JP4779922B2 - Exhaust heat recovery unit - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両に用いられる排気熱回収器に関する。 The present invention relates to an exhaust heat recovery device used for a vehicle such as an automobile.
近年、ヒートパイプの原理を利用して車両のエンジンの排気系から排気ガスの排気熱を回収して、この排気熱を暖機促進等に利用する技術が知られている。 2. Description of the Related Art In recent years, a technology is known in which exhaust heat of exhaust gas is recovered from an exhaust system of a vehicle engine using the principle of a heat pipe, and this exhaust heat is used for promoting warm-up.
このような排気熱回収器は、エンジンの排気管内にヒートパイプの蒸発部を配設するとともに、エンジンの冷却水経路内にヒートパイプの凝縮部を配設し、排気ガスの排気熱によって冷却水を加熱している(例えば、特許文献1参照)。 In such an exhaust heat recovery device, a heat pipe evaporating part is arranged in the exhaust pipe of the engine, and a heat pipe condensing part is arranged in the engine cooling water path so that the cooling water is cooled by the exhaust heat of the exhaust gas. Is heated (see, for example, Patent Document 1).
また、ヒートパイプの原理を利用した熱交換器として、ループ型ヒートパイプ式熱交換器が提案されている(例えば、特許文献2参照)。これは、閉ループを形成する密閉された循環経路と、循環経路内に封入され、蒸発および凝縮可能な伝熱流体と、循環経路に配設され、外部からの入熱により作動流体を蒸発させる蒸発部と、循環経路の蒸発部より高い位置に配設され、蒸発部で蒸発した伝熱流体と外部からの被伝熱流体との間で熱交換を行う凝縮部とを有するものである。
車両への搭載性に有利な、簡素でコンパクトな構造の排気熱回収器を提供しようとする場合、蒸発部と凝縮部を一体に構成する事が望ましい。一例を示すと、図5に示すような、蒸発部J1と凝縮部J2を水平方向に隣接して配置し、蒸発部J1および凝縮部J2のヒートパイプJ3の鉛直方向両端部をそれぞれ連通させるヘッダ(連通部)J5を持つような構成が考えられる。 In order to provide an exhaust heat recovery device having a simple and compact structure that is advantageous for mounting on a vehicle, it is desirable that the evaporation unit and the condensing unit are configured integrally. As an example, as shown in FIG. 5, the evaporator J1 and the condenser J2 are disposed adjacent to each other in the horizontal direction, and the headers that respectively communicate the vertical ends of the heat pipe J3 of the evaporator J1 and the condenser J2 with each other. (Communication part) The structure which has J5 can be considered.
上記排気熱回収器において、蒸発部J1で蒸発した作動流体は、上側のヘッダJ5を通って凝縮部J2に流入し、凝縮部J2で作動流体は凝縮して液体となり、下側のヘッダJ5を通って蒸発部J1に流入する。このような蒸発部J1における作動流体の蒸発と、凝縮部J2における作動流体の凝縮とのバランスによって、蒸発部J1および凝縮部J2間で作動流体(液体)の水位差(水頭差h)が生じる。この水頭差hによって、凝縮部J2から蒸発部J1に作動流体が還流され、これにより作動流体の循環が行われている。したがって、凝縮部J2から蒸発部J1に十分な量の作動流体を還流させるためには、水頭差hを確保する必要がある。 In the exhaust heat recovery device, the working fluid evaporated in the evaporation portion J1 flows into the condensing portion J2 through the upper header J5, and the working fluid is condensed into a liquid in the condensing portion J2, and the lower header J5 is removed. And flows into the evaporation section J1. Due to the balance between the evaporation of the working fluid in the evaporation section J1 and the condensation of the working fluid in the condensation section J2, a water level difference (water head difference h) of the working fluid (liquid) occurs between the evaporation section J1 and the condensation section J2. . Due to the water head difference h, the working fluid is recirculated from the condensing unit J2 to the evaporation unit J1, thereby circulating the working fluid. Therefore, in order to return a sufficient amount of working fluid from the condensing part J2 to the evaporation part J1, it is necessary to ensure the water head difference h.
