JP6689230B2 - Exhaust heat recovery device - Google Patents
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Description
本発明は、排気ガスの熱により熱交換を行う排熱回収装置に関する。 The present invention relates to an exhaust heat recovery device that exchanges heat with the heat of exhaust gas.
車両の走行中にエンジンで発生する排気ガスの熱により冷却水を温める、排熱回収装置が知られている。排熱回収装置として、例えば、特許文献1に開示される技術がある。 There is known an exhaust heat recovery device that warms cooling water by the heat of exhaust gas generated by an engine while a vehicle is traveling. As an exhaust heat recovery device, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1.
図8(a),(b)を参照する。図8(a),(b)は、特許文献1の図2(a),図4を再掲して符号を振り直したものである。排熱回収装置100は、排気ガスを2つの流路に分岐可能な分岐部101と、この分岐部101から延びている第1の流路102と、分岐部101から第1の流路102に沿うようにして延びている第2の流路103と、この第2の流路103に設けられた熱交換器104と、この熱交換器104に冷却水を導入する第1の配管105と、熱交換器104に取り付けられる接続部106と、この接続部106に接続され冷却水が排出される第2の配管107と、接続部106に接続され冷却水の温度に応じて作動するサーモアクチュエータ108と、このサーモアクチュエータ108により第1の流路102を開閉するバルブ109と、第1の流路102及び第2の流路103を通過した排気ガスが合流する合流部110と、を有する。
Reference is made to FIGS. 8 (a) and 8 (b). FIGS. 8 (a) and 8 (b) are the same as FIGS. 2 (a) and 4 of Patent Document 1, but are renumbered. The exhaust
図8(b)を参照する。接続部106、サーモアクチュエータ108、及び、第2の配管107の配置について説明する。接続部106は、熱交換器104の上面部104aに取り付けられている。接続部106の側面に空けられた差込穴106aには、サーモアクチュエータ108が差し込まれている。差込穴106aの上方には、排出口106bが位置している。この排出口106bには、第2の配管107の一端部107aが嵌合している。即ち、熱交換器104、サーモアクチュエータ108、及び、第2の配管107は、重畳的に配置されている。そのため、排熱回収装置100の高さは高くなる。
Reference is made to FIG. The arrangement of the
図8(a)を参照する。第2の流路103側(左側)には、熱交換器104、サーモアクチュエータ108が配置されている。そのため、排熱回収装置100の重心は、第2の流路103側に偏る。排熱回収装置100は、分岐部101、合流部110で排気管と接続される。そのため、重心は排気管の同軸状が望ましい。重心が偏ると、車両の走行中において、排熱回収装置100に加わる振動の影響が大きくなる。
Reference is made to FIG. A
本発明は、高さ方向にコンパクトで、かつ、重心の偏りを抑えた排熱回収装置の提供を課題とする。 An object of the present invention is to provide an exhaust heat recovery device that is compact in the height direction and that suppresses the deviation of the center of gravity.
請求項1に係る発明は、排気ガスを2つの流路に分岐可能な分岐部と、この分岐部から延びている第1の流路と、前記分岐部から前記第1の流路に沿うようにして延びている第2の流路と、この第2の流路に設けられ前記排気ガスから冷却水に熱を移動させる熱交換器と、この熱交換器に接続され前記冷却水が流れる配管と、この配管に接続され前記冷却水の温度に応じて作動するサーモアクチュエータと、このサーモアクチュエータにより前記第1の流路を開閉するバルブと、を有する排熱回収装置において、
前記サーモアクチュエータ、及び、前記第2の流路に設けられた熱交換器は、
高さ方向において、前記第1の流路に重なる高さに配置されていると共に、
平面視を基準として、前記第1の流路を挟むように配置されていることを特徴とする排熱回収装置が提供される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a branch portion capable of branching exhaust gas into two flow passages, a first flow passage extending from the branch portion, and a portion extending from the branch portion along the first flow passage. A second flow path extending in the form of a heat exchanger, a heat exchanger provided in the second flow path for transferring heat from the exhaust gas to the cooling water, and a pipe connected to the heat exchanger and through which the cooling water flows. And a thermoactuator which is connected to the pipe and operates according to the temperature of the cooling water, and a valve which opens and closes the first flow path by the thermoactuator,
The thermoactuator and the heat exchanger provided in the second flow path are
In the height direction, it is arranged at a height overlapping the first flow path,
An exhaust heat recovery device is provided, which is arranged so as to sandwich the first flow path with reference to a plan view.
