DE102018100356A1 - Abwärmerückgewinnungsapparat - Google Patents

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Abstract

[Zu lösendes Problem]Die vorliegende Erfindung stellt eine Abwärmerückgewinnungsvorrichtung bereit, die in der Lage ist, die zurückgewonnene Wärmemenge zu erhöhen, die Aufwärmzeit zu verkürzen und ferner den Kabinenraum zu erhöhen.[Lösung]Ein Abwärmerückgewinnungsapparat, der einen Motor 1, der mindestens eine Ölwanne 2, Auspuffrohre 5und 5, durch die ein Abgas strömt, das von dem Motor 1 ausgestoßen wird, einen Katalysator 6, von dem ein Teil oder die Gesamtheit vordem Motor 1 in einem Fahrzeug vorgesehen ist, um das Abgas zu reinigen, und eine Abwärmerückgewinnungvorrichtung 7 umfasst, die ein Wärmeaustauschmedium umfasst und Wärme zwischen dem Wärmeaustauschmedium und dem Abgas austauscht, in dem die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 zwischenliegend in dem Auspuffrohr 5stromabwärts des Katalysators 6 vorgesehen ist, und ein Teil der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 zumindest unter einem Basisbereich der Ölwanne 2 vorgesehen ist.

Description

  • [Technisches Feld]
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Abwärmerückgewinnungsapparat, der Wärme in einem Abgas eines Fahrzeugs zu einem Motorwärmeaustauschmedium überträgt.
  • [Stand der Technik]
  • Patentschrift 1 offenbart eine Struktur, in der eine Abwärmerückgewinnungsvorrichtung in einem Bodentunnel positioniert ist.
  • [Zitatliste]
  • [Patentliteratur]
  • [Patentliteratur 1] JP 2016-121557 A
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Von der Erfindung zu lösendes Problem]
  • Da jedoch die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung, die in Patentliteratur 1 beschrieben ist, in dem Bodentunnel positioniert ist, wird ein Abgaskanal in einem Fahrzeug mit einem Frontmotor lang und eine Temperatur des Abgases, das in die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung strömt, nimmt ab und damit nimmt die Menge der Wärmerückgewinnung ab, und die Verringerung einer Aufwärmzeit neigt dazu, unzureichend zu sein.
  • Da ein Kanal des Wärmeaustauschmediums lang wird, erhöht sich des Weiteren das Gewicht des Wärmeaustauschmediums, der Temperaturanstieg des Kühlwassers wird wahrscheinlich verzögert werden, und die Verringerung der Aufwärmzeit neigt dazu, unzureichend zu sein.
  • Da das Wärmestrahlungsgebiet eines Kühlwasserkanals groß ist, ist es des Weiteren wahrscheinlicher, dass die Wärmemenge, die durch das Kühlwasser zurückgewonnen wird, in die Atmosphäre emittiert wird, bevor sie zum Aufwärmen verwendet wird, und die Verringerung der Aufwärmzeit neigt dazu, unzureichend zu sein.
  • Da die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung außerdem in dem Bodentunnel positioniert ist, ist der Kabinenraum verringert.
  • Die vorliegende Erfindung wurde fertiggestellt, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abwärmerückgewinnungsapparat bereitzustellen, der in der Lage ist, Kabinenraum zu erhöhen, während Aufwärmzeit reduziert wird.
  • [Mittel zur Lösung des Problems]
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Abwärmerückgewinnungsapparat bereit, der mit einem Motor, der zumindest eine Ölwanne umfasst, einem Auspuffrohr, durch das ein Abgas strömt, das von dem Motor ausgestoßen wird, einem Katalysator, von dem ein Teil oder die Gesamtheit vor dem Motor in einem Fahrzeug vorgesehen ist, um das Abgas zu reinigen, und einer Abwärmerückgewinnungsvorrichtung vorgesehen ist, die ein Wärmeaustauschmedium umfasst und Wärme zwischen dem Wärmeaustauschmedium und dem Abgas austauscht, in dem die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung zwischenliegend in dem Auspuffrohr stromabwärts des Katalysators vorgesehen ist, und ein Teil der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung zumindest unter einem Basisbereich der Ölwanne vorgesehen ist.