ところで、上記排気熱回収器では、凝縮部J2の上流側において、蒸発部J1で蒸発した作動流体とエンジン冷却水との熱交換を行っている。したがって、凝縮部J2の熱交換性能を確保するためには、凝縮部J2に配置されるヒートパイプJ3の上方側(蒸発部J1で蒸発した作動流体が流入する側)の放熱性能を確保する必要がある。 By the way, in the exhaust heat recovery device, heat exchange between the working fluid evaporated in the evaporation section J1 and the engine cooling water is performed on the upstream side of the condensing section J2. Therefore, in order to ensure the heat exchange performance of the condensing part J2, it is necessary to ensure the heat dissipation performance above the heat pipe J3 arranged in the condensing part J2 (the side into which the working fluid evaporated in the evaporating part J1 flows). There is.
本発明は、上記点に鑑み、作動流体循環時における蒸発部および凝縮部間の水頭差を確保するとともに、凝縮部に配置されるヒートパイプの上方側の放熱性能を確保することができる排気熱回収器を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention secures a water head difference between the evaporation unit and the condensation unit during circulation of the working fluid, and exhaust heat capable of ensuring the heat radiation performance on the upper side of the heat pipe disposed in the condensation unit. The purpose is to provide a collector.
上記目的を達成するため、本発明では、内燃機関を走行用駆動源とする車両に搭載される排気熱回収器であって、内燃機関から排出された排気ガスが流通する排気ガス径路内に配置され、排気ガスと内部に封入された蒸発および凝縮可能な作動流体との間で熱交換を行い、作動流体を蒸発させる蒸発部(1)と、内燃機関の冷却水が流通する冷却水径路内に配置され、蒸発部(1)で蒸発した作動流体と冷却水との間で熱交換を行い、作動流体を凝縮させる凝縮部(2)とを備え、蒸発部(1)および凝縮部(2)が、作動流体が循環する閉ループ状流路内に配置されており、蒸発部(1)および凝縮部(2)は、略水平方向に隣接するように配置されており、凝縮部(2)は、並列に配置された複数の凝縮側ヒートパイプ(3b)を有しており、凝縮側ヒートパイプ(3b)は、その上端部より断面積が小さい小断面積部(300)を有しており、小断面積部(300)は、凝縮側ヒートパイプ(3b)における、蒸発部(1)が加熱されている場合の作動流体の上面よりも下方側に配置されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an exhaust heat recovery device mounted on a vehicle having an internal combustion engine as a driving source for travel, and disposed in an exhaust gas path through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows. And an evaporating section (1) for exchanging heat between the exhaust gas and the working fluid that can be evaporated and condensed enclosed therein, and evaporating the working fluid, and in the cooling water path through which the cooling water of the internal combustion engine flows And a condensing part (2) for exchanging heat between the working fluid evaporated in the evaporating part (1) and the cooling water to condense the working fluid, and comprising the evaporating part (1) and the condensing part (2 ) Is disposed in a closed loop flow path through which the working fluid circulates, and the evaporator (1) and the condenser (2) are disposed so as to be adjacent to each other in the substantially horizontal direction, and the condenser (2). Has a plurality of condensing side heat pipes (3b) arranged in parallel The condensation side heat pipe (3b) has a small cross-sectional area (300) having a smaller cross-sectional area than its upper end, and the small cross-sectional area (300) is in the condensation side heat pipe (3b). It is characterized by being arranged below the upper surface of the working fluid when the evaporation section (1) is heated.
