CN101245744B - 废热回收装置 - Google Patents

Abstract

一种废热回收装置包括蒸发单元和与该蒸发单元相连通的冷凝单元，以使工作流体循环在其中。蒸发单元被设置在流过第一流体的第一流体通道中，该蒸发单元包括用于限定流过工作流体的通道的管，以及实施第一流体和工作流体之间的热交换，从而蒸发该工作流体。冷凝单元被设置在第二流体流经的第二流体通过中，以及实施第二流体和工作流体之间的热交换。该废热回收装置进一步包括蒸发单元的管中的润湿面积增加部件，用于由于增加工作流体的表面张力导致的工作流体的润湿面积。该润湿面积增加部件被设置在靠近该管内表面的位置处，以及具有在与内表面相交的方向中延伸的多个张力表面。

Description

废热回收装置

技术领域

本发明涉及一种废热回收装置。

背景技术

已知的是，基于热管原理回收从车辆发动机的排气系统排出的废气的热量，以及使用这种回收热用于诸如使发动机预热之类的其它目的。作为废热回收装置的例子，日本待审查专利公开No.4-45393描述了一种循环热管热交换器。

该公开的热交换器包括：填充有内部传热流体的闭路循环通道、蒸发单元和冷凝单元，该蒸发单元被设置在循环通道上用于通过吸收外部热量蒸发循环通道中的内部传热流体，冷凝单元被设置在循环通道上比蒸发单元高的位置处，用于在蒸发的内部传热流体和外部传热流体之间执行热交换。

在这种热交换器中，通过增加在蒸发单元中用于沸腾内部传热流体于的表面面积来提高效率。为了增加沸腾表面面积，例如，提出了通过切割在蒸发器的管的内表面上形成凹槽。

实际上，蒸发单元受到高温环境的影响。因此，蒸发单元中的管需要具有强度且抗氧化。为了通过切割在管的内表面上形成凹槽，必须增加管壁的厚度。管壁厚度的增加导致重量增加和产量的下降。另外，在通过切割在管的内表面上形成凹槽的情况中，考虑到施加到那里的应力，管壁必需具有足够厚度。

发明内容

考虑前面问题做出本发明，进而本发明的目的是提供一种具有蒸发单元的废热回收装置，所述蒸发单元具有足够表面面积用于沸腾工作流体并能够提高生产率和产出。

依据本发明的一个方面，废热回收装置包括蒸发单元和与该蒸发单元相连通的冷凝单元，以使工作流体在蒸发单元和冷凝单元中循环。蒸发单元被设置在流过第一流体的第一流体通道中并执行第一流体和工作流体之间的热交换，从而蒸发该工作流体。冷凝单元被设置在流过第二流体的第二流体通道中，并执行第二流体和工作流体之间的热交换，从而冷凝该工作流体。废热回收装置进一步包括润湿面积增加部件，用于增加由于工作流体的表面张力导致的工作流体的润湿面积。该润湿面积增加部件被设置在蒸发单元的管中邻近该管内表面的位置处。该润湿面积增加部件具有在与管内表面相交的方向上延伸的多个张力表面。

因此，工作流体在管中的润湿面积通过该润湿面积增加部件被增加，该润湿面积增加部件作为单独部件被提供。也就是，不对管进行例如切削之类的处理，就增加了用于沸腾和蒸发工作流体的表面积。此外，因为该管的结构被简化，进而生产率和产量提高。

附图说明

根据参考附图做出的下面详细说明书，本发明的其它目的、特征和优点将变得更清楚，附图中相同部件由同样参考标记来指示，以及附图中：

图1是依据本发明第一实施例的废热回收装置的示意横截面视图；

图2是依据第一实施例的废热回收装置中的蒸发单元的管的示意透视图；

图3是依据第一实施例的蒸发单元的管的一部分的横截面视图；

图4是依据第一实施例的设置在蒸发单元的管中的凹槽部件的一部分的透视图，用于显示凹槽部件由工作流体润湿的状况；

图5是设置在依据本发明第二实施例的废热回收装置的蒸发单元的管中的凹槽板的一部分的横截面视图；及

图6是设置在依据本发明第三实施例的废热回收装置的蒸发单元的管中的波纹板的一部分的横截面视图。

具体实施方式

(第一实施例)

