JP4631216B2 - 排気ガス熱交換器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン駆動式空気調和機やコージェネレーションシステムで使用される排気ガス熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジン駆動式空気調和機やコージェネレーションシステムでは、排気ガスと共に素通りして逃げる排熱を冷却水と熱交換し排熱回収を行うために、例えば、図１１に示すような排気ガス熱交換器を使用している。そこで、ここでは、先ず、図１１の排気ガス熱交換器１００について説明する。
【０００３】
図１１の排気ガス熱交換器１００は、基体１０１と、伝熱管群１０３、伝熱板群１０４、給水管１０５、排水管１０６、排気ガス導入管１０７、排気ガス導出管１０８などから構成されている。この点、基体１０１は、内筒部１１０と、外筒部１１１、端部１１２，１１３からなる。そして、内筒部１１０の内周面で区画された空間は、円筒状のガス室１１４（「排気ガス室」に相当するもの）になっている。一方、内筒部１１０の外側には、外筒部１１１がほぼ同軸的に設けられているので、内筒部１１０の外周面と外筒部１１１の内周面とで区画された空間は、ガス室１１４の回りをリング状に覆ったリング状冷却水室１１５になっている。
【０００４】
また、リング状仕切板１１６，１１７は、内筒部１１０の軸方向の端部にその径外方向に延設されており、リング状冷却水室１１５の軸方向における各リング状開口を塞いでいる。さらに、外筒部１１１と内筒部１１０との間には、軸方向のほぼ中央部に中間リング状仕切板１１８が配置されている。
【０００５】
また、端部１１２，１１３は、リング状冷却水室１１５の軸方向の両端に固定され、給水室１１９及び排水室１２０を区画している。そして、給水室１１９は、下皿１２１でガス室１１４から仕切られる一方、排水室１２０は、上皿１２２でガス室１１４から仕切られる。
【０００６】
また、図１２に示すように、リング状仕切板１１６，１１７には、所要の内径をもつ多数個のオリフィス孔１１６ａ，１１７ａが内筒部１１０の軸芯のまわりに間隔を隔ててリング状に配置されている。さらに、中間リング状仕切板１１８にも、多数個のオリフィス孔１１８ａが内筒部１１０の軸芯のまわりに間隔を隔ててリング状に配置されている。従って、給水室１１９は、一方のリング状仕切板１１６のオリフィス孔１１６ａを介してリング状冷却水室１１５に連通している。また、排水室１２０は、他方のリング状仕切板１１７のオリフィス孔１１７ａを介してリング状冷却水室１１５に連通している。
【０００７】
また、図１１に示すように、伝熱板群１０４を形成する伝熱板（「邪魔板」に相当するもの）１４０は、ガス室１１４内において、軸方向に沿って間隔を隔てて列設されており、円筒状のガス室１１４を軸方向で多数の室に仕切っている。尚、伝熱板１４０の外周面は、内筒部１１０の内周面に対面して密接している。また、図１３に示すように、各伝熱板１４０には、管挿通孔１４０ａが同じ位相で形成されている。さらに、下皿１２１と上皿１２２にも、多数個の管挿通孔１２１ａ，１２２ａが同じ位相で形成されている。また、各伝熱板１４０には、所要内径をもつガス通過孔１４１（「ガス通過穴」に相当するもの）が互い違いの位置に１個ずつ形成されている。従って、一の伝熱板１４０のガス通過孔１４１は、その下方の伝熱板１４０のガス通過孔１４１と反対の位置に形成されている。
【０００８】
一方、伝熱管群１０３を形成する伝熱管１３０は、各伝熱板１４０の管挿通孔１４０ａ及び下皿１２１、上皿１２２の管挿通孔１２１ａ，１２２ａに挿通されており、その結果、各伝熱管１３０は、ガス室１１４の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されている。
【０００９】
また、図１１に示すように、給水管１０５は、端部１１２の側面部に固定されることにより、給水室１１９に連通している。また、配水管１０６は、端部１１３の側面部に固定されることにより、排水室１２０に連通している。一方、排気ガス導入管１０７は、外筒部１１１の周壁を貫通して内筒部１１０に接続されることにより、排水室１２０寄りの側でガス室１１４に連通している。また、排気ガス導出管１０８は、内筒部１１０の側壁を貫通して端部１１２に接続されることにより、給水室１１９寄りの側で外部に連通している。
【００１０】
以上より、図１１の排気ガス熱交換器１００では、高温の排気ガスは、排気ガス導入管１０７からガス室１１４に流入すると、各伝熱板１４０のガス通過孔１４１を順に通過し、排気ガス導出管１０８から外部に導出される。このとき、多数個の各伝熱板１４０には、ガス通過孔１４１が互い違いに１個ずつ形成されているので、ガス室１１４内の排気ガスは逆方向に曲がりつつ進行する（図１４参照）。これに対して、冷却水は、給水管１０５から給水室１１９に供給されると、リング状冷却室１１５と各伝熱管１３０とに分流し、排水室１２０で再び合流すると、排水管１０６から外部に排出される。
【００１１】
従って、各伝熱管１３０内の低温の冷却水とガス室１１４内の高温の排気ガスとで熱交換が行われるとともに、リング状冷却水室１１５内の低温の冷却水とガス室１１４内の高温の排気ガスとで熱交換が行われるので、冷却水は加熱され排気ガスは冷却されることになる。この点、冷却水が加熱されることにより回収された熱は、図示しない別の熱交換器を介して、給湯・暖房などに有効に利用される。また、その一方で、排気ガスが冷却されると、排気ガスの圧力・温度が低下することから、排気ガスの排気音を減少させるマフラーの役目も果たす。
【００１２】
尚、図１１の排気ガス熱交換器１００の構成は、本出願人の実用新案登録第２５３６９７４号に記載されたものと同じである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガス室１１４内の排気ガスの流速は、内筒部１１０の内周側から中央部にゆくにつれて遅くなっており、内筒部１１０の中央部に位置する伝熱管１３０が熱交換に寄与することは殆どなかった。例えば、図１５は、図１４のＸ−Ｘの線で切断した断面図であり、図１６は、図１４のＹ−Ｙの線で切断した断面図であるが、図１５や図１６の矢印の長さで示すように、ガス室１１４内の排気ガスの流速Ａ〜Ｈは、内筒部１１０の内周側のものが中央部のものよりも速くなっており、伝熱管１３０が熱交換に寄与する度合いが伝熱管１３０の位置によって異なることがわかる。従って、熱交換の観点からすれば、ガス室１１４の中央部は、あまり役に立たないスペースであった。
