[发明专利]排热回收装置

说明书

发明领域

本发明涉及从废气回收热量的排热回收装置。

发明背景

内燃机是通过使燃料燃烧产生热能，再将该热能转换为动能，由此得到动力的机器。将热能全部转换成动能是不可能的。因为热能的一部分被以废气的形式排出到大气中。由废气造成的热能的损失导致内燃机的效率的降低。因此，已知下述技术：在排气管安装排热回收装置，通过该排热回收装置从废气回收热能的一部分。

例如，在日本特开2009-30569号公报中公开了排热回收装置。基于图13对该排热回收装置的结构进行说明。

如图13所示，排热回收装置100由下述部件构成：旁通流路101，其与从内燃机延伸出的排气管连接并供废气流动；分支路径103，其从所述旁通流路101的入口102附近以与旁通流路101的轴线呈直角的方式分支形成；阀105，其以能够开闭的方式封闭旁通流路101的出口104；阀轴106，其用于转动所述阀105；弯管107，其从阀105延伸出来；壳体108，其统一收纳旁通流路101、阀105和弯管107；排热回收流路111，其形成于所述壳体108并供由分支路径103供给的废气流动；以及热交换器112，其嵌入所述排热回收流路111。旁通流路101意味着绕过热交换器112的流路。

热交换器112中的高温侧介质为废气，低温侧介质为内燃机的冷却液。

通过扭簧对支承阀105的阀轴106向闭阀侧施力。当通过旁通流路101的废气的流量较大时，气体压力超过扭簧的作用力。结果达到开阀状态。当废气的流量较小时，通过扭簧的作用而达到闭阀状态。

此外，利用热致动器通过扭簧使阀轴106转动。冷却内燃机的冷却液通过热致动器。如果冷却液处于高温，则利用热致动器使阀轴106向开阀侧转动，如果冷却液处于低温，则使阀轴106向闭阀侧转动。

在内燃机启动时，冷却液处于低温。在怠速运转时，废气的流量较小。如果处于这些条件下的话，达到闭阀状态。废气不是流入旁通流路101，而是流入排热回收流路111。通过热交换器112进行热回收，将冷却液加热。

即使是内燃机启动时，如果废气的流量大，则也达到开阀状态，废气流入旁通流路101。由于旁通流路101的流路阻力小，因此能够流过大量的废气。

在运转了固定时间后，冷却液变为高温。通过热致动器的作用而形成开阀状态，废气流入旁通流路101。这是因为如果冷却液处于高温，则无需通过热交换器112加热冷却液。

壳体108是通过使按照图面表里分割的2个壳体半体合拢焊接而制成的。在焊接之前，将旁通流路101、阀105、阀轴106和热交换器112收纳于壳体半体。在分支路径103缠上第1密封材料113，在旁通流路101缠上第2密封材料114。然后，盖上剩下的壳体半体，并将壳体半体彼此焊接在一起。

通过第1密封材料113和第2密封材料114阻止废气泄漏并防止废气逆流。

在将两个壳体半体彼此焊接在一起之后，无法更换第1密封材料113和第2密封材料114。但是，第1密封材料113和第2密封材料114会随使用时间的增加而逐渐磨损。若第1密封材料113和第2密封材料114逐渐磨损的话，密封性能降低，从而引起废气的逆流。而且，由于是在进行了将旁通流路101和热交换器112等装入壳体半体中的作业后进行焊接作业的，因此组装繁琐。结果导致排热回收装置的价格高昂，难以实现排热回收装置的普及。

为了促进排热回收装置的普及，需要有一种组装容易的排热回收装置。

另外，如果在空间方面制约较多的车辆中装载排热回收装置100，则经常需要在旁通流路101的入口连接弯管115。使用弯管115的话，能够在有限的空间中得到配管长度。但是，如果使用弯管115，如图中箭头(1)所示，则废气的一部分与旁通流路101的内表面碰撞。该碰撞会扰乱气流。担心不能确保废气的流量。

因此，需要一种即使在入口连接了弯管，仍能维持废气的顺畅的流动的排热回收装置。

发明内容

本发明的课题在于提供一种组装容易的排热回收装置的结构。此外，本发明的课题在于提供一种即使在入口处连接了弯管，仍能维持废气的顺畅的流动的排热回收装置。