JP2009030569A - Exhaust heat recovery device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関からの排気流路に介装され、排気ガスと熱交換媒体との間で熱交換を行い排気熱を回収する排気熱回収装置に関する。 The present invention relates to an exhaust heat recovery apparatus that is interposed in an exhaust passage from an internal combustion engine and recovers exhaust heat by exchanging heat between exhaust gas and a heat exchange medium.
従来より、特許文献1にあるように、排気流路に介装され、内燃機関からの排気ガスと内燃機関の冷却水等の熱交換媒体との間で熱交換を行う排気熱回収装置が知られている。
このような排気熱回収装置では、上流側の排気流路からの排気ガスを下流側の排気流路に導くバイパス流路と、上流側の排気流路からの排気ガスを熱交換媒体との間で熱交換を行って下流側の排気流路に導く排気熱回収流路とを備えている。上流側の排気流路からバイパス流路を通って下流側の排気流路へ流し、または上流側の排気流路から排気熱回収流路を通って下流側の排気流路へ流すかを切り換える切換バルブを設けて、内燃機関の運転状態に応じて、排気ガスの流れを切り換えるようにしている。
In such an exhaust heat recovery apparatus, the exhaust gas from the upstream exhaust flow path is led to the downstream exhaust flow path, and the exhaust gas from the upstream exhaust flow path is connected to the heat exchange medium. And an exhaust heat recovery passage that conducts heat exchange and guides it to the downstream exhaust passage. Switch between switching from the upstream exhaust flow path to the downstream exhaust flow path through the bypass flow path, or from the upstream exhaust flow path to the downstream exhaust flow path through the exhaust heat recovery flow path A valve is provided to switch the flow of exhaust gas according to the operating state of the internal combustion engine.
しかしながら、こうした従来のものでは、切換バルブがバタフライバルブで、2つの板状の弁体を90度位相を異ならせて揺動軸に取り付けて、揺動軸を90度揺動させることにより、上流側の排気流路からバイパス流路を通って下流側の排気流路へ流し、または上流側の排気流路から排気熱回収流路を通って下流側の排気流路へ流すかを切り換えるようにしている。 However, in such a conventional valve, the switching valve is a butterfly valve, and the two plate-like valve bodies are attached to the swinging shaft with a phase difference of 90 degrees, and the swinging shaft is swung by 90 degrees. Switching from the side exhaust flow path through the bypass flow path to the downstream exhaust flow path, or from the upstream exhaust flow path through the exhaust heat recovery flow path to the downstream exhaust flow path ing.
このため、90度の一定角度揺動させたときにのみ、一方の流路が開放され他方の流路が遮断されて、流路が完全に切り換えられるので、揺動軸を一定角度揺動するアクチュエータを用いて切り換えるように構成しなければならず、アクチュエータにステップモータやDCモータを用いて回転を制御するか、アクチュエータにシリンダを用いてストッパに突き当てるように構成する等しなければならず、装置が複雑になるという問題があった。 For this reason, only when the rocking is performed at a constant angle of 90 degrees, one channel is opened and the other channel is shut off, and the channel is completely switched. It must be configured to switch using an actuator, and the actuator must be configured to control rotation using a step motor or DC motor, or be configured to abut against a stopper using a cylinder for the actuator, etc. There was a problem that the device became complicated.
本発明の課題は、簡単な構成で流路を切り換えることができる切換バルブを備えた排気熱回収装置を提供することにある。 The subject of this invention is providing the exhaust heat recovery apparatus provided with the switching valve which can switch a flow path by simple structure.
