JP5498988B2 - Heat recovery device assembly and exhaust heat recovery device - Google Patents
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Description
本発明は、排気ガスの熱を媒体で回収する排熱回収の技術に関する。 The present invention relates to a waste heat recovery technique for recovering heat of exhaust gas with a medium.
内燃機関で発生した排気ガスの熱を、熱回収器内に流される媒体で回収する技術が種々提案されている(例えば、特許文献1(図2)参照。)。 Various techniques for recovering heat of exhaust gas generated in an internal combustion engine with a medium flowing in a heat recovery device have been proposed (see, for example, Patent Document 1 (FIG. 2)).
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図11に示すように、熱回収器組立体100は、熱回収器本体110と、この熱回収器本体110の下面に取付けられ媒体を導入する導入部101と、熱回収器本体110の上面に取付けられ媒体を排出する排出部102とからなる。
As shown in FIG. 11, the heat
熱回収器組立体100の主要部を構成する熱回収器本体110は、コアケース111と、このコアケース111の両端にそれぞれ取付けられコアケース111の端部を塞ぐエンドプレート112(上流側のみ図示)と、これらのエンドプレート112に支持され排気ガスの流れ方向に延びる複数の伝熱チューブ113とからなる。
The heat recovery device
白抜き矢印(11)で示す媒体は、コアケース111内を伝熱チューブ113の外周部に沿って流れる。一方、白抜き矢印(12)で示す排気ガスは、伝熱チューブ113の内周部を流れる。伝熱チューブ113の内周部を流れる排気ガスの熱を、伝熱チューブ113の外周部を流れる媒体で回収する。
媒体は冷却水が好適である。
The medium indicated by the white arrow (11) flows along the outer periphery of the
The medium is preferably cooling water.
ところで、熱が回収される前の排気ガスの温度は非常に高い。媒体が水である場合、排気ガスの温度が非常に高いため、上流側エンドプレート112の近傍では、排気ガスで温められた媒体(水)が沸騰することがある。媒体が沸騰すると、気泡が媒体の円滑な流れを妨げる。媒体が円滑に流れないことで、熱回収器が熱を回収する効率が低下し、好ましくない。
By the way, the temperature of the exhaust gas before heat is recovered is very high. When the medium is water, the temperature of the exhaust gas is very high, and therefore the medium (water) heated by the exhaust gas may boil near the
媒体を円滑に流すことのできる熱回収技術の提供が望まれる。 It is desired to provide a heat recovery technique that allows a medium to flow smoothly.
本発明は、熱媒体を円滑に流すことのできる熱回収技術の提供を課題とする。 An object of the present invention is to provide a heat recovery technique that allows a heat medium to flow smoothly.
請求項1に係る熱回収器本体は、コアケースと、このコアケースに収納され内部に第1熱媒体が流される複数の伝熱チューブと、これらの伝熱チューブの外側に流される第2熱媒体をコアケース内に導くためにコアケースに設けられる第2熱媒体導入口と、この第2熱媒体導入口で導入されコアケース内を流れた第2熱媒体を外部へ排出する第2熱媒体排出口とからなる熱回収器本体を有し、
この熱回収器本体に第2熱媒体を導入する第2熱媒体導入管と、前記熱回収器本体から第2熱媒体を排出する第2熱媒体排出管とが接続部材を介して前記コアケースに接続されている熱回収器組立体であって、
第2熱媒体導入口は、第1熱媒体の流れ方向を基準として、コアケースの上流端部に設けられ、
第2熱媒体排出口は、コアケースの上流端部に設けられた上流側排出口と、コアケースの下流端部に設けられた下流側排出口とからなり、
前記第2熱媒体排出管は、前記下流側排出口から前記接続部材までを繋ぐ下流側排出管と、接続部材から外部へ向かって延びる上流側排出管とからなり、
前記接続部材は、前記第2熱媒体導入管の一端が接続される導入管接続口と、この導入管接続口から前記第2熱媒体導入口までを接続する第2熱媒体導入路と、前記下流側排出管の一端が接続される下流側排出管接続口と、この下流側排出管接続口及び前記上流側排出口から前記上流側排出管までを接続する三つ又状の第2熱媒体排出路とからなることを特徴とする。
The heat recovery device main body according to
A second heat medium introduction tube for introducing a second heat medium into the heat recovery device main body and a second heat medium discharge tube for discharging the second heat medium from the heat recovery device main body are connected to the core case via a connecting member. A heat recovery unit assembly connected to
The second heat medium inlet is provided at the upstream end of the core case with reference to the flow direction of the first heat medium,
Second heat medium outlet, Ri Do from the upstream side discharge port provided at the upstream end of the core case, and the downstream side discharge port provided at the downstream end of the core case,
The second heat medium discharge pipe includes a downstream discharge pipe that connects the downstream discharge port to the connection member, and an upstream discharge pipe that extends outward from the connection member,
The connection member includes an introduction pipe connection port to which one end of the second heat medium introduction pipe is connected, a second heat medium introduction path connecting the introduction pipe connection port to the second heat medium introduction port, A downstream discharge pipe connection port to which one end of the downstream discharge pipe is connected, and a trifurcated second heat medium discharge path connecting the downstream discharge pipe connection port and the upstream discharge port to the upstream discharge pipe and wherein the Rukoto such from the.
