暖房装置
【課題】複数の熱源を利用する暖房装置の構成を簡素化する。
【解決手段】ループ型ヒートパイプ１０による輸送熱を暖房に利用する暖房装置であって、ループ型ヒートパイプ１０の蒸発部１１は、作動流体の液１７が複数の熱源で加熱されるように構成されている。これによると、ループ型ヒートパイプ１０の蒸発部１１が複数の熱源で加熱されるようになっているので、複数の熱源に対応して複数の暖房系統を設ける場合と比較して構成を簡素化できる。
【解決手段】ループ型ヒートパイプ１０による輸送熱を暖房に利用する暖房装置であって、ループ型ヒートパイプ１０の蒸発部１１は、作動流体の液１７が複数の熱源で加熱されるように構成されている。これによると、ループ型ヒートパイプ１０の蒸発部１１が複数の熱源で加熱されるようになっているので、複数の熱源に対応して複数の暖房系統を設ける場合と比較して構成を簡素化できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源から発生する熱を暖房に用いる暖房装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の暖房装置を備える車両用空調装置が特許文献１に記載されている。この従来技術では、エンジン（内燃機関）の排熱を熱源とする第１暖房系統、およびバッテリ（蓄電池）から供給される電気を熱源とする第２暖房系統という互いに独立した２つの暖房系統を有し、この２系統の暖房系統が暖房要求の大小やエネルギ効率の良否等によって選択使用されるようになっている。
【０００３】
なお、特許文献１には、電気を熱源とする第２暖房系統として、ヒートポンプを備える暖房系統と、ＰＴＣヒータ（電気ヒータ）を備える暖房系統とが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９６６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術によると、複数の熱源を選択使用するので燃費効率（エネルギ効率）に優れた暖房が可能であるが、互いに独立した複数の暖房系統を有しているので装置が大型化・複雑化して高額なものとなる上、機能的に冗長となってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、複数の熱源を利用する暖房装置の構成を簡素化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ループ型ヒートパイプ（１０）を備え、ループ型ヒートパイプ（１０）による輸送熱を暖房に利用する暖房装置であって、
ループ型ヒートパイプ（１０）の蒸発部（１１）は、作動流体の液（１７）が複数の熱源で加熱されるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
これによると、ループ型ヒートパイプ（１０）の蒸発部（１１）が複数の熱源で加熱されるようになっているので、複数の熱源に対応して複数の暖房系統を設ける場合と比較して構成を簡素化できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の暖房装置において、複数の熱源は、内燃機関（２０）の排熱および電気であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の暖房装置において、蒸発部（１１）は、内燃機関（２０）の排気ガスと作動流体の液（１７）とを熱交換する排熱回収熱交換器（１１１）と、排熱回収熱交換器（１１１）内の液（１７）を加熱する電気ヒータ（１１２）とを有していることを特徴とする。
【００１１】
これにより、複数の熱源で加熱される蒸発部（１１）を簡素なものとすることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の暖房装置において、ループ型ヒートパイプ（１０）の液還流路（１４１）を開閉する弁手段（１８）を備え、
弁手段（１８）は、ループ型ヒートパイプ（１０）の内圧が高くなると液還流路（１４１）を閉塞する方向に機械的に作動するものであり、
電気ヒータ（１１２）は、ＰＴＣ特性を有するＰＴＣヒータであることを特徴とする。
【００１３】
これにより、暖房能力を自律的に調整することができるので、制御系の構成を簡素化できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項３または４に記載の暖房装置において、電気ヒータ（１１２）は、排熱回収熱交換器（１１１）の下部に取り付けられていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、蒸発部（１１）の構成を一層簡素化できる。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、請求項３ないし５のいずれか１つに記載の暖房装置において、排熱回収熱交換器（１１１）は、車両に搭載された内燃機関（２０）の排気経路に設けられるものであり、
電気ヒータ（１１２）は、車両に搭載された蓄電池（１５）から電気の供給を受けるものであることを特徴とする。
【００１７】
これにより、内燃機関（２０）の排熱および蓄電池（１５）に蓄えられた電気の両方を利用して車室内暖房を行うことができる。
【００１８】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態における車両の要部を示す構成図である。
【図２】図１のループ型ヒートパイプを示す全体構成図である。
【図３】一実施形態における暖房装置の作動チャートを示す。
【図４】一実施形態における暖房装置の作動チャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、一実施形態の暖房装置を説明する。本実施形態の暖房装置は車両用空調装置に適用されるものである。図１は、車両用空調装置を備えるシリーズ式ハイブリッド車両の要部を示す構成図である。
【００２１】
暖房装置は、ループ型ヒートパイプ１０（ヒートループ）を備えている。ループ型ヒートパイプ１０は、作動流体の蒸発・凝縮によって熱移動（熱輸送）を行うものであり、ループ型ヒートパイプ１０による輸送熱が暖房に利用されるようになっている。
【００２２】
ループ型ヒートパイプ１０は、蒸発部１１、凝縮部１２、蒸気管１３および液還流管１４を環状に接続してなる密閉容器を有し、その内部に作動流体が封入されている。本例では、作動流体として水が用いられている。
【００２３】
