JP6815947B2

JP6815947B2 - 排熱回収構造

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Publication number: JP6815947B2
Application number: JP2017143371A
Authority: JP
Inventors: 村田　登志朗; 登志朗村田; 市川　幸司; 幸司市川
Original assignee: Sango Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Sango Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2037-07-25
Also published as: US20190032599A1; US10704494B2; CN109296427B; CN109296427A; JP2019027280A

Description

本発明は、排熱回収構造に関する。

特許文献１には、排気ガスが排出される排気管部と、排気管部から分岐されて排気管部の上方に設置され、排気ガスと冷却媒体との間で熱交換を行う排熱回収器と、排熱回収器に冷却媒体を導入する冷却配管と、排気管部の横側に設置され、排気管部に導入される排気ガスの流路を排気管部と排熱回収器とのいずれか一方に切換える切換弁を駆動するアクチュエータと、を備えた排熱回収装置であって、冷却配管をアクチュエータと排熱回収器との間に設置した排熱回収装置が開示されている。

特開２０１４−０９５３６２号公報

特許文献１の排熱回収装置では、冷却配管をアクチュエータと排熱回収器との間に設置することで、アクチュエータの周囲の雰囲気温度を冷却媒体によって低下させて、アクチュエータが排気ガスの輻射熱の熱害を受けることを防止する。しかしながら、アクチュエータが熱害を受けることを抑制する点において、改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して、アクチュエータが熱害を受けることを抑制できる排熱回収構造を得ることが目的である。

請求項１に係る排熱回収構造は、車両床部に形成されたフロアトンネルであって且つ下方側が開放された前記フロアトンネルの内側に配置され、自らの側面が斜め下側を向くように傾けられ、エンジンからの排気ガスが流通する配管部と、前記フロアトンネルの内側且つ前記配管部の上方側に配置され、前記配管部と入口及び出口を通じて連通され、前記配管部から前記入口を通じて流入した前記排気ガスと熱媒体との間で熱交換し、前記熱媒体との間で熱交換された排気ガスを前記配管部へ前記出口を通じて流出させる熱交換部と、前記側面に対向するように前記フロアトンネルの内側であって且つ前記熱交換部の下方側に配置され、前記入口から前記出口までの間において前記排気ガスが前記配管部だけを流通する状態と前記排気ガスが前記熱交換部だけを流通する状態とに切り替える切替弁を作動させるアクチュエータと、を備える。

なお、配管部の「側面」とは、排気ガスの流通方向を前後方向とした場合における左右側（側方側）に配置される面である。「熱交換部が配管部の上方側に配置される構成」には、熱交換部の少なくとも一部が配管部よりも高い位置に配置される構成が含まれる。すなわち、熱交換部の少なくとも一部が配管部よりも高い位置に配置されていれば、「熱交換部が配管部の上方側に配置される構成」に該当する。「アクチュエータが側面に対向する構成」には、アクチュエータの少なくとも一部が、側面が向く斜め下側（側面に対する垂直方向）に位置する構成が含まれる。すなわち、アクチュエータの少なくとも一部が、側面が向く斜め下側（側面に対する垂直方向）に位置すれば、「アクチュエータが側面に対向する構成」に該当する。また、特許請求の範囲における「側面」及び「上下方向（高さ方向）を含む方向」は、排熱回収構造の各部（配管部、熱交換部及びアクチュエータ）が、車両床部に形成されたフロアトンネルの内側に配置された状態（すなわち、車両に搭載された状態）における概念である。

請求項１に係る排熱回収構造によれば、切替弁がアクチュエータによって作動されて、排気ガスが配管部を流通する状態になると、エンジンからの排気ガスが配管部を流通する。切替弁がアクチュエータによって作動されて、排気ガスが熱交換部を流通する状態に切り替えられると、配管部の上方側に配置された熱交換部へ配管部から排気ガスが流入する。熱交換部では、配管部から流入した排気ガスと熱媒体との間で熱交換し、熱媒体との間で熱交換された排気ガスが配管部へ流出される。

