JP6186276B2 - バイパスを備える排熱回収装置 - Google Patents
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Description
Claims (30)
- インレット、アウトレット、前記インレットおよび前記アウトレットに連通する第1排ガス経路、前記インレットおよび前記アウトレットに連通する第2排ガス経路を含むハウジングと、
前記ハウジングに配置されて、前記第1排ガス経路に流体が流れることを可能にするとともに前記第2排ガス経路に流体が流れることを実質的に防止する第1位置と、前記第2排ガス経路に流体が流れることを可能にする第2位置との間で移動可能なバルブ部材と、
前記第2排ガス経路に連通するとともに、そこに流れる流体を含む導管を有する熱交換器とを備え、
前記流体は、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記熱交換器で排ガスと熱交換を行い、しかも、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、前記排ガスから実質的に熱的に隔離されており、前記熱交換器は、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、前記第1排ガス経路から実質的に流体的に隔離されており、
前記バルブ部材は、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、前記第2排ガス経路に連通する流路を塞いでおり、
前記ハウジングは、前記バルブ部材のシャフトと前記熱交換器との間で延びる熱交換管を含み、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記熱交換管は開放され、前記シャフトと前記熱交換器との間で遮断されることがなく、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、前記熱交換管の開口は、前記バルブ部材によって遮断され、
前記ハウジングは、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに前記バルブ部材の先端に当接する第1表面を備える第1ストッパ要素と、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに前記バルブ部材の後端に当接する第2表面を備える第2ストッパ要素を有し、
前記第1ストッパ要素の第1表面は、前記熱交換管の下流に向き合い、前記第2ストッパ要素の第2表面は、前記第1排ガス経路および/または前記アウトレットに向き合う排熱回収装置。 - 請求項1に記載の排熱回収装置であって、
前記インレットおよび前記アウトレットは、エンジンに関連する排気マニホールドに連通し、前記排気マニホールドを流れる実質的に全ての前記排ガスは、前記インレットおよび前記アウトレットに流れる排熱回収装置。 - 請求項1に記載の排熱回収装置であって、
前記バルブ部材は、第1端部、第2端部およびその間の中間部を含み、
前記バルブ部材は回転のために前記中間部が前記シャフトに取り付けられており、
前記インレットを通り前記ハウジングに流れる流体は、バルブ部材にバルブ部材を前記第1位置に向ける有効トルクを与える排熱回収装置。 - 請求項1に記載の排熱回収装置であって、
前記インレット、前記アウトレットおよび前記第1排ガス経路は、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、流体が前記インレットから前記アウトレットに連通する直線状の流路を流れるように、実質的に互いに軸方向に並べられている排熱回収装置。 - 請求項4に記載の排熱回収装置であって、
前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記バルブ部材は、前記熱交換器を通る実質的にU字形状の流路を少なくとも部分的に定義し、
前記バルブ部材は、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記U字形状の流路内のインレットおよび前記U字形状の流路外のアウトレットを定義する排熱回収装置。 - 請求項1に記載の排熱回収装置であって、
前記ハウジングは、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記バルブ部材の前記後端に接触する第3ストッパ要素を含む排熱回収装置。 - 請求項1に記載の排熱回収装置であって、
前記ハウジングに対する前記バルブ部材の熱膨張後に、前記バルブ部材が固定されることを防止するために、前記バルブ部材の複数の端と前記ハウジングの内面との間にギャッ
プが存在する排熱回収装置。 - 請求項1に記載の排熱回収装置であって、
前記ハウジングは、前記バルブ部材を回転させるバルブシャフトを支持するベアリングハウジングを定義し、
前記ベアリングハウジングをシールするとともに、前記ベアリングハウジングの外に排ガスが漏出することを防止するために、前記ハウジングにエンドキャップが取り付けられ
ている排熱回収装置。 - 請求項1に記載の排熱回収装置であって、
前記インレットと前記アウトレットとの間の距離は、前記バルブ部材の長さの150パーセント未満である排熱回収装置。 - 請求項1に記載の排熱回収装置であって、
前記第1排ガス経路の流路の断面は、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、熱交換アセンブリに対向する前記バルブ部材の面の約半分の面積である排熱回収装置。 - 請求項1に記載の排熱回収装置であって、
前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記第1排ガス経路は前記第2排ガス経路を部分的に定義する排熱回収装置。 - 請求項11に記載の排熱回収装置であって、
前記ハウジングは、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記第2排ガス経路の実質的な全容積に排ガスが流れ込むことができるように、しかも、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記第1排ガス経路の実質的な全容積が前記第1排ガス経路に延びる前記バルブ部材の部分の容積よりも小さくなるように形成される排熱回収装置。 - 請求項1に記載の排熱回収装置であって、
前記導管を流れる前記流体は、冷却剤および潤滑流体の少なくとも1つを含む排熱回収装置。 - インレット、アウトレット、前記インレットおよび前記アウトレットに連通する第1排ガス経路、前記インレットおよび前記アウトレットに連通する第2排ガス経路を含むハウジングと、
前記ハウジングに配置されて、前記第1排ガス経路に流体が流れることを可能する第1位置と、前記第2排ガス経路に流体が流れることを可能にする第2位置との間で移動可能なバルブ部材と、
前記第2排ガス経路に連通するとともに、そこに流れる流体を含む導管を有する熱交換器とを備え、
前記流体は、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記熱交換器で排ガスと熱交換を行い、
前記ハウジングは、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに前記バルブ部材の先端に当接する第1表面を備える第1ストッパ要素と、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに前記バルブ部材の後端に当接する第2表面を備える第2ストッパ要素を有し、
前記第1ストッパ要素の第1表面は、前記熱交換管の下流に向き合い、前記第2ストッパ要素の第2表面は、前記第1排ガス経路および/または前記アウトレットに向き合い、