【００１４】
その一方で、エンジン駆動式空気調和機やコージェネレーションシステムの排気ガス系は、図１０に示すように、排気ガス熱交換器１００の上流側に排気ガスを排出するエンジン２００が接続され、排気ガス熱交換器１００の下流側に排気ガスの圧力波を消去するサイレンサー２０１が接続されており、これらの機器の設置スペースを縮小したい要請が常に存在していた。
【００１５】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、エンジン駆動式空気調和機やコージェネレーションシステムで使用されるものであって、従来技術の交換熱量を確保しつつも設置スペースを縮小した排気ガス熱交換器を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項１に係る発明は、円筒状の基体と、前記基体の一方側に内設された給水室と、前記基体の他方側に内設された排水室と、前記基体に内設されるとともに前記給水室と前記排水室との間に配設された排気ガス室と、前記排気ガス室に内在するとともに前記給水室と前記排水室とを連通する複数の伝熱管と、前記排気ガス室に配設されるとともに前記伝熱管が貫入された複数の邪魔板と、前記邪魔板の各々に穿設されるとともに互い違いに配置されたガス通過穴と、を有し、前記排気ガス室を通過する排気ガスと前記伝熱管を通過する低温流体との間で熱交換を行うことにより、前記排気ガスの排熱を回収して有効利用に供する一方で、前記排気ガスの圧力・温度が低下することにより前記排気ガスの排気音が減少する排気ガス熱交換器において、前記排気ガス室の上流中央部に設けられたコア体を備え、前記コア体の外周に前記伝熱管と前記邪魔板が配設されたこと、を特徴としている。
【００１７】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載する排気ガス熱交換器であって、前記排気ガス室の下流部にサイレンサーを設けたこと、を特徴としている。
【００１８】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載する排気ガス熱交換器であって、前記低温流体は、前記排気ガスを排出するエンジンの冷却水であること、を特徴としている。
【００１９】
このような特徴を有する本発明の排気ガス熱交換器では、排気ガス室の上流中央部に設けられたコア体の外周に、複数の邪魔板が配設されていることから、排気ガス室に流入した排気ガスは、コア体の外周に設けられた各邪魔板の間を、邪魔板のガス通過穴を介して、順に通過していく。このとき、各邪魔板の間を通過する排気ガスは、コア体の外周に設けられた複数の伝熱管に衝突するので、かかる伝熱管を通過する低温流体との間で熱交換を行うことになる。
【００２０】
この点、各邪魔板の間を通過する排気ガスは、コア体の外周に沿って通過しているので、従来技術のものとは異なり、その流速は一様に速い。そのため、複数の邪魔板が設けられた距離を従来技術のものよりも短くしても、従来技術の交換熱量を確保することが可能となる。
尚、伝熱管を通過する低温流体に回収された排気ガスの排熱は、給湯・暖房などに有効利用される。
【００２１】
すなわち、本発明の排気ガス熱交換器は、伝熱管を通過する低温流体に回収された排気ガスの排熱が給湯・暖房などに有効利用されることから、エンジン駆動式空気調和機やコージェネレーションシステムで使用されるものであるが、この点、複数の邪魔板と複数の伝熱管がコア体の外周に配設されており、従来技術のものとは異なって、排気ガスの流速が一様に速く、複数の邪魔板が設けられた距離を従来技術のものよりも短くしても、従来技術の交換熱量を確保することができるので、従来技術の交換熱量を確保しつつも設置スペースを縮小することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の排気ガス熱交換器では、複数の邪魔板が設けられた距離を従来技術のものよりも短くすると、排気ガス室の下流部のスペースが余るので、この余ったスペースに対しサイレンサーを設ければ、スペースの有効利用を図ることが可能となる。
【００２３】
尚、本発明の排気ガス熱交換器は、伝熱管を通過する低温流体に排気ガスの排熱が回収されることにより、排気ガスの圧力・温度が低下して、排気ガスの排気音を減少させるものであり、排気ガスの排気音を減少させる観点からすれば、排気ガス室の下流部に設けられるサイレンサーと同様の働きをするが、本発明におけるサイレンサーは、排気ガスの圧力波を消去することにより、排気ガスの排気音を減少させるものであって、排気ガスの排気音を減少させる作用において異なる働きを持つものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。図１は、本実施の形態の排気ガス熱交換器の断面図である。また、図２は、本実施の形態の排気ガス熱交換器（図１のもの）の左側面図であり、図３は、本実施の形態の排気ガス熱交換器（図１のもの）の右側面図である。すなわち、図１〜図３に示すように、本実施の形態の排気ガス熱交換器１は、円筒状の基体２と、給水管３、排水管４、排気ガス導入管５、排気ガス導出管６などから構成されている。
【００２５】
そして、基体１は、内筒部７と、外筒部８、左端部９、右端部１０などから構成されている。この点、内筒部７と外筒部８は、ほぼ同軸的に設けられている。また、内筒部７の左側・右側には、仕切板１１，１２がそれぞれ固定されている。また、内筒部７と外筒部８との間の左側・右側には、リング状仕切板１７，１８がそれぞれ固定されている。さらに、外筒部８の左側には、仕切板１１及びリング状仕切板１７を覆うようにして、左端部９が固設され、外筒部８の右側には、仕切板１２及びリング状仕切板１８を覆うようにして、右端部１０が固設されている。
【００２６】
この構成により、仕切板１１及びリング状仕切板１７と左端部９との間には排水室１３が区画されるとともに、仕切板１２及びリング状仕切板１８と右端部１０との間には給水室１４が区画される。また、仕切板１１，１２により、内筒部７の内部が排気ガス室１５として区画される。さらに、リング状仕切板１７，１８により、内筒部７と外筒部８との間がリング状冷却水室１６として区画される。
【００２７】