作動流体の循環が停止している(蒸発部(1)が加熱されていない)状態から、蒸発部(1)が加熱されて作動流体の循環が開始されたとき、凝縮側ヒートパイプ(3b)内の作動流体の上面(水面)位置が上昇する。このとき、凝縮側ヒートパイプ(3b)において、その上端部より断面積(凝縮側ヒートパイプ(3b)の長手方向に対して垂直な断面の面積)が小さい小断面積部(300)を、蒸発部(1)が加熱されている場合の作動流体の上面(水面)よりも下方側に配置することで、作動流体循環時における凝縮側ヒートパイプ(3b)内の作動流体の上面(水面)位置をより上昇させることができる。これにより、蒸発部(1)および凝縮部(2)間の水頭差を大きくすることができる。 When the circulation of the working fluid is started from the state where the circulation of the working fluid is stopped (the evaporation portion (1) is not heated), and the circulation of the working fluid is started, the condensation side heat pipe (3b) The position of the upper surface (water surface) of the working fluid rises. At this time, in the condensing side heat pipe (3b), the small cross-sectional area part (300) having a smaller cross-sectional area (area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the condensing side heat pipe (3b)) than the upper end part is evaporated. Position of the upper surface (water surface) of the working fluid in the condensation side heat pipe (3b) when the working fluid is circulated by disposing it below the upper surface (water surface) of the working fluid when the part (1) is heated Can be raised more. Thereby, the water head difference between an evaporation part (1) and a condensation part (2) can be enlarged.
また、凝縮側ヒートパイプ(3b)において、小断面積部(300)は蒸発部(1)が加熱されている場合の作動流体の上面(水面)よりも下方側に配置される。よって、凝縮側ヒートパイプ(3b)における、蒸発部(1)が加熱されている場合の作動流体の上面(水面)より上方側の部位の断面積を小さくする必要がない。これにより、凝縮側ヒートパイプ(3b)の上方側の外表面積を大きくすることができ、放熱性能を向上させることができる。 Further, in the condensation side heat pipe (3b), the small cross-sectional area part (300) is arranged below the upper surface (water surface) of the working fluid when the evaporation part (1) is heated. Therefore, it is not necessary to reduce the cross-sectional area of the portion above the upper surface (water surface) of the working fluid when the evaporation section (1) is heated in the condensation side heat pipe (3b). Thereby, the outer surface area of the upper side of a condensation side heat pipe (3b) can be enlarged, and heat dissipation performance can be improved.
したがって、作動流体循環時における蒸発部(1)および凝縮部(2)間の水頭差を確保するとともに、凝縮側ヒートパイプ(3b)の上方側の放熱性能を確保することが可能となる。 Therefore, it is possible to ensure the water head difference between the evaporation section (1) and the condensation section (2) during the working fluid circulation and to ensure the heat radiation performance on the upper side of the condensation side heat pipe (3b).
また、凝縮部(2)における下流側に、凝縮した前記作動流体が前記蒸発部(1)に流入する流路を開閉する弁機構(6)を設けることができる。 Moreover, the valve mechanism (6) which opens and closes the flow path in which the condensed said working fluid flows into the said evaporation part (1) can be provided in the downstream in a condensation part (2).
この場合、弁機構(6)が閉じ、作動流体の還流が停止すると、作動流体が凝縮部(2)に貯留される。したがって、凝縮部(2)における弁機構(6)の上流側には、凝縮した作動流体を貯留するための容積が必要となる。上記特徴のように、凝縮側ヒートパイプ(3b)において、小断面積部(300)を蒸発部(1)が加熱されている場合の作動流体の上面(水面)よりも下方側に配置することで、凝縮側ヒートパイプ(3b)における、蒸発部(1)が加熱されている場合の作動流体の上面(水面)より上方側の部位の流路断面積を大きくすることができる。このため、凝縮側ヒートパイプ(3b)の上方側において、凝縮した作動流体の貯留容積を確保することが可能となる。 In this case, when the valve mechanism (6) is closed and the reflux of the working fluid is stopped, the working fluid is stored in the condensing unit (2). Therefore, a volume for storing the condensed working fluid is required on the upstream side of the valve mechanism (6) in the condensing unit (2). As in the above feature, in the condensation side heat pipe (3b), the small cross-sectional area part (300) is arranged below the upper surface (water surface) of the working fluid when the evaporation part (1) is heated. Thus, in the condensation side heat pipe (3b), it is possible to increase the cross-sectional area of the flow path above the upper surface (water surface) of the working fluid when the evaporation section (1) is heated. For this reason, it becomes possible to ensure the storage volume of the condensed working fluid on the upper side of the condensation side heat pipe (3b).