蒸発部１１では、作動流体の液が加熱されて蒸発して蒸気となる。蒸発部１１で蒸発した蒸気は、蒸気管１３内に形成された蒸気流路を通じて凝縮部１２に移動する。凝縮部１２では、蒸気が冷却されて凝縮して液となる。凝縮部１２で凝縮した液は、液還流管１４内に形成された液還流路を通じて蒸発部１１に還流する。
【００２４】
ループ型ヒートパイプ１０は、蒸気流路と液還流路とが分離されており、蒸気流と液流との干渉が発生しないので、熱輸送限界が極めて高いものとなる。
【００２５】
本例では、ループ型ヒートパイプ１０は、サーモサイフォン式になっている。すなわち、凝縮部１２で凝縮した液は、重力により蒸発部１１に還流する。重力による液の還流を可能にするために、蒸発部１１は凝縮部１２よりも下方に配置されている（図２を参照）。
【００２６】
蒸発部１１は、作動流体の液が複数の熱源で加熱されるように構成されている。本例では、複数の熱源として、車両に搭載されたエンジン２０（内燃機関）の排熱、および電気が用いられるようになっている。
【００２７】
より具体的には、蒸発部１１は、エンジン２０の排気ガスと作動流体の液とを熱交換する排熱回収熱交換器１１１と、排熱回収熱交換器１１１内の液を加熱する電気ヒータ１１２とを有している。
【００２８】
排熱回収熱交換器１１１は、エンジン２０の排気経路に設けられている。図１の例では、排熱回収熱交換器１１１は、エンジン２０とマフラ２１との間に設けられている。エンジン２０の振動が排熱回収熱交換器１１１に伝わるのを抑制（振動吸収）するために、エンジン２０から排熱回収熱交換器１１１までの排気管２２を蛇腹状の可撓管（ベローズ）にするのが好ましい。
【００２９】
本例では、エンジン２０は、発電機２３（モータジェネレータ）および冷凍サイクル３０の圧縮機３１を駆動するようになっている。図示を省略しているが、エンジン２０から発電機２３および圧縮機３１への駆動力の伝達をクラッチによって断続できるようになっている。エンジン２０から発電機２３および圧縮機３１への駆動力の伝達が遮断された場合、発電機２３は、モータとして圧縮機３１を駆動することができるようになっている。また、エンジン２０の停止時に発電機２３をエンジンスタータとして使うことも可能になっている。
【００３０】
発電機２３は、発電機用インバータ２４とともに、冷却水によって冷却されるようになっている。発電機２３および発電機用インバータ２４を冷却する冷却水が流れる冷却水回路は、ウォータポンプ２５、ラジエータ２６等によって構成されている。
【００３１】
ウォータポンプ２５は、冷却水回路に冷却水を循環させる。ラジエータ２６は、発電機２３および発電機用インバータ２４から奪った熱を外気に放熱させる放熱用熱交換器である。本例では、冷却ファン２７によってラジエータ２６に外気を送風できるようになっている。
【００３２】
本例では、走行モータ４０（モータジェネレータ）および走行モータ用インバータ４１も、冷却水回路を循環する冷却水によって冷却されるようになっている。走行モータ４０の出力軸は、車両のトランスアクスル４２に連結されている。なお、エンジン２０の一部が冷却水回路の冷却水によって冷却されるようになっていてもよい。
【００３３】
電気ヒータ１１２は、車両に搭載されたバッテリ１５（蓄電池）から電気の供給を受けるようになっている。本例では、電気ヒータ１１２として、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）特性を有するＰＴＣヒータが用いられている。また、本例では、電気ヒータ１１２への流入電流をコントローラ１６によって抑制することができるようになっている。バッテリ１５としては、走行用の高圧バッテリや補機用の鉛蓄電池等を用いることができる。
【００３４】
圧縮機３１は、冷凍サイクル３０の冷媒を吸入して吐出する。冷凍サイクル３０は、圧縮機３１、放熱器３２、膨張弁３３および蒸発器３４等で構成されている。放熱器３２は、圧縮機３１から吐出された高温高圧冷媒の有する熱を外気（車室外空気）に放熱させる放熱用熱交換器である。本例では、冷却ファン２７によって放熱器３２に外気を送風できるようになっている。
【００３５】
膨張弁３３は、放熱器３２から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。蒸発器３４は、膨張弁３３から流出した低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることで、室内送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。蒸発器３４から流出した冷媒は、圧縮機３１に吸入される。
【００３６】
蒸発器３４は、室内空調ユニット５０のケース５１に収容されている。ケース５１内には空気通路が形成されており、ケース５１内において蒸発器３４の空気流れ上流側には、蒸発器３４に空気を送風する空調用ファン５２が配置されている。
【００３７】
図示を省略しているが、ケース５１の空気流れ最上流部には、内気（車室内空気）および外気（車室外空気）を切替導入するための内外気切替箱が設けられている。ケース５１の空気流れ最下流部には、ケース５１内の空気通路で温度調整された空調風を車室内に吹き出すための吹出開口部が形成され、吹出開口部には図示しない空調ダクトが接続されている。
【００３８】
ケース５１内において、蒸発器３４よりも空気流れ下流側には、ループ型ヒートパイプ１０の凝縮部１２が配置されている。凝縮部１２は、空調用ファン５２から送風された空気をループ型ヒートパイプ１０の作動流体の蒸気と熱交換して加熱する加熱用熱交換器で構成されている。
【００３９】
空調用ファン５２の作動により、内気または外気がケース５１内に導入されて蒸発器３４および凝縮部１２に送風され、蒸発器３４および凝縮部１２を通過した送風空気は、ケース５１の吹出開口部およびケース５１に接続された空調ダクト（図示せず）を通じて車室内に吹き出される。これにより、導入空気を蒸発器３４で除湿した後に凝縮部１２で再加熱して温度を調整し、車室内へ送風することができる。
【００４０】
図２は、ループ型ヒートパイプ１０を示す全体構成図である。図２の上下方向の矢印は、車両の上下方向を示している。
【００４１】
蒸発部１１の排熱回収熱交換器１１１は、作動流体の通路を形成する複数本のチューブ１１１ａと、複数本のチューブ１１１ａに対する作動流体の分配および集合を行うタンク１１１ｂ、１１１ｃとを有している。複数本のチューブ１１１ａ同士の間には、エンジン２０の排気ガスが流れる通路が形成されている。本例では、複数本のチューブ１１１ａは、車両上下方向に延びるように配置されている。
【００４２】
蒸発部１１の電気ヒータ１１２は排熱回収熱交換器１１１と一体化されている。本例では、電気ヒータ１１２は、カーボンシート１１３を介して排熱回収熱交換器１１１に密着固定されている。
