JP2008014304A - 排熱回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気ガスの浄化機能、および排気ガスからの排熱回収機能を共に良好に発揮させると共に、搭載性に優れる排熱回収装置を提供する。
【解決手段】排熱回収装置において、中間部分の断面が縮小されることなく連続的に形成されると共に、内燃機関１０の排気管１１の途中に介在されて、内燃機関１０の排気ガスが流通する収容部１２０と、収容部１２０内に配設されて、排気ガスを浄化する触媒１２と、収容部１２０内の触媒１２の排気ガス流れ下流側に隣接して配設されて、排気ガスの熱によって内部の作動媒体を蒸発させる蒸発部１１０と、蒸発部１１０から流入する作動媒体の熱を内燃機関１０の冷却水側に放熱回収して作動媒体を凝縮させると共に、凝縮された作動媒体を蒸発部１１０に戻す凝縮部１３０とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒートパイプを用いて内燃機関の排気ガスの排熱を回収して、内燃機関の冷却水加熱のために利用する排熱回収装置に関するものであり、例えば内燃機関を備える車両に用いて好適である。

従来、例えば特許文献１に示されるようなヒートサイホン式排熱回収装置が知られている。この排熱回収装置は、蒸発器と凝縮器とが環状に接続されたヒートサイホンから成るものであって、蒸発器をエンジンの排気管内に配設し、また、凝縮器をエンジン冷却水配管内に配設することで、エンジンの排気ガスの熱をエンジン冷却水に回収するようにしている。
特開平７−１２０１７８号公報

通常、排気管途中には排気ガスを浄化するための触媒（触媒コンバータ）が設けられるが、上記特許文献１には、この触媒を加味した蒸発器の効果的な配置、あるいは排気管の好適な形状等についてはなんら記載されていない。

例えば、触媒は排気ガス温度が所定温度以上で機能するものであるので、蒸発器が触媒よりも排気ガス流れの上流側に配設されると、排気ガスは蒸発器によって冷却されることになるため、触媒にとってはその機能を充分に発揮させることができなくなる。

また、蒸発器は排気管内に配設されるため、排気管は蒸発器に対する入口部、出口部にて拡管、縮管されることになり、排気ガスにとっては、流通の圧損を伴う。

更には、触媒、蒸発器を効率良く車両等の相手側に搭載できるものが望まれる。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、排気ガスの浄化機能、および排気ガスからの排熱回収機能を共に良好に発揮させると共に、搭載性に優れる排熱回収装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、排熱回収装置において、中間部分の断面が縮小されることなく連続的に形成されると共に、内燃機関（１０）の排気管（１１）の途中に介在されて、内燃機関（１０）の排気ガスが流通する収容部（１２０）と、収容部（１２０）内に配設されて、排気ガスを浄化する触媒（１２）と、収容部（１２０）内の触媒（１２）の排気ガス流れ下流側に隣接して配設されて、排気ガスの熱によって内部の作動媒体を蒸発させる蒸発部（１１０）と、蒸発部（１１０）から流入する作動媒体の熱を内燃機関（１０）の冷却水側に放熱回収して作動媒体を凝縮させると共に、凝縮された作動媒体を蒸発部（１１０）に戻す凝縮部（１３０）とを有することを特徴としている。

これにより、収容部（１２０）内に触媒（１２）および蒸発部（１１０）を共に備えるコンパクトな排熱回収装置とすることができるので、従来、触媒（１２）、および蒸発部（１１０）の搭載位置をそれぞれ決定して対応していたものに対して、一括して効率的に相手側に搭載することができる。

また、触媒（１２）は、蒸発部（１１０）に対して排気ガス流れの上流側に配置されることになるので、蒸発部（１１０）による排気ガスの冷却を受けることが無く、排気ガスに対する浄化機能を充分に発揮させることができる。

