排气热回收装置制造方法及图纸

排气热回收装置包括：内筒部，冷却剂在所述内筒部中流动；中间筒部，其距离所述内筒部规定的间隔地布置在所述内筒部的外侧，在所述中间筒部和所述内筒部之间形成有热回收流路，以将导入的排气的热量通过所述内筒部的冷却剂回收；外筒部，其距离所述中间筒部规定的间隔地布置在所述中间筒部的外侧，在所述外筒部和所述中间筒部之间形成旁通流路，使得分流的排气在所述旁通流路中流动；以及排气阀，其布置在所述中间筒部中的排气的流动方向上的上游端，以在所述热回收流路和所述旁通流路之间切换排气的流动。

【技术实现步骤摘要】
排气热回收装置
本专利技术涉及一种排气热回收装置，该排气热回收装置将发动机的排气热回收到诸如发动机的冷却水等冷却剂。
技术介绍
在现有技术中，已知诸如回收汽车的内燃机(例如汽车发动机，在下文中将称为发动机)的排气热的装置等排气热回收装置。这种排气热回收装置被布置于发动机排气管的中间部分，以在来自于发动机并且通过排气管的排气(排出的气体)和发动机的冷却水之间进行热交换。例如，为了迅速地对发动机进行预热操作的目的，经由发动机的冷却水回收的排气热被用于快速地提高发动机处于冷却状态时的冷却水的温度，经由发动机的冷却水回收的排气热还被用于对车室加热。现在实际使用的排气热回收装置被粗略地分成如下两种类型:在专利文献I (日本特开2010-31671号公报)中公开的第一传统技术(诸如在图5中示出的)和在专利文献2(日本特开2001-30741号公报)中公开的第二传统技术(此处未不出)。关于这两种技术，考虑到成本等，第一类型的传统技术为主流。第一传统技术的排气热回收单元100 (图5)包括:内筒部101，其形成用于通过排气的旁通流路(或流动路径)104 ;排气阀102，其在内筒部101的下游侧开闭旁通流路104 ；外筒部103，其间隔地设置在内筒部101的外周侧；以及热交换部(排气热回收流路或路径105和106、以及冷却水流路或流动路径107和108)，其设置在内筒部101和外筒部103之间。为了回收排气热，闭合排气阀102，导入到内筒部101的排气通过形成在内筒部101的侧部的大量的小孔109顺序地流到设置于内筒部101的外周的第一排气热回收流路105和第二排气热回收流路106，使得在排气与流经内冷却水流路107和外冷却水流路108的冷却水之间进行热交换。由于设置排气热回收单元100的主要目的如上所述是在发动机启动时预热发动机以及加热车室，因此从发动机启动起经过某一预定时间之后，当预热或加热的需求一旦降低，就排出(排除)排气。在排除排气热时，打开阀102，导入到内筒部101的排气直接被排出到下游侧，使得排气不会流到第一热回收流路105和第二热回收流路106。结果，抑制了冷却水温度的不必要的上升，并且防止了排气的压力损失。另一方面，在第二传统技术的排气热回收装置(车辆用热存储系统)中，发动机的冷却水装置包括热回收单元和蓄热器。热回收单元以使得能够在从发动机排出的排气和发动机的冷却水之间进行热交换的方式、沿着从发动机的排气系统分叉的两部分中的一部分布置。然而，在传统的技术中，仍然存在使得排气热回收装置在排气热回收装置满足预热发动机和加热车室的目的之后、在发动机稳定操作和高负荷操作时持续地回收排气热以实现提高燃料效率的需求。例如，该需求适用于装载有兰金循环系统的车辆的情况，在兰金循环系统中，排气热被恒定地回收到冷却水，回收的热被用作兰金循环加热器的热源。然而，在第一传统技术和第二传统技术中，如果试图在发动机稳定操作时持续地回收排气热，则出现以下问题。第一，冷却水被行驶风冷却会降低热回收效率。也就是，在发动机安装在前侧的车辆中，排气管从车辆前侧经过地板的下表面向后侧延伸，因此排气热回收单元100被布置在地板的下表面。然而，由于冷却水在排气热回收单元100的外筒部103的附近流动，所以在发动机稳定操作和高速操作时产生的强行驶风易于冷却已经回收了排气热的冷却水。结果，将引起导致排气热回收效率降低的热损失。第二类型的传统技术也将招致该不期望的问题，因而是不方便的。第二，排气和冷却水的压力损失大。也就是，在排气热回收单元100的排气侧，排气通过小孔109流动到第一排气热回收流路105，然后，排气流向上游侧折返并且流动到第二排气热回收流路106，这会导致压力损失大。结果，特别是在发动机高负荷操作时会引起输出和燃料效率的降低。此外，在冷却水侧，由于内冷却水流路107和外冷却水流路108的截面狭小，所以冷却水经受大压力损失和高水泵负荷，这还引起燃料效率降低的问题。第二传统技术也将招致这种降低，因而是不方便的。此外，即使当排气热回收装置是在发动机稳定操作时持续地回收排气热的类型，仍然期望排气热回收装置能够响应于来自兰金循环系统等的要求容易地控制排气热的回收量。