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
内燃機関からの排気流路に介装され、上流側の前記排気流路からの排気ガスを下流側の前記排気流路に導くバイパス流路と、上流側の前記排気流路からの排気ガスを熱交換媒体との間で熱交換を行って下流側の前記排気流路に導く排気熱回収流路とを備えた排気熱回収装置において、
前記バイパス流路または前記排気熱回収流路から下流側の前記排気流路へ前記排気ガスの流れを切り換える切換バルブを設け、
前記切換バルブは揺動軸の廻りに揺動可能に支持され前記バイパス流路を開放・遮断する第1弁体を備えると共に、前記排気熱回収流路を開放・遮断する第2弁体を備え、
前記第1弁体の揺動と共に揺動可能に前記第2弁体を前記第1弁体に係合し、前記第1弁体の揺動による前記バイパス流路の開放と共に、前記第2弁体が揺動して前記排気熱回収流路を遮断し、かつ、前記第1弁体の更なる揺動により前記第2弁体は前記排気熱回収流路の遮断状態を維持することを特徴とする排気熱回収装置がそれである。その際、前記第1弁体は付勢部材により遮断方向に付勢されると共に、前記排気ガスの作用力を開放方向に受ける構成でもよい。あるいは、前記切換バルブは、アクチュエータにより前記第1弁体を揺動させる構成でもよい。
In order to achieve this problem, the present invention has taken the following measures in order to solve the problem. That is,
A bypass passage that is interposed in an exhaust passage from the internal combustion engine and guides exhaust gas from the upstream exhaust passage to the exhaust passage on the downstream side, and exhaust gas from the upstream exhaust passage. In an exhaust heat recovery apparatus comprising an exhaust heat recovery flow path that conducts heat exchange with a heat exchange medium and leads to the exhaust flow path on the downstream side,
A switching valve for switching the flow of the exhaust gas from the bypass flow path or the exhaust heat recovery flow path to the exhaust flow path downstream;
The switching valve includes a first valve body that is swingably supported around a swing shaft and opens and closes the bypass flow path, and a second valve body that opens and closes the exhaust heat recovery flow path. ,
The second valve body is engaged with the first valve body so as to be capable of swinging together with the swinging of the first valve body, and the bypass valve is opened by the swinging of the first valve body. A body swings to shut off the exhaust heat recovery flow path, and the second valve body maintains the shut off state of the exhaust heat recovery flow path by further swinging of the first valve body. This is the exhaust heat recovery device. At this time, the first valve body may be urged in the blocking direction by the urging member and receive the action force of the exhaust gas in the opening direction. Alternatively, the switching valve may be configured to swing the first valve body by an actuator.
また、前記第2弁体は前記揺動軸を中心とする湾曲管状に形成されると共に、前記第2弁体の一端が前記第1弁体に取り付けられ、前記第1弁体の揺動により前記第2弁体の他端が前記排気熱回収流路の開口へ進退して前記排気熱回収流路を開放・遮断する構成としてもよい。あるいは、前記第2弁体は前記揺動軸を中心とする円弧板状に形成されると共に、前記第2弁体の一端が前記第1弁体に取り付けられ、前記第1弁体の揺動により前記第2弁体の他端が前記揺動軸から放射方向に配置した前記排気熱回収流路の開口を開放・閉塞して前記排気熱回収流路を開放・遮断する構成としてもよい。更に、前記第2弁体は前記第1弁体に弾性係合され、前記第1弁体の揺動により前記第2弁体が前記排気熱回収流路を開放・遮断し、かつ、前記バイパス流路の開放方向への前記第1弁体の更なる揺動により弾性変形して前記第2弁体が前記排気熱回収流路の遮断状態を維持する構成としてもよい。 In addition, the second valve body is formed in a curved tubular shape centering on the swing shaft, and one end of the second valve body is attached to the first valve body. The other end of the second valve body may be configured to open / close the exhaust heat recovery flow path by moving forward and backward to the opening of the exhaust heat recovery flow path. Alternatively, the second valve body is formed in an arc plate shape centered on the swing shaft, and one end of the second valve body is attached to the first valve body, and the swing of the first valve body is performed. Accordingly, the exhaust heat recovery passage may be opened and closed by opening / closing the opening of the exhaust heat recovery passage where the other end of the second valve body is disposed radially from the swing shaft. Further, the second valve body is elastically engaged with the first valve body, and the second valve body opens and closes the exhaust heat recovery flow path by the swinging of the first valve body, and the bypass The second valve body may be elastically deformed by further swinging of the first valve body in the opening direction of the flow path to maintain the shut-off state of the exhaust heat recovery flow path.
本発明の排気熱回収装置は、第1弁体の揺動と共に揺動可能に第2弁体を第1弁体に係合し、第1弁体の揺動によるバイパス流路の開放と共に、第2弁体が揺動して排気熱回収流路を遮断し、かつ、第1弁体の更なる揺動により第2弁体は排気熱回収流路の遮断状態を維持するので、簡単な構成の切換バルブで流路を切り換えることができるという効果を奏する。 The exhaust heat recovery device of the present invention engages the second valve body with the first valve body so that the first valve body swings together with the swing of the first valve body, and opens the bypass flow path by swinging the first valve body. Since the second valve body swings to block the exhaust heat recovery flow path, and the second valve body maintains the cut-off state of the exhaust heat recovery flow path by further swinging of the first valve body, There is an effect that the flow path can be switched by the switching valve of the configuration.
