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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2013-0110777 , welche am 16. September 2013 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mit aufgenommen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeuges, und insbesondere eine Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs, welche eine Antriebseinheit hat, welche einen Bypasskanal, einen ersten Abgaskanal und einen zweiten Abgaskanal unter Verwendung eines einzigen Motors/Elektromotors öffnet bzw. schließt, um ein System zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs zu betreiben, welches den Bypasskanal, den ersten Abgaskanal, der in einem Niedertemperaturteil installiert ist, sowie den zweiten Abgaskanal aufweist, der zwischen einem Abgasrohr und dem Bypasskanal geformt ist, das zu verwenden ist von einem Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug anfänglich startet, bis zu einem Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt.
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Beschreibung verwandter Technik
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Üblicherweise werden in einem Fahrzeug in Abhängigkeit von einem Fahrzustand des Fahrzeugs Aufwärm- und Heizschritte für einen Verbrennungsmotor durchgeführt, wenn das Fahrzeug anfänglich startet, ein thermoelektrischer Stromerzeugungsschritt wird durchgeführt, wenn das Fahrzeug läuft, und ein Bypassschritt wird durchgeführt, wenn das Fahrzeug eine Steigung hinauffährt oder in einem Überlastzustand fährt.
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Ein Kühlmittel wird erwärmt unter Verwendung einer Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung, wenn das Fahrzeug anfänglich startet, sodass Effekte erzielt werden können des Verbesserns der Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs und des Reduzierens des Abgases, indem die Zeit verkürzt wird, welche zum Vorheizen (Aufwärmen) eines Verbrennungsmotors benötigt wird, und Effekte des Reduzierens von Reibung in dem Verbrennungsmotor und einem Getriebe und des schnellen Aufwärmens des Innenraums im Winter können erzielt werden.
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Abgas des Fahrzeugs, welches erzeugt wird, wenn das Fahrzeug fährt, erzeugt Elektrizität, während es ein thermoelektrisches Element einer thermoelektrischen Stromerzeugungsvorrichtung passiert. Hier bezeichnet das thermoelektrische Element ein Element, welches einen thermoelektrischen Effekt nutzt, bei welchem thermische Energie umgewandelt wird in elektrische Energie, durch Umwandeln einer Temperaturdifferenz zwischen beiden Enden des Elements in Elektrizität, oder elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt wird, indem ermöglicht wird, dass Elektrizität durch das Element fließt, um einen Temperaturunterschied zwischen den beiden Enden des Elementes zu verursachen.
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Das thermoelektrische Element wird verwendet in einer Kühlvorrichtung von kleinem Maßstab, einer Heizvorrichtung von kleinem Maßstab oder einer Stromerzeugungsvorrichtung von kleinem Maßstab.
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Das thermoelektrische Element, welches in einer Stromerzeugungsvorrichtung von kleinem Maßstab verwendet wird, wird als eine thermoelektrische Stromerzeugungsvorrichtung bezeichnet, oder als ein thermoelektrischer Stromerzeuger. Der thermoelektrische Stromerzeuger wird hauptsächlich verwendet als eine elektrische Stromversorgungsvorrichtung einer Funkkommunikationsvorrichtung, eine elektrische Stromversorgungsvorrichtung eines Raumschiffes, eine Stromversorgungsvorrichtung eines nuklearbetriebenen U-Bootes und ein thermoelektrischer Stromerzeuger, welcher in einem System zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs installiert ist.
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Wenn das Fahrzeug eine Steigung hinauffährt oder wenn des Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt, der verursacht ist durch eine exzessive Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Fahrzeugs, wird Abgas des Fahrzeuges schnell an die Außenseite des Fahrzeuges durch einen Bypasskanal hindurch ausgestoßen, und die Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung oder die thermoelektrische Stromerzeugungsvorrichtung wird nicht betrieben.
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Jedoch, gemäß einem System zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeuges in der verwandten Technik, da es einen Bereich gibt, wo die Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung oder die thermoelektrische Stromerzeugungsvorrichtung für den jeweiligen Zustand des Fahrzeugs nicht betrieben wird, gibt es ein Problem, dass die Gesamtauslastung des Systems verschlechtert ist.
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Das heißt, die Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung wird nur betrieben, wenn das Fahrzeug anfänglich startet, die thermoelektrische Stromerzeugungsvorrichtung wird nur betrieben, wenn das Fahrzeug fährt, nachdem eine Temperatur von Abgas auf ein gewisses Maß angehoben ist, und keine der Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung und der thermoelektrischen Stromerzeugungsvorrichtung wird betrieben, wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt.
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Das oben erwähnte Problem kann gelöst werden durch Verwenden eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs, welches aufweist die Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung, die thermoelektrische Stromerzeugungsvorrichtung und den Bypasskanal, aber zumindest zwei Ventile und zwei individuelle Motoren werden benötigt, um die Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung, die thermoelektrische Stromerzeugungsvorrichtung und den Bypasskanal zu betreiben, und hierdurch gibt es immer noch Probleme bezüglich eines Raumes, der Kosten oder eines Gewichtes einer Karosserie.