参考图1，第一实施例的废热回收装置100例如被应用在由发动机(例如水冷内燃机)驱动的车辆中。废热回收装置100被设置在废热回收回路和发动机排气管上，发动机冷却剂流过该废热回收回路，并且由燃料燃烧而产生的废气通过该发动机排气管流动以从该车辆排出。

发动机与散热器回路、废热回收回路和加热器回路相连通，发动机冷却剂通过该散热器回路流动以冷却发动机，废热回收回路作为与散热器回路分开的回路，冷却剂流过加热器回路作为热源用于加热空气以进行空气调节操作。

废热回收回路从散热器回路的发动机出口部分分支出去。也就是，废热回收回路在发动机下游的位置处从散热器回路分支出去。废热回收回路被连接至水泵，用于在其中循环冷却剂。废热回收装置100的水箱40与废热回收回路相连通。换言之，水箱40被设置在废热回收回路上。

如图1中所示，废热回收装置100一般包括蒸发单元10、冷凝单元30和阀单元50。蒸发单元10、冷凝单元30和阀单元50以预定方式连接，以使工作流体通道以环路的形式形成。也就是，蒸发单元10、冷凝单元30和阀单元50形成环路热管热交换器。蒸发单元10被配置有多个蒸发侧热管1，蒸发侧热管1中填充有工作流体。

工作流体例如为水。一般地，水在1个大气压下在100℃沸腾。在本实施例中，例如，热管1的内部压力被降低至0.01个大气压，以使热管1中的水的沸腾温度为大约5℃至10℃。工作流体不限于水，而可能是任何可蒸发、可冷凝流体，例如酒精、碳氟化合物等。

因为废热回收装置100在高温环境(例如超过800℃)中被使用，所以废热回收装置100的组成部件由非常耐高温和抗腐蚀的材料制造。所述组成部件被装配、然后加热，以使组成部件通过铜焊材料在接头部分和接合部分处被焊接。即，废热回收装置100通过整体焊接组成部件而制造。

蒸发单元10被设置在排气通道上，从发动机排出的废气流经该排气通道。因此，蒸发单元10在废气和流经热管1的工作流体之间执行热交换，从而蒸发该工作流体。

蒸发单元10包括构成热管1的管11、翅片12等。各个管11具有平坦管状形状。管11被设置使纵向轴在垂直方向上延伸，例如在图1中的上下方向。管11以预定间隔被堆叠或层叠在水平方向，例如在图1中的左右方向。另外，在大致垂直于废气流动方向的方向上，例如在垂直于图1中纸面的方向，管11成排布置。

管11的下端与下集流管13相连通，以及管11的上端与上集流管14相连通。该下集流管13具有大致管状形状且形成连接管11的下端的管孔。同样地，上集流管14具有大致管状形状且形成连接管11的上端的管孔。

从而，管11通过限定在下集流管13中的连通部分16互相连通。另外，管11通过限定在上集流管14中的连通部分17互相连通。换言之，下集流管13的内部通过管11与上集流管14的内部相连通。

翅片12，例如为波纹翅片，由薄板状部件制造。翅片12被连接至管11的外表面。侧板18被连接至最外部翅片12，其被定位在图1中的左右端。侧板被提供作为加强部件和固定部件。

另外，下板20被设置在下集流管13下面，以及上板19被设置在上集流管14上面。下板20与下集流管13在管11的纵向上间隔开预定距离，并连接至侧板18。上板19与上集流管14在管11的纵向上间隔开预定距离，并连接至侧板18。

也就是，侧板18、上板19和下板20形成具有大致矩形横截面的壳体，如图1a中所示。壳体形成废气流经的通道空间。该壳体形成废气通道的一部分，或者与废气通道相连通。在大致垂直于图1中纸面的方向上，废气流过该通道空间。

水箱40通过连接水箱板41和水箱部件来构造。水箱板41为大致平板状部件，并且被设置为靠近蒸发单元10。水箱部件具有大致U状横截面。从而，水箱40具有大致容器形状，在平行于管11的纵向的方向上延伸。

绝热板21被设置在右侧板18和水箱板41之间，以形成蒸发单元10和冷凝单元30之间的绝热层。例如，绝热单元21与右侧板18间隔开预定距离。同样，在与右侧板18相对的一侧，水箱板41连接至绝热板21。

冷凝单元30和阀单元50被设置在水箱40中。冷凝单元30被设置在发动机冷却剂流经的冷却剂通道上。冷凝单元30在已在蒸发单元10中被蒸发的工作流体和冷却剂之间执行热交换，从而冷凝工作流体。