【００４３】
カーボンシート１１３は、電気ヒータ１１２と排熱回収熱交換器１１１との間の隙間を埋めて、電気ヒータ１１２から排熱回収熱交換器１１１への伝熱面積を確保する役割を果たす。カーボンシート１１３は、できるだけ薄いものが好ましい。換言すれば、電気ヒータ１１２は、排熱回収熱交換器１１１内の作動流体の液１７と熱抵抗ができるだけ小さくなるように接続されている。カーボンシート１１３の代わりに、熱伝導性の高い接着剤やグリース等を用いてもよい。
【００４４】
本例では、電気ヒータ１１２は、排熱回収熱交換器１１１の下部に取り付けられている。より具体的には、電気ヒータ１１２は、チューブ１１１ａの下方側に位置するタンク１１１ｃに取り付けられている。電気ヒータ１１２は、例えばチューブ１１１ａに貼り付けられていても良い。
【００４５】
凝縮部１２（加熱用熱交換器）は、作動流体の通路を形成する複数本のチューブ１２１ａと、複数本のチューブ１２１ａに対する作動流体の分配および集合を行うタンク１２１ｂ、１２１ｃとを有している。複数本のチューブ１２１ａ同士の間には、送風空気が流れる通路が形成されている。本例では、複数本のチューブ１２１ａは、車両上下方向に延びるように配置されている。
【００４６】
蒸気管１３は、排熱回収熱交換器１１１の上側のタンク１１１ｂと凝縮部１２の上側のタンク１２１ｂとを繋いでいる。したがって、排熱回収熱交換器１１１の上側のタンク１１１ｂ内に集合した作動流体の蒸気は、蒸気管１３内に形成された蒸気流路１３１を通じて凝縮部１２の上側のタンク１２１ｂ内に流入する。
【００４７】
液還流管１４は、凝縮部１２の下側のタンク１２１ｃと排熱回収熱交換器１１１の下側のタンク１１１ｃとを繋いでいる。したがって、凝縮部１２の下側のタンク１２１ｃ内に集合した作動流体の液１７は、液還流管１４内に形成された液還流路１４１を通じて排熱回収熱交換器１１１の下側のタンク１１１ｃ内に還流する。
【００４８】
液還流管１４の途中には、液還流路１４１を開閉する内圧調整弁１８が設けられている。内圧調整弁１８は、弁体がバネ等の弾性部材によって付勢される機械式の弁手段であり、内圧が上昇すると弁体が液還流路１４１の閉塞方向に変位するように構成されている。図２（ａ）は、内圧調整弁１８が液還流路１４１を開いている状態を模式的に示し、図２（ｂ）は、内圧調整弁１８が液還流路１４１を閉じている状態を模式的に示している。
【００４９】
次に、上記構成における作動を説明する。エンジン２０が作動して排気ガスの温度（排ガス温度）が上昇すると、排熱回収熱交換器１１１内の液１７が沸騰して蒸気となる。排熱回収熱交換器１１１内で発生した蒸気は蒸気管１３内の蒸気流路を通り、凝縮部１２内で凝縮して液１７となる。凝縮部１２内で凝縮した液１７は、重力により液還流管１４内の液還流路１４１を流下して蒸発部１１に還流する。
【００５０】
このとき、凝縮部１２では、空調用ファン５２によって送風された空気が加熱されて温風となり、この温風が車室内へ送風される。
【００５１】
電気ヒータ１１２が通電されて電気ヒータ１１２の温度（ヒータ温度）が上がった場合も排熱回収熱交換器１１１内の液１７が沸騰して蒸気となる。このため、空調用ファン５２によって送風された空気が凝縮部１２で加熱され、温風が車室内へ送風される。
【００５２】
排ガス温度の上昇に伴って蒸気圧も上昇する。蒸気圧が上昇すると内圧調整弁１８が液還流路１４１の閉塞方向に機械的に作動するので、蒸気圧の過度な上昇が抑制される。このため、ループ型ヒートパイプ１０の内圧が自律的に調整される。
【００５３】
本例では、電気ヒータ１１２としてＰＴＣヒータが用いられているので、電気ヒータ１１２の温度が上昇すると電気ヒータ１１２の電気抵抗値が増加して電気ヒータ１１２の出力が抑制される。このため、電気ヒータ１１２の出力が自律的に調整される。
【００５４】
上記作動の具体例を図３、図４に示す。図３は、暖房負荷変動に対する作動チャートである。図３のブロワ風量は暖房負荷に相当するものである。すなわち本例では、暖房負荷が高い場合（高負荷時）には空調用ファン５２の風量（ブロワ風量）が多くなり、暖房負荷が低い場合（低負荷時）には空調用ファン５２の風量（ブロワ風量）が少なくなるように空調用ファン５２が制御されるようになっている。
【００５５】
本例では、暖房負荷が中負荷で必要熱量が中程度の場合（図３の横軸方向の中間領域）、必要熱量の全てを電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）で得ることができるようになっている。このため、暖房のためにエンジン２０を作動させる必要はない。
【００５６】
暖房負荷が低負荷で必要熱量が小さい場合（図３の横軸方向の左側領域）、ブロワ風量が少なくなって送風空気に奪われる熱量が少なくなるので、電気ヒータ１１２の温度が高くなる。このため、電気ヒータ１１２のＰＴＣ特性によって電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）が低下するので、電気ヒータ１１２の消費電力が必要以上に多くなることを抑制できる。
【００５７】
暖房負荷が高負荷で必要熱量が大きい場合（図３の横軸方向の右側領域）、必要熱量の全てを電気ヒータ１１２で得ることができなくなる。このため、エンジン２０を作動させてエンジン２０の出力（エンジン出力）を増加させることによって、必要熱量のうち電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）で不足する分をエンジン２０の排気ガスから得ることが可能になる。
【００５８】
図４は、エンジン２０の動作（エンジン動作）に対する作動チャートである。本例では、発電機２３による必要発電量が多い場合にはエンジン２０の出力（Ｅｎｇ出力）が大きくなり、発電機２３による必要発電量が少ない場合にはエンジン２０の出力（Ｅｎｇ出力）が小さくなるようにエンジン２０が制御されるようになっている。また、図４では、暖房負荷が中負荷で必要熱量が中程度の場合の例を示している。
【００５９】
エンジン２０が作動しておらずエンジン２０の出力がない場合（図４の横軸方向の左側領域）、エンジン２０の排気ガスの熱が電気ヒータ１１２に伝わらないので、電気ヒータ１１２の温度が過度に高くならず電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）が比較的大きくなる。このため、必要熱量の全てを電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）で得ることができる。
【００６０】