請求項2に記載のごとく、好ましくは、前記配管の一端部には、フランジが設けられ、
前記フランジは、締結部材を介して前記熱交換器に固定されている。
As described in claim 2, preferably, a flange is provided at one end of the pipe,
The flange is fixed to the heat exchanger via a fastening member.
請求項3に記載のごとく、好ましくは、前記フランジは、前記熱交換器の上面に固定されていると共に、前記サーモアクチュエータに向かって下り勾配になるよう傾いて固定されている。 As described in claim 3, preferably, the flange is fixed to the upper surface of the heat exchanger, and is fixed so as to be inclined downwardly toward the thermoactuator.
請求項4に記載のごとく、好ましくは、前記配管の他端部は、前記排気ガスの流れ方向を基準として、前記配管の前記一端部よりも上流側に位置していると共に、前記サーモアクチュエータに接続されている。 As described in claim 4, preferably, the other end portion of the pipe is located upstream of the one end portion of the pipe with respect to the flow direction of the exhaust gas, and at the same time to the thermoactuator. Is connected .
請求項5に記載のごとく、好ましくは、前記配管は、振動吸収部、又は、熱伸び吸収部を有している。 As described in claim 5, preferably, the pipe has a vibration absorbing portion or a thermal expansion absorbing portion.
請求項6に記載のごとく、好ましくは、前記サーモアクチュエータは、前記第1の流路に支持された保持部材によって保持されている。 As described in claim 6, preferably, the thermoactuator is held by a holding member supported by the first flow path.
請求項7に記載のごとく、好ましくは、前記第1の流路は、前記排気ガスの熱が外部へ伝わることを抑制する断熱構造部を有する。 As described in claim 7, preferably, the first flow path has a heat insulating structure portion that suppresses heat of the exhaust gas from being transferred to the outside.
請求項8に記載のごとく、好ましくは、前記断熱構造部は、内管の周縁が空間を介して外管によって囲われた二重管により構成され、
前記内管は、一端のみが前記外管に接続され、他端が自由端とされている。
As described in claim 8, preferably, the heat insulating structure is constituted by a double pipe in which a peripheral edge of an inner pipe is surrounded by an outer pipe with a space therebetween,
Only one end of the inner pipe is connected to the outer pipe and the other end is a free end.
請求項1に係る発明では、サーモアクチュエータ、及び、第2の流路は、高さ方向において、第1の流路に重なる高さに配置されていると共に、平面視を基準として、第1の流路を挟むように配置されている。即ち、サーモアクチュエータ、第1の流路、及び、第2の流路は、水平に配置される。そのため、排熱回収装置は、高さ方向にコンパクトにすることができる。 In the invention according to claim 1, the thermoactuator and the second flow passage are arranged at a height overlapping the first flow passage in the height direction, and the first actuator is provided with reference to the plan view. It is arranged so as to sandwich the flow path. That is, the thermoactuator, the first flow path, and the second flow path are arranged horizontally. Therefore, the exhaust heat recovery device can be made compact in the height direction.
加えて、第1の流路を基準として、一方には、熱交換器が配置され、他方には、サーモアクチュエータが配置されるともいえる。内部に媒体が流される熱交換器及びサーモアクチュエータが分散して配置されるため、排熱回収装置全体の重心は偏りにくくなる。振動によるねじれを抑制でき、排熱回収装置の強度が高くなる。 In addition, it can be said that the heat exchanger is arranged on one side and the thermoactuator is arranged on the other side with respect to the first flow path. Since the heat exchangers and the thermoactuators through which the medium flows are dispersed, the center of gravity of the entire exhaust heat recovery apparatus is less likely to be biased. The torsion due to vibration can be suppressed, and the strength of the exhaust heat recovery device can be increased.
