特許 6522986 排気熱回収器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6522986

(24)【登録日】2019年5月10日

(45)【発行日】2019年5月29日

(54)【発明の名称】排気熱回収器

(51)【国際特許分類】

   F01N 5/02 20060101AFI20190520BHJP

   F01N 13/08 20100101ALI20190520BHJP

【ＦＩ】

   F01N5/02 B

   F01N5/02 G

   F01N5/02 K

   F01N13/08 B

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-37804(P2015-37804)

(22)【出願日】2015年2月27日

(65)【公開番号】特開2016-160778(P2016-160778A)

(43)【公開日】2016年9月5日

【審査請求日】2017年11月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004765

【氏名又は名称】カルソニックカンセイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 史朗

(72)【発明者】

【氏名】鱒渕 宏章

【審査官】 堀内 亮吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１３７０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３８５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５７２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２０９９０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ １／００− １／２４、

５／００− ５／０４、

１３／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作動モードに応じて熱交換をする排気の流量が変えられる排気熱回収器であって、
排気が導入される分流部と、
前記分流部から導かれる排気が熱交換をする熱交換部と、
前記分流部から導かれる排気が前記熱交換部を迂回して流れるバイパス部と、
前記分流部を通過する排気の流れ方向を前記熱交換部又は前記バイパス部に向けるバルブと、
前記熱交換部と前記バイパス部とを隔てる境界部と、
前記熱交換部又は前記バイパス部を通過した排気を導く集合部と、を備え、
前記バルブは、
作動モードに応じて回転するバルブ軸と、
前記バルブ軸から排気の流れ方向について上流側に延びる上流側バルブ板部と、
前記バルブ軸から排気の流れ方向について下流側に延びる下流側バルブ板部と、を有し、
前記境界部は、
前記下流側バルブ板部を挟んで対向する第１シート部及び第２シート部と、
前記熱交換部の外壁を形成する熱交換部境界壁と、
前記バイパス部の外壁を形成するバイパス部境界壁と、を備え、
前記第１シート部は、前記分流部に臨む前記熱交換部境界壁の端部に形成され、
前記第２シート部は、前記分流部に臨む前記バイパス部境界壁の端部に形成されることを特徴とする排気熱回収器。

【請求項2】

請求項１に記載の排気熱回収器であって、
前記第１シート部は、前記バルブが排気の流れ方向を前記熱交換部に向ける作動モードにおいて前記下流側バルブ板部を当接させ、
前記第２シート部は、前記バルブが排気の流れ方向を前記バイパス部に向ける作動モードにおいて前記下流側バルブ板部を当接させることを特徴とする排気熱回収器。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の排気熱回収器であって、
前記境界部は、前記熱交換部境界壁と前記バイパス部境界壁との間に介装される断熱体をさらに備えることを特徴とする排気熱回収器。

【請求項4】

請求項３に記載の排気熱回収器であって、
前記境界部は、
前記熱交換部境界壁と前記バイパス部境界壁との間に形成される空気層と、
前記空気層を外部と遮断するように覆うケースと、をさらに備えることを特徴とする排気熱回収器。

【請求項5】

請求項３に記載の排気熱回収器であって、
前記境界部は、前記熱交換部境界壁と前記バイパス部境界壁との間に形成される空気層をさらに備え、前記空気層が外部に連通することを特徴とする排気熱回収器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作動モードに応じて熱交換をする排気の流量が変えられる排気熱回収器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、感温式バルブの作動によって、排気の流れ方向を熱回収室側に向ける作動モードと、排気の流れ方向を迂回路側に向ける作動モードと、に切り換えられる排熱回収器（排気熱回収器）が開示されている。

【0003】

感温式バルブは、温度に応じて作動するサーモワックス部と、サーモワックス部によって回転駆動される回転軸と、回転軸に結合された板状の流路切替ダンパと、を備える。

【0004】

熱回収室と迂回路との間には仕切り壁が設けられ、仕切り壁の近傍に感温式バルブの回転軸が配置される。

【0005】

排気の流れ方向を熱回収室側に向ける作動モードでは、感温式バルブの流路切替ダンパが迂回路の入口を閉じる位置にあり、排気が感温式バルブ及び仕切り壁によって熱回収室へと導かれる。一方、排気の流れ方向を迂回路側に向ける作動モードでは、流路切替ダンパが回動して熱回収室の入口を閉じる位置に切り換えられることで、排気が感温式バルブ及び仕切り壁によって迂回路へと導かれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−２２９８４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載の排熱回収器にあっては、仕切り壁の近傍に感温式バルブの回転軸が配置されるため、感温式バルブの回転軸の外周と仕切り壁の上流端の間に間隙がある。このため、上記各作動モードにおいて排気の一部が間隙を通って感温式バルブの背後へと流れる内部洩れが生じるという問題がある。

