JP2007024424A - Exhaust heat recovery device and refrigerant filling method of exhaust heat recovery device - Google Patents

Exhaust heat recovery device and refrigerant filling method of exhaust heat recovery device Download PDF

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雅志 宮川
Yasutoshi Yamanaka
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    • F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust heat recovery device capable of preventing fracture of a heat pipe when a temperature in the heat pipe becomes abnormal. <P>SOLUTION: This exhaust heat recovery device 2 comprises heat pipes 17-21 for transporting exhaust heat of an exhaust gas from a vehicle engine 1 to cooling water, the heat pipes 17-21 respectively have a heating portion 2c mounted in an exhaust pipe 3 in which the exhaust gas is circulated, a cooling portion 2a to which the refrigerant in the heat pipe evaporated by the heating portion 3c is moved to be condensed by the cooling water flowing outside, and a heat insulating portion 2b mounted between the heating portion 2c and the cooling portion 2c, the refrigerant in the heat pipe is sealed at a cooling portion 2a side or a heat insulating portion 2b side, and a melt bolt 13 is mounted to release the sealing in accordance with a temperature of the refrigerant. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヒートパイプを用いて内燃機関の排気ガスの排熱を利用することにより、内燃機関の冷却水の加熱を行う排熱回収装置、および排熱回収装置の冷媒充填方法に関する。   The present invention relates to an exhaust heat recovery apparatus that heats cooling water of an internal combustion engine by using exhaust heat of an exhaust gas of the internal combustion engine using a heat pipe, and a refrigerant filling method of the exhaust heat recovery apparatus.

従来、この種の排熱回収装置としては、ヒートパイプの加熱部および冷却部のうち、加熱部を車両エンジンの排気管内に配設し、冷却部を車両エンジンの冷却水と熱接触させることにより、排気ガスの排熱が車両エンジンの冷却水に輸送されて、低温時における冷却水が加熱されるため、エンジンの暖機性能や、前記冷却水を加熱源とする暖房機の暖房性能を向上することができる装置が知られている（例えば、非特許文献１参照）。   Conventionally, as this kind of exhaust heat recovery device, among the heating part and cooling part of the heat pipe, the heating part is disposed in the exhaust pipe of the vehicle engine, and the cooling part is brought into thermal contact with the cooling water of the vehicle engine. Because exhaust heat of exhaust gas is transported to the cooling water of the vehicle engine and the cooling water is heated at low temperatures, the engine warm-up performance and the heating performance of the heater using the cooling water as a heating source are improved. An apparatus that can do this is known (see Non-Patent Document 1, for example).

さらに、非特許文献１では、ヒートパイプ内に封入される作動媒体液量を規制することにより、エンジン回転数が上昇しても、加熱部でドライアウトを起こして熱輸送の抑制が可能となることが記載されている。
Ｗｏｌｆ Ｄｉｅｔｒｉｃｈ Ｍｕｎｚｅｌ、Ｄａｉｍｌｅｒ−Ｂｅｎｚ ＡＧ、「Ｈｅａｔ Ｐｉｐｅｓ ｆｏｒ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｆｒｏｍ Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ ｏｆ ａ Ｄｉｅｓｅｌ Ｅｎｇｉｎｅ ｉｎ ａ Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ」 Ｐｒｏｃ．ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｅａｔ Ｐｉｐｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ Ｇｒｅｎｏｕｂｌｅ、Ｆｒａｎｃｅ、１９８７、ＰＰ．７４０−７４３ Furthermore, in Non-Patent Document 1, by regulating the amount of working medium liquid enclosed in the heat pipe, even if the engine speed increases, dryout occurs in the heating unit and heat transport can be suppressed. It is described.
Wolf Dietrich Munzel, Daimler-Benz AG, “Heat Pipes for Recovery from Exhaust Gas of a Diesel Engineer in a Passenger Car” Proc. of International Heat Pipe Pipe Confence in Glenoble, France, 1987, PP. 740-743

しかしながら、上記非特許文献１のように、ヒートパイプによる熱輸送を用いて排熱回収を行う装置においては、例えば、冷却部に冷却水が供給されないといった現象により、ヒートパイプ内の冷媒温度が異常なほど上昇するような状況が起こった場合、ヒートパイプ内の内圧が上昇して設計の許容値を超えてしまい、ヒートパイプが破損してしまうという問題があった。   However, as in Non-Patent Document 1, in an apparatus that recovers exhaust heat using heat transport by a heat pipe, for example, the coolant temperature in the heat pipe is abnormal due to a phenomenon that cooling water is not supplied to the cooling unit. When a situation where the temperature rises so much occurs, there is a problem that the internal pressure in the heat pipe rises and exceeds the design tolerance, and the heat pipe is damaged.

そこで本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ヒートパイプ内の温度が異常な温度となった場合に、ヒートパイプの破損を回避することができる排熱回収装置を提供し、および前記破損を回避した場合に排熱回収装置に冷媒を充填する方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention has been made in view of the above problems, and provides an exhaust heat recovery device capable of avoiding damage to a heat pipe when the temperature inside the heat pipe becomes an abnormal temperature. And providing a method of filling the exhaust heat recovery device with the refrigerant when the damage is avoided.

上記目的を達成するために、以下に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１の発明は、車両エンジン（１）による排気ガスの排熱を前記車両エンジン（１）の冷却水へ輸送するためにヒートパイプ（１７〜２１）によって排熱回収を行う排熱回収装置であって、前記ヒートパイプは、前記排気ガスが流通する排気管（３）内に配置されている加熱部（２ｃ）と、前記ヒートパイプ内の冷媒が前記加熱部（２ｃ）において気化して移動し、外部を流れる前記冷却水によって凝縮される冷却部（２ａ）と、前記加熱部（２ｃ）または前記冷却部（２ａ）の間に設けられた断熱部（２ｂ）と、を備え、前記冷却部（２ａ）側または前記断熱部（２ｂ）側に、前記ヒートパイプ内の冷媒を封止するとともに、前記冷媒の温度に応じて前記封止を解放する封止開放手段（１３）を設けたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the following technical means are adopted. That is, the invention of claim 1 is an exhaust heat recovery system for recovering exhaust heat by means of a heat pipe (17 to 21) for transporting exhaust heat of exhaust gas from the vehicle engine (1) to the cooling water of the vehicle engine (1). The heat pipe includes a heating unit (2c) disposed in an exhaust pipe (3) through which the exhaust gas flows, and a refrigerant in the heat pipe is evacuated in the heating unit (2c). A cooling part (2a) that moves in a condensed manner and is condensed by the cooling water flowing outside, and a heat insulating part (2b) provided between the heating part (2c) or the cooling part (2a). A seal opening means (13) for sealing the refrigerant in the heat pipe on the cooling part (2a) side or the heat insulating part (2b) side and releasing the sealing according to the temperature of the refrigerant. Is provided.

請求項１に記載の発明によれば、冷却部側または断熱部側に、ヒートパイプ内の冷媒を封止するとともに、前記冷媒の温度に応じて冷媒の封止を解放する封止開放手段を設けたことにより、ヒートパイプ内の冷媒が異常な温度になった場合に、冷媒を外部に放出してヒートパイプの内圧を下げるため、ヒートパイプの破損を防止することができる。   According to the first aspect of the present invention, the sealing opening means for sealing the refrigerant in the heat pipe on the cooling part side or the heat insulating part side and releasing the sealing of the refrigerant according to the temperature of the refrigerant is provided. By providing, when the refrigerant in the heat pipe has an abnormal temperature, the refrigerant is discharged to the outside and the internal pressure of the heat pipe is lowered, so that the heat pipe can be prevented from being damaged.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の排熱回収装置において、前記封止開放手段（１３）は、着脱可能であるとともに、前記冷媒の温度が、前記ヒートパイプ内部と外部空気との間に介在する金属部（１４）の溶融温度以上であるときに、前記金属部（１４）が溶融することにより前記封止を開放することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the exhaust heat recovery apparatus according to the first aspect, the seal opening means (13) is detachable, and the temperature of the refrigerant is within the heat pipe and outside air. When the temperature is equal to or higher than the melting temperature of the metal portion (14) interposed between the metal portion (14) and the metal portion (14), the sealing is opened.

請求項２に記載の発明によれば、ヒートパイプ内の冷媒が異常な温度に上昇し、その温度が金属部の溶融温度に達した場合に、前記金属部が溶融して冷媒を外部に放出するので、ヒートパイプの破損を防止することができる。さらに、前記金属部が溶融した後の封止開放手段を外して、再度新たな封止開放手段を装着することで、元の状態の封止開放手段を有する排熱回収装置に戻すことができる。   According to the second aspect of the present invention, when the refrigerant in the heat pipe rises to an abnormal temperature and the temperature reaches the melting temperature of the metal part, the metal part melts and the refrigerant is released to the outside. Therefore, the heat pipe can be prevented from being damaged. Furthermore, it is possible to return to the exhaust heat recovery apparatus having the original seal release means by removing the seal release means after the metal part is melted and attaching a new seal release means again. .

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の排熱回収装置において、前記ヒートパイプは複数個からなり、前記複数個のヒートパイプのうち少なくとも２個以上は連通するように構成され、前記封止開放手段（１３）は前記連通したヒートパイプ内を封止することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the exhaust heat recovery apparatus according to the first or second aspect, the heat pipe includes a plurality of heat pipes, and at least two of the plurality of heat pipes communicate with each other. The sealing opening means (13) seals the inside of the communicating heat pipe.