加えて、サーモアクチュエータと熱交換器との間には、第1の流路が配置されるともいえる。サーモアクチュエータと熱交換器との間には所定の間隔が保たれる。サーモアクチュエータと熱交換器とを繋ぐ配管のレイアウトの自由度が高まり、配管の曲げの角度を小さくできる。結果、配管の内部を流れる冷却水の圧力損失を抑制でき、冷却水を流すポンプへの負担も小さくなる。 In addition, it can be said that the first flow path is arranged between the thermoactuator and the heat exchanger. A predetermined space is maintained between the thermoactuator and the heat exchanger. The degree of freedom in the layout of the piping that connects the thermoactuator and the heat exchanger is increased, and the angle of bending of the piping can be reduced. As a result, the pressure loss of the cooling water flowing inside the pipe can be suppressed, and the load on the pump for flowing the cooling water is also reduced.
請求項2に係る発明では、配管の一端部には、フランジが設けられ、フランジは、締結部材を介して熱交換器に固定されている。そのため、配管は、熱交換器に対して脱着可能となり、排熱回収装置のメンテナンス性が高まる。加えて、配管は、締結部材を介して固定されるため、組み付け時の位置合わせが容易となる。 In the invention according to claim 2, a flange is provided at one end of the pipe, and the flange is fixed to the heat exchanger via a fastening member. Therefore, the pipe can be attached to and detached from the heat exchanger, and the maintainability of the exhaust heat recovery device is improved. In addition, since the pipe is fixed via the fastening member, the alignment at the time of assembly becomes easy.
請求項3に係る発明では、フランジは、熱交換器の上面に固定されていると共に、サーモアクチュエータに向かって下り勾配になるよう傾いて固定されている。即ち、配管の一端部の軸線がサーモアクチュエータに向かって傾くように、配管の一端部が固定される。そのため、フランジの傾斜角度の大きさだけ、配管の曲げ角度を小さくすることができる。結果、配管の高さをコンパクトにすることができる。 In the invention according to claim 3, the flange is fixed to the upper surface of the heat exchanger, and is fixed so as to be inclined downwardly toward the thermoactuator. That is, one end of the pipe is fixed so that the axis of the one end of the pipe inclines toward the thermoactuator. Therefore, the bending angle of the pipe can be reduced by the angle of inclination of the flange. As a result, the height of the pipe can be made compact.
請求項4に係る発明では、配管の他端部は、排気ガスの流れ方向(前後方向)を基準として、一端部よりも上流側に位置している。仮に、配管の他端部が一端部の側方に位置すると、サーモアクチュエータは、より下流側に配置せざるをえない。排気ガスの流れ方向において、排熱回収装置の長さは長くなる。一方、他端部が上流側に位置していれば、排気ガスの流れ方向において、排熱回収装置をコンパクトにすることができる。 In the invention according to claim 4, the other end of the pipe is located on the upstream side of the one end with respect to the exhaust gas flow direction (front-back direction). If the other end of the pipe were located on the side of the one end, the thermoactuator would have to be arranged further downstream. The length of the exhaust heat recovery device becomes long in the flow direction of the exhaust gas. On the other hand, if the other end is located on the upstream side, the exhaust heat recovery device can be made compact in the exhaust gas flow direction.
請求項5に係る発明では、配管は、振動吸収部、又は、熱伸び吸収部を有している。エンジン稼働時や走行時の振動が吸収され、排気ガスの熱による第1の流路と第2の流路の間の熱伸び変位が吸収できるため、排熱回収装置の寿命が延びる。 In the invention according to claim 5, the pipe has a vibration absorbing portion or a thermal expansion absorbing portion. Vibration during engine operation or running is absorbed, and thermal expansion displacement between the first flow path and the second flow path due to heat of exhaust gas can be absorbed, so that the life of the exhaust heat recovery device is extended.