冷凝单元30被设置在蒸发单元10的一侧(例如，图1中的右侧)。冷凝单元30具有多个管33。管33被排列，以使其纵向轴在上下方向延伸，类似于蒸发单元10的管11。翅片被连接至管11的外表面，用于促进热交换。

管33的上端被连接至上水箱部件31，以及管33的下端被连接至下水箱部件32。上水箱部件31与蒸发单元10的上连通部分17相连通，从而管33与管11相连通。

阀单元50被设置在下水箱部件32中，也就是，相对于工作流体的流动被定位在冷凝单元30的下游位置。阀单元50具有冷凝流体出口57，其直接被连接至蒸发单元10中的下集流管13。冷凝流体出口57通过下集流管13的连通部分13与管11相连通。

阀单元50包括隔膜型控制结构，用于依据热管1中的内部压力即工作流体的压力控制例如打开和关闭通道。阀单元50包括壳体51、隔膜53、弹簧52和阀体55。隔膜53、弹簧52和阀体55被封装在壳体51。例如，壳体51是大致圆柱形容器且由两个壳体构造成。

壳体51在其轴向端部形成有连通孔，以允许壳体51内部与大气相连通。另外，壳体51在其轴向侧壁上形成有冷凝流体入口54。冷凝流体出口57被形成在壳体51的相对的轴向端部。阀门部分(阀座)被形成在冷凝流体入口54和冷凝流体出口57之间。阀门部分在中央处具有开口56。

因为由来自连通孔的大气压力和弹簧52的弹性而产生的作用力与通过冷凝流体入口54所施加的冷凝单元30的内部压力所产生的作用力之间的差异，隔膜53在阀体55的轴向上可位移。阀体55被连接至隔膜53。阀体55与隔膜53的轴向移动同步地在轴向上移动，从而打开和关闭开口56。

阀单元50从水箱40一侧被插入下水箱部件32，以使冷凝流体出口57被连接至蒸发单元10的下集流管13。并且，阀单元50被布置为使封装隔膜53、弹簧52等的壳体51的一部分从水箱40的该侧向外突出。

接下来，蒸发单元10的管11的内结构将参考图2至4被描述。在图中，箭头L代表管11的长度方向(纵向)，长度方向平行于管11的纵向。箭头W代表管11的宽度方向，该宽度方向垂直于管11的纵向。图3中，垂直于图3中纸面的方向对应于管11的长度方向L。另外，图4中上下方向对应于管11的长度方向L。

管11具有作为润湿面积增加部件的凹槽部件60，在其上形成凹槽。在管11中，凹槽部件60被设置为邻近管11的内表面11b。在本实施例中，例如，各个管11具有两个凹槽部件60。如图3中所示，凹槽部件60邻近管11的相对内表面11b对应地布置，该相对内表面11b跨过管11的中间部分(内部空间)互相相对。并且，凹槽部件60在管11中被布置为仅仅占据邻近内表面11b的区域。

换言之，凹槽部件60被设置为仅仅邻近管11的内表面11b，以使凹槽部件60由工作流体所浸湿，从而工作流体的润湿面积(表面积)在邻近内表面11b的位置处增加。该凹槽部件60用于基于工作流体的表面张力增加工作流体的润湿面积。凹槽部件60被配置为使得工作流体被粘附在凹槽部件60上，以及工作流体的表面积由于表面张力而增加。

例如，管11包括一对管板(杯)，其具有大致杯形状。通过将凹槽部件60相应地设置在管板上并连接管板，以使其内表面11b通过凹槽部件60相互相对，来形成管11。

各个杯状管板包括：主壁，其具有大致矩形形状且限定内表面11b；从主壁的四个侧面延伸的侧壁；以及凸缘11a，其在向外方向上从侧壁延伸且平行于主壁。从而，杯状管板具有大致U状横截面。杯状管板例如通过使用压力设备施加压力由板状部件形成。杯状管板例如由不锈钢或类似物制造。

凹槽部件60一般包括凸缘部分64、引导件66、肋61、62等。在凹槽部件60被设置在管板上时，凸缘部分64与凸缘11a叠置。引导件66沿管侧壁延伸。也就是，引导件66在与管板的主壁平面相交的方向延伸，例如，在杯状管板的深度方向上。肋61、62朝向内表面11b延伸。