請求項３に記載の発明によれば、少なくとも２個以上のヒートパイプを連通するように構成し、この連通したヒートパイプ内を封止するように封止開放手段を設けることにより、複数個のヒートパイプを備えた排熱回収装置において、連通する複数のヒートパイプの破損を防止することができる。また、封止開放手段の開放による不足した冷媒を補充する作業の工数を低減することができる排熱回収装置が得られる。   According to the invention described in claim 3, at least two heat pipes are configured to communicate with each other, and a plurality of sealing release means are provided so as to seal the inside of the communicated heat pipes. In the exhaust heat recovery apparatus including a heat pipe, it is possible to prevent breakage of a plurality of communicating heat pipes. In addition, an exhaust heat recovery apparatus that can reduce the man-hours for replenishing the shortage of refrigerant due to the opening of the seal opening means can be obtained.

請求項４に記載の発明は、車両エンジン（１）による排気ガスの排熱を前記車両エンジン（１）の冷却水へ輸送するためにヒートパイプ（１７〜２１）によって排熱回収を行う排熱回収装置であって、前記排気ガスが流通する排気管（３）内に配置される前記ヒートパイプの加熱部（２ｃ）と、前記ヒートパイプ内の冷媒が前記加熱部（２ｃ）において気化して移動し、外部を流れる前記冷却水によって凝縮される冷却部（２ａ）と、前記加熱部（２ｃ）または前記冷却部（２ａ）の間に設けられた断熱部（２ｂ）と、前記冷却部（２ａ）側または前記断熱部（２ｂ）側に、着脱可能であるとともに、前記ヒートパイプ内に封止した冷媒の温度に応じて前記封止を解放する封止開放手段（１３）と、を備え、前記封止開放手段（１３）により前記封止が開放されて前記冷媒を放出した場合に、前記ヒートパイプの内部を真空状態にするために真空引きに使用する通路を閉塞する第１の閉塞手段（３３）と、前記ヒートパイプ内に冷媒を補充するために使用する通路を閉塞する第２の閉塞手段（３５、３５Ａ）と、を有した冷媒充填装置（４０、４０Ａ）を用いて、冷媒を補充することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided exhaust heat for recovering exhaust heat by heat pipes (17 to 21) in order to transport exhaust heat of exhaust gas from the vehicle engine (1) to cooling water of the vehicle engine (1). It is a recovery device, the heating part (2c) of the heat pipe disposed in the exhaust pipe (3) through which the exhaust gas flows, and the refrigerant in the heat pipe is vaporized in the heating part (2c) A cooling unit (2a) that moves and is condensed by the cooling water flowing outside, a heat insulating unit (2b) provided between the heating unit (2c) or the cooling unit (2a), and the cooling unit ( 2a) side or the heat insulation part (2b) side is provided with a seal opening means (13) that is detachable and releases the seal according to the temperature of the refrigerant sealed in the heat pipe. , By the sealing opening means (13) A first closing means (33) for closing a passage used for evacuation in order to evacuate the inside of the heat pipe when the seal is released and the refrigerant is discharged; The refrigerant is replenished using the refrigerant filling device (40, 40A) having the second closing means (35, 35A) for closing the passage used to replenish the refrigerant.

請求項４に記載の発明によれば、このような構成の冷媒充填装置を用いて冷媒を補充することにより、封止開放手段が働いて冷媒が放出された場合でも、再度、元の機能を有する排熱回収装置に復帰させることが可能となる。   According to the fourth aspect of the present invention, by replenishing the refrigerant using the refrigerant filling device having such a configuration, even when the refrigerant is released due to the operation of the sealing opening means, the original function is restored again. It becomes possible to return to the waste heat recovery device.

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の排熱回収装置において、前記第２の閉塞手段（３５Ａ）は、真空引きを行う通路上に配置され、かつ前記第１の閉塞手段（３３）よりも前記ヒートパイプ寄りに配置されていることを特徴する。   According to a fifth aspect of the present invention, in the exhaust heat recovery apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the second closing means (35A) is disposed on a passage for evacuation, and the first closing means ( It is characterized by being arranged closer to the heat pipe than 33).

請求項５に記載の発明によれば、このような構成の冷媒充填装置を用いて排熱回収装置に冷媒を充填することにより、冷媒を充填して通路を閉塞した後、前記第２の閉塞手段よりも外側に存在する通路を切断することにより、前記第１の閉塞手段などを排熱回収装置から切り離すことができ、装置全体として小型化を図ることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the refrigerant is filled in the exhaust heat recovery device using the refrigerant filling device having such a configuration, so that the passage is blocked by filling the refrigerant, and then the second blockage. By cutting the passage existing outside the means, the first closing means and the like can be separated from the exhaust heat recovery apparatus, and the entire apparatus can be miniaturized.

請求項６に記載の発明は、車両エンジン（１）による排気ガスが流通する排気管（３）内に配置されるヒートパイプ（１７〜２１）の加熱部（２ｃ）と、前記ヒートパイプ内の冷媒が前記加熱部（２ｃ）において気化して移動し、外部を流れる前記車両エンジン（１）の冷却水によって凝縮される冷却部（２ａ）と、前記加熱部（２ｃ）または前記冷却部（２ａ）の間に設けられた断熱部（２ｂ）と、前記冷却部（２ａ）側または前記断熱部（２ｂ）側に、前記ヒートパイプ内の冷媒を封止するとともに、前記冷媒の温度に応じて前記封止を解放する封止開放手段（１３）と、を備えて、排気ガスの排熱を回収する排熱回収装置（２）において、前記封止開放手段（１３）により前記封止が開放されて前記冷媒を放出した場合に、排熱回収装置（２）に冷媒を充填する排熱回収装置の冷媒充填方法であって、前記排熱回収装置（２）に冷媒充填装置（４０、４０Ａ）を装着するステップと、前記ヒートパイプの内部を真空状態にするために真空引きを行うステップと、前記真空引きを行った後、前記冷媒充填装置（４０、４０Ａ）の真空引きに使用された通路を閉塞するステップと、冷媒補充装置（３０）を用いて前記ヒートパイプ内に冷媒を補充するステップと、前記冷媒を補充するステップを行った後、前記ヒートパイプ内に冷媒を補充するための通路を閉塞するステップと、を有することを特徴とする。   The invention according to claim 6 is a heating part (2c) of a heat pipe (17-21) disposed in an exhaust pipe (3) through which exhaust gas from the vehicle engine (1) flows, The refrigerant vaporizes and moves in the heating unit (2c) and is condensed by the cooling water of the vehicle engine (1) flowing outside, and the heating unit (2c) or the cooling unit (2a) ) And a heat insulating part (2b) provided between the cooling part (2a) and the heat insulating part (2b) side, the refrigerant in the heat pipe is sealed, and depending on the temperature of the refrigerant A waste heat recovery device (2) for recovering exhaust heat of exhaust gas, wherein the seal is released by the seal release means (13). When the refrigerant is released, the exhaust heat recovery device (2) A refrigerant charging method of an exhaust heat recovery apparatus for charging refrigerant, the step of mounting the refrigerant charging apparatus (40, 40A) on the exhaust heat recovery apparatus (2), and a vacuum inside the heat pipe A step of evacuating to obtain a state; a step of closing a passage used for evacuation of the refrigerant filling device (40, 40A) after the evacuation; and a refrigerant replenishing device (30). And the step of replenishing the heat pipe with the refrigerant, and the step of replenishing the refrigerant, and then closing the passage for replenishing the refrigerant into the heat pipe. .

請求項６に記載の発明によれば、このような冷媒を充填する方法を用いることにより、封止開放手段が働いて冷媒が放出された場合でも、再度、元の機能を有する排熱回収装置に復帰させることが可能となる。   According to the invention described in claim 6, by using such a method of charging the refrigerant, even when the refrigerant is released by the operation of the sealing opening means, the exhaust heat recovery device having the original function again. It is possible to return to

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment mentioned later.

（第１実施形態）
本発明の排熱回収装置は、ヒートパイプ内の冷媒が異常な温度となるような状況が起こったときに、ヒートパイプ内の内圧が上昇してヒートパイプが破損してしまうことを回避するために、ヒートパイプ内の冷媒の温度を検出して冷媒の積極的に外部に放出する封止開放手段を備えることを特徴としている。 (First embodiment)
The exhaust heat recovery apparatus of the present invention avoids damage to the heat pipe due to an increase in internal pressure in the heat pipe when a situation occurs in which the refrigerant in the heat pipe has an abnormal temperature. Further, it is characterized in that a sealing opening means for detecting the temperature of the refrigerant in the heat pipe and actively releasing the refrigerant to the outside is provided.

以下に、第１実施形態について図１〜図８を用いて説明する。図１は、本実施形態の排熱回収装置と車両エンジン等との関係を示した模式図である。図２は、本実施形態の排熱回収装置と車両エンジン等との他の関係を示した模式図である。図３は、本実施形態における排熱回収装置の構成を示した模式図である。図４は、本実施形態の排熱回収装置における封止開放手段の構成を示した部分拡大図である。   Below, 1st Embodiment is described using FIGS. 1-8. FIG. 1 is a schematic diagram showing the relationship between the exhaust heat recovery apparatus of this embodiment and a vehicle engine or the like. FIG. 2 is a schematic view showing another relationship between the exhaust heat recovery apparatus of the present embodiment and a vehicle engine or the like. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the exhaust heat recovery apparatus in the present embodiment. FIG. 4 is a partially enlarged view showing the configuration of the seal opening means in the exhaust heat recovery apparatus of the present embodiment.