また、小断面積部(300)を、凝縮側ヒートパイプ(3b)における、蒸発部(1)が加熱されていない場合の作動流体の上面より少なくとも下方側に配置してもよい。 Moreover, you may arrange | position a small cross-sectional area part (300) at least below the upper surface of the working fluid in the condensation side heat pipe (3b) when the evaporation part (1) is not heated.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1および図2に基づいて説明する。本実施形態の排気熱回収器は、車両のエンジン(内燃機関)の排気系から排気ガスの排気熱を回収して、この排気熱を暖機促進等に利用するものである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The exhaust heat recovery device of the present embodiment recovers exhaust heat of exhaust gas from an exhaust system of a vehicle engine (internal combustion engine) and uses this exhaust heat for promoting warm-up.
図1は、本第1実施形態に係る排気熱回収器を示す断面図である。図1に示すように、本実施形態の排気熱回収器は、蒸発部1と凝縮部2とを備えている。蒸発部1および凝縮部2は、水平方向に隣接するように配置されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an exhaust heat recovery device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the exhaust heat recovery device of the present embodiment includes an evaporation unit 1 and a condensing unit 2. The evaporator 1 and the condenser 2 are arranged so as to be adjacent in the horizontal direction.
蒸発部1は、図示しないエンジンの排気筒内に配置される第1の筐体100内に設けられている。また、蒸発部1は、排気ガスと後述する作動流体との間で熱交換を行い、作動流体を蒸発させるようになっている。
The evaporation unit 1 is provided in a
凝縮部2は、排気筒の外部に設けられており、図示しないエンジンの冷却水経路内に配置される第2の筐体200内に設けられている。また、凝縮部2は、蒸発部1で蒸発した作動流体とエンジン冷却水との間で熱交換を行い、作動流体を凝縮させるようになっている。第2の筐体200には、エンジンの冷却水出口側に接続される冷却水流入口201と、エンジンの冷却水入口側に接続される冷却水流出口202とが設けられている。
The condensing unit 2 is provided outside the exhaust pipe, and is provided in a
次に、蒸発部1の構成について説明する。 Next, the configuration of the evaporation unit 1 will be described.
蒸発部1は、複数本の蒸発側ヒートパイプ3aと、蒸発側ヒートパイプ3aの外表面に接合されたコルゲートフィン4aとを有している。蒸発側ヒートパイプ3aは、排気ガスの流通方向(紙面垂直方向)が長径方向と一致するように扁平状に形成されているとともに、その長手方向が鉛直方向に一致するように複数本平行に配置されている。
The evaporation unit 1 includes a plurality of evaporation
蒸発部1において、蒸発側ヒートパイプ3a長手方向両端部には、蒸発側ヒートパイプ3a積層方向に延びて、全ての蒸発側ヒートパイプ3aと連通する蒸発側ヘッダ5aがそれぞれ設けられている。蒸発側ヘッダ5aのうち、排気熱回収器の上端側に配置される蒸発側ヘッダ5aを第1の蒸発側ヘッダ51aといい、下端側に配置される蒸発側ヘッダ5aを第2の蒸発側ヘッダ52aという。
In the evaporating unit 1, evaporating
次に、凝縮部2の構成について説明する。 Next, the configuration of the condensing unit 2 will be described.