技术实现思路
考虑到现有技术中遇到的上述情况作出本专利技术，本专利技术的目的在于提供如下排气热回收装置:其能够防止回收热的量由于行驶风的影响而减少、能够减少进行热交换的排气和冷却剂的压力损失，并且还能够简单地控制回收热的量。根据本专利技术通过提供如下排气热回收装置能够实现上述和其他目的，该排气热回收装置包括:内筒部，冷却剂在所述内筒部中流动；中间筒部，其距离所述内筒部规定的间隔地布置在所述内筒部的外侧，在所述中间筒部和所述内筒部之间形成有热回收流路，以将导入的排气的热量通过所述内筒部的冷却剂回收；外筒部，其距离所述中间筒部规定的间隔地布置在所述中间筒部的外侧，在所述外筒部和所述中间筒部之间形成旁通流路，使得分流的排气在所述旁通流路中流动；以及排气阀，其布置在所述中间筒部中的排气的流动方向上的上游端，以在所述热回收流路和所述旁通流路之间切换排气的流动。在上述方面中，所述排气热回收装置还可以包括静态搅拌器，所述静态搅拌器内置在所述内筒部中以搅拌所述冷却剂使其流动。优选地，所述排气阀可以包括阀体和设置在所述阀体的大致中央位置处的阀体棒，所述阀体棒配置在所述中间筒部的宽度方向或直径方向上的大致中央位置。优选地，所述排气阀可以包括双门结构形式的多个阀组件，各所述阀组件均包括阀体和设置在所述阀体的端部的阀体棒，各所述阀组件中的所述阀体棒均配置在所述中间筒部的宽度方向或直径方向上的端部，当所述排气阀完全闭合时，由所述阀组件的所述阀体阻塞所述中间筒部中的排气的流动方向上的上游端，另一方面，当所述排气阀完全打开时，所述阀组件中的所述阀体的顶端部被构造成接近所述外筒部，以大致阻塞所述旁通流路中的排气的流动方向上的上游端。根据具有上述结构和特征的本专利技术，冷却剂流经的内筒部顺序地由热回收流路和旁通流路覆盖，其中，所述热回收流路由内筒部和和中间筒部形成，所述旁通流路由中间筒部和外筒部形成。这使得能够防止由冷却剂回收的回收热的量由于行驶风的影响而减少。此外，由于热回收流路形成为直线状，所以，排气流在热回收流路中顺畅地流动，并且在冷却剂流经的内筒部中还确保了流路的截面面积。这使得能够减少排气和冷却剂两者的压力损失。此外，通过调整排气阀的打开程度由此调整排气流动到热回收流路中的流量，能够简单地控制由冷却剂回收的热回收量。本专利技术的实质、进一步的特征和有益效果从参照附图作出的以下说明中将更清λ.Μ/E.ο【附图说明】在附图中:图1表示根据本专利技术的第一实施方式的、处于非热回收状态的排气热回收装置，其中，图1的(A)是排气热回收装置的纵向截面图，图1的(B)是沿着图1的(A)的线1-1截取的截面图；图2表示根据本专利技术的第一实施方式的、处于热回收状态的排气热回收装置，其中，图2的(A)是排气热回收装置的纵向截面图，图2的(B)是沿着图2的(A)的线I1-1I截取的截面图；图3表示根据本专利技术的第二实施方式的、处于非热回收状态的排气热回收装置，其中，图3的(A)是排气热回收装置的纵向截面图，图3的(B)是沿着图3的(A)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气热回收装置，其包括：内筒部，冷却剂在所述内筒部中流动；中间筒部，其距离所述内筒部规定的间隔地布置在所述内筒部的外侧，在所述中间筒部和所述内筒部之间形成有热回收流路，以将导入的排气的热量通过所述内筒部的冷却剂回收；外筒部，其距离所述中间筒部规定的间隔地布置在所述中间筒部的外侧，在所述外筒部和所述中间筒部之间形成旁通流路，使得分流的排气在所述旁通流路中流动；以及排气阀，其布置在所述中间筒部中的排气的流动方向上的上游端，以在所述热回收流路和所述旁通流路之间切换排气的流动。

【技术特征摘要】
2012.08.08 JP 2012-1763511.一种排气热回收装置，其包括: 内筒部，冷却剂在所述内筒部中流动； 中间筒部，其距离所述内筒部规定的间隔地布置在所述内筒部的外侧，在所述中间筒部和所述内筒部之间形成有热回收流路，以将导入的排气的热量通过所述内筒部的冷却剂回收； 外筒部，其距离所述中间筒部规定的间隔地布置在所述中间筒部的外侧，在所述外筒部和所述中间筒部之间形成旁通流路，使得分流的排气在所述旁通流路中流动；以及 排气阀，其布置在所述中间筒部中的排气的流动方向上的上游端，以在所述热回收流路和所述旁通流路之间切换排气的流动。2.根据权利要求1所述的排气热回收装置，其特征在于，所述排气热回收装置还包括静态搅拌器，所述静...

【专利技术属性】
技术研发人员：篠原竜太郎，
申请(专利权)人：铃木株式会社，
类型：发明
国别省市：