各个凸缘部分64在宽度方向W上具有大致等于凸缘11a宽度的宽度。凸缘部分64在长度方向L上具有大致等于凸缘11a长度的长度。各个引导件66从凸缘部分64的内端延伸，并且与凸缘部分64形成角度(例如，直角)。例如，引导件66从凸缘部分64垂直地弯曲，并伸向内表面11b。

在凹槽部分60被放置在管板上时，引导件66沿管板的侧壁插入。也就是，相对于宽度方向W，引导件66用于定位凹槽部分60至管板。

肋61、62朝向内表面11b延伸。肋61、62具有延伸向内表面11b的侧表面(延伸表面)，也就是，在与内表面11b相交的方向上延伸。在本实施例中，例如，肋61、62大致上垂直于内表面11b，以及所述侧表面大致垂直于内表面11b。

例如，肋61、62通过从板状部件挤压而被形成。肋61、62以预定间隔在宽度方向W中布置。在长度方向L中，各个肋61、62具有大致等于内表面11b的长度的长度。

在宽度方向W中，肋61与肋62相邻定位。相邻的肋61、62的端部相互分离，该端部靠近内表面11b。也就是，肋61、62至少在其端部处是打开的。

肋61和肋62形成带有延伸在肋61和肋62之间的连接部分的凹槽63。在宽度方向W上限定的横截面中，凹槽63具有大致U状形状。凹槽63在长度方向L中延伸，并且具有大致等于内表面11b长度的长度。也就是，凹槽63基本上在内表面11b的整个长度上形成。肋61、62的深度，也就是，在垂直于内表面11b的方向上肋61、62的尺寸例如大约为0.3mm至0.5mm。例如，在对应于管板的主壁的位置处，凹槽部件60的厚度小于相对的内表面11b之间的距离的一半。还有，例如在管11的中间部分中在凹槽部件60之间设置有间隙。

一个凹槽63的肋61和相邻凹槽63的肋62通过桥接部分65连接。另外，所有肋61、62通过在宽度方向W上延伸的桥接部分65连接。所有肋61、62和引导件66被整体地形成。在相邻凹槽63之间在除了桥接部分65的位置处，凹槽部件60具有狭缝。从而，内表面11b与管11的内部空间相连通，也就是，管11的中间部分通过该狭缝而没有任何障碍。从而，工作流体可以平滑地流过该狭缝。

相关于长度方向L，凹槽部件60具有至少两个桥接部分65。各个桥接部分65在宽度方向W上延伸。凹槽部件60形成大致U型横截面，例如带有沿内表面11b延伸的凸缘部分64、引导件66和凹槽63的碗状横截面。

肋61、62被设置为使得在凹槽部件60被连接至管11的情形中，其末端与内表面11b相接触，或者与内表面11b间隔预定距离。

在蒸发单元10中，工作流体在热管1中蒸发且在连通部分17中流动。还有，液化的工作流体被粘附至管11的内表面11b。粘附至内表面11b的工作流体不仅仅积聚在内表面11b上，而且还在凹槽63的底表面上形成润湿表面68，该底表面限定凹槽63的底部且面向内表面11b。

具体地，粘附至内表面11b的工作流体从肋61、62的末端到达肋61、62的基体部份，同时由于毛细作用润湿肋61、62的表面，该端邻近内表面11b。另外，工作流体形成肋61、62之间的润湿表面68。该润湿表面68具有由于表面张力突出向内表面11b的弯曲形状，如图3中所示。由于形成了润湿表面68，所以增加了用于加热和沸腾工作流体的表面积。因此，热交换效率提高。

工作流体被积聚在管11的下部，如图4中所示。在图4中，双虚点划线67显示管11的中间部分中的工作流体的水位面，也就是，相关于凹槽部件60在管11内与内表面11b相对的侧面。在从管11的中间部分看去时，水位面朝向内表面11b和肋61、62的侧表面升高。也就是，如图4中所示的润湿表面68被形成在管11的中间部分，也就是在与内表面11b相对的侧面上。

换言之，润湿表面68不仅仅形成在凹槽部件60的外侧上，还形成在凹槽部件60的内侧上，该外侧面对内表面11b，以及该内侧面对管11的内侧。这样，润湿表面进一步增加。