  • [Vorteilhafter Effekt der Erfindung]
  • Da die Abgastemperatur ansteigt, die Speichermenge des Wärmeaustauschmediums abnimmt und das Wärmestrahlungsgebiet des Wärmeaustauschmediumkanals abnimmt, ist es möglich, die Aufwärmzeit zu reduzieren und den Kabinenraum weiter zu vergrößern.
  • Figurenliste
    • [1] 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Bodenteils eines Motors eines Fahrzeugs, von schräg unten gesehen.
    • [2] 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Abwärmerückgewinnungsvorrichtung und eines Radiators, von der Vorderseite des Fahrzeugs gesehen.
    • [3] 3 ist ein konzeptionelles Diagramm der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung, von der rechten Seite des Fahrzeugs gesehen.
    • [4] 4 ist ein konzeptionelles Diagramm des Abwärmerückgewinnungsapparates, von der Seitenfläche des Motors gesehen.
    • [5] 5 ist eine Unteransicht der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung, von der Seite der Unterfläche des Motors gesehen.
    • [6] 6 ist ein konzeptionelles Diagramm der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung, von der Vorderseite des Fahrzeugs gesehen.
    • [7] 7 ist eine vergrößerte Draufsicht der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung, von der oberen Oberfläche gesehen.
    • [8] 8 ist eine konzeptionelle Querschnittsansicht der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung, von der Seitenfläche gesehen.
    • [9] 9A ist eine konzeptionelle Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 8, 9B ist eine Modifikation von 9A, und 9C ist eine andere Modifikation von 9A.
    • [10] 10 ist ein Blockdiagramm, das den Motor, der mit der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung ausgestattet ist, und einen Fluss eines Wärmeaustauschmediums darstellt.
  • [Modus zum Ausführen der Erfindung]
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben, die in 1 bis 10 gezeigt sind. 1 bis 6 zeigen einen Motor und einen Abwärmerückgewinnungsapparat, der um den Motor vorgesehen ist. 1 veranschaulicht den Boden des Motors 1, von einer Seitenfläche gesehen, und eine Ölwanne 2 ist an dem Boden vorgesehen. Bezugszeichen 3 kennzeichnet ein Schwungrad, das an der Seitenfläche des Motors 1 vorgesehen ist. Ein Radiator 4, der ein Wärmeaustauschmedium zu dem Motor 1 schickt, ist vor dem Motor 1 vorgesehen, ein Auspuffrohr 5i, zu dem ein Abgas des Motors 1 geschickt wird, ist hinter dem Radiator 4 vorgesehen und ein Gehäuse 6, das einen Katalysator enthält, ist zwischenliegend in dem Auspuffrohr 51 vorgesehen. Eine röhrenförmige Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 ist stromabwärts des Katalysatorgehäuses 6 von der Vorderseite zu der Rückseite des Fahrzeugs vorgesehen, ein Auspuffrohr 52 ist stromabwärts der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 verbunden, und ein Dämpfer (nicht gezeigt) ist weiter stromabwärts des Auspuffrohres 52 verbunden. Das Auspuffrohr 52 ist so positioniert, dass es über einen Aufhängerahmen 8 verläuft und ist so gebildet, dass es in einer umgekehrten U-Form über den Aufhängerahmen 8 gebogen ist.
  • Der Aufhängerahmen 8 ist hinter dem Motor 1 positioniert und linke und rechte Reifen sind sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite des Aufhängerahmens 8 über Aufhängeapparate (nicht gezeigt) vorgesehen. Die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 ist in Nähe der Unterseite der Ölwanne 2 so positioniert, dass sie unter einem Basisbereich 2a der Ölwanne 2 in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers verläuft, und ist so positioniert, dass sie effizient Wärme des Abgases zu der Ölwanne 2 abstrahlt. Eine der linken und rechten Seiten an der Bodenseite der Ölwanne 2 ist in einem konkaven Bereich 2b gebildet, und die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 ist so positioniert, dass sie durch durch die Position des konkaven Bereichs 2b verläuft. Die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 ist über einer Ebene positioniert, die die untere Endposition des Aufhängerahmens 8 umfasst, das heißt, an einer Position über einer horizontalen Ebene H, die eine Verlängerung der Unterseite des Aufhängerahmens 8 ist (siehe 4).
