JPS6388212A - 熱交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は熱交換器に関し、特に、これに限る意図ではな
いが、燃焼排ガスを所定温度範囲まで冷媒で冷却しこの
冷媒の吸収熱を暖房などに使用する省エネルギー熱交換
装置に関する。

（従来の技術） この種の熱交換装置は、多管式熱交換器など良く知られ
たものがある。多管式熱交換器は、与熱流体入口および
出口、それぞれが与熱流体入口と出口を結ぶ流体通路を
有する複数個の管体、ならびに、該複数個の管体の外側
面に接する空間に連通した受熱流体入口および出口を有
する。与熱流体入口には、燃焼排ガスが供給され、受熱
流体入口には冷媒（例えば水）が供給され、受熱流体出
口で回収した冷媒は、例えば暖房用ボイラ又は放熱器に
供給される。

自動車においては、エンジン排気系（例えばマフラ）の
過熱防止、車内暖房などの目的、あるいはその他の目的
で、エンジン排ガスの冷却あるいは熱回収が行なわれる
。このため、エンジンのエギゾーストマニホールドとマ
フラの間に熱交換器が配置され、この熱交換器に冷媒と
して水が供給され、望ましい態様ではこの水が車内暖房
用の放熱器に供給される。

マフラの熱歪や酸化による物理的な劣化を低減するため
には、エンジン排ガスを低温に冷却するのが良いが、例
えば１２０°Ｃ以下では排ガス中の水分が液化して、こ
れがマフラなどの腐蝕を早めるという問題がある。一方
、車の排ガス量は運転状態と道路状態により大きく変動
する。

（発明が解決しようとする問題点） このため従来においては、エンジンのエギゾーストマニ
ホールドと排気マフラの間に、熱交換能力の低い熱交換
器を用いた場合には、低負荷運転（アイドリング時や低
車載重量での平担路の中速定速走行など）では、排ガス
を所要温度範囲に冷却しかつ所要の低量熱回収を行なう
が、高負荷運転（高速走行、高車載重量、登り坂路走行
等）では。

排ガス流路が多く、排気ガスの十分な冷却、又は。

排気ガスの熱の十分な回収が行なわれない。高負荷条件
に適合する、熱交換能力が比較的に高い熱交換器を用い
た場合には、低負荷運転時に、排ガスの冷却による温度
低下が大きく排ガス中の水分が液化して多量の水を生じ
てこれがマフラなどの腐蝕を早めるし、また、高負荷運
転時には、熱回収量が低いという問題もある。

本発明はエンジンの排気ガスなど、流量および含熱量の
変動が大きい与熱流体に対して、その温度を所定範囲に
冷却し、しかも可及的に高い熱回収を行なう熱交換装置
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明熱交換装置は、与熱流
体入口および出口、それぞれが与熱流体入口と出口を結
ぶ流体通路を有する複数個の管体。

ならびに、該複数個の管体の少なくとも一部分のものの
外側面に接する空間に連通した受熱流体入口および出口
を有する熱交換器；前記複数個の管体の所定個数のもの
の流体通路を開閉する通路開閉手段；該通路開閉手段を
開閉駆動する駆動手段；前記熱交換器を通った与熱流体
の温度を検出する温度センサ；および、該温度センサが
検出した温度に対応して、該受熱流体通流空間に接する
管体を通る与熱流体流量を多くし又は前記所定個数の管
体の与熱流体流量を多くする方向に、前記駆動手段を付
勢し、低いときには該方向とは逆の方向に付勢する開閉
制御手段；を備える。

（作用） これによれば１例えばエンジンのエギゾース１−マニホ
ールドとマフラの間にこれを配設した場合。

熱交換器を通った徘ガス温度が高くなると、すなわち排
ガス流量および含熱量が大きいとき、熱交換管体を通る
排ガス量を多くする方向、又は、実質上熱交換を行なう
管体の数を多くする方向、に通路開閉手段が駆動されて
熱交換器の交換能力が大きくなり、排ガス温度が低くな
りしかも熱回収量が多くなる。熱交換器を通った排ガス
温度が低くなると、すなわち排ガス流量および含熱量が
小さくなると、熱交換管体を通る排ガス亀を少くする方
向、又は、実質上熱交換を行なう管体の数を少くする方
向、に通路開閉手段が駆動されて熱交換器の交換能力が
小さくなり、排ガス温度が高くなる。したがって、排ガ
ス流量の変動にもかかわらず、熱交換器から出る排ガス
の温度が所定範囲のものとなり、しかも、排ガスの熱回
収効率が高く維持される。