エンジン２０が作動してエンジン２０の出力が中出力になっている場合（図４の横軸方向の中間領域）、エンジン２０の排気ガスによって排熱回収熱交換器１１１の温度が上昇するので電気ヒータ１１２の温度が高くなって電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）が低下する一方、ループ型ヒートパイプ１０によって排気熱回収（エンジン２０の排気ガスの熱の回収）が行われるので、必要熱量を電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）とエンジン２０の排気ガスとで得ることができる。
【００６１】
エンジン２０の出力が高出力になっている場合（図４の横軸方向の右側領域）、エンジン２０の排気ガスが高温になって排熱回収熱交換器１１１の温度がさらに上昇するので電気ヒータ１１２の温度がさらに高くなって電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）がさらに低下するが、ループ型ヒートパイプ１０による排気熱回収量が多くなるので、必要熱量の全てをエンジン２０の排気ガスで得ることが可能になる。
【００６２】
ちなみに、エンジン２０の排気ガスが過度に高温になってループ型ヒートパイプ１０による排気熱回収量が必要熱量を上回った場合には、ループ型ヒートパイプ１０の内圧（ヒートループ内圧）の上昇によって内圧調整弁１８が液還流路１４１の閉塞方向に作動するので、ループ型ヒートパイプ１０による排気熱回収量が過剰になることが抑制される。
【００６３】
本実施形態によると、ループ型ヒートパイプ１０の蒸発部１１が、エンジン２０の排熱および電気という複数の熱源で加熱されるようになっているので、上記従来技術のように複数の熱源に対応して複数の暖房系統を設ける場合と比較して、熱輸送部分の冗長がなく、構成を簡素化できる。
【００６４】
また、ループ型ヒートパイプ１０は、サーモサイフォン式になっていて、凝縮部１２で凝縮した液１７が重力により蒸発部１１に還流するようになっているので、蒸発部１１に還流させるための液還流手段（ポンプやウィック等）が不要であり、構成を一層簡素化できる。
【００６５】
また、本実施形態によると、エンジン２０の排気ガスの熱を回収するようになっているので、エンジン２０の作動後、排気ガスの温度が速やかに上昇して熱の回収が速やかに開始されることとなる。また、本実施形態によると、作動流体の液１７の一部が沸騰すれば暖房を開始することができる。
【００６６】
このため、エンジン自体やエンジン冷却水を温めてからエンジン冷却水の熱を回収する従来の冷却水式の暖房装置と比較して、熱効率に優れているとともに熱容量が小さくて済むので、短時間で暖房を開始できるとともに消費燃料も少なくすることができる。また、エンジン冷却水を凝縮部１２に循環させるための暖房用ウォータポンプが不要であるので、消費電力も少なくて済む。
【００６７】
また、本実施形態によると、内圧調整弁１８がループ型ヒートパイプ１０の液還流路１４１を内圧に応じて機械的に開閉し、ＰＴＣヒータで構成された電気ヒータ１１２が、自身の温度によって出力を自己調整するので、暖房負荷変動やエンジン２０の作動状態に応じて暖房能力を自律的に制御できる。このため、制御装置等を用いて暖房能力を電気的に制御する場合と比較して、制御系の構成を簡素化できる。
【００６８】
また、本実施形態によると、電気ヒータ１１２が排熱回収熱交換器１１１の下部に取り付けられているので、簡素な構成にて電気ヒータ１１２を排熱回収熱交換器１１１と一体化することができる。
【００６９】
（他の実施形態）
なお、上記一実施形態では、本発明の暖房装置をシリーズ式ハイブリッド車両に適用した例を示したが、エンジン（内燃機関）およびバッテリ（蓄電池）を備える種々の車両に本発明の暖房装置を適用可能である。また、本発明の暖房装置は、住宅等に用いられる据置型暖房装置等にも適用可能である。
【００７０】
また、上記一実施形態では、ループ型ヒートパイプ１０がサーモサイフォン式になっていて、凝縮部１２で凝縮した液１７が重力により蒸発部１１に還流するようになっているが、凝縮部１２で凝縮した液１７がウィックの毛細管力やポンプ等により蒸発部１１に還流するようになっていてもよい。
【００７１】
また、上記一実施形態では、蒸発部１１で作動流体の液１７を加熱する熱源としてエンジン２０の排熱および電気が用いられているが、これに限定されることなく、種々の熱源を用いることができる。
【００７２】
また、上記一実施形態では、機械式の内圧調整弁１８およびＰＴＣ特性を有する電気ヒータ１１２によって暖房能力が自律的に制御されるようになっているが、これに限定されることなく、例えば電気式弁機構と、ＰＴＣ特性を有しない電気ヒータと、電気式弁機構および電気ヒータを制御する制御装置（制御手段）とを用いて暖房能力を電気的に制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１０ ループ型ヒートパイプ
１１ 蒸発部
１１１ 排熱回収熱交換器
１１２ 電気ヒータ
１４１ 液還流路
１７ 作動流体の液
１５ バッテリ（蓄電池）
１８ 内圧調整弁（弁手段）
２０ エンジン（内燃機関）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源から発生する熱を暖房に用いる暖房装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の暖房装置を備える車両用空調装置が特許文献１に記載されている。この従来技術では、エンジン（内燃機関）の排熱を熱源とする第１暖房系統、およびバッテリ（蓄電池）から供給される電気を熱源とする第２暖房系統という互いに独立した２つの暖房系統を有し、この２系統の暖房系統が暖房要求の大小やエネルギ効率の良否等によって選択使用されるようになっている。
【０００３】
なお、特許文献１には、電気を熱源とする第２暖房系統として、ヒートポンプを備える暖房系統と、ＰＴＣヒータ（電気ヒータ）を備える暖房系統とが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９６６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術によると、複数の熱源を選択使用するので燃費効率（エネルギ効率）に優れた暖房が可能であるが、互いに独立した複数の暖房系統を有しているので装置が大型化・複雑化して高額なものとなる上、機能的に冗長となってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、複数の熱源を利用する暖房装置の構成を簡素化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ループ型ヒートパイプ（１０）を備え、ループ型ヒートパイプ（１０）による輸送熱を暖房に利用する暖房装置であって、