【0008】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、排気がバルブの背後へと流れる内部洩れが抑えられる排気熱回収器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のある態様によれば、作動モードに応じて熱交換をする排気の流量が変えられる排気熱回収器であって、排気が導入される分流部と、分流部から導かれる排気が熱交換をする熱交換部と、分流部から導かれる排気が熱交換部を迂回して流れるバイパス部と、分流部を通過する排気の流れ方向を熱交換部又はバイパス部に向けるバルブと、熱交換部とバイパス部とを隔てる境界部と、熱交換部又はバイパス部を通過した排気を導く集合部と、を備え、バルブは、作動モードに応じて回転するバルブ軸と、バルブ軸から排気の流れ方向について上流側に延びる上流側バルブ板部と、バルブ軸から排気の流れ方向について下流側に延びる下流側バルブ板部と、を有し、境界部は、下流側バルブ板部を挟んで対向する第１シート部及び第２シート部と、熱交換部の外壁を形成する熱交換部境界壁と、バイパス部の外壁を形成するバイパス部境界壁と、を備え、第１シート部は、分流部に臨む熱交換部境界壁の端部に形成され、第２シート部は、分流部に臨むバイパス部境界壁の端部に形成されることを特徴とする排気熱回収器が提供される。

【発明の効果】

【0010】

上記態様によれば、バルブが回動することにより排気の流れ方向が熱交換部又はバイパス部に向かうように切り換えられる。このときに、バルブ軸を中心に回動する下流側バルブ板部が第１シート部又は第２シート部に対峙することにより、バルブと境界部との間に生じる隙間が小さく抑えられ、排気がバルブの背後へと流れる内部洩れが抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１実施形態に係る排気熱回収器を示す斜視図である。

【図2】排気熱回収器の分解斜視図である。

【図3】図１のIII−III線に沿う排気熱回収器の断面図である。

【図4】排気熱回収器の作動モードが切り換えられた状態を示す断面図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係る排気熱回収器を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0013】

＜第１実施形態＞
図１に示す排気熱回収器１は、車両に搭載されるエンジン(図示省略)の暖機運転時などに、排気（流体）の熱によって媒体を加熱するものである。

【0014】

媒体は、エンジンを循環する冷却液が用いられる。暖機運転時に、排気の熱によって媒体が加熱されることにより、起動後のエンジンやオイルクーラ、又は他の機器などが暖められる。例えば、媒体が空調装置(図示省略)を循環し、車両の暖房が行われるようにしてもよい。

【0015】

排気熱回収器１は、排気が導入される分流部４と、分流部４から導かれる排気が媒体と熱交換をする熱交換部２と、分流部４から導かれる排気が熱交換部２を迂回して流れるバイパス部３と、熱交換部２又はバイパス部３を通過した排気を導く集合部５と、を備える。

【0016】

エンジンから排出される排気は、図１に矢印Aで示すように分流部４に流入し、分流部４を介して熱交換部２又はバイパス部３を通過した後に、矢印Bで示すように集合部５から流出する。図中のOは、排気熱回収器１の中心線である。

【0017】

図２に示すように、熱交換部２は、扁平な筒状をした複数のチューブ３２と、各チューブ３２を収容する箱状をしたシェル３６と、を備える。

【0018】

図３に示すように、チューブ３２の内部には、中心線O方向に延びる熱交換流路３１が形成される。各チューブ３２は、中心線Oに直交する方向に並び、それぞれの一端が熱交換部２の入口３３（上流端）に並んで開口し、それぞれの他端が熱交換部２の出口３４（下流端）に並んで開口している。排気は、各チューブ３２内の熱交換流路３１を通って中心線O方向に流れる。

【0019】

シェル３６の内部には、媒体（冷却液）が流れる媒体流路３５が形成される。シェル３６の外側には、管状の媒体導入部１６及び媒体排出部１７が突出している。媒体導入部１６及び媒体排出部１７には、それぞれ媒体を導く配管(図示省略)が接続される。