また、リング状仕切板１７，１８には、図２や図３に示すように、所要の内径をもつ多数個のオリフィス１９が所定のピッチでリング状に配置されている。従って、給水室１４は、一方のリング状仕切板１８のオリフィス孔１９を介して、リング状冷却水室１６に連通している。また、排水室１３は、他方のリング状仕切板１７のオリフィス孔１９を介して、リング状冷却水室１６に連通している。
また、図１に示すように、給水管３は、右端部１０の側面部に固設されることにより、給水室１４に連通している。また、排水管４は、左端部９の側面部に固設されることにより、排水室１３に連通している。
【００２８】
また、左端部９に設けられた排気ガス導入管５は、排水室１３を貫通して、仕切板１１に貫設されることにより、排気ガス室１５に連通している。そして、排気ガス室１５の上流部（図１の左側）においては、複数の邪魔板２０が所定の間隔を隔てて列設されており、さらに、複数の邪魔板２０の中央には、円筒状のコア体４１が貫いた状態で取り付けられている。尚、コア体４１の内部には、断熱材２２が充填された止板２３が設けられており、排気ガス導入管５から流入した排気ガスがコア体４１の内部を通過しないようにしている。
【００２９】
また、各邪魔板２０には、所要内径をもつガス通過穴２０が１個ずつ形成されており、各邪魔板２０のガス通過穴２０は、互い違いの位置に配設されている。さらに、各邪魔板２０には、図４や図５に示すように、複数の伝熱管２４がコア体４１を囲い巡らすように貫いた状態で取り付けられている。そして、複数の邪魔板２０は、内筒部７の内周面と、コア体４１の外周面、各伝熱管２４の外周面に隙間無く接続されている。尚、複数の伝熱管２４は、図１に示すように、その両端が仕切板１１，１２に貫設されることにより、給水室１４と排水室１３とを連通させている。
【００３０】
また、本実施の形態の排気ガス熱交換器１では、図１に示すように、排気ガス室１５の下流部（図１の最右側の邪魔板２０の右側）において、排気ガスの圧力波を消去することを主目的としたサイレンサー部２５が設けられている。この点、サイレンサー部２５は、第１膨張室２６と、第２膨張室２７、第１導入管２８、第２導入管２９、吸音管３０などからなっている。
尚、第１導入管２８は、第１膨張室２６に排気ガスを導くものである。また、第２導入管２９は、第１膨張室２６から第２膨張室２７に排気ガスを導くものである。また、吸音管３０は、複数の穿孔３１を介して、排気ガスの音波エネルギーを吸音材３２に吸収させるものであり、さらに、仕切板１２及び給水室１４を貫通して、右端部１０に設けられた排気ガス導出管６に接続されることにより、外部と連通するものである。
【００３１】
そして、図１の排気ガス熱交換器１は、図６に示すように、エンジン駆動式空気調和機のエンジン２００に接続される。従って、エンジン２００から排出された高温の排気ガスが、図１に示すように、排気ガス導入管５から排気ガス室１５に流入すると、コア体４１の止板２３に衝突した後、各邪魔板２０のガス通過穴２１を順に通過し、第１導入管２８に流れ込んでいく。このとき、各邪魔板２０のガス通過穴２１は互い違いに配設されているので、各邪魔板２０の間の排気ガスは逆方向に曲がりつつ進行する。これに対して、エンジン２００の冷却水が、給水管３から給水室１４に供給されると、各伝熱管２４とリング状冷却室１６とに分流し、排水室１３で再び合流すると、排水管４から外部に排出される。
【００３２】
従って、各伝熱管２４のエンジン冷却水（「低温流体」に相当するもの）と排気ガス室１５の排気ガス（高温流体）との間で熱交換が行われると同時に、リング状冷却水室１６のエンジン冷却水と排気ガス室１５の排気ガスとの間でも熱交換が行われるので、エンジン冷却水は加熱され、排気ガスは冷却されることになる。そして、エンジン冷却水が加熱されることにより回収された熱（図６のエンジン２００の冷却により回収された熱も含む）は、図示しない別の熱交換器を介して、給湯・暖房などに有効に利用される。
【００３３】
また、その一方で、排気ガスが冷却されると、排気ガスの圧力・温度が低下することから、本実施の形態の排気ガス熱交換器１は、排気ガスの排気音を減少させるマフラーの役目も果たしている。
【００３４】
もっとも、本実施の形態の排気ガス熱交換器１では、上述したように、排気ガス室１５の下流部（図１の最右側の邪魔板２０の右側）において、排気ガスの圧力波を消去することを主目的としたサイレンサー部２５が設けられているので、第１導入管２８に流れ込んだ排気ガスは、第１膨張室２６、第２導入管２９、第２膨張室２７の順に通過して、膨張と絞りが繰り返され、そのため、排気ガスの圧力波は、互いに干渉し合うので、その勢力は失われていくことになる。
さらに、第２膨張室２７で膨張した排気ガスは、吸音管３０に流れ込むので、排気ガスの音波エネルギーが吸音材３２に吸収されることになる。
【００３５】
すなわち、本実施の形態の排気ガス熱交換器１では、複数の伝熱管２４やリング状冷却水室１６を通過するエンジン冷却水に排気ガスの排熱が回収されることにより、排気ガスの圧力・温度が低下し、排気ガスの排気音が減少するので、排気ガスの排気音を減少させる観点からすれば、排気ガス室１５の下流部に設けられたサイレンサー部２５と同様の働きが熱交換により既に行われていることになる。しかし、本実施の形態におけるサイレンサー部２５は、排気ガスの圧力波を消去することにより、排気ガスの排気音を減少させるものであるので、排気ガスの排気音を減少させる作用において異なる働きを持つものである。
【００３６】
以上詳細に説明したように、本実施の形態の排気ガス熱交換器１では、図１に示すように、排気ガス室１５の上流中央部に設けられたコア体４１の外周に、複数の邪魔板２０が配設されていることから、排気ガス室１５に流入した排気ガスは、コア体４１の外周に設けられた各邪魔板２０の間を、邪魔板２０のガス通過穴２１を介して、順に通過していく。このとき、各邪魔板２０の間を通過する排気ガスは、コア体４１の外周に設けられた複数の伝熱管２４（図４参照）に衝突するので、かかる伝熱管２４を通過するエンジン冷却水との間で熱交換を行うことになる。
【００３７】
この点、各邪魔板２０の間を通過する排気ガスは、コア体４１の外周に沿って通過しているので、従来技術の欄で説明した図１１の排気ガス熱交換器１００（以下、「従来技術品」という）とは異なり、その流速は一様に速い。そのため、複数の邪魔板２０が設けられた距離を「従来技術品」よりも短くしても、「従来技術品」の交換熱量を確保することが可能となる。