ここで、フロアトンネルは下側が開放されているため、車両の走行時に発生する走行風が、フロアトンネルの内側に下側から入り込みやすい。そして、請求項１に係る排熱回収構造では、配管部は、側面が斜め下側を向くように傾けられている。これにより、配管部の側面が側方（真横）を向く構成に比べ、フロアトンネルの内側に下側から入り込んだ走行風が配管部の側面に当たりやすい。このため、フロアトンネルの内側に下側から入り込んだ走行風によって、当該側面を効果的に冷却することができる。これにより、配管部からの輻射熱がアクチュエータに伝わりにくく、アクチュエータが熱害を受けることを抑制できる。

また、アクチュエータは、斜め下側を向く側面に対向するように配置されているため、フロアトンネルの内側において、当該側面に対する斜め下側に配置される。すなわち、アクチュエータは、配管部の側面が側方（真横）を向き且つその側面に対向する位置にアクチュエータが配置される構成に比べ、フロアトンネルの内側において、相対的に下側の位置に配置される。このため、フロアトンネルの内側に下側から入り込んだ走行風が、アクチュエータに当たりやすく、アクチュエータを効果的に冷却することができる。これにより、アクチュエータが熱害を受けることを抑制できる。

請求項２に係る排熱回収構造では、前記熱交換部は、前記配管部の前記側面側に配置された側面が前記斜め下側を向くように傾けられ、前記アクチュエータは、前記熱交換部の側面及び前記配管部の側面に対向して配置されている。

これにより、熱交換部の側面が側方（真横）を向く構成に比べ、フロアトンネルの内側に下側から入り込んだ走行風が熱交換部の側面に当たりやすい。このため、フロアトンネルの内側に下側から入り込んだ走行風によって、当該側面を効果的に冷却することができる。これにより、熱交換部からの輻射熱がアクチュエータに伝わりにくく、アクチュエータが熱害を受けることを抑制できる。

また、アクチュエータは、熱交換部の側面及び配管部の側面に対向するように配置されているため、フロアトンネルの内側において、当該側面に対する斜め下側に配置される。すなわち、アクチュエータは、熱交換部の側面及び配管部の側面が側方（真横）を向き且つそれらの側面に対向する位置にアクチュエータが配置される構成に比べ、フロアトンネルの内側において、相対的に下側の位置に配置される。このため、フロアトンネルの内側に下側から入り込んだ走行風が、アクチュエータに当たりやすく、アクチュエータを効果的に冷却することができる。これにより、アクチュエータが熱害を受けることを抑制できる。

請求項３に係る排熱回収構造では、前記アクチュエータは、最下面の高さが前記配管部の最下面の高さ以下とされている。

なお、「アクチュエータの最下面」とは、アクチュエータにおいて「位置が最も低い面」を意味する。「配管部の最下面」とは、配管部において「位置が最も低い面」を意味する。「最下面の高さが配管部の最下面の高さ以下とされる構成」には、「アクチュエータの最下面の高さが、配管部の最下面の高さと同じである構成」と、「アクチュエータの最下面の高さが、配管部の最下面の高さよりも低い構成」と、が含まれる。

請求項３に係る排熱回収構造では、アクチュエータは、最下面が配管部の最下面の高さ以下の高さに配置されている。このため、アクチュエータの最下面の高さが配管部の最下面の高さよりも高い場合に比べ、フロアトンネルの内側に下側から入り込んだ走行風が、アクチュエータの最下面に当たりやすく、アクチュエータを効果的に冷却することができる。これにより、アクチュエータが熱害を受けることを抑制できる。

請求項４に係る排熱回収構造では、前記熱交換部及び前記配管部を合わせた高さ方向の長さが、前記配管部の側面に沿った、前記熱交換部及び前記配管部を合わせた長さよりも短くなるように、前記熱交換部及び前記配管部が傾けて配置されている。

このため、配管部の側面が上下方向に沿うように熱交換部及び配管部が配置される構成に比べ、熱交換部及び配管部を合わせた高さ方向の長さが短くなる。このため、フロアトンネルの内側の高さ方向に沿ったスペースが狭い場合でも、配管部及び熱交換部を配置することができる。