第1弁体は付勢部材により遮断方向に付勢されると共に、排気ガスの作用力を開放方向に受けることにより、排気ガスの作用力で、切換バルブを切り換えることができ、アクチュエータを設けなくてもよい。また、切換バルブが、アクチュエータにより第1弁体を揺動させるように構成すると、アクチュエータは一定の揺動角度で揺動制御するような複雑なものでなくてもよい。 The first valve body is urged in the shut-off direction by the urging member, and the switching valve can be switched by the action force of the exhaust gas by receiving the action force of the exhaust gas in the opening direction, and no actuator is provided. May be. Further, when the switching valve is configured to swing the first valve body by the actuator, the actuator may not be complicated so as to control the swing at a constant swing angle.
第2弁体を揺動軸を中心とする湾曲管状に形成すると、第1弁体の更なる揺動により第2弁体が排気熱回収流路の遮断状態を維持する構成を容易に取ることができる。また、第2弁体を揺動軸を中心とする円弧板状に形成することによっても、第1弁体の更なる揺動により第2弁体が排気熱回収流路の遮断状態を維持する構成を容易に取ることができる。更に、第2弁体を第1弁体に弾性係合させることによっても、第1弁体の更なる揺動により第2弁体が排気熱回収流路の遮断状態を維持する構成を容易に取ることができる。 When the second valve body is formed in a curved tubular shape around the swing shaft, the second valve body can be easily configured to maintain the shut-off state of the exhaust heat recovery flow path by further swinging of the first valve body. Can do. Further, by forming the second valve body in the shape of an arc plate centered on the swing axis, the second valve body maintains the shut-off state of the exhaust heat recovery flow path by further swinging of the first valve body. The configuration can be taken easily. Furthermore, the second valve body can be easily engaged with the first valve body by the second valve body being elastically engaged so that the second valve body maintains the shut-off state of the exhaust heat recovery flow path by further swinging of the first valve body. Can be taken.
以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1,図2に示すように、1は排気熱回収装置で、排気熱回収装置1はシェル部材2を備え、シェル部材2は、箱状に形成された2つの部材を突き合わせて形成された、いわゆる最中構造により形成されている。シェル部材2の外形は、ほぼ直方体状に形成されると共に、一部に切欠部4が形成されて、内部がほぼC字の中空状に形成されている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2,
切欠部4をつないで、シェル部材2の内に熱回収器6が配置されている。シェル部材2には、入口孔8と出口孔10とが対向して形成されており、入口孔8には流入管12が挿入されている。流入管12はシェル部材2の入口孔8から外部に飛び出しており、流入管12には図示しない上流側の排気流路が接続される。シェル部材2内の流入管12の先端の開口13は、出口孔10の近傍にほぼ対向するように配置されている。出口孔10の周囲のシェル部材2は管状に突き出され、出口孔10に図示しない下流側の排気流路が接続されて、排気熱回収装置1が図示しない排気流路に介装されている。
A
シェル部材2の内部の流入管12には、流入管12の軸方向と直交して分岐管14が取り付けられている。分岐管14の先端は、シェル部材2の内部に開口されており、分岐管14を通った排気ガスが、熱回収器6の入口16側に導かれるように形成されている。
A
熱回収器6は入口16から流入した排気ガスを、出口18からシェル部材2の内部に排出すると共に、排気ガスと内燃機関の冷却水を用いた熱交換媒体との間で熱交換を行う周知のものである。