請求項2に係る熱回収器組立体は、コアケースは、略直方体形状を呈し、
コアケースの上面又は下面の内、上流側の任意の角を第1のコーナ部とし、この第1のコーナ部と同じ面であって上流側のもう一つの角を第2のコーナ部とし、この第2のコーナ部の下流側の角を第3のコーナ部とした場合に、
第1のコーナ部に第2熱媒体導入口が形成され、
第2のコーナ部に上流側排出口が形成され、
第3のコーナ部に下流側排出口が形成されると共に、
接続部材が、第1のコーナ部から第2のコーナ部に亘って取付けられていることを特徴とする。
In the heat recovery device assembly according to
Arbitrary corner on the upstream side of the upper or lower surface of the core case is the first corner, and the other corner on the same surface as the first corner and upstream is the second corner. When the corner on the downstream side of the second corner portion is the third corner portion,
A second heat medium inlet is formed in the first corner;
An upstream outlet is formed in the second corner,
A downstream outlet is formed in the third corner,
The connecting member is attached from the first corner portion to the second corner portion.
請求項3に係る排熱回収装置は、熱回収器組立体が搭載された排熱回収装置であって、
この排熱回収装置は、排気ガスを導入する導入口と、この導入口の下流に接続され導入された第1熱媒体を下流側の2つの流路に分岐する分岐部と、この分岐部の下流に接続され導入口の下流に向かって延びる第1流路と、この第1流路を迂回するように分岐部から下流に向かって延びる第2流路と、この第2流路に設けられた熱回収器組立体と、第2流路の下流端部から第1流路に向かって延びる合流部と、この合流部及び第1流路の下流端部が接続される部屋部と、この部屋部で支持されるバルブ軸と、このバルブ軸に支持され回動することで2つの流路を切り替えるバルブと、このバルブを回動させるためにバルブ軸に接続されるサーモアクチュエータとからなり、
接続部材は、サーモアクチュエータの基部が取付けられるサーモアクチュエータ取付部を備えていることを特徴とする。
The exhaust heat recovery apparatus according to
The exhaust heat recovery apparatus includes an introduction port for introducing exhaust gas, a branch unit that is connected to the downstream side of the introduction port and branches the first heat medium into two downstream channels, A first flow path connected downstream and extending downstream of the inlet, a second flow path extending downstream from the branching portion so as to bypass the first flow path, and the second flow path are provided. A heat recovery device assembly, a merging portion extending from the downstream end of the second channel toward the first channel, a chamber to which the merging portion and the downstream end of the first channel are connected, and A valve shaft supported in the room, a valve that is supported by the valve shaft and rotated to switch between two flow paths, and a thermoactuator connected to the valve shaft to rotate the valve,
The connecting member includes a thermoactuator mounting portion to which a base portion of the thermoactuator is mounted.
請求項1に係る発明では、コアケースの上流端部に第2熱媒体導入口と、上流側排出口とが設けられ、コアケースの下流端部に下流側排出口が設けられている。
第2熱媒体導入口から導入された第2熱媒体のうち、一部は上流側排出口に向かって流れる。第2熱媒体導入口及び上流側排出口が共にコアケースの上流端部に設けられているため、第2熱媒体の流路は短い。第2熱媒体の流路が短いことで、沸騰の生じやすい上流側では、第2熱媒体の滞留を抑え、沸騰が生じる前に第2熱媒体をコアケースの外に排出することができる。
一方、第2熱媒体導入口から導入された第2熱媒体の残部は、下流側排出口に向かって流れる。コアケースの上流端部から導入した第2熱媒体を、コアケースの下流端部から排出するため、十分に排気ガスの熱を回収することができる。
In the first aspect of the invention, the second heat medium inlet and the upstream outlet are provided at the upstream end of the core case, and the downstream outlet is provided at the downstream end of the core case.