本発明は、上記構成としたので、アクチュエータが熱害を受けることを抑制できるという優れた効果を有する。

本実施形態に係る排熱回収構造の全体構造を概略的に示す図である。本実施形態に係る排熱回収構造を概略的に示す側断面図である。本実施形態に係る排熱回収構造を概略的に示す正断面図である。本実施形態に係る排熱回収構造を概略的に示す平面図である。本実施形態に係るアクチュエータを概略的に示す平断面図である。本実施形態に係るアクチュエータによって動作されるカムの動作図である。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。

各図に適宜示される矢印ＦＲ、矢印ＲＨ及び矢印ＵＰは、それぞれ、前方、右方及び上方を示している。また、以下の説明で用いる前後、左右、上下の方向は、排熱回収構造１０の各部が車両に搭載された状態における方向である。したがって、以下の説明で用いる前後、左右、上下の方向は、排熱回収構造１０が適用される車両の前後、左右、上下の方向と一致するものである。また、以下の説明において、排気ガスのガス流通方向の上流側及び下流側を、それぞれ単に「上流側」及び「下流側」という場合がある。

（排熱回収構造１０）
本実施形態に係る排熱回収構造１０の構成について説明する。図１には、排熱回収構造１０が示されている。

排熱回収構造１０は、自動車等の車両のエンジン１２からの排気ガスの熱を、後述する熱交換部３０における冷却水（熱媒体の一例）との熱交換によって回収する構造である。排熱回収構造１０で回収された熱は、一例として、エンジン１２の暖気促進等に利用される。

排熱回収構造１０は、具体的には、図１に示されるように、排気管１３と、熱交換部３０と、切替弁１８と、アクチュエータ１９と、を備えている。

排気管１３は、前後方向に沿って延びる筒状の管で構成されている。排気管１３の前端は、エンジン１２に接続されている。これにより、エンジン１２からの排気ガスが、排気管１３の前端から流入し、後方側へ向けて流通する。各図では、排気ガスが流通するガス流通方向が、適宜、矢印Ａ方向にて示されている。

排気管１３は、管の一部をなす筒状の配管部２０を有している。排気管１３における配管部２０の上流側には、触媒コンバータ１４が設けられている。触媒コンバータ１４は、触媒コンバータ１４を通過する排気ガスから特定の物質を除去し、排気ガスを浄化する機能を有している。

配管部２０は、一例として、複数に分割（例えば２分割）された部材を、溶接等によって接合することで、筒状に形成されている。具体的には、配管部２０は、図３に示されるように、左側壁６３、底壁６５及び右側壁６７を有する第一部材６１と、上壁６４を有する第二部材６２と、を備えている。

第一部材６１は、左側壁６３及び右側壁６７の上端から上方側（左斜め上方）へ延びる接合部６９を有している。第二部材６２は、上壁６４の左端及び右端のそれぞれから上方側（左斜め上方）へ延びる接合部６８を有している。この接合部６８と接合部６９とが接合されることで、配管部２０が筒状に形成されている。

上壁６４は、熱交換部３０と配管部２０とを仕切る壁としても機能する。したがって、上壁６４は、配管部２０の上壁であると共に、熱交換部３０の後述の管部３２の底壁としても機能する。

なお、配管部２０の外形形状は、一例として、略矩形状に形成されている。また、配管部２０では、排気ガスは後方側へ流通する。すなわち、排気ガスは、図３における紙面の奥側から手前側へ流通する。

熱交換部３０は、排気ガスと冷却水（熱媒体の一例）との間で熱交換する機能を有している。熱交換部３０は、図３及び図４に示されるように、配管部２０に対する左斜め上側に配置されている。具体的には、熱交換部３０は、配管部２０の左斜め上側に配置された管部３２と、管部３２の内部に配置された熱交換器３４と、を有している。

管部３２は、図２に示されるように、前壁７１と、後壁７３と、を有している。さらに、管部３２は、図３に示されるように、左側壁７２と、右側壁７４と、上壁７５と、を有している。管部３２の外形形状は、一例として、略矩形状に形成されている（図３参照）。

さらに、管部３２は、図２に示されるように、排気ガスを内部に流入させる入口３２Ａと、排気ガスを内部から流出させる出口３２Ｂと、を有している。管部３２の入口３２Ａ及び出口３２Ｂは、それぞれ、排気管１３の配管部２０における上流側部分２２と下流側部分２４とに連通している。これにより、管部３２は、配管部２０に並列に接続されて、配管部２０を迂回する排気経路を構成している。