【0020】

エンジンから冷却通路（図示省略）を通じて導かれる媒体は、図１に矢印Cで示すように媒体導入部１６を通って媒体流路３５に流入し、媒体流路３５にて各チューブ３２のまわりを流れる過程で排気との間で熱交換をする。媒体流路３５にて温度が高くなった媒体は、矢印Dで示すように媒体排出部１７から流出し、冷却通路を通じてエンジンへと導かれる。

【0021】

シェル３６は、略矩形の断面形状をした箱状に形成される。シェル３６は、中心線O方向に平板状に延びる４つの外壁部を有する。４つの外壁部のうちでバイパス部３に対向して延びる部位が、後述するように境界部４５の熱交換部境界壁３６ａを構成する。

【0022】

バイパス部３は、バイパス流路３９を形成する筒状のバイパス管３０を備える。バイパス管３０は、中心線O方向に延び、排気の流れ方向に対して熱交換部２のチューブ３２と並列に配置される。

【0023】

バイパス部３（バイパス管３０）の入口３７（上流端）は、熱交換部２（シェル３６）の入口３３に対して中心線Oと直交する左右方向に並んで開口する。同様に、バイパス部３の出口３８（下流端）は、熱交換部２の出口３４に対して中心線Oと直交する左右方向に並んで開口する。排気は、バイパス流路３９を通って中心線O方向に流れる。

【0024】

バイパス管３０は、Ｄ字形の断面形状を有する筒状に形成される。勿論、バイパス管３０は、他の断面形状、例えば三角形などの形状を成しても良い。バイパス管３０は、シェル３６の熱交換部境界壁３６ａに対向して延びる平板状のバイパス部境界壁３０ｂと、バイパス部境界壁３０ｂの両側から直交して延びる対の側壁部３０ａと、各側壁部３０ａから湾曲して延びる湾曲壁部３０ｃと、を有する。

【0025】

分流部４は、排気を導入する分流路２９を形成する分流管６（入口側ディフューザ）と、分流管６の内部に収容されるバルブ７０と、を備える。バルブ７０が分流管６内で回動することにより、分流部４を通過する排気の流れ方向が熱交換部２又はバイパス部３に向けられる。分流部４では、バルブ７０が分流管６内で回動する角度に応じて、熱交換部２とバイパス部３とに分流する排気の流量割合が変えられる。

【0026】

図２に示すように、テーパ筒状の分流管６は、半筒状の上側分流管部６ａと、半筒状の下側分流管部６ｂと、が互いに接合されることによって形成される。分流路２９は、その流路面積が排気の流れ方向について次第に大きくなるように形成される。

【0027】

分流管６の入口２４（上流端）は、フランジ８を介してエンジンから延びる排気管(図示省略)に接続される。エンジンから排出される排気は、矢印Aで示すように、排気管から分流管６内に流入する。

【0028】

分流管６の出口２６（下流端）には、熱交換部２の入口３３とバイパス部３の入口３７とが並んで接続される。

【0029】

バルブ７０は、分流管６に回転自在に支持されるバルブ軸７５と、バルブ軸７５に結合されるバルブ板７１と、を有する。

【0030】

バルブ板７１は、複数のネジ（図示省略）を介してバルブ軸７５に結合される。なお、これに限らず、バルブ板７１は、バルブ軸７５と一体に形成される構成としてもよい。

【0031】

バルブ軸７５は、分流管６の孔１２に挿入されることにより、分流管６に回転自在に支持される。バルブ軸７５は、中心線Oと直交する上下方向に延びるように配置される。

【0032】

バルブ軸７５には、モータなどのアクチュエータ(図示省略)が連結される。アクチュエータは、コントローラ(図示省略)からの指令に応じてバルブ軸７５を回転駆動する。バルブ７０の回動位置は、図３に示すように排気を熱交換部２へ導く熱交換位置と、図４に示すように排気をバイパス部３へ導くバイパス位置と、の間で任意に切り換えられる。

【0033】

なお、アクチュエータは、上述した構成に限らず、媒体の温度に応じて作動する感温材を用いるものであってもよい。

【0034】

図３、図４に示すように、集合部５は、排気を導く合流路６０を形成するテーパ筒状の集合管２３（出口側ディフューザ）を備える。図２に示すように、集合管２３は、半筒状の上側集合管部２３ａと、半筒状の下側集合管部２３ｂと、が互いに接合されることによって形成される。合流路６０は、その流路面積が排気の流れ方向について次第に減少するように形成される。