【００３８】
具体的に言えば、図７は、排気ガスの入口温度と出口温度を比較した表であり、図８は、エンジン冷却水の入口温度と出口温度を比較した表であり、図９は、外径寸法及び容積を比較した表であるが、図９によれば、本実施の形態の排気ガス熱交換器１においては、熱交換部の距離（複数の邪魔板２０が設けられた距離の１５０ｍｍ）が、「従来技術品」の熱交換部の距離（全長の２６１．６ｍｍ）より短いにもかかわらず、図７及び図８によれば、本実施の形態の排気ガス熱交換器１においては、「従来技術品」と比べて、交換熱量が若干多く、「従来技術品」の交換熱量を十分に確保することができる。
尚、図７及び図８での運転条件は、エンジン２００の回転数が１８００ｒｐｍ、エンジン２００のトルクが４０Ｎ・ｍ、エンジン冷却水量が１６．１Ｌ／ｍｉｎである。
【００３９】
すなわち、本実施の形態の排気ガス熱交換器１は、上述したように、伝熱管２４を通過するエンジン冷却水に回収された排気ガスの排熱が給湯・暖房などに有効利用されることから、エンジン駆動式空気調和機で使用されるものであるが（図６参照）、この点、図１に示すように、複数の邪魔板２０と複数の伝熱管２４がコア体４１の外周に配設されており、「従来技術品」とは異なって、排気ガスの流速が一様に速く、複数の邪魔板２０が設けられた距離を「従来技術品」よりも短くしても（図９参照）、「従来技術品」の交換熱量を確保することができるので（図７及び図８参照）、「従来技術品」の交換熱量を確保しつつも設置スペースを縮小することが可能となる。
【００４０】
もっとも、本実施形態の排気ガス熱交換器１では、複数の邪魔板２０が設けられた距離が「従来技術品」よりも短いことによって（図９参照）、排気ガス室１５の下流部（図１の右側）に生じた余ったスペースに対し、サイレンサー部２５を付設しており、これにより、スペースの有効利用を図っている。
【００４１】
具体的に言えば、図９によれば、本実施の形態の排気ガス熱交換器１の外径（１６４ｍｍ）は、「従来技術品」のもの（２００ｍｍ）よりも若干大きいものの、本実施の形態の排気ガス熱交換器１の容積（１２．６リットル）は、従来技術の欄で説明した図１１の排気ガス熱交換器１００及びサイレンサー２０１の合計したもの（１２．８リットル）よりも小さくなっており、かかる容積の差（０．２リットル）をもって、スペースの有効利用に貢献している。
【００４２】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態の排気ガス熱交換器１では、図１に示すように、排気ガス室１５の下流部（図１の右側）の余ったスペースにサイレンサー部２５を付設することにより、スペースの有効利用を図っているが、この点、排気ガス室１５の下流部（図１の右側）の余ったスペースについては、サイレンサー部２５を設けることなく省いてしまえば、「従来技術品」の交換熱量を確保しつつも、本実施の形態の排気ガス熱交換器１の設置スペースが縮小されることになる。
【００４３】
また、本実施の形態の排気ガス熱交換器１では、図６に示すように、低温流体として、エンジン２００のエンジン冷却水を供給しているが、エンジン２００のエンジン冷却水とは別の流体を低温流体として供給してもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の排気ガス熱交換器は、伝熱管を通過する低温流体に回収された排気ガスの排熱が給湯・暖房などに有効利用されることから、エンジン駆動式空気調和機やコージェネレーションシステムで使用されるものであるが、この点、複数の邪魔板と複数の伝熱管がコア体の外周に配設されており、従来技術のものとは異なって、排気ガスの流速が一様に速く、複数の邪魔板が設けられた距離を従来技術のものよりも短くしても、従来技術の交換熱量を確保することができるので、従来技術の交換熱量を確保しつつも設置スペースを縮小することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排気ガス熱交換器の断面図である。
【図２】図１の排気ガス熱交換器の左側面図である。
【図３】図１の排気ガス熱交換器の右側面図である。
【図４】本発明の排気ガス熱交換器を図１のＡ−Ａで切断した図である。
【図５】本発明の排気ガス熱交換器を図１のＢ−Ｂで切断した図である。
【図６】本発明の排気ガス熱交換器を使用したエンジン駆動式空気調和機の排気系のフロー図である。
【図７】本発明の排気ガス熱交換器と従来技術の排気ガス熱交換器において、排気ガスの温度を比較した表である。
【図８】本発明の排気ガス熱交換器と従来技術の排気ガス熱交換器において、エンジン冷却水の温度を比較した表である。
【図９】本発明の排気ガス熱交換器と従来技術の排気ガス熱交換器において、容積を比較した表である。
【図１０】従来技術の排気ガス熱交換器を使用したエンジン駆動式空気調和機の排気系のフロー図である。
【図１１】従来技術の排気ガス熱交換器の断面図である。
【図１２】従来技術の排気ガス熱交換器の筒体の要部を示した斜視図である。
【図１３】従来技術の排気ガス熱交換器の伝熱板と伝熱管を示した斜視図である。
【図１４】従来技術の排気ガス熱交換器における排気ガスと冷却水の流れを説明するための図である。
【図１５】図１４の線X−Xで切断した図であって、排気ガスの流速を説明するための図である。
【図１６】図１４の線Ｙ−Ｙで切断した図であって、排気ガスの流速を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 排気ガス熱交換器
２ 基体
１３ 排水室
１４ 給水室
１５ 排気ガス室
２０ 邪魔板
２１ ガス通過穴
２４ 伝熱管
２５ サイレンサー部
４１ コア体
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン駆動式空気調和機やコージェネレーションシステムで使用される排気ガス熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジン駆動式空気調和機やコージェネレーションシステムでは、排気ガスと共に素通りして逃げる排熱を冷却水と熱交換し排熱回収を行うために、例えば、図１１に示すような排気ガス熱交換器を使用している。そこで、ここでは、先ず、図１１の排気ガス熱交換器１００について説明する。
【０００３】