本発明の第１実施例では、熱交換器は受熱流体通流空間
との接触率が高い熱交換管体と、接触率が低いバイパス
管体を有するものとし、通路開閉手段はバイパス管体の
流体通路を開閉するものとし、開閉制御手段は、温度セ
ンサが検出した温度に対応して、それが高いときには、
通路開閉手段を閉とする方向に駆動手段を付勢し、低い
ときには、通路開閉手段を開とする方向に駆動手段を付
勢するものとする。

これによれば、熱交換器を出る排ガスの温度が高いとき
には、バイパス管体が通路開閉手段で閉じられて、排ガ
スのバイパス量が減り、熱交換器の交換能力が高くなっ
て、熱回収量が多くなり。

排ガスの温度が低下する。熱交換器を出る排ガスの温度
が低くなると、バイパス管体が通路開閉手段で開かれて
、排ガスのバイパス量が増え、熱交換器の交換能力が低
くなって、排ガスの温度が上昇（バイパスしないときよ
りも上昇）する。このようにして高負荷運転および低負
荷運転のいずれにおいても（マフラに排出される）排ガ
ス温度が所定範囲内となり、かつ高負荷運転時の熱回収
量が多くなる。

本発明の第２実施例では、熱交換器は、その管体のすべ
てが実質上同じ接触率で受熱流体通流空間に接触するも
のとし１通路開閉手段は管体の一部のものの流体通路を
開閉するものとし、開閉制御手段は、温度センサが検出
した温度に対応して、それが高いときには、通路開閉手
段を開とする方向に駆動手段を付勢し、低いときには、
通路開閉手段を閉とする方向に駆動手段を付勢するもの
とする。

これによれば、熱交換器を出る排ガスの温度が高いとき
には、通路開閉手段が開駆動されて熱交換管体のすべて
が熱交換に寄与して、熱交換能力が高くなって、熱回収
量が多くなり、排ガスの温度が低下する。熱交換器を出
る排ガスの温度が低くなると、熱交換管体の一部のもの
が通路開閉手段で閉じられて、実質上熱交換に寄与する
管体数が少くなり、熱交換器の交換能力が低くなって、
排ガスの温度が上昇する。このようにして高負荷運転お
よび低負荷運転のいずれにおいても（マフラに排出され
る）排ガス温度が所定範囲内となり。

かつ高負荷運転時の熱回収量が多くなる。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の
実施例の説明より明らかになろう。

（第１実施例） 第１ａ図に本発明の第１実施例を示す。この例では、エ
ンジンのエギゾーストマニホールド（図示せず）よりエ
ンジンの排ガスが熱交換器１の入口９に排出される。排
ガスは、熱交換用管体１３１゜１３２．１３３および１
３４を通って排ガス出口１０からマフラ７に出る。熱交
換用管体１３１〜１３４は熱交換器１の外ケースで取り
囲まれた水冷空間に接している。１４は仕切板であり、
水冷空間の上側を左右に２分している。冷却水入口から
水冷空間に入った水は、熱交換用管体１３１〜１３４に
接触して排ガスの熱を吸収し冷却数量口１２から出る。

車内の暖房が行なわれるときには車内の放熱器（図示せ
ず）に、出口１２から出た水が供給され、放熱器から出
た水が入口１１に供給される。暖房が行なわれていない
ときには、出口１２から出た水は、車室外の放熱器（図
示せず）に供給されこの放熱器から出た水が入口１１に
供給される。排ガス人口９と排ガス出口１０の間はバイ
パス管２でつながれており、このバイパス管２は水冷空
間に接していない。したがって冷却水に対する熱交換は
実質上行なわない。