また、蒸発部（１１０）にとっては、触媒によって浄化されて温度上昇する排気ガスとの熱交換をすることになるので、効果的な排熱回収が可能となる。

また、触媒（１２）および蒸発部（１１０）を収容する収容部（１２０）は、断面が縮小されることなく連続的に形成されるようにしているので、排気管（１１）に形成される拡管部、縮管部の数を減らして、排気ガスに対する流通圧損を低減することができる。

請求項２に記載の発明では、収容部（１２０）の下面（１２１）には、排気管（１１）の後端側に延びる溝部（１２２）が形成されたことを特徴としている。

これにより、蒸発部（１１０）において排気ガスが温度低下して排気ガス中の水分が凝縮水となっても、この凝縮水を溝部（１２２）に集めて、更に排気ガスの流れと共に排気管（１１）の後端側に流すことができるので、被水による触媒（１２）、蒸発部（１１０）への影響を抑制することができる。

請求項３に記載の発明では、溝部（１２２）は、複数設けられたことを特徴としている。

これにより、より効果的に凝縮水を集めて後端側に流すことができる。

請求項４に記載の発明では、溝部（１２２）は、排気管（１１）の後端側に向けて下側に傾斜していることを特徴としている。

これにより、更に効果的に凝縮水を後端側に流すことができる。

請求項５に記載の発明では、下面（１２１）は、溝部（１２２）の幅方向において、溝部（１２２）に向けて下側に傾斜していることを特徴としている。

これにより、更に効果的に凝縮水を溝部（１２２）に集めることができる。

請求項６に記載の発明では、溝部（１２２）には、外部下方に開口する排出孔が設けられたことを特徴としている。

これにより、排出孔から凝縮水を排出することができるので、凝縮水による影響を無くすことができる。

請求項７に記載の発明では、収容部（１２０）の下面（１２１）は、蒸発部（１１０）よりも排気ガス流れ上流側が、蒸発部（１１０）を含む排気ガス流れ下流側よりも高い位置となるように形成されたことを特徴としている。

これにより、蒸発部（１１０）において排気ガスが温度低下して排気ガス中の水分が凝縮水となっても、この凝縮水が触媒（１２）側に流れることを阻止できると共に、排気ガスの流れと共に排気管（１１）の後端側に流すことができるので、被水による触媒（１２）、蒸発部（１１０）への影響を抑制することができる。

請求項８に記載の発明では、蒸発部（１１０）の熱交換部を構成する熱交換部材（１１２）には、貴金属触媒が付加されたことを特徴としている。

これにより、蒸発部（１１０）の熱交換部に排気ガスに対する浄化機能を持たすことができる。よって、その分、本来の触媒コンバータ（１２）を小型にすることができる。

上記熱交換部材（１１２）としては、請求項９に記載の発明のように、熱交換面積を拡大するフィン（１１２）を対象として好適であり、表面面積が大きい分、排気ガスの浄化効果を高めることができる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における排熱回収装置１００は、エンジン１０を走行用の駆動源とする車両（自動車）に適用されるものとしている。排熱回収装置１００は、エンジン１０の排気管１１および排熱回収回路３０に配設されている。以下、具体的な構成について図１、図２を用いて説明する。尚、図１は排熱回収装置１００の車両への搭載状態を示す模式図、図２は図１のＡ−Ａ部（排熱回収装置１００）を示す断面図である。

図１に示すように、エンジン１０は水冷式の内燃機関であり、燃料が燃焼した後の排気ガスが排出される排気管１１を有している。エンジン１０は、エンジン１０冷却用のエンジン冷却水（以下、冷却水）が循環するラジエータ回路２０と、このラジエータ回路２０とは別の流路として冷却水が循環する排熱回収回路３０と、空調空気加熱用のヒータコア４１に冷却水（温水）が循環するヒータ回路４０とを有している。

ラジエータ回路２０にはラジエータ２１が設けられており、ラジエータ２１は、ウォータポンプ２２によって循環される冷却水を外気との熱交換により冷却する。ラジエータ回路２０中にはラジエータ２１を迂回して冷却水が流通するバイパス流路２３が設けられており、サーモスタット２４によってラジエータ２１を流通する冷却水量とバイパス流路２３を流通する冷却水量とが調節されるようになっている。特に暖機時においてはバイパス流路２３側の冷却水量が増加されて暖機が促進される。つまり、ラジエータ２１による冷却水の過冷却が防止される。

