JP7190069B2 - 熱交換装置 - Google Patents
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Description
これによれば、熱交換時にそれぞれに熱交換部が配置された複数の熱交換分岐路に加熱流体を流すことにより、より高温の加熱流体と被加熱体が熱交換できる範囲を増やすことができ、効率的に熱交換して優れた熱交換性能を発揮することができる。また、より高温の加熱流体と被加熱体が熱交換できる範囲を増やせることから、熱交換部の熱交換面積を大きくし、熱交換部や熱交換装置の全長を長くする必要が無くなり、熱交換部や熱交換装置の長さを短くして小型化を図ることができる。
これによれば、熱交換時にそれぞれに熱交換部が配置された複数の熱交換分岐路に被加熱流体を流すことにより、より高温の加熱体と被加熱流体が熱交換できる範囲を増やすことができ、効率的に熱交換して優れた熱交換性能を発揮することができる。また、より高温の加熱体と被加熱流体が熱交換できる範囲を増やせることから、熱交換部の熱交換面積を大きくし、熱交換部や熱交換装置の全長を長くする必要が無くなり、熱交換部や熱交換装置の長さを短くして小型化を図ることができる。
これによれば、扁平流通管の扁平面で熱交換面積を増やし、より効率的な熱交換を行えると共に、基体の流体の流れ方向に扁平面を延設する長さ或いは距離を短くすることができ、扁平流通管で構成される熱交換部の長さを短くすることができる。また、この扁平流通管の形状、配置により、基体を流通する流体の圧力損失を低減することができ、スムーズな流体の流れを確保することができる。例えば自動車の内燃機関の排気が基体内を流れる場合、この圧力損失の低減によって内燃機関の背圧を低減し、内燃機関の排気効率、吸気効率、燃焼効率を高めることができる。
これによれば、所定間隔を開けて配置された複数の熱交換分岐路の内側に迂回路を配置することにより、非熱交換時に流体導入部からの流体の流れを基本的に維持して迂回路に流すことが可能となると共に、熱交換時に流体導入部からの流体の流れを略平均に分散して大きな乱流や渦流が生ずるような大きな変化をさせず熱交換分岐路に流すことが可能となる。即ち、非熱交換時と熱交換時の双方で基体を流通する流体の圧力損失を低減することができ、スムーズな流体の流れを確保することができる。例えば自動車の内燃機関の排気が基体内を流れる場合、この圧力損失の低減によって内燃機関の背圧を低減し、内燃機関の排気効率、吸気効率、燃焼効率を高めることができる。
これによれば、膨出部の両側の膨らみの一方側の第1の熱交換分岐路と他方側の第2の熱交換分岐路との間に迂回路を配置することにより、熱交換時と非熱交換時の双方で流体が流通する望ましい流路径を確保することができる。更に、非熱交換時に流体導入部からの流体の流れを基本的に維持して迂回路に流すことが可能となると共に、熱交換時に流体導入部からの流体の流れを略平均に分散して大きな乱流や渦流が生ずるような大きな変化をさせず第1の熱交換分岐路と第2の熱交換分岐路に流すことが可能となる。従って、非熱交換時と熱交換時の双方で基体を流通する流体の圧力損失をより低減することができ、一層スムーズな流体の流れを確保することができる。
これによれば、第1の熱交換分岐路への流体流入を規制する第1傾動バルブの第1バルブ板部と、第2の熱交換分岐路への流体流入を規制する第2傾動バルブの第2バルブ板部が、先端を上流側に向けて略く字状になるように当接することにより、第1の熱交換分岐路と第2の熱交換分岐路により平均して流体を流入させることができ、流体の圧力損失をより一層低減することができる。また、第1バルブ板部と第2バルブ板部のいずれか一方の先端部が他方の先端部を覆って迂回路への流体流入を規制することにより、熱交換時に迂回路に流体が流入することをより確実に規制することができる。更に、第1バルブ板部と第2バルブ板部のいずれか一方の先端部が他方の先端部を覆う構成により、基体の流体の流れで、先端が上流側を向いた第1バルブ板部と第2バルブ板部の当接、閉鎖状態が開放されることをより確実に防止することができる。
これによれば、利用路に導入した加熱流体若しくは被加熱流体を活用し、熱交換機能に加え、例えば熱電変換素子を配置した壁面を暖める、熱電変換素子を配置した発電装置で発電を行う、或いは壁面を冷却して冷房する等の多様な用途に利用することができる。
本発明による実施形態の熱交換装置1は、図1~図4に示すように、略筒状の基体2を有し、基体2の一方の端部に略筒形の流体導入部21、他方の端部に略筒形の流体導出部22が設けられている。基体2の流体導入部21と流体導出部22との間には両側に膨らむ形状で膨出部23が形成され、膨出部23は内部に広い空間が形成されるように外側に膨出し、全体として基体2は中間部に膨らみを有する略管状で形成されている。本実施形態の基体2では、略筒形の流体導入部21の軸線と略筒形の流体導出部22の軸線が略一致するように形成され、膨出部23は、この流体導入部21と流体導出部22から両側の側方に突出するように形成されている。また、本実施形態では、基体2の流体導入部21から流体導出部22に向かって排気等の加熱流体が流通するようになっている。