  • Die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 ist aus einem äußeren Zylinder 7a, der aus einem röhrenförmigen Körper 70 der Rückgewinnungsvorrichtung gemacht ist, und einem inneren Zylinder 7b aufgebaut, der innerhalb und konzentrisch mit dem äußeren Zylinder 7a positioniert ist, wie in 8 gezeigt. Der Körper 70 der Rückgewinnungsvorrichtung ist in einer Seitenansicht im Wesentlichen horizontal in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers positioniert, mit einem Teil davon auf der Seite des Katalysatorgehäuses 6, das sich schräg nach oben neigt. Wie in 7 gezeigt, ist der Körper 70 der Rückgewinnungsvorrichtung so positioniert, dass in einer Draufsicht ein Teil davon auf der Seite des Aufhängungsrahmens 8 einer diagonal linken Seite gegenüberliegt.
  • Die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 ist aus einem Abgaskanal 71, der innerhalb des äußeren Zylinders 7a gebildet ist, und einem Durchgang 72 des Wärmeaustauschmediums (Kühlmittels) aufgebaut, der eine bestimmte Länge aufweist, die mit dem inneren Zylinder 7b gebildet ist, der konzentrisch mit dem äußeren Zylinder 7a positioniert ist, wie in 9A gezeigt. Wärmeübertragungslamellen 73 sind radial auf einer Umfangsoberfläche des inneren Zylinders 7b zwischen dem äußeren Zylinder 7a und dem inneren Zylinder 7b vorgesehen. Die Wärmeübertragungslamellen 73 sind über eine bestimmte Länge L in der axialen Richtung zwischen dem Abgaskanal 71 und dem Durchgang 72 des Wärmeaustauschmediums vorgesehen.
  • Ein Eingaberohr 74, in das das Wärmeaustauschmedium eingeführt wird, und ein Ausgaberohr 75, von dem das Wärmeaustauschmedium ausgestoßen wird, sind mit den Vorder- und Rückseitenflächen des Durchgangs 72 des Wärmeaustauschmediums verbunden, und das Eingaberohr 74 und das Ausgaberohr 75 durchdringen die Seitenfläche des Körpers 70 der Rückgewinnungsvorrichtung und werden herausgeführt. Das Eingaberohr 74 ist stromabwärts des Körpers 70 der Rückgewinnungsvorrichtung vorgesehen und das Ausgaberohr 75 ist stromaufwärts des Körpers 70 der Rückgewinnungsvorrichtung vorgesehen.
  • Das Eingaberohr 74 soll die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 und einen Heizkern verbinden, der später beschrieben wird, und das Ausgaberohr 75 soll die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 und ein Wassereinlassrohr oder ein Radiatorauslassrohr verbinden, die später beschrieben werden.
  • Des Weiteren, wie in 7 gezeigt, ist das Ausgaberohr 75 vorzugsweise an einer Generatorseite (rechte Seite des Fahrzeugs) in Bezug auf eine Mittellinie der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 in einer Draufsicht des Fahrzeugs vorgesehen. Dies ermöglicht es, den Abstand von dem Ausgaberohr 75 und dem Radiator 4 zu einem Abwasserrohr 76 zu verkürzen und dadurch den Weg des Kühlwassers weiter zu verkürzen, das sich zwischen dem Motor 1 und der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 hin- und herbewegt.
  • Es spielt keine Rolle, welches von dem Eingaberohr 74 oder dem Ausgaberohr 75 an der Vorderseite des Fahrzeugs in der Längsrichtung des Fahrzeugs positioniert ist. Es sei angemerkt, dass hinsichtlich des Abgaskanals 71 und des Durchgangs 72 des Wärmeaustauschmediums der innere Zylinder 7b, der der Durchgang 72 des Wärmeaustauschmediums ist, an einer exzentrischen Position des äußeren Zylinders 7a positioniert sein kann, der der Körper 70 der Rückgewinnungsvorrichtung ist, wie in 9B gezeigt. Des Weiteren kann ein polygonal geformter Durchgang 722 des Wärmeaustauschmediums verwendet werden, wie in 9C gezeigt.
  • Wie in 8 gezeigt, ist die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 derart konfiguriert, dass ein Fluss X des Abgases des Abgasdurchgangs 71 des Körpers 70 der Rückgewinnungsvorrichtung entgegengesetzt einem Fluss Y des Wärmeaustauschmediums des Durchgangs 72 des Wärmeaustauschmediums ist, um zu ermöglichen, dass die Wärmeübertragungslamellen 73 das Abgas effizient kühlen.
