JP5431885B2 - 排気系熱交換器のアクチュエータ配置構造 - Google Patents

排気系熱交換器のアクチュエータ配置構造 Download PDF

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Description

本発明は、排気系熱交換器に用いるアクチュエータの配置構造に関する。
従来、排気熱回収装置に用いられ、排気ガスの流路を熱交換器またはバイパス路に切り替えるバルブを駆動するアクチュエータの配置構造として特開２００７−２３９５９５がある。この発明では排気熱回収熱交換器１８の外側にアクチュエータ５８が隣接しているため、このアクチュエータ５８は排気系における排気ガスのみが流通する排気熱回収熱交換器１８の上流または下流部分に隣接する場合と比較して、その温度上昇が抑制されアクチュエータ５８を排気系の熱から保護することができる。
特開２００７−２３９５９５
排気熱回収熱交換器の外側にアクチュエータを隣接して配置する構造の場合、アクチュエータを取り付ける位置によっては、排気ガスの熱で温められた冷媒によってアクチュエータの温度上昇を抑制することになり十分な抑制ができないといった問題点が生じる。
本発明は、このような従来技術の技術的課題に鑑みてなされたもので、熱交換器の冷媒によってアクチュエータの温度上昇を抑制しアクチュエータを排気系の熱から保護することを目的とする。
排気ガス経路中に配設され、排気ガスと冷媒との熱交換を行うための熱交換器と、前記熱交換器を通過する排気ガスの割合を変化させるバルブと、前記バルブを制御するアクチュエータと、前記熱交換器に冷媒が流入する入口パイプ部と、前記入口パイプ部に取付けられ、前記アクチュエータを固定する伝熱板と、を備え、前記伝熱板は前記熱交換器に固定されており、前記伝熱板の前記熱交換器への固定位置が、前記入口パイプ部の伝熱板への取付け位置をはさんで前記アクチュエータの伝熱板への固定位置の反対側にある。
本発明によれば、熱交換器で熱交換される前の入口パイプ部内の温度の低い冷媒によってアクチュエータの温度上昇を抑制できるので、アクチュエータを排気系の熱から保護できるという作用効果がある。
また、熱交換器に伝熱板が固定されているため、車両の振動から入口パイプ部やアクチュエータを保護する効果がある。
第１の実施例の排熱回収装置の側面図 第１の実施例の熱交換器の側面図 第２の実施例の熱交換器の側面図 第３の実施例であり、形状を変更した入力パイプ部と伝熱板との取り付け構造を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 第３の実施例であり、入力パイプ部と形状を変更した伝熱板との取り付け構造を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
本発明の第１の実施形態に係わる排気ガス系熱交換器のアクチュエータ配置構造について図１乃至図２に基づいて説明する。
図１は排気熱回収装置を示している。図示しない内燃機関から排出された排気ガスはバルブ２の回動によって熱交換器側通路９またはバイパス通路１０に流入される。バルブ２はリンク７、リンク８を経由してアクチュエータ３に接続されている。アクチュエータ３はバキューム式のアクチュエータで図示しない制御装置の指令でバルブ２を回動する。但し、アクチュエータ３はモーターやソレノイドを用いたものであっても構わない。熱交換器側通路９には熱交換器１が接続されている。
図２はアクチュエータ３の配置構造を示している。アクチュエータ３は伝熱板５１に固定され、伝熱板５１の一端は熱交換器１に冷媒を流入するための入口パイプ部４１によって貫通固定されている。熱交換器１は円筒状になっており、その中を入口パイプ部４１に続く冷媒パイプ部１１が折り畳んだ形で収納され熱交換器１からの出口部分が出口パイプ部６になっている。出口パイプ部６は図示しない内燃機関に接続される。
次に、本第１の実施形態の作用を説明する。
内燃機関の始動直後のように内燃機関の冷却水温が低いときに暖機促進要求があった場合には排気熱回収モードを選択し図示しない制御装置がアクチュエータ３に指令を出しバルブ２を熱交換器側通路９が開く方向に回動する。排気ガスが熱交換器側通路９に流入するため冷媒パイプ部１１内の冷媒が熱せられ、この冷媒が内燃機関内を流れるため内燃機関を暖機することができる。内燃機関が十分に暖機された後、制御装置はアクチュエータ３によってバルブ２を回動し排気ガスがバイパス通路１０を流れるノーマルモードに切り替える。
図２に示すようにバルブ２を回動するアクチュエータ３は伝熱板５１に固定され、また伝熱板５１の一端は入口パイプ部４１によって貫通固定されているため、熱交換器１で熱交換される前の入口パイプ部４１内の温度の低い冷媒によって、伝熱板５１を介してアクチュエータ３の温度上昇を抑制している。その結果、アクチュエータ３を排気系の熱から保護できる。また熱交換器１とアクチュエータ３との間に伝熱板５１が介在しているため伝熱板５１が熱交換器１からの放射熱をさえぎる遮熱板の役割を果たすため、アクチュエータ３の温度上昇の抑制に貢献する。
図３は、第２の実施例を示している。第１の実施例との相違点は伝熱板の取付け構造にある。第２の実施例では伝熱板５２を延設し熱交換器１に固定している。この場合、熱交換器１に伝熱板５２が固定されているため、車両の振動から入口パイプ部４１やアクチュエータ３を保護する効果がある。
また、伝熱板５２の熱交換器１への固定位置は図３を正面から見てアクチュエータ３側でも、入口パイプ部４１側でも構わないが、図３のように入口パイプ部４１側の方が熱交換器１の熱が入口パイプ部４１で緩和されてアクチュエータ３に伝わるため望ましい構造といえる。また伝熱板５２の熱交換器１への固定位置をアクチュエータ３側と入口パイプ部４１側の両方に設けても構わない。
図４は、第３の実施例を示している。図４に示す入口パイプ部４２のように伝熱板５２との接触面を同心円上に広げ熱伝導効果を高めている。図４の構造は第１の実施例のように伝熱板５１が熱交換器１に固定されていない構造であっても構わない。
図５は、第４の実施例を示している。図５に示す伝熱板５３のように入口パイプ部４１の側面に接触する部分を広げ熱伝導効果を高めている。図５の構造は第１の実施例のように伝熱板５１が熱交換器１に固定されていない構造であっても構わない。
１ 熱交換器
２ バルブ
３ アクチュエータ
４１ 入口パイプ部
４２ 入口パイプ部
５１ 伝熱板
５２ 伝熱板
６ 出口パイプ部
９ 熱交換器側通路
１０ バイパス通路
１１ 冷媒パイプ部

Claims (1)

  1. 排気ガス経路中に配設され、排気ガスと冷媒との熱交換を行うための熱交換器と、
    前記熱交換器を通過する排気ガスの割合を変化させるバルブと、
    前記バルブを制御するアクチュエータと、
    前記熱交換器に冷媒が流入する入口パイプ部と、
    前記入口パイプ部に取付けられ、前記アクチュエータを固定する伝熱板と、
    を備え、
    前記伝熱板は前記熱交換器に固定されており、
    前記伝熱板の前記熱交換器への固定位置が、前記入口パイプ部の伝熱板への取付け位置をはさんで前記アクチュエータの伝熱板への固定位置の反対側にある、
    排気ガス系熱交換器のアクチュエータ配置構造。
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