Part of the second heat medium introduced from the second heat medium introduction port flows toward the upstream discharge port. Since both the second heat medium inlet and the upstream outlet are provided at the upstream end of the core case, the flow path of the second heat medium is short. Since the flow path of the second heat medium is short, the second heat medium can be prevented from staying on the upstream side where boiling easily occurs, and the second heat medium can be discharged out of the core case before boiling occurs.
On the other hand, the remaining part of the second heat medium introduced from the second heat medium introduction port flows toward the downstream discharge port. Since the second heat medium introduced from the upstream end portion of the core case is discharged from the downstream end portion of the core case, the heat of the exhaust gas can be sufficiently recovered.
即ち、沸騰する前にコアケースの外部へ第2熱媒体を排出する。第2熱媒体の沸騰を防ぐことで、第2熱媒体を円滑に流すことができる。第2熱媒体を円滑に流すことで、効率よく第1熱媒体の熱を回収することができる。 That is, the second heat medium is discharged outside the core case before boiling. By preventing the second heat medium from boiling, the second heat medium can flow smoothly. By smoothly flowing the second heat medium, the heat of the first heat medium can be efficiently recovered.
加えて、請求項1に係る発明では、熱回収器本体に接続部材を取付けた。接続部材には、第2熱媒体導入管、上流側排出管及び下流側排出管が接続される。例えば、接続部材に第2熱媒体導入管、上流側排出管及び下流側排出管を接続した上で、熱回収器本体に接続することができる。それぞれの部品を個別に接続する場合に比べて、部品点数を削減することができる。
In addition, in the invention according to
請求項2に係る発明では、コアケースの上面又は下面に位置する第1のコーナ部から第2のコーナ部に亘って、接続部材が取付けられている。コアケースの上方又は下方の部位に接続部材を取付け、この接続部材に、第2熱媒体導入管、上流側排出管及び下流側排出管が接続される。即ち、第2熱媒体導入管、上流側排出管及び下流側排出管をコアケースの上面又は下面近傍にまとめて配置することができる。まとめて配置することで、熱回収器組立体の小型化を図ることができる。
In the invention which concerns on
請求項3に係る発明では、接続部材は、サーモアクチュエータの基部が取付けられるサーモアクチュエータ取付部を備えている。サーモアクチュエータの取付けを容易に行うことができると共に、部品点数の削減を図ることができる。
In the invention which concerns on
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
先ず、本発明の実施例1を図面に基づいて説明する。
図1に示されるように、排熱回収装置10は、排気ガスを導入する導入口11と、この導入口11の下流に接続され導入された排気ガス(第1熱媒体)を下流側の2つの流路に分岐する分岐部12と、この分岐部12の下流に接続され導入口11の下流に向かって延びる第1流路13と、この第1流路13を迂回するように分岐部12から下流に向かって延びる第2流路14と、この第2流路14に設けられた熱回収器組立体30と、第2流路14の下流端部から第1流路13に向かって延びる合流部16と、この合流部16及び第1流路13の下流端部が接続される部屋部17と、この部屋部17で支持されるバルブ軸18と、このバルブ軸18に支持され回動することで2つの流路を切り替えるバルブ21と、部屋部17の側方に取付けられバルブ軸18を閉じ方向へ付勢する付勢手段22と、この付勢手段22に先端が接続され冷却水(第2熱媒体)の温度で作動するサーモアクチュエータ23とからなる。
First,
As shown in FIG. 1, the exhaust
導入口11は、分岐部12に一体的に形成されている。
サーモアクチュエータ23は、基部が熱回収器組立体30に支持されている。
バルブ21の詳細を次図で説明する。
The
The base of the
Details of the
図2に示すように、バルブ21は、バルブ軸18にボルト25を介して固定される固定部26と、この固定部26の先端に設けられ第1流路13の下流端部13bを閉じる弁体28とからなる。
