JPH057922U - 排気熱交換器取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 冷却水ジャケット１１に覆われたシリンダヘ
ッド３がシリンダブロック２の外側方に延長される。こ
の延長部３ａの底壁３ａ′に単一の排気出口２１が形成
される。この出口２１から排出される排気ガスの熱回収
用熱交換器３０が、その延長部３ａの下方に配置される
と共にその底壁３ａ′に直結される。その熱交換器３０
の内部で排気ガスと冷却媒体とが上下方向に沿って流動
する。 【効果】 排気ガス熱回収用の熱交換器をエンジンに可
及的近接して配置することができ、しかも熱交換器を小
型化できることから配置スペースを有効に利用できる。
熱交換器とシリンダヘッドとの接続部の構造が簡単化さ
れ、また、その接続部の断熱を行なう必要がなく、熱交
換効率を向上できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はエンジンの排気ガスの排熱を回収する熱交換器の取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

エンジンの排気ガスを利用する手段として、シリンダヘッドの側面に排気マニ ホールドを取り付け、この排気マニホールドを冷却水ジャケットにより冷却する ことが行なわれている。また、特開平３‐２６８１８号公報に開示されているよ うに、シリンダヘッドの側方に熱交換器を配置し、そのシリンダヘッドと熱交換 器との間を排気ガス流動用の配管を介して接続し、その熱交換器により排気ガス からの熱を回収している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

排気マニホールドは、シリンダヘッドの側面の複数の排気出口に接続されるた め形状が複雑で、シリンダヘッドとの間で行なうガスシールや冷却水ジャケット の冷却水のシール形状も複雑で高価なものである。また、シリンダヘッドの側方 に熱交換器を配置する場合、スペースが制限される場所では配置が困難である。 この場合、シリンダヘッドと熱交換器とを配管を用いて接続するので、その配管 を安全のために断熱材を用いて覆う手間が必要であり、熱交換に用いた冷却水を 温水として利用する場合は熱交換効率も低下することになる。

【０００４】 本考案は上記従来技術の問題を解決することのできる排気熱交換器の取付構造 を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の特徴とするところは、冷却水ジャケットに覆われたシリンダヘッドが シリンダブロックの外側方に延長され、この延長部の底壁に単一の排気出口が形 成され、この出口から排出される排気ガスの熱交換器が延長部の下方に配置され ると共にその底壁に直結されている点にある。

【０００６】

【作用】

本考案の構成によれば、シリンダブロックの外側方に延長されたシリンダヘッ ドの延長部の底壁に排気ガスの熱交換器が直結されるため、熱交換器はシリンダ ヘッドの下方の空間を利用して配置することができ、空間を有効に利用できる。 シリンダヘッドの延長部における冷却水ジャケットにより排気ガスが冷却される ため、その分だけ熱交換器を小容量で小型のものにできる。熱交換器の内部で排 気ガスと冷却用媒体とが上下方向に沿って流動することから、その熱交換器の横 方向寸法は可及的小さくすることができる。排気出口は単一であるため、熱交換 器とシリンダヘッドとの接続部の構造を簡単化できる。熱交換器はシリンダヘッ ドの延長部の底壁に直結されることから、シリンダヘッドと熱交換器との間で断 熱を行なう必要がなく、熱交換効率を向上することができる。

【０００７】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【０００８】 図１に示す２気筒エンジン１は、シリンダブロック２の上にシリンダヘッド３ が取付けられ、このシリンダヘッド３の上にボンネット４が取り付けられ、この ボンネット４の内部が吸排気弁の作動用の弁腕を備えた弁腕室５とされている。

【０００９】 そのシリンダヘッド３の内部には冷却水ジャケット１１と、図２に示すように 吸気弁（図示省略）により開閉される吸気ポート６と、排気弁７により開閉され る排気ポート８とが形成されている。冷却水ジャケット１１には一側から冷却水 が流入すると共に他側から流出する。各吸気ポート６は連通路９を介し連通され 、各排気ポート８は連通路１０を介し連通されている。また、シリンダヘッド３ には弁腕の作動用プッシュロッド１２の挿通孔１３、燃料噴射弁の挿通孔１４、 シリンダブロック２への取付け用ボルトの挿通孔１５等が形成されている。

【００１０】 そして、シリンダヘッド３はシリンダブロック２の外側方（図１、図２におい て右方）に延長され、この延長部３ａの内部に前記排気ポート８の連通路１０に 連通する連通路１０ａが形成され、その延長部３ａの底壁３ａ′に単一の排気出 口２１が形成されている。また、その延長部３ａの内部に、冷却水ジャケット１ １に連通する冷却水ジャケット１１ａが形成されている。