バイパス管２に回転弁体３が装着されている。

回転弁体３の回転軸には、バイパス管２の外部において
、減速機４Ｒの出力軸が固着されている。

減速機４Ｒの入力軸には直流モータ４Ｍの回転軸が結合
されている。直流モータ４Ｍが正転すると回転弁体３が
反時計方向に回転する。弁体３が図示実線位置にあると
きにバイパス管２は全開であり、排ガスは熱交換用管体
１３１〜１３４のみを通ってマフラ７に流れ、このとき
熱交換器１の熱交換能力が最高である。直流モータ４Ｍ
を正転させて、弁体３を図示実線位置（全開）より反時
計方向に略４５°回転させると、弁体３がバイパス管２
の管軸に平行（全開）となり、排ガスの多くが、バイパ
ス管２を通って出口ｌＯに至るので、このとき熱交換器
１の熱交換能力が最低である。。

熱交換用管体１３１〜１３４を通った低温排ガスとバイ
パス管２を通った高温排ガスとは、出口１０およびマフ
ラ７を通る間に混り合う。

マフラの出口につながった排気管８には熱電対６が装着
されており、これが排気管８を流れる排ガスの温度を検
出する。

弁体３を駆動する軸には、弁体３の開閉検出用のカム４
Ｃが固着されており、その周縁部に２個のマイクロスイ
ッチＳｃ（全閉検出用）およびＳｏ（全開検出用）が配
置されている。

熱電対６およびスイッチＳｃ、Ｓｏが開閉制御装置５に
接続されている。装置５は、概略で言うと。

熱電対６で検出した温度Ｂを、装置５に設定された温度
Ａ（例えば１２０℃前後）と比較して、Ｂ＞Ａのときに
は弁体３を全閉（モータ４Ｍを逆転付勢）とし、Ｂ：５
Ａのときには弁体３を全開（モータ４Ｍを正転付勢）す
る。

第１ｂ図に開閉制御装置５の構成を示し、また、カム４
Ｃの形状とスイッチＳｃ、Ｓｏの配置位置を示す。カム
４Ｃには、略４５′　（弁体３の回転範囲）の凹所が形
成されており、弁体３が時計方向（モータ逆転）の回転
で第１ａ図に示す全閉位置（実線）になったとき、凹所
の立上り４ＣｃでスイッチＳｃが開（出力Ｈ）から閉（
出力し）になる。

弁閉位置から１反時計方向（モータ正転）の回転で弁体
３が全開（第１ａ図に点線で示す）になったとき、凹所
の立上り４ＣｏでスイッチＳＯが開（出力Ｈ）から閉（
出力し）になる。

第１ｂ図に示す開閉制御装置５の増幅器５ｓｐは、熱電
対６の発生電位（検出温度対応）を増幅しかつ波形整形
して、検出温度対応の電圧Ｂを発生する。一方可変抵抗
５ｖｒにより、１２０℃を中心値とする設定温度を示す
電圧Ａが発生され、電圧ＢとＡが比較器５ｃｍに与えら
れる。比較器５ｃ＋ｓは、Ｂ〉Ａのときに高レベルＨ（
検出温度が設定温度より高い）を、Ｂ≦Ａのときに低レ
ベルＬ（検出温度が設定温度以下）を発生する。この２
値信号は、立上り時定数ｄＴｒ（充電時定数）および立
下り時定数ｄＴｔ、（放電時定数）を有する遅延回路５
ｄｙに与えられる。遅延回路５ｄｙは、上記時定数を有
するので、２値信号がＬからＨに立上っても。

それからＨがｄＴｒ継続しなければＨを出力しない。ま
たＨからＬに立下っても、それからしがｄＴｔ継続しな
ければＬを出力しない。このような遅延は、検出温度Ｂ
が設定温度Ａのあたりにあるときの、弁体３のひんばん
な開閉駆動の繰り返しを防止するためである。

遅延回路５ｄｙの出力がＨ（排ガス温度が高い）であっ
て、しかもスイッチＳｃがＨを出力している（弁体３が
全開でない）と、アンドゲート５ｒｄの出力がＨ（逆転
指示）であって、モータドライバ５ｍｄが、モータ４Ｍ
に逆転付勢通電し、弁体３が反時計方向に回転し、弁体
３が全閉となってスイッチＳｃの出力がＨからＬになっ
たときに、アンドゲート５ｒｄの出力がＨからＬ（逆転
停止）となり、モータ４Ｍの逆転付勢が止まる。これに
より、バイパス管２が全開となり、排ガスが熱交換用管
体１３１〜１３４のみを通過し、交換器１において冷却
水が多量の熱を吸収するので、熱電対６が検出する排ガ
ス温度が低下する。