排熱回収回路３０は、ラジエータ回路２０のエンジン出口部から分岐して、ウォータポンプ２２に接続される流路であり、ウォータポンプ２２によって冷却水が循環されるようになっている。排熱回収回路３０の途中には後述する排熱回収装置１００の水タンク１４０（凝縮部１３０）が接続されている。

尚、ヒータ回路４０は、ラジエータ回路２０のエンジン出口部とは異なる部位から冷却水（温水）が流出して、排熱回収回路３０の下流側に合流する回路としている。このヒータ回路４０には、暖房用熱交換器としてのヒータコア４１が設けられており、上記のウォータポンプ２２によって冷却水（温水）が循環されるようにしている。ヒータコア４１は、図示しない空調ユニットの空調ケース内に配設されており、送風機によって送風される空調空気を温水との熱交換により加熱する。

排熱回収装置１００は、図１、図２に示すように、触媒１２、蒸発部１１０、ダクト部１２０、凝縮部１３０、水タンク１４０等を有しており、ダクト部１２０内に触媒１２と蒸発部１１０とが収容されると共に、蒸発部１１０と凝縮部１３０とが互いに接続されることでループ式のヒートパイプ１０１を形成している。

触媒１２は、排気ガスを浄化するものであり、例えばセラミック材から成る角柱状の部材（モノリス）に触媒物質が付加されて形成されている。

ヒートパイプ１０１には図示しない封入部が設けられており、この封入部からヒートパイプ１０１内が真空引き（減圧）され、作動媒体が封入された後に封入部は封止されている。作動媒体は、ここでは水を使用している。水の沸点は、１気圧で１００℃であるが、ヒートパイプ１０１内を減圧（例えば０．０１気圧）しているため、沸点は、５〜１０℃となる。尚、作動媒体としては、水の他にアルコール、フロロカーボン、フロン等を用いても良い。

上記触媒１２を除く排熱回収装置１００を構成する各部材（以下説明）は、高耐食性を備えるステンレス材から成り、各部材が組み付けされた後に、当接部や嵌合部に設けられたろう材により、一体的にろう付けされている。

蒸発部１１０は、チューブ１１１、フィン１１２、下タンク部１１３、上タンク部１１４等から形成されている。チューブ１１１は、断面扁平状を成す細長の管部材であり、長手方向が上下を向くようにして、図２中の左右方向に所定のチューブピッチを持って複数並べられて列を成している（この方向を以下、配列方向と呼ぶ）。更に図２の紙面に対して垂直方向にも上記列が複数並ぶように配置されている（この方向を以下、列方向と呼ぶ）。

上記配列方向となる各チューブ１１１の間には、熱交換部材としてのフィン１１２が介在されて、各チューブ１１１の外壁面（表面）に接合されている。フィン１１２は、排気ガスとの熱交換面積を拡大するものであり、ここでは薄肉の帯板材からローラ加工によって波形に成形されたコルゲートタイプのフィンとしている。上記チューブ１１１とフィン１１２は蒸発部１１０の熱交換部を形成している。

下タンク部１１３、上タンク部１１４は、共に扁平の容器体として形成されており、上記チューブ１１１の長手方向端部側に配設されている。各タンク部１１３、１１４のチューブ１１１に対応する位置には、チューブ孔（図示省略）が穿設されている。そして、複数のチューブ１１１の長手方向両端部は、それぞれ各タンク部１１３、１１４のチューブ孔に接合されており、複数のチューブ１１１は、各タンク部１１３、１１４内と連通している。

ダクト部１２０は、本発明における収容部に対応するものであり、後述するように内部を排気ガスが流通するようになっている。ダクト部１２０は、断面矩形状を成す筒体であり、軸方向の一端側と他端側との間となる中間部分の断面が縮小されることなく、同一断面で連続的に形成されている。また、ダクト部１２０の下面１２１には、排気管１１の途中に介在された時に、排気管１１の後端側に延びる溝部１２２が形成されている。溝部１２２の断面形状は、図２に示すように、半円形としたり、その他に四角形、Ｖ字形等種々の形状とすることができる。