The
熱回収器6の出口18側のシェル部材2の内部が仕切部材20により仕切られており、仕切部材20には開口22が形成されている。開口22に連通して案内管24が仕切部材20に取り付けられている。
The inside of the
排気熱回収装置1には、上流側の排気流路からの排気ガスを、流入管12、流入管12の開口13、シェル部材2の内部を通り、出口孔10を介して下流側の排気流路に導くバイパス流路26と、排気ガスを流入管12、分岐管14、熱回収器6、仕切部材20の開口22及び案内管24を通って、シェル部材2の内部から出口孔10を介して下流側の排気流路に導く排気熱回収流路28とが設けられている。
In the exhaust
開口13側の流入管12の外周には、ラッパ管30が取り付けられており、このラッパ管30の内周に接触して開口13を遮断可能な切換バルブ32の第1弁体34が配置されている。
A
第1弁体34は、流入管12の軸方向と直交し、シェル部材2に揺動可能に支持された揺動軸36に一体的に取り付けられており、第1弁体34が揺動軸36と共に揺動して、第1弁体34がラッパ管30の内周に接触して開口13を遮断可能に形成されている。また、第1弁体34が揺動軸36と共に揺動して、第1弁体34がラッパ管30の内周から離間して開口13を開放可能に形成されている。
The
シェル部材2の外側には、揺動軸36と同軸上にねじりバネ38が配置されており、ねじりバネ38の付勢力により、第1弁体34がラッパ管30の内周に接触して開口13を遮断する方向に付勢されている。また、第1弁体34がラッパ管30の内周に接触した遮断状態では、流入管12に流入する排気ガスの作用力が第1弁体34に作用するように形成されている。
A
ラッパ管30と反対側の第1弁体34には、第2弁体40が取り付けられている。本実施形態では、第2弁体40は管が揺動軸36を中心とする円弧状に湾曲した湾曲管状に形成されている。第2弁体40の一端が第1弁体34に取り付けられて第2弁体40の一端が閉塞されると共に、第2弁体40の他端は案内管24及び仕切部材20の開口22に進退可能に挿入されている。
A
尚、案内管24は、第2弁体40が摺動可能な挿入できるように、第2弁体40と同様に、揺動軸36を中心とする円弧状に形成するとよい。また、仕切部材20の開口22は、ほぼ、揺動軸36を中心とする円上に配置されると共に、揺動軸36を中心とする円の接線方向を向いて形成すればよい。
The
第1弁体34が流入管12の開口13を遮断した状態のときに、第2弁体40の他端は、仕切部材20の開口22に挿入された状態にある。そして、第2弁体40の中程には、連通孔44が形成されて、仕切部材20の開口22が第2弁体40、連通孔44、シェル部材2の内部を介して、出口孔10に連通され、仕切部材20の開口22が開放可能に形成されている。
When the
図3(イ)に示すように、揺動軸36が揺動されると、第1弁体34と共に第2弁体40も同様に揺動し、第1弁体34がラッパ管30から離間して流入管12の開口13を開放する。また、第2弁体40が案内管24に沿って摺動して、本実施形態では、揺動角度が55度となると、第2弁体40の連通孔44が仕切部材20を超えて摺動し、仕切部材20の開口22が第2弁体40により遮断される。
As shown in FIG. 3A, when the
図3(ロ)に示すように、更に、揺動軸36と共に第1弁体34が揺動されると、第2弁体40は更に案内管24及び開口22に挿入されて、連通孔44は仕切部材20の開口22よりも更に熱回収器6側に挿入されて、第2弁体40による開口22の遮断は維持される。
As shown in FIG. 3 (b), when the
シェル部材2の外側に突き出された揺動軸36の端には、レバー部材46が一体的に取り付けられている。レバー部材46に対向してアクチュエータ48が配置されており、アクチュエータ48には、図示しない内燃機関からの冷却水が供給される入口管50と、冷却水を熱回収器6に供給する接続管52とが取り付けられている。アクチュエータ48は入口管50から流入する冷却水の温度が高いときには、図示しないバイメタル等によりロッド54を突き出して、レバー部材46を介して揺動軸36をねじりバネ38の付勢力に抗して揺動させ、第1弁体34をラッパ管30から離間して、開口13を開放する。
A lever member 46 is integrally attached to the end of the
アクチュエータ48に供給された冷却水は、接続管52から熱回収器6に供給され、熱回収器6内で、排気ガスとの間で熱交換を行った後、出口管56から内燃機関側に戻される。
The cooling water supplied to the actuator 48 is supplied from the connection pipe 52 to the
次に、前述した本実施形態の排気熱回収装置1の作動について説明する。
まず、内燃機関が始動されたときには、内燃機関の冷却水温度が低く、排気ガスの圧力や流速も低い。このときの排気ガスは、上流側の排気流路から流入管12に供給されて、第1弁体34がこの排気ガスの圧力を受けるが、排気ガスの圧力や流速は低く、ねじりバネ38の付勢力に抗して、第1弁体34は揺動軸36と共に揺動しない。
Next, the operation of the exhaust
