水回路の説明）
ラジエータ回路３、ヒータ回路４および排熱回収回路５を説明する。
ラジエータ回路３は、ウォータポンプ８により循環される冷却水を外気と熱交換して冷却するラジエータ９を備える。また、ラジエータ回路３には、ラジエータ９を迂回して冷却水を流すラジエータバイパス１０が設けられている。さらに、ラジエータ回路３には、サーモスタット１１が設けられている。
このサーモスタット１１は、ラジエータ９を通過する冷却水量と、ラジエータバイパス１０を通過する冷却水量との割合を調整して、冷却水の温度を所定の温度範囲（例えば８０℃〜１００℃）に保つものであり、例えば暖機時など冷却水温度が低い状態においてラジエータバイパス１０側の冷却水量を増加させて、暖機を促進するようになっている。

ヒータ回路４は、ラジエータ回路３のエンジン出口部とは異なる部位から冷却水が流出して、排熱回収回路５の下流側に合流する回路となっている。ヒータ回路４の途中には、ヒータコア１２が設けられている。ヒータコア１２は、車室内空調用のダクト内に配置されて、ダクト内を流れる空気と冷却水とを熱交換し、車室内に吹き出される空気を加熱するようになっている。

排熱回収回路５は、ラジエータ回路３のエンジン出口部から分岐して、ウォータポンプ８に接続される冷却水回路であり、ウォータポンプ８の作動により冷却水が循環するようになっている。排熱回収回路５の途中には、排熱回収装置７における水タンク１３が接続されている。

（排熱回収装置７の説明）
次に、図１を参照して排熱回収装置の構造を説明する。
排熱回収装置７は、冷媒の蒸発と凝縮によって熱の運搬を行うループ式ヒートパイプを用いて、触媒コンバーダ６を通過した後の排気ガスの熱で、排熱回収回路５を流れる冷却水を加熱するものであり、ループ式ヒートパイプを成す蒸発器１４および水タンク１３内に収容される凝縮器１５を一体的に設け、内圧に応じてループ式ヒートパイプの作動を制御する差圧弁１６（開閉弁の一例）を組付けたものである。
ここで、蒸発器１４と、水タンク１３内に収容される凝縮器１５は、耐腐食性を備える部材（ステンレス等）をろう付け等の接合技術で一体化したものであり、接合後に差圧弁１６が排熱回収装置７に組付けられる。
なお、この実施例では、凝縮器１５を蒸発器１４に接合して一体化させる例を示すが、蒸発器１４と凝縮器１５を別々に車両に搭載し、断熱配管等で接続する構造であっても良い。

排熱回収装置７には、図示しない封入部が設けられている。この封入部は、排熱回収装置７内を真空引き（減圧）し、冷媒を封入した後に封止したものである。
この実施例では、冷媒の一例として水を使用している。水の沸点は、１気圧で１００℃であるが、排熱回収装置７内が減圧（例えば、０．０１気圧）されて、沸点が５℃〜１０℃にされている。なお、冷媒として、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。

蒸発器１４は、排気管２を通過する排気ガスと、内部の水との熱交換を行う熱交換器（例えば、積層型の熱交換器、ヘッダ型の熱交換器、ドロンカップ型の熱交換器）であり、熱交換部１７、下タンク１８および上タンク１９を備える。
熱交換部１７は、例えば直線状に伸びるチューブ１７ａとフィン１７ｂとを交互に積層した構造を採用するものであり、車両にはチューブ１７ａの長手方向を天地方向に向けて搭載される。なお、冷媒の蒸発能力が下がるものの排気効率を高める目的や、耐久性を高める目的でフィン１７ｂを無くしたものであっても良い。
下タンク１８は、熱交換部１７の下部（車両搭載時における下側）に設けられて、差圧弁１６を介して供給される凝縮水を各チューブ１７ａに分配するものである。
上タンク１９は、熱交換部１７の上部（車両搭載時における上側）に設けられて、各チューブ１７ａ内を上昇した蒸発冷媒を収集して凝縮器１５に導くものである。