  • 10 veranschaulicht einen Fluss des Wärmeaustauschmediums, das den Motor 1 kühlt, und das Wärmeaustauschmedium, das durch Kühlen des Motors 1 erwärmt wird, wird zu einer Heizung (Heizkern) 10 geschickt, um die Heizung 10 zu erwärmen, und wird der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 zugeführt. Das Wärmeaustauschmedium, das mit dem Abgas von der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 aufgewärmt wird, verbindet sich mit dem Wärmeaustauschmedium, das durch den Radiator 4 gekühlt wird, und wird dem Motor durch eine Wasserpumpe 11 zugeführt. Die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 ist mit der Wasserpumpe 11 über das Abwasserrohr (Radiatorauslassrohr 41 oder das Wassereinlassrohr 42) 76, das mit dem Ausgaberohr 75 verbunden ist, verbunden. Das Wärmeaustauschmedium von dem Motor 1 wird auch zu einem Thermoventil 12 geschickt, einem Kühler 13 eines CVTs (stufenlos verstellbares Getriebe) zugeführt und dann dem Motor 1 über die Wasserpumpe 11 zugeführt.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Temperatur des Abgases in dem Auspuffrohr unter dem Basisbereich der Ölwanne 2 nahe dem Katalysatorgehäuse 6, das den Katalysator enthält, um ungefähr 150 bis 200 °C höher als die Temperatur des Abgases in dem Auspuffrohr unter dem Bodentunnel. Deswegen erzielt das Positionieren der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 unter dem Basisbereich der Ölwanne 2 anstatt unter dem Bodentunnel eine größere Temperaturdifferenz von dem Wärmeaustauschmedium und stellt eine größere Menge an Abwärmerückgewinnung bereit. Des Weitem macht das Positionieren der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 über der Ebene, die die untere Endposition des Aufhängerahmens 8 umfasst, das heißt, die horizontale Ebene, die eine Erweiterung der Unterfläche des Aufhängerahmens 8 ist, es möglich, die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 näher an die Ölwanne 2 zu bringen und die Menge der Wärmestrahlung von dem Abgas zu der Ölwanne zu erhöhen. Dadurch ist es möglich, die Wärmemenge, die durch das Wärmeaustauschmedium zurückgewonnen wird, zu erhöhen und die Aufwärmzeit zu verkürzen.
  • Nach der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 unter dem Basisbereich der Ölwanne 2 nahe des Motors 1 positioniert, und so wird der Kanal 72 des Wärmeaustauschmediums zwischen dem Motor 1 und der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 kürzer. Deswegen ist es möglich, das Volumen des Wärmeaustauschmediums, das darin enthalten ist, zu reduzieren. Es ist daher möglich, die Verzögerung des Temperaturanstiegs des Wärmeaustauschmediums zu reduzieren, das Wärmeaustauschmedium leicht erwärmbar zu machen, die Aufwärmzeit zu verkürzen und auch das Gewicht zu reduzieren.
  • Ferner ist es möglich, das Wärmeabstrahlungsgebiet von dem Kanal 72 des Wärmeaustauschmediums zu reduzieren, die Wärmeableitungsmenge zu reduzieren und dadurch zu verhindern, dass die Wärmemenge, die durch das Wärmeaustauschmedium zurückgewonnen wird, in die Atmosphäre emittiert wird, bevor sie zur Aufwärmung verwendet wird. Dadurch ist es möglich, die Aufwärmzeit zu verkürzen, die Belastung der Wasserpumpe 11 zu reduzieren und eine Leistungsverschlechterung des Motors 1 zu unterbinden.
  • Das Positionieren der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 unter dem Bodentunnel reduziert den Kabinenraum, da jedoch die vorliegende Erfindung die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 nicht unter den Bodentunnel positioniert, reduziert sie den Kabinenraum nicht. Damit ist es möglich, den Kabinenraum zu vergrößern, und der Komfort der Passagiere verbessert sich.
  • Des Weiteren verbessert sich der Grad der Designfreiheit des Bodentunnels und der Peripherie.
  • Da die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 über der horizontalen Ebene H positioniert ist, die die untere Endposition des Aufhängerahmens 8 umfasst, ist es möglich, sogar in dem Fall eines Notfalls zu verhindern, dass der Aufhängerahmen 8 in der Nähe der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 zuerst den Boden berührt, um dadurch zu bewirken, dass die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 den Boden berührt. Dadurch ist es möglich Schaden an der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 zu verhindern.