熱交換器３４は、図２に示されるように、管部３２の内部におけるガス流通方向の中間位置に配置されている。この熱交換器３４には、前後方向に貫通し且つ排気ガスを流通させるガス流路（図示省略）が形成されている。

さらに、熱交換器３４には、熱交換器３４の内部とエンジン１２との間で冷却水を循環させる冷却水循環路１６が接続されている。そして、エンジン１２の動力によって駆動される図示しないウォータポンプの作動によって、図１に示されるように、冷却水循環路１６内を冷却水が循環されるようになっている（図１では、冷却水の流れを矢印Ｂで示している）。これにより、熱交換器３４が、排気ガスと冷却水との熱交換によって排気ガスの熱を冷却水に回収させて、その熱をエンジン１２の暖気促進等に利用する構成になっている。

冷却水循環路１６は、図２に示されるように、管部３２の前壁７１及び後壁７３をそれぞれ貫通している。また、冷却水循環路１６は、アクチュエータ１９（サーモアクチュエータ）を経由して熱交換器３４の内部とエンジン１２との間を循環する構成とされている。

なお、例えば、エンジン１２の始動直後や、自動車のイグニッションスイッチがオフにされてエンジン１２が停止したときには、冷却水循環路１６において冷却水が循環しない構成になっている。また、例えば、排熱回収構造１０がハイブリット車の自動車に適用された場合では、エンジン１２の間欠運転によってエンジン１２が停止しているときには、冷却水循環路１６において冷却水が循環しない構成になっている。

以上の構成により、熱交換部３０では、排気管１３の配管部２０から入口３２Ａを通じて流入した排気ガスと冷却水との間で熱交換し、冷却水との間で熱交換された排気ガスを、出口３２Ｂを通じて配管部２０へ流出させる（図２参照）。

配管部２０の上流側部分２２には、図２に示されるように、排気ガスが排気管１３の配管部２０を流通する状態と、排気ガスが熱交換部３０（管部３２）を流通する状態と、に切り替える切替弁１８が設けられている。切替弁１８は、配管部２０の流路を閉じる位置（図２において実線で示す位置）と、配管部２０と入口３２Ａとの間を閉じる位置（図２において二点鎖線で示す位置）と、に回転（揺動）可能に配管部２０に支持されている。

切替弁１８の回転軸１８Ａの一端部は、図５に示されるように、配管部２０の左側壁６３を貫通して配管部２０の外側に突出している。回転軸１８Ａの一端には、カム８９を保持するカム保持部材８８が固定されている。このカム８９は、アクチュエータ１９によって回転駆動される。

また、回転軸１８Ａの一端部の外周部には、コイルスプリング８０が設けられており、このコイルスプリング８０は、配管部２０の左側壁６３に取り付けられたスプリング収容ケース８６に収容されている。コイルスプリング８０の一端部は、スプリング収容ケース８６に固定されていると共に、コイルスプリング８０の他端部はカム保持部材８８に固定されている。

そして、コイルスプリング８０は、一例として、切替弁１８を、配管部２０の流路を閉じる位置（図２において実線で示す位置）へ向けて付勢している。したがって、切替弁１８は、初期位置において、配管部２０の流路を閉じる位置（図２において実線で示す位置）に位置する。

アクチュエータ１９としては、冷却水の温度によって駆動するサーモアクチュエータが用いられている。アクチュエータ１９は、具体的には、一例として以下のように構成される。

アクチュエータ１９は、図５に示されるように、ハウジング９１と、円筒部材９３と、ロッド９４と、コイルスプリング９０と、を有している。アクチュエータ１９は、冷却水循環路１６の経路（具体的には、エンジン１２から熱交換器３４へ向かう経路）の途中に配置されており、ハウジング９１の内部を冷却水が流通するようになっている。

ハウジング９１は、軸方向一端部に開口を有する円筒状に形成されると共に、軸方向一端部に径方向外側に張り出すフランジ部９１Ａが形成されている。ハウジング９１の内部には、図示しないサーモワックス等の感温部材を収容したサーモエレメントが内蔵されている。