図１１の排気ガス熱交換器１００は、基体１０１と、伝熱管群１０３、伝熱板群１０４、給水管１０５、排水管１０６、排気ガス導入管１０７、排気ガス導出管１０８などから構成されている。この点、基体１０１は、内筒部１１０と、外筒部１１１、端部１１２，１１３からなる。そして、内筒部１１０の内周面で区画された空間は、円筒状のガス室１１４（「排気ガス室」に相当するもの）になっている。一方、内筒部１１０の外側には、外筒部１１１がほぼ同軸的に設けられているので、内筒部１１０の外周面と外筒部１１１の内周面とで区画された空間は、ガス室１１４の回りをリング状に覆ったリング状冷却水室１１５になっている。
【０００４】
また、リング状仕切板１１６，１１７は、内筒部１１０の軸方向の端部にその径外方向に延設されており、リング状冷却水室１１５の軸方向における各リング状開口を塞いでいる。さらに、外筒部１１１と内筒部１１０との間には、軸方向のほぼ中央部に中間リング状仕切板１１８が配置されている。
【０００５】
また、端部１１２，１１３は、リング状冷却水室１１５の軸方向の両端に固定され、給水室１１９及び排水室１２０を区画している。そして、給水室１１９は、下皿１２１でガス室１１４から仕切られる一方、排水室１２０は、上皿１２２でガス室１１４から仕切られる。
【０００６】
また、図１２に示すように、リング状仕切板１１６，１１７には、所要の内径をもつ多数個のオリフィス孔１１６ａ，１１７ａが内筒部１１０の軸芯のまわりに間隔を隔ててリング状に配置されている。さらに、中間リング状仕切板１１８にも、多数個のオリフィス孔１１８ａが内筒部１１０の軸芯のまわりに間隔を隔ててリング状に配置されている。従って、給水室１１９は、一方のリング状仕切板１１６のオリフィス孔１１６ａを介してリング状冷却水室１１５に連通している。また、排水室１２０は、他方のリング状仕切板１１７のオリフィス孔１１７ａを介してリング状冷却水室１１５に連通している。
【０００７】
また、図１１に示すように、伝熱板群１０４を形成する伝熱板（「邪魔板」に相当するもの）１４０は、ガス室１１４内において、軸方向に沿って間隔を隔てて列設されており、円筒状のガス室１１４を軸方向で多数の室に仕切っている。尚、伝熱板１４０の外周面は、内筒部１１０の内周面に対面して密接している。また、図１３に示すように、各伝熱板１４０には、管挿通孔１４０ａが同じ位相で形成されている。さらに、下皿１２１と上皿１２２にも、多数個の管挿通孔１２１ａ，１２２ａが同じ位相で形成されている。また、各伝熱板１４０には、所要内径をもつガス通過孔１４１（「ガス通過穴」に相当するもの）が互い違いの位置に１個ずつ形成されている。従って、一の伝熱板１４０のガス通過孔１４１は、その下方の伝熱板１４０のガス通過孔１４１と反対の位置に形成されている。
【０００８】
一方、伝熱管群１０３を形成する伝熱管１３０は、各伝熱板１４０の管挿通孔１４０ａ及び下皿１２１、上皿１２２の管挿通孔１２１ａ，１２２ａに挿通されており、その結果、各伝熱管１３０は、ガス室１１４の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されている。
【０００９】
また、図１１に示すように、給水管１０５は、端部１１２の側面部に固定されることにより、給水室１１９に連通している。また、配水管１０６は、端部１１３の側面部に固定されることにより、排水室１２０に連通している。一方、排気ガス導入管１０７は、外筒部１１１の周壁を貫通して内筒部１１０に接続されることにより、排水室１２０寄りの側でガス室１１４に連通している。また、排気ガス導出管１０８は、内筒部１１０の側壁を貫通して端部１１２に接続されることにより、給水室１１９寄りの側で外部に連通している。
【００１０】
以上より、図１１の排気ガス熱交換器１００では、高温の排気ガスは、排気ガス導入管１０７からガス室１１４に流入すると、各伝熱板１４０のガス通過孔１４１を順に通過し、排気ガス導出管１０８から外部に導出される。このとき、多数個の各伝熱板１４０には、ガス通過孔１４１が互い違いに１個ずつ形成されているので、ガス室１１４内の排気ガスは逆方向に曲がりつつ進行する（図１４参照）。これに対して、冷却水は、給水管１０５から給水室１１９に供給されると、リング状冷却室１１５と各伝熱管１３０とに分流し、排水室１２０で再び合流すると、排水管１０６から外部に排出される。
【００１１】
従って、各伝熱管１３０内の低温の冷却水とガス室１１４内の高温の排気ガスとで熱交換が行われるとともに、リング状冷却水室１１５内の低温の冷却水とガス室１１４内の高温の排気ガスとで熱交換が行われるので、冷却水は加熱され排気ガスは冷却されることになる。この点、冷却水が加熱されることにより回収された熱は、図示しない別の熱交換器を介して、給湯・暖房などに有効に利用される。また、その一方で、排気ガスが冷却されると、排気ガスの圧力・温度が低下することから、排気ガスの排気音を減少させるマフラーの役目も果たす。
【００１２】
尚、図１１の排気ガス熱交換器１００の構成は、本出願人の実用新案登録第２５３６９７４号に記載されたものと同じである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガス室１１４内の排気ガスの流速は、内筒部１１０の内周側から中央部にゆくにつれて遅くなっており、内筒部１１０の中央部に位置する伝熱管１３０が熱交換に寄与することは殆どなかった。例えば、図１５は、図１４のＸ−Ｘの線で切断した断面図であり、図１６は、図１４のＹ−Ｙの線で切断した断面図であるが、図１５や図１６の矢印の長さで示すように、ガス室１１４内の排気ガスの流速Ａ〜Ｈは、内筒部１１０の内周側のものが中央部のものよりも速くなっており、伝熱管１３０が熱交換に寄与する度合いが伝熱管１３０の位置によって異なることがわかる。従って、熱交換の観点からすれば、ガス室１１４の中央部は、あまり役に立たないスペースであった。
【００１４】
その一方で、エンジン駆動式空気調和機やコージェネレーションシステムの排気ガス系は、図１０に示すように、排気ガス熱交換器１００の上流側に排気ガスを排出するエンジン２００が接続され、排気ガス熱交換器１００の下流側に排気ガスの圧力波を消去するサイレンサー２０１が接続されており、これらの機器の設置スペースを縮小したい要請が常に存在していた。