図１に示す車両エンジン１と、排熱回収装置２および他の構成部品との関係について、以下に説明する。車両エンジン１は、水冷式の内燃機関であり、車両エンジン１の冷却水を循環させることによって車両エンジン１を冷却するラジエータ回路８と、前記冷却水を温水の加熱源として空調空気を加熱するヒータ５とが接続されている。また、前記内燃機関において燃料が燃焼した後の排気ガスは、車両エンジン１と連通する排気管３内を通り、排熱回収装置２で排気ガスの排熱が回収されるとともに、触媒コンバータ（図示しない）などにより浄化されて屋外に排出される。   The relationship between the vehicle engine 1 shown in FIG. 1, the exhaust heat recovery device 2, and other components will be described below. The vehicle engine 1 is a water-cooled internal combustion engine, a radiator circuit 8 that cools the vehicle engine 1 by circulating cooling water of the vehicle engine 1, and a heater that heats conditioned air using the cooling water as a heating source of hot water. 5 is connected. Further, the exhaust gas after the fuel combusts in the internal combustion engine passes through the exhaust pipe 3 communicating with the vehicle engine 1, and the exhaust heat recovery device 2 recovers the exhaust heat of the exhaust gas, and a catalytic converter (illustrated). Not purified) and discharged to the outdoors.

このラジエータ回路８にはラジエータ４が設けられ、ラジエータ４は、ウォーターポンプ６によってラジエータ回路８を循環する冷却水を外気との熱交換により冷却する。また、ラジエータ回路８中にはラジエータ４を迂回して冷却水が流通するバイパス通路が設けられ、サーモスタット７によってラジエータ４を流通する冷却水量とバイパス通路を流通する冷却水量とが調節されるようになっている。特に暖機時においては、バイパス通路側の冷却水量が増加して暖機が促進されることになる。つまり、ラジエータ４による冷却水の過冷却が防止されることになる。ラジエータ回路８中の、車両エンジン１、ラジエータ４、サーモスタット７、ウォーターポンプ６の順に接続される配管は、図１に示すように、他の回路を構成する配管よりもその管内径が大きく、多量の冷却水が流れることになる。   The radiator circuit 8 is provided with the radiator 4, and the radiator 4 cools the cooling water circulating in the radiator circuit 8 by the water pump 6 by heat exchange with the outside air. Further, the radiator circuit 8 is provided with a bypass passage through which the cooling water flows around the radiator 4 so that the amount of cooling water flowing through the radiator 4 and the amount of cooling water flowing through the bypass passage are adjusted by the thermostat 7. It has become. In particular, during warm-up, the amount of cooling water on the bypass passage side increases and warm-up is promoted. That is, overcooling of the cooling water by the radiator 4 is prevented. In the radiator circuit 8, the pipes connected in the order of the vehicle engine 1, the radiator 4, the thermostat 7, and the water pump 6 have a larger pipe inner diameter than the pipes constituting the other circuits as shown in FIG. The cooling water will flow.

車両エンジン１、ウォーターポンプ６、および暖房用熱交換器としてのヒータ５を結ぶ回路は、ウォーターポンプ６によって冷却水（温水）が循環される。ヒータ５は、空調ユニットの空調ケース（図示しない）内に配設され、送風機（図示しない）によって送風される空調空気を冷却水（温水）との熱交換により加熱する。   In a circuit connecting the vehicle engine 1, the water pump 6, and the heater 5 as a heating heat exchanger, the water pump 6 circulates cooling water (hot water). The heater 5 is disposed in an air conditioning case (not shown) of the air conditioning unit, and heats the conditioned air blown by a blower (not shown) by heat exchange with cooling water (hot water).

排熱回収装置２は、複数のチューブで構成されるヒートパイプを有し、各ヒートパイプの一方側の加熱部２ｃが排気管３内に配設され、他方側の冷却部２ａが冷却水の流路内に配設されている。排熱回収装置２の各構成部材は、高耐食性を備えるステンレス材から成り、各構成部材が組み付けされた後に、当接部や嵌合部に設けられたろう材により、一体的にろう付け結合されている。   The exhaust heat recovery apparatus 2 has a heat pipe composed of a plurality of tubes, a heating part 2c on one side of each heat pipe is disposed in the exhaust pipe 3, and a cooling part 2a on the other side is provided with cooling water. It is arrange | positioned in the flow path. Each constituent member of the exhaust heat recovery apparatus 2 is made of a stainless material having high corrosion resistance. After the constituent members are assembled, they are integrally brazed and joined by a brazing material provided at the contact portion or the fitting portion. ing.

冷却水の流れ方は、その温度によって変化するものである。車両エンジン１の始動直後などの冷却水温度が比較的低いときは、サーモスタット７は閉じているため、ウォーターポンプ６の吸い込みにより車両エンジン１から流れ出た冷却水は、ヒータ５を通ってウォーターポンプ６を経由して車両エンジン１に戻る。同時に、車両エンジン１から流れ出た冷却水は、ウォーターポンプ６の吸い込みにより、排熱回収装置２の冷却部２ａを通ってヒータ５に流れないでウォーターポンプ６を経由して車両エンジン１に戻る。   The way in which the cooling water flows changes depending on the temperature. When the coolant temperature is relatively low, such as immediately after the start of the vehicle engine 1, the thermostat 7 is closed. Therefore, the coolant that has flowed out of the vehicle engine 1 due to the suction of the water pump 6 passes through the heater 5 and passes through the water pump 6. Return to the vehicle engine 1 via. At the same time, the cooling water flowing out from the vehicle engine 1 returns to the vehicle engine 1 through the water pump 6 without flowing into the heater 5 through the cooling part 2a of the exhaust heat recovery device 2 due to the suction of the water pump 6.

一方、冷却水温度が比較的高温になると、サーモスタット７は開いて、ウォーターポンプ６の吸い込みにより車両エンジン１から流れ出た冷却水は、主にラジエータ４に流れ、冷却されてウォーターポンプ６を経由して車両エンジン１に戻る。同時に、前記ラジエータ４に流れる冷却水の水量ほど大きくはないが、ウォーターポンプ６の吸い込みにより、排熱回収装置２を経由して車両エンジン１に戻ってくる冷却水の流れと、ヒータ５を経由して車両エンジン１に戻ってくる冷却水の流れとが、発生する。なお、サーモスタット７は、水温が所定温度に超えると流路を開くように構成され、例えば、８０℃を超えると流路を開き、８５℃以上で全開するように構成されている。   On the other hand, when the cooling water temperature becomes relatively high, the thermostat 7 is opened, and the cooling water flowing out of the vehicle engine 1 by the suction of the water pump 6 mainly flows into the radiator 4 and is cooled and passes through the water pump 6. To return to the vehicle engine 1. At the same time, the amount of cooling water flowing to the radiator 4 is not as large as the amount of cooling water flowing through the radiator 4, but by the suction of the water pump 6, the flow of cooling water returning to the vehicle engine 1 via the exhaust heat recovery device 2 and the heater 5 Then, a flow of cooling water returning to the vehicle engine 1 is generated. The thermostat 7 is configured to open the flow path when the water temperature exceeds a predetermined temperature. For example, the thermostat 7 is configured to open the flow path when the water temperature exceeds 80 ° C. and fully open at 85 ° C. or higher.

また、図２を用いて、排熱回収装置２と車両エンジン１等との関係を表す他の例を説明する。図２に示す冷却水の経路は、前述の図１に示す冷却水の経路に対して、ウォーターポンプ６の吸い込みにより車両エンジン１から流れ出た冷却水が、排熱回収装置２の冷却部２ａを通った後、ヒータ５を経由しないで車両エンジン１に戻る経路を備えていないという点と、ウォーターポンプ６の吸い込みにより車両エンジン１から流れ出た冷却水が排熱回収装置２の冷却部２ａを通った後、ヒータ５を経由して車両エンジン１に戻るというヒータ経由回路９を備えている点とが、異なっている。図２に示すその他の同一符号を付した構成部品は、図１のものと同一であり、その作用等についての説明は省略する。   Moreover, the other example showing the relationship between the exhaust heat recovery apparatus 2, the vehicle engine 1, etc. is demonstrated using FIG. The cooling water path shown in FIG. 2 is the same as the cooling water path shown in FIG. 1 described above. The cooling water flowing out of the vehicle engine 1 by the suction of the water pump 6 passes through the cooling section 2a of the exhaust heat recovery device 2. After passing, the cooling water flowing out from the vehicle engine 1 due to the suction of the water pump 6 passes through the cooling unit 2a of the exhaust heat recovery device 2 because it does not have a path to return to the vehicle engine 1 without passing through the heater 5. After that, the difference is that a circuit 9 via a heater is provided to return to the vehicle engine 1 via the heater 5. The other components with the same reference numerals shown in FIG. 2 are the same as those shown in FIG.

以下、図３を用いて排熱回収装置２の構成について説明する。排熱回収装置２を構成する各チューブは、内部が真空状態となるように真空引きされた後に作動媒体としての冷媒が所定量封入されてヒートパイプとして作動するものである。作動媒体としての冷媒に水を使用した場合には、水の沸点は、通常、１気圧で１００℃であるが、ヒートパイプ内を真空引きしているため、封入された水の沸点は、３０〜４０℃と低くなる。なお、作動媒体としては、水の他にアルコール、フロロカーボン、フロン等を用いることもできる。   Hereinafter, the configuration of the exhaust heat recovery apparatus 2 will be described with reference to FIG. Each tube constituting the exhaust heat recovery device 2 is evacuated so that the inside is in a vacuum state, and then a predetermined amount of refrigerant as a working medium is sealed and operates as a heat pipe. When water is used as the refrigerant as the working medium, the boiling point of water is normally 100 ° C. at 1 atm. However, since the heat pipe is evacuated, the boiling point of the enclosed water is 30 It is as low as ˜40 ° C. As the working medium, alcohol, fluorocarbon, chlorofluorocarbon or the like can be used in addition to water.