そして、触媒１２および蒸発部１１０は、ダクト部１２０内に収容されている。蒸発部１１０は、ダクト部１２０内で、触媒１２に対して排気ガス流れの下流側になるように、且つ、触媒１２に隣接するように配置されている。また、蒸発部１１０は、チューブ１１１の列方向（図２の紙面に対して垂直方向）と、排気ガスの流れ方向（図２の紙面に対して垂直方向）とが一致するようにダクト部１２０内に収容されている。

凝縮部１３０は、上記蒸発部１１０と同様に、長手方向が上下方向を向くように複数配列されるチューブ１３１を有しており、各チューブ１３１の長手方向両端部が上タンク部１３２、下タンク部１３３に接合されて形成されている。複数のチューブ１３１は、各タンク部１３２、１３３内と連通している。

上記凝縮部１３０は、水タンク１４０内に収容されている。水タンク１４０は、チューブ１３１の長手方向に沿うように細長に形成された容器体であり、一方の端部側に冷却水を内部に導入する冷却水導入パイプ１４１が設けられ、また、他方の端部側に冷却水を外部に排出する冷却水排出パイプ１４２が設けられている。

凝縮部１３０の下タンク部１３３内には、弁機構１５０が設けられている。弁機構１５０の内部は、ダイヤフラム１５１によって、大気側と連通する大気側空間１５２と、下タンク部１３３および下タンク部１１３とを連通させる連通流路１５３とに区画されている。連通流路１５３にはダイヤフラム１５１に接続されて、この連通流路１５３を開閉する弁体１５４が設けられている。

ダイヤフラム１５１は、外気側からかかる大気圧と、凝縮部１３０（ヒートパイプ１０１）の内圧とのバランスによって図２中の左右方向に変位する。よって、ダイヤフラム１５１の変位に伴って弁体１５４が変位することで、連通流路１５３が開閉される。このように、弁機構１５０は作動媒体の圧力に応じて連通流路１５３を開閉する弁として機能する。更に具体的には、凝縮部１３０（ヒートパイプ１０１）の内圧が所定内圧（閉弁圧）よりも上昇して、大気圧に打ち勝つと、弁体１５４は図２中の右方向に摺動して、連通流路１５３を閉じる。逆に、凝縮部１３０（ヒートパイプ１０１）の内圧が所定内圧（閉弁圧）以下で開弁するようにしている。

そして、凝縮部１３０は、ダクト部１２０の外側で蒸発部１１０の側方に配設されて、上タンク部１１４と上タンク部１３２とが連通するように接続されている。また、弁機構１５０の連通流路１５３と下タンク部１１３とが連通するように接続されている。よって、下タンク部１１３→チューブ１１１→上タンク部１１４→上タンク部１３２→チューブ１３１→下タンク部１３３→弁機構１５０（連通流路１５３）→下タンク部１１３が環状に繋がっており、ヒートパイプ１０１を形成している。

以上のように排熱回収装置１００は形成されており、この排熱回収装置１００は車両の床下の地上側から見て車室内側にへこむように形成されたへこみ部に配設される。そして、ダクト部１２０（触媒１２、蒸発部１１０）が排気管１１に介在され、また、水タンク１４０の両パイプ１４１、１４２が排熱回収回路３０に接続されている（図１）。

次に、上記構成に基づく排熱回収装置１００の作動、およびその作用効果について説明する。

エンジン１０が作動されると併せてウォータポンプ２２が作動され、冷却水はラジエータ回路２０、排熱回収回路３０、ヒータ回路４０を循環する。エンジン１０で燃焼された燃料の排気ガスは、排気管１１を流れ、排熱回収装置１００の触媒１２によって浄化される。この時、排気ガスは触媒１２による浄化作用により温度上昇を伴う。そして、触媒１２を通過した排気ガスはダクト部１２０による流れの影響をほとんど受けない状態で下流側の蒸発部１１０に流入した後に大気中に排出される。また、排熱回収回路３０を循環する冷却水は、排熱回収装置１００の水タンク１４０内（凝縮部１３０）を通過する。