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Die in diesem Hintergrundabschnitt offenbarte Information dient lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollte nicht verstanden werden als eine Würdigung oder irgendeiner Form von Vorschlag, dass diese Information den Stand der Technik bildet, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde mit dem Bestreben gemacht, eine Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs bereitzustellen, welche von dem Zeitpunkt an verwendet werden kann, wo das Fahrzeug anfänglich startet, bis zu dem Zeitpunkt, wo das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt, durch Integrieren einer Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung und einer thermoelektrischen Stromerzeugungsvorrichtung, und welche sowohl die Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung als auch die thermoelektrische Stromerzeugungsvorrichtung unter Verwendung eines einzigen Motors betreiben kann.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen eine Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeuges bereit, aufweisend: einen Hochtemperaturteil, welcher aufweist ein Abgasrohr, durch welches Hochtemperaturabgas selektiv hindurch tritt, sowie einen Bypasskanal bzw. -durchgang, welcher in dem Abgasrohr installiert ist und durch den hindurch das Abgas selektiv (um)geleitet wird; ein thermoelektrisches Element, das an einer Außenseite des Abgasrohres angebracht ist und Elektrizität erzeugt unter Verwendung eines thermoelektrischen Effektes; einen Niedertemperaturteil, welcher an einer Außenseite des thermoelektrischen Elements in einer Längsrichtung angebracht ist und in dem ein Kühlmittel strömt; einen ersten Abgaskanal bzw. -durchgang, welcher in dem Niedertemperaturteil in einer Längsrichtung installiert ist und dessen beide Enden mit dem Abgasrohr verbunden sind und durch welchen das Hochtemperaturabgas selektiv hindurchtritt, um das Kühlmittel zu erwärmen; ein erstes Ventil, welches an einer inneren Umfangsfläche des Abgasrohres angebracht ist und geformt ist, um ein Ende des ersten Abgaskanals selektiv zu öffnen oder zu schließen; einen zweiten Abgaskanal bzw. -durchgang, welcher in einem Raum zwischen der Innenumfangsfläche des Abgasrohres und einer Außenumfangsfläche des Bypasskanals geformt ist; ein zweites Ventil, welches an einem hinteren Ende des Bypasskanals angeordnet ist, mit einem Ventilschaft gekuppelt ist, welcher mit einer Seitenfläche des Bypasskanals gekuppelt ist, und installiert ist, um auf Basis des Ventilschaftes drehbar/schwenkbar zu sein; und eine Betätigungseinheit, deren eines Ende mit dem ersten Ventil verbunden ist und deren anderes Ende mit einem Motor und dem Ventilschaft verbunden ist, um zu ermöglichen, dass das erste Ventil in der Vorwärts-und-Rückwärts-Richtung bewegt wird, und um zu ermöglichen, dass das zweite Ventil auf der Basis des Ventilschafts gedreht/geschwenkt wird, mittels einer Rotation des Motors.
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Die Betätigungseinheit kann aufweisen: einen Erweiterungsabschnitt, welcher sich von einer Seitenfläche des ersten Ventils aus nach hinten erstreckt und einen Schlitz hat, der in dem Erweiterungsabschnitt in einer Aufwärts-und-Abwärts-Richtung geformt ist; ein erstes Verbindungselement, das ein Ende hat, welches in dem Schlitz aufgenommen ist, um in einer Aufwärts-und-Abwärts-Richtung verschiebbar zu sein, und das sich nach hinten erstreckt; ein zweites Verbindungselement, welches ein Ende hat, das mit dem anderen Ende des ersten Verbindungselements drehbar/schwenkbar verbunden ist; und einen Motorantriebsschaft, welcher mit dem anderen Ende des zweiten Verbindungselements gekuppelt ist und den Motor mit dem zweiten Verbindungselement verbindet, um zu ermöglichen, dass das zweite Verbindungelement mittels der Rotation des Motors gedreht/geschwenkt wird.
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Die Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner aufweisen: einen Ventilschaft-Vorsprungabschnitt, welcher geformt ist, um an einem Ventilschaftlängsrichtungsende vorzuspringen, und welcher einen Querschnitt von einer Kreissektorform hat, dessen/deren Zentriwinkel ungefähr 90° beträgt; einen Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitt, welcher geformt ist, um an einem Ende des Motorantriebschaftes vertieft zu sein, um den Ventilschaft-Vorsprungabschnitt aufzunehmen; und einen Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt, welcher geformt ist, um in dem Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitt vorzuspringen, und welcher einen Querschnitt von einer Kreissektorform hat, dessen Zentriwinkel ungefähr 90° ist.
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Wenn das Fahrzeug fährt, kann das erste Verbindungselement an einem unteren Ende des Schlitzes angeordnet sein, um zu ermöglichen, dass das erste Ventil das eine Ende des ersten Abgaskanals verschließt, und der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt und der Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt können in dem Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitt an Positionen angeordnet sein, wo der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt und der Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt einander zugewandt sind.
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Wenn das Fahrzeug anfänglich startet, kann der Motorantriebsschaft mittels des Motors im Uhrzeigersinn um ungefähr 90° geschwenkt werden/sein, auf der Basis bzw. relativ zu einer Position des Motors beim Fahren des Fahrzeugs, um zu ermöglichen, dass das erste Verbindungselement im Wesentlichen an einem zentralen Abschnitt des Schlitzes angeordnet wird/ist, das erste Ventil kann nach vorne bewegt werden/sein in Abhängigkeit von einer Position des ersten Verbindungselements, um das eine Ende des ersten Abgaskanals zu öffnen, und der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt und der Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt können an einem oberen Abschnitt des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnittes in einem Zustand angeordnet werden/sein, in welchem eine Seitenfläche des Ventilschaft-Vorsprungabschnitts und eine Seitenfläche des Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitts in Kontakt miteinander sind.
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Wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt, kann der Motorantriebsschaft mittels des Motors im Uhrzeigersinn um ungefähr 180° geschwenkt werden/sein, auf der Basis von bzw. relativ zu einer Position des Motors beim Fahren des Fahrzeugs, um zu ermöglichen, dass das erste Verbindungselement an einem oberen Ende des Schlitzes angeordnet wird/ist, das erste Ventil kann das eine Ende des ersten Abgaskanals schließen in Abhängigkeit von einer Position des ersten Verbindungselementes, und der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt kann mittels einer Rotation des Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitts im Uhrzeigersinn um ungefähr 90° geschwenkt werden/sein, in einem Zustand, in welchem der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt in Kontakt ist mit dem Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt, um das zweite Ventil zu schwenken.
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Der Niedertemperaturteil kann aufweisen: einen Kühlmittel-Kanal, welcher gekuppelt ist mit einer Außenfläche des thermoelektrischen Elements und eine Kontaktfläche mit dem thermoelektrischen Element unter Verwendung des Kühlmittels kühlt, welches in dem Kühlmittel-Kanal strömt; einen Kühlmittel-Verteiler, der an einer Seite des Kühlmittel-Kanals montiert ist, um mit dem Kühlmittel-Kanal in Fluidverbindung zu stehen, und der einen Kühlmitteleinlass hat, in den das Kühlmittel einströmt; einen Kühlmittel-Sammler, welcher an der anderen Seite des Kühlmittel-Kanals montiert ist, um mit dem Kühlmittel-Kanal in Fluidverbindung zu stehen, und welcher einen Kühlmittelauslass hat, aus dem das Kühlmittel ausgegeben wird, wobei der Kühlmittel-Kanal, der Kühlmittel-Verteiler und der Kühlmittel-Sammler integral geformt sind, um in der Längsrichtung angeordnet zu sein und um miteinander in Fluidverbindung zu stehen.