【００１５】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、エンジン駆動式空気調和機やコージェネレーションシステムで使用されるものであって、従来技術の交換熱量を確保しつつも設置スペースを縮小した排気ガス熱交換器を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項１に係る発明は、円筒状の基体と、前記基体の一方側に内設された給水室と、前記基体の他方側に内設された排水室と、前記基体に内設されるとともに前記給水室と前記排水室との間に配設された排気ガス室と、前記排気ガス室に内在するとともに前記給水室と前記排水室とを連通する複数の伝熱管と、前記排気ガス室に配設されるとともに前記伝熱管が貫入された複数の邪魔板と、前記邪魔板の各々に穿設されるとともに互い違いに配置されたガス通過穴と、を有し、前記排気ガス室を通過する排気ガスと前記伝熱管を通過する低温流体との間で熱交換を行うことにより、前記排気ガスの排熱を回収して有効利用に供する一方で、前記排気ガスの圧力・温度が低下することにより前記排気ガスの排気音が減少する排気ガス熱交換器において、前記排気ガス室の上流中央部に設けられたコア体を備え、前記コア体の外周に前記伝熱管と前記邪魔板が配設されたこと、を特徴としている。
【００１７】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載する排気ガス熱交換器であって、前記排気ガス室の下流部にサイレンサーを設けたこと、を特徴としている。
【００１８】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載する排気ガス熱交換器であって、前記低温流体は、前記排気ガスを排出するエンジンの冷却水であること、を特徴としている。
【００１９】
このような特徴を有する本発明の排気ガス熱交換器では、排気ガス室の上流中央部に設けられたコア体の外周に、複数の邪魔板が配設されていることから、排気ガス室に流入した排気ガスは、コア体の外周に設けられた各邪魔板の間を、邪魔板のガス通過穴を介して、順に通過していく。このとき、各邪魔板の間を通過する排気ガスは、コア体の外周に設けられた複数の伝熱管に衝突するので、かかる伝熱管を通過する低温流体との間で熱交換を行うことになる。
【００２０】
この点、各邪魔板の間を通過する排気ガスは、コア体の外周に沿って通過しているので、従来技術のものとは異なり、その流速は一様に速い。そのため、複数の邪魔板が設けられた距離を従来技術のものよりも短くしても、従来技術の交換熱量を確保することが可能となる。
尚、伝熱管を通過する低温流体に回収された排気ガスの排熱は、給湯・暖房などに有効利用される。
【００２１】
すなわち、本発明の排気ガス熱交換器は、伝熱管を通過する低温流体に回収された排気ガスの排熱が給湯・暖房などに有効利用されることから、エンジン駆動式空気調和機やコージェネレーションシステムで使用されるものであるが、この点、複数の邪魔板と複数の伝熱管がコア体の外周に配設されており、従来技術のものとは異なって、排気ガスの流速が一様に速く、複数の邪魔板が設けられた距離を従来技術のものよりも短くしても、従来技術の交換熱量を確保することができるので、従来技術の交換熱量を確保しつつも設置スペースを縮小することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の排気ガス熱交換器では、複数の邪魔板が設けられた距離を従来技術のものよりも短くすると、排気ガス室の下流部のスペースが余るので、この余ったスペースに対しサイレンサーを設ければ、スペースの有効利用を図ることが可能となる。
【００２３】
尚、本発明の排気ガス熱交換器は、伝熱管を通過する低温流体に排気ガスの排熱が回収されることにより、排気ガスの圧力・温度が低下して、排気ガスの排気音を減少させるものであり、排気ガスの排気音を減少させる観点からすれば、排気ガス室の下流部に設けられるサイレンサーと同様の働きをするが、本発明におけるサイレンサーは、排気ガスの圧力波を消去することにより、排気ガスの排気音を減少させるものであって、排気ガスの排気音を減少させる作用において異なる働きを持つものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。図１は、本実施の形態の排気ガス熱交換器の断面図である。また、図２は、本実施の形態の排気ガス熱交換器（図１のもの）の左側面図であり、図３は、本実施の形態の排気ガス熱交換器（図１のもの）の右側面図である。すなわち、図１〜図３に示すように、本実施の形態の排気ガス熱交換器１は、円筒状の基体２と、給水管３、排水管４、排気ガス導入管５、排気ガス導出管６などから構成されている。
【００２５】
そして、基体１は、内筒部７と、外筒部８、左端部９、右端部１０などから構成されている。この点、内筒部７と外筒部８は、ほぼ同軸的に設けられている。また、内筒部７の左側・右側には、仕切板１１，１２がそれぞれ固定されている。また、内筒部７と外筒部８との間の左側・右側には、リング状仕切板１７，１８がそれぞれ固定されている。さらに、外筒部８の左側には、仕切板１１及びリング状仕切板１７を覆うようにして、左端部９が固設され、外筒部８の右側には、仕切板１２及びリング状仕切板１８を覆うようにして、右端部１０が固設されている。
【００２６】
この構成により、仕切板１１及びリング状仕切板１７と左端部９との間には排水室１３が区画されるとともに、仕切板１２及びリング状仕切板１８と右端部１０との間には給水室１４が区画される。また、仕切板１１，１２により、内筒部７の内部が排気ガス室１５として区画される。さらに、リング状仕切板１７，１８により、内筒部７と外筒部８との間がリング状冷却水室１６として区画される。
【００２７】
また、リング状仕切板１７，１８には、図２や図３に示すように、所要の内径をもつ多数個のオリフィス１９が所定のピッチでリング状に配置されている。従って、給水室１４は、一方のリング状仕切板１８のオリフィス孔１９を介して、リング状冷却水室１６に連通している。また、排水室１３は、他方のリング状仕切板１７のオリフィス孔１９を介して、リング状冷却水室１６に連通している。
また、図１に示すように、給水管３は、右端部１０の側面部に固設されることにより、給水室１４に連通している。また、排水管４は、左端部９の側面部に固設されることにより、排水室１３に連通している。
【００２８】