各ヒートパイプは、その長手方向が上下方向となる姿勢で使用され、下側に加熱部２ｃと、上側に冷却部２ａと、加熱部２ｃと冷却部２ａの間に断熱部２ｂとを備えた、いわゆるボトムヒート型で構成されている。また、冷却部２ａに対応するチューブの内壁には、金属製メッシュ、金属製フェルト、焼結金属等からなるウィック（多孔性物質）が設けられることにより、熱輸送量が高められている。ヒートパイプは、内部に封入された作動液としての冷媒の蒸発と凝縮による潜熱を利用した閉ループ型の伝熱素子であり、小さな温度差で大量の熱輸送ができる。各ヒートパイプの加熱部２ｃの内部に封入された冷媒は、加熱部２ｃの外部に加えられる排気ガスの排熱により蒸発し、蒸気となって断熱部２ｂ内を通り冷却部２ａ側へ移動し、冷却部２ａ内で外部を流れる冷却水によって冷やされて凝縮する。冷媒は、この凝縮と同時に、蒸発時に受熱した排気ガスの排熱を冷却水へ輸送して、冷却水を加熱することになり、この輸送された熱が、車両エンジン１の暖機や、冬季などの始動時における暖房エネルギーとして使用されることになる。   Each heat pipe is used in a posture in which the longitudinal direction is the vertical direction, and includes a heating unit 2c on the lower side, a cooling unit 2a on the upper side, and a heat insulating unit 2b between the heating unit 2c and the cooling unit 2a. The so-called bottom heat type is used. Further, the inner wall of the tube corresponding to the cooling part 2a is provided with a wick (porous material) made of a metal mesh, a metal felt, a sintered metal or the like, thereby increasing the amount of heat transport. The heat pipe is a closed-loop heat transfer element that uses latent heat generated by evaporation and condensation of the refrigerant as the working fluid sealed inside, and can transfer a large amount of heat with a small temperature difference. The refrigerant sealed inside the heating part 2c of each heat pipe evaporates due to exhaust heat of the exhaust gas applied to the outside of the heating part 2c, becomes steam and moves to the cooling part 2a side through the heat insulating part 2b. The cooling unit 2a cools and condenses with cooling water flowing outside. Simultaneously with this condensation, the refrigerant transports the exhaust heat of the exhaust gas received during evaporation to the cooling water to heat the cooling water, and this transported heat is used to warm up the vehicle engine 1 and in the winter season. It will be used as heating energy at the start-up.

各ヒートパイプは、外形が略四角形状をなすサイドプレート２５などによって加熱部２ｃの周囲を囲み、排気ガスの流れ方向を開放する流入口２３および流出口（図示せず）を形成した筒状箱体内に、所定間隔を設けて配置されている。また、前記筒状箱体は、流入口２３の周囲に形成された上流側フランジ２２、および前記流出口の周囲に形成された下流側フランジ（図示せず）を介して排気管３と接続されている。この排気管３との接続により、前記筒状箱体の内部は、略矩形断面形状の排気ガス流通ダクトを構成することになる。   Each heat pipe has a cylindrical box in which the periphery of the heating unit 2c is surrounded by a side plate 25 having an outer shape that is substantially rectangular, and an inflow port 23 and an outflow port (not shown) that open the exhaust gas flow direction are formed. It is arranged in the body with a predetermined interval. The cylindrical box is connected to the exhaust pipe 3 via an upstream flange 22 formed around the inlet 23 and a downstream flange (not shown) formed around the outlet. ing. By connecting to the exhaust pipe 3, the inside of the cylindrical box body constitutes an exhaust gas circulation duct having a substantially rectangular cross section.

各ヒートパイプは、一端が閉じた筒状体であるが、特に、ヒートパイプ１８の一端側は、冷媒充填のためにタンク１０の上部に開口した冷媒補充口１６と連通し、他端側は他のヒートパイプの内部と連通する連通部２９と連通している。この冷媒補充口１６を構成するタンク１０上部の煙突部１０ａには、ヒートパイプ１８内と連通するすべてのヒートパイプ内に充填された冷媒を封止するとともに、この冷媒の温度に応じてその封止を解放する機構を有した封止開放手段が取り付けられている。この封止開放手段は、着脱可能であるとともに、封止されている冷媒の温度が、ヒートパイプ内部と外部空気との間に介在する金属部１４の溶融温度以上となったときに、この金属部１４が溶融することにより、前記ヒートパイプ内部と外部空気が連通した状態になり、前記封止を開放する構成を有していることが望ましい。この封止開放手段の一例としては、図４に示すようなメルトボルト１３が有用であり、メルトボルト１３は、頭部にボルト部を有し、冷媒補充口１６に螺合される雄ねじ部１５を前記ボルト部から突出した形態で備えている。なお、前記封止開放手段は、ヒートパイプ内に充填されている冷媒の温度が異常な温度に上昇した場合に、冷媒が高圧になりヒートパイプが破損してしまうのを防止するために作動するものであるので、図３および図４に示すような冷却部２ａ側に設ける他に、断熱部２ｂ側に設けるように構成してもよく、同様の作用効果を奏するものである。   Each heat pipe is a cylindrical body with one end closed, and in particular, one end side of the heat pipe 18 communicates with a refrigerant replenishing port 16 opened at the top of the tank 10 for refrigerant filling, and the other end side is It communicates with a communication portion 29 that communicates with the inside of another heat pipe. The chimney 10a at the upper part of the tank 10 constituting the refrigerant replenishing port 16 is sealed with the refrigerant filled in all the heat pipes communicating with the inside of the heat pipe 18, and sealed according to the temperature of the refrigerant. A seal opening means having a mechanism for releasing the stop is attached. The seal opening means is detachable, and when the temperature of the sealed refrigerant becomes equal to or higher than the melting temperature of the metal portion 14 interposed between the heat pipe and the outside air, the metal is released. It is desirable that when the portion 14 is melted, the inside of the heat pipe communicates with the outside air, and the sealing is opened. As an example of the seal opening means, a melt bolt 13 as shown in FIG. 4 is useful. The melt bolt 13 has a bolt portion at the head and is a male screw portion 15 that is screwed into the refrigerant replenishing port 16. In a form protruding from the bolt part. The seal opening means operates to prevent the refrigerant from becoming high pressure and damaging the heat pipe when the temperature of the refrigerant filled in the heat pipe rises to an abnormal temperature. Therefore, in addition to being provided on the cooling unit 2a side as shown in FIGS. 3 and 4, it may be configured to be provided on the heat insulating unit 2b side, and similar effects can be obtained.

また、ヒートパイプ１８と連通する関係にある他のヒートパイプは、少なくとも１個以上であればよく、連通する関係にあるヒートパイプのグループの数と同数の封止開放手段が必要になる。したがって、排熱回収装置２を構成するすべてのヒートパイプが、ヒートパイプ１８と連通する関係にあるような構成とするのが、封止開放手段を１個備えるだけでよいので、部品点数や、後述する冷媒充填作業の手間、という点を鑑みると、最も望ましい。   The number of other heat pipes in communication with the heat pipe 18 may be at least one, and the same number of sealing opening means as the number of heat pipe groups in communication is required. Therefore, since all the heat pipes constituting the exhaust heat recovery apparatus 2 are in a relationship that communicates with the heat pipe 18, only one sealing opening means is required, It is most desirable in view of the trouble of the refrigerant filling operation described later.

加熱部２ｃを囲む前記筒状箱体よりも上側には、各ヒートパイプの断熱部２ｂが形成され、ヒートパイプの表面や周囲を断熱する構成を採用することにより加熱部２ｃで蒸発したヒートパイプ内の冷媒が凝縮することを防止している。この断熱部２ｂよりも上側には、ヒートパイプの冷却部２ａが形成され、ヒートパイプの断熱部２ｂ表面と隔絶するように冷却部２ａを完全に取り囲む扁平箱体状のタンク１０が設けられている。タンク１０には、図１および図２に示す車両エンジン１と連通する配管が接続される冷却水流入口１１および冷却水流出口１２が備えられている。そして、ウォーターポンプ６の吸い込みにより車両エンジン１から流れ出た冷却水は、配管内を通り冷却水流入口１１から流入して、タンク１０の内部に配置されたヒートパイプの冷却部２ａを介して冷媒の凝縮潜熱を受け取って温められて冷却水流出口１２から流出し、ウォーターポンプ６を経由して再び車両エンジン１に戻ることになる。また、ヒートパイプは、排気ガス流れ方向と垂直な方向で、図３の奥行き方向にも複数列配設されている。   The heat pipes that are heat-evaporated in the heating part 2c by adopting a configuration in which the heat-insulating part 2b of each heat pipe is formed above the cylindrical box surrounding the heating part 2c and the surface and surroundings of the heat pipe are insulated. The refrigerant inside is prevented from condensing. On the upper side of the heat insulating part 2b, a cooling part 2a of a heat pipe is formed, and a flat box-shaped tank 10 that completely surrounds the cooling part 2a is provided so as to be isolated from the surface of the heat insulating part 2b of the heat pipe. Yes. The tank 10 is provided with a cooling water inlet 11 and a cooling water outlet 12 to which pipes communicating with the vehicle engine 1 shown in FIGS. 1 and 2 are connected. And the cooling water which flowed out from the vehicle engine 1 by the suction of the water pump 6 flows through the piping, flows in from the cooling water inlet 11, and flows through the cooling portion 2 a of the heat pipe disposed inside the tank 10. The condensed latent heat is received and warmed, flows out from the cooling water outlet 12, and returns to the vehicle engine 1 again through the water pump 6. Further, the heat pipes are arranged in a plurality of rows in the depth direction of FIG. 3 in a direction perpendicular to the exhaust gas flow direction.