ループ型ヒートパイプ（１０）の蒸発部（１１）は、作動流体の液（１７）が複数の熱源で加熱されるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
これによると、ループ型ヒートパイプ（１０）の蒸発部（１１）が複数の熱源で加熱されるようになっているので、複数の熱源に対応して複数の暖房系統を設ける場合と比較して構成を簡素化できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の暖房装置において、複数の熱源は、内燃機関（２０）の排熱および電気であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の暖房装置において、蒸発部（１１）は、内燃機関（２０）の排気ガスと作動流体の液（１７）とを熱交換する排熱回収熱交換器（１１１）と、排熱回収熱交換器（１１１）内の液（１７）を加熱する電気ヒータ（１１２）とを有していることを特徴とする。
【００１１】
これにより、複数の熱源で加熱される蒸発部（１１）を簡素なものとすることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の暖房装置において、ループ型ヒートパイプ（１０）の液還流路（１４１）を開閉する弁手段（１８）を備え、
弁手段（１８）は、ループ型ヒートパイプ（１０）の内圧が高くなると液還流路（１４１）を閉塞する方向に機械的に作動するものであり、
電気ヒータ（１１２）は、ＰＴＣ特性を有するＰＴＣヒータであることを特徴とする。
【００１３】
これにより、暖房能力を自律的に調整することができるので、制御系の構成を簡素化できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項３または４に記載の暖房装置において、電気ヒータ（１１２）は、排熱回収熱交換器（１１１）の下部に取り付けられていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、蒸発部（１１）の構成を一層簡素化できる。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、請求項３ないし５のいずれか１つに記載の暖房装置において、排熱回収熱交換器（１１１）は、車両に搭載された内燃機関（２０）の排気経路に設けられるものであり、
電気ヒータ（１１２）は、車両に搭載された蓄電池（１５）から電気の供給を受けるものであることを特徴とする。
【００１７】
これにより、内燃機関（２０）の排熱および蓄電池（１５）に蓄えられた電気の両方を利用して車室内暖房を行うことができる。
【００１８】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態における車両の要部を示す構成図である。
【図２】図１のループ型ヒートパイプを示す全体構成図である。
【図３】一実施形態における暖房装置の作動チャートを示す。
【図４】一実施形態における暖房装置の作動チャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、一実施形態の暖房装置を説明する。本実施形態の暖房装置は車両用空調装置に適用されるものである。図１は、車両用空調装置を備えるシリーズ式ハイブリッド車両の要部を示す構成図である。
【００２１】
暖房装置は、ループ型ヒートパイプ１０（ヒートループ）を備えている。ループ型ヒートパイプ１０は、作動流体の蒸発・凝縮によって熱移動（熱輸送）を行うものであり、ループ型ヒートパイプ１０による輸送熱が暖房に利用されるようになっている。
【００２２】
ループ型ヒートパイプ１０は、蒸発部１１、凝縮部１２、蒸気管１３および液還流管１４を環状に接続してなる密閉容器を有し、その内部に作動流体が封入されている。本例では、作動流体として水が用いられている。
【００２３】
蒸発部１１では、作動流体の液が加熱されて蒸発して蒸気となる。蒸発部１１で蒸発した蒸気は、蒸気管１３内に形成された蒸気流路を通じて凝縮部１２に移動する。凝縮部１２では、蒸気が冷却されて凝縮して液となる。凝縮部１２で凝縮した液は、液還流管１４内に形成された液還流路を通じて蒸発部１１に還流する。
【００２４】
ループ型ヒートパイプ１０は、蒸気流路と液還流路とが分離されており、蒸気流と液流との干渉が発生しないので、熱輸送限界が極めて高いものとなる。
【００２５】
本例では、ループ型ヒートパイプ１０は、サーモサイフォン式になっている。すなわち、凝縮部１２で凝縮した液は、重力により蒸発部１１に還流する。重力による液の還流を可能にするために、蒸発部１１は凝縮部１２よりも下方に配置されている（図２を参照）。
【００２６】
蒸発部１１は、作動流体の液が複数の熱源で加熱されるように構成されている。本例では、複数の熱源として、車両に搭載されたエンジン２０（内燃機関）の排熱、および電気が用いられるようになっている。
【００２７】
より具体的には、蒸発部１１は、エンジン２０の排気ガスと作動流体の液とを熱交換する排熱回収熱交換器１１１と、排熱回収熱交換器１１１内の液を加熱する電気ヒータ１１２とを有している。
【００２８】
排熱回収熱交換器１１１は、エンジン２０の排気経路に設けられている。図１の例では、排熱回収熱交換器１１１は、エンジン２０とマフラ２１との間に設けられている。エンジン２０の振動が排熱回収熱交換器１１１に伝わるのを抑制（振動吸収）するために、エンジン２０から排熱回収熱交換器１１１までの排気管２２を蛇腹状の可撓管（ベローズ）にするのが好ましい。
【００２９】
本例では、エンジン２０は、発電機２３（モータジェネレータ）および冷凍サイクル３０の圧縮機３１を駆動するようになっている。図示を省略しているが、エンジン２０から発電機２３および圧縮機３１への駆動力の伝達をクラッチによって断続できるようになっている。エンジン２０から発電機２３および圧縮機３１への駆動力の伝達が遮断された場合、発電機２３は、モータとして圧縮機３１を駆動することができるようになっている。また、エンジン２０の停止時に発電機２３をエンジンスタータとして使うことも可能になっている。
【００３０】
発電機２３は、発電機用インバータ２４とともに、冷却水によって冷却されるようになっている。発電機２３および発電機用インバータ２４を冷却する冷却水が流れる冷却水回路は、ウォータポンプ２５、ラジエータ２６等によって構成されている。
【００３１】