請求項6に係る発明では、サーモアクチュエータは、第1の流路に支持された保持部材によって保持されている。そのため、サーモアクチュエータはより確実に保持される。保持部材の取り付けは、取り付け先の部品の機能を損ねないことが求められる。熱交換器の内部には、排気ガス及び冷却水が流れる。一方、第1の流路には、排気ガスのみが流れる。そのため、保持部材の取り付けに際して、より注意を払う必要のある熱交換器に比べると、第1の流路への取り付けは容易となる。 In the invention according to claim 6, the thermoactuator is held by the holding member supported by the first flow path. Therefore, the thermoactuator is held more reliably. The attachment of the holding member is required not to impair the function of the component to which it is attached. Exhaust gas and cooling water flow inside the heat exchanger. On the other hand, only the exhaust gas flows through the first flow path. Therefore, as compared with a heat exchanger that requires more attention when attaching the holding member, attachment to the first flow path becomes easier.
請求項7に係る発明では、第1の流路は、排気ガスの熱が外部へ伝わることを抑制する断熱構造部を有する。そのため、第1の流路に取り付けられた保持部材、その保持部材に保持されるサーモアクチュエータ、第1の流路に隣接する熱交換器に第1の流路からの輻射熱が伝わりにくくなり、熱の影響を抑制できる。加えて、断熱構造部により、第1の流路からの放熱が少なくなるともいえる。そのため、熱交換の効率が高まる。 In the invention according to claim 7, the first flow path has a heat insulating structure that suppresses the heat of the exhaust gas from being transferred to the outside. Therefore, it becomes difficult for the radiant heat from the first flow path to be transmitted to the holding member attached to the first flow path, the thermoactuator held by the holding member, and the heat exchanger adjacent to the first flow path. Can suppress the influence of. In addition, it can be said that the heat insulating structure reduces heat radiation from the first flow path. Therefore, the efficiency of heat exchange is increased.
請求項8に係る発明では、断熱構造部は、二重管により構成され、内管は、一端のみが外管に接続され、他端が自由端とされている。内管と外管との間の空間によって、排気ガスの熱が外管まで伝達することを抑制できる。このため、排気ガスの熱によって外管が伸びることを抑制できる。また、内管は、他端が自由端とされているため、排気ガスの熱によって内管が伸びた際に発生し得る応力を低減できる。これにより、排熱回収装置の寿命を伸ばすことができる。 In the invention according to claim 8, the heat insulating structure is constituted by a double pipe, and the inner pipe has only one end connected to the outer pipe and the other end being a free end. The space between the inner pipe and the outer pipe can suppress the heat of the exhaust gas from being transferred to the outer pipe. Therefore, it is possible to prevent the outer tube from expanding due to the heat of the exhaust gas. Further, since the other end of the inner pipe is a free end, it is possible to reduce the stress that can occur when the inner pipe is stretched by the heat of the exhaust gas. As a result, the life of the exhaust heat recovery device can be extended.
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図中Frは前、Rrは後、Lは左、Rは右、Upは上、Dnは下を示している。
<実施例>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the figure, Fr is front, Rr is rear, L is left, R is right, Up is up, and Dn is down.