ハウジング９１の軸方向他端部には、エンジン１２側から冷却水が流通する第一流路１６Ａ（流通管）が連通（接続）されている。ハウジング９１の上部には、ハウジング９１から熱交換部３０（熱交換器３４）へ冷却水を流通させる第二流路１６Ｂ（流通管）の一端部が連通（接続）されている。第二流路１６Ｂ（流通管）の他端部は、管部３２の後壁７３を貫通して熱交換器３４に連通（接続）されている。なお、第一流路１６Ａ及び第二流路１６Ｂは、前述の冷却水循環路１６の一部をなす。

円筒部材９３は、軸方向一端部に開口を有する円筒状に形成されると共に、軸方向一端部に径方向外側に張り出すフランジ部９３Ａが形成されている。円筒部材９３の開口端部とハウジング９１の開口端部とが連通している。ロッド９４は、円筒部材９３の内部に円筒部材９３と同軸に配置されると共に、先端部が円筒部材９３の軸方向他端部を貫通している。

ロッド９４の先端部には、カム８９を押圧する押圧部９４Ａが固定されている。ロッド９４の後端部は、ハウジング９１に内蔵されたサーモエレメントが接触している。コイルスプリング９０は、ロッド９４の外周に配置されており、ロッド９４を円筒部材９３に収容する方向（矢印Ｃ方向）へ向けて付勢している。

アクチュエータ１９では、サーモエレメントの周囲には冷却水が流通するようになっており、サーモエレメントのサーモワックスは、冷却水の温度が予め定められた所定温度に達すると膨張して、ロッド９４を押圧する。これにより、図６において二点鎖線で示されるように、ロッド９４の先端部に固定された押圧部９４Ａがカム８９を押圧し、コイルスプリング８０の付勢力に対抗して、回転軸１８Ａが回転することにより、切替弁１８が配管部２０と入口３２Ａとの間を閉じる位置（図２において二点鎖線で示す位置）へ移動する。これにより、排気ガスが排気管１３の配管部２０を流通する状態となる。

また、冷却水の温度が所定温度未満になると、サーモエレメントのサーモワックスが収縮し、ロッド９４がコイルスプリング９０に付勢されて、図６において実線で示されるように、矢印Ｃ方向へ移動する。これにより、コイルスプリング８０の付勢力によって回転軸１８Ａが回転して、切替弁１８が配管部２０の流路を閉じる位置（図２において実線で示す位置）へ移動する。

以上のように、回転軸１８Ａが、アクチュエータ１９によって回転されることで、切替弁１８が作動される。

なお、アクチュエータ１９は、図５に示されるように、配管部２０の左側壁６３に設けられたブラケット９７に取り付けられている。具体的には、ハウジング９１のフランジ部９１Ａと、円筒部材９３のフランジ部９３Ａとが、締結部材９９によってブラケット９７に締結されている。また、アクチュエータ１９におけるロッド９４の受け部等には、樹脂材料が用いられている。また、図１、図２及び図４では、アクチュエータ１９を模式的に図示している。

本実施形態では、管部３２、配管部２０及びアクチュエータ１９は、フロアパネル１０１（車両床部の一例）に形成されたフロアトンネル１０２の内側に配置されている。フロアトンネル１０２は、右側壁１１３、左側壁１１５及び上壁１１７を有しており、下側が開放されている。右側壁１１３、左側壁１１５及び上壁１１７は、それぞれ、前後方向に延設されている。管部３２、配管部２０及びアクチュエータ１９は、具体的には、フロアトンネル１０２における右側壁１１３、左側壁１１５及び上壁１１７の内周面１０２Ａによって囲まれる空間部１０３に配置されている。

ここで、本実施形態では、図３に示されるように、配管部２０は、フロアトンネル１０２の内側において、左側壁６３の側面６３Ａ（外側面）が左斜め下側を向くように、傾けて配置されている。

この結果、配管部２０の右側壁６７の側面６７Ａ（外側面）は、フロアトンネル１０２の内側において、右斜め上側を向いている。さらに、配管部２０の底壁６５の底面６５Ａ（外面）は、フロアトンネル１０２の内側において、右斜め下側を向いている。また、配管部２０の上壁６４の上面６４Ａ（外面）は、フロアトンネル１０２の内側において、左斜め上側を向いている。