As shown in FIG. 2, the
弁体28は、第1流路13の下流端部13bの内周面に取付けられた着座部29に着座している。図に示す状態で、バルブ21は第1流路13を閉じている。第1流路13が閉じられていることで、導入口11から導入された排気ガスは、第2流路14(図面裏面側)へ向かって分岐部12内を流れる。
The
一方、バルブ軸18を回転させることで、バルブ21は第1流路13を開く。第1流路13が開かれている場合は、導入口11から導入された排気ガスは、第1流路13を流れる。図1に戻って詳細に説明する。
On the other hand, the
第1流路13が閉じられている場合は、導入口11から導入された排気ガスは、分岐部12を通って第2流路14へ向かう。第2流路14には、熱回収器組立体30が設けられており、排気ガスは熱回収器組立体30内の冷却水との間で熱交換を行う。熱交換を行った排気ガスは、合流部16を介して部屋部17に流れ、外部へ排出される。
When the
熱回収器組立体30を流れる冷却水が所定の温度を超えると、サーモアクチュエータ23内のワックスが膨張する。ワックスが膨張することで、サーモアクチュエータ23の先端部23aが、図面右方向に向かって前進する。サーモアクチュエータ23の先端部23aは、付勢手段22の付勢する力に抗して前進し、バルブ軸18を回転させる。バルブ軸18を回転させることでバルブ21が開き、排気ガスが第1流路13を流れる。
熱回収器組立体30の詳細について図3以降で説明する。
When the cooling water flowing through the heat
Details of the heat
図3に示すように、熱回収器組立体30は、第2流路(図1、符号14)を形成し排気ガスとの間で熱交換を行う熱回収器本体40と、この熱回収器本体40の上面に取付けられる接続部材60と、この接続部材60に接続され熱回収器本体40に冷却水(第2熱媒体)を導入する第2熱媒体導入管31と、接続部材60に接続され熱回収器本体40の冷却水を排出する第2熱媒体排出管32とからなる。
熱回収器本体40の詳細を次図で説明する。
As shown in FIG. 3, the heat
Details of the heat recovery unit
図4に示すように、熱回収器本体40は、略直方体のコアケース41と、このコアケース41の上流端部41aに取付けられる上流側エンドプレート42と、この上流側エンドプレート42に対向しコアケース41の下流端部41bに取付けられる下流側エンドプレート43とからなる。
As shown in FIG. 4, the heat recovery unit
コアケース41の上面の内、上流側の左の角を第1のコーナ部C1とし、この第1のコーナ部C1と同じ上流側のもう一つの角を第2のコーナ部C2とし、この第2のコーナ部C2の下流側の角を第3のコーナ部C3とする。この場合に、冷却水を導入するための第2熱媒体導入口45が第1のコーナ部C1に形成され、冷却水を排出するための排出口であって上流側に形成される上流側排出口46が第2のコーナ部C2に形成され、冷却水を排出するための排出口であって下流側に形成される下流側排出口47が第3のコーナ部C3に形成されている。
Of the upper surface of the
冷却水を排出するための第2熱媒体排出口48は、上流側排出口46と、下流側排出口47の2つの排出口からなる。
即ち、第2熱媒体導入口45からコアケース41内に導入される冷却水は、上流側排出口46又は下流側排出口47のどちらかからコアケース41の外部へ排出される。
The second
That is, the cooling water introduced into the
コアケース41の上面の一部は、冷却水の流れを規制するために凹まされた流路規制凹部41cとされる。詳細は後述するが、流路規制凹部41cを形成することで、冷却水の流路を規制することができる。コアケース41の形状で冷却水の流路を規制するため、熱回収器本体40の部品点数を削減することができる。
A part of the upper surface of the
第2熱媒体導入口45と、上流側排出口46とは、コアケース41の上面に開けられた一つの穴41dを仕切ることで形成されている。想像線で示されるのは、第2熱媒体導入口45と、上流側排出口46とを仕切るための仕切り部63bである。即ち、第2熱媒体導入口45は、穴41dの、仕切り部63bよりも第1のコーナ部C1側(図面下側)の部位であり、上流側排出口46は、穴41dのうち、仕切り部63bよりも第2のコーナ部C2側(図面上側)の部位である。穴41dは略矩形状を呈する。
The second heat
穴41dの強度を保つために、複数の補強部49が形成されている。このような穴41dの上部に接続部材(図3、符号60)が取付けられる。
熱回収器本体40について詳細をさらに次図で説明する。
In order to maintain the strength of the
Details of the heat recovery unit
図5に示すように、コアケース41内に複数の伝熱チューブ51が収納され、これらの伝熱チューブ51内にフィン52がそれぞれ配置されている。伝熱チューブ51の両端は、エンドプレート(図4、符号42,43)で支持される。
As shown in FIG. 5, a plurality of
伝熱チューブ51内に排気ガスが流れ、伝熱チューブ51の外部を流れる冷却水が温められる。冷却水が温められることで、伝熱チューブ51内を流れる排気ガスの温度は下がる。
The exhaust gas flows into the