  • Da die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 mit dem Eingaberohr 74 und dem Ausgaberohr 75 des Wärmeaustauschmediums vorgesehen ist, und sowohl das Eingaberohr 74 als auch das Ausgaberohr 75 über der Ebene vorgesehen sind, die die untere Endposition des Aufhängerahmens 8 umfasst, ist es möglich zu verhindern, dass der Aufhängerahmen 8 zuerst den Boden berührt, um dadurch zu bewirken, dass das Eingaberohr 74 und das Ausgaberohr 75, die in der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 vorgesehen sind, den Boden berühren. Dadurch ist es möglich Schaden an der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 zu verhindern.
  • Da das Ausgaberohr 75 mit dem Abwasserrohr 76 verbunden ist, das zwischen dem Radiator 4 und der Wasserpumpe 11 des Motors 1 über einen Rohrkörper (nicht gezeigt) positioniert ist, geht das Wärmeaustauschmedium (Kühlwasser) von dem Ausgaberohr 75 während des Aufwärmvorgangs nicht durch den Radiator 4, und so wird das Wärmeaustauschmedium nicht durch den Radiator 4 gekühlt. Da des Weiteren der Abstand zwischen dem Ausgaberohr 75 und der Wasserpumpe 11 klein ist, kann das Wärmeaustauschmedium (Kühlwasser) die Wasserpumpe 11 unmittelbar erreichen, während die zurückgewonnene Wärmemenge beibehalten wird. Es ist dadurch möglich, die Aufwärmzeit zu verkürzen.
  • Da der Rohrkörper zwischen dem Abwasserrohr 76 und dem Katalysatorgehäuse 6 positioniert ist, kann, wenn der Rohrkörper nicht zwischen dem Abwasserrohr 76 und dem Katalysatorgehäuse 6 positioniert ist, das Abwasserrohr 76 kaum Strahlungswärme von dem Katalysator erhalten, und so steigt die Temperatur des Kühlwassers, das durch das Abwasserrohr 76 geht, kaum an. Wenn also nach dem Abschluss des Aufwärmvorgangs kein derartiger Rohrkörper zwischen dem Abwasserrohr 76 und dem Katalysatorgehäuse 6 positioniert ist, kann Abwasser von dem Radiator 4 einen Temperaturanstieg durch den Katalysator verhindern. Daher ist es möglich, das Volumen des Radiators 4 zu reduzieren und den Motor 1 ausreichend zu schützen.
  • Da das Abwasser der Heizung (Heizkern) 10 in das Eingaberohr 74 eingegeben wird, ist es möglich, die Wärmemenge, die an das Kühlwasser zurückgewonnen wird, zu reduzieren, im Gegensatz zu einem Fall, in dem das Kühlwasser nicht durch die Heizung (Heizkern) 10 gekühlt wird.
  • Daher verbessert sich die Wärmeabschirmungsleistung (Nicht-Wärmerückgewinnungsleistung, die nach Abschluss des Aufwärmvorgangs erforderlich ist).
  • Die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 ist zwischen dem Eingaberohr 74 und dem Ausgaberohr 75 verbunden, ist mit dem ersten Kanal 72A als der Durchgang 72 des Wärmeaustauschmediums, der in dem inneren Zylinder 7b vorgesehen ist, durch den das Wärmeaustauschmedium strömt, und dem zweiten Kanal 71A als der Abgaskanal 71 vorgesehen, der zwischen dem inneren Zylinder 7b und dem äußeren Zylinder 7a der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 vorgesehen ist, und mindestens die Seite der Ölwanne 2 ist in der Nähe des zweiten Kanals 71A vorgesehen, und so können die folgenden Effekte erhalten werden.
  • Da die herkömmliche Abwärmerückgewinnungsvorrichtung, wie in Patentliteratur 1 beschrieben, eine Struktur aufweist, in der der Kühlwasserkanal an der äußeren Umfangsseite der Wärmeaustauscheinheit positioniert ist, wird Strahlungswärme von der Temperatur des Kühlwassers bei ungefähr 90°C zu der Ölwanne 2 übertragen. Die Struktur der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 der vorliegenden Erfindung ist eine Struktur, in der der Abgaskanal 71 an der Seite des äußeren Zylinders 7a, der der zweite Kanal 71A ist, an der äußeren Umfangsseite des Kühlwasserdurchgangs 72 als die Wärmeaustauscheinheit positioniert, die der erste Kanal 72A ist, und so wird Strahlungswärme von der Temperatur eines Hochtemperaturabgases bei ungefähr 300 bis 500 °C zu der Ölwanne 2 übertragen.