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。
Claims (4)
- 流体導入部と流体導出部を有する基体の内部に、複数の熱交換分岐路で構成される熱交換路と迂回路が設けられ、
複数の前記熱交換分岐路が前記基体の周方向に所定間隔を開けて配置され、
複数の前記熱交換分岐路の内側に前記迂回路が配置されており、
前記熱交換分岐路に各々に熱交換部が配置され、
前記基体を流通する加熱流体の流れを少なくとも前記熱交換路と前記迂回路のいずれかに規制するように切替可能な切替部を備える熱交換装置であって、
前記基体の前記流体導入部と前記流体導出部との間に両側に膨らむように形成された膨出部を有し、
前記熱交換路が第1の前記熱交換分岐路と第2の前記熱交換分岐路からなり、
前記膨出部の両側の膨らみの一方側と他方側に前記第1の熱交換分岐路と前記第2の熱交換分岐路が内設され、
前記第1の熱交換分岐路と前記第2の熱交換分岐路の間に前記迂回路が配置されると共に、
前記基体を流通する流体の前記第1の熱交換分岐路への流入を規制する第1傾動バルブと、前記基体を流通する流体の前記第2の熱交換分岐路への流入を規制する第2傾動バルブとから前記切替部が構成され、
前記第1傾動バルブの第1バルブ板部と前記第2傾動バルブの第2バルブ板部が先端を上流側に向けて略く字状になるように当接し、前記基体を流通する流体の前記迂回路への流入を規制することを特徴とする熱交換装置。 - 流体導入部と流体導出部を有する基体の内部に、複数の熱交換分岐路で構成される熱交換路と迂回路が設けられ、
複数の前記熱交換分岐路が前記基体の周方向に所定間隔を開けて配置され、
複数の前記熱交換分岐路の内側に前記迂回路が配置されており、
前記熱交換分岐路に各々に熱交換部が配置され、
前記基体を流通する被加熱流体の流れを少なくとも前記熱交換路と前記迂回路のいずれかに規制するように切替可能な切替部を備える熱交換装置であって、
前記基体の前記流体導入部と前記流体導出部との間に両側に膨らむように形成された膨出部を有し、
前記熱交換路が第1の前記熱交換分岐路と第2の前記熱交換分岐路からなり、
前記膨出部の両側の膨らみの一方側と他方側に前記第1の熱交換分岐路と前記第2の熱交換分岐路が内設され、
前記第1の熱交換分岐路と前記第2の熱交換分岐路の間に前記迂回路が配置されると共に、
前記基体を流通する流体の前記第1の熱交換分岐路への流入を規制する第1傾動バルブと、前記基体を流通する流体の前記第2の熱交換分岐路への流入を規制する第2傾動バルブとから前記切替部が構成され、
前記第1傾動バルブの第1バルブ板部と前記第2傾動バルブの第2バルブ板部が先端を上流側に向けて略く字状になるように当接し、前記基体を流通する流体の前記迂回路への流入を規制することを特徴とする熱交換装置。 - 前記熱交換部が厚さ方向に間隔を開けて複数並置される扁平流通管で構成され、
流体が流通する前記扁平流通管の扁平面が前記基体を流通する流体の流れ方向に延設されていることを特徴とする請求項1又は2記載の熱交換装置。 - 前記基体に、前記基体を流通する加熱流体若しくは被加熱流体の利用路が前記熱交換路と前記迂回路とは別に設けられ、
前記切替部が、前記基体を流通する加熱流体若しくは被加熱流体の流れの一部を前記利用路に導入可能であることを特徴とする請求項1~3の何れかに記載の熱交換装置。
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JP2022011342A JP7190069B2 (ja) | 2019-01-22 | 2022-01-27 | 熱交換装置 |
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Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2019008822A Division JP7023040B2 (ja) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | 熱交換装置 |
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JP2010180818A (ja) | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気再循環装置 |
JP2017166429A (ja) | 2016-03-16 | 2017-09-21 | カルソニックカンセイ株式会社 | 排熱回収システム |
JP2018127958A (ja) | 2017-02-08 | 2018-08-16 | 三恵技研工業株式会社 | 排熱回収装置 |
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