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Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung weist die Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeuges auf den ersten Abgaskanal, welcher in dem Niedertemperaturteil in einer Längsrichtung installiert ist und in welchem das Hochtemperaturabgas strömt, um das Kühlmittel zu erwärmen, das erste Ventil, welches geformt ist, um ein Ende des ersten Abgaskanals selektiv zu öffnen oder zu schließen, den zweiten Abgaskanal, welcher in einem Raum zwischen der Innenumfangsfläche des Abgasrohrs und einer Außenumfangsfläche des Bypasskanals geformt ist, und das zweite Ventil, welches an einem hinteren Ende des Bypasskanals drehbar installiert ist, und hierdurch, da eine Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung und eine thermoelektrische Stromerzeugungsvorrichtung integriert sind, kann die Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeuges angewendet werden, wenn das Fahrzeug anfänglich startet, wenn das Fahrzeug fährt und wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt.
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Die Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeuges weist die Betätigungseinheit auf, welche unter Ausnutzung der Rotation eines einzigen Motors ermöglicht, dass das erste Ventil in der Vorwärts-und-Rückwärts-Richtung bewegt wird, sowie ermöglicht, dass das zweite Ventil auf der Basis des Ventilschafts drehbewegt wird, wodurch ein Raum für die Montage des Motors, Produktionskosten und ein Gewicht einer Fahrzeugkarosserie reduziert werden.
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Die Betätigungseinheit weist auf den Erweiterungsabschnitt, welcher einen Schlitz hat, der in dem Erweiterungsabschnitt in Aufwärts-und-Abwärts-Richtung geformt ist, das erste Verbindungselement, welches in dem Schlitz aufgenommen ist, um in der Aufwärts-und-Abwärts-Richtung verschiebbar zu sein, und welches sich nach hinten erstreckt, das zweite Verbindungselement, welches ein Ende hat, das mit dem anderen Ende des ersten Verbindungselement drehbar verbunden ist, und den Motorantriebsschaft, welcher den Motor und das zweite Verbindungselement miteinander verbindet, um zu ermöglichen, dass das zweite Verbindungselement mittels einer Rotation des Motors drehbewegt wird, wodurch das erste Ventil in der Vorwärts-und-Rückwärts-Richtung bewegt wird, sodass der erste Abgaskanal geöffnet werden kann, wenn das Fahrzeug anfänglich startet, und der erste Abgaskanal geschlossen werden kann, wenn das Fahrzeug fährt und wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand ist.
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Die Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs weist ferner auf den Ventilschaft-Vorsprungabschnitt, welcher geformt ist, um an einem Ende des Ventilschafts in einer Längsrichtung vorzuspringen, den Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitt, welcher geformt ist, um vertieft zu sein, um den Ventilschaft-Vorsprungabschnitt aufzunehmen, und den Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt, welcher geformt ist, um in dem Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitt vorzuspringen, sodass Positionen des Ventilschaft-Vorsprungabschnitts und des Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitts mittels eines einzigen Motors in Verbindung miteinander variiert werden, wodurch das erste Ventil oder das zweite Ventil in Abhängigkeit von einem Fahrzustand des Fahrzeuges bewegt bzw. drehbewegt werden.
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Der Niedertemperaturteil weist auf den Kühlmittelkanal, den Kühlmittelverteiler und den Kühlmittelsammler, wobei der Kühlmittelkanal, der Kühlmittelverteiler und der Kühlmittelsammler integral geformt sind, um in einer Längsrichtung angeordnet zu sein und um miteinander in Verbindung zu stehen, wodurch eine Effizienz des Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs maximiert wird.
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Folglich führt die Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung Funktionen aus von sowohl einer Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung als auch einer thermoelektrischen Stromerzeugungsvorrichtung, und integriert Systeme, welche in der verwandten Technik in zwei Vorrichtungen unterteilt waren, in ein einziges System, wodurch ein Gewicht des Fahrzeugs sowie die Produktionskosten reduziert werden, und das erste Ventil und das zweite Ventil werden mittels eines einzigen Motors betrieben, wodurch ein Raum für die Montage des Motors sowie die Produktionskosten reduziert werden.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche ersichtlich sind aus oder im Detail dargestellt sind in den angehängten Zeichnungen, welche hierin mit aufgenommen ist, sowie der folgenden detaillierten Beschreibung, welche zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Perspektivansicht, welche eine Beschaffenheit einer beispielgebenden Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert, wenn von außen betrachtet.
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2 ist eine Perspektivansicht, welche eine Beschaffenheit des Inneren in einer Durchsicht illustriert, um Beziehungen zwischen Bestandteilen in einer beispielgebenden Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung zu zeigen.
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3 ist eine vergrößerte Ansicht, welche eine Beschaffenheit einer Betätigungseinheit in einer beispielgebenden Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
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4 ist eine Ansicht, welche die jeweilige Beschaffenheit eines Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitts, eines Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitts und eines Ventilschafts-Vorsprungabschnitts in einer beispielgebenden Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
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5 ist eine Schnittansicht, welche einen Zustand einer beispielgebenden Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert, wenn das Fahrzeug fährt.
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6 ist eine Ansicht, welche den jeweiligen Zustand des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitts, des Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnittes und des Ventilschaft-Vorsprungabschnitts in einer beispielgebenden Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert, wenn das Fahrzeug fährt.
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7 ist eine Schnittansicht, welche einen Zustand einer beispielgebenden Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert, wenn das Fahrzeug anfänglich gestartet wird.
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8 ist eine Ansicht, welche den jeweiligen Zustand des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitts, des Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitts und des Ventilschaft-Vorsprungabschnitts in einer beispielgebenden Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert, wenn das Fahrzeug anfänglich startet.
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9 ist eine Schnittansicht, welche einen Zustand einer beispielgebenden Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert, wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt.
