TW201518597A - 排氣熱回收裝置 - Google Patents

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TW201518597A TW103124826A TW103124826A TW201518597A TW 201518597 A TW201518597 A TW 201518597A TW 103124826 A TW103124826 A TW 103124826A TW 103124826 A TW103124826 A TW 103124826A TW 201518597 A TW201518597 A TW 201518597A
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exhaust
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TW103124826A
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Arata Kobayashi
Hirohisa Okami
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Futaba Ind Co Ltd
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Abstract

本發明之排氣熱回收裝置係配置有擴散板502而成,該擴散板502係作為使流入熱交換區域之廢氣於熱交換區域之周向上擴散之擴散機構。

Description

排氣熱回收裝置
本發明係關於一種於自內燃機排出之廢氣與熱交換介質之間進行熱交換之排氣熱回收裝置。
作為於自內燃機排出之廢氣與熱交換介質之間進行熱交換之排氣熱回收裝置,提出有各種態樣者。關於下述專利文獻1所揭示之排氣熱回收裝置,為形成形成有消音機構之內側空間、及配置有熱交換器之外側空間,而採用配置有複數個筒狀構件之構成。該排氣熱回收裝置以如下之方式構成:若關閉配置於內側空間之下游側之開關閥,則廢氣流入外側空間,於熱交換器中與熱交換介質之間進行熱交換後流出至下游側。另一方面,以如下之方式構成:若打開開關閥,則廢氣流入內側空間,不進行熱交換而流出至下游側。
關於下述專利文獻2所揭示之排氣熱回收裝置,為了形成內側空間、及配置有熱交換器之外側空間,採用配置有複數個筒狀構件之構成。該排氣熱回收裝置以如下之方式構成:若關閉配置於內側空間之下游側之阻斷閥,則廢氣流入外側空間,於熱交換器中與熱交換介質之間進行熱交換而流出至下游側。另一方面,以如下之方式構成:若打開阻斷閥,則廢氣流入內側空間,不進行熱交換而流出至下游側。
進而,下述專利文獻2所揭示之熱交換器藉由將作為自中空、扁平且圓形之圓環形狀於上下直線地切下之具有一對切口部之管體而形成之複數個扁平管體以相互重疊之方式積層,構成管體積層體而形 成。該管體積層體利用排氣流入側端板、及排氣流出側端板而安裝於殼體。設於排氣流入側端板之一個切口部以對應於管體積層體之一切口部之方式配置。又,設於排氣流出側端板之一個切口部以對應於管體積層體之另一切口部之方式配置。
關於下述專利文獻2所揭示之排氣熱回收裝置,於內燃機暖機時關閉阻斷閥,使廢氣自一切口部流出至管體積層體側,於各扁平管體之間隙以整體之形式自上方流至下方。於該排氣流入之同時,使熱交換介質於各扁平管體內以整體之形式自下方流至上方,進行廢氣與熱交換介質之熱交換,而回收排氣之熱。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-270702號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-114995號公報