遅延回路５ｄｙの出力がＬ（排ガス温度が低い）であっ
て、しかもスイッチＳＯがＨを出力している（弁体３が
全開でない）と、アンドゲート５ｎｄの出力がＨ（正転
指示）であって、モータドライバ５ｎ＋ｄが、モータ４
Ｍに正転付勢通電し、弁体３が時計方向に回転し、弁体
３が全開となってスイッチＳＯの出力がＨからＬになっ
たときに、アンドゲート５ｎｄの出力がＨからＬ（正転
停止）となり、モータ４Ｍの正転付勢が止まる。これに
より、バイパス管２が全開となり、排ガスがバイパス管
２にも流れて熱交換用管体１３１〜１３４を通る排ガス
流量が低下し、交換器工において冷却水が小量の熱しか
吸収しないので、熱電対６が検出する排ガス温度が上昇
する。

このようにして、設定温度Ａ（例えば１２０℃）を境に
、熱電対６の検出温度がそれより高いときには弁体３が
バイパス管２を閉じ、低いときには開く。熱電対６によ
り検出点での排ガス温度が設定温度Ａ近くのときには、
該排ガス温度のわずかな変動により、あるいはエンジン
の負荷状態のわずかな変動により、極く短時間で弁体３
が開閉駆動されるのを防ぐために、すなわち、弁体３の
駆動回数を低くしかつ振動的な駆動を防止するために。

遅延回路５ｄｙが介挿されている。この遅延回路５ｄｙ
により、弁体３の開から閉への切換えは、閉が必要な状
態が連続してｄＴｒの間継続してから始めて開始され、
弁体３の閉から開への切換えは、開が必要な状態が連続
してｄＴｔの間継続してから始めて開始される。長時間
の時間軸で見ると、この実施例では、弁体３の開閉デユ
ーティ制御で徘ガス温度が設定値Ａに維持される（排ガ
ス温度Ｂの時系列平均値＝設定値Ａ）と言うことができ
る。

（第２実施例） 第２ａ図に本発明の第２実施例を示す。この例では、熱
交換器１にはバイパス管は無く、熱交換用管体１３＋〜
１３４の２つ１３３，１３４を１個の回転弁体３で開閉
するようにしている。この第２実施例では、弁体３で管
体１３３，１３４を全閉とすることにより、排ガスが残
りの管体１３１゜１３２のみを流れて、熱交換器１の熱
交換能力は実質上管体１３１，１３２のみのものとなっ
て最低能力となり、弁体３を全開とすることにより。

排ガスが管体１３１〜１３４のすべてを流れるので、熱
交換器１の熱交換能力が最高となる。

この第２実施例ではこのように、弁体３の開閉と熱交換
能力との関係が、第１実施例とは逆になっている点に注
目されたい。

第２実施例（第２ａ図）では、熱交換器１の熱交換能力
を、最低〔弁体３全閉（開度０）〕から最高〔弁体３全
開（開度１５〕まで、１６段階で設定し得るように、弁
体３の開度制御をするようにしている。このため、弁体
３の回転軸に、アブソリュートロータリエンコーダ（開
度を示すコードを発生するエンコーダ）４Ａを結合して
、それから開度コード０を得るようにしている。

また、開閉制御装置５は、第２ｂ図に示すように、増幅
器５Ｓｐのアナログ出力をデジタルデータに変換するＡ
／Ｄ変換器５　ａｄ　＊アブソリュートエンコーダ４Ａ
のデータ出力を増幅および波形整形する信号処理インタ
ーフェイス回路５ｐｉ、およびマイクロプロセッサ５Ｉ
ＩＩＰを含むものとしている。マイクロプロセッサ５＋
ｏｐは、熱電対６が検出している温度を、Ａ／Ｄ変換器
５ａｄに変換指示を発してデジタルデータで読込み、こ
れと設定値（複数）とを比較して、検出温度に対応して
、また弁体３のそのときの開度（５ｐｉの出力０）を参
照して、弁体３の所要開度を演算し、弁体３の開度をこ
れに設定する。