<Example>
図1を参照する。図1には、車両に搭載される排熱回収装置10が示されている。この排熱回収装置10は、エンジンで発生する排気ガスの熱により冷却水を温める。
Please refer to FIG. FIG. 1 shows an exhaust
図1〜図3を参照する。排熱回収装置10は、エンジンから導入された排気ガスを2つの流路に分岐可能な分岐部11と、この分岐部11から延びている第1の流路20と、分岐部11から第1の流路20に沿うようにして延びている第2の流路30と、この第2の流路30に設けられた熱交換器31と、この熱交換器31に冷却水を導入する第1の配管40と、熱交換器31から冷却水を排出する第2の配管50(配管50)と、この第2の配管50に接続され冷却水の温度に応じて作動するサーモアクチュエータ60と、サーモアクチュエータ60から冷却水を排出する第3の配管70と、サーモアクチュエータ60により第1の流路20を開閉するバルブ12と、このバルブ12を収納するバルブ室13と、バルブ室13に接続され、第1の流路20及び第2の流路30を通過した排気ガスが合流する合流部14と、を有する。
Please refer to FIG. 1 to FIG. The exhaust
分岐部11は、箱状の本体部17と、この本体部17に被せられる蓋部18と、からなる。蓋部18には、排気ガスが導入される導入口18aが形成されている。本体部17には、第1の流路20に接続する第1の出口17aと、第2の流路30に接続する第2の出口17bと、が形成されている。
The
第2の流路30は、熱交換器31の後端と合流部14とを繋ぐ接続部32を有する。熱交換器31は、第2の流路30の一部を構成するとも言える。
The
次に、排熱回収装置10の動作について説明する。
Next, the operation of the exhaust
ポンプP(図2参照)により循環する冷却水が所定の温度未満の場合、第1の流路20の下流に設けられたバルブ12は閉じている。そのため、分岐部11に導入された排気ガスは、第2の出口17bを通過して熱交換器31に流れ込む。熱交換器31の内部には、冷却水が第1の配管40を通過して流れ込む。熱交換器31に流れ込んだ排気ガスの熱は、冷却水に伝わり、冷却水は温められる。温められた冷却水は第2の配管50を通過して、サーモアクチュエータ60に流れ込む。
When the cooling water circulated by the pump P (see FIG. 2) is lower than the predetermined temperature, the
冷却水が所定の温度に達すると、サーモアクチュエータ60に充填されているワックスが膨張し、ロッド61が進出する。進出したロッド61は、クランク機構により、バルブ12を回転させる(図6参照)。バルブ12が開くと、第1の流路20は開放され、排気ガスは、第1の流路20を通過する。第1の流路20は、導入口18aの直後に位置している。そのため、排気ガスの大部分は、第1の流路20を通過する。
When the cooling water reaches a predetermined temperature, the wax filled in the
その後、再び冷却水が所定の温度を下回ると、サーモアクチュエータ60のワックスが収縮する。サーモアクチュエータ60に収納されている戻しばねの付勢力により、ロッド61は前方に移動する。ロッド61はバルブ12を逆回転させ、第1の流路20の下端は閉じられる。排気ガスは、再び、熱交換器31を流れるようになり、排気ガスから冷却水への熱の移動が再開される。なお、冷却水の循環する向きは、逆であっても良い。
Then, when the cooling water falls below the predetermined temperature again, the wax of the
次に、排熱回収装置10の構造、及び、排熱回収装置10を構成する各部品の配置、形状等について説明する。
Next, the structure of the exhaust
図3,図4を参照する。サーモアクチュエータ60は、第1の流路20に支持されたステー21(保持部材21)によって保持されている。以下、詳細に説明する。
Please refer to FIG. 3 and FIG. The
第1の流路20には、ステー受け部23が設けられている。ステー受け部23には、2本のボルト24,24を介してステー21が固定されている。
A
サーモアクチュエータ60のケース62は、円筒状を呈する。このケース62は、第3の配管70と接続するケース前部63と、ロッド61側に位置するケース後部64と、からなる。ケース前部63の後端の縁には連結フランジ63aが形成されている。ケース後部64の前端の縁には連結フランジ64aが形成されている。連結フランジ63a,64aは、互いに当接し、ボルト65,65により固定されている。