排氣熱回收裝置係藉由對熱交換器之適切部位流入適切量之廢氣而謀求有效率之熱交換者。然而,上述專利文獻1所記載之排氣熱回收裝置與上述專利文獻2所記載之排氣熱回收裝置均未就對於熱交換器之適切之廢氣流入進行研究,未必可提供效率較佳之排氣熱回收裝置。
本發明係鑒於此種問題研究而成者,其目的在於提供一種可對熱交換器之適切部位流入適切量之廢氣之排氣熱回收裝置。
為了解決上述問題,本發明之排氣熱回收裝置為於自內燃機排出之廢氣與熱交換介質之間進行熱交換者,其包括:(1)內側構件,其形成連接接收自上游側流入之廢氣之接收口與將該所接收之廢氣送 出至下游側之主送出口的主流路之至少一部分;(2)外側構件,其以包圍內側構件之方式配置,且於與內側構件之間形成熱交換流路;(3)熱交換器,其於熱交換流路中以包圍內側構件之方式配置,且於廢氣與熱交換介質之間進行熱交換;及(4)切換器,其切換第1模式與第2模式,該第1模式係使接收至主流路之廢氣通過主流路流入主送出口,該第2模式係使接收至主流路之廢氣經由熱交換流路流入與上述主送出口不同之副送出口。本發明中,熱交換器形成分別沿著內側構件及外側構件之形狀,並且具有相互隔開特定之間隔而積層配置之複數個熱交換器單體零件,熱交換介質於熱交換器單體零件之內部流過,另一方面,廢氣於複數個熱交換器單體零件之間之熱交換區域流過,藉此進行熱交換。進而,本發明中,配置使流入熱交換區域之廢氣於熱交換區域之周向上擴散之擴散機構。
根據本發明,由於藉由一面確保於複數個熱交換器單體零件相互之間通過廢氣之熱交換區域一面配置複數個熱交換器單體零件而構成熱交換器,故可將自內側構件側朝向外側構件側之廢氣或自外側構件側朝向內側構件側之廢氣一面通過熱交換區域一面流過。進而,即便流入廢氣於周向上偏離,由於設置使流入熱交換區域之廢氣於該空間擴散之擴散機構,故可使廢氣自流入較多廢氣之區域遍及流入較少廢氣之區域。因此,可使廢氣遍及熱交換器整體,可更有效率地進行與熱交換介質之間之熱交換。
又,關於本發明之排氣熱回收裝置,亦較佳為擴散機構部分地限制進入熱交換區域之廢氣之流動。
關於該較佳態樣,由於部分地限制對熱交換區域之廢氣流入,故即便欲使多數廢氣偏向地流入熱交換區域之一部分,亦受限制,可使適量廢氣流入。被阻止流入之剩餘廢氣於熱交換區域之其他區域迴繞而流入。其結果為,利用部分地限制對熱交換區域之廢氣之流動此 種簡單方法,可使廢氣自流入較多廢氣之區域遍及流入較少廢氣之區域。
又,關於本發明之排氣熱回收裝置,亦較佳為擴散機構具有沿著熱交換器之內側側面或外側側面配置,且限制對熱交換區域之廢氣流入之第1板部。
關於該較佳態樣,由於第1板部部分地限制對熱交換區域之廢氣流入,故即便欲使多數廢氣偏向地流入熱交換區域之一部分,亦受第1板部限制而可使適量廢氣流入。藉由第1板部被阻止流入之剩餘廢氣於熱交換區域之其他區域迴繞而流入。其結果為,利用沿著熱交換器之內側側面或外側側面設置第1板部此種簡單方法,可使廢氣自流入較多廢氣之區域遍及流入較少廢氣之區域。
又,關於本發明之排氣熱回收裝置,亦較佳為擴散機構部分地限制自熱交換區域流出之廢氣流動。
關於該較佳態樣,由於部分地限制自熱交換區域之廢氣流出,故可改變流入熱交換區域之廢氣之行進方向,使廢氣接觸熱交換器單體零件之時間更長。其結果為,利用部分地限制自熱交換區域流出之廢氣此種簡單之方法,可確保廢氣與熱交換器單體零件之接觸時間較長,使熱交換效率上升。
又,關於本發明之排氣熱回收裝置,亦較佳為擴散機構具有沿著熱交換器之內側側面或外側側面配置,且限制自熱交換區域之廢氣流出之第2板部。
關於該較佳態樣,由於第2板部部分地限制自熱交換區域之廢氣流出,故可改變流入熱交換區域之廢氣之行進方向,使廢氣接觸熱交換器單體零件之時間更長。其結果為,利用沿著熱交換器之內側側面或外側側面設置第2板部此種簡單之方法,可確保廢氣與熱交換器單體零件之接觸時間較長,使熱交換效率上升。
根據本發明,可提供一種可對熱交換器之適切部位流入適切量之廢氣之排氣熱回收裝置。
10‧‧‧上游側排氣管
11‧‧‧內筒
12‧‧‧下游側排氣管
20‧‧‧外筒
21‧‧‧介質入口部
22‧‧‧介質出口部