なお、配管部２０の「側面」とは、ガス流通方向を前後方向とした場合における左右側（側方側）に配置される面である。また、本実施形態では、説明の便宜上、配管部２０の各壁を、上壁６４、左側壁６３、底壁６５及び右側壁６７として説明したが、配管部２０の壁部における上下左右は、この限りではない。例えば、底壁６５を側壁として、底面６５Ａを、斜め下側を向く側面として、把握することも可能である。

さらに、本実施形態では、熱交換部３０（管部３２）は、配管部２０の左斜め上側に配置されている。管部３２は、左側壁７２の側面７２Ａ（外側面）がフロアトンネル１０２の内側において、左斜め下側を向くように、傾けて配置されている。

この結果、管部３２の右側壁７４の側面７４Ａ（外側面）は、フロアトンネル１０２の内側において、右斜め上側を向いている。さらに、管部３２の上壁７５の上面７５Ａ（外面）は、フロアトンネル１０２の内側において、左斜め上側を向いている。

さらに、熱交換部３０（管部３２）及び配管部２０を合わせた高さ方向の長さＬ１が、配管部２０の左側壁６３の側面６３Ａに沿った、熱交換部３０（管部３２）及び配管部２０を合わせた長さＬ２よりも短くなるように、熱交換部３０（管部３２）及び配管部２０が傾けて配置されている。

アクチュエータ１９は、配管部２０の左側壁６３の側面６３Ａ、及び管部３２の左側壁７２の側面７２Ａに対向するように、フロアトンネル１０２の内側に配置されている。なお、「アクチュエータ１９が側面に対向する構成」には、アクチュエータ１９の少なくとも一部が、側面が向く斜め下側（側面に対する垂直方向）に位置する構成が含まれる。すなわち、アクチュエータ１９の少なくとも一部が、側面が向く斜め下側（側面に対する垂直方向）に位置すれば、アクチュエータ１９が側面に対向する構成に該当する。

さらに、アクチュエータ１９は、最下面１９Ａの高さが、配管部２０の最下面２０Ａの高さよりも低くされている。配管部２０の最下面２０Ａは、左側壁６３と底壁６５との境界部分の外面である。なお、「アクチュエータ１９の最下面１９Ａ」とは、アクチュエータ１９において「位置が最も低い面」を意味する。「配管部２０の最下面２０Ａ」とは、配管部２０において「位置が最も低い面」を意味する。

アクチュエータ１９は、熱交換部３０（管部３２）の下側に配置されている。具体的には、アクチュエータ１９は、図４に示されるように、平面視にて、熱交換部３０（管部３２）に重なる下方側の位置に配置されている。

（本実施形態の作用効果）
排熱回収構造１０では、冷却水の温度が所定温度未満になると、アクチュエータ１９のサーモエレメントのサーモワックスが収縮し、ロッド９４がコイルスプリング９０に付勢されて、図６において実線で示されるように、矢印Ｃ方向へ移動する。これにより、コイルスプリング８０の付勢力によって回転軸１８Ａが回転して、切替弁１８が配管部２０の流路を閉じる位置（図２において実線で示す位置）へ移動する。

これにより、配管部２０の排気ガスが、入口３２Ａを通じて、熱交換部３０（管部３２）へ流入する。熱交換部３０（管部３２）へ流入した排気ガスは、熱交換器３４において、冷却水との間で熱交換される。これにより、排気ガスの熱が回収される。冷却水との間で熱交換された排気ガスは、熱交換部３０の出口３２Ｂを通じて配管部２０へ流出される。

ここで、フロアトンネル１０２は下側が開放されているため、車両の走行時に発生する走行風が、フロアトンネル１０２の内側に下側から入り込みやすい。そして、排熱回収構造１０では、図３に示されるように、配管部２０は、フロアトンネル１０２の内側において、左側壁６３の側面６３Ａ（外側面）が左斜め下側を向くように、傾けて配置されている。