ウォータポンプ２５は、冷却水回路に冷却水を循環させる。ラジエータ２６は、発電機２３および発電機用インバータ２４から奪った熱を外気に放熱させる放熱用熱交換器である。本例では、冷却ファン２７によってラジエータ２６に外気を送風できるようになっている。
【００３２】
本例では、走行モータ４０（モータジェネレータ）および走行モータ用インバータ４１も、冷却水回路を循環する冷却水によって冷却されるようになっている。走行モータ４０の出力軸は、車両のトランスアクスル４２に連結されている。なお、エンジン２０の一部が冷却水回路の冷却水によって冷却されるようになっていてもよい。
【００３３】
電気ヒータ１１２は、車両に搭載されたバッテリ１５（蓄電池）から電気の供給を受けるようになっている。本例では、電気ヒータ１１２として、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）特性を有するＰＴＣヒータが用いられている。また、本例では、電気ヒータ１１２への流入電流をコントローラ１６によって抑制することができるようになっている。バッテリ１５としては、走行用の高圧バッテリや補機用の鉛蓄電池等を用いることができる。
【００３４】
圧縮機３１は、冷凍サイクル３０の冷媒を吸入して吐出する。冷凍サイクル３０は、圧縮機３１、放熱器３２、膨張弁３３および蒸発器３４等で構成されている。放熱器３２は、圧縮機３１から吐出された高温高圧冷媒の有する熱を外気（車室外空気）に放熱させる放熱用熱交換器である。本例では、冷却ファン２７によって放熱器３２に外気を送風できるようになっている。
【００３５】
膨張弁３３は、放熱器３２から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。蒸発器３４は、膨張弁３３から流出した低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることで、室内送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。蒸発器３４から流出した冷媒は、圧縮機３１に吸入される。
【００３６】
蒸発器３４は、室内空調ユニット５０のケース５１に収容されている。ケース５１内には空気通路が形成されており、ケース５１内において蒸発器３４の空気流れ上流側には、蒸発器３４に空気を送風する空調用ファン５２が配置されている。
【００３７】
図示を省略しているが、ケース５１の空気流れ最上流部には、内気（車室内空気）および外気（車室外空気）を切替導入するための内外気切替箱が設けられている。ケース５１の空気流れ最下流部には、ケース５１内の空気通路で温度調整された空調風を車室内に吹き出すための吹出開口部が形成され、吹出開口部には図示しない空調ダクトが接続されている。
【００３８】
ケース５１内において、蒸発器３４よりも空気流れ下流側には、ループ型ヒートパイプ１０の凝縮部１２が配置されている。凝縮部１２は、空調用ファン５２から送風された空気をループ型ヒートパイプ１０の作動流体の蒸気と熱交換して加熱する加熱用熱交換器で構成されている。
【００３９】
空調用ファン５２の作動により、内気または外気がケース５１内に導入されて蒸発器３４および凝縮部１２に送風され、蒸発器３４および凝縮部１２を通過した送風空気は、ケース５１の吹出開口部およびケース５１に接続された空調ダクト（図示せず）を通じて車室内に吹き出される。これにより、導入空気を蒸発器３４で除湿した後に凝縮部１２で再加熱して温度を調整し、車室内へ送風することができる。
【００４０】
図２は、ループ型ヒートパイプ１０を示す全体構成図である。図２の上下方向の矢印は、車両の上下方向を示している。
【００４１】
蒸発部１１の排熱回収熱交換器１１１は、作動流体の通路を形成する複数本のチューブ１１１ａと、複数本のチューブ１１１ａに対する作動流体の分配および集合を行うタンク１１１ｂ、１１１ｃとを有している。複数本のチューブ１１１ａ同士の間には、エンジン２０の排気ガスが流れる通路が形成されている。本例では、複数本のチューブ１１１ａは、車両上下方向に延びるように配置されている。
【００４２】
蒸発部１１の電気ヒータ１１２は排熱回収熱交換器１１１と一体化されている。本例では、電気ヒータ１１２は、カーボンシート１１３を介して排熱回収熱交換器１１１に密着固定されている。
【００４３】
カーボンシート１１３は、電気ヒータ１１２と排熱回収熱交換器１１１との間の隙間を埋めて、電気ヒータ１１２から排熱回収熱交換器１１１への伝熱面積を確保する役割を果たす。カーボンシート１１３は、できるだけ薄いものが好ましい。換言すれば、電気ヒータ１１２は、排熱回収熱交換器１１１内の作動流体の液１７と熱抵抗ができるだけ小さくなるように接続されている。カーボンシート１１３の代わりに、熱伝導性の高い接着剤やグリース等を用いてもよい。
【００４４】
本例では、電気ヒータ１１２は、排熱回収熱交換器１１１の下部に取り付けられている。より具体的には、電気ヒータ１１２は、チューブ１１１ａの下方側に位置するタンク１１１ｃに取り付けられている。電気ヒータ１１２は、例えばチューブ１１１ａに貼り付けられていても良い。
【００４５】
凝縮部１２（加熱用熱交換器）は、作動流体の通路を形成する複数本のチューブ１２１ａと、複数本のチューブ１２１ａに対する作動流体の分配および集合を行うタンク１２１ｂ、１２１ｃとを有している。複数本のチューブ１２１ａ同士の間には、送風空気が流れる通路が形成されている。本例では、複数本のチューブ１２１ａは、車両上下方向に延びるように配置されている。
【００４６】
蒸気管１３は、排熱回収熱交換器１１１の上側のタンク１１１ｂと凝縮部１２の上側のタンク１２１ｂとを繋いでいる。したがって、排熱回収熱交換器１１１の上側のタンク１１１ｂ内に集合した作動流体の蒸気は、蒸気管１３内に形成された蒸気流路１３１を通じて凝縮部１２の上側のタンク１２１ｂ内に流入する。
【００４７】
液還流管１４は、凝縮部１２の下側のタンク１２１ｃと排熱回収熱交換器１１１の下側のタンク１１１ｃとを繋いでいる。したがって、凝縮部１２の下側のタンク１２１ｃ内に集合した作動流体の液１７は、液還流管１４内に形成された液還流路１４１を通じて排熱回収熱交換器１１１の下側のタンク１１１ｃ内に還流する。
【００４８】
液還流管１４の途中には、液還流路１４１を開閉する内圧調整弁１８が設けられている。内圧調整弁１８は、弁体がバネ等の弾性部材によって付勢される機械式の弁手段であり、内圧が上昇すると弁体が液還流路１４１の閉塞方向に変位するように構成されている。図２（ａ）は、内圧調整弁１８が液還流路１４１を開いている状態を模式的に示し、図２（ｂ）は、内圧調整弁１８が液還流路１４１を閉じている状態を模式的に示している。
【００４９】