エンジン１０が始動された後は、冷却水温が上昇を始めると共に、徐々にヒートパイプ１０１の内圧が上昇する。尚、排気熱量はエンジン１０の負荷状態によって変化するため、一般的なエンジンを備えた車両では加速、減速、停止など様々な車両の運転状態に合わせて内圧は変動する。

ヒートパイプ１０１の内圧が上昇していくなかで閉弁圧よりも低い状態にある場合は、弁機構１５０は、開弁状態となる。そして、ヒートパイプ１０１内の水（作動媒体）は、蒸発部１１０でダクト部１２０内を流れる排気ガスから受熱して沸騰気化し始めて、蒸気となってチューブ１１１内を上昇し、上タンク部１１４を経て凝縮部１３０（上タンク部１３２、チューブ１３１）内に流れ込む。凝縮部１３０内へ流入した蒸気は、排熱回収回路３０から水タンク１４０内を流れる冷却水によって冷却され、凝縮水となって下タンク部１３３、弁機構１５０の連通流路１５３を通り蒸発部１１０の下タンク部１１３に還流する。

このように、排気ガスの熱が水に伝達されて蒸発部１１０から凝縮部１３０へ輸送され、この凝縮部１３０で蒸気が凝縮する際に凝縮潜熱として放出され、排熱回収回路３０を流れる冷却水が積極的に加熱される。つまり、エンジン１０の暖機が促進されることになるので、エンジン１０のフリクションロスの低減、低温始動性向上のための燃料増量の抑制等が図られ燃費性能が向上される。また、冷却水を加熱源とするヒータコア４１の暖房性能が向上される。尚、排気ガスの熱はヒートパイプ１０１の外壁面を介して熱伝導によって蒸発部１１０から凝縮部１３０に移動される分も存在する。

また、蒸発部１１０に複数のチューブ１１１およびフィン１１２を設けることで、排気ガスに対する受熱面積を増大させて、蒸発部１１０における作動媒体の蒸発を促進でき、凝縮部１３０への熱輸送量の増大を可能としている。

その後、冷却水温が所定温度（例えば７０℃）を越えて、内圧が閉弁圧を超えると、弁機構１５０は閉弁状態となって、ヒートパイプ１０１内の凝縮水の還流が阻止される。すると、蒸発部１１０においては内部の水が完全に蒸発されて（ドライアウト）、凝縮部１３０に流入すると共に、凝縮部１３０においては、凝縮された凝縮水が溜められることになる。

つまり、水の蒸発、凝縮による熱輸送が確実に停止され（排熱回収の停止）、冷却水側に伝達される熱量がヒートパイプ１０１を介した熱伝導のみとなる。よって、エンジン１０の負荷増加に伴い排気ガス温度が高くなる中で、排熱回収をそのまま続けると、冷却水温が上昇しすぎて、ラジエータ２１での放熱能力を超え、オーバーヒートに至ってしまうところを、排熱回収停止への切替えにより、その不具合が防止されることになる。

本実施形態では、ダクト部１２０内に触媒１２および蒸発部１１０を共に配設するようにしているので、コンパクトな排熱回収装置１００とすることができ、従来、触媒１２、および蒸発部１１０の搭載位置をそれぞれ決定して対応していたものに対して、一括して効率的に車両の床下部（相手側）に搭載することができる。

また、触媒１２は、蒸発部１１０に対して排気ガス流れの上流側に配置されることになるので、蒸発部１１０による排気ガスの冷却を受けることが無く、排気ガスに対する浄化機能を充分に発揮させることができる。