First, when the internal combustion engine is started, the cooling water temperature of the internal combustion engine is low, and the pressure and flow velocity of the exhaust gas are also low. The exhaust gas at this time is supplied to the
また、入口管50からアクチュエータ48に供給される冷却水温度も低いので、アクチュエータ48のロッド54が突き出されることがなく、揺動軸36はアクチュエータ48により揺動されない。
Further, since the coolant temperature supplied from the inlet pipe 50 to the actuator 48 is also low, the rod 54 of the actuator 48 is not protruded, and the
よって、排気ガスは、分岐管14から排気熱回収流路28に流入し、熱回収器6に供給される。熱回収器6では、排気ガスと冷却水との間で熱交換が行われて、暖められた冷却水が出口管56から内燃機関に戻される。従って、冷却水温度が低い始動時に、冷却水が排気ガスにより加熱されて、すみやかに冷却水温度が上昇する。
Therefore, the exhaust gas flows from the
熱回収器6を通った排気ガスは、第2弁体40、連通孔44を通過して、シェル部材2の内部を介して、出口孔10から下流側の排気流路に排出される。尚、寒冷地での運転の際に、冷却水温度が低い場合も同様である。
The exhaust gas that has passed through the
内燃機関が搭載された車両の加速運転中などの場合には、単位時間当たりの排気ガス量が増加すると共に圧力が上昇する。この排気ガスが上流側の排気流路から流入管12に供給されて、第1弁体34に排気ガスが作用して、ねじりバネ38の付勢力を上回ると、第1弁体34が揺動軸36と共に揺動して、開口13が開放される。
For example, during acceleration operation of a vehicle equipped with an internal combustion engine, the amount of exhaust gas per unit time increases and the pressure increases. When this exhaust gas is supplied from the upstream exhaust passage to the
これにより、排気ガスは、流入管12から開口13を介してシェル部材2の内部に流入し、更に、出口孔10から下流側の排気流路に排出される。第1弁体34が排気ガスの流れによる作用力を受けて、揺動軸36の廻りに揺動すると、バイパス流路26が開放され、第2弁体40が案内管24、開口22を摺動して、熱回収器6側に入り込む。
As a result, the exhaust gas flows into the
そして、本実施形態では、図3(イ)に示すように、揺動角度がほぼ55度に達すると、連通孔44が開口22を通過して、仕切部材20よりも熱回収器6側に移動する。これにより、開口22が第2弁体40により遮断されて、排気熱回収流路28を介した排気ガスの流れは遮断される。排気ガスはバイパス流路26を通って下流側の排気流路に流れ、排気熱回収流路28を通らないので、排気ガスと冷却水との間での熱交換が行われず、図示しないラジエータの負担が増加するのを抑制できる。
In this embodiment, as shown in FIG. 3A, when the swing angle reaches approximately 55 degrees, the communication hole 44 passes through the
更に、内燃機関からの排気ガスの流量が増加すると、第1弁体34への排気ガスの流れによる作用力も更に増加し、例えば、図3(ロ)に示すように、第1弁体34が揺動して揺動角度が65度になる。その際、第2弁体40は案内管24、開口22を摺動して、更に熱回収器6側に入り込むが、開口22の遮断は維持される。
Further, when the flow rate of the exhaust gas from the internal combustion engine increases, the acting force due to the flow of the exhaust gas to the
このように、第2弁体40により開口22が遮断された状態で、更に、排気ガスの流量が増加して、第1弁体34が第2弁体40と共に揺動しても、第2弁体40は更に開口22、案内管24内を摺動して、開口22の遮断を維持する。よって、第2弁体40が開口22を遮断した状態で、第1弁体34が更に開放方向に揺動しても、第2弁体40も遮断状態を維持して揺動することができる。従って、第2弁体40が開口22を遮断したときに、それ以上の第1弁体34の揺動を抑制する必要がない。
As described above, even when the
これにより、切換バルブ32は、第1弁体34を所定の角度で揺動を抑制しなくても、第2弁体40による遮断状態を維持でき、第1弁体34の停止角度を制御する必要がなく、構成が容易になる。
