車輛用制熱裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及利用廢氣的熱量的車輛用制熱裝置。
【背景技術】
[0002]目前，探討了利用從車輛的發動機排出的高溫的廢氣(exhaustgas)高效地進行車廂內的制熱。作為這種技術，例如已知有專利文獻1所公開的制熱裝置。
[0003]專利文獻1中公開有在發動機的排氣通路的廢氣凈化催化劑的下游設置熱交換器而在高溫的廢氣和低溫的外部氣體之間進行熱交換的制熱裝置。由此，可以有效地利用由廢氣凈化催化劑產生的反應熱量而提高熱交換效率。
[0004]另外，專利文獻1所公開的制熱裝置中，當熱交換器破損而廢氣流入外部氣體供給通路內時，將混合高溫的外部氣體和低溫的外部氣體的第一混合閥關閉，切斷與熱交換器的連通，由此，可防止廢氣流入車廂內。
[0005]而且，在專利文獻1所公開的制熱裝置中，具備第一熱交換器和第二熱交換器，通過空氣等介質循環的循環路徑將第一熱交換器和第二熱交換器連接，通過第一熱交換器在高溫的廢氣和循環通路內的介質之間進行熱交換而對介質進行加熱，通過第二熱交換器在高溫的介質和低溫的外部氣體之間進行熱交換而對外部氣體進行加熱。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:(日本)特開2005 - 282503號公報
[0009]發明所要解決的課題
[0010]但是，上述的專利文獻1所公開的制熱裝置中，假如在第一熱交換器破損的情況下，廢氣在循環通路混合。在專利文獻1所公開的制熱裝置中，由于具有循環通路，所以混合了該廢氣的空氣不會向外部排出而繼續循環。其結果，廢氣中所含的物質蓄積于循環通路內，由此，存在熱交換效率降低這樣的課題。
【發明內容】
[0011]本發明的目的在于，提供一種防止熱交換效率的下降的車輛用制熱裝置。
[0012]用于解決課題的技術方案
[0013]本發明一方式的車輛用制熱裝置采用如下的構成，具備:第一熱交換器，其在從發動機排出的廢氣和從車廂外或車廂內導入的第一空氣之間進行熱交換；第二熱交換器，其在通過所述第一熱交換器與所述廢氣進行了熱交換的所述第一空氣和從車廂外取入的第二空氣之間進行熱交換，并將熱交換后的所述第一空氣排出到車廂外，將熱交換后的所述第二空氣向車廂內供給。
[0014]發明效果
[0015]根據本發明，從車廂外或車廂內導入的第一空氣被熱交換后，排出到車廂外，因此，能夠防止熱交換效率的下降。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發明實施方式1的空調系統的概略結構的圖；
[0017]圖2是表示圖1所示的熱交換器的結構的剖面圖；
[0018]圖3是表示圖1所示的顯熱交換器的外觀結構的立體圖；
[0019]圖4是表示將圖1所示的空調系統搭載于車輛的樣子的概略圖；
[0020]圖5是從車輛的前方斜上方觀察將圖1所示的空調系統搭載于車輛上的樣子的立體圖；
[0021]圖6是從車輛的側方觀察將圖1所示的空調系統搭載于車輛上的樣子的側面圖；
[0022]圖7是表示對流式的顯熱交換器的圖；
[0023]圖8是表示本發明實施方式2的空調系統的概略結構的圖；
[0024]圖9是表示將圖8所示的空調系統搭載于車輛上的樣子的概略圖；
[0025]圖10是從車輛的前方斜上方觀察將圖8所示的空調系統搭載于車輛上的樣子的立體圖；
[0026]圖11是表示本發明實施方式3的空調系統的概略結構的圖；
[0027]圖12是表示將圖11所示的空調系統搭載于車輛上的樣子的概略圖；
[0028]圖13是表示圖11所示的內外氣體切換器的外觀結構的立體圖；
[0029]圖14是表示本發明實施方式4的空調系統的概略結構的圖；
[0030]圖15是表示將圖14所示的空調系統搭載于車輛上的樣子的概略圖；
[0031]圖16是表示具備蓄熱材料的顯熱交換器的外觀結構的立體圖。
【具體實施方式】
[0032]下面，參照附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。其中，在實施方式中，對于同一結構標注同一符號，并省略重復的說明。
[0033](實施方式1)
[0034](空調系統的結構)
[0035]圖1是表示本發明實施方式1的空調系統10的概略結構的圖。圖中，實線箭頭表示廢氣流，虛線箭頭表示外部氣流。
[0036]發動機11通過將揮發性高的燃料(汽油或輕油等)與空氣混合并使其燃燒而產生動力。發動機11將通過燃燒產生的廢氣向排氣通路12排出。