23‧‧‧熱交換器單體零件
23A‧‧‧熱交換器單體零件
23B‧‧‧熱交換器單體零件
24‧‧‧上游側端板
25‧‧‧下游側端板
30‧‧‧切換閥
40‧‧‧熱交換器
50‧‧‧內側擴散筒
51‧‧‧內側擴散筒
60‧‧‧外側擴散筒
61‧‧‧內側擴散筒
71‧‧‧內側擴散筒
81‧‧‧內側擴散筒
112‧‧‧側部流出口
113‧‧‧主流出口
201‧‧‧副流出口
211‧‧‧管路
221‧‧‧管路
231a‧‧‧環狀側部
231b‧‧‧內側圓環側部
231c‧‧‧環狀側部
231d‧‧‧外側圓環側部
232‧‧‧內部空間
401‧‧‧內部熱交換流路
405‧‧‧第2凸部
501‧‧‧端部環
502‧‧‧擴散板
503‧‧‧狹縫
511‧‧‧端部環
512‧‧‧擴散板
513‧‧‧狹縫
602‧‧‧擴散板
603‧‧‧狹縫
611‧‧‧端部環
612‧‧‧擴散板
613‧‧‧狹縫
711‧‧‧端部環
712‧‧‧擴散板
713‧‧‧狹縫
714‧‧‧端部環
811‧‧‧端部環
812‧‧‧擴散板
813‧‧‧狹縫
HE‧‧‧排氣熱回收裝置
HEa‧‧‧接收口
HEb‧‧‧主送出口
ZA‧‧‧上游側主流路
ZB‧‧‧熱交換流路
ZB1‧‧‧內側流路
ZB2‧‧‧外側流路
ZC‧‧‧下游側主流路
圖1係表示作為本發明之實施形態之排氣熱回收裝置之概略構成之立體圖。
圖2係作為本發明之實施形態之排氣熱回收裝置之部分之概略剖面圖。
圖3係表示圖2所示之熱交換器單體零件之I-I剖面之概略剖面圖。
圖4係表示圖1至圖3所示之排氣熱回收裝置所使用之內側擴散筒之立體圖。
圖5係圖4所示之內側擴散筒之側視圖。
圖6係與內側擴散筒一併使用外側擴散筒之情形之概略剖面圖。
圖7係表示圖4及圖5所示之內側擴散筒之第1變化例之側視圖。
圖8係表示圖4及圖5所示之內側擴散筒之第2變化例之側視圖。
圖9係表示圖4及圖5所示之內側擴散筒之第3變化例之側視圖。
圖10係表示圖4及圖5所示之內側擴散筒之第4變化例之側視圖。
以下,一面參照隨附圖式,一面就本發明之實施形態進行說明。為了便於理解說明,各圖式中對相同構成要素盡可能附加相同符號,且省略重複之說明。
一面參照圖1,一面就作為本發明之實施形態之排氣熱回收裝置進行說明。圖1係表示作為本發明之實施形態之排氣熱回收裝置HE之概略構成之立體圖。排氣熱回收裝置HE係例如搭載於汽車,於自汽車之內燃機排出之廢氣與熱交換介質之間進行熱交換者,設有接收自 上游側流入之廢氣之接收口HEa、及將該所接收之廢氣送出至下游側之主送出口HEb。
排氣熱回收裝置HE包括上游側排氣管10、內筒11、外筒20、介質入口部21、介質出口部22、上游側端板24、及切換閥30(切換器)。上游側排氣管10與內筒11連接,構成廢氣流動之主流路。因此,內筒11形成連接接收口HEa與主送出口HEb之主流路之一部分。
外筒20係以於同軸上包圍內筒11之方式配置,且於與內筒11之間形成熱交換流路者。介質入口部21係成為對熱交換流路內之熱交換器(圖1中未明示)供給熱交換介質之入口的部分。介質出口部22係成為將自介質入口部21供給之於與廢氣之間進行熱交換之熱交換介質排出之出口的部分。作為熱交換介質,係使用內燃機之冷卻用之液體。
切換閥30係設於內筒11之下游側即主送出口HEb,進行主流路末端之流路開閉之閥。
繼而,一面參照圖2,一面就排氣熱回收裝置HE進行說明。圖2係排氣熱回收裝置HE之部分之概略剖面圖。如已說明般,上游側排氣管10與內筒11連接,形成上游側主流路ZA。外筒20以與內筒11共有中心軸之方式配置,且構成為外筒20之內徑較內筒11之外徑大。因此,於內筒11與外筒20之間形成空間,而形成熱交換流路ZB。
上游側端板24以連接內筒11與外筒20之方式配置。上游側端板24係以連接外筒20之上游端附近與內筒11之外周之方式固定而成之環狀之平板。上游側端板24以使熱交換流路ZB之上游端封閉之方式配置。