各ヒートパイプの下端部は、外形が四角形状を成して、各ヒートパイプに対応する位置にチューブ孔が形成された第１プレート２６に接合されている。また、第１プレート２６と同様の第２プレート２７のチューブ孔に各ヒートパイプが貫通され、第２プレート２７はフィン２４の上端となる位置に配設されて各ヒートパイプに接合されている。さらに、第２プレート２７と同様に、第３プレート２８が冷却部２ａと断熱部２ｂとの境界位置に配設されて各ヒートパイプに接合されている。   The lower end of each heat pipe is joined to a first plate 26 having a rectangular outer shape and having a tube hole formed at a position corresponding to each heat pipe. In addition, each heat pipe penetrates through a tube hole of the second plate 27 similar to the first plate 26, and the second plate 27 is disposed at a position to be the upper end of the fin 24 and joined to each heat pipe. Further, like the second plate 27, the third plate 28 is disposed at the boundary position between the cooling part 2a and the heat insulating part 2b and joined to each heat pipe.

排熱回収装置２の左右方向両端における両最外方のフィン２０には、外形が四角形状を成すサイドプレート２５と、ヒートパイプ２０および２１とが接合され、サイドプレート２５はフィン２４に接合されるとともに、サイドプレート２５の下端部および上端部はそれぞれ第１プレート２６、第２プレート２７に接合されている。   Side fins 25 and heat pipes 20 and 21 are joined to the outermost fins 20 at both ends in the left-right direction of the exhaust heat recovery apparatus 2, and the side plates 25 are joined to the fins 24. In addition, the lower end and the upper end of the side plate 25 are joined to the first plate 26 and the second plate 27, respectively.

第１プレート２６、第２プレート２７、両側部のサイドプレート２５によって、流路断面として矩形状の排気ガス流通ダクトが形成され、このダクトが前記筒状箱体となっている。したがって、加熱部２ｃおよびフィン２４は前記筒状箱体内に配設される形態となっている。第１プレート２６の下側面には、底浅の連通部２９が接合されており、各ヒートパイプの内部が、この連通部２９によって互いに連通するように構成されている。   The first plate 26, the second plate 27, and the side plates 25 on both sides form a rectangular exhaust gas distribution duct as a cross section of the flow path, and this duct forms the cylindrical box. Therefore, the heating unit 2c and the fins 24 are arranged in the cylindrical box. A shallow bottom communication portion 29 is joined to the lower surface of the first plate 26, and the inside of each heat pipe is configured to communicate with each other by the communication portion 29.

上記構成に基づく排熱回収装置２の作動について説明する。車両エンジン１が作動されると、これとともにウォーターポンプ６が作動し、冷却水はラジエータ回路８、ヒータ回路９などを循環する。ヒータ回路９などを循環する冷却水は、排熱回収装置２の冷却部２ａの周囲を流通する。また、車両エンジン１で燃焼された燃料の排気ガスは、排気管３内を通り、排熱回収装置２の加熱部２ｃの周囲を通った後、さらに排気管を通じて大気中に排出される。   The operation of the exhaust heat recovery apparatus 2 based on the above configuration will be described. When the vehicle engine 1 is operated, the water pump 6 is operated together with this, and the cooling water circulates through the radiator circuit 8, the heater circuit 9, and the like. The cooling water circulating through the heater circuit 9 and the like circulates around the cooling unit 2a of the exhaust heat recovery device 2. Further, the exhaust gas of the fuel combusted in the vehicle engine 1 passes through the exhaust pipe 3, passes through the periphery of the heating unit 2 c of the exhaust heat recovery device 2, and is further discharged into the atmosphere through the exhaust pipe.

排熱回収装置２において、各ヒートパイプ内の冷媒は、加熱部２ｃにおいて、排気管３に連通する前記筒状箱体内を流れる排気ガスから受熱して沸騰気化し、蒸気となってヒートパイプ内を上昇し、冷却部２ａ内に流れ込む。冷却部２ａ内へ流入した蒸気は、タンク１０内を流れる冷却水によって冷却され、内壁に設けられたウィックによって凝縮水となって重力によって下降し、加熱部２ｃへ還流する。   In the exhaust heat recovery device 2, the refrigerant in each heat pipe receives heat from the exhaust gas flowing through the cylindrical box body communicating with the exhaust pipe 3 in the heating unit 2 c, evaporates to the vapor, and becomes vapor in the heat pipe. And flows into the cooling part 2a. The steam that has flowed into the cooling unit 2a is cooled by the cooling water flowing through the tank 10, becomes condensed water by the wick provided on the inner wall, descends due to gravity, and returns to the heating unit 2c.

このように、排気ガスの熱が冷媒に伝達されて加熱部２ｃから冷却部２ａへ輸送され、この冷却部２ａで蒸気が凝縮する際に凝縮潜熱として放出され、タンク１０内を流れる冷却水が加熱されることになる。なお、排気ガスの排熱の中には、各ヒートパイプの壁面を介して熱伝導によって加熱部２ｃから冷却部２ａに移動される分も存在する。   In this way, the heat of the exhaust gas is transmitted to the refrigerant and transported from the heating unit 2c to the cooling unit 2a, and when the vapor condenses in the cooling unit 2a, it is released as condensation latent heat, and the cooling water flowing in the tank 10 is It will be heated. In addition, in the exhaust heat of exhaust gas, there exists a part which is moved to the cooling part 2a from the heating part 2c by heat conduction through the wall surface of each heat pipe.

そして、車両エンジン１の負荷に応じて増加する排気熱量に伴って、所定負荷までは加熱部２ｃから冷却部２ａに輸送される熱量、すなわち、冷却水への伝熱量が増加することになる。以上をヒートパイプによる排熱回収スイッチのＯＮという。   With the amount of exhaust heat that increases in accordance with the load of the vehicle engine 1, the amount of heat that is transported from the heating unit 2c to the cooling unit 2a, that is, the amount of heat transfer to the cooling water, increases up to a predetermined load. The above is called ON of the exhaust heat recovery switch by the heat pipe.

このように、外気温が比較的低い時に車両エンジン１を始動した場合、ヒートパイプによる排熱回収スイッチがＯＮされ、積極的に冷却水が加熱され、車両エンジン１の暖機が促進されることになるので、車両エンジン１のフリクションロスの低減、低温始動性向上のための燃料増量の抑制等が図られて燃費性能を向上することができる。また、冷却水を加熱源とするヒータ５の暖房性能を向上することもできる。   As described above, when the vehicle engine 1 is started when the outside air temperature is relatively low, the exhaust heat recovery switch by the heat pipe is turned on, the cooling water is positively heated, and the warm-up of the vehicle engine 1 is promoted. Therefore, reduction of friction loss of the vehicle engine 1 and suppression of fuel increase for improving low temperature startability can be achieved and fuel efficiency can be improved. Moreover, the heating performance of the heater 5 which uses cooling water as a heat source can also be improved.

一方、車両エンジン１の負荷が所定負荷より増加し、排気熱量がさらに増加していくと、加熱部２ｃにおける水の蒸発が促進され、冷却部２ａ側、つまり上方に向かう蒸気流速が増大することになる。そして、この時の蒸気流速の増大によって、冷却部２ａで凝縮された凝縮水の下降が阻止されて、凝縮水はウィックで保水されたままとなる。すると、加熱部２ｃの水は蒸発しきってしまってドライアウトが発生し、水の蒸発、凝縮による熱輸送が停止されてしまう。このような状況においては、冷却水側に伝達される熱量がヒートパイプを介した熱伝導のみとなる。以上をヒートパイプによる排熱回収スイッチのＯＦＦという。なお、前記ヒートパイプによる排熱回収スイッチのＯＮ、ＯＦＦの切替えが、熱スイッチ機能に対応するものである。   On the other hand, when the load of the vehicle engine 1 increases from the predetermined load and the exhaust heat quantity further increases, the evaporation of water in the heating unit 2c is promoted, and the steam flow rate toward the cooling unit 2a, that is, upward, increases. become. At this time, the increase in the steam flow rate prevents the condensed water condensed in the cooling unit 2a from being lowered, and the condensed water remains retained by the wick. Then, the water in the heating unit 2c is completely evaporated and dryout occurs, and heat transport due to water evaporation and condensation is stopped. In such a situation, the amount of heat transmitted to the cooling water side is only heat conduction through the heat pipe. This is referred to as turning off the exhaust heat recovery switch using a heat pipe. Note that switching the exhaust heat recovery switch by the heat pipe to ON or OFF corresponds to the heat switch function.