[0037]催化劑13設于排氣通路12，由鉑、鈀、銠等構成，將從發動機11排出的廢氣中所含的有害成分(主要是碳化氫、一氧化碳、氮氧化物)通過氧化或還原進行凈化，將凈化了的廢氣向熱交換器14排出。在催化劑13中，通過氧化還原反應而產生高溫的反應熱。
[0038]熱交換器14(相當于第一熱交換器)例如由不銹鋼構成，設于催化劑13下游側的排氣通路12。另外，如圖2所示，熱交換器14為排氣通路12和導入外部氣體的第一空氣通路15可熱交換地相接，不使廢氣和外部氣體混合的結構。熱交換器14在廢氣和外部氣體之間進行熱交換，從高溫的廢氣向低溫的外部氣體散熱。從熱交換器14排出的廢氣被排出到車外，從熱交換器14排出的外部氣體經由鼓風機16供給到顯熱交換器17。
[0039]鼓風機16設于連接熱交換器14和顯熱交換器17的第一空氣通路15，吸入在熱交換器14被加熱的外部氣體，并將吸入的外部氣體送到顯熱交換器17。
[0040]顯熱交換器17 (相當于第二熱交換器)例如由鋁或聚丙烯構成，如圖3所示，是固定了流路的靜止型的熱交換器。顯熱交換器17具有相鄰的兩系統的流路A、B，在一流路A中流動低溫的外部氣體，在另一流路B中流動高溫的外部氣體。由此，在顯熱交換器17中，可以不使流路A和流路B的空氣混合而使流路B的空氣的熱(熱量)向流路A的空氣移動。在各系統的流路A、B中設有多個細的流路，通過將各系統的細的流路相互交叉配置，由此，增大兩系統的流路A、B的接觸面積。
[0041]在顯熱交換器17中，作為低溫的外部氣體的通路的第二空氣通路18分別連接于流路A的一端和另一端。另外，在顯熱交換器17中，第一空氣通路15分別連接于流路B的一端和另一端。
[0042]通過上述那樣的顯熱交換器17和各通路的連接，從車外導入的低溫的外部氣體通過顯熱交換器17的流路A，在熱交換器14被加熱了的高溫的外部氣體通過顯熱交換器17的流路B。而且，在顯熱交換器17中，熱(熱量)從高溫的外部氣體向低溫的外部氣體移動，進行排氣的熱回收。
[0043]HVAC (Heating, Ventilat1n, and Air Condit1ning) 20 被配置在劃分發動機室和車廂內的未圖示的隔壁(防火壁)的車廂側，具備送風用的鼓風機21、從上游側向下游側依次配設于該鼓風機21的送風路中的構成熱栗循環的制冷用空氣制冷劑熱交換器22及制熱用空氣制冷劑熱交換器23、切換門24，通過制冷用空氣制冷劑熱交換器22及制熱用空氣制冷劑熱交換器23將溫度調節的空氣向車廂內吹出，進行車廂內的空氣調節。
[0044]這樣，空調系統10將從第一空氣通路15的吸入口吸入的外部氣體進行了熱交換后向車廂外排氣，由此，即使在熱交換器14破損的情況下，也能夠使混合有廢氣的空氣不循環而排出到車廂外。另外，空調系統10在熱交換器14中進行廢氣和外部氣體的熱交換，進而在顯熱交換器17中進行被加熱的高溫的外部氣體和低溫的外部氣體的熱交換這兩個階段的熱交換，由此，即使在熱交換器14破損的情況下，也能夠防止廢氣流入到車廂內。另夕卜，由于不需要在排氣通路12設置檢測廢氣濃度的裝置及切斷廢氣流入的裝置，所以可以容易地進行空調系統10的維護保養。
[0045](空調系統的車輛搭載配置)
[0046]圖4是表示將圖1所示的空調系統10搭載于車輛上的樣子的概略圖。如圖4所示，第一空氣通路15的吸入口使開口部朝向車輛后方，設于車輛底部，通過鼓風機16從吸入口吸入外部氣體。另一方面，第一空氣通路15的排出口設于車輛的地板下，從排出口排出的高溫的外部氣體在行駛中被導向輪胎的旋轉產生的空氣流。
[0047]另外，第二空氣通路18的吸入口通常設于處于前風擋玻璃前方的前圍上蓋板下部，是已有的空氣吸入口(HVAC的外部氣體吸入口)。另一方面，第二空氣通路18的排出口與HVAC20的鼓風機21直連(參照圖1)。
[0048](顯熱交換器的車輛搭載配置)
[0049]圖5是從車輛的前方斜上方觀察將圖1所示的空調系統10搭載于車輛的樣子的立體圖，圖6是從車輛的側方觀察到的側面圖。
[0050]根據這些圖可知，顯熱交換器17以流路A朝向車輛的前后方向，流路B朝向車輛的左右方向的方式配置。另外，顯熱交換器17被配設在位于前風擋玻璃前方的前圍上蓋板的下部的、導入外部氣體的進氣道的內部。由此，由于將顯熱交換器17離開排氣通路12而配置，所以能將清潔的外部氣體取入車廂內。
[0051](實施方式1的效果)
[0052]實施方式1中，從第一空氣通路15的吸入口吸入的外部氣體在被熱交換后向車廂外排氣。其結果，即使在熱交換器14破損的情況下，混合有廢氣的空氣也不會循環而向車廂外排氣。如上所述，根據實施方式1，廢氣中所含的物質不會蓄積于第一空氣通路15內，能夠防止熱交換效率的下降。<