例如，通过使用挤压设备等挤压具有预定长度的轧制部件，来形成凹槽部件60。凹槽部件60通过焊接凸缘部分64与凸缘11a被固定至管11。

杯状管板和凹槽部件60由具有高度抗腐蚀的材料制造，例如不锈钢材料。管11和凹槽60以预定方式被互相组装，然后通过熔化设置在它们之间的接触部分和结合部分的铜焊材料并在熔化之后冷却而整体焊接。

接下来，废热回收装置100的操作将被描述。在发动机启动时水泵操作。从而，发动机冷却剂循环通过散热器回路、废热回收回路和加热器回路。来自发动机的废气通过排气管和废热回收装置100的蒸发单元10被排至大气。另外，流过废热回收回路的冷却剂通过水箱40的冷凝单元30。

在发动机启动之后，发动机冷却剂的温度增加，以及热管1中的内部压力逐渐增加。热管1内的工作流体从流过蒸发单元10的废气中吸收热量，进而开始沸腾和蒸发。从而，蒸发的工作流体在管11中向上流动，进而在冷凝单元30的上水箱部件31中流过连通部分17。

在冷凝单元30中，蒸发的工作流体由流过水箱40的冷却剂冷却，进而冷凝。该冷凝的工作流体进一步通过冷凝流体入口54、开口56和冷凝流体出口57流动至蒸发单元10的连通部分16。这样，工作流体在蒸发单元10和冷凝单元30中循环。

也就是，废气的热量被传递给工作流体，进而从蒸发单元10传导至冷凝单元30。在蒸发的工作流体在冷凝单元30中被冷凝时，该热量作为冷凝潜热被释放。因此，流过废热回收回路的发动机冷却剂被加热。因此，废气的热量被使用用于促进发动机预热。这样，发动机的摩擦损耗被降低，以及用于改善冷启动的燃料增加被降低。从而，燃料效率改善。

在本实施例中，蒸发单元10的管11被配置有凹槽部件60，其具有能够由工作流体润湿的结构且因此增加工作流体的表面积。凹槽部件60相应地被设置靠近在管11内互相相对的内表面11b。另外，凹槽部件60具有延伸向内表面11b的肋61、62。

在这种情况下，通过在管11中提供分离部件，来使管11中的润湿面积增加。也就是，没有切割管11的内表面就增加了润湿面积。因此，杯状管板的壁厚被减小。还有，杯状管板具有简单结构。这样，提高了管11的生产率和产量。

还有，不必通过诸如切削之类的加工来形成内表面上的凹槽。也就是，精确切削加工是不必要的。因此，生产率提高且牢靠地形成润湿表面。

肋61、62通过加工板状部件来形成。相邻肋61、62至少在其末端不被连接，该末端靠近管11的内表面11b。也就是，相邻肋61、62的末端是开口的。在这种情况中，肋61、62的表面均由工作流体所润湿。因此，润湿面积进一步增加。

(第二实施例)

参考图5将描述本发明的第二实施例。在第二实施例中，管11具有作为润湿面积增加部件的凹槽板70，取代第一实施例中的凹槽部件60。此后，类似于第一实施例中那些部件的部件将用相同标记来指示，并且将不再另外描述。在本实施例中，除了润湿面积增加部件之外的废热回收装置100的部件和结构类似于第一实施例中。因此，在本实施例中同样提供与第一实施例相似的效果。

如图5中所示，凹槽板70为板状部件且具有凸起71及凹槽72。凸起71及凹槽72交替地排列在宽度方向W中。凸起71和凹槽72在纵向方向L中延伸，以及具有与内表面11b的长度大致相等的长度。凸起71的侧壁(延伸表面)形成凹槽72的内壁。凸起71的侧壁延伸向内表面11b，也就是在与内表面11b的平面相交的方向上延伸。同样，在凹槽72的纵向上可以通过例如冲压形成狭缝。从基端至顶端的凸起71的尺寸例如为大约0.2mm至0.5mm。

另外，可以形成狭缝，以在凹槽72的纵向上最大地延伸，以及在宽度方向W上布置的连接凸起71的桥接部分可以被形成在多个位置。在这种情况下，只有狭缝被形成在板状部件上，通过例如冲压等压力加工。例如，板状部件具有大约0.2mm至0.5mm的厚度。