次に、上記構成における作動を説明する。エンジン２０が作動して排気ガスの温度（排ガス温度）が上昇すると、排熱回収熱交換器１１１内の液１７が沸騰して蒸気となる。排熱回収熱交換器１１１内で発生した蒸気は蒸気管１３内の蒸気流路を通り、凝縮部１２内で凝縮して液１７となる。凝縮部１２内で凝縮した液１７は、重力により液還流管１４内の液還流路１４１を流下して蒸発部１１に還流する。
【００５０】
このとき、凝縮部１２では、空調用ファン５２によって送風された空気が加熱されて温風となり、この温風が車室内へ送風される。
【００５１】
電気ヒータ１１２が通電されて電気ヒータ１１２の温度（ヒータ温度）が上がった場合も排熱回収熱交換器１１１内の液１７が沸騰して蒸気となる。このため、空調用ファン５２によって送風された空気が凝縮部１２で加熱され、温風が車室内へ送風される。
【００５２】
排ガス温度の上昇に伴って蒸気圧も上昇する。蒸気圧が上昇すると内圧調整弁１８が液還流路１４１の閉塞方向に機械的に作動するので、蒸気圧の過度な上昇が抑制される。このため、ループ型ヒートパイプ１０の内圧が自律的に調整される。
【００５３】
本例では、電気ヒータ１１２としてＰＴＣヒータが用いられているので、電気ヒータ１１２の温度が上昇すると電気ヒータ１１２の電気抵抗値が増加して電気ヒータ１１２の出力が抑制される。このため、電気ヒータ１１２の出力が自律的に調整される。
【００５４】
上記作動の具体例を図３、図４に示す。図３は、暖房負荷変動に対する作動チャートである。図３のブロワ風量は暖房負荷に相当するものである。すなわち本例では、暖房負荷が高い場合（高負荷時）には空調用ファン５２の風量（ブロワ風量）が多くなり、暖房負荷が低い場合（低負荷時）には空調用ファン５２の風量（ブロワ風量）が少なくなるように空調用ファン５２が制御されるようになっている。
【００５５】
本例では、暖房負荷が中負荷で必要熱量が中程度の場合（図３の横軸方向の中間領域）、必要熱量の全てを電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）で得ることができるようになっている。このため、暖房のためにエンジン２０を作動させる必要はない。
【００５６】
暖房負荷が低負荷で必要熱量が小さい場合（図３の横軸方向の左側領域）、ブロワ風量が少なくなって送風空気に奪われる熱量が少なくなるので、電気ヒータ１１２の温度が高くなる。このため、電気ヒータ１１２のＰＴＣ特性によって電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）が低下するので、電気ヒータ１１２の消費電力が必要以上に多くなることを抑制できる。
【００５７】
暖房負荷が高負荷で必要熱量が大きい場合（図３の横軸方向の右側領域）、必要熱量の全てを電気ヒータ１１２で得ることができなくなる。このため、エンジン２０を作動させてエンジン２０の出力（エンジン出力）を増加させることによって、必要熱量のうち電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）で不足する分をエンジン２０の排気ガスから得ることが可能になる。
【００５８】
図４は、エンジン２０の動作（エンジン動作）に対する作動チャートである。本例では、発電機２３による必要発電量が多い場合にはエンジン２０の出力（Ｅｎｇ出力）が大きくなり、発電機２３による必要発電量が少ない場合にはエンジン２０の出力（Ｅｎｇ出力）が小さくなるようにエンジン２０が制御されるようになっている。また、図４では、暖房負荷が中負荷で必要熱量が中程度の場合の例を示している。
【００５９】
エンジン２０が作動しておらずエンジン２０の出力がない場合（図４の横軸方向の左側領域）、エンジン２０の排気ガスの熱が電気ヒータ１１２に伝わらないので、電気ヒータ１１２の温度が過度に高くならず電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）が比較的大きくなる。このため、必要熱量の全てを電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）で得ることができる。
【００６０】
エンジン２０が作動してエンジン２０の出力が中出力になっている場合（図４の横軸方向の中間領域）、エンジン２０の排気ガスによって排熱回収熱交換器１１１の温度が上昇するので電気ヒータ１１２の温度が高くなって電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）が低下する一方、ループ型ヒートパイプ１０によって排気熱回収（エンジン２０の排気ガスの熱の回収）が行われるので、必要熱量を電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）とエンジン２０の排気ガスとで得ることができる。
【００６１】
エンジン２０の出力が高出力になっている場合（図４の横軸方向の右側領域）、エンジン２０の排気ガスが高温になって排熱回収熱交換器１１１の温度がさらに上昇するので電気ヒータ１１２の温度がさらに高くなって電気ヒータ１１２の出力（ＰＴＣ出力）がさらに低下するが、ループ型ヒートパイプ１０による排気熱回収量が多くなるので、必要熱量の全てをエンジン２０の排気ガスで得ることが可能になる。
【００６２】
ちなみに、エンジン２０の排気ガスが過度に高温になってループ型ヒートパイプ１０による排気熱回収量が必要熱量を上回った場合には、ループ型ヒートパイプ１０の内圧（ヒートループ内圧）の上昇によって内圧調整弁１８が液還流路１４１の閉塞方向に作動するので、ループ型ヒートパイプ１０による排気熱回収量が過剰になることが抑制される。
【００６３】
本実施形態によると、ループ型ヒートパイプ１０の蒸発部１１が、エンジン２０の排熱および電気という複数の熱源で加熱されるようになっているので、上記従来技術のように複数の熱源に対応して複数の暖房系統を設ける場合と比較して、熱輸送部分の冗長がなく、構成を簡素化できる。
【００６４】
また、ループ型ヒートパイプ１０は、サーモサイフォン式になっていて、凝縮部１２で凝縮した液１７が重力により蒸発部１１に還流するようになっているので、蒸発部１１に還流させるための液還流手段（ポンプやウィック等）が不要であり、構成を一層簡素化できる。
【００６５】
また、本実施形態によると、エンジン２０の排気ガスの熱を回収するようになっているので、エンジン２０の作動後、排気ガスの温度が速やかに上昇して熱の回収が速やかに開始されることとなる。また、本実施形態によると、作動流体の液１７の一部が沸騰すれば暖房を開始することができる。
【００６６】