コアケース41の上部に取付けられる接続部材60は、コアケース41内に冷却水を導入するための第2熱媒体導入路61と、コアケース41内の冷却水を排出するための第2熱媒体排出路62とを有し、第2熱媒体導入路61と第2熱媒体排出路62は、壁部63によって仕切られている。壁部63は、第2熱媒体導入路61から第2熱媒体排出路62に向かって膨出する膨出部63aと、この膨出部63aの先端から伝熱チューブ51に向かって延び第2熱媒体導入口45及び上流側排出口46を仕切る仕切り部63bとからなる。
The
膨出部63aを形成することで、第2熱媒体導入路61及び第2熱媒体導入口45を広くしつつ、接続部材60をコンパクトにすることができる。接続部材60をコンパクトにすることで、熱回収器本体40の上方に配置することができる。即ち、熱回収器本体40の幅に対して、接続部材60が略重なるよう、接続部材60を配置することができる。
By forming the bulging
加えて、壁部63を伝熱チューブ51に略接触する位置まで延ばすことで、第2熱媒体導入口45及び上流側排出口46を仕切る仕切り部63bとした。壁部63を延ばして形成するため、部品点数の削減を図ることができる。
また、仕切り部63bを伝熱チューブ51に略接触させることで、第2熱媒体導入口45から導入された冷却水を、伝熱チューブ51の下端まで流すことができる。即ち、仕切り部63bは、冷却水の流路を規制する規制部の役割も果たす。
In addition, by extending the
In addition, the cooling water introduced from the second heat
また、接続部材60の縁部64の形状は、コアケース41の縁部41eの形状に合わせて形成され、接続部材60の縁部64をコアケース41の縁部41eに嵌合させることができる。嵌合することで、熱回収器本体40に対して、接続部材60を容易に位置決めすることができる。また、熱回収器本体40に対して接続部材60を溶接する際に、接続部材60が固定され、溶接作業を容易に行うことができる。
熱回収器組立体(図3、符号30)の詳細について次図で説明する。
The shape of the
Details of the heat recovery unit assembly (FIG. 3, reference numeral 30) will be described with reference to the next drawing.
図6に示すように、熱回収器組立体30の第2熱媒体排出管32は、下流側排出口47から接続部材60までを繋ぐ下流側排出管33と、接続部材60から外部へ向かって延びる上流側排出管34とからなる。
As shown in FIG. 6, the second heat
接続部材60は、第2熱媒体導入管31の一端が接続される導入管接続口66と、この導入管接続口66から第2熱媒体導入口45までを接続する第2熱媒体導入路61と、この第2熱媒体導入路61の下流側に形成されサーモアクチュエータの基部(図1、符号23b)が取付けられるサーモアクチュエータ取付部67と、下流側排出管33の一端が接続される下流側排出管接続口68と、この下流側排出管接続口68及び上流側排出口46から上流側排出管34までを接続する三つ又状の第2熱媒体排出路62(図5も合わせて参照)と、上流側排出管34が接続される上流側排出管接続口69とからなる。
The
図1も参照して、サーモアクチュエータ取付部67にサーモアクチュエータ23を取付けることで、冷却水の熱をサーモアクチュエータ23に伝えることができる。冷却水の熱がサーモアクチュエータ23に伝わることで、サーモアクチュエータ23内のワックスが膨張又は収縮する。ワックスが膨張又は収縮することで、サーモアクチュエータ23の先端部23aが前進又は後退する。即ち、サーモアクチュエータ23は、冷却水の温度によって作動する。
Referring also to FIG. 1, the heat of the cooling water can be transmitted to the
接続部材60は、サーモアクチュエータ23の基部23bが取付けられるサーモアクチュエータ取付部67を備えている。サーモアクチュエータ23の取付けを容易に行うことができると共に、部品点数の削減を図ることができる。
The
図6に戻り、接続部材60には、第2熱媒体導入管31、上流側排出管34及び下流側排出管33が接続される。例えば、接続部材60に第2熱媒体導入管31、上流側排出管34及び下流側排出管33を接続した上で、熱回収器本体40に接続することができる。それぞれの部品を個別に接続する場合に比べて、部品点数を削減することができる。
Returning to FIG. 6, the second heat
加えて、コアケース41の上面に位置する第1のコーナ部C1から第2のコーナ部C2に亘って、接続部材60が取付けられている。コアケース41の上方の部位に接続部材60を取付け、この接続部材60に、第2熱媒体導入管31、上流側排出管34及び下流側排出管33が接続される。即ち、第2熱媒体導入管31、上流側排出管34及び下流側排出管33をコアケース41の上面近傍にまとめて配置することができる。まとめて配置することで、熱回収器組立体30の小型化を図ることができる。
In addition, the
流路規制凹部41cは、伝熱チューブ(図5、符号51)の近傍の位置まで凹まされる。流路規制凹部41cを伝熱チューブの近傍の位置まで凹ませることで、冷却水の流路を規制する。
下流側排出口47近傍の詳細を次図で説明する。
The flow
Details of the vicinity of the
図7に示すように、下流側排出口47に、下流側排出管33が接続されている。第2熱媒体導入口(図4、符号45)から導入された冷却水の一部は、上流側排出口(図4、符号46)から排出され、残部が下流側排出口47から排出される。
冷却水の流れについて詳細を次図で説明する。
As shown in FIG. 7, the
Details of the flow of the cooling water will be described with reference to the next figure.