凝縮部2は、複数本の凝縮側ヒートパイプ3bと、凝縮側ヒートパイプ3bの外表面に接合されたストレートフィン4bとを有している。凝縮側ヒートパイプ3bは、排気ガスの流通方向(紙面垂直方向)が長径方向と一致するように扁平状に形成されているとともに、その長手方向が鉛直方向に一致するように複数本平行に配置されている。
The condensing unit 2 includes a plurality of condensing
凝縮部2において、凝縮側ヒートパイプ3b長手方向両端部には、凝縮側ヒートパイプ3b積層方向に延びて、全ての凝縮側ヒートパイプ3bと連通する凝縮側ヘッダ5bがそれぞれ設けられている。凝縮側ヘッダ5bのうち、排気熱回収器の鉛直方向上端側に配置される凝縮側ヘッダ5bを第1の凝縮側ヘッダ51bといい、鉛直方向下端側に配置される凝縮側ヘッダ5bを第2の凝縮側ヘッダ52bという。
In the condensing unit 2, condensing
蒸発側ヘッダ5aと凝縮側ヘッダ5bは、連通状態に接続されている。そして、蒸発側、凝縮側ヒートパイプ3a、3b、および蒸発側、凝縮側ヘッダ5a、5bによって閉ループが形成されており、これらの内部に水やアルコール等の蒸発・凝縮可能な作動流体が封入されている。
The
また、第2の凝縮側ヘッダ52b内には、弁機構6が配設されている。弁機構6は、凝縮側ヒートパイプ3bと、第2の蒸発側ヘッダ52aとを接続する流路を形成するとともに、蒸発側ヒートパイプ3aの内圧(作動流体の圧力)に応じて流路を開閉するダイアフラム式の開閉手段となっている。具体的には、弁機構6は、通常の開弁状態から、所定の冷却水温において内圧が上昇して第1の所定圧力を超えると閉弁し、逆に内圧が低下して、第1の所定圧力より低い第2の所定圧力を下回ると、再び開弁するように構成されている。これにより、夏季のエンジン高負荷時等において、オーバーヒートを回避するために排気熱の回収を停止することができる。
The
次に、本第1実施形態における凝縮側ヒートパイプ3bの詳細な構成について説明する。本実施形態では、複数の凝縮側ヒートパイプ3bの構成は、全て同一となっている。
Next, a detailed configuration of the condensation
図2は、本第1実施形態における凝縮側ヒートパイプ3bを示す斜視図である。図2に示すように、本実施形態の凝縮側ヒートパイプ3bは、上方側(第1の凝縮側ヘッダ51b側)に配置される上方部31、下方側(第2の凝縮側ヘッダ52b側)に配置される下方部32、および上方部31と下方部32との間に配置される中間部33からなっている。
FIG. 2 is a perspective view showing the condensing
凝縮側ヒートパイプ3bにおける下方部32の断面積(凝縮側ヒートパイプ3bの長手方向に対して垂直な断面の面積)は、上方部31の断面積より小さくなっている。また、中間部33は、上方部31の下端から下方部32の上端に向かって断面積が徐々に小さくなるように、上方部31と下方部32とを接続している。このため、中間部33は、全ての部位において上方部31より断面積が小さくなっている。以下、下方部32および中間部33を、小断面積部300ともいう。なお、本実施形態では、凝縮側ヒートパイプ3bの幅方向の長さのみを変化させることで断面積を変化させている。
The cross-sectional area of the
また、小断面積部300は、蒸発部1が加熱されている場合、すなわち作動流体が循環している場合の凝縮側ヒートパイプ3b内の作動流体の上面(以下、循環時水面という、図2中破線A参照)よりも下方側に配置されている。なお、循環時水面位置は、排気熱回収器の大きさや作動条件によって異なるが、例えば、蒸発部1が加熱されている場合に凝縮側ヒートパイプ3b内の作動流体の上面が存在しうる範囲における任意の位置に設定することができる。
Further, the small
また、本実施形態では、中間部33より断面積の小さい下方部32は、蒸発部1が加熱されていない場合、すなわち作動流体の循環が停止している場合の凝縮側ヒートパイプ3b内の作動流体の上面(以下、停止時水面という、図2中破線B参照)より下方側に配置されている。なお、停止時水面位置は、排気熱回収器の製造時に封入した作動流体の量によって決まる。
Further, in the present embodiment, the
作動流体の循環が停止している(蒸発部1が加熱されていない)状態から、蒸発部1が加熱されて作動流体の循環が開始されたとき、凝縮側ヒートパイプ3b内の作動流体の上面(水面)位置が上昇する。このとき本実施形態のように、凝縮側ヒートパイプ3bにおいて、上方部31より断面積が小さい小断面積部300を、循環時水面よりも下方側に配置することで、作動流体循環時における凝縮側ヒートパイプ3b内の作動流体の上面(水面)位置をより上昇させることができる。これにより、蒸発部1および凝縮部2間の水頭差を大きくすることができる。