如此,於內筒11與外筒20之間配置封閉熱交換流路ZB之上游端之上游側端板24,藉此可確實地防止廢氣自上游側進入熱交換流路ZB,確保廢氣自側部流出口112流入熱交換流路ZB之第1模式之廢氣流動。
於熱交換流路ZB配置有熱交換器40。熱交換器40係以包圍內筒11之方式配置於熱交換流路ZB,且外形形成為圓筒形狀者,該熱交換器40係於廢氣與熱交換介質之間進行熱交換者。熱交換器40以與內筒11隔開特定之距離之方式配置,且以亦與外筒20隔開特定之距離之方式配置。藉由以此方式配置熱交換器40,於熱交換器40與內筒11之間形成第1熱交換流路ZB1,並且於熱交換器40與外筒20之間形成第2熱交換流路ZB2。
於內筒11之下游端,形成用以使廢氣自上游側主流路ZA流出至第1熱交換流路ZB1之側部流出口112(熱交流出口)。側部流出口112形成於較接收口HEa更靠主送出口HEb側。更具體而言,側部流出口112係於熱交換流路ZB之下游端附近以內筒11之側面開口之方式形成。
於內筒11與外筒20之間,為了將自側部流出口112流出之廢氣導引至第1熱交換流路ZB1,配置使第1熱交換流路ZB1下游端封閉之-下游側端板25。下游側端板25以使較側部流出口112更下游側之內筒11或切換閥30與熱交換器40之下游側端部連接之方式配置。另一方面,下游側端板25不與外筒20連接,於與外筒20之間形成有副送出口201。
如此,於內筒11與外筒20之間配置封閉第1熱交換流路ZB1之下游端之下游側端板25,藉此,可使自側部流出口112流出之廢氣確實地導入第1熱交換流路ZB1。因此,可使自側部流出口112流出之廢氣最初進入第1熱交換流路ZB1,一面於徑向上橫穿熱交換器40,一面進行熱交換,確保流出至第2熱交換流路ZB2之第2模式之廢氣流動。流入第2熱交換流路ZB2之廢氣自副送出口201流入下游側主流路ZC。
於內筒11之下游端及上游側主流路ZA與下游側主流路ZC之交界位置,配置切換閥30。以覆蓋切換閥30,形成下游側主流路ZC之方式設置下游側排氣管12。下游側排氣管12係連接於外筒20之下游側之 管路。
根據上述構成,藉由作為切換器之切換閥30之開閉,可選擇性地成為第1模式及第2模式,該第1模式係使上游側主流路ZA所接收之廢氣通過上游側主流路ZA,流入主送出口HEb,該第2模式係使上游側主流路ZA所接收之廢氣自上游側主流路ZA經由熱交換流路ZB,流入副送出口201。
關於排氣熱回收裝置HE,如上所述,於熱交換器40與內筒11之間形成第1熱交換流路ZB1,於熱交換器40與外筒20之間形成第2熱交換流路ZB2,廢氣自上游側主流路ZA流出至第1熱交換流路ZB1之側部流出口112形成於上游側,第1熱交換流路ZB1之主送出口HEb形成於下游側。進而,關於排氣熱回收裝置HE,於第2模式下廢氣自側部流出口112流出至熱交換流路ZB,流出至熱交換流路ZB廢氣係自第1熱交換流路ZB1於自熱交換器40之內側朝向外側之徑向上流動,到達第2熱交換流路ZB2者,於其流動期間於熱交換器40中進行熱交換。
根據本實施形態,廢氣自上游側主流路ZA流出至第1熱交換流路ZB1之側部流出口112係形成於第1熱交換流路ZB1之主送出口HEb側端部,故可於切換閥30之附近形成側部流出口112。藉由以此方式設法進行側部流出口112之配置,於操作切換閥30形成第1模式之廢氣流動之情形時,可減小自側部流出口112經由熱交換流路ZB到達副送出口201之路徑與自上游側主流路ZA到達下游側主流路ZC之主流路之間的壓力差。因此,於第1模式時可使廢氣不進入熱交換流路ZB側,直接經由主流路自主送出口HEb朝向下游側主流路ZC流動。
進而,若於第2模式下操作切換閥,封閉作為主流路之中途之上游側主流路ZA之下游端,則廢氣自側部流出口112流出至熱交換流路ZB。本實施形態中,以流出至熱交換流路ZB之廢氣自第1熱交換流路ZB1於自熱交換器40之內側朝向外側之徑向上流動,到達第2熱交換 流路ZB2之方式構成,故熱交換器40整體均大致均勻地遍及廢氣,可於熱交換介質之間進行熱交換。因此,於第2模式時可使熱交換器40整體遍及廢氣,可提高熱交換效率。