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10 ist eine Ansicht, welche den jeweiligen Zustand des Motorantriebsschafts-Vertiefungsabschnitts, des Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitts und des Ventilschafts-Vorsprungabschnitts in einer beispielgebenden Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert, wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden wird im Detail Bezug genommen auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von der Beispiele in der angehängten Zeichnung illustriert und unten beschrieben sind. Während die Erfindung in Verbindung mit beispielgebenden Ausführungsformen beschrieben wird, sollte es verständlich sein, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu dienen soll, die Erfindung auf diese beispielgebenden Ausführungsformen einzuschränken. Vielmehr soll die Erfindung nicht nur die beispielgebenden Ausführungsformen abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche in dem Geist und Umfang der Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert wird, enthalten sein können.
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Eine Struktur zum Betreiben eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeuges weist gemäß der vorliegenden Erfindung auf: einen Hochtemperaturteil 10, welcher ein Abgasrohr 12, in welchem Hochtemperaturabgas strömt, sowie einen Bypasskanal 14 aufweist, welcher in dem Abgasrohr 12 installiert ist und durch den hindurch das Abgas umgeleitet wird; ein thermoelektrisches Element 20, welches an der Außenseite des Abgasrohres 12 angebracht ist und unter Verwendung eines thermoelektrischen Effekts Elektrizität erzeugt; einen Niedertemperaturteil 30, welcher an der Außenseite des thermoelektrischen Elements 20 in einer Längsrichtung angebracht ist und in welchem ein Kühlmittel strömt; einen ersten Abgaskanal 40, welcher in dem Niedertemperaturteil 30 in einer Längsrichtung installiert ist und dessen beide Enden mit dem Abgasrohr 12 verbunden sind und in welchem das Hochtemperaturabgas strömt, um das Kühlmittel zu erwärmen; ein erstes Ventil 42, welches an einer Innenumfangsfläche des Abgasrohres 12 angebracht ist und geformt ist, um ein Ende von dem ersten Abgaskanal 40 zu öffnen und zu schließen; einen zweiten Abgaskanal 16, welcher in einem Raum zwischen der Innenumfangsfläche des Abgasrohres 12 und einer Außenumfangsfläche des Bypasskanals 14 geformt ist; ein zweites Ventil 50, welches an einem hinteren Ende des Bypasskanals 14 angeordnet ist, mit einem Ventilschaft 52 gekuppelt ist, welcher mit einer Seitenfläche des Bypasskanals 14 gekuppelt ist, und installiert ist, um auf der Basis des Ventilschafts 52 drehbar/schwenkbar zu sein; und eine Betätigungseinheit 60, deren eines Ende mit dem ersten Ventil 42 verbunden ist und deren anderes Ende mit einem Motor und dem Ventilschaft 52 verbunden ist, um zu ermöglichen, dass das erste Ventil 42 in einer Vorwärts-und-Rückwärts-Richtung bewegt wird, und um zu ermöglichen, dass das zweite Ventil 50 auf der Basis des Ventilschafts 52 geschwenkt wird, mittels einer Rotation des Motors.
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Wie in 1 illustriert, strömt das Hochtemperaturabgas in dem Abgasrohr 12, ein Einlass und ein Auslass des Abgasrohrs 12 sind in verschiedenen Ausführungsformen in einer zylindrischen Form ausgebildet, und ein Abschnitt des Abgasrohrs 12 zwischen dem Einlass und dem Auslass hat eine viereckige Containerform/Behälterform, deren Querschnitt viereckig ist, aber das Abgasrohr 12 kann in verschiedenen Formen ausgestaltet sein gemäß einem Fahrzeugtyp, einer Konfiguration eines Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs oder Ähnlichem.
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Wie in 2 illustriert, ist der Bypasskanal 14 in dem Abgasrohr 12 installiert, und ähnlich einem üblichen Bypasskanal ist der Bypasskanal 14 in einer zylindrischen Gestalt geformt, sodass das Abgas umgeleitet werden kann, wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt. Eine Mehrzahl von durchdringenden Abgaslöchern 15 ist an einem stromaufwärtigen Abschnitt des Bypasskanals 14 geformt, sodass das Abgas durch den ersten Abgaskanal 40 und den zweiten Abgaskanal 16 strömt, welche unten beschrieben sind.
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Wie in 2 illustriert, ist das thermoelektrische Element 20 geformt durch Zusammenfügen eines P-Art-Halbleiters mit einem N-Art-Halbleiter, und ist angebracht an der Außenseite des Abgasrohres 12, und die thermoelektrischen Elemente 20 sind elektrisch verbunden mit einer Batterie des Fahrzeuges, in einem Zustand, in welchem die thermoelektrischen Elemente 20 elektrisch miteinander verbunden sind.
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Ein Abschnitt, wo das thermoelektrische Element 20 in Kontakt ist mit dem Abgasrohr 12, wird mittels des Abgases erwärmt, und ein Abschnitt, wo das thermoelektrische Element 20 in Kontakt ist mit dem Niedertemperaturteil 30, wird mittels des Kühlmittels gekühlt, und daher tritt eine Temperaturdifferenz zwischen den Seitenflächen des thermoelektrischen Elements 20 auf. Ferner, mittels des Temperaturunterschiedes, tritt ein thermoelektrischer Effekt in dem thermoelektrischen Element 20 auf, sodass Elektrizität erzeugt wird. Die erzeugte Elektrizität lädt die Batterie des Fahrzeuges, welche mit dem thermoelektrischen Element 20 elektrisch verbunden ist.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist der Niedertemperaturteil 30, in welchem das Kühlmittel strömt, an der Außenseite des thermoelektrischen Elements 20 angebracht, und der erste Abgaskanal 40 ist in dem Niedertemperaturteil 30 in einer Längsrichtung angeordnet. In verschiedenen Ausführungsformen ist eine Mehrzahl von ersten Abgaskanälen 40 hintereinander in dem Niedertemperaturteil 30 angeordnet, und in einer Rohrform ausgestaltet, deren beide Enden in Richtung zu dem Abgasrohr 12 gebogen bzw. gekrümmt sind.
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Wenn das Fahrzeug anfänglich startet, wird das Kühlmittel mittels des Abgases erwärmt, welches durch den ersten Abgaskanal 40 einströmt, und der erste Abgaskanal 40 dient als eine Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung des Fahrzeugs.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist das erste Ventil 42 verschiebbar installiert zwischen dem Abgasrohr 12 und dem ersten Abgaskanal 40, um den ersten Abgaskanal 40 selektiv zu öffnen oder zu schließen.