凝縮器１５は、冷却水が流れる水タンク１３の内部に配置されるものである。
水タンク１３は、蒸発器１４との間に冷却水を流す容器であり、例えば蒸発器１４の側面に接合される水タンクプレートと、凝縮器１５を収容する水タンクカップとを接合した構造を採用している。この水タンク１３には、冷却水を水タンク１３内に導く冷却水導入パイプ２１と、水タンク１３内を通過した冷却水を排出する冷却水排出パイプ２２とが接合されている。

凝縮器１５は、蒸発器１４から供給される蒸発冷媒と、水タンク１３内を流れる冷却水の熱交換を行う熱交換器（例えば、積層型の熱交換器、ヘッダ型の熱交換器、ドロンカップ型の熱交換器）であり、この実施例１の凝縮器１５は、蒸発器１４の側面（車両搭載時の水平方向の隣部）に設けられている。
凝縮器１５は、熱交換部２３、冷媒上流タンク２４および冷媒下流タンク２５を備える。

熱交換部２３は、例えば直線状に伸びるチューブ２３ａを所定の間隙（冷却水が通過する間隙）を隔てて積層したものであり、車両搭載時にはチューブ２３ａの長手方向が天地方向に向けられる。なお、冷却水の加熱効率を高める目的でチューブ２３ａの表面にはフィンや凹凸等（図示しない）が設けられている。
冷媒上流タンク２４は、熱交換部２３の上部（車両搭載時における上側）に設けられて、蒸発器１４の上タンク１９から供給される蒸発冷媒を各チューブ２３ａに分配するものである。
冷媒下流タンク２５は、熱交換部２３の下部（車両搭載時における下側）に設けられて、各チューブ２３ａ内で液化凝縮した凝縮水を収集して差圧弁１６に導くものである。

（差圧弁１６の説明）
排熱回収装置７は、排熱回収装置７の運転をコントロールする手段として、凝縮器１５で凝縮した液冷媒を蒸発器１４に戻す通路の開閉を行う差圧弁１６を備える。
差圧弁１６は、排熱回収装置７の内圧が上昇した際に、蒸発器１４の下タンク１８と凝縮器１５の冷媒下流タンク２５の連通を遮断して排熱回収装置７の昇圧破損を防ぎ、排熱回収装置７の内圧が低下すると蒸発器１４の下タンク１８と凝縮器１５の冷媒下流タンク２５とを連通させて排熱回収を再開させるものである。

差圧弁１６は、排熱回収装置７の内圧と、大気圧との差圧に基づいて、凝縮器１５における冷媒下流タンク２５と、蒸発器１４における下タンク１８との連通、あるいは遮断を行う開閉弁であり、大気圧が一定と仮定すると、（１）排熱回収装置７の内圧が所定の閉弁圧Ｐｃに達すると、蒸発器１４の下タンク１８と凝縮器１５の冷媒下流タンク２５の連通を遮断し、（２）排熱回収装置７の内圧が所定の開弁圧Ｐｏ（閉弁圧Ｐｃより低い値）に低下すると、蒸発器１４の下タンク１８と凝縮器１５の冷媒下流タンク２５とを連通させる。

差圧弁１６の一例を具体的に説明する。
差圧弁１６は、ハウジング２６、弁体２７、ダイアフラム２８およびリターンスプリング（図示しない）を備える。
ハウジング２６は、冷媒下流タンク２５の内部に主要部が挿入される略筒状の固定部材であり、内部において弁体２７を軸方向に移動可能に支持する。
ハウジング２６の内部空間２６ａは、内外を連通する流入ポート２６ｂによって、冷媒下流タンク２５内と連通しており、冷媒下流タンク２５の液冷媒が流入ポート２６ｂを介して流入する。
また、ハウジング２６の内部空間２６ａは、弁体２７によって開閉される弁開口２６ｃを介して蒸発器１４の下タンク１８内と連通しており、弁開口２６ｃが開かれることで内部空間２６ａに導かれた液冷媒が下タンク１８に戻される。