図8に模式的に示すように、冷却水は、第2熱媒体導入管31及び接続部材60を通過する(矢印(1)参照)。接続部材60を通過した冷却水の一部は、矢印(2)で示すように、コアケース41の上流側を下に向かって流れる。冷却水の残部は、矢印(3)で示すように、伝熱チューブ51に沿って下流に向かって流れる。
As schematically shown in FIG. 8, the cooling water passes through the second heat
コアケース41の上流側を流れる冷却水は、矢印(4)で示すように、伝熱チューブ51の下端を通過して上方に向かって流れ、矢印(5)で示すように、接続部材60に向かって排出される。
The cooling water flowing on the upstream side of the
一方、下流に向かって流れる冷却水は、矢印(6)で示すように伝熱チューブ51間及び外側を流れ、下流側排出管33に向かって流れる。矢印(7)で示すように下流側排出管33を通過し、接続部材60で上流側を通過した冷却水と合流する。
合流した冷却水は、矢印(8)で示すように上流側排出管34を通過する。
On the other hand, the cooling water flowing toward the downstream flows between and outside the
The merged cooling water passes through the
第2熱媒体導入口から導入された冷却水(矢印(1))のうち、一部は上流側排出口に向かって流れる(矢印(2),(4),(5))。第2熱媒体導入口及び上流側排出口が共にコアケース41の上流端部に設けられているため、冷却水の流路は短い。冷却水の流路が短いことで、沸騰の生じやすい上流側では、沸騰が生じる前に冷却水をコアケース41の外に排出することができる。
A part of the cooling water (arrow (1)) introduced from the second heat medium introduction port flows toward the upstream discharge port (arrows (2), (4), (5)). Since both the second heat medium inlet and the upstream outlet are provided at the upstream end of the
一方、第2熱媒体導入口から導入された第2熱媒体の残部は、下流側排出口に向かって流れる(矢印(3),(6))。コアケースの上流端部から導入した冷却水を、コアケース41の下流端部から排出するため、十分に排気ガスの熱を回収することができる。
On the other hand, the remaining portion of the second heat medium introduced from the second heat medium introduction port flows toward the downstream discharge port (arrows (3), (6)). Since the cooling water introduced from the upstream end portion of the core case is discharged from the downstream end portion of the
即ち、沸騰する前にコアケース41の外部へ冷却水を排出する。冷却水の沸騰を防ぐことで、冷却水を円滑に流すことができる。冷却水を円滑に流すことで、効率よく排気ガスの熱を回収することができる。
このような熱回収器組立体の別実施例について次図で説明する。
That is, the cooling water is discharged to the outside of the
Another embodiment of such a heat recovery unit assembly will be described with reference to the following figure.
次に、本発明の実施例2を図面に基づいて説明する。図9は実施例2の熱回収器組立体の平面図を示し、上記図3に対応させて表している。
図9に示されるように、熱回収器本体70に、第2媒体導入管71と第2媒体排出管72とが接続されている。
即ち、実施例2に係る熱回収器本体70は、接続部材(図3、符号60)を介さずに、第2媒体導入管71及び第2媒体排出管72が接続されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a plan view of the heat recovery device assembly according to the second embodiment, corresponding to FIG.
As shown in FIG. 9, a second
That is, the heat recovery device
熱回収器本体70は、コアケース73の上流端部73aに第2熱媒体導入口74が設けられている。
また、冷却水を排出する第2熱媒体排出口75は、コアケース73の上流端部73aに設けられた上流側排出口76と、コアケース73の下流端部73bに設けられた下流側排出口77とからなる。
The heat recovery device
The second heat
このような熱回収器本体70を用いた場合も、冷却水が沸騰する前にコアケース73の外部へ冷却水を排出する。冷却水の沸騰を防ぐことで、冷却水を円滑に流すことができる。冷却水を円滑に流すことで、効率よく排気ガスの熱を回収することができる。
このような熱回収器組立体のさらなる別実施例について次図で説明する。
Also when such a heat recovery device
A further embodiment of such a heat recovery device assembly is described in the following figure.