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In verschiedenen Ausführungsformen ist das erste Ventil 42 als ein ringförmiges Band ausgestaltet, welches mit der Innenumfangsfläche des Abgasrohres 12 in Verbindung ist, und ist in einer Längsrichtung des Abgasrohrs 12 nach vorne und hinten verschiebbar mittels der Betätigungseinheit 60, deren eines Ende mit dem ersten Ventil 42 verbunden ist und deren anderes Ende mit dem Motor und dem Ventilschaft 52 verbunden ist, um hierdurch den ersten Abgaskanal 40 selektiv zu öffnen oder zu schließen. Das heißt, wenn das Fahrzeug anfänglich startet, wird das erste Ventil 42 nach vorne bewegt, um den ersten Abgaskanal 40 zu öffnen, und das Abgas erwärmt das Kühlmittel, während es durch den ersten Abgaskanal 40 hindurch tritt.
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Wenn das Fahrzeug fährt oder wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt, wird das erste Ventil 42 nach hinten bewegt, um den ersten Abgaskanal 40 zu schließen, und das Abgas führt eine thermoelektrische Stromerzeugung mit dem thermoelektrischen Element 20 aus oder wird umgeleitet, während es durch den zweiten Abgaskanal 16 bzw. den Bypasskanal 14 hindurchtritt.
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Während in verschiedenen Ausführungsformen das erste Ventil 42 in einer Form ähnlich einem Ring ausgestaltet ist, kann das erste Ventil 42 in verschiedenen Formen ausgestaltet sein, zum Beispiel als eine gerade, linienförmige Platte, welche in einem Einlass des ersten Abgaskanals 40 angeordnet ist und rotiert wird, oder eine Form, in welcher eine Kappe von dem Abgasrohr 12 vorspringt, um den ersten Abgaskanal 40 zu öffnen und zu schließen, unter Berücksichtigung von Variationen der Struktur zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs, Variationen in der Form des ersten Abgaskanals oder der Nutzung der Gesamtabgaswärme eines Fahrzeugs.
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Wie in den 2 und 3 illustriert, weist der Hochtemperaturteil 10 den zweiten Abgaskanal 16, welcher zwischen dem Abgasrohr 12 und dem Bypasskanal 14 geformt ist, um zu ermöglichen, dass das Abgas dort hindurchtritt, sowie das zweite Ventil 50 auf, welches an einem hinteren Ende des Bypasskanals 14 schwenkbar installiert ist, um eine Menge an Abgas einzustellen, welche umgeleitet wird.
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Wenn der erste Abgaskanal 40 mittels des ersten Ventils 42 geschlossen ist und der Bypasskanal 14 mittels des zweiten Ventils 50 geschlossen ist, erwärmt das Abgas eine Seitenfläche des thermoelektrischen Elements 20, während es durch den zweiten Abgaskanal 16 hindurchtritt, und hierdurch tritt an dem thermoelektrischen Element 20 eine thermoelektrische Stromerzeugung auf.
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Um ein Aufheizen des Abgasrohrs 12 zu vermeiden, wenn das Fahrzeug eine Steigung hinauffährt oder wenn das Fahrzeug bei einer hohen Drehzahl oder Geschwindigkeit fährt, das heißt, wenn eine Last des Verbrennungsmotors erhöht ist, wird das zweite Ventil 50 geöffnet, wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt, um dem meisten Hochtemperaturabgas zu ermöglichen, durch den Bypasskanal 14 hindurch ausgestoßen zu werden, sodass eine Menge an Abgas, welche zwischen dem Bypasskanal 14 und dem Abgasrohr 12 strömt, eingestellt wird.
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In verschiedenen Ausführungsformen ist das zweite Ventil 50 in einer Kreisplattenform ausgebildet, mit dem Ventilschaft 52 verbunden, welcher mit der Seitenfläche des Bypasskanals 14 verbunden ist, und wird geschwenkt/gedreht auf der Basis des Ventilschafts 52 mittels der Betätigungseinheit 60. Jedoch ist die Gestalt oder Konfiguration des zweiten Ventils 50 nicht auf die illustrierte beispielgebende Ausführungsform beschränkt und kann leicht variiert werden.
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Wie in den 1 und 2 illustriert, weist der Niedertemperaturteil 30 auf: einen Kühlmittelkanal 32, welcher in Kontakt ist mit und gekuppelt/verbunden ist mit der Außenseite des thermoelektrischen Elementes 20 und welcher eine Kontaktfläche mit dem thermoelektrischen Element 20 unter Verwendung des Kühlmittels, welches in dem Kühlmittelkanal 32 strömt, kühlt; einen Kühlmittelverteiler 34, welcher an einer Seite des Kühlmittelkanals 32 montiert ist, um mit dem Kühlmittelkanal 32 in Verbindung zu stehen, und welcher einen Kühlmitteleinlass 35 hat, in welchen das Kühlmittel einströmt; und einen Kühlmittelsammler 36, welcher an der anderen Seite des Kühlmittelkanals 32 montiert ist, um mit dem Kühlmittelkanal 32 in Verbindung zu stehen, und welcher einen Kühlmittelauslass 37 hat, von welchem das Kühlmittel ausgegeben wird.
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In verschiedenen Ausführungsformen ist der Kühlmittelkanal 32 aus vier viereckigen Platten geformt, deren Inneres hohl ist, sodass das Kühlmittel dorthindurch strömen kann, und der Kühlmittelkanal 32 ist gekuppelt/verbunden mit jeder der Außenflächen des Abgasrohres 12, welches in einer viereckigen Containerform bzw. Behälterform ausgebildet ist.
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Der Kühlmittelverteiler 34 ist an einer hinteren Seite des Kühlmittelkanals 32 montiert, und in verschiedenen Ausführungsformen ist der Kühlmitteleinlass 35 an einem linken unteren Ende des Abgasrohres 12 vorgesehen, sodass das Kühlmittel in den Kühlmittelverteiler 34 einströmt.
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Der Kühlmittelsammler 36 ist an einer vorderen Seite des Kühlmittelkanals 32 montiert und in verschiedenen Ausführungsformen ist der Kühlmittelauslass 37 an einem rechten oberen Ende des Abgasrohres 12 vorgesehen, sodass das Kühlmittel durch den Kühlmittelsammler 36 hindurch ausgegeben wird.