また、蒸発部１１０にとっては、触媒によって浄化されて温度上昇する排気ガスとの熱交換をすることになるので、効果的な排熱回収が可能となる。

また、触媒１２および蒸発部１１０を収容するダクト部１２０は、断面が縮小されることなく連続的に形成されるようにしているので、排気管１１に形成される拡管部、縮管部の数を減らして、排気ガスに対する流通圧損を低減することができる。

ここで、排熱回収装置１００によって上記のように排気ガスの熱を冷却水側に輸送するということは、排気ガスにとっては冷却されることになり、排気ガス中に含まれる水分は凝縮水となってダクト部１２０の下面１２１に溜まる。通常、この溜まった凝縮水は、蒸発部１１０での圧損を受けて乱流となる排気ガスによって、触媒１２や蒸発部１１０に飛散する。

しかしながら、本実施形態では、蒸発部１１０を収容するダクト部１２０の下面１２１に溝部１２２を設けるようにしているので、下面１２１に溜まる凝縮水を溝部１２２に集めて、更に排気ガスの流れと共に排気管１１の後端側に流すことができるので、被水による触媒１２、蒸発部１１０への影響を抑制することができる。尚、被水による影響というのは、触媒１２にとっては、通常のセラミック材から成るものであると、急冷作用によって割れが発生するということである。また、蒸発部１１０にとっては、被水によって腐食が発生するということである。

尚、下面１２１に設ける溝部１２２については、複数の設定とするようにしても良く、これにより、より効果的に凝縮水を集めて後端側に流すことができる。

また、溝部１２２は、排気管１１の後端側に向けて下側に傾斜するようにしても良く、これにより、更に効果的に凝縮水を後端側に流すことができる。

また、下面１２１の溝部１２２の幅方向（図２中の左右方向）において、下面１２１を溝部１２２に向けて下側に傾斜するようにすると良く、これにより、更に効果的に凝縮水を溝部１２２に集めることができる。

更に、排気管１１の後端側におけるマフラーを通過させずに排気ガスの一部を外部に排出する際の音が問題とならないレベルであれば、溝部１２２には外部下方に開口する排出孔を設けて、溝部１２２に溜められた凝縮水をその排出孔から外部に排出するようにしても良い。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図３に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、ダクト部１２０の下面１２１の形状を変更したものとしている。

ダクト部１２０の下面１２１は、触媒１２が配設される側の領域であって、蒸発部１１０よりも排気ガス流れ上流側の方が、蒸発部１１０を含む領域であって、この蒸発部１１０よりも排気ガス流れ下流側よりも天地方向に高い位置となるように形成されている。

つまり、ダクト部１２０の下面１２１は、排気ガス流れの上流側から触媒１２を過ぎた部位で、段部をもって下側に拡がるように形成されて、排気ガス流れの下流側に向けて同一面高さで延びるように形成されている。

これにより、蒸発部１１０において排気ガスが温度低下して排気ガス中の水分が凝縮水となっても、この凝縮水が触媒１２側に流れることを阻止できると共に、排気ガスの流れと共に排気管１１の後端側に流すことができるので、第１実施形態と同様に被水による触媒１２、蒸発部１１０への影響を抑制することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態は、基本形状は上記第１実施形態と同一として、蒸発部１１０の熱交換部を構成するフィン１１２の材質を変更したものとしている。ここでは、フィン１１２は例えば白金（Ｐｔ）のような貴金属触媒を付加している。

これにより、蒸発部１１０の熱交換部に排気ガスに対する浄化機能を持たすことができる。つまり、エンジンの高出力時等では、ヒートパイプ１０１の内圧は閉弁圧を超え、弁機構１５０によって連通流路１５３が閉じられて、排熱回収装置１００による熱輸送が停止される。この場合は、排熱回収装置１００による排気ガスに対する冷却作用は働かず、フィン１１２による浄化作用が効果的に働く。よって、その分、本来の触媒コンバータ１２を小型にすることができる。あるいは、触媒コンバータ１２の浄化能力を据え置くとすれば、フィン１１２による浄化能力分を向上させることができる。フィン１１２は、本来、熱交換面積を拡大するものであるので、表面面積が大きい分、排気ガスの浄化効果を高めることができ、浄化作用を持たせるための対象部材として好適となる。