關於以此方式使廢氣以於熱交換器40之徑向上橫穿之方式流過的努力,詳細地進行說明。熱交換器40形成沿著內筒11及外筒20之形狀,並且具有以可相互隔開特定之間隔而積層配置之方式形成之複數個熱交換器單體零件23A。
藉由複數個熱交換器單體零件23A相互隔離而積層配置,形成內部熱交換流路401。熱交換器單體零件23A係於中央部形成有孔之環形狀之圓盤構件。關於熱交換器單體零件23A,以形成熱交換介質流通之內部空間232之方式,由環狀側部231a、內側圓環側部231b、環狀側部231c、及外側圓環側部231d連接而構成。
環狀側部231a及環狀側部231c係對向配置且形成相互相同之形狀之側面。環狀側部231a及環狀側部231c係於中央部形成有孔之環形狀之圓盤構件。
內側圓環側部231b係連接環狀側部231a之內側圓部分及環狀側部231c之內側圓部分之圓環狀構件。外側圓環側部231d係連接環狀側部231a之外側圓部分及環狀側部231c之外側圓部分之圓環狀構件。藉由環狀側部231a、內側圓環側部231b、環狀側部231c、及外側圓環側部231d連接,形成內部空間232。再者,將環狀側部231a、內側圓環側部231b、環狀側部231c、及外側圓環側部231d分別以何種態樣相互連接,係考慮製造容易性等而任意選擇者。
對以此方式構成之熱交換器單體零件23A之內部空間232分別流入自介質入口部21流入之熱交換介質,流入之熱交換介質與廢氣進行熱交換後流出,自介質出口部22流出至外部。如此,熱交換器40係藉由熱交換介質於熱交換器單體零件23A之內部流動,另一方面,廢氣 流動至複數個熱交換器單體零件23A之間之內部熱交換流路401而進行熱交換者。
又,亦較佳為設置使流入複數個熱交換器單體零件23A之間之廢氣於作為複數個熱交換器單體零件23A之間之空間的內部熱交換流路401擴散之擴散機構。
本實施形態中,由於藉由確保複數個熱交換器單體零件23A於相互之間有通過廢氣之空間地配置而構成熱交換器40,故可使自第1熱交換流路ZB1朝向第2熱交換流路ZB2之廢氣,一面通過複數個熱交換器單體零件23A各自之間之空間即內部熱交換流路401一面流動。進而,即便流入第1熱交換流路ZB1之廢氣偏離,藉由設置使流入於熱交換器單體零件23A間之廢氣於該空間擴散之擴散機構,亦可使廢氣自流入較多廢氣之區域遍及流入較少廢氣之區域。因此,可使熱交換器40整體遍及廢氣,而可更有效率地進行與熱交換介質之間之熱交換。
關於擴散機構之具體一例,一面參照圖3一面進行說明。圖3係表示圖2之I-I剖面之概略剖面圖。如圖3所示,於熱交換器單體零件23A之環狀側部231a配置有4個第2凸部405。管路211係連接介質入口部21之管路,管路221係連接介質出口部22之管路。
於熱交換器單體零件23A及內筒11之間,8個擴散板502(第1板部、擴散機構)以相互隔離之方式配置。於鄰接之擴散板502之間,形成有狹縫503。擴散板502係作為內側擴散筒50而形成,故就其形態,一面參照圖4及圖5一面進行說明。圖4係表示排氣熱回收裝置HE所使用之內側擴散筒50之立體圖。圖5係圖4所示之內側擴散筒50之側視圖。
如圖4及圖5所示,於內側擴散筒50,8張擴散板502(第1板部)自端部環501於同一方向上延伸。於擴散板502各自之間設置有狹縫 503。因此,內側擴散筒50係形成有沿著金屬圓筒之長度方向之狹縫者。
如圖3所示,內側擴散筒50配置於熱交換器單體零件23A及內筒11之間。內側擴散筒50之擴散板502係作為擴散機構而設置者。如此,內側擴散筒50之擴散板502以部分地限制自第1熱交換流路ZB1向複數個熱交換器單體零件23A之間之廢氣流入的方式設置。擴散板502部分地限制廢氣向熱交換器單體零件23A間之流入,故即便多數廢氣欲偏向地流入熱交換器單體零件23A間之部分區域,亦會受擴散板502限制,而可使廢氣適量地流入。藉由擴散板502而被阻止流入之剩餘廢氣,會迴繞而流入熱交換器單體零件23A間之其他區域。其結果,利用此種於熱交換器單體零件23A之內側之第1熱交換流路ZB1設置擴散板502之簡單方法,可使廢氣自流入較多廢氣之區域遍及流入較少廢氣之區域。