これにより、配管部２０の側面６３Ａが、左方（真横）を向く構成に比べ、フロアトンネル１０２の内側に下側から入り込んだ走行風が、配管部２０の側面６３Ａに当たりやすい。このため、フロアトンネル１０２の内側に下側から入り込んだ走行風によって、当該側面６３Ａを効果的に冷却することができる。これにより、配管部２０からの輻射熱がアクチュエータ１９に伝わりにくく、アクチュエータ１９が熱害を受けることを抑制できる。

また、熱交換部３０（管部３２）は、図３に示されるように、左側壁７２の側面７２Ａ（外側面）がフロアトンネル１０２の内側において、左斜め下側を向くように、傾けて配置されている。

このため、熱交換部３０の側面７２Ａが左方（真横）を向く構成に比べ、フロアトンネル１０２の内側に下側から入り込んだ走行風が熱交換部３０の側面７２Ａに当たりやすい。このため、フロアトンネル１０２の内側に下側から入り込んだ走行風によって、側面７２Ａを効果的に冷却することができる。これにより、熱交換部３０からの輻射熱がアクチュエータ１９に伝わりにくく、アクチュエータ１９が熱害を受けることを抑制できる。

また、アクチュエータ１９は、斜め下側を向く側面７２Ａ及び側面６３Ａに対向するように配置されているため、フロアトンネル１０２の内側において、側面７２Ａ及び側面６３Ａに対する斜め下側に配置される。すなわち、アクチュエータ１９は、側面７２Ａ及び側面６３Ａが左方（真横）を向き且つその側面７２Ａ及び側面６３Ａに対向する位置にアクチュエータ１９が配置される構成に比べ、フロアトンネル１０２の内側において、相対的に下側の位置に配置される。このため、フロアトンネル１０２の内側に下側から入り込んだ走行風が、アクチュエータ１９に当たりやすく、アクチュエータ１９を効果的に冷却することができる。これにより、アクチュエータ１９が熱害を受けることを抑制できる。

さらに、排熱回収構造１０では、アクチュエータ１９は、最下面１９Ａが配管部２０の最下面２０Ａの高さよりも低くされている。このため、アクチュエータ１９の最下面１９Ａの高さが、配管部２０の最下面２０Ａの高さ以上の高さとされている場合に比べ、フロアトンネル１０２の内側に下側から入り込んだ走行風が、アクチュエータ１９の最下面１９Ａに当たりやすく、アクチュエータ１９を効果的に冷却することができる。これにより、アクチュエータ１９が熱害を受けることを抑制できる。

以上のように、排熱回収構造１０では、アクチュエータ１９がフロアトンネル１０２の内側において、下方側の位置に配置される。このため、熱交換部３０（管部３２）とアクチュエータ１９との高低差が大きくなる。これにより、熱交換部３０（管部３２）において冷却水が沸騰した場合でも、沸騰ガスが冷却水循環路１６（第二流路１６Ｂ）を通じて、アクチュエータ１９へ届きにくい。したがって、アクチュエータ１９が熱害を受けることを抑制できる。

以上のように、アクチュエータ１９がフロアトンネル１０２の内側において、下方側の位置に配置されることで、アクチュエータ１９が万が一熱害を受けた場合でも、作業者が下側からアクチュエータ１９にアクセスして、アクチュエータ１９を交換する際に、交換作業がしやすい。

また、排熱回収構造１０では、熱交換部３０（管部３２）及び配管部２０を合わせた高さ方向の長さＬ１が、配管部２０の左側壁６３の側面６３Ａに沿った、熱交換部３０（管部３２）及び配管部２０を合わせた長さＬ２よりも短くなるように、熱交換部３０（管部３２）及び配管部２０が傾けて配置されている。

このため、配管部２０の側面６３Ａが上下方向に沿うように熱交換部３０及び配管部２０が配置される構成に比べ、熱交換部３０及び配管部２０を合わせた高さ方向の長さが短くなる。このため、フロアトンネル１０２の内側の高さ方向に沿ったスペースが狭い場合でも、配管部２０及び熱交換部３０を配置することができる。

