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CN108026821A - 排气热回收装置 - Google Patents

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CN108026821A
CN108026821A CN201680055626.XA CN201680055626A CN108026821A CN 108026821 A CN108026821 A CN 108026821A CN 201680055626 A CN201680055626 A CN 201680055626A CN 108026821 A CN108026821 A CN 108026821A
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Abstract

本公开的一个方面的排气热回收装置具备主流路、副流路、1个或多个热交换器、以及1个或多个覆盖部件。主流路供排气气体流动。副流路是从主流路分支出的流路,且以包围主流路的周围的方式而配置。副流路供排气气体的至少一部分流动。1个或多个热交换器配置在副流路内。1个或多个覆盖部件覆盖热交换器的周围的至少一部分,并且1个或多个覆盖部件的内部的空间构成副流路的一部分。覆盖部件具有排气气体取出口。

Description

排气热回收装置
技术领域
本公开涉及使用热交换器从排气气体中回收热量的技术。
背景技术
下列专利文献1中,公开了以下技术,即,在于排气气体的主流路的周围具备热交换器的排气气体回收装置中,于管部设置用于将通过热交换器后的排气气体取出的分支部的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开第2008-163773号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在使管分支的技术中,在分支部容易受到振动的影响等,从而出现为了确保该部位的强度而无法避免大型化或高重量化的问题。
本公开的一个方面在于希望在使用热交换器从排气气体中回收热量的技术中,能够在抑制使装置大型化或高重量化的同时取出排气气体。
解决问题的技术方案
本公开的一个方面的排气热回收装置具备主流路、副流路、1个或多个热交换器、以及1个或多个覆盖部件。主流路供排气气体流动。副流路是从主流路分支出的流路,且以包围主流路的周围的方式而配置。副流路供排气气体的至少一部分流动。
1个或多个热交换器配置在副流路内。1个或多个覆盖部件覆盖热交换器的周围的至少一部分,并且1个或多个覆盖部件的内部的空间构成副流路的一部分。覆盖部件具有排气气体取出口。
根据如上所述的排气热回收装置,在以包围主流路的周围的方式而配置副流路的结构中,由于将排气气体取出口设置在覆盖部件上,因此,能够将取出口设置在直径较大的部位上。所以,与通过使管分支而设置取出口的情形相比,可构成为不易受到由管的振动而产生的不良影响。
此外,在使管进行分支的结构中,包含排气热回收装置和管的分支部位的结构容易变得大型化,而在本公开的结构中,能够在抑制装置大型化或高重量化的同时取出排气气体。
此外,在本公开的一个方面的排气热回收装置中,热交换器可以具备供用于与排气气体进行热交换的液体流动的液体流路,并且可以使排气气体通过该液体流路的周围。
根据如上所述的排气热回收装置,由于构成为使排气气体通过液体流路的周围,因此,能够在热交换器外侧的任意部位设置排气气体取出口。由此,能够提高配置排气气体取出口的自由度。
此外,在本公开的一个方面的排气热回收装置中,排气气体取出口可以为用于进行排气再循环的排气气体的取出口。
根据如上所述的排气热回收装置,能够使通过热交换器而被冷却了的排气气体进行再循环。
附图说明
图1是示出实施方式的排气热回收装置的外观的立体图。
图2是闭阀状态下的排气热回收装置的剖视图,且是图1的II-II剖视图。
图3是其他实施方式的排气热回收装置的剖视图。
附图标记说明
1…排气热回收装置;2…排气部;4…壳体部件;6…热交换部;
8…流入部;10…阀;12、14…排气管;18…排气下游端;
20…外壳部件;22…盖部件;24…保持部件;28…热交换室;
30…热交换器;44…流入管;46…流出管;56…导入部件;
71…排气气体取出口;72…EGR管;80…液体流路;91…主流路;