このため、エンジン自体やエンジン冷却水を温めてからエンジン冷却水の熱を回収する従来の冷却水式の暖房装置と比較して、熱効率に優れているとともに熱容量が小さくて済むので、短時間で暖房を開始できるとともに消費燃料も少なくすることができる。また、エンジン冷却水を凝縮部１２に循環させるための暖房用ウォータポンプが不要であるので、消費電力も少なくて済む。
【００６７】
また、本実施形態によると、内圧調整弁１８がループ型ヒートパイプ１０の液還流路１４１を内圧に応じて機械的に開閉し、ＰＴＣヒータで構成された電気ヒータ１１２が、自身の温度によって出力を自己調整するので、暖房負荷変動やエンジン２０の作動状態に応じて暖房能力を自律的に制御できる。このため、制御装置等を用いて暖房能力を電気的に制御する場合と比較して、制御系の構成を簡素化できる。
【００６８】
また、本実施形態によると、電気ヒータ１１２が排熱回収熱交換器１１１の下部に取り付けられているので、簡素な構成にて電気ヒータ１１２を排熱回収熱交換器１１１と一体化することができる。
【００６９】
（他の実施形態）
なお、上記一実施形態では、本発明の暖房装置をシリーズ式ハイブリッド車両に適用した例を示したが、エンジン（内燃機関）およびバッテリ（蓄電池）を備える種々の車両に本発明の暖房装置を適用可能である。また、本発明の暖房装置は、住宅等に用いられる据置型暖房装置等にも適用可能である。
【００７０】
また、上記一実施形態では、ループ型ヒートパイプ１０がサーモサイフォン式になっていて、凝縮部１２で凝縮した液１７が重力により蒸発部１１に還流するようになっているが、凝縮部１２で凝縮した液１７がウィックの毛細管力やポンプ等により蒸発部１１に還流するようになっていてもよい。
【００７１】
また、上記一実施形態では、蒸発部１１で作動流体の液１７を加熱する熱源としてエンジン２０の排熱および電気が用いられているが、これに限定されることなく、種々の熱源を用いることができる。
【００７２】
また、上記一実施形態では、機械式の内圧調整弁１８およびＰＴＣ特性を有する電気ヒータ１１２によって暖房能力が自律的に制御されるようになっているが、これに限定されることなく、例えば電気式弁機構と、ＰＴＣ特性を有しない電気ヒータと、電気式弁機構および電気ヒータを制御する制御装置（制御手段）とを用いて暖房能力を電気的に制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１０ ループ型ヒートパイプ
１１ 蒸発部
１１１ 排熱回収熱交換器
１１２ 電気ヒータ
１４１ 液還流路
１７ 作動流体の液
１５ バッテリ（蓄電池）
１８ 内圧調整弁（弁手段）
２０ エンジン（内燃機関）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ループ型ヒートパイプ（１０）を備え、前記ループ型ヒートパイプ（１０）による輸送熱を暖房に利用する暖房装置であって、
前記ループ型ヒートパイプ（１０）の蒸発部（１１）は、作動流体の液（１７）が複数の熱源で加熱されるように構成されていることを特徴とする暖房装置。
【請求項２】
前記複数の熱源は、内燃機関（２０）の排熱および電気であることを特徴とする請求項１に記載の暖房装置。
【請求項３】
前記蒸発部（１１）は、前記内燃機関（２０）の排気ガスと前記液（１７）とを熱交換する排熱回収熱交換器（１１１）と、前記排熱回収熱交換器（１１１）内の前記液（１７）を加熱する電気ヒータ（１１２）とを有していることを特徴とする請求項２に記載の暖房装置。
【請求項４】
前記ループ型ヒートパイプ（１０）の液還流路（１４１）を開閉する弁手段（１８）を備え、
前記弁手段（１８）は、前記ループ型ヒートパイプ（１０）の内圧が高くなると前記液還流路（１４１）を閉塞する方向に機械的に作動するものであり、
前記電気ヒータ（１１２）は、ＰＴＣ特性を有するＰＴＣヒータであることを特徴とする請求項３に記載の暖房装置。
【請求項５】
前記電気ヒータ（１１２）は、前記排熱回収熱交換器（１１１）の下部に取り付けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の暖房装置。
【請求項６】
前記排熱回収熱交換器（１１１）は、車両に搭載された前記内燃機関（２０）の排気経路に設けられるものであり、
前記電気ヒータ（１１２）は、前記車両に搭載された蓄電池（１５）から電気の供給を受けるものであることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の暖房装置。
【請求項１】
ループ型ヒートパイプ（１０）を備え、前記ループ型ヒートパイプ（１０）による輸送熱を暖房に利用する暖房装置であって、
前記ループ型ヒートパイプ（１０）の蒸発部（１１）は、作動流体の液（１７）が複数の熱源で加熱されるように構成されていることを特徴とする暖房装置。
【請求項２】
前記複数の熱源は、内燃機関（２０）の排熱および電気であることを特徴とする請求項１に記載の暖房装置。
【請求項３】
前記蒸発部（１１）は、前記内燃機関（２０）の排気ガスと前記液（１７）とを熱交換する排熱回収熱交換器（１１１）と、前記排熱回収熱交換器（１１１）内の前記液（１７）を加熱する電気ヒータ（１１２）とを有していることを特徴とする請求項２に記載の暖房装置。
【請求項４】
前記ループ型ヒートパイプ（１０）の液還流路（１４１）を開閉する弁手段（１８）を備え、
前記弁手段（１８）は、前記ループ型ヒートパイプ（１０）の内圧が高くなると前記液還流路（１４１）を閉塞する方向に機械的に作動するものであり、
前記電気ヒータ（１１２）は、ＰＴＣ特性を有するＰＴＣヒータであることを特徴とする請求項３に記載の暖房装置。
【請求項５】
前記電気ヒータ（１１２）は、前記排熱回収熱交換器（１１１）の下部に取り付けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の暖房装置。
【請求項６】
前記排熱回収熱交換器（１１１）は、車両に搭載された前記内燃機関（２０）の排気経路に設けられるものであり、
前記電気ヒータ（１１２）は、前記車両に搭載された蓄電池（１５）から電気の供給を受けるものであることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の暖房装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１８３９７８（Ｐ２０１２−１８３９７８Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０１４４（Ｐ２０１１−５０１４４）
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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