使用挤压设备等，通过挤压具有预定长度的辊轧材料来形成凹槽板70。也就是，凸起71、凹槽72、狭缝等通过挤压被形成在凹槽板70上。

在图5中所示的例子中，凸起71和凹槽72被形成在凹槽板70的内侧上，该内侧面对管11的内部空间。凸起71和凹槽72还可以被形成在板的外侧上，该外侧面对内表面11b。另外，例如，凹槽板70的厚度小于相对内表面11b之间的距离的一半。

各个管11例如由一对杯状管板构造而成，类似于第一实施例。凹槽板70相应地被设置至管板。该管11通过在凸缘11a处连接杯状管板形成。

粘附至内表面11b的工作流体不仅仅积聚在内表面11b上，而且到达凸起71的顶端，同时由于毛细作用使凸起71的侧壁润湿。因此，工作流体在凹槽72中形成中凹形润湿表面73，如图5中所示。由于润湿表面73被形成，因此用于加热和沸腾工作流体的表面积增加。同样地，热交换的效率提高。

在本实施例中，凹槽板70邻近杯状管板的内表面11b被设置，以及管板在凸缘11a处互相连接。因此，不必通过切削该管板来形成润湿表面增加部分。从而，以提高的产量和生产率形成具有润湿面积增加部件、结构简单的管11。

另外，凹槽板70可以被连接至管11的内表面11b。同样在这种结构中，工作流体的加热面积增加，从而管11的生产率和产量提高。

(第三实施例)

本发明的第三实施例将参考图6被描述。在第三实施例中，管11具有作为润湿面积增加部件的波纹板80。除润湿面积增加部件外的废热回收装置100的部件和结构类似于第一实施例。从而，与第一实施例相类似的效果同样在第三实施例中被提供。

波纹板80具有波纹形式且在宽度方向W中交替形成凸起81和凹槽82。凸起81和凹槽82在长度方向L上延伸且具有与内表面11b的长度大致相等的长度。另外，通过例如冲压的挤压工艺，可以在凸起81的纵向中形成狭缝。

使用挤压设备等等，通过挤压辊轧材料来形成波纹板80。也就是，凸起81、凹槽82、狭缝等通过挤压辊轧材料被形成。

另外，在本实施例中，通过连接成对杯状管板来构造管11。沿两个杯状管板放置波纹板80，以及杯状管板在凸缘11a处被连接。

粘附至内表面11b的工作流体不仅仅积聚在内表面11b上，而且由于毛细作用导致波纹板80的后表面润湿，该后表面面对管11的内表面11b。具体地，工作流体使凸起81的后表面润湿，同时从凹槽82的后表面流向凸起81的后表面。结果是，具有大致凸面形状的突出向内表面11b的润湿表面84被形成在凸起81的后部空间上，该后部空间形成在凸起81的后表面和内表面11b之间。由于润湿表面84被形成，因此用于加热和蒸发工作流体的表面积增加。从而，热交换的效率提高。

在波纹板80的后侧上(该后侧面对内表面11b)，从凹槽82延伸向凸起81的壁提供延伸向内表面11b的表面(延伸表面)，也就是，在与内表面11b的平面相交的方向上延伸。各个表面与内表面11b形成锐角，以使润湿表面84容易形成。优选的是，该角度尽可能地小。

在工作流体积聚在管11的下部时，波纹板80的前侧由积聚的工作流体润湿，该前侧与后侧相对且面对管11的内侧。例如，积聚的工作流体的水平面从管11的内侧朝向内表面11b和凸起81及凹槽82的侧壁上升。也就是，形成朝向内表面11b和凸起81及凹槽82的侧壁上升的润湿表面。因此，在波纹板80的后侧和前侧均增加了润湿面积。

在本实施例中，润湿面积增加部件由波纹板80提供，波纹板80通过挤压板状构件来形成。沿着杯状管板的内表面11b相应地设置波纹板80，以及管板在凸缘11a处被连接。因此，不必通过切削管板来形成润湿面积增加部分。因此，以提高的产量和生产率形成具有润湿面积增加部分、带有简单结构的管11。

另外，波纹板80可以被连接至管11的内表面11b。同样在这种结构中，工作流体的加热面积增加，从而管11的生产率和产量提高。

(第四实施例)

在上面描述了本发明的示例实施例。然而，本发明不限于上述的实施例，而是不脱离本发明的宗旨可以以各种其他方式实施。

例如，润湿面积增加部件不限于凹槽板60、70和波纹板80。润湿面积增加部件可以设置为任意其他部件，其与管板分开形成并在邻近内表面的位置处连接至管板。也就是，润湿面积增加部件可以由单独部件提供，以使得不必直接处理该管板，例如直接在管板上形成凹槽。