92…副流路;144…冷却液;142…排气。
具体实施方式
以下参照附图对本公开的示例性实施方式进行说明。
[1-1.排气热回收装置的概要]
图1以及图2所示的排气热回收装置1安装在例如乘用车等具有内燃机的移动体中。该排气热回收装置1将作为高温流体的来自内燃机的排气气体等排气142所具有的热量,传递给作为温度低于排气142的低温流体的内燃机的冷却液144,由此从排气142中回收热量。本实施方式的冷却液144既可以是冷却水,也可以是油液。
本实施方式的排气热回收装置1具备排气部2、壳体部件4、热交换部6、流入部8、阀10。
排气部2形成用于将来自内燃机的排气142导向下游侧的流路。壳体部件4是覆盖排气部2外侧的部件。热交换部6具有配置在排气部2与壳体部件4之间的热交换器30,并在排气142与冷却液144之间进行热交换。
如图2所示,流入部8是供排气142从排气部2向热交换部6流入的部位。阀10是用于开放或封闭排气142的流路的阀,并配置在沿着排气部2中的排气142的流路而比流入部8靠下游侧的部位。
当阀10打开时,大部分排气142不经由热交换部6而直接从主流路91通过并向阀10的下游流动。当阀10关闭时,大部分排气142通过经由热交换部6的副流路92并向阀10的下游流动。即,阀10根据其开闭而切换排气142的流路。
另外,利用公知的电机或热致动器等致动器使阀10进行开闭。此外,主流路91是指主要由排气管12、14以及导入部件56形成的排气142的流路。此外,副流路92是指主要由排气下游端18、外壳部件20、盖部件22、保持部件24包围而成的流路。副流路92是从主流路91分支出的流路,其形成在主流路91的周围,特别在本实施方式中,副流路92以包围主流路91的方式而形成。其中,“包围”包括覆盖至少一部分的意思。即,副流路92无需设置在主流路91的整周范围上,只要以覆盖主流路91的至少一部分的方式设置即可。
换言之,排气热回收装置1形成为同轴结构。同轴结构是指,主流路91的中心轴与副流路92、热交换器30等在主流路91的周围形成为环形的部件的中心轴一致的结构。
[1-2.排气热回收装置的结构]
如图2所示,排气部2具备排气管12。排气管12形成为两端开口的圆筒形。排气管12与供来自内燃机的排气142流入的排气管或排气歧管等连接。
壳体部件4具备排气管14、外壳部件20、盖部件22、以及保持部件24。排气管14形成为两端开口的圆筒形。
外壳部件20形成为两端开口且内径大于排气管12的直径的圆筒形。外壳部件20的下游侧的端部与排气管14的上游端16连接。
盖部件22封闭沿着排气管12中的排气142的流路而位于外壳部件20的上游侧的开口。即,由外壳部件20、盖部件22、以及排气管12形成热交换室28,热交换室28是由外壳部件20、盖部件22、以及排气管12包围而成的环形空间。
在该热交换室28配置的热交换器30可采用例如通过未图示的热交换翅片进行热交换的公知的热交换器等任意的热交换器。不过,热交换器30构成为使排气142流动于液体流路80的周围。例如,通过使排气142流动于形成在液体流路80周围的热交换翅片的间隙中,而使排气142与冷却液144进行热交换。
此外,冷却液144从贯通盖部件22的流入管44向热交换器30的内部流入,并在热交换器30的内部进行了热交换后经由贯通盖部件22的流出管46而向热交换器30的外部流出。其中,流入管44和流出管46不限于贯通盖部件22的结构,也可以是贯通外壳部件20的结构。
保持部件24保持配置在热交换室28内的热交换器30。
流入部8具有导入部件56。在排气管12的排气下游端18与导入部件56之间于周向上形成开口。并且,排气管12的排气下游端18与导入部件56之间的开口作为供排气142通往热交换部6的流入口而发挥作用。
阀10至少具有阀芯62、阀座64、以及阀轴66。阀芯62是圆板状的部件,阀芯62的直径大于导入部件56(排气管12)的直径。阀轴66是与阀芯62连接的轴,且为用于驱动阀芯62的轴。
阀座64是通过与阀芯62接触而封闭排气部2(导入部件56)的部件。本实施方式中的阀座64为导入部件56的前端部位58。在阀座64的内周面安装有形成为网状的网状部件68。
在本实施方式中,在外壳部件20形成排气气体取出口71,排气气体取出口71是用于进行排气再循环(EGR)的排气气体的取出口。排气气体取出口71配置在热交换室28中的供通过了热交换器30后的排气气体流动的区域中。即,从流入部8进行观察时,排气气体取出口71配置在隔着热交换器30的位置上,并设定成使得通过了热交换器30后的排气142被供给到排气气体取出口71。