次に、本発明の実施例3を図面に基づいて説明する。図10は実施例3の熱回収器組立体の平面図を示し、上記図3に対応させて表している。
図10に示されるように、熱回収器本体80に、第2媒体導入管81と第2媒体排出管82とが接続されている。
即ち、実施例3に係る熱回収器本体80は、接続部材(図3、符号60)を介さずに、第2媒体導入管81及び第2媒体排出管82が接続されている。
Next,
As shown in FIG. 10, a second
That is, in the heat recovery device
熱回収器本体80は、コアケース83の上流端部83aの側面に第2熱媒体導入口84が設けられている。
また、冷却水を排出する第2熱媒体排出口85は、コアケース83の上流端部83aの側面に設けられた上流側排出口86と、コアケース83の下流端部83bの側面に設けられた下流側排出口87とからなる。
The heat recovery device
The second heat
なお、伝熱チューブは、冷却水(第2熱媒体)の流れ方向に沿って配置される。即ち、実施例1では鉛直方向に向かって配置された伝熱チューブ(図5参照)が、実施例3では水平方向に向かって配置される。 The heat transfer tube is disposed along the flow direction of the cooling water (second heat medium). That is, in Example 1, the heat transfer tubes (see FIG. 5) arranged in the vertical direction are arranged in the horizontal direction in Example 3.
このような熱回収器本体80を用いた場合も、冷却水が沸騰する前にコアケース83の外部へ冷却水を排出する。冷却水の沸騰を防ぐことで、冷却水を円滑に流すことができる。冷却水を円滑に流すことで、効率よく排気ガスの熱を回収することができる。
Even when such a heat recovery device
尚、本発明に係る熱回収器本体及び熱回収器組立体は、EGR(Exhaust Gas Recirculation)クーラにも適用することができ、これらのものに用途は限定されない。 In addition, the heat recovery device main body and the heat recovery device assembly according to the present invention can be applied to an EGR (Exhaust Gas Recirculation) cooler, and the use is not limited to these.
本発明の排熱回収装置は、四輪車に好適である。 The exhaust heat recovery apparatus of the present invention is suitable for a four-wheeled vehicle.
10…排熱回収装置、11…導入口、12…分岐部、13…第1流路、13b…(第1流路の)下流端部14…第2流路、16…合流部、17…部屋部、18…バルブ軸、21…バルブ、23…サーモアクチュエータ、23b…(サーモアクチュエータの)基部、30…熱回収器組立体、31…第2熱媒体導入管、32…第2熱媒体排出管、33…下流側排出管、34…上流側排出管、40,70,80…熱回収器本体、41,73,83…コアケース、41a,73a,83a…(コアケースの)上流端部、41b,73b,83b…(コアケースの)下流端部、45,74,84…第2熱媒体導入口、46,76,86…上流側排出口、47,77,87…下流側排出口、48,75,85…第2熱媒体排出口、51…伝熱チューブ、60…接続部材、61…第2熱媒体導入路、62…第2熱媒体排出路、66…導入管接続口、68…下流側排出管接続口、C1…第1のコーナ部、C2…第2のコーナ部、C3…第3のコーナ部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
この熱回収器本体に第2熱媒体を導入する第2熱媒体導入管と、前記熱回収器本体から第2熱媒体を排出する第2熱媒体排出管とが接続部材を介して前記コアケースに接続されている熱回収器組立体であって、
前記第2熱媒体導入口は、前記第1熱媒体の流れ方向を基準として、前記コアケースの上流端部に設けられ、
前記第2熱媒体排出口は、前記コアケースの上流端部に設けられた上流側排出口と、前記コアケースの下流端部に設けられた下流側排出口とからなり、
前記第2熱媒体排出管は、前記下流側排出口から前記接続部材までを繋ぐ下流側排出管と、接続部材から外部へ向かって延びる上流側排出管とからなり、
前記接続部材は、前記第2熱媒体導入管の一端が接続される導入管接続口と、この導入管接続口から前記第2熱媒体導入口までを接続する第2熱媒体導入路と、前記下流側排出管の一端が接続される下流側排出管接続口と、この下流側排出管接続口及び前記上流側排出口から前記上流側排出管までを接続する三つ又状の第2熱媒体排出路とからなることを特徴とする熱回収器組立体。 A core case, a plurality of heat transfer tubes housed in the core case and through which the first heat medium flows; and a second heat medium flowing outside the heat transfer tubes to guide the core case into the core case. Heat recovery comprising a second heat medium inlet provided in the core case, and a second heat medium outlet for discharging the second heat medium introduced through the second heat medium inlet and flowing through the core case to the outside It has a vessel body,
A second heat medium introduction tube for introducing a second heat medium into the heat recovery device main body and a second heat medium discharge tube for discharging the second heat medium from the heat recovery device main body are connected to the core case via a connecting member. A heat recovery unit assembly connected to
The second heat medium introduction port is provided at the upstream end of the core case with reference to the flow direction of the first heat medium,
The second heat medium outlet, Ri Do from the upstream side discharge port provided at the upstream end of the core case, and the downstream side discharge port provided at the downstream end of the core casing,