しかし、上述のような熱スイッチ機能が働く通常の作動範囲においては、ヒートパイプ内の作動冷媒の温度と内圧は、排熱回収装置２で想定される設計値を大きく上回ることはないが、異常事態が起こった場合、例えば、タンク１０内に冷却水が供給されなくなったような場合においては、ヒートパイプ内の冷媒の温度上昇にともなってヒートパイプ内部の圧力が異常値となり、ヒートパイプが破損、破裂することがある。この際には、破裂による破裂音の発生や、マフラーなどから白煙のように冷媒蒸気が噴き出すという事態が起こり、乗員等に不安感を与えることになる。   However, in the normal operation range in which the heat switch function as described above works, the temperature and internal pressure of the working refrigerant in the heat pipe do not greatly exceed the design value assumed in the exhaust heat recovery device 2, but abnormal When a situation occurs, for example, when cooling water is no longer supplied into the tank 10, the pressure inside the heat pipe becomes an abnormal value as the temperature of the refrigerant in the heat pipe rises, and the heat pipe is damaged. May burst. At this time, a bursting sound is generated due to a rupture or a refrigerant vapor is blown out from the muffler or the like like white smoke, which gives the passengers anxiety.

このような異常事態が起こり、ヒートパイプ内の冷媒温度が、封止開放手段の一例であるメルトボルト１３における金属部１４の溶融温度以上となった場合には、金属部１４が溶融して、ヒートパイプ内部と外部空気が連通し、冷媒蒸気が外部に噴き出されることになる。これにより、ヒートパイプ内の圧力は低下するので、ヒートパイプが破損するといった状況は回避される。しかしながら、ヒートパイプ内の冷媒は不足状態となるので、元の排熱回収装置の機能を果たすためには、冷媒を補充する必要がある。   When such an abnormal situation occurs and the refrigerant temperature in the heat pipe becomes equal to or higher than the melting temperature of the metal part 14 in the melt bolt 13 which is an example of the sealing opening means, the metal part 14 is melted, The inside of the heat pipe communicates with the outside air, and the refrigerant vapor is ejected to the outside. Thereby, since the pressure in a heat pipe falls, the situation where a heat pipe is damaged is avoided. However, since the refrigerant in the heat pipe is in a shortage state, it is necessary to replenish the refrigerant in order to fulfill the function of the original exhaust heat recovery device.

次に、排熱回収装置２に冷媒を充填する方法について説明する。図５は、本実施形態の排熱回収装置２に冷媒を充填するときの主なステップを示したフロー図である。図６は、排熱回収装置２に冷媒を充填するときに用いる冷媒充填装置の構成を示した模式図である。図７は、図６における冷媒充填装置の構成を拡大して示した模式図である。   Next, a method for filling the exhaust heat recovery apparatus 2 with a refrigerant will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the main steps when the exhaust heat recovery apparatus 2 of the present embodiment is filled with the refrigerant. FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the refrigerant charging device used when the exhaust heat recovery device 2 is filled with the refrigerant. FIG. 7 is a schematic diagram showing an enlarged configuration of the refrigerant filling apparatus in FIG. 6.

封止開放手段としてのメルトボルト１３による開放機能が働いて、冷媒蒸気が外部に噴き出された場合、メルトボルト１３によって封止されていたヒートパイプ内部には、冷媒が不足している。そこで、冷媒を補充するためのステップとして、まず、冷媒充填装置４０を排熱回収装置２にセッティングする。冷媒充填装置４０は、冷媒充填装置４０内部の主要通路３７とタンク１０上部に開口した冷媒補充口１６とが連通するように、タンク１０上部の煙突部１０ａに取り付けられる。ここで、冷媒充填装置４０には、煙突部１０ａに取り付けられる前に、金属部３６を有し、新たな封止開放手段となるメルトボルト３１が取り付けられており、冷媒充填装置４０は、このメルトボルト３１を螺合することにより煙突部１０ａに取り付けられることになる。さらに、主要通路３７から分岐した冷媒補充通路３８に連通するように、ゲージマニホールドを介して冷媒補充装置３０を接続する。この冷媒補充装置３０は、ヒートパイプ内に補充する冷媒を供給するものであり、例えば、サービス缶などの冷媒を気化状態で封入した容器で構成してもよい。冷媒充填装置４０には、主要通路３７を閉塞する第１の閉塞手段である第１閉塞弁３３と、冷媒補充通路３８を閉塞する第２の閉塞手段である第２閉塞弁３５とが設けられ、冷媒補充通路３８が主要通路３７から分岐する地点は、第２閉塞弁３５よりも排熱回収装置２寄りに配置されている（以上、ステップ１００）。   When the opening function by the melt bolt 13 as the sealing opening means works and the refrigerant vapor is ejected to the outside, the refrigerant is insufficient in the heat pipe sealed by the melt bolt 13. Therefore, as a step for replenishing the refrigerant, first, the refrigerant charging device 40 is set in the exhaust heat recovery device 2. The refrigerant filling device 40 is attached to the chimney portion 10a at the upper part of the tank 10 so that the main passage 37 inside the refrigerant filling device 40 and the refrigerant replenishment port 16 opened at the upper part of the tank 10 communicate with each other. Here, before the refrigerant charging device 40 is attached to the chimney portion 10a, the metal bolt 36 is provided and the melt bolt 31 serving as a new sealing release means is attached. The melt bolt 31 is screwed to be attached to the chimney 10a. Further, the refrigerant replenishing device 30 is connected via a gauge manifold so as to communicate with the refrigerant replenishing passage 38 branched from the main passage 37. The refrigerant replenishing device 30 supplies a refrigerant to be replenished into the heat pipe, and may be constituted by a container in which a refrigerant such as a service can is enclosed in a vaporized state. The refrigerant filling device 40 is provided with a first closing valve 33 which is a first closing means for closing the main passage 37 and a second closing valve 35 which is a second closing means for closing the refrigerant replenishment passage 38. The point where the refrigerant replenishment passage 38 branches from the main passage 37 is disposed closer to the exhaust heat recovery device 2 than the second shut-off valve 35 (step 100).

ステップ１００のセッティングが完了すると、ヒートパイプ内を真空状態にするために、真空引きステップを行う。これは、第１閉塞弁３３よりも反排熱回収装置２側の主要通路３７に真空引き装置（図示せず）を接続して、主要通路３７を通じてヒートパイプ内を真空状態にすることである。真空引き装置は、例えば、ゲージマニホールドを介して真空ポンプを接続したものであり、真空引きステップでは、真空状態を確認するため、気密チェックも行っている（以上、ステップ１１０）。   When the setting in step 100 is completed, a vacuuming step is performed in order to make the inside of the heat pipe into a vacuum state. This is to connect a vacuum evacuation device (not shown) to the main passage 37 closer to the anti-exhaust heat recovery device 2 than the first closing valve 33, and to make the inside of the heat pipe vacuum through the main passage 37. . The vacuuming device is, for example, connected to a vacuum pump via a gauge manifold. In the vacuuming step, an airtight check is also performed to confirm the vacuum state (step 110).

真空引きステップが終わると、第１閉塞弁３３を閉弁して真空装置に通じる主要通路３７を閉じることにより、ヒートパイプ内を真空状態に維持する（以上、ステップ１２０）。   When the evacuation step is completed, the inside of the heat pipe is maintained in a vacuum state by closing the first closing valve 33 and closing the main passage 37 leading to the vacuum device (step 120).

次に、冷媒注入ステップを行う。冷媒注入ステップは、冷媒補充装置３０を作動させて規定容量の冷媒をヒートパイプ内に注入し、ゲージマニホールドによって冷媒充填量を確認している（以上、ステップ１３０）。   Next, a refrigerant injection step is performed. In the refrigerant injection step, the refrigerant replenishing device 30 is operated to inject a specified capacity of refrigerant into the heat pipe, and the refrigerant filling amount is confirmed by the gauge manifold (step 130).

規定量の冷媒注入が確認できると、第２閉塞弁３５を閉弁して冷媒補充装置３０に通じる冷媒補充通路３８を閉じることにより、ヒートパイプ内を完全に密閉した状態にする（以上、ステップ１４０）。さらに、排熱回収装置２から、真空装置と冷媒補充装置を切り離す必要があるため、第１閉塞弁３３と真空装置との間の配管、および第２閉塞弁３５と冷媒補充装置３０との間の配管、をそれぞれ切断する。   When the specified amount of refrigerant has been injected, the second closing valve 35 is closed and the refrigerant replenishing passage 38 leading to the refrigerant replenishing device 30 is closed, whereby the inside of the heat pipe is completely sealed (steps above). 140). Furthermore, since it is necessary to separate the vacuum device and the refrigerant replenishing device from the exhaust heat recovery device 2, the piping between the first closing valve 33 and the vacuum device, and between the second closing valve 35 and the refrigerant replenishing device 30 are used. Cut each of the pipes.

このような各ステップを有する冷媒充填方法を行うことにより、冷媒充填装置４０を用いて、冷媒が不足した排熱回収装置２に再度、冷媒を充填することが可能になる。   By performing the refrigerant filling method having such steps, it is possible to refill the exhaust heat recovery apparatus 2 in which the refrigerant is insufficient using the refrigerant filling apparatus 40 again.