前記バルブ部材は、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、前記第2排ガス経路に連通する流路を塞いでおり、
前記ハウジングは、前記バルブ部材のシャフトと前記熱交換器との間で延びる熱交換管を含み、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記熱交換管は開放され、前記シャフトと前記熱交換器との間で遮断されることがなく、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、前記熱交換管の開口は、前記バルブ部材によって遮断される排熱回収装置。 - 請求項14に記載の排熱回収装置であって、
前記インレットおよびアウトレットは、エンジンに関連する排気マニホールドに連通し、前記排気マニホールドを流れる実質的に全ての前記排ガスは、前記インレットおよび前記アウトレットに流れる排熱回収装置。 - 請求項14に記載の排熱回収装置であって、
前記バルブ部材は、第1端部、第2端部およびその間の中間部を含み、
前記バルブ部材は回転のために前記中間部が前記シャフトに取り付けられており、
前記インレットを通り前記ハウジングに流れる流体は、バルブ部材にバルブ部材を前記第1位置に向ける有効トルクを与える排熱回収装置。 - 請求項14に記載の排熱回収装置であって、
前記ハウジングは、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記バルブ部材の前記後端に接触する第3ストッパ要素を含む排熱回収装置。 - 請求項14に記載の排熱回収装置であって、
前記インレット、前記アウトレットおよび前記第1排ガス経路は、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、流体が前記インレットから前記アウトレットに連通する直線状の流路を流れるように、実質的に互いに軸方向に並べられている排熱回収装置。 - 請求項18に記載の排熱回収装置であって、
前記流体は、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、前記排ガスから実質的に熱的に隔離されており、
前記熱交換器は、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、前記第1排ガス経路から実質的にシールされている排熱回収装置。 - 請求項14に記載の排熱回収装置であって、
前記ハウジングに対する前記バルブ部材の熱膨張後に、前記バルブ部材が固定されることを防止するために、前記バルブ部材の複数の端と前記ハウジングの内面との間にギャップが存在する排熱回収装置。 - 請求項14に記載の排熱回収装置であって、
前記インレットと前記アウトレットとの間の距離は、前記バルブ部材の長さの150パーセント未満である排熱回収装置。 - 請求項14に記載の排熱回収装置であって、
前記第1排ガス経路の流路の断面は、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、熱交換アセンブリに対向する前記バルブ部材の面の約半分の面積である排熱回収装置。 - 請求項14に記載の排熱回収装置であって、
前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記第1排ガス経路は前記第2排ガス経路を部分的に定義する排熱回収装置。 - 請求項23に記載の排熱回収装置であって、
前記ハウジングは、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記第2排ガス経路の実質的な全容積に排ガスが流れ込むことができるように、しかも、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記第1排ガス経路の実質的な全容積が前記第1排ガス経路に延びる前記バルブ部材の部分の容積よりも小さくなるように形成される排熱回収装置。 - 請求項14に記載の排熱回収装置であって、
前記導管を流れる前記流体は、冷却剤および潤滑流体の少なくとも1つを含む排熱回収装置。 - インレット、アウトレット、前記インレットおよび前記アウトレットに連通する第1排ガス経路、前記インレットおよび前記アウトレットに連通する第2排ガス経路を含み、実質的に直線的な流路を定義するために前記第1排ガス経路が前記インレットおよび前記アウトレットと実質的に直線的に配置されるハウジングと、
前記ハウジングに配置されて、前記第1排ガス経路に流体が流れることを可能にする第1位置と、前記第2排ガス経路に流体が流れることを可能にする第2位置との間で移動可能なバルブ部材と、
前記第2排ガス経路に連通するとともに、そこに流れる流体を含む導管を有する熱交換器とを備え、
前記流体は、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記熱交換器で排ガスと熱交換を行い、
前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記バルブ部材は、前記熱交換器を通る実質的にU字形状の流路を少なくとも部分的に定義し、前記バルブ部材は、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記U字形状の流路内のインレットおよび前記U字形状の流路外のアウトレットを定義しており、
前記熱交換器は、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、前記第1排ガス経路から実質的にシールされており、
前記ハウジングは、前記バルブ部材のシャフトと前記熱交換器との間で延びる熱交換管を含み、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記熱交換管は開放され、前記シャフトと前記熱交換器との間で遮断されることがなく、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、前記熱交換管の開口は、前記バルブ部材によって遮断され、
前記ハウジングは、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに前記バルブ部材の先端に当接する第1表面を備える第1ストッパ要素と、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに前記バルブ部材の後端に当接する第2表面を備える第2ストッパ要素を有し、
前記第1ストッパ要素の第1表面は、前記熱交換管の下流に向き合い、前記第2ストッパ要素の第2表面は、前記第1排ガス経路および/または前記アウトレットに向き合う排熱回収装置。 - 請求項26に記載の排熱回収装置であって、
前記流体は、前記バルブ部材が前記第1位置にあるときに、前記排ガスから実質的に熱的に隔離されている排熱回収装置。 - 請求項26に記載の排熱回収装置であって、
前記ハウジングは、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記第2排ガス経路の実質的な全容積に排ガスが流れ込むことができるように、しかも、前記バルブ部材が前記第2位置にあるときに、前記第1排ガス経路の実質的な全容積が前記第1排ガス経路に延びる前記バルブ部材の部分の容積よりも小さくなるように形成される排熱回収装置。 - 請求項28に記載の排熱回収装置であって、
前記インレットと前記アウトレットとの間の距離は、前記バルブ部材の長さの150パーセント未満である排熱回収装置。 - 請求項26に記載の排熱回収装置であって、
前記導管を流れる前記流体は、冷却剤および潤滑流体の少なくとも1つを含む排熱回収装置。
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