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Es ist zu verstehen, dass die Gestalt oder Konfiguration des Kühlmittelkanals 32, des Kühlmittelverteilers 34 und des Kühlmittelsammlers 36 nicht beschränkt ist auf die illustrierte beispielgebende Ausführungsform, sondern leicht variiert werden kann.
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Wie in 2 illustriert, strömen das Kühlmittel, welches durch den Kühlmittelkanal 32 hindurchströmt, und das Abgas, welches durch den ersten Abgaskanal 40 hindurchströmt, in entgegengesetzten Richtungen, und in diesem Prozess erwärmt das Hochtemperaturabgas das Kühlmittel.
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Der Kühlmittelsammler 36, der Kühlmittelkanal 32 und der Kühlmittelverteiler 34 sind integral oder monolithisch geformt, um der Reihe nach in einer Längsrichtung des Abgasrohrs 12 angeordnet zu sein, die Kühlmittelsammler 36 sind verbunden durch gebogene/gekrümmte Rohre, und die Kühlmittelverteiler 34 sind verbunden durch gebogene/gekrümmte Rohre.
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Wie in 3 illustriert, kann die Betätigungseinheit 60 aufweisen einen Erweiterungsabschnitt 61, welcher sich von einer Seitenfläche des ersten Ventils 42 aus nach hinten erstreckt und welcher einen Schlitz 62 hat, welcher in dem Erweiterungsabschnitt 61 in einer Aufwärts-und-Abwärts-Richtung geformt ist, ein erstes Verbindungselement 63, welches ein Ende hat, welches in dem Schlitz 62 aufgenommen ist, um in der Aufwärts-und-Abwärts-Richtung verschiebbar zu sein, und welches sich nach hinten erstreckt, ein zweites Verbindungselement 64, welches ein Ende hat, welches mit dem anderen Ende des ersten Verbindungselements 63 schwenkbar verbunden ist, und einen Motorantriebsschaft 65, welcher mit dem anderen Ende des zweiten Verbindungselement 64 gekuppelt ist und den Motor und das zweite Verbindungselement 64 verbindet, um zu ermöglichen, dass das zweite Verbindungselement 64 mittels einer Rotation des Motors geschwenkt wird.
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Wie in 3 illustriert, hat der Erweiterungsabschnitt 61 den Schlitz 62, welcher in dem Erweiterungsabschnitt 61 in der Aufwärts-und-Abwärts-Richtung langgestreckt ist, die Gesamtgestalt des Erweiterungsabschnittes 61 ist ebenfalls in der Aufwärts-und-Abwärts-Richtung langgestreckt, ähnlich dem Schlitz 62, und der Erweiterungsabschnitt 61 erstreckt sich ausgehend von der Seitenfläche des ersten Ventils 42 aus nach hinten.
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Der Erweiterungsabschnitt 61 ist an dem ersten Ventil 42 angebracht, und wenn der Erweiterungsabschnitt 61 in der Vorwärts-und-Rückwärts-Richtung bewegt wird, bewegt sich das erste Ventil 42 ebenfalls in der Vorwärts-und-Rückwärts-Richtung.
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Ein Ende des ersten Verbindungselementes 63 ist in dem Schlitz 62 des Erweiterungsabschnittes 61 aufgenommen, und im Speziellen hat das erste Verbindungselement 63 einen Schiebeabschnitt, welcher an einem Ende des ersten Verbindungselements 63 angebracht ist oder geformt ist durch Formen eines Endes des ersten Verbindungselementes 63, um in Richtung zu dem Schlitz 62 vorzuspringen, sodass der Schiebeabschnitt des ersten Verbindungselementes 63 entlang des Schlitzes 62 in der Aufwärts-und-Abwärts-Richtung bewegt wird.
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Der Schiebeabschnitt des ersten Verbindungselementes 63 kann in einer zylindrischen Form ausgebildet sein, welche einen Durchmesser hat, der gleich oder etwas kleiner ist als ein Durchmesser einer Innenumfangsfläche des Schlitzes 62.
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Ein Ende des zweiten Verbindungselementes 64, welches in einer Stabform ausgebildet ist, ist schwenkbar gekuppelt mit dem anderen Ende des ersten Verbindungselementes 63, und das zweite Verbindungselement 64 dient dazu, das erste Verbindungselement 63 mit dem Motorantriebsschaft 65 zu verbinden.
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Der Motorantriebsschaft 65, welcher den Motor mit dem zweiten Verbindungselement 64 verbindet, ist mit dem anderen Ende des zweiten Verbindungselementes 64 gekuppelt, das zweite Verbindungselement 64 wird gedreht/geschwenkt durch Rotation des Motorantriebsschaftes 65, welcher mit dem Motor verbunden ist, und das erste Verbindungselement 63 wird in der Aufwärts-und-Abwärts-Richtung entlang des Schlitzes 62 bewegt infolge der Rotation des zweiten Verbindungselementes 64.
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Wie in 5 illustriert, wenn das Fahrzeug fährt, rotiert der Motor nicht, der Motorantriebsschaft 65 wird/ist ebenfalls nicht drehbewegt, das erste Verbindungselement 63 ist an einem unteren Ende des Schlitzes 62 in einer horizontalen Richtung angeordnet, und das zweite Verbindungselement 64 ist in einer vertikalen Richtung zwischen dem Motorantriebsschaft 65 und dem ersten Verbindungselement 63 angeordnet.
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Gemäß der oben erwähnten Anordnung schließt das erste Ventil 42 ein Ende des ersten Abgaskanals 40, um zu verhindern, dass das Abgas durch den ersten Abgaskanal 40 hindurchströmt.
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Wie in 7 illustriert, wenn das Fahrzeug anfänglich gestartet wird, rotiert der Motor im Uhrzeigersinn um 90° oder um ungefähr 90°, der Motorantriebsschaft 65 wird/ist ebenfalls im Uhrzeigersinn um 90° oder um ungefähr 90° geschwenkt, das zweite Verbindungselement 64 wird/ist ebenfalls im Uhrzeigersinn um 90° oder um ungefähr 90° geschwenkt mittels der Rotation des Motorantriebsschaft 65, um in der horizontalen Richtung angeordnet zu werden/sein, und das erste Verbindungselement 63 wird/ist entlang des Schlitzes 62 aufwärts bewegt mittels der Rotation des zweiten Verbindungselementes 64, um in der Mitte des Schlitzes 62 in der horizontalen Richtung angeordnet zu sein.