弁体２７は、ハウジング２６内において軸方向に変位可能に支持されるものであり、弁体２７の軸方向の変位に伴って弁開口２６ｃを開閉する弁傘２７ａを備える。
ダイアフラム２８は、内圧と大気圧との圧力差によって弁体２７を軸方向へ変位させるとともに、ダイアフラム２８の反転動作によってヒステリシスを作り出して差圧弁１６のハンチングを防ぐものである。
リターンスプリングは、大気側から弁体２７を開弁方向へ付勢するバネ部材であり、リターンスプリングの付勢力を調整することで、ダイアフラム２８が開弁方向へ反転する開弁圧Ｐｏおよびダイアフラム２８が閉弁方向へ反転する閉弁圧Ｐｃを調整できる。

閉弁圧Ｐｃの具体的な一例を示すと、閉弁圧Ｐｃは、冷却水の温度が暖機が完了する直前の温度（例えば７０℃）で、エンジン１の運転負荷が中負荷の時（ハーフスロットル）の排熱回収装置７の内圧に設定されている。
開弁圧Ｐｏの具体的な一例を示すと、開弁圧Ｐｏは、冷却水の温度が暖機が完了する直前の温度（例えば７０℃）で、エンジン１がアイドリング時（無負荷運転時）の排熱回収装置７の内圧に設定されている。

（排熱回収装置７の作動説明）
エンジン１が始動すると、それに伴いウォータポンプ８が作動し、冷却水がラジエータ回路３、ヒータ回路４および排熱回収回路５を循環する。一方、エンジン１の燃焼に伴い生成された排気ガスは、排気管２を流れ、触媒コンバータ６および排熱回収装置７の蒸発器１４を経て大気中に放出される。

排気ガスが蒸発器１４を通過する際に、蒸発器１４内の水を加熱する。蒸発器１４内の水は、排気ガスから受熱して沸騰気化し、蒸発冷媒となってチューブ１７ａを上昇し、上タンク１９で収集されて、凝縮器１５の冷媒上流タンク２４内に導かれる。凝縮器１５に導かれた蒸発冷媒は、水タンク１３内を流れる冷却水により冷却されて凝縮水となる。
ここで、始動直後において、排熱回収装置７の内圧が閉弁圧Ｐｃに達していない場合、差圧弁１６が開いているため、凝縮器１５で液化凝縮した凝縮水は差圧弁１６を介して蒸発器１４の下タンク１８内に戻され、上記の排熱回収サイクルを繰り返す。

排気ガスの熱は、蒸発器１４内の水に伝達されて、蒸発冷媒となって凝縮器１５へ輸送され、凝縮器１５で蒸発冷媒が凝縮する際に凝縮潜熱として放出され、排熱回収回路５を流れる冷却水を積極的に加熱する。なお、排気ガスの熱の一部は、蒸発器１４および凝縮器１５を構成する部材を熱伝導して排熱回収回路５を流れる冷却水を加熱する。
この結果、エンジン１の暖機が促進されることになり、エンジン１のフリクション低減がなされるとともに、エンジン暖機促進のための燃料増量期間（オートチョークの作動期間）の短縮等が図られて燃費性能が向上する。

エンジン１の始動後、エンジン負荷が増加するなどして排気ガスの温度が上昇すると、蒸発器１４における水の加熱が増すため、蒸発器１４で発生する蒸発冷媒量が増えて排熱回収装置７内の内圧が上昇する。
排熱回収装置７の内圧が閉弁圧Ｐｃに達すると、差圧弁１６が閉じ、凝縮器１５で液化凝縮した凝縮水は蒸発器１４に戻らなくなる。すると、蒸発器１４では水が補充されなくなるため、蒸発が減少して排熱回収サイクルが停止する。一方、凝縮器１５では蒸発冷媒の凝縮が進むため、排熱回収装置７の内圧が低下する。

排熱回収装置７の内圧が開弁圧Ｐｏまで低下すると、差圧弁１６が再び開き、凝縮器１５で液化凝縮した凝縮水が差圧弁１６を介して蒸発器１４の下タンク１８内に戻され、再び蒸発器１４内で水が蒸発を開始して、排熱回収サイクルが再開される。