第２Ｃ図に、マイクロプロセッサ５ｍｐの弁体３開閉駆
動制御動作を示す。これはプロセッサ５ＩＩＩＰに組込
まれたプログラム（マイクロプログラム）に基づくもの
である。

電源が投入される（ステップ１：以下カッコ内ではステ
ップという語を省略する）とプロセッサ５ｎ＋ｐは、内
部レジスタ、タイマ（プログラムタイマ）等をクリアし
て初期値（待機状態の値）にセットし、入出力ポートを
初期化する（２）。そして開閉制御の繰返し周期を定め
るＴｏタイマ（クロックパルスをＴｏ時間分カウントす
るタイマ）をセットする（３）。次に、Ａ／Ｄ変換器５
ａｄに変換を指示して、熱電対６が検出している温度信
号をデジタルデータＴに変換してレジスタＴＰに書込む
（５）。次にアブソリュートエンコーダ４Ａの開度デー
タ０を読んでレジスタ○Ｐに書込む（５）。

そしてステップ８〜１５で、熱電対６で検出している温
度Ｔの範囲の判定と１判定した範囲に基づく弁体３の開
度設定を行なう。この内容は次の通りである。

（１）熱電対６の検出温度Ｔが、１２０°Ｃ以下のとき
。

これはエンジン負荷が極く低いとき（例えば車両停止）
である。このときには、熱交換器ｌ、出ロ１０．マフラ
７および排気管８等における水分の凝縮を避けるために
、熱交換器１の冷却能力を下げる必要がある。しかし、
いずれ排ガスの流量が増大して熱電対６が検出する温度
が上昇することが見込まれるので、また１次の（２）の
温度適値範囲に隣接する温度領域であって、ハンチング
などの、適値近傍での振動的な開閉駆動、を避けるため
に、熱電対６が検出する温度が上るように弁体３を閉と
する操作は、高速でする必要がない。

ステップ８および９を経て、開度がＯ（零）であるか否
かをチェックする（１０）、０（零）であると弁体３が
全開であり、熱交換器１の熱交換能力（排ガス冷却能力
）は最低に設定されているので、ステップ１３に進む。

０　（零）でないと、現在の開度Ｏｐ（レジスタＯｐの
内容）より１を減算した値が０（零）以上か否か（弁体
３の開度を１ステップ低くできるか否か）をチェックし
く１１）、減算値が０　（雰）以上であると弁体３の開
度０（オー）を１ステップ低い値に設定する（１２）。

このステップ１２においては、モータドライバ５ｍｄに
逆転を指示し、アブソリュートエンゴーダ４Ａの出力が
０ｐ−ｉの値になるとモータドライバ５＋ｍｄに停止を
指示（逆転付勢指示の解除）する。

そしてステップ１３に進む。ステップ１３に進むと、Ｔ
ｏタイマがタイムオーバしているか否かをチェックしく
１３）、タイムオーバしていないとタイムオーバを待ち
、タイムオーバするとＴｏタイマを再セットしく１４）
　、またタイムオーバを待って（１５）、タイムオーバ
するとステップ３に戻り、ステップ３〜１０−１３〜１
４−３とめぐる。

熱電対６の検出温度Ｔが、１２０℃以下の間はこのよう
にして、弁体３が最低開度０（零）になるまで、弁体３
が１ステツプづつ閉駆動される。閉駆動周期は、ステッ
プ３，１３．１４および１５を経過するので、略２Ｔｏ
である。なお、Ｔｏは。

エンジンの排ガス温度および流量が一定のときに弁体３
の開度を変えてから、これにより熱電対６が検出する温
度に変化が現わ九るまでの時間より少し長い時間である
。

（２）熱電対６の検出温度Ｔが、１２０℃を越え１２４
℃以下のとき。

この実施例ではこの温度範囲が適値であり、弁体３の開
度を変更する必要がない。

ステップ９から１３に進み、熱電対６の検出温度Ｔが、
１２０９Ｃを越え１２４℃以下の間、ステップ３〜９−
１３〜１５−３とめぐり、弁体３は操作しない。

（３）熱電対６の検出温度Ｔが、１２４°Ｃを越え１５
０℃未満のとき。

前記（２）の温度適値範囲に隣接する温度領域であって
、ハンチングなどの、適値近傍での振動的な開閉駆動を
避けるために、熱電対６が検出する温度が下がるように
弁体３を開とする操作は、低速でする。