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Gemäß der oben erwähnten Anordnung wird/ist das erste Ventil 42 vollständig nach vorne bewegt, um ein Ende des ersten Abgaskanales 40 zu öffnen und zu ermöglichen, dass das Abgas durch den ersten Abgaskanal 40 hindurchströmt.
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Wie in 9 illustriert, wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt, rotiert der Motor im Uhrzeigersinn um 180° oder um ungefähr 180°, der Motorantriebsschaft 65 wird/ist ebenfalls im Uhrzeigersinn um 180° oder um ungefähr 180° geschwenkt, das zweite Verbindungselement 64 wird/ist ebenfalls im Uhrzeigersinn um 180° oder um ungefähr 180° geschwenkt mittels der Rotation des Motorantriebsschafts 65, um in einer vertikalen Richtung aufwärts angeordnet zu sein, und das erste Verbindungselement 63 wird/ist entlang des Schlitzes 62 aufwärts bewegt mittels der Rotation des zweiten Verbindungselementes 64, um an einem oberen Ende des Schlitzes 62 in der horizontalen Richtung angeordnet zu sein.
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Gemäß der oben erwähnten Anordnung schließt das erste Ventil 42 erneut das eine Ende des ersten Abgaskanals 40, und folglich wird vermieden, dass das Abgas durch den ersten Abgaskanal 40 hindurchströmt.
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Wie in 4 illustriert, ist an einem Ende des Ventilschaftes 52 ein Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 geformt, welcher einen Querschnitt hat, der eine Kreissektorform hat, dessen/deren Zentriwinkel 90° ist, und welcher in einer Längsrichtung des Ventilschaftes 52 vorspringt. Das heißt, das zweite Ventil 50 ist mit einem Ende des Ventilschaftes 52 verbunden, und der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 ist an dem anderen Ende (ein Endabschnitt, welcher verbunden ist mit dem zweiten Verbindungselement 64) des Ventilschaftes 52 geformt.
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Ein Radius des Ventilschaft-Vorsprungabschnittes 54 kann gleich sein oder im Wesentlichen gleich sein einem Radius eines Kreisquerschnittes des Ventilschaftes 52, und eine Länge eines Bogens des Ventilschaft-Vorsprungabschnittes 54 kann ein Viertel oder ungefähr ein Viertel eines Umfangs des Kreisquerschnittes des Ventilschaftes 52 sein.
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Wie in 4 illustriert, ist der Motor verbunden mit einem Ende des Motorantriebsschaftes 65, und ein Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnittes 66, welcher den Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 aufnehmen kann, ist an dem anderen Ende (ein Endabschnitt, welcher verbunden ist mit dem zweiten Verbindungselement 64) des Motorantriebsschaftes 65 geformt.
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Der Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitt 66 ist geformt, indem das Ende des Motorantriebsschaftes 65 nach innen vertieft wird/ist, und hat einen Kreisquerschnitt, und ein Durchmesser des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnittes 66 kann gleich sein oder etwas größer sein als ein Durchmesser des Ventilschaftes 52.
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Der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 ist drehbar in dem Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitt 66 aufgenommen, und wenn der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 geschwenkt wird, wird der Ventilschaft 52 geschwenkt, um das zweite Ventil 50, welches mit dem Ventilschaft 52 verbunden ist, zu schwenken.
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Wie in 4 illustriert, ist in dem Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitt 66 ein Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt 67 geformt, welcher einen Querschnitt hat, der eine Kreissektorform hat, dessen/deren Zentriwinkel 90° ist, und der vorspringt.
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Ein Radius des Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitts 67 kann gleich sein einem Radius des Kreisquerschnittes des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitts 66, und eine Länge eines Bogens des Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnittes 67 kann ein Viertel einer Länge von einem Umfang des Kreisquerschnittes des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnittes 66 sein.
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Der Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt 67 und der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 können geformt sein, um den gleichen Radius zu haben, wobei die Bögen die gleiche Länge haben, sowie die gleiche Höhe, und der Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt 67 und der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 können geformt sein mit einem Bereich, welcher genau ein Viertel eines Bereiches in dem Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitt 66 ist.
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Wie in 6 illustriert, wenn das Fahrzeug fährt, rotiert der Motor nicht, der Motorantriebsschaft 65 wird/ist ebenfalls nicht geschwenkt, der Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt 67 ist in verschiedenen Ausführungsformen an einem vorderen unteren Ende des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitt 66 angeordnet, und der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 ist in verschiedenen Ausführungsformen an einem hinteren oberen Ende des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitt 66 angeordnet.
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Gemäß der oben erwähnten Anordnung wird das zweite Ventil 50 nicht drehbewegt und schließt den Bypasskanal 14, um zu vermeiden, dass das Abgas durch den Bypasskanal 14 strömt.
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Wie in 8 illustriert, wenn das Fahrzeug anfänglich startet, rotiert der Motor im Uhrzeigersinn um 90° oder um ungefähr 90°, der Motorantriebsschaft 65 wird/ist ebenfalls im Uhrzeigersinn um 90° oder um ungefähr 90° drehbewegt, und der Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt 67 wird/ist ebenfalls im Uhrzeigersinn um 90° oder um ungefähr 90° mittels der Rotation des Motorantriebsschaftes 65 drehbewegt, um an einem vorderen oberen Ende des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitts 66 angeordnet zu sein, in verschiedenen Ausführungsformen. Jedoch ist der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 von der Rotation des Motors nicht betroffen und noch immer an dem hinteren oberen Ende des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnittes 66 angeordnet, in verschieden Ausführungsformen.
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In der oben erwähnten Anordnung, da der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 nicht von der Rotation des Motors betroffen ist, wird das zweite Ventil 50 noch immer nicht drehbewegt und verschließt den Bypasskanal 14, um zu vermeiden, dass Abgas durch den Bypasskanal 14 hindurchströmt.