The
ステー21の上部25は、円筒状のケース前部63の外周面に沿うように湾曲している。ケース前部63は、下端部63bから右側部63cにかけて(四等分された円の右下の部位)、ステー21の上部25に固定されている。
The
図4を参照する。サーモアクチュエータ60、及び、第2の流路30に設けられた熱交換器31は、高さ方向において、第1の流路20に重なる高さに配置されている。
Please refer to FIG. The thermo-
即ち、熱交換器31の大部分は、高さ方向において、第1の流路20の上端H1と下端H2との間に位置する。サーモアクチュエータ60のケース62の一部は、高さ方向において、上端H1と下端H2との間に位置する。
That is, most of the
なお、連結フランジ63a、64aはサーモアクチュエータ60の一部である。即ち、高さ方向において、ケース62の連結フランジ63a,64aのみが、上端H1と下端H2との間に配置される構成であってもよい。
The connecting
図2を参照する。サーモアクチュエータ60、及び、熱交換器31は、平面視を基準として、第1の流路20を挟むように配置されている。サーモアクチュエータ60の前端66は、分岐部11の導入口18aよりも後方に位置している。
Please refer to FIG. The
なお、熱交換器31は、本実施例よりも前方、又は、後方に配置されてもよい。即ち、サーモアクチュエータ60、及び、第2の流路30が、平面視を基準として、第1の流路20を挟むように配置されていればよく、第2の流路30に設けられる熱交換器31の位置は、前後に移動してもよい。
The
ケース前部63には、第2の配管50の出口51(他端部51)が接続されている。第2の配管50の出口51は、入口52(一端部52)よりも前方(排気ガスの流れ方向を基準として上流側)に位置している。
An outlet 51 (the other end 51) of the
第2の配管50は、蛇腹形状に形成された蛇腹部53(振動吸収部53、熱伸び吸収部53)を有している。
The
図2,図4を参照する。第2の配管50の入口52には、フランジ54が設けられている。このフランジ54は、ボルト55,55(締結部材55,55)を介して熱交換器31に固定されている。フランジ54は、略楕円形状を呈する。フランジ54を固定するボルト55は、フランジ54の長手方向(楕円の長軸方向)の端部に位置する。以下、詳細に説明する。
Please refer to FIG. 2 and FIG. A
図5を参照する。フランジ54には、差込口56が形成されている。第2の配管50の入口52は、差込口56に差し込まれ、溶接されている。熱交換器31の上面部35には、上方に向かって延びる筒部36が形成されている。この筒部36の上端には、フランジ54を受けるフランジ受け部57が固定されている。
Please refer to FIG. An
フランジ受け部57は、フランジ54と同じ大きさ及び形状を呈する。フランジ受け部57は、サーモアクチュエータ60(図4参照)に向かって下り勾配になるよう傾いている(傾斜角度θ)。フランジ54がフランジ受け部57に固定された状態において、フランジ54は、サーモアクチュエータ60に向かって下り勾配になるよう傾いている。即ち、第2の配管50の入口52の軸線Lは、サーモアクチュエータ60に向かって傾いている(傾斜角度θ)。
The
図6を参照する。第1の流路20は、排気ガスの熱が外部へ伝わることを抑制する断熱構造部80を有する。この断熱構造部80は、内管81の周縁が空間を介して外管82によって囲われた二重管により構成されている。
Please refer to FIG. The
内管81の前端83(一端83)は、拡径されて外管82に接続されている。内管81の後端84(他端84)には、外管82に向かって突出した凸部85が周方向に亘り形成されている。凸部85と外管82の内周面82aは当接している。即ち、後端84は自由端とされている。
The front end 83 (one end 83) of the
次に、本発明の効果について説明する。 Next, the effect of the present invention will be described.
図2及び図4を参照する。サーモアクチュエータ60、及び、第2の流路30に設けられた熱交換器31は、高さ方向において、第1の流路20に重なる高さに配置されていると共に、平面視を基準として、第1の流路20を挟むように配置されている。即ち、サーモアクチュエータ60、第1の流路20、及び、熱交換器31は、水平方向に並ぶように配置される。そのため、排熱回収装置10は、高さ方向にコンパクトにすることができる。