【0035】

集合管２３の入口５２（上流端）には、熱交換部２の出口３４とバイパス部３の出口３８とが左右方向に並んで接続される。

【0036】

集合管２３の出口５１（下流端）は、フランジ２５を介して排気管(図示省略)に接続される。集合管２３を通って導かれる排気は、矢印Ｂで示すように排気管に流出し、排気管を通って外部へと排出される。

【0037】

排気熱回収器１は、熱交換部２とバイパス部３とを隔てる境界部４５を備える。境界部４５は、熱交換部境界壁３６ａ、バイパス部境界壁３０ｂ、上流側断熱体４１、及び下流側断熱体４２を備える。

【0038】

バイパス部３のバイパス部境界壁３０ｂと熱交換部２の熱交換部境界壁３６ａとは、互いに対向し、かつ中心線Oと平行に延びる平面状に形成される。

【0039】

上流側断熱体４１、下流側断熱体４２は、熱交換部境界壁３６ａとバイパス部境界壁３０ｂとの間に間隔を設ける隔離部として設けられる。

【0040】

上流側断熱体４１、下流側断熱体４２は、熱交換部境界壁３６ａ及びバイパス部境界壁３０ｂより熱伝導率が低い断熱材によって形成される。断熱材は、例えば、多孔質素材を金属層で包囲し、内部を真空にしたものが用いられる。

【0041】

なお、上述した構成に限らず、熱交換部境界壁３６ａとバイパス部境界壁３０ｂとの間に間隔を設ける隔離部として、熱交換部境界壁３６ａ及びバイパス部境界壁３０ｂと同等の熱伝導率を有する部材が設けられる構成としてしてもよい。

【0042】

熱交換部境界壁３６ａ、バイパス部境界壁３０ｂ、上流側断熱体４１、及び下流側断熱体４２の間には、空気層９が形成される。上流側断熱体４１、下流側断熱体４２、及び空気層９は、バイパス部３と熱交換部２との間で熱伝達を抑制する断熱層を構成する。

【0043】

排気熱回収器１は、空気層９を覆うケース１５を備える。空気層９は、ケース１５によって覆われることにより、外部から遮断された空間として形成される。

【0044】

半筒状のケース１５は、熱交換部２及び境界部４５の外形に沿った断面形状をしており、バイパス部３を挟むように延びる両端部１８を有する。ケース１５の両端部１８は、バイパス管３０の側壁部３０ａに接合される。

【0045】

バルブ７０は、バルブ軸７５が境界部４５の端部から排気の流れ方向について上流側に所定の距離を持つように配置される。

【0046】

バルブ板７１は、バルブ軸７５に結合される結合部７４と、結合部７４から上流側に延びる上流側バルブ板部７２と、結合部７４から下流側に延びる下流側バルブ板部７３と、を有する。上流側バルブ板部７２の先端は、分流管６の内壁に沿って湾曲するように形成される。下流側バルブ板部７３の先端は、バルブ軸７５と平行に延びる直線状に形成される。

【0047】

境界部４５の端部には、バルブ軸７５を中心に回動する下流側バルブ板部７３を挟んで対向する第１シート部４６及び第２シート部４７が設けられる。

【0048】

第１シート部４６は、分流路２９に臨む熱交換部境界壁３６ａの端部に形成される。第１シート部４６は、バルブ軸７５と平行に延び、下流側バルブ板部７３の先端を当接させるように配置される。

【0049】

第２シート部４７は、分流路２９に臨むバイパス部境界壁３０ｂの端部に形成される。第２シート部４７は、バルブ軸７５と平行に延び、下流側バルブ板部７３の先端を当接させるように配置される。

【0050】

境界部４５の端部には、分流路２９に臨むバルブ収容凹部４８が設けられる。バルブ収容凹部４８には、回動する下流側バルブ板部７３を収容される。

【0051】

バルブ収容凹部４８は、第１シート部４６を含む熱交換部境界壁３６ａと、第２シート部４７を含むバイパス部境界壁３０ｂと、上流側断熱体４１の端面と、によって形成される。

【0052】

上流側断熱体４１の端面は、バルブ収容凹部４８の底壁部を形成する。上流側断熱体４１は、第１シート部４６及び第２シート部４７に対してバルブ軸７５から離れる方向（図３において右方向）にオフセットされる。これにより、バルブ７０が回動する作動時に、下流側バルブ板部７３が上流側断熱体４１に干渉しないようになっている。