與於內側使用擴散板502同樣地,使用具有擴散板之外側擴散筒代替第2凸部405亦為較佳態樣。圖6係與內側擴散筒50一併使用外側擴散筒60之情形之概略剖面圖。
外側擴散筒60係4張擴散板602(第2板部)自端部環(圖中未明示)於同一方向上延伸者。於各擴散板602之間,設有狹縫603。
如圖8所示,外側擴散筒60配置於熱交換器單體零件23B及外筒20之間。外側擴散筒60之擴散板602係替代第2凸部405,作為擴散機構而設置者。因此,熱交換器單體零件23B成為自熱交換器單體零件23A進而除去第2凸部405而成者。
如此,外側擴散筒50之擴散板602以部分地限制自複數個熱交換器單體零件23B之間向第2熱交換流路ZB2之廢氣流出的方式設置。擴散板602部分地限制自熱交換器單體零件23B間向第2熱交換流路ZB2之廢氣流出,故可改變流入熱交換器單體零件23B間之廢氣之行進方 向,使廢氣接觸熱交換器單體零件23B之時間更長。其結果為,利用於熱交換器單體零件23B之外側之第2熱交換流路ZB2設置擴散板602此種簡單之方法,可確保廢氣與熱交換器單體零件23B之接觸時間較長,使熱交換效率上升。
再者,關於上述內側擴散筒50或外側擴散筒60,即便使狹縫503及狹縫603於長度方向上作為相同寬度之狹縫而形成,根據欲使廢氣如何於熱交換器單體零件間流動,狹縫之寬度可取各種態樣。
此亦取決於如何對熱交換器40導入廢氣。如本實施形態般,於自熱交換器40之下游側導入廢氣,自熱交換器40之下游側向上游側流過廢氣,在熱交換器單體零件23A間緩緩導入廢氣之情形時適切之擴散板之形態,與於自熱交換器40之上游側導入廢氣,在熱交換器單體零件23A間導入廢氣之情形時適切之擴散板之形態變得不同。如本實施形態般,採用內側擴散筒50或外側擴散筒60控制廢氣導入之技術就可應對上述各種廢氣之導入態樣的觀點而言具有顯著效果。
圖7係圖4及圖5所示之內側擴散筒50之第1變化例,係表示內側擴散筒51之側視圖。關於內側擴散筒51,8根擴散板512(第1板部)自端部環511於同一方向上延伸。於各擴散板512之間,設有狹縫513。擴散板512以如下方式構成:端部環511側之寬度較寬,隨著自端部環511遠離,其寬度變窄。因此,狹縫513以如下方式構成:端部環511側之寬度較窄,隨著自端部環511遠離,其寬度變寬。廢氣自端部環511側進入,故於對廢氣流而言之上游側,限制對熱交換器單體部零件23A、23B間之流入,於對廢氣流而言之下游側,促進流入,藉此,可均勻地進行對熱交換器單體部零件23A、23B間之廢氣導入。
圖8係圖4及圖5所示之內側擴散筒50之第2變化例,係表示內側擴散筒61之側視圖。關於內側擴散筒61,8根擴散板612(第1板部)自端部環611於同一方向上延伸。於各擴散板612之間,設有狹縫613。 擴散板612以如下方式構成:端部環611側之寬度較窄,隨著自端部環611遠離,其寬度變寬,自中央附近,寬度再次變窄。因此,狹縫613以如下方式構成:端部環511側之寬度較寬,隨著自端部環511遠離,其寬度變窄,自中央附近,寬度再次變寬。藉由此種構成,可自中央附近導入廢氣,於作為對廢氣流而言為上游側之中央附近,限制對熱交換器單體部零件23A、23B間之流入,於作為對廢氣流而言為下游側之兩端部附近,促進流入,藉此,可均勻地進行對熱交換器單體部零件23A、23B間之廢氣導入。
圖9係圖4及圖5所示之內側擴散筒50之第3變化例,係表示內側擴散筒71之側視圖。關於內側擴散筒71,8根擴散板712(第1板部)自端部環711於同一方向上延伸。於各擴散板712之間,設有狹縫713。擴散板712以如下方式構成:端部環711側之寬度較寬,隨著自端部環711遠離,其寬度變窄,自中央附近,寬度再次變窄。因此,狹縫713以如下方式構成:端部環711側之寬度較窄,隨著自端部環711遠離,其寬度變寬,自中央附近,寬度再次變窄。又,關於內側擴散筒71,擴散板712於與端部環711為相反側之端亦與端部環714連接。藉由此種構成,可自上游端及下游端雙方導入廢氣,於作為對廢氣流而言為上游側之端部環711及端部環714側,限制對熱交換器單體部零件23A、23B間之流入,於作為對廢氣流而言為下游側之中央附近,促進流入,藉此,可均勻地進行對熱交換器單體部零件23A、23B間之廢氣導入。