また、図８に示す他の冷媒充填装置４０Ａを用いることで、最終的に、排熱回収装置２から真空装置と冷媒補充装置を切り離す作業が、１回の切断で完了するとともに、排熱回収装置全体として小型化を図ることも可能になる。冷媒充填装置４０Ａが冷媒充填装置４０に対して異なる構成は、第２閉塞弁３５Ａが、真空引きを行う通路上に配置され、かつ第１閉塞弁３３よりも排熱回収装置２のヒートパイプ寄りに配置されている構成と、冷媒補充通路３８Ａが主要通路３７Ａから分岐する地点が、第２閉塞弁３５Ａと第１閉塞弁３３との間に配置されている構成、である。この冷媒充填装置４０Ａを用いて冷媒を充填した場合には、第２閉塞弁３５Ａよりも外側に存在する通路、詳細には、冷媒補充通路３８Ａとの分岐点と第２閉塞弁３５Ａとの間の通路（図８に示すＸ−Ｘ線）を切断すればよい。   Further, by using the other refrigerant filling device 40A shown in FIG. 8, the work of finally separating the vacuum device and the refrigerant replenishing device from the exhaust heat recovery device 2 is completed by one cutting, and the exhaust heat recovery is performed. It is also possible to reduce the size of the entire apparatus. The configuration in which the refrigerant charging device 40A is different from the refrigerant charging device 40 is that the second closing valve 35A is arranged on the passage for evacuation and is closer to the heat pipe of the exhaust heat recovery device 2 than the first closing valve 33. And the point where the refrigerant replenishment passage 38A branches from the main passage 37A is disposed between the second closing valve 35A and the first closing valve 33. When the refrigerant is charged using the refrigerant charging device 40A, a passage existing outside the second closing valve 35A, more specifically, between a branch point of the refrigerant replenishing passage 38A and the second closing valve 35A. The passage (XX line shown in FIG. 8) may be cut.

このように本実施形態の排熱回収装置は、車両エンジン１による排気ガスの排熱を冷却水へ輸送するためにヒートパイプ１７〜２１を備え、ヒートパイプ１７〜２１は、前記排気ガスが流通する排気管３内に配置されている加熱部２ｃと、前記ヒートパイプ内の冷媒が加熱部２ｃにおいて気化して移動し、外部を流れる前記冷却水によって凝縮される冷却部２ａと、加熱部２ｃまたは冷却部２ａの間に設けられた断熱部２ｂと、を備え、冷却部２ａ側または断熱部２ｂ側に、前記ヒートパイプ内の冷媒を封止するとともに、前記冷媒の温度に応じて前記封止を解放する封止開放手段を設けた構成としている。また、前記封止開放手段は、例えばメルトボルト１３のように、着脱可能であるとともに、前記冷媒の温度が、ヒートパイプ内部と外部空気との間に介在する金属部１４の溶融温度以上であるときに、金属部１４が溶融することにより前記封止を開放する。この構成によれば、ヒートパイプ内の冷媒の温度が金属部の溶融温度に達した場合に、前記金属部が溶融して冷媒を外部に放出するので、ヒートパイプの破損を防止することができる。さらに、封止開放手段は、着脱可能であるので、金属部１４が溶融した後の封止開放手段を外して、再度新たな封止開放手段を装着することで、元の状態の封止開放手段を有する排熱回収装置に戻すことができる。   As described above, the exhaust heat recovery apparatus according to the present embodiment includes the heat pipes 17 to 21 for transporting the exhaust heat of the exhaust gas from the vehicle engine 1 to the cooling water, and the exhaust gas flows through the heat pipes 17 to 21. A heating unit 2c disposed in the exhaust pipe 3 to be cooled, a cooling unit 2a in which the refrigerant in the heat pipe is vaporized and moved in the heating unit 2c, and is condensed by the cooling water flowing outside, and a heating unit 2c Or a heat insulating part 2b provided between the cooling parts 2a. The refrigerant in the heat pipe is sealed on the cooling part 2a side or the heat insulating part 2b side, and the sealing is performed according to the temperature of the refrigerant. The seal opening means for releasing the stop is provided. Further, the sealing opening means is detachable, for example, like a melt bolt 13, and the temperature of the refrigerant is equal to or higher than the melting temperature of the metal part 14 interposed between the inside of the heat pipe and the external air. Sometimes, the metal part 14 is melted to release the sealing. According to this configuration, when the temperature of the refrigerant in the heat pipe reaches the melting temperature of the metal part, the metal part melts and releases the refrigerant to the outside, so that the heat pipe can be prevented from being damaged. . Furthermore, since the sealing opening means is detachable, the sealing opening means after the metal part 14 has melted is removed, and a new sealing opening means is attached again, so that the original sealing release is performed. It can return to the waste heat recovery apparatus which has a means.

また、ヒートパイプは複数個からなり、前記複数個のヒートパイプのうち少なくとも２個以上は連通するように構成され、メルトボルト１３は前記連通したヒートパイプ内を封止するように構成されている。この構成の場合には、複数個のヒートパイプを備えた排熱回収装置２において、連通する複数のヒートパイプの破損を防止することができる。また、ヒートパイプの個数に対してメルトボルト１３の個数を少なくなるので、不足した冷媒を補充する作業の工数を低減することができる。   Further, the heat pipe is composed of a plurality, and at least two of the heat pipes are configured to communicate with each other, and the melt bolt 13 is configured to seal the inside of the communicated heat pipe. . In the case of this configuration, in the exhaust heat recovery apparatus 2 provided with a plurality of heat pipes, it is possible to prevent breakage of the plurality of communicating heat pipes. In addition, since the number of melt bolts 13 is reduced with respect to the number of heat pipes, the number of man-hours for replenishing the insufficient refrigerant can be reduced.

また、排熱回収装置２において、メルトボルト１３により前記封止が開放されて前記冷媒を放出した場合に、前記ヒートパイプの内部を真空状態にするために真空引きに使用する通路を閉塞する第１閉塞弁３３と、前記ヒートパイプ内に冷媒を補充するために使用する通路を閉塞する第２閉塞弁３５、３５Ａと、を有した冷媒充填装置４０、４０Ａを用いて冷媒を補充する構成としている。この構成を採用した場合には、メルトボルト１３が働いて冷媒が放出された場合でも、再度、元の機能を有する排熱回収装置２に復帰させることが可能となる。   Further, in the exhaust heat recovery apparatus 2, when the seal is opened by the melt bolt 13 and the refrigerant is discharged, the passage used for evacuation is closed to make the inside of the heat pipe vacuum. The refrigerant is replenished using the refrigerant filling devices 40 and 40A having the first closing valve 33 and the second closing valves 35 and 35A for closing the passages used to replenish the refrigerant in the heat pipe. Yes. When this configuration is adopted, even when the melt bolt 13 is activated and the refrigerant is released, it is possible to return to the exhaust heat recovery device 2 having the original function again.

また、第２閉塞弁３５Ａは、真空引きを行う通路上に配置され、かつ第１閉塞弁３３よりも前記ヒートパイプ寄りに配置されている構成とする。この構成を採用した場合には、冷媒を充填して通路を閉塞した後、第２閉塞弁３５Ａよりも外側に存在する通路を切断することにより、第１閉塞弁３３などを排熱回収装置２から切り離すことができ、装置全体として小型化を図ることができる。   Further, the second closing valve 35 </ b> A is arranged on the passage for evacuation and is arranged closer to the heat pipe than the first closing valve 33. In the case of adopting this configuration, after filling the refrigerant and closing the passage, the passage that exists outside the second shut-off valve 35A is cut to remove the first shut-off valve 33 and the like from the exhaust heat recovery device 2. Therefore, it is possible to reduce the size of the entire apparatus.

また、排熱回収装置２に冷媒を充填する方法は、排熱回収装置２においてメルトボルト１３により冷媒の封止が開放されて前記冷媒を放出した場合に、排熱回収装置２に冷媒充填装置４０、４０Ａを装着するステップと、ヒートパイプの内部を真空状態にするために真空引きを行うステップと、前記真空引きを行った後、冷媒充填装置４０、４０Ａの真空引きに使用された通路を閉塞するステップと、冷媒補充装置３０を用いて前記ヒートパイプ内に冷媒を補充するステップと、前記冷媒を補充するステップを行った後、前記ヒートパイプ内に冷媒を補充するための通路を閉塞するステップと、を有するである。このような冷媒を充填する方法を用いた場合には、メルトボルト１３が働いて冷媒が放出された場合でも、再度、元の機能を有する排熱回収装置２に復帰させることが可能となる。   Moreover, the method of filling the exhaust heat recovery device 2 with the refrigerant is such that when the refrigerant is released by the melt bolt 13 being released in the exhaust heat recovery device 2, the refrigerant is discharged to the exhaust heat recovery device 2. A step of attaching 40, 40A, a step of evacuation to make the inside of the heat pipe into a vacuum state, and a passage used for evacuation of the refrigerant filling devices 40, 40A after the evacuation. After the step of closing, the step of refilling the heat pipe with the refrigerant replenishment device 30 and the step of refilling the refrigerant, the passage for refilling the refrigerant into the heat pipe is closed. Steps. When such a method of charging the refrigerant is used, even if the melt bolt 13 is activated and the refrigerant is released, it is possible to return to the exhaust heat recovery apparatus 2 having the original function again.