〔実施例１の特徴〕
排熱回収装置７は、夏場のエンジン高負荷時等にオーバーヒートを回避する目的、および排熱回収装置７の内圧上昇による破損を回避する目的で、差圧弁１６を閉じる。
この差圧弁１６は、凝縮器１５の凝縮能力を損なうことなく排熱回収装置７のコンパクト化を図るために、凝縮器１５の冷媒下流タンク２５内に挿入されて、冷媒下流タンク２５内において開閉動作を行う。このため、凝縮器１５の下側には、凝縮した液冷媒を貯溜可能な液冷媒貯溜部２９が形成される。
即ち、実施例１の差圧弁１６（具体的には、差圧弁１６においてバルブの主要部を成す部分）は、液冷媒貯溜部２９の内部に配置された構造となっている。

差圧弁１６の開弁中、弁開口２６ｃの冷媒上流側の液冷媒は、液冷媒の位置エネルギー（水頭差）により蒸発器１４へ戻される。そのためには、凝縮器１５側の液冷媒の液面高Ｈ１が、蒸発器１４側の液冷媒の液面高Ｈ２以上である必要がある。
このように液冷媒貯溜部２９の内部に差圧弁１６を搭載する場合、従来技術においては流入ポート２６ｂの向きは何ら考えられていなかったため、図２（ａ）に示すように、ハウジング２６の上側に流入ポート２６ｂを設けると、流入ポート２６ｂの上端位置まで凝縮器１５側の液冷媒の液面高Ｈ１が低下すると、液冷媒が内部空間２６ａへ導かれなくなり、蒸発器１４へ液冷媒が戻らなくなってしまう。

上記の不具合を回避する手段として、この実施例１の排熱回収装置７では、図２（ｂ）に示すように、流入ポート２６ｂの少なくても一部が弁開口２６ｃにおける天地方向の下端位置Ｈ０以下においてハウジング２６の内外を連通するように設けられている。
このように設けることにより、差圧弁１６が開かれた状態で、且つ蒸発器１４側の液冷媒の液面高Ｈ２が蒸発により減少して弁開口２６ｃの下端位置Ｈ０より低い状態であれば、液冷媒貯溜部２９の液面高Ｈ１が弁開口２６ｃの下端位置Ｈ０に低下するまで、液冷媒貯溜部２９内の液冷媒を蒸発器１４へ戻すことができる。
即ち、図２（ａ）で示したように、弁開口２６ｃの下端位置Ｈ０より上側に液冷媒貯溜部２９の液面高Ｈ１があるにもかかわらず、蒸発器１４へ液冷媒が戻らなくなる不具合を回避することができる。
これにより、液冷媒の不足により排熱回収装置７の作動が停止する不具合を回避でき、排熱回収装置７の信頼性を高めることができる。

実施例２を図４を参照して説明する。なお、以下の実施例において、上記実施例と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記の実施例１の排熱回収装置７では、流入ポート２６ｂの一部が弁開口２６ｃの下端位置Ｈ０より上においてハウジング２６の内外を連通する例を示した。
これに対し、この実施例２は、図４に示すように、流入ポート２６ｂにおける液冷媒貯溜部２９との導入口２６ｂ’（ハウジング２６の外面で開口する部分）が、弁開口２６ｃの下端位置Ｈ０より下側のみで開口するものである。この実施例２のように設けても、実施例１と同様の効果を得ることができる。

実施例３を図５を参照して説明する。
この実施例３は、図５に示すように、流入ポート２６ｂにおける液冷媒貯溜部２９との導入口２６ｂ’が、液冷媒貯溜部２９内におけるハウジング２６の外面の最下端のみで開口するものである。この実施例３のように設けても、実施例１と同様の効果を得ることができる。

実施例４を図６を参照して説明する。
上記実施例１では、差圧弁１６のハウジング２６が凝縮器１５内における液冷媒貯溜部２９の内部（具体的には、冷媒下流タンク２５内）に配置される例を示した。
これに対し、実施例４は、差圧弁１６のハウジング２６を凝縮器１５の下方に独立して設けられた液冷媒貯溜部２９の内部に配置したものである。
このように、凝縮器１５から独立した液冷媒貯溜部２９に差圧弁１６を設けても、実施例１と同様の効果を得ることができる。もちろん、流入ポート２６ｂの位置は、実施例１〜３のいずれを適用しても良い。