また、左端部９に設けられた排気ガス導入管５は、排水室１３を貫通して、仕切板１１に貫設されることにより、排気ガス室１５に連通している。そして、排気ガス室１５の上流部（図１の左側）においては、複数の邪魔板２０が所定の間隔を隔てて列設されており、さらに、複数の邪魔板２０の中央には、円筒状のコア体４１が貫いた状態で取り付けられている。尚、コア体４１の内部には、断熱材２２が充填された止板２３が設けられており、排気ガス導入管５から流入した排気ガスがコア体４１の内部を通過しないようにしている。
【００２９】
また、各邪魔板２０には、所要内径をもつガス通過穴２０が１個ずつ形成されており、各邪魔板２０のガス通過穴２０は、互い違いの位置に配設されている。さらに、各邪魔板２０には、図４や図５に示すように、複数の伝熱管２４がコア体４１を囲い巡らすように貫いた状態で取り付けられている。そして、複数の邪魔板２０は、内筒部７の内周面と、コア体４１の外周面、各伝熱管２４の外周面に隙間無く接続されている。尚、複数の伝熱管２４は、図１に示すように、その両端が仕切板１１，１２に貫設されることにより、給水室１４と排水室１３とを連通させている。
【００３０】
また、本実施の形態の排気ガス熱交換器１では、図１に示すように、排気ガス室１５の下流部（図１の最右側の邪魔板２０の右側）において、排気ガスの圧力波を消去することを主目的としたサイレンサー部２５が設けられている。この点、サイレンサー部２５は、第１膨張室２６と、第２膨張室２７、第１導入管２８、第２導入管２９、吸音管３０などからなっている。
尚、第１導入管２８は、第１膨張室２６に排気ガスを導くものである。また、第２導入管２９は、第１膨張室２６から第２膨張室２７に排気ガスを導くものである。また、吸音管３０は、複数の穿孔３１を介して、排気ガスの音波エネルギーを吸音材３２に吸収させるものであり、さらに、仕切板１２及び給水室１４を貫通して、右端部１０に設けられた排気ガス導出管６に接続されることにより、外部と連通するものである。
【００３１】
そして、図１の排気ガス熱交換器１は、図６に示すように、エンジン駆動式空気調和機のエンジン２００に接続される。従って、エンジン２００から排出された高温の排気ガスが、図１に示すように、排気ガス導入管５から排気ガス室１５に流入すると、コア体４１の止板２３に衝突した後、各邪魔板２０のガス通過穴２１を順に通過し、第１導入管２８に流れ込んでいく。このとき、各邪魔板２０のガス通過穴２１は互い違いに配設されているので、各邪魔板２０の間の排気ガスは逆方向に曲がりつつ進行する。これに対して、エンジン２００の冷却水が、給水管３から給水室１４に供給されると、各伝熱管２４とリング状冷却室１６とに分流し、排水室１３で再び合流すると、排水管４から外部に排出される。
【００３２】
従って、各伝熱管２４のエンジン冷却水（「低温流体」に相当するもの）と排気ガス室１５の排気ガス（高温流体）との間で熱交換が行われると同時に、リング状冷却水室１６のエンジン冷却水と排気ガス室１５の排気ガスとの間でも熱交換が行われるので、エンジン冷却水は加熱され、排気ガスは冷却されることになる。そして、エンジン冷却水が加熱されることにより回収された熱（図６のエンジン２００の冷却により回収された熱も含む）は、図示しない別の熱交換器を介して、給湯・暖房などに有効に利用される。
【００３３】
また、その一方で、排気ガスが冷却されると、排気ガスの圧力・温度が低下することから、本実施の形態の排気ガス熱交換器１は、排気ガスの排気音を減少させるマフラーの役目も果たしている。
【００３４】
もっとも、本実施の形態の排気ガス熱交換器１では、上述したように、排気ガス室１５の下流部（図１の最右側の邪魔板２０の右側）において、排気ガスの圧力波を消去することを主目的としたサイレンサー部２５が設けられているので、第１導入管２８に流れ込んだ排気ガスは、第１膨張室２６、第２導入管２９、第２膨張室２７の順に通過して、膨張と絞りが繰り返され、そのため、排気ガスの圧力波は、互いに干渉し合うので、その勢力は失われていくことになる。
さらに、第２膨張室２７で膨張した排気ガスは、吸音管３０に流れ込むので、排気ガスの音波エネルギーが吸音材３２に吸収されることになる。
【００３５】
すなわち、本実施の形態の排気ガス熱交換器１では、複数の伝熱管２４やリング状冷却水室１６を通過するエンジン冷却水に排気ガスの排熱が回収されることにより、排気ガスの圧力・温度が低下し、排気ガスの排気音が減少するので、排気ガスの排気音を減少させる観点からすれば、排気ガス室１５の下流部に設けられたサイレンサー部２５と同様の働きが熱交換により既に行われていることになる。しかし、本実施の形態におけるサイレンサー部２５は、排気ガスの圧力波を消去することにより、排気ガスの排気音を減少させるものであるので、排気ガスの排気音を減少させる作用において異なる働きを持つものである。
【００３６】
以上詳細に説明したように、本実施の形態の排気ガス熱交換器１では、図１に示すように、排気ガス室１５の上流中央部に設けられたコア体４１の外周に、複数の邪魔板２０が配設されていることから、排気ガス室１５に流入した排気ガスは、コア体４１の外周に設けられた各邪魔板２０の間を、邪魔板２０のガス通過穴２１を介して、順に通過していく。このとき、各邪魔板２０の間を通過する排気ガスは、コア体４１の外周に設けられた複数の伝熱管２４（図４参照）に衝突するので、かかる伝熱管２４を通過するエンジン冷却水との間で熱交換を行うことになる。
【００３７】
この点、各邪魔板２０の間を通過する排気ガスは、コア体４１の外周に沿って通過しているので、従来技術の欄で説明した図１１の排気ガス熱交換器１００（以下、「従来技術品」という）とは異なり、その流速は一様に速い。そのため、複数の邪魔板２０が設けられた距離を「従来技術品」よりも短くしても、「従来技術品」の交換熱量を確保することが可能となる。
【００３８】
具体的に言えば、図７は、排気ガスの入口温度と出口温度を比較した表であり、図８は、エンジン冷却水の入口温度と出口温度を比較した表であり、図９は、外径寸法及び容積を比較した表であるが、図９によれば、本実施の形態の排気ガス熱交換器１においては、熱交換部の距離（複数の邪魔板２０が設けられた距離の１５０ｍｍ）が、「従来技術品」の熱交換部の距離（全長の２６１．６ｍｍ）より短いにもかかわらず、図７及び図８によれば、本実施の形態の排気ガス熱交換器１においては、「従来技術品」と比べて、交換熱量が若干多く、「従来技術品」の交換熱量を十分に確保することができる。