【0053】

次に、排気熱回収器１の作用について説明する。

【0054】

エンジンから排出された排気は、バルブ７０が回動することにより熱交換部２又はバイパス部３に流通する。

【0055】

エンジンの冷間時にて、排気熱回収器１が排気によって媒体を暖める熱回収作動モードでは、コントローラからの指令に応じてアクチュエータがバルブ７０を図３に示す回動位置（熱交換位置）に保持する。これにより、分流路２９に対してバイパス流路３９が閉じられる一方、熱交換流路３１が開かれる。排気は、図３に矢印Ｅ、Ｆ、Ｇで示すように分流路２９、熱交換流路３１、合流路６０を通過するように導かれ、熱交換部２にて媒体と熱交換を行う。こうして、排気熱回収器１では媒体が排気の熱を吸収することで、媒体の温度が上昇する。

【0056】

上記熱回収作動モードでは、図３に示すようにバルブ７０が分流管６内で傾斜し、上流側バルブ板部７２の先端が分流管６の内壁に当接するとともに、下流側バルブ板部７３の先端が境界部４５の第１シート部４６に当接する。これにより、バルブ７０と分流管６の内壁又は境界部４５との間に生じる隙間が小さく抑えられる。このため、排気の一部がバルブ７０と境界部４５の間を通ってバイパス流路３９へと流れる内部洩れが抑えられる。この結果、排気熱回収器１では熱交換部２にて媒体が吸収する排気の熱量を高められ、エンジンなどの暖機が促される。

【0057】

エンジンの暖機が進み、排気熱回収器１が排気を熱交換部２に流通させる必要がなくなる場合には、非回収作動モードに切り換えられる。非回収作動モードでは、コントローラからの指令に応じてアクチュエータがバルブ７０を回動させて図４に示す回動位置（バイパス位置）に切り換える。これにより、バルブ７０によって分流路２９に対して熱交換流路３１が閉じられる一方、バイパス流路３９が開かれる。排気は、図４に矢印I、J、Kで示すように分流路２９、バイパス流路３９、合流路６０を通過するように導かれる。こうして、排気が熱交換部２を迂回することにより、排気によって媒体が加熱されることが抑えられる。

【0058】

上記非回収作動モードでは、図４に示すようにバルブ７０が分流管６内で傾斜し、上流側バルブ板部７２の先端が分流管６の内壁に当接するとともに、下流側バルブ板部７３の先端が境界部４５の第２シート部４７に当接する。これにより、バルブ７０と分流管６の内壁又は境界部４５との間に生じる隙間が小さく抑えられる。このため、排気の一部がバルブ７０と境界部４５の間を通って熱交換流路３１へと流れる内部洩れが抑えられる。この結果、排気熱回収器１では排気によって媒体が加熱されることが十分に抑えられ、媒体によって暖機後のエンジンなどが加熱されることが防止される。

【0059】

次に、第１実施形態の効果について説明する。

【0060】

本実施形態によれば、バルブ７０はバルブ軸７５から下流側に延びる下流側バルブ板部７３を有し、境界部４５は回動する下流側バルブ板部７３を挟むように対向する第１シート部４６及び第２シート部４７を有する排気熱回収器１が提供される。

【0061】

上記構成に基づき、バルブ７０がバルブ軸７５を中心に回動するのに伴って、下流側バルブ板部７３が第１シート部４６又は第２シート部４７に対峙することにより、バルブ７０と境界部４５の間に生じる隙間が小さく抑えられる。これにより、排気がバルブ７０と境界部４５の間を通ってバルブ７０の背後へと流れる内部洩れが抑えられる。この結果、排気熱回収器１では、バルブ７０の作動に応じて熱交換部２とバイパス部３とに分流する排気の流量割合が的確に変えられ、媒体の温度調整が精度よく行われる。

【0062】

また、本実施形態によれば、バルブ７０が排気の流れ方向を熱交換部２に向ける作動モードにおいて下流側バルブ板部７３が第１シート部４６に当接し、バルブ７０が排気の流れ方向をバイパス部３に向ける作動モードにおいて下流側バルブ板部７３が第２シート部４７に当接する排気熱回収器１が提供される。

【0063】

上記構成に基づき、作動モードに応じてバルブ軸７５を中心に回動する下流側バルブ板部７３が第１シート部４６又は第２シート部４７に当接する状態に切り換えられる。これにより、バルブ７０と境界部４５の間に生じる隙間が小さく抑えられ、排気の内部洩れが十分に抑えられる。