  • Daher ermöglicht Positionieren der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 unter der Ölwannenbasis 2a der vorliegenden Erfindung anstatt unter dem Bodentunnel, dass Wärme höherer Temperatur zu dem Motoröl zurückgewonnen wird.
  • Dadurch ist es möglich, die Wärmemenge zu erhöhen, die an das Motoröl zurückgewonnen wird.
  • Das Auspuffrohr 52 ist mit einem gebogenen Bereich 5a vorgesehen, der von unterhalb des Ölwannenbasisbereichs 2a in Richtung oberhalb der Antriebswelle gebogen ist, und das hintere Ende des Fahrzeugs des ersten Kanals 72 ist näher an der Vorderseite des Fahrzeugs als der gebogene Bereich, und so werden die folgenden Effekte bereitgestellt.
  • Das Innere des Auspuffrohres unter dem Ölwannenbasisbereich 2a hat eine derartige Form, dass kondensiertes Wasser dazu tendiert, sich zu sammeln. Wenn hier der erste Kanal 72A an der Seite des inneren Zylinders 7b der vorliegenden Erfindung der Kanal des Wärmaustauschmediums des Kühlwassers ist und der zweite Kanal 71A an der Seite des äußeren Zylinders 7a der Abgaskanal 71 ist, wird Wärmeaustausch zwischen dem ersten Kanal 72A und dem zweiten Kanal 71A nicht durch kondensiertes Wasser oder Eis, das erstarrtes kondensiertes Wasser ist, beeinflusst. Daher kann ein hocheffizienter Wärmeaustausch aufrechterhalten werden.
  • Da das Fahrzeugrückende des ersten Kanals 72A näher an der Vorderseite des Fahrzeugs als das Fahrzeugfrontende eines Motordrehstabs des Motors gelegen ist, ist es möglich, das Problem der Wärmedeformation des Motordrehstabs zu verhindern.
  • [Industrielle Anwendbarkeit]
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird Kühlwasser als das Wärmeaustauschmedium verwendet, jedoch kann jede andere Flüssigkeit als Wasser auch verwendet werden, oder ein Gas kann verwendet werden. Die oben beschriebene Ausführungsform ist nicht auf einen Benzinmotor limitiert, sondern ist auch auf einen Dieselmotor anwendbar.
  • Das Eingaberohr 74 ist vorzugsweise an der Getriebeseite (linke Seite des Fahrzeugs) in Bezug zu der Mittellinie der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 in einer Draufsicht des Fahrzeugs, wie in 7 gezeigt, vorgesehen.
  • Da der Abstand zwischen dem Eingaberohr 74 und dem Heizkern 10 reduziert werden kann, kann der Weg des Kühlwassers, das sich zwischen dem Motor 1 und der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 hin- und herbewegt, verkürzt werden.
  • Das Ausgaberohr 75 ist vorzugsweise an der Generatorseite (rechte Seite des Fahrzeugs) in Bezug zu der Mittellinie der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 in einer Draufsicht des Fahrzeugs, wie in 7 gezeigt, vorgesehen.
  • Da der Abstand zwischen dem Ausgaberohr 75 und dem Abwasserrohr 76 von dem Radiator 4 reduziert werden kann, kann der Weg des Kühlwassers, das sich zwischen dem Motor 1 und der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 hin- und herbewegt, weiter verkürzt werden.
  • Es spielt keine Rolle, welches von dem Eingaberohr 74 oder dem Ausgaberohr 75 an der Vorderseite des Fahrzeugs in der Längsrichtung des Fahrzeugs positioniert ist. Es sei angemerkt, dass das Ausgaberohr 75 an der Vorderseite des Fahrzeugs positioniert ist, was bevorzugt ist, da es dadurch möglich ist, den Weg des Kühlwassers, das sich zwischen dem Motor 1 und der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7 hin- und herbewegt, weiter zu verkürzen. Des Weiteren kann ein thermoelektrisches Element vorgesehen sein. Mehr Elektrizität kann unter Verwendung von Abwärme über das thermoelektrische Element generiert werden.