此外,排气气体取出口71与EGR管72连接。EGR管72具备未图示的公知的EGR阀,该EGR阀打开时,排气142的一部分将向EGR管72流入。即,向EGR管72供给通过了热交换器30并已被冷却的排气142。
[1-3.效果]
根据以上详述的第1实施方式,可获得以下效果。
(1a)在上述排气热回收装置1中,具备主流路91、副流路92、1个或多个热交换器30、以及1个或多个覆盖部件。其中,覆盖部件是指排气管12、外壳部件20、以及盖部件22中的至少1者。
主流路91供排气气体流动。副流路92是从主流路91分支出的流路,并以包围主流路91的周围的方式而配置。副流路92供排气气体的至少一部分流动。
1个或多个热交换器30配置在副流路92内。1个或多个覆盖部件覆盖热交换器30的周围的至少一部分,并且1个或多个覆盖部件的内部的空间构成副流路92的一部分。覆盖部件具有排气气体取出口71。
根据如上所述的排气热回收装置1,在以包围主流路91的周围的方式而配置副流路92的结构中,由于将排气气体取出口71设置在覆盖部件上,因此能够在直径较大的部位设置取出口71。所以,与通过使管分支而设置取出口71的情形相比,可构成为不易受到由管的振动而产生的不良影响。
此外,在使管进行分支的结构中,包含排气热回收装置1和管的分支部位的结构容易变得大型化,而在本实施方式的结构中,能够在抑制装置大型化或高重量化的同时取出排气气体。
(1b)在上述排气热回收装置1中,热交换器30具备供用于与排气气体进行热交换的液体流动的液体流路80,并使排气气体通过该液体流路80的周围。
根据如上所述的排气热回收装置1,由于构成为使排气气体通过液体流路80的周围,因此,能够在热交换器30的外侧的任意部位设置排气气体取出口71。由此,能够提高配置排气气体取出口71的自由度。
(1c)在上述排气热回收装置1中,排气气体取出口71为用于进行排气再循环的排气气体的取出口71。
根据如上所述的排气热回收装置1,能够使在热交换器30中被冷却的排气气体进行再循环。
[2.其他实施方式]
以上对用于实施本公开的方式进行了说明,不过,本公开不限于上述实施方式,可进行各种变形并加以实施。
(2a)在上述实施方式中,在外壳部件20设置了排气气体取出口71,不过不限于此,排气气体取出口71只要设置在覆盖热交换器30的部件上即可。作为覆盖热交换器30的部件,例如图3所示,也可以在盖部件22设置排气气体取出口71。
即使如此,也可以获得与上述(1a)相同的效果。
(2b)可使上述实施方式中的1个构成元素所具有的功能分散于多个构成元素,或使多个构成元素所具有的功能统合于1个构成元素。此外,可省略上述实施方式的构成的一部分。此外,可将上述一实施方式的构成的至少一部分添加到上述其他实施方式的构成中,或对上述一实施方式的构成的至少一部分与上述其他实施方式的构成进行置换。另外,由记载在权利要求中的语句所确定的技术思想中包含的所有形态均为本公开的实施方式。
(2c)除上述排气热回收装置1外,还可通过以该排气热回收装置1为构成元素的系统、排气热回收方法等各种方式实现本公开。
[3.本实施方式的构成与本公开的构成的对应关系]
上述实施方式中的排气管12、外壳部件20、以及盖部件22对应于本公开所述的覆盖部件的一例。

Claims (3)

1.一种排气热回收装置,其特征在于,具备:
主流路,所述主流路构成为供排气气体流动;
副流路,所述副流路是从所述主流路分支出的流路,且以包围所述主流路的周围的方式而配置,所述副流路构成为供排气气体的至少一部分流动;
1个或多个热交换器,所述1个或多个热交换器配置在所述副流路内;以及
1个或多个覆盖部件,所述1个或多个覆盖部件构成为覆盖所述热交换器的周围的至少一部分,并且所述1个或多个覆盖部件的内部的空间构成所述副流路的一部分,并且
所述覆盖部件具有排气气体取出口。
2.根据权利要求1所述的排气热回收装置,其特征在于,
所述热交换器具备构成为供用于与排气气体进行热交换的液体流动的液体流路,并且所述热交换器构成为使排气气体通过该液体流路的周围。
3.根据权利要求1或2所述的排气热回收装置,其特征在于,
所述排气气体取出口是用于进行排气再循环的排气气体的取出口。
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