ステップ８−１６−１７と進んで１次に弁体３が全開で
あるかをチェックする（１８）。全開（１５）であると
、熱交換器１の熱交換能力（排ガス冷却能力）は最高に
設定されているので、ステップ１３に進む。全ＩＡ（１
５）でないと、現在の開度Ｏｐ（レジスタＯｐの内容）
に１を加算した値が１５（全開）以下か否か（弁体３の
開度を１ステップ高くできるか否か）をチェックしく１
９）、加算値が１５（全開）以下であると弁体３の開度
○（オー）を１ステップ高い値に設定する（２０）。こ
れにおいては、モータドライバ５ｍｄに正転を指示し、
アブソリュートエンコーダ４Ａの出力がｏｐ＋１の値に
なるとモータドライバ５ｍｄに停止を指示（正転付勢指
示の解除）する。そしてステップ１３に進む。熱電対６
の検出温度Ｔが、１２４℃を越え１５０℃未満の間は、
ステップ３〜８−１６〜２０−１３〜１５−３とめぐり
、弁体３の開度が全開になるまで、２Ｔｏの周期で、１
ステツプづつ弁体３の開度を高く設定する。

（４）熱電対６の検出温度Ｔが、１５０°Ｃ以上１８０
°Ｃ未満のとき。

熱電対６が検出する排ガス温度が高過ぎる領域である。

そこで高速で弁体３を開設室する。

ステップ８−１６−１７と進んで、次に弁体３が全開で
あるかをチェックする（２１）。全開（１５）であると
、熱交換器１の熱交換能力（排ガス冷却能力）は最高に
設定されているので、ステップ１３に進む。全開（１５
）でないと、現在の開度Ｏｐ（レジスタＯＰの内容）に
１を加算した値が１５（全開）以下か否か（弁体３の開
度を１ステップ高くできるか否か）をチェックしく２２
）。

加算値が１５　（全開）以下であると弁体３の開度Ｏ（
オー）を１ステップ高い値に設定する（２３）。次にス
テップ１５に進んで、Ｔｏのタイムオーバを待って、タ
イムオーバするとステップ３に進む。熱電対６の検出温
度Ｔが、１５０℃以上１８０℃未満の間、ステップ３〜
８−１６．１７−２１〜２３−１５−３とめぐり、弁体
３が全開（１５）になるまで、Ｔｏ同周期弁体３の開度
を１ステツプづつ高くする。熱電対６の検出温度Ｔが、
１５０℃以上１８０℃未満の範囲では、排ガス温度を比
較的に速く低下させるために、Ｔｏ間隔で１ステツプづ
つ弁体３の開度を高くする。

（５）熱電対６の検出温度Ｔが、１８０℃以上のとき。

熱電対６が検出する排ガス温度が極く高温であるので、
弁体３の開度を全開（１５）にして熱交換器１の熱交換
能力を最高にする。

ステップ８−１６を経て、弁体３の現在開度が全開（１
５）であるか否かをチェックする（２４）。全開である
とステップ１５に進む。全開でないと弁体３の開度を１
５に設定しく２５）、ステップ１５に進む。熱電対６の
検出温度Ｔが、１８０°Ｃ以上の間は、排ガス温度を早
急に低下させるために、弁体３の開度を一気に全開とし
、ステップ３〜８−１６−２４．２５−１５−３とめぐ
り、弁体３の開度を全開（１５）に維持する。

なお、第１実施例のように、弁体３を全開と全開に、２
値的に設定する実施態様では、駆動手段としてモータ４
Ｍおよび減速ｆｉ４Ｒに代えて、往復動型又は回転型の
ソレノイド装置および必要に応じてリンク機構を用いて
もよい。このようにするときには、リミット位置検出用
のスイッチＳｃ。

Ｓｏや、カム４０などを省略し得る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、熱交換器にバイパス管
を付設してそのバイパス管を、あるいは熱交換器の熱交
換用の管体を、通路開閉手段で開閉する構成とし１．熱
交換器を経た与熱流体（排ガス）の温度を温度センサで
検出し、開閉制御手段で、検出温度が所定値又は所定範
囲になるように。