  • Es sei angemerkt, dass das thermoelektrische Element entweder die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 7, die eine Wärmeübertragungseinheit ist, oder die Ölwanne 2 sein kann, die eine Wärmeempfangseinheit ist. Zusätzlich kann die Erfindung natürlich implementiert werden, indem geeignete Modifikationen in einem Umfang gemacht werden, der nicht von dem technischen Umfang der vorliegenden Erfindung abweicht.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Motor
    2
    Ölwanne
    3
    Schwungrad
    4
    Radiator
    41
    Radiatorauslassroh
    42
    Wassereinlassrohr
    51, 52
    Auspuffrohr
    6
    Katalysatorgehäuse
    7
    Abwärmerückgewinnungsvorrichtung
    7a
    äußerer Zylinder
    7b
    innerer Zylinder
    8
    Aufhängerahmen
    10
    Heizung
    11
    Wasserpumpe
    70
    Körper der Rückgewinnungsvorrichtung
    71
    Abgaskanal
    71A
    zweiter Kanal
    72, 722
    Durchgang des Wärmeaustauschmediums
    72A
    erster Kanal
    73
    Wärmeübertragunslamellen
    74
    Eingaberohr
    75
    Ausgaberohr
    76
    Abwasserrohr
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016121557 A [0003]

Claims (9)

  1. Abwärmerückgewinnungsapparat, umfassend: einen Motor, der mindestens eine Ölwanne umfasst; ein Auspuffrohr, durch das ein Abgas strömt, das von dem Motor ausgestoßen wird; einen Katalysator, von dem ein Teil oder die Gesamtheit vor dem Motor in einem Fahrzeug vorgesehen ist, um das Abgas zu reinigen; und eine Abwärmerückgewinnungsvorrichtung, die ein Wärmeaustauschmedium umfasst und Wärme zwischen dem Wärmeaustauschmedium und dem Abgas austauscht, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung zwischenliegend in dem Auspuffrohr stromabwärts des Katalysators vorgesehen ist, und ein Teil der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung zumindest unter einem Basisbereich der Ölwanne vorgesehen ist.
  2. Abwärmerückgewinnungsapparat nach Anspruch 1, wobei ein Teil der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung zwischen einer Unterfläche von zumindest dem Basisbereich der Ölwanne und einer Ebene vorgesehen ist, die eine untere Endposition eines Aufhängerahmens umfasst.
  3. Abwärmerückgewinnungsapparat nach Anspruch 2, wobei die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung mit einem Eingaberohr und einem Ausgaberohr des Wärmeaustauschmediums vorgesehen ist, und sowohl das Eingaberohr als auch das Ausgaberohr über einer Ebene vorgesehen sind, die die untere Endposition des Aufhängerahmens umfasst.
  4. Abwärmerückgewinnungsapparat nach Anspruch 3, wobei das Ausgaberohr mit einem Abwasserrohr verbunden ist, das zwischen einem Radiator des Motors und einer Wasserpumpe mittels eines Rohrkörpers positioniert ist.
  5. Abwärmerückgewinnungsapparat nach Anspruch 4, wobei der Rohrkörper zwischen dem Abwasserrohr und dem Katalysator positioniert ist.
  6. Abwärmerückgewinnungsapparat nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei Abwasser eines Heizkerns in das Eingaberohr eingegeben wird.
  7. Abwärmerückgewinnungsapparat nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung einen ersten Kanal, durch den das Wärmeaustauschmedium strömt, und einen zweiten Kanal umfasst, der an einem peripheren Bereich des ersten Kanals vorgesehen ist, durch den das Abgas strömt, und der zweite Kanal zwischen dem ersten Kanal und der Ölwanne positioniert ist.
  8. Abwärmerückgewinnungsapparat nach Anspruch 7, wobei das Auspuffrohr einen gebogenen Bereich umfasst, der von unterhalb des Basisbereichs der Ölwanne in Richtung oberhalb einer Antriebswelle gebogen ist, und ein Fahrzeugrückende des ersten Kanals näher an der Vorderseite des Fahrzeugs gelegen ist als der gebogene Bereich.
  9. Abwärmerückgewinnungsapparat nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Fahrzeugrückende des ersten Kanals näher an der Vorderseite des Fahrzeugs gelegen ist als das vordere Ende des Fahrzeugs eines Motordrehstabs des Motors.
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