The second heat medium discharge pipe includes a downstream discharge pipe that connects the downstream discharge port to the connection member, and an upstream discharge pipe that extends outward from the connection member,
The connection member includes an introduction pipe connection port to which one end of the second heat medium introduction pipe is connected, a second heat medium introduction path connecting the introduction pipe connection port to the second heat medium introduction port, A downstream discharge pipe connection port to which one end of the downstream discharge pipe is connected, and a trifurcated second heat medium discharge path connecting the downstream discharge pipe connection port and the upstream discharge port to the upstream discharge pipe A heat recovery device assembly characterized by comprising:
前記コアケースの上面又は下面の内、上流側の任意の角を第1のコーナ部とし、この第1のコーナ部と同じ面であって上流側のもう一つの角を第2のコーナ部とし、この第2のコーナ部の下流側の角を第3のコーナ部とした場合に、
前記第1のコーナ部に前記第2熱媒体導入口が形成され、
前記第2のコーナ部に前記上流側排出口が形成され、
前記第3のコーナ部に前記下流側排出口が形成されると共に、
前記接続部材が、前記第1のコーナ部から前記第2のコーナ部に亘って取付けられていることを特徴とする請求項1記載の熱回収器組立体。 The core case has a substantially rectangular parallelepiped shape,
Of the upper surface or the lower surface of the core case, an arbitrary corner on the upstream side is a first corner portion, and the other corner on the same surface as the first corner portion and on the upstream side is a second corner portion. When the corner on the downstream side of the second corner portion is the third corner portion,
The second heat medium introduction port is formed in the first corner portion;
The upstream discharge port is formed in the second corner portion,
The downstream discharge port is formed in the third corner portion,
It said connecting member, the heat recovery assembly according to claim 1, wherein the mounted across from the first corner to said second corner.
この排熱回収装置は、排気ガスを導入する導入口と、この導入口の下流に接続され導入された排気ガスを下流側の2つの流路に分岐する分岐部と、この分岐部の下流に接続され前記導入口の下流に向かって延びる第1流路と、この第1流路を迂回するように前記分岐部から下流に向かって延びる第2流路と、この第2流路に設けられた前記熱回収器組立体と、前記第2流路の下流端部から前記第1流路に向かって延びる合流部と、この合流部及び前記第1流路の下流端部が接続される部屋部と、この部屋部で支持されるバルブ軸と、このバルブ軸に支持され回動することで前記2つの流路を切り替えるバルブと、このバルブを回動させるために前記バルブ軸に接続されるサーモアクチュエータとからなり、
前記接続部材は、サーモアクチュエータの基部が取付けられるサーモアクチュエータ取付部を備えていることを特徴とする排熱回収装置。 An exhaust heat recovery device in which the heat recovery device assembly according to claim 1 or 2 is mounted,
The exhaust heat recovery apparatus includes an introduction port for introducing exhaust gas, a branch portion connected downstream of the introduction port and branching the introduced exhaust gas into two downstream channels, and downstream of the branch portion. A first flow path that is connected and extends downstream of the introduction port, a second flow path that extends downstream from the branch portion so as to bypass the first flow path, and a second flow path are provided. The heat recovery device assembly, a merging portion extending from the downstream end of the second flow path toward the first flow path, and a chamber to which the merging portion and the downstream end of the first flow path are connected. A valve shaft supported by the chamber portion, a valve that is supported by the valve shaft and rotates to switch the two flow paths, and is connected to the valve shaft to rotate the valve. It consists of a thermo actuator,
The exhaust heat recovery apparatus according to claim 1, wherein the connection member includes a thermoactuator mounting portion to which a base portion of a thermoactuator is mounted.
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