〔変形例〕
上記の実施例では、凝縮器１５のチューブ２３ａの長手方向を天地方向に向けて配置する例を示したが、凝縮器１５のチューブ２３ａの長手方向は水平方向など他の方向であっても良い。
上記の実施例では、開閉弁の一例として差圧弁１６を用いる例を示したが、冷却水の温度により開閉するサーモバルブ、運転状態（検出値、予測値）に基づいて制御装置（ＥＣＵ）により開閉操作される電動バルブ（例えば、電磁弁）などを用いても良い。

上記の実施例では熱源流体として排気ガスを用いる例を示したが、バッテリの排熱、インバータ等の排熱、インタークーラの排熱など、他の排熱を熱源流体として用いても良い。
上記の実施例では、車両に搭載されるループ式ヒートパイプに本発明を適用する例を示したが、固定設備として用いられるループ式ヒートパイプに本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、被加熱流体の一例として冷却水を例に示したが、暖房装置における暖房用熱媒体など、他の流体であっても良い。

排熱回収装置の概略図である（実施例１）。 冷媒下流タンク内に配置された差圧弁を軸方向から見た概略断面図である（実施例１）。 排熱回収装置にかかる車両構成図である（実施例１）。 冷媒下流タンク内に配置された差圧弁を軸方向から見た概略断面図である（実施例２）。 冷媒下流タンク内に配置された差圧弁を軸方向から見た概略断面図である（実施例３）。 排熱回収装置の概略図である（実施例４）。

符号の説明

１ エンジン
７ 排熱回収装置（ループ式ヒートパイプ）
１４ 蒸発器
１５ 凝縮器
１６ 差圧弁（開閉弁）
２６ ハウジング
２６ａ 内部空間
２６ｂ 流入ポート
２６ｂ’ 導入口
２６ｃ 弁開口
２７ 弁体
２９ 液冷媒貯溜部
Ｈ０ 弁開口の下端位置

Claims (4)

1. 熱源流体と熱交換して冷媒を蒸発させる蒸発器（１４）と、
   被加熱流体と熱交換して蒸発冷媒を液化凝縮させる凝縮器（１５）と、
   この凝縮器（１５）で凝縮した液冷媒を前記蒸発器（１４）に戻す通路を開閉する開閉弁（１６）と、
   を備えるループ式ヒートパイプにおいて、
   前記開閉弁（１６）は、前記凝縮器（１５）で凝縮した液冷媒を内部空間（２６ａ）に導く流入ポート（２６ｂ）、および前記内部空間（２６ａ）に導かれた液冷媒を前記蒸発器（１４）へ戻す弁開口（２６ｃ）を備えたハウジング（２６）と、前記弁開口（２６ｃ）を開閉可能な弁体（２７）とを備え、
   前記ハウジング（２６）は、前記凝縮器（１５）で凝縮された液冷媒が貯溜可能な液冷媒貯溜部（２９）の内部に配置され、
   前記流入ポート（２６ｂ）の少なくても一部は、前記弁開口（２６ｃ）における天地方向の下端位置（Ｈ０）以下において前記ハウジング（２６）の内外を連通することを特徴とするループ式ヒートパイプ。
2. 請求項１に記載のループ式ヒートパイプにおいて、
   前記ハウジング（２６）は、前記凝縮器（１５）の内部に配置されることを特徴とするループ式ヒートパイプ。
3. 請求項１に記載のループ式ヒートパイプにおいて、
   前記ハウジング（２６）は、前記凝縮器（１５）の下方に設けられた前記液冷媒貯溜部（２９）の内部に配置されることを特徴とするループ式ヒートパイプ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載のループ式ヒートパイプにおいて、
   このループ式ヒートパイプは、自動車の排熱回収を行う排熱回収装置（７）に適用され、
   熱源流体は、燃料の燃焼により出力を発生するエンジン（１）の排気ガスであり、
   被加熱流体は、前記エンジン（１）の冷却水であることを特徴とするループ式ヒートパイプ。
   

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