【0064】

なお、排気熱回収器１は、上述した構成に限らず、作動モードに応じて第１シート部４６又は第２シート部４７が予め設定された小さい隙間を持って下流側バルブ板部７３を対峙させることにより、排気の内部洩れが十分に抑えられる構成としてもよい。

【0065】

また、本実施形態によれば、第１シート部４６が熱交換部２の外壁を構成する熱交換部境界壁３６ａに形成され、第２シート部４７がバイパス部３の外壁を構成するバイパス部境界壁３０ｂに形成される排気熱回収器１が提供される。

【0066】

上記構成に基づき、第１シート部４６、第２シート部４７を形成するのに、熱交換部２、バイパス部３と別の部材を設ける必要がなく、排気熱回収器１の構造が複雑化することが抑えられる。

【0067】

また、本実施形態によれば、境界部４５は、熱交換部境界壁３６ａとバイパス部境界壁３０ｂとの間に介装され、両者間を断熱する上流側断熱体４１を有する排気熱回収器１が提供される。

【0068】

上記構成に基づき、熱交換部境界壁３６ａとバイパス部境界壁３０ｂとの間に介装される上流側断熱体４１によって、熱交換部２とバイパス部３との間が断熱される。熱回収作動モードでは、上流側断熱体４１によって熱交換部２の熱交換効率を高められ、エンジンなどの暖機が促される。一方、非回収作動モードでは、バイパス部３から熱交換部２への熱伝達が上流側断熱体４１によって抑えられる。これにより、排気によって媒体が加熱されることが十分に抑えられ、暖機後のエンジンなどが加熱されることが防止される。

【0069】

また、本実施形態によれば、上流側断熱体４１と熱交換部境界壁３６ａとバイパス部境界壁３０ｂとの間に下流側バルブ板部７３を収容するバルブ収容凹部４８が形成される排気熱回収器１が提供される。

【0070】

上記構成に基づき、下流側バルブ板部７３がバルブ収容凹部４８で回動することにより、下流側バルブ板部７３が上流側断熱体４１などに干渉することが防止される。

【0071】

また、本実施形態によれば、境界部４５は、上流側断熱体４１と熱交換部境界壁３６ａとバイパス部境界壁３０ｂとの間に形成される空気層９と、空気層９を外部と遮断するように覆うケース１５と、を有する排気熱回収器１が提供される。

【0072】

上記構成に基づき、ケース１５と熱交換部２とバイパス部３との間に外部に対して密閉された空気層９が形成されるため、バルブ７０が排気の流れ方向を熱交換部２に向ける作動モードにおいて、熱交換部２から外部への放熱が抑えられ、熱交換部２における排気と媒体との温度が熱交換効率を高められる。

【0073】

＜第２実施形態＞
次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態の排気熱回収器１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0074】

上記第１実施形態に係る排気熱回収器１は、境界部４５の空気層９を外部と遮断するように覆うケース１５を備える。これに対して、第２実施形態に係る排気熱回収器１００は、ケース１５を備えず、境界部１４５の空気層１０９が外部と連通するように構成される。

【0075】

空気層１０９は、熱交換部境界壁３６ａ、バイパス部境界壁３０ｂ、上流側断熱体４１、及び下流側断熱体４２の間に形成される。

【0076】

本実施形態によれば、熱交換部２とバイパス部３との間に外部に通じる空気層１０９が形成され、空気層１０９には外気が取り込まれる。これにより、非回収作動モードでは、バイパス部３から空気層１０９の外気への放熱が促されるとともに、バイパス部３から熱交換部２への熱伝達が空気層１０９によって抑えられる。これにより、排気によって媒体が加熱されることが十分に抑えられ、暖機後のエンジンなどが加熱されることが防止される。

【0077】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0078】

本発明は、車両に搭載される排気熱回収器として好適であるが、車両以外に使用される熱交換器にも適用できる。

【符号の説明】

【0079】

１、１００ 排気熱回収器
２ 熱交換部
３ バイパス部
４ 分流部
５ 集合部
９、１０９ 空気層
１５ ケース
３０ｂ バイパス部境界壁
３６ａ 熱交換部境界壁
４１ 上流側断熱体
４５、１４５ 境界部
４６ 第１シート部
４７ 第２シート部
４８ バルブ収容凹部
７０ バルブ
７２ 上流側バルブ板部
７３ 下流側バルブ板部
７５ バルブ軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】