Thereby, the switching
一方、内燃機関からの冷却水の温度が上昇したときには、アクチュエータ48のロッド54が突き出されて、レバー部材46及び揺動軸36を介して第1弁体34がねじりバネ38の付勢力に抗して揺動軸36の廻りに揺動される。
On the other hand, when the temperature of the cooling water from the internal combustion engine rises, the rod 54 of the actuator 48 is protruded, and the
第1弁体34の揺動と共に、第2弁体40が案内管24、開口22を摺動して、熱回収器6側に入り込む。バイパス流路26が開放され、連通孔44が開口22を通過すると、開口22が第2弁体40により遮断されて、排気熱回収流路28は遮断される。
As the
更に冷却水の温度が上昇すると、更にロッド54が突き出されて第1弁体34が揺動され、前述したと同様に、第2弁体40が案内管24、開口22を摺動して、更に熱回収器6側に入り込むが、開口22の遮断は維持される。
When the temperature of the cooling water further rises, the rod 54 is further protruded and the
従って、アクチュエータ48により第1弁体34を揺動させる場合でも、切換バルブ32は、第1弁体34を所定の角度で揺動を抑制しなくても、第2弁体40による遮断状態を維持でき、第1弁体34の停止角度を制御する必要がなく、構成が容易になる。
Therefore, even when the
次に、前述した第1実施形態と異なる第2実施形態の排気熱回収装置61について、図4、図5によって説明する。尚、前述した第1実施形態と同じ部材については同一番号を付して詳細な説明を省略する。以下同様。
Next, an exhaust
本第2実施形態の排気熱回収装置61では、まず、前述した仕切部材20の形状が異なり、第2実施形態では、仕切部材62に揺動軸36を中心として円弧状に形成された湾曲壁64が形成されると共に、仕切部材62が熱回収器6の出口18側を覆うように形成されている。湾曲壁64には、連通孔66が形成されると共に、連通孔66に連通する開口68が形成された湾曲板70が湾曲壁64上に取り付けられている。連通孔66と開口68とは、揺動軸36を中心とした放射方向に開口して形成されている。
In the exhaust
第1弁体34には、第2弁体72の一端が取り付けられており、第2弁体72は揺動軸36を中心とする円弧板状に形成されると共に、第2弁体72の他端が湾曲板70の外側に接触して摺動可能に形成されている。図4に示すように、第1弁体34がラッパ管30に接触している状態では、第2弁体72は湾曲板70に接触することなく、離れた位置にある。
One end of a second valve body 72 is attached to the
流入管12、分岐管14、シェル部材2の内部、熱回収器6、仕切部材62、連通孔66、開口68、シェル部材2の内部、出口孔10により、排気熱回収流路76が形成されている。バイパス流路26については、前述した第1実施形態と同様である。
An exhaust heat
この第2実施形態の場合でも、排気ガスの流量が増加すると、第1弁体34が揺動軸36の廻りに揺動して、第1弁体34がラッパ管30から離間して、開口13を開放する。第1弁体34の揺動と共に、第2弁体72も揺動軸36の廻りに揺動し、第2弁体72の他端は湾曲板70の外側に接触した状態で、湾曲板70に沿って摺動する。
Even in the case of the second embodiment, when the flow rate of the exhaust gas increases, the
そして、図5(イ)に示すように、第1弁体34の揺動角度がほぼ55度に達すると、第2弁体72が開口68を遮断する。更に排気ガスの流量が増加すると、図5(ロ)に示すように、第1弁体34が更に揺動し、第2弁体72も湾曲板70に沿って摺動して、開口68の遮断状態を維持する。
Then, as shown in FIG. 5A, when the swing angle of the
この第2実施形態の排気熱回収装置61でも、切換バルブ32は、第1弁体34を所定の角度で揺動を抑制しなくても、第2弁体72による遮断状態を維持でき、第1弁体34の停止角度を制御する必要がなく、構成が容易になる。尚、アクチュエータ48により揺動軸36を揺動させる場合も同様である。
Even in the exhaust
次に、第3実施形態の排気熱回収装置81について、図6、図7によって説明する。
第3実施形態の排気熱回収装置81では、前述した第1実施形態と同様の仕切部材20に開口22が形成されており、また、第1弁体34に第2弁体82が取り付けられている。第2弁体82は、開口22を閉塞可能な蓋部84と、蓋部84から延出された支持部86とを備え、支持部86の端は第1弁体34に固定されている。第2弁体82はバネ鋼板により形成されており、支持部86は弾性変形可能である。
Next, the exhaust heat recovery device 81 of the third embodiment will be described with reference to FIGS.