駆動手段を付勢するので、熱交換器に与えられる与熱流
体の温度および流量に変動があっても、熱交換器から出
る与熱流体の温度が適値に制御される。この適値制御の
範囲内で与熱流体の熱回収が行なわれ、与熱流体の温度
又は流量が低いときには、熱交換器を出る与熱流体の温
度が適値になり。

与熱流体の温度又は流量が高いときには、熱交換器を出
る与熱流体の温度が適値になりしかも熱回収量が多い。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明の第１実施例の構成概要を示すブロッ
ク図であり、熱交換器１は縦断面を示す。 第１ｂ図は第１ａ図に示す開閉制御装置５の構成を示す
電気回路図である。 第２ａ図は本発明の第２実施例の構成概要を示すブロッ
ク図であり、熱交換器１は縦断面を示す。 第２ｂ図は第２ａ図に示す開閉制御装置５の構成を示す
電気回路図である。 第２ｃ図は第２ｂ図に示すマイクロプロセッサ５ｍｐの
制御動作を示すフローチャートである。 Ｉ：熱交換器 ２：バイパス管（複数個の管体の所定個数のもの） ３：回転弁体（通路開閉手段） ４Ｍ＝直流モータ　　　４Ｒ：減速機 （４Ｍ、４Ｒ：駆動手段） ４Ｃ：カム　　　Ｓｃ、　ＳＯ：マイクロスイッチ４Ａ
：アブソリュートロータリエンコーダ５：開閉制御装置
ｉ１（開閉制御手段）５ｓρ：増幅回路　　　　５　ｖ
ｒ　：可変抵抗器５ｃ＋ｓ：比較器　　　　　５ｄｙ：
遅延回路５ｒｄ、　５ｎｄ：アンドゲート ５ｍｄ：モータドライバ　５　ａｄ　：　Ａ／Ｄ変換器
５ｍｐ：マイクロプロセッサ ５ｐｉ：信号処理インターフェイス回路６：熱電対（温
度センサ） ７：マフラ　　　　　　８：排気管 ９：排ガス入口（与熱流体入口） １０：排ガス出口（与熱流体出口） １に水入口（受熱流体入口） １２：水出口（受熱流体出口） １３１〜１３４：熱交換用管体（複数個の管体の少くと
も一部分のもの） １４：仕切板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）与熱流体入口および出口、それぞれが与熱流体入
   口と出口を結ぶ流体通路を有する複数個の管体、ならび
   に、該複数個の管体の少なくとも一部分のものの外側面
   に接する受熱流体通流空間に連通した受熱流体入口およ
   び出口を有する熱交換器前記複数個の管体の所定個数の
   ものの流体通路を開閉する通路開閉手段； 該通路開閉手段を開閉駆動する駆動手段； 前記熱交換器を通った与熱流体の温度を検出する温度セ
   ンサ；および、 該温度センサが検出した温度に対応して、それが高いと
   きには、該受熱流体通流空間に接する管体を通る与熱流
   体流量を多くし又は前記所定個数の管体の与熱流体流量
   を多くする方向に、前記駆動手段を付勢し、低いときに
   は該方向とは逆の方向に付勢する開閉制御手段； を備える熱交換装置。
2. （２）熱交換器の管体は、受熱流体通流空間との接触率
   が高い熱交換管体と、接触率が低いバイパス管体でなり
   ；通路開閉手段はバイパス管体の流体通路を開閉し；開
   閉制御手段は、該温度センサが検出した温度に対応して
   、それが高いときには、通路開閉手段を閉とする方向に
   駆動手段を付勢し、低いときには、通路開閉手段を開と
   する方向に駆動手段を付勢する；前記特許請求の範囲第
   （１）項記載の熱交換装置。
3. （３）熱交換器の管体のすべてが実質上同じ接触率で受
   熱流体通流空間に接触し；通路開閉手段は管体の一部の
   ものの流体通路を開閉し；開閉制御手段は、該温度セン
   サが検出した温度に対応して、それが高いときには、通
   路開閉手段を開とする方向に駆動手段を付勢し、低いと
   きには、通路開閉手段を閉とする方向に駆動手段を付勢
   する；前記特許請求の範囲第（１）項記載の熱交換装置
   。