尚、貴金属触媒を付加する対象部材としては、蒸発部１１０の熱交換部を構成するチューブ１１１としても良い。更には、チューブ１１１とフィン１１２の両者としても良い。

（その他の実施形態）
上記各実施形態では、ダクト部１２０は断面が矩形状の筒体としたが、触媒１２を円柱状に形成した場合は、触媒１２に対応する領域の断面を矩形状に内接するような円形として、蒸発部１１０に対応する矩形状断面部に滑らかに接続されるものとしても良い。

また、上記各実施形態では、排熱回収装置１００の基本構造として、蒸発部１１０の側方に凝縮部１３０を配設するようにしたが、これに限らず、蒸発部１１０の上方に凝縮部１３０を配設するようにしても良い。この場合は、凝縮部１３０のチューブ１３１を水平配置となるようにすると良い。

また、弁機構１５０は、ヒートパイプ１０１の内圧、即ち作動媒体の圧力によって開閉するものとしたが、これに代えて、冷却水の温度、あるいは作動媒体の温度に応じて開閉する弁としても良い。

また、弁機構１５０は、ラジエータ２１での放熱能力に余裕があれば廃止して、下タンク部１３３と下タンク部１１３とを直接接続したものとしても良い。

第１実施形態における排熱回収装置の車両への搭載状態を示す模式図である。 図１のＡ−Ａ部（排熱回収装置）を示す断面図である。す模式図である。 第２実施形態におけるダクト部の形状を示す側面図である。

符号の説明

１０ エンジン（内燃機関）
１１ 排気管
１２ 触媒
１００ 排熱回収装置
１１０ 蒸発部
１１２ フィン（熱交換部材）
１２０ ダクト部（収容部）
１２１ 下面
１２２ 溝部
１３０ 凝縮部

Claims (9)

1. 中間部分の断面が縮小されることなく連続的に形成されると共に、内燃機関（１０）の排気管（１１）の途中に介在されて、前記内燃機関（１０）の排気ガスが流通する収容部（１２０）と、
   前記収容部（１２０）内に配設されて、前記排気ガスを浄化する触媒（１２）と、
   前記収容部（１２０）内の前記触媒（１２）の前記排気ガス流れ下流側に隣接して配設されて、前記排気ガスの熱によって内部の作動媒体を蒸発させる蒸発部（１１０）と、
   前記蒸発部（１１０）から流入する前記作動媒体の熱を前記内燃機関（１０）の冷却水側に放熱回収して前記作動媒体を凝縮させると共に、凝縮された前記作動媒体を前記蒸発部（１１０）に戻す凝縮部（１３０）とを有することを特徴とする廃熱回収装置。
2. 前記収容部（１２０）の下面（１２１）には、前記排気管（１１）の後端側に延びる溝部（１２２）が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の排熱回収装置。
3. 前記溝部（１２２）は、複数設けられたことを特徴とする請求項２に記載の排熱回収装置。
4. 前記溝部（１２２）は、前記排気管（１１）の後端側に向けて下側に傾斜していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の排熱回収装置。
5. 前記下面（１２１）は、前記溝部（１２２）の幅方向において、前記溝部（１２２）に向けて下側に傾斜していることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載の排熱回収装置。
6. 前記溝部（１２２）には、外部下方に開口する排出孔が設けられたことを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１つに記載の排熱回収装置。
7. 前記収容部（１２０）の下面（１２１）は、前記蒸発部（１１０）よりも前記排気ガス流れ上流側が、前記蒸発部（１１０）を含む前記排気ガス流れ下流側よりも高い位置となるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の排熱回収装置。
8. 前記蒸発部（１１０）の熱交換部を構成する熱交換部材（１１２）には、貴金属触媒が付加されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の排熱回収装置。
9. 前記熱交換部材（１１２）は、熱交換面積を拡大するフィン（１１２）であることを特徴とする請求項８に記載の排熱回収装置。

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