【００１１】 その排気出口２１から排出される排気ガスの冷却用熱交換器３０が、そのシリ ンダヘッド３の延長部３ａの下方に配置されると共に、その底壁３ａ′に直結さ れている。その熱交換器３０は図３および図４に示すように、円筒状の外周壁３ １と円筒状の内周壁３２とを備え、外周壁３１の上下にはそれぞれ上壁３１ａと 下壁３１ｂとが取り付けられると共に、内周壁３２の上下には上壁３２ａと下壁 ３２ｂとが取り付けられている。両上壁３１ａ、３２ａを貫通する排気ガス導入 用の短筒体３３がその上壁３１ａ、３２ａに溶着され、両下壁３１ｂ、３２ｂを 貫通する排気ガス導出用の筒体３５がその下壁３１ｂ、３２ｂに溶着されている 。その排気ガス導入用の短筒体３３の上端外周にはフランジ３４が形成され、こ のフランジ３４に複数のボルト通孔３４ａが形成されている。そのフランジ３４ の上面が前記シリンダヘッド３の延長部の底壁３ａ′の下面に当接され、そのフ ランジ３４に形成されたボルト通孔３４ａと、その延長部３ａに形成されたボル ト通孔３６とに挿通されるボルト・ナット３７により熱交換器３１は延長部３ａ に直結される。これにより、排気ポート８から排出された排気ガスは、連通路１ ０、１０ａおよび排気出口２１から短筒体３３を介して熱交換器３０に導入され 、熱交換器３０の内周壁３２の内部を通って筒体３５から排出される。

【００１２】 熱交換器３０の内部で排気ガスを冷却する冷却水の導入用の筒体４０が、外周 壁３１の下壁３１ｂを貫通すると共にその下壁３１ｂに溶着され、その冷却水の 導出用の筒体４１が、外周壁３１の上壁３１ａを貫通すると共にその上壁３１ａ に溶着されている。その導入用筒体４０が配管を介し冷却水源に接続され、その 導出用筒体４１が、昇温された冷却水の熱を利用する機器に配管を介し接続され る。さらに、内周壁３２の上壁３２ａと下壁３２ｂとを貫通する複数の冷却水流 動管４２が、その上壁３２ａと下壁３２ｂとに溶着されている。これにより、筒 体４０から導入された冷却水は外周壁３１と内周壁３２との間および流動管４２ の内部を流れ、内周壁３２の内部を流れる排気ガスの熱を回収し、筒体４１から 排出される。

【００１３】 なお、内周壁３２の内周面には上下方向に沿って複数の仕切り板４３が溶着さ れ、各仕切り板４３に開口４４が形成され、上下に対向する仕切り板４３の開口 ４４の位置は径方向に互いにずれて配置されている。これにより、熱交換器３０ の内部を上方から下方に向かう排気ガスの流れは蛇行するものとなり、熱交換効 率の向上が図られている。

【００１４】 上記構成によれば、熱交換器３０はシリンダヘッドの延長部３ａの底壁３ａ′ の下面に直結されるため、可及的エンジンに近接して配置してスペースの有効利 用を図ることができる。また、排気ガスは延長部３ａにおける連通路１０ａにお いて冷却水ジャケット１１ａの冷却水により冷却されるので、熱交換器３０は小 容量のものでよく、これによってもスペースの有効利用を図ることができる。

【００１５】 また、熱交換器３０はシリンダヘッドの延長部３ａの底壁３ａ′に直結される ため、延長部３ａと熱交換器３０との間を断熱材で覆う必要がなく、熱交換効率 を向上して排気ガスが有する熱の有効利用を図ることができる。

【００１６】 また、排気出口２１は単一であるため、熱交換器３０は簡単な形状のフランジ ３４とボルト・ナット３７によりシリンダヘッド３に対し接続できる。

【００１７】 また、熱交換器３０は上下方向に沿って排気ガスと冷却媒体とが流動するもの であるため、その横方向寸法は可及的小さくなり、配置スペースの有効利用を図 ることができると共に、排気ガスと冷却水の流れが円滑で滞留がないため硫酸腐 食を防止することができる。

【００１８】 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではない。

【００１９】 例えば上記実施例は２気筒エンジンに本考案を適用したが、単気筒エンジンや ３気筒以上のエンジンにも適用することができる。また、冷却媒体として水を用 いたが空気を用いてもよい。

【００２０】

【考案の効果】

本考案によれば、排気ガス熱回収用の熱交換器をエンジンに可及的近接して配 置することができ、しかも熱交換器を小型化できることから配置スペースを有効 に利用できる。また、熱交換器とシリンダヘッドとの接続部の構造の簡単化によ りコストの低減を図ることができる。また、熱交換器とシリンダヘッドとの接続 部の断熱を行なう必要がなく、熱交換効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る排気熱交換器取付構造の
構成説明用断面図

【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線断面図

【図３】本考案の実施例に係る熱交換器の断面図

【図４】図３のＩＶ‐ＩＶ線断面図

【符号の説明】

１ エンジン ２ シリンダブロック ３ シリンダヘッド ３ａ 延長部 ３ａ′ 底壁 １１ 冷却水ジャケット ２１ 排気出口 ３０ 熱交換器

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 冷却水ジャケットに覆われたシリンダヘ
   ッドがシリンダブロックの外側方に延長され、この延長
   部の底壁に単一の排気出口が形成され、この出口から排
   出される排気ガスの熱交換器が延長部の下方に配置され
   ると共にその底壁に直結されていることを特徴とする排
   気熱交換器取付構造。