圖9係圖4及圖5所示之內側擴散筒50之第4變化例,係表示內側擴散筒81之側視圖。關於內側擴散筒81,圓筒狀之擴散板813(第1板部)自端部環811於同一方向上延伸。於擴散板813設有圓孔812。圓孔812設置於欲使廢氣更易導入之處。藉由此種構成,可將廢氣導入自上游至下游之任意處,於對廢氣流而言之上游側,限制對熱交換器單 體部零件23A、23B間之流入,於對廢氣流而言之下游側,促進流入,藉此,可均勻地進行對熱交換器單體部零件23A、23B間之廢氣導入。
上述實施形態僅為一例,可於不脫離發明之主旨之範圍內進行各種省略、替換、變更。
10‧‧‧上游側排氣管
11‧‧‧內筒
20‧‧‧外筒
21‧‧‧介質入口部
22‧‧‧介質出口部
24‧‧‧上游側端板
30‧‧‧切換閥
HE‧‧‧排氣熱回收裝置
HEa‧‧‧接收口
HEb‧‧‧主送出口

Claims (5)

  1. 一種排氣熱回收裝置,其特徵在於其係於自內燃機排出之廢氣與熱交換介質之間進行熱交換者;且其包括:內側構件,其形成連接接收自上游側流入之廢氣之接收口與將該所接收之廢氣送出至下游側之主送出口的主流路之至少一部分;外側構件,其以包圍上述內側構件之方式配置,且於與上述內側構件之間形成熱交換流路;熱交換器,其於上述熱交換流路中以包圍上述內側構件之方式配置,且於廢氣與熱交換介質之間進行熱交換;及切換器,其切換第1模式與第2模式,該第1模式係使接收至上述主流路之廢氣通過上述主流路流入上述主送出口,該第2模式係使接收至上述主流路之廢氣經由上述熱交換流路流入與上述主送出口不同之副送出口;且上述熱交換器係形成分別沿著上述內側構件及上述外側構件之形狀,且具有相互隔開特定之間隔而積層配置之複數個熱交換器單體零件,熱交換介質於上述熱交換器單體零件之內部流過,另一方面,廢氣於複數個上述熱交換器單體零件之間之熱交換區域流過,藉此進行熱交換,且上述熱交換器係配置使流入上述熱交換區域之廢氣於上述熱交換區域之周向上擴散之擴散機構而成。
  2. 如請求項1之排氣熱回收裝置,其中上述擴散機構部分地限制進入上述熱交換區域之廢氣之流動。
  3. 如請求項2之排氣熱回收裝置,其中上述擴散機構具有沿著上述 熱交換器之內側側面或外側側面配置,且限制向上述熱交換區域之廢氣之流入的第1板部。
  4. 如請求項1之排氣熱回收裝置,其中上述擴散機構部分地限制自上述熱交換區域流出之廢氣之流動。
  5. 如請求項4之排氣熱回收裝置,其中上述擴散機構具有沿著上述熱交換器之內側側面或外側側面配置,且限制自上述熱交換區域之廢氣之流出的第2板部。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH0629444Y2 (ja) * 1988-02-10 1994-08-10 東洋ラジエーター株式会社 オイルクーラ
JP5108462B2 (ja) * 2007-11-07 2012-12-26 国立大学法人 東京大学 熱回収装置
JP4995706B2 (ja) * 2007-12-14 2012-08-08 フタバ産業株式会社 排気熱回収装置
KR101241211B1 (ko) * 2010-12-09 2013-03-13 현대자동차주식회사 차량의 배기열 회수장치
WO2012095947A1 (ja) * 2011-01-11 2012-07-19 国立大学法人東京大学 熱機関用熱交換装置

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