第１実施形態の排熱回収装置と車両エンジン等との関係を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the relationship between the waste heat recovery apparatus of 1st Embodiment, a vehicle engine, etc. FIG. 第１実施形態の排熱回収装置と車両エンジン等との他の関係を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the other relationship between the waste heat recovery apparatus of 1st Embodiment, a vehicle engine, etc. FIG. 第１実施形態における排熱回収装置の構成を示した正面図である。It is the front view which showed the structure of the waste heat recovery apparatus in 1st Embodiment. 第１実施形態の排熱回収装置における封止開放手段の構成を示した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which showed the structure of the sealing release means in the waste heat recovery apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態の排熱回収装置に冷媒を充填するときの主なステップを示したフロー図である。It is the flowchart which showed the main steps when charging the refrigerant | coolant to the waste heat recovery apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態の排熱回収装置に冷媒を充填するときに用いる冷媒充填装置の構成を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the structure of the refrigerant | coolant filling apparatus used when filling an exhaust heat recovery apparatus of 1st Embodiment with a refrigerant | coolant. 図６における冷媒充填装置の構成を拡大して示した模式図である。It is the schematic diagram which expanded and showed the structure of the refrigerant | coolant filling apparatus in FIG. 第１実施形態における他の冷媒充填装置の構成を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the structure of the other refrigerant | coolant filling apparatus in 1st Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 車両エンジン
２ 排熱回収装置
２ａ 冷却部
２ｂ 断熱部
２ｃ 加熱部
３ 排気管
１３ メルトボルト（封止開放手段）
１４ 金属部
１７〜２１ ヒートパイプ
３０ 冷媒補充装置
３３ 第１閉塞弁（第１の閉塞手段）
３５、３５Ａ 第２閉塞弁（第２の閉塞手段）
４０、４０Ａ 冷媒充填装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle engine 2 Waste heat recovery apparatus 2a Cooling part 2b Heat insulation part 2c Heating part 3 Exhaust pipe 13 Melt bolt (sealing release means)
14 Metal part 17-21 Heat pipe 30 Refrigerant replenishment apparatus 33 1st block valve (1st block means)
35, 35A Second blocking valve (second blocking means)
40, 40A Refrigerant filling device

Claims (6)

車両エンジン（１）による排気ガスの排熱を前記車両エンジン（１）の冷却水へ輸送するためにヒートパイプ（１７〜２１）によって排熱回収を行う排熱回収装置であって、
前記ヒートパイプは、前記排気ガスが流通する排気管（３）内に配置されている加熱部（２ｃ）と、
前記ヒートパイプ内の冷媒が前記加熱部（２ｃ）において気化して移動し、外部を流れる前記冷却水によって凝縮される冷却部（２ａ）と、
前記加熱部（２ｃ）または前記冷却部（２ａ）の間に設けられた断熱部（２ｂ）と、を備え、
前記冷却部（２ａ）側または前記断熱部（２ｂ）側に、前記ヒートパイプ内の冷媒を封止するとともに、前記冷媒の温度に応じて前記封止を解放する封止開放手段（１３）を設けたことを特徴とする排熱回収装置。 An exhaust heat recovery apparatus for recovering exhaust heat by heat pipes (17 to 21) in order to transport exhaust heat of exhaust gas from the vehicle engine (1) to the cooling water of the vehicle engine (1),
The heat pipe includes a heating unit (2c) disposed in an exhaust pipe (3) through which the exhaust gas flows,
A cooling unit (2a) in which the refrigerant in the heat pipe is vaporized and moved in the heating unit (2c) and is condensed by the cooling water flowing outside;
A heat insulating part (2b) provided between the heating part (2c) or the cooling part (2a),
On the cooling part (2a) side or the heat insulating part (2b) side, a seal opening means (13) for sealing the refrigerant in the heat pipe and releasing the seal according to the temperature of the refrigerant. An exhaust heat recovery apparatus characterized by being provided. 前記封止開放手段（１３）は、着脱可能であるとともに、前記冷媒の温度が、前記ヒートパイプ内部と外部空気との間に介在する金属部（１４）の溶融温度以上であるときに、前記金属部（１４）が溶融することにより前記封止を開放することを特徴とする請求項１に記載の排熱回収装置。   The seal opening means (13) is detachable, and when the temperature of the refrigerant is equal to or higher than the melting temperature of the metal part (14) interposed between the inside of the heat pipe and external air, The exhaust heat recovery apparatus according to claim 1, wherein the sealing is opened by melting the metal part (14). 前記ヒートパイプは複数個からなり、前記複数個のヒートパイプのうち少なくとも２個以上は連通するように構成され、前記封止開放手段（１３）は前記連通したヒートパイプ内を封止することを特徴とする請求項１または２に記載の排熱回収装置。   The heat pipe includes a plurality of heat pipes, and at least two of the heat pipes are configured to communicate with each other, and the seal opening means (13) seals the inside of the communicated heat pipe. The exhaust heat recovery apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that 車両エンジン（１）による排気ガスの排熱を前記車両エンジン（１）の冷却水へ輸送するためにヒートパイプ（１７〜２１）によって排熱回収を行う排熱回収装置であって、
前記排気ガスが流通する排気管（３）内に配置される前記ヒートパイプの加熱部（２ｃ）と、
前記ヒートパイプ内の冷媒が前記加熱部（２ｃ）において気化して移動し、外部を流れる前記冷却水によって凝縮される冷却部（２ａ）と、
前記加熱部（２ｃ）または前記冷却部（２ａ）の間に設けられた断熱部（２ｂ）と、
前記冷却部（２ａ）側または前記断熱部（２ｂ）側に、着脱可能であるとともに、前記ヒートパイプ内に封止した冷媒の温度に応じて前記封止を解放する封止開放手段（１３）と、を備え、
前記封止開放手段（１３）により前記封止が開放されて前記冷媒を放出した場合に、前記ヒートパイプの内部を真空状態にするために真空引きに使用する通路を閉塞する第１の閉塞手段（３３）と、前記ヒートパイプ内に冷媒を補充するために使用する通路を閉塞する第２の閉塞手段（３５、３５Ａ）と、を有した冷媒充填装置（４０、４０Ａ）を用いて、冷媒を補充することを特徴とする排熱回収装置。 An exhaust heat recovery apparatus for recovering exhaust heat by heat pipes (17 to 21) in order to transport exhaust heat of exhaust gas from the vehicle engine (1) to the cooling water of the vehicle engine (1),
A heating part (2c) of the heat pipe disposed in an exhaust pipe (3) through which the exhaust gas flows;
A cooling unit (2a) in which the refrigerant in the heat pipe is vaporized and moved in the heating unit (2c) and is condensed by the cooling water flowing outside;
A heat insulating part (2b) provided between the heating part (2c) or the cooling part (2a);
A seal opening means (13) that is detachable on the cooling section (2a) side or the heat insulating section (2b) side and that releases the sealing according to the temperature of the refrigerant sealed in the heat pipe. And comprising
First closing means for closing a passage used for evacuation in order to make the inside of the heat pipe into a vacuum state when the seal is opened by the seal opening means (13) and the refrigerant is discharged. (33) and a refrigerant filling device (40, 40A) having a second closing means (35, 35A) for closing a passage used for replenishing the refrigerant in the heat pipe. Exhaust heat recovery device characterized by replenishing. 前記第２の閉塞手段（３５Ａ）は、真空引きを行う通路上に配置され、かつ前記第１の閉塞手段（３３）よりも前記ヒートパイプ寄りに配置されていることを特徴する請求項４に記載の排熱回収装置。   The said 2nd obstruction | occlusion means (35A) is arrange | positioned on the channel | path which performs evacuation, and is arrange | positioned near the said heat pipe rather than the said 1st obstruction | occlusion means (33). The exhaust heat recovery apparatus described. 車両エンジン（１）による排気ガスが流通する排気管（３）内に配置されるヒートパイプ（１７〜２１）の加熱部（２ｃ）と、
前記ヒートパイプ内の冷媒が前記加熱部（２ｃ）において気化して移動し、外部を流れる前記車両エンジン（１）の冷却水によって凝縮される冷却部（２ａ）と、
前記加熱部（２ｃ）または前記冷却部（２ａ）の間に設けられた断熱部（２ｂ）と、
前記冷却部（２ａ）側または前記断熱部（２ｂ）側に、前記ヒートパイプ内の冷媒を封止するとともに、前記冷媒の温度に応じて前記封止を解放する封止開放手段（１３）と、を備えて排気ガスの排熱を回収する排熱回収装置（２）において、前記封止開放手段（１３）により前記封止が開放されて前記冷媒を放出した場合に、排熱回収装置（２）に冷媒を充填する排熱回収装置の冷媒充填方法であって、
前記排熱回収装置（２）に冷媒充填装置（４０、４０Ａ）を装着するステップと、
前記ヒートパイプの内部を真空状態にするために真空引きを行うステップと、
前記真空引きを行った後、前記冷媒充填装置（４０、４０Ａ）の真空引きに使用された通路を閉塞するステップと、
冷媒補充装置（３０）を用いて前記ヒートパイプ内に冷媒を補充するステップと、
前記冷媒を補充するステップを行った後、前記ヒートパイプ内に冷媒を補充するための通路を閉塞するステップと、
を有することを特徴とする排熱回収装置の冷媒充填方法。 A heating section (2c) of a heat pipe (17-21) disposed in an exhaust pipe (3) through which exhaust gas from the vehicle engine (1) flows;
A cooling part (2a) in which the refrigerant in the heat pipe evaporates and moves in the heating part (2c) and is condensed by the cooling water of the vehicle engine (1) flowing outside,
A heat insulating part (2b) provided between the heating part (2c) or the cooling part (2a);
A seal opening means (13) for sealing the refrigerant in the heat pipe on the cooling part (2a) side or the heat insulating part (2b) side and releasing the sealing according to the temperature of the refrigerant. In the exhaust heat recovery device (2) for recovering exhaust heat of exhaust gas, when the seal is opened by the seal release means (13) and the refrigerant is released, the exhaust heat recovery device ( 2) A refrigerant charging method of an exhaust heat recovery apparatus for charging a refrigerant to
Attaching the refrigerant charging device (40, 40A) to the exhaust heat recovery device (2);
Evacuating to heat the inside of the heat pipe, and
After performing the evacuation, closing the passage used for evacuation of the refrigerant filling device (40, 40A);
Replenishing the heat pipe with a refrigerant using a refrigerant replenishing device (30);
After performing the step of replenishing the refrigerant, closing the passage for replenishing the refrigerant in the heat pipe;
A refrigerant filling method for an exhaust heat recovery apparatus, comprising:
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