（変形例）
本実施形態では、熱交換部３０（管部３２）は、配管部２０の左斜め上側に配置されていたが、これに限られず、配管部２０の上方側に配置されていればよい。「熱交換部３０が配管部２０の上方側に配置される構成」には、熱交換部３０の少なくとも一部が配管部２０よりも高い位置に配置される構成が含まれる。すなわち、熱交換部３０の少なくとも一部が配管部２０よりも高い位置に配置されていれば、熱交換部３０が配管部２０の上方側に配置される構成に該当する。

本実施形態では、配管部２０の側面６３Ａ及び管部３２の側面７２Ａが、左斜め下側を向いていたが、これに限られず、少なくとも、配管部２０の側面６３Ａが斜め下側を向く構成であればよい。

本実施形態では、アクチュエータ１９は、配管部２０の左側壁６３の側面６３Ａ、及び管部３２の左側壁７２の側面７２Ａに対向するように、フロアトンネル１０２の内側に配置されていたが、これに限られない。アクチュエータ１９は、少なくとも、配管部２０の左側壁６３の側面６３Ａに対向して配置されていればよい。

本実施形態では、配管部２０の側面６３Ａ及び管部３２の側面７２Ａが、左斜め下側を向き、且つ、アクチュエータ１９が、配管部２０の側面６３Ａ及び管部３２の側面７２Ａに対向していたが、これに限られない。例えば、配管部２０の側面６７Ａ及び管部３２の側面７４Ａのうち、少なくとも、側面６７Ａが右斜め下側を向き、且つ、アクチュエータ１９が、側面６７Ａ及び側面７４Ａのうち、少なくとも、側面６７Ａに対向して配置される構成であってもよい。

本実施形態では、アクチュエータ１９として、サーモアクチュエータを用いたが、これに限られない。アクチュエータ１９としては、例えば、ソレノイドやモータなどを用いてもよい。

本実施形態では、アクチュエータ１９は、最下面１９Ａの高さが、配管部２０の最下面２０Ａの高さよりも低くされていたが、これに限られない。例えば、アクチュエータ１９の最下面１９Ａの高さは、配管部２０の最下面２０Ａの高さと同じであってもよい。さらに、アクチュエータ１９の最下面１９Ａの高さは、配管部２０の最下面２０Ａの高さよりも高くてもよい。

また、本実施形態では、熱媒体として、冷却水を用いたが、これに限られない。熱媒体としては、例えば、ＡＴＦフルードやＣＴＶフルードなどを用いてもよく、熱交換に用いられる液体や気体等の流体を広く適用することができる。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。

１０排熱回収構造
１２エンジン
１８切替弁
１９アクチュエータ
１９Ａ最下面
２０配管部
２０Ａ最下面
３０熱交換部
６３Ａ側面
７２Ａ側面
１０１フロアパネル（車両床下の一例）
１０２フロアトンネル

Claims

車両床部に形成されたフロアトンネルであって且つ下方側が開放された前記フロアトンネルの内側に配置され、自らの側面が斜め下側を向くように傾けられ、エンジンからの排気ガスが流通する配管部と、
前記フロアトンネルの内側且つ前記配管部の上方側に配置され、前記配管部と入口及び出口を通じて連通され、前記配管部から前記入口を通じて流入した前記排気ガスと熱媒体との間で熱交換し、前記熱媒体との間で熱交換された排気ガスを前記配管部へ前記出口を通じて流出させる熱交換部と、
前記側面に対向するように前記フロアトンネルの内側であって且つ前記熱交換部の下方側に配置され、前記入口から前記出口までの間において前記排気ガスが前記配管部だけを流通する状態と前記排気ガスが前記熱交換部だけを流通する状態とに切り替える切替弁を作動させるアクチュエータと、
を備える排熱回収構造。
前記熱交換部は、
前記配管部の前記側面側に配置された側面が前記斜め下側を向くように傾けられ、
前記アクチュエータは、前記熱交換部の側面及び前記配管部の側面に対向して配置されている、
請求項１に記載の排熱回収構造。
前記アクチュエータは、最下面の高さが前記配管部の最下面の高さ以下とされている、
請求項１又は２に記載の排熱回収構造。
前記熱交換部及び前記配管部を合わせた高さ方向の長さが、
前記配管部の側面に沿った、前記熱交換部及び前記配管部を合わせた長さよりも短くなるように、前記熱交換部及び前記配管部が傾けて配置されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の排熱回収構造。