In the exhaust heat recovery device 81 of the third embodiment, the
第1弁体34がラッパ管30に接触して開口13を遮断した状態では、第2弁体82は開口22から離間した位置にあり、排気熱回収流路28は開放されている。この第3実施形態の場合でも、排気ガスの流量が増加すると、第1弁体34が揺動軸36の廻りに揺動して、第1弁体34がラッパ管30から離間して、開口13を開放する。
In a state where the
第1弁体34の揺動と共に、第2弁体82も揺動軸36の廻りに、開口22に向かって揺動する。そして、図7(イ)に示すように、第1弁体34の揺動角度がほぼ55度に達すると、第2弁体82が開口22を遮断する。
As the
更に排気ガスの流量が増加すると、図7(ロ)に示すように、第1弁体34が更に揺動し、第2弁体82の支持部86が弾性変形して、蓋部84による開口22の遮断状態を維持する。
When the flow rate of the exhaust gas further increases, as shown in FIG. 7 (b), the
この第3実施形態の排気熱回収装置81でも、切換バルブ32は、第1弁体34を所定の角度で揺動を抑制しなくても、第2弁体82による遮断状態を維持でき、第1弁体34の停止角度を制御する必要がなく、構成が容易になる。尚、アクチュエータ48により揺動軸36を揺動させる場合も同様である。
Even in the exhaust heat recovery apparatus 81 of the third embodiment, the switching
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。 The present invention is not limited to such embodiments as described above, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
1,61,81…排気熱回収装置
2…シェル部材 4…切欠部
6…熱回収器 8…入口孔
10…出口孔 12…流入管
13…開口 14…分岐管
20,62…仕切部材 22…開口
24…案内管 26…バイパス流路
28,76…排気熱回収流路
30…ラッパ管 32…切換バルブ
34…第1弁体 36…揺動軸
38…ねじりバネ 40,72,82…第2弁体
44…連通孔 46…レバー部材
48…アクチュエータ 50…入口管
54…ロッド 56…出口管
64…湾曲壁 66…連通孔
68…開口 70…湾曲板
84…蓋部 86…支持部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記バイパス流路または前記排気熱回収流路から下流側の前記排気流路へ前記排気ガスの流れを切り換える切換バルブを設け、
前記切換バルブは揺動軸の廻りに揺動可能に支持され前記バイパス流路を開放・遮断する第1弁体を備えると共に、前記排気熱回収流路を開放・遮断する第2弁体を備え、
前記第1弁体の揺動と共に揺動可能に前記第2弁体を前記第1弁体に係合し、前記第1弁体の揺動による前記バイパス流路の開放と共に、前記第2弁体が揺動して前記排気熱回収流路を遮断し、かつ、前記第1弁体の更なる揺動により前記第2弁体は前記排気熱回収流路の遮断状態を維持することを特徴とする排気熱回収装置。 A bypass passage that is interposed in an exhaust passage from the internal combustion engine and guides exhaust gas from the upstream exhaust passage to the exhaust passage on the downstream side, and exhaust gas from the upstream exhaust passage. In an exhaust heat recovery apparatus comprising an exhaust heat recovery flow path that conducts heat exchange with a heat exchange medium and leads to the exhaust flow path on the downstream side,
A switching valve for switching the flow of the exhaust gas from the bypass flow path or the exhaust heat recovery flow path to the exhaust flow path downstream;
The switching valve includes a first valve body that is swingably supported around a swing shaft and opens and closes the bypass flow path, and a second valve body that opens and closes the exhaust heat recovery flow path. ,
The second valve body is engaged with the first valve body so as to be capable of swinging together with the swinging of the first valve body, and the bypass valve is opened by the swinging of the first valve body. A body swings to shut off the exhaust heat recovery flow path, and the second valve body maintains the shut off state of the exhaust heat recovery flow path by further swinging of the first valve body. Exhaust heat recovery device.
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