在第三实施例中，波纹板80的形状不限于连续波纹形式和平滑波纹形式。例如，波纹板80可以具有Z字形状、带有角的波纹形状等。同样在这些情况中，提供相类似的效果。

在上面实施例中，两个润湿面积增加部件60、70、80被设置在各个管11中，以使润湿面积增加部件相应地邻近相对的内表面11b设置。然而，将润湿面积增加部件设置为邻近各个管11的两个内表面11b不总是必须的。例如，润湿面积增加部件可被提供为邻近管11的内表面11b中的至少一个。

在在第二和第三实施例中，凹槽板70和波纹板80在其外周上可以具有引导件和凸缘部分，类似于引导件66和凸缘部分64。从而，凹槽板70和波纹板66被放置至管板，通过将凸缘部分插入在管板的凸缘11a之间。

另外，废热回收装置的使用不限于车辆。可以将上面实施例的废热回收装置应用至各种其他系统，用于回收废热以及再利用回收的热量用于其他目的。也就是，废热回收装置可以被设置为使得蒸发单元10被设置在第一流体通道上，用于回收第一流体的热量，以及冷凝单元30被设置在第二流体通道上用于将回收热量传递给第二流体。另外，可以将润湿面积增加部件60、70、80应用于任意其他热交换器的管。

对于本领域技术人员而言，将容易想到其他优点和改变。因此，广义地讲，本发明不限于所图示和所描述的具体细节、代表性装置以及示例性例子。

Claims (10)

1.一种废热回收装置，包括：

蒸发单元，其被设置在流过第一流体的第一流体通道中，该蒸发单元包括用于限定流过工作流体的通道的管，并用于在第一流体和工作流体之间执行热交换，从而蒸发该工作流体；

冷凝单元，其与该蒸发单元相连通，以使工作流体在蒸发单元和冷凝单元中循环，该冷凝单元被设置在流过第二流体的第二流体通道中，用于在第二流体和工作流体之间执行热交换，从而冷凝该工作流体；以及

润湿面积增加部件，用于增加由于工作流体的表面张力导致的工作流体的润湿面积，其中

该润湿面积增加部件被设置在所述管中在邻近所述管的内表面的位置处，具有多个张力表面，每个张力表面在与所述管的内表面相交的方向上延伸。

2.依据权利要求1的废热回收装置，其中

所述内表面为跨管的内部空间互相相对的内表面之一，和

所述润湿面积增加部件被设置为邻近每个所述内表面。

3.依据权利要求1或2的废热回收装置，其中

所述润湿面积增加部件为大致板状部件，并具有朝向管的所述内表面突出的多条肋，

所述多条肋的端部相互分开，所述端部邻近管的所述内表面，和

所述多个张力表面由所述多条肋的表面提供。

4.依据权利要求1或2的废热回收装置，其中

所述润湿面积增加部件具有多个突起和在所述多个突起之间的多个凹槽。

5.依据权利要求1或2的废热回收装置，其中

所述润湿面积增加部件具有小于所述内表面和与所述内表面相对的管的另一内表面之间的距离的一半的厚度，和

所述润湿面积增加部件沿所述内表面设置，以使得关于该润湿面积增加部件在与所述内表面相对的一侧保持间隙。

6.依据权利要求5的废热回收装置，其中

所述润湿面积增加部件被设置为使得所述张力表面的端部与管的所述内表面相接触。

7.依据权利要求1或2的废热回收装置，其中

所述润湿面积增加部件具有在多个张力表面之间的狭缝，以及所述内表面与所述管的内部空间通过所述狭缝连通。

8.依据权利要求1或2的废热回收装置，其中

所述润湿面积增加部件在其第一侧面和第二侧面上限定凹槽，该第一侧面面对管的所述内表面且该第二侧面与该第一侧面相对。

9.依据权利要求1或2的废热回收装置，其中

所述管通过在一对管板的凸缘处连接该对管板来构造，

所述润湿面积增加部件在其外周上具有凸缘部分，和

所述润湿面积增加部件的所述凸缘部分插入所述一对管板的所述凸缘之间。

10.依据权利要求1或2的废热回收装置，其中

所述第一流体为从车辆发动机中排出的废气，以及所述第二流体为发动机冷却剂。

Images