Please refer to FIG. 2 and FIG. The thermo-
加えて、第1の流路20を基準として、一方には、熱交換器31が配置され、他方には、サーモアクチュエータ60が配置されるともいえる。内部に媒体が流される熱交換器31及びサーモアクチュエータ60が分散して配置されるため、排熱回収装置10全体の重心は偏りにくくなる。振動によるねじれを抑制でき、排熱回収装置10の強度が高くなる。
In addition, it can be said that the
加えて、サーモアクチュエータ60と熱交換器31との間には、第1の流路20が配置されるともいえる。サーモアクチュエータ60と熱交換器31との間には所定の間隔が保たれる。サーモアクチュエータ60と熱交換器31とを繋ぐ第2の配管50のレイアウトの自由度が高まり、第2の配管50の曲げの角度を小さくできる。結果、冷却水を流すポンプPへの負担も小さくなる。
In addition, it can be said that the
図2を参照する。加えて、第2の配管50の出口51は、入口52よりも前方(排気ガスの流れ方向を基準として上流側)に位置している。仮に、第2の配管50の出口51が入口52の側方に位置すると、サーモアクチュエータ60は、より後方に配置せざるをえない。前後方向(排気ガスの流れ方向)について、排熱回収装置10の長さは長くなる。一方、出口51が入口52よりも前方に位置していれば、前後方向について、排熱回収装置10をコンパクトにすることができる。
Please refer to FIG. In addition, the
加えて、第2の配管50は、蛇腹形状に形成された蛇腹部53を有している。エンジン稼働時や走行時の振動が吸収され、第1の流路20と第2の流路30の間の熱伸び変位が吸収できるため、排熱回収装置10の寿命が延びる。
In addition, the
図3、図4を参照する。サーモアクチュエータ60は、第1の流路20に支持されたステー21によって保持されている。そのため、サーモアクチュエータ60はより確実に保持される。ステー21の取り付けは、取り付け先の部品の機能を損ねないことが求められる。熱交換器31の内部には、排気ガス及び冷却水が流れる。一方、第1の流路20には、排気ガスのみが流れる。ステー21の取り付けに際して、より注意を払う必要のある熱交換器31に比べると、第1の流路20への取り付けは容易となる。
Please refer to FIG. 3 and FIG. The
図4、図5を参照する。第2の配管50の入口には、フランジ54が設けられている。このフランジ54は、ボルト55,55を介して熱交換器31に固定されている。そのため、第2の配管50は、熱交換器31に対して脱着可能となり、排熱回収装置10のメンテナンス性が高まる。加えて、第2の配管50は、ボルト55,55を介して固定されるため、組み付け時の位置合わせが容易となる。
Please refer to FIG. 4 and FIG. A
加えて、フランジ受け部57は、サーモアクチュエータ60に向かって下り勾配になるよう傾いている(傾斜角度θ)。即ち、第2の配管50の入口52の軸線Lがサーモアクチュエータ60に向かって傾いている(傾斜角度θ)。そのため、傾斜角度θの大きさだけ、第2の配管50の曲げ角度を小さくすることができる。結果、第2の配管50の高さをコンパクトにすることができる。
In addition, the
図6を参照する。第1の流路20は、排気ガスの熱が外部へ伝わることを抑制する断熱構造部80を有する。そのため、第1の流路20に取り付けられたステー21、そのステー21に保持されるサーモアクチュエータ60、第1の流路20に隣接する熱交換器31に第1の流路20の輻射熱が伝わりにくくなり、熱の影響を抑制できる。断熱構造部80により、第1の流路20からの放熱が少なくなるともいえる。そのため、熱交換の効率が高まる。
Please refer to FIG. The
加えて、断熱構造部80は、二重管により構成されている。そのため、内管81と外管82との間の空間によって、排気ガスの熱が外管82まで伝達することを抑制できる。
In addition, the
加えて、内管81の前端83は、外管82に接続されている。一方、後端84は自由端である。そのため、排気ガスの熱によって外管82が伸びることを抑制できる。また、内管81は、後端84が自由端とされているため、排気ガスの熱によって内管81が伸びた際に発生し得る応力を低減できる。これにより、排熱回収装置10の寿命を延ばすことができる。
In addition, the
図7を参照する。次に、本発明の変形例について説明する。 Please refer to FIG. Next, a modified example of the present invention will be described.