尚、図７及び図８での運転条件は、エンジン２００の回転数が１８００ｒｐｍ、エンジン２００のトルクが４０Ｎ・ｍ、エンジン冷却水量が１６．１Ｌ／ｍｉｎである。
【００３９】
すなわち、本実施の形態の排気ガス熱交換器１は、上述したように、伝熱管２４を通過するエンジン冷却水に回収された排気ガスの排熱が給湯・暖房などに有効利用されることから、エンジン駆動式空気調和機で使用されるものであるが（図６参照）、この点、図１に示すように、複数の邪魔板２０と複数の伝熱管２４がコア体４１の外周に配設されており、「従来技術品」とは異なって、排気ガスの流速が一様に速く、複数の邪魔板２０が設けられた距離を「従来技術品」よりも短くしても（図９参照）、「従来技術品」の交換熱量を確保することができるので（図７及び図８参照）、「従来技術品」の交換熱量を確保しつつも設置スペースを縮小することが可能となる。
【００４０】
もっとも、本実施形態の排気ガス熱交換器１では、複数の邪魔板２０が設けられた距離が「従来技術品」よりも短いことによって（図９参照）、排気ガス室１５の下流部（図１の右側）に生じた余ったスペースに対し、サイレンサー部２５を付設しており、これにより、スペースの有効利用を図っている。
【００４１】
具体的に言えば、図９によれば、本実施の形態の排気ガス熱交換器１の外径（１６４ｍｍ）は、「従来技術品」のもの（２００ｍｍ）よりも若干大きいものの、本実施の形態の排気ガス熱交換器１の容積（１２．６リットル）は、従来技術の欄で説明した図１１の排気ガス熱交換器１００及びサイレンサー２０１の合計したもの（１２．８リットル）よりも小さくなっており、かかる容積の差（０．２リットル）をもって、スペースの有効利用に貢献している。
【００４２】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態の排気ガス熱交換器１では、図１に示すように、排気ガス室１５の下流部（図１の右側）の余ったスペースにサイレンサー部２５を付設することにより、スペースの有効利用を図っているが、この点、排気ガス室１５の下流部（図１の右側）の余ったスペースについては、サイレンサー部２５を設けることなく省いてしまえば、「従来技術品」の交換熱量を確保しつつも、本実施の形態の排気ガス熱交換器１の設置スペースが縮小されることになる。
【００４３】
また、本実施の形態の排気ガス熱交換器１では、図６に示すように、低温流体として、エンジン２００のエンジン冷却水を供給しているが、エンジン２００のエンジン冷却水とは別の流体を低温流体として供給してもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の排気ガス熱交換器は、伝熱管を通過する低温流体に回収された排気ガスの排熱が給湯・暖房などに有効利用されることから、エンジン駆動式空気調和機やコージェネレーションシステムで使用されるものであるが、この点、複数の邪魔板と複数の伝熱管がコア体の外周に配設されており、従来技術のものとは異なって、排気ガスの流速が一様に速く、複数の邪魔板が設けられた距離を従来技術のものよりも短くしても、従来技術の交換熱量を確保することができるので、従来技術の交換熱量を確保しつつも設置スペースを縮小することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排気ガス熱交換器の断面図である。
【図２】図１の排気ガス熱交換器の左側面図である。
【図３】図１の排気ガス熱交換器の右側面図である。
【図４】本発明の排気ガス熱交換器を図１のＡ−Ａで切断した図である。
【図５】本発明の排気ガス熱交換器を図１のＢ−Ｂで切断した図である。
【図６】本発明の排気ガス熱交換器を使用したエンジン駆動式空気調和機の排気系のフロー図である。
【図７】本発明の排気ガス熱交換器と従来技術の排気ガス熱交換器において、排気ガスの温度を比較した表である。
【図８】本発明の排気ガス熱交換器と従来技術の排気ガス熱交換器において、エンジン冷却水の温度を比較した表である。
【図９】本発明の排気ガス熱交換器と従来技術の排気ガス熱交換器において、容積を比較した表である。
【図１０】従来技術の排気ガス熱交換器を使用したエンジン駆動式空気調和機の排気系のフロー図である。
【図１１】従来技術の排気ガス熱交換器の断面図である。
【図１２】従来技術の排気ガス熱交換器の筒体の要部を示した斜視図である。
【図１３】従来技術の排気ガス熱交換器の伝熱板と伝熱管を示した斜視図である。
【図１４】従来技術の排気ガス熱交換器における排気ガスと冷却水の流れを説明するための図である。
【図１５】図１４の線X−Xで切断した図であって、排気ガスの流速を説明するための図である。
【図１６】図１４の線Ｙ−Ｙで切断した図であって、排気ガスの流速を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 排気ガス熱交換器
２ 基体
１３ 排水室
１４ 給水室
１５ 排気ガス室
２０ 邪魔板
２１ ガス通過穴
２４ 伝熱管
２５ サイレンサー部
４１ コア体
Claims (3)
- 円筒状の基体と、前記基体の一方側に内設された給水室と、前記基体の他方側に内設された排水室と、前記基体に内設されるとともに前記給水室と前記排水室との間に配設された排気ガス室と、前記排気ガス室に内在するとともに前記給水室と前記排水室とを連通する複数の伝熱管と、前記排気ガス室に配設されるとともに前記伝熱管が貫入された複数の邪魔板と、前記邪魔板の各々に穿設されるとともに互い違いに配置されたガス通過穴と、を有し、前記排気ガス室を通過する排気ガスと前記伝熱管を通過する低温流体との間で熱交換を行うことにより、前記排気ガスの排熱を回収して有効利用に供する一方で、前記排気ガスの圧力・温度が低下することにより前記排気ガスの排気音が減少する排気ガス熱交換器において、
前記排気ガス室の上流中央部に設けられたコア体を備え、
前記コア体の外周に前記伝熱管と前記邪魔板が配設されたこと、を特徴とする排気ガス熱交換器。 - 請求項１に記載する排気ガス熱交換器であって、
前記排気ガス室の下流部にサイレンサーを設けたこと、を特徴とする排気ガス熱交換器。 - 請求項１又は請求項２に記載する排気ガス熱交換器であって、
前記低温流体は、前記排気ガスを排出するエンジンの冷却水であること、を特徴とする排気ガス熱交換器。
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