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Wie in 10 illustriert, wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt, rotiert der Motor im Uhrzeigesinn um 180° oder um ungefähr 180°, der Motorantriebsschaft 65 wird/ist ebenfalls im Uhrzeigesinn um 180° oder um ungefähr 180° drehbewegt, der Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt 67 wird/ist ebenfalls im Uhrzeigersinn um 180° oder um ungefähr 180° durch Rotation des Motorantriebsschaftes 65 drehbewegt, um an einem hinteren oberen Ende des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnittes 66 angeordnet zu sein/werden, in verschiedenen Ausführungsformen, und der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 wird/ist durch die Rotation des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnittes 66 gedrückt und im Uhrzeigersinn gedreht um 90° oder um ungefähr 90°, um zu einem hinteren unteren Ende des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnittes 66 bewegt zu werden/sein, in verschiedenen Ausführungsformen.
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In der oben erwähnten Anordnung wird/ist der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 im Uhrzeigersinn gedreht um 90° oder um ungefähr 90°, und hierdurch wird das zweite Ventil 50 im Uhrzeigersinn gedreht um 90° oder um ungefähr 90°, um den Bypasskanal 14 zu öffnen und um zu ermöglichen, dass das Abgas durch den Bypasskanal 14 hindurchströmt.
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Da eine Rückstellkraft benötigt wird, um das zweite Ventil 50 zurück zu dem Zustand zu bringen, in welchem das zweite Ventil 50 geschlossen ist, ausgehend von dem Zustand, in welchem das zweite Ventil 50 geöffnet ist, kann ein Kupplungsabschnitt zwischen der Seitenfläche des Bypasskanals 14 und dem Ventilschaft 52 als ein elastisches Element konfiguriert sein, sodass, wenn der Motor/Elektromotor den Ventilschaft 52 gegen den Uhrzeigersinn um 90° oder um ungefähr 90° drehbewegt, um den Ventilschaft 52 zurück zu dem ursprünglichen Zustand zubringen, das zweite Ventil 50 ebenfalls zurück zu dem anfänglichen/ursprünglichen Zustand gebracht wird, das heißt, dem Zustand, in welchem das zweite Ventil 50 geschlossen ist, mittels einer elastischen Kraft.
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Ein Betätigungsprozess der Struktur zum Betreiben des Systems zur Nutzung von Abgaswärme eines Fahrzeugs gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird unten beschrieben.
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Wie in den 7 und 8 illustriert, wenn das Fahrzeug anfänglich startet, rotiert der Motor im Uhrzeigersinn um 90° oder um ungefähr 90°, um zu ermöglichen, dass das erste Verbindungselement 63 und das zweite Verbindungselement 64 an einem mittleren Abschnitt des Schlitzes 62 in der horizontalen Richtung angeordnet sind, und um zu ermöglichen, dass der Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt 67 an dem vorderen oberen Ende des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnittes 66 angeordnet wird.
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In diesem Fall wird das erste Ventil 42 vorwärts bewegt, um den ersten Abgaskanal 40 zu öffnen, das zweite Ventil 50 ist geschlossen, und das Abgas wird durch den ersten Abgaskanal 40 bewegt und wärmt direkt das Kühlmittel, welches in dem Kühlmittelkanal 32 strömt. Daher dient die Struktur der vorliegenden Erfindung als eine Abgas-Wärmerückgewinnungs-Vorrichtung des Fahrzeuges.
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Wie in den 5 und 6 illustriert, wenn das Fahrzeug fährt, wird/ist der Motor nicht drehbewegt, das erste Verbindungselement 63 ist an einem unteren Endabschnitt des Schlitzes 62 in der horizontalen Richtung angeordnet, und der Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt 67 ist an dem vorderen unteren Ende des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitts 66 angeordnet.
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In diesem Fall wird das erste Ventil 42 nicht bewegt und schließt den ersten Abgaskanal 40, und das zweite Ventil wird ebenfalls nicht drehbewegt und schließt den Bypasskanal 14, sodass das Abgas durch den zweiten Abgaskanal 16 hindurchbewegt wird und eine Seitenfläche des thermoelektrischen Elementes 20 erwärmt.
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Folglich tritt eine Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seitenflächen des thermoelektrischen Elementes 20 auf, und Elektrizität wird aufgrund der Temperaturdifferenz in dem thermoelektrischen Element 20 erzeugt, und die Elektrizität, welche mittels des thermoelektrischen Elements 20 erzeugt wird, lädt die Batterie, welche mit dem thermoelektrischen Element 20 elektrisch verbunden ist. Daher dient die Struktur der vorliegenden Erfindung als eine thermoelektrische Stromerzeugungsvorrichtung.
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Wie in 9 und 10 gezeigt, wenn das Fahrzeug in einem Überlastzustand fährt, rotiert der Motor im Uhrzeigersinn um 180° oder um ungefähr 180°, das erste Verbindungselement 63 ist an einem oberen Endabschnitt des Schlitzes 62 in der horizontalen Richtung angeordnet, und der Ventilschaft-Vorsprungabschnitt 54 wird von dem Motorantriebsschaft-Vorsprungabschnitt 67 gedrückt und zu dem hinteren unteren Ende des Motorantriebsschaft-Vertiefungsabschnitts 66 drehbewegt.
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In diesem Fall schließt das erste Ventil 42 den ersten Abgaskanal 40, und das zweite Ventil 50 wird im Uhrzeigersinn um 90° oder um ungefähr 90° drehbewegt und öffnet den Bypasskanal 14, sodass eine kleine Menge an Abgas durch den zweiten Abgaskanal 16 strömt und das meiste Abgas durch den Bypasskanal 14 strömt, wodurch ein Überhitzen des Fahrzeuges vermieden wird.
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Zur leichteren Beschreibung und genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Ausdrücke „oben” oder „unten”, „vorne” oder „hinten” etc. verwendet, um Merkmale der beispielgebenden Ausführungsformen mit Bezug auf deren Position zu erläutern, wie sie in den Figuren gezeigt ist.
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Die vorhergehende Beschreibung von spezifischen beispielgebenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde präsentiert zum Zwecke der Illustration und Beschreibung. Sie sollen nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die offenbarten präzisen Formen beschränken, und selbstverständlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich. Die beispielgebenden Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um hierdurch Fachleuten zu ermöglichen, verschiedene beispielgebende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die hieran angehängten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2013-0110777 [0001]