変形例による排熱回収装置10Aは、実施例による排熱回収装置10と比べて、断熱構造部80A、フランジ54Aが異なる。その他の構成については、排熱回収装置10と同様であり、符号を流用すると共に説明を省略する。
The exhaust
図7(a)を参照する。内管81Aは、内管81(図6参照)と異なり凸部85が形成されていない。内管81Aの後端84Aの外周面86と、外管82の後端82aの内周面87との間には、環状のメッシュ88が設けられている。なお、複数のメッシュが、断続して環状に配置されてもよい。
Reference is made to FIG. Unlike the inner tube 81 (see FIG. 6), the
図7(b)を参照する。フランジ54Aは、略矩形状を呈する。フランジ54Aには、第1の配管40の出口が差し込まれる第1の差込口58と、第2の配管50の入口が差し込まれる第2の差込口59と、が形成されている。
Reference is made to FIG. The
フランジ54Aの左端の前端、左端の後端と、右端の中央の部位は、3つのボルト26により熱交換器31の上面部35に固定されている。即ち、3つのボルト26は、三角形状に配置されている。
The front end of the left end, the rear end of the left end, and the central part of the right end of the
排熱回収装置10Aは、本発明の所定の効果に加えて以下の効果を有する。
The exhaust
図7(a)を参照する。実施例の内管81(図6参照)と異なり、内管81Aには、凸部85の加工が不要となる。
Reference is made to FIG. Unlike the inner pipe 81 (see FIG. 6) of the embodiment, the
図7(b)を参照する。第2の配管50のみならず、第1の配管40も熱交換器31に脱着可能となる。そのため、排熱回収装置10のメンテナンス性が高まる。加えて、1つのフランジ54Aに第1の配管40,第2の配管50が取り付けられている。そのため、部品点数は増えない。
Reference is made to FIG. Not only the
尚、本発明の排熱回収装置は、実施の形態では四輪車に適用したが、車両全般に適用可能であり、さらに車両以外の用途に用いることも差し支えない。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。 Although the exhaust heat recovery system of the present invention is applied to a four-wheeled vehicle in the embodiment, it is applicable to all vehicles and may be used for purposes other than the vehicle. That is, the present invention is not limited to the examples as long as the actions and effects of the present invention are exhibited.
本発明の排熱回収装置は、四輪車に好適である。 The exhaust heat recovery device of the present invention is suitable for a four-wheeled vehicle.
10…排熱回収装置
12…バルブ
20…第1の流路
21…ステー(保持部材)
23…ステー受け部
24…ボルト
25…上部
30…第2の流路
31…熱交換器
40…第1の配管
50…第2の配管
51…出口
52…入口
53…蛇腹部
54…フランジ
55…ボルト
56…差込口
57…フランジ受け部
58…第1の差込口
59…第2の差込口
60…サーモアクチュエータ
62…ケース
63…ケース前部、63a…連結フランジ
64…ケース後部、64a…連結フランジ
80…断熱構造部
81…内管
82…外管
83…前端
84…後端
85…凸部
86…外周面
87…内周面
88…メッシュ
10 ... Exhaust
23 ... Stay receiving
Claims (8)
前記サーモアクチュエータ、及び、前記第2の流路に設けられた熱交換器は、
高さ方向において、前記第1の流路に重なる高さに配置されていると共に、
平面視を基準として、前記第1の流路を挟むように配置されていることを特徴とする排熱回収装置。 A branch portion capable of branching the exhaust gas into two flow paths, a first flow path extending from the branch portion, and a second flow path extending from the branch portion along the first flow path. A flow passage, a heat exchanger provided in the second flow passage for transferring heat from the exhaust gas to the cooling water, a pipe connected to the heat exchanger, through which the cooling water flows, and a pipe connected to the pipe. In an exhaust heat recovery device having a thermoactuator that operates according to the temperature of cooling water and a valve that opens and closes the first flow path by the thermoactuator,
The thermoactuator and the heat exchanger provided in the second flow path are
In the height direction, it is arranged at a height overlapping the first flow path,
The exhaust heat recovery device is arranged so as to sandwich the first flow path with reference to a plan view.
前記フランジは、締結部材を介して前記熱交換器に固定されていることを特徴とする請求項1記載の排熱回収装置。 A flange is provided at one end of the pipe,
The exhaust heat recovery device according to claim 1, wherein the flange is fixed to the heat exchanger via a fastening member.
前記内管は、一端のみが前記外管に接続され、他端が自由端とされていることを特徴とする請求項7記載の排熱回収装置。 The heat insulating structure is composed of a double tube in which the peripheral edge of the inner tube is surrounded by an outer tube through a space,
The exhaust heat recovery device according to claim 7, wherein only one end of the inner pipe is connected to the outer pipe and the other end is a free end.
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