When the circulation of the working fluid is started from the state where the circulation of the working fluid is stopped (the evaporation unit 1 is not heated), and the circulation of the working fluid is started, the upper surface of the working fluid in the condensation
また、凝縮側ヒートパイプ3bにおいて、小断面積部300は循環時水面よりも下方側に配置されるので、循環時水面より上方側の部位の断面積を小さくする必要がない。これにより、凝縮側ヒートパイプ3bの上方側の外表面積を大きくすることができ、放熱性能を向上させることができる。
Further, in the condensation
したがって、作動流体循環時における蒸発部1および凝縮部2間の水頭差を確保するとともに、凝縮側ヒートパイプ3bの上方側の放熱性能を確保することが可能となる。
Therefore, it is possible to ensure the water head difference between the evaporation unit 1 and the condensing unit 2 when the working fluid is circulated, and to ensure the heat dissipation performance on the upper side of the condensing
また、本実施形態では、第2の凝縮側ヘッダ52b内に、凝縮部2から蒸発部1への作動流体の流れを制御する弁機構6が配設されている。この場合、弁機構6が閉じ、作動流体の還流が停止すると、作動流体が凝縮部2に貯留される。したがって、凝縮部2における弁機構6の上流側には、凝縮した作動流体を貯留するための容積が必要となる。上記のように、凝縮側ヒートパイプ3bにおいて小断面積部300を循環時水面よりも下方側に配置することで、凝縮側ヒートパイプ3bにおける循環時水面より上方側の部位の流路断面積を大きくすることができる。このため、凝縮側ヒートパイプ3bの上方部31において、凝縮した作動流体の貯留容積を確保することが可能となる。
In the present embodiment, the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図3に基づいて説明する。上記第1実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図3は凝縮側ヒートパイプ3bの要部を示す拡大斜視図であり、(a)は本第2実施形態の構成を、(b)は従来の構成を示している。
FIG. 3 is an enlarged perspective view showing a main part of the condensing
図3(a)に示すように、本実施形態の凝縮部2は、いわゆるドロンカップ型であり、2枚のチューブプレートを互いに最中合わせに複数積層されて形成した後ろう付けにて接合することにより、複数の偏平状の凝縮側ヒートパイプ3bが積層して形成されるとともに、凝縮側ヒートパイプ3bの長手方向の両端に凝縮側ヘッダ5bが形成されている。本実施形態では、凝縮側ヒートパイプ3bの下方部32が第2の凝縮側ヘッダ52bに対応している。また、第2の凝縮側ヘッダ52b内には、凝縮部2から蒸発部1への作動流体の流れを制御する外形が略円柱状の弁機構6が配設されている。
As shown in FIG. 3A, the condensing part 2 of this embodiment is a so-called drone cup type, and is formed by stacking a plurality of tube plates in the middle and then joining them by brazing. Thus, a plurality of flat condensing
従来、図3(b)に示すように、第2の凝縮側ヘッドJ52bにおける弁機構J6より下方側の部分(図3(b)中斜線部X参照)は、蒸発部1および凝縮部2間の水頭差の確保に全く寄与しないデッドスペースとなっていた。 Conventionally, as shown in FIG. 3B, the portion below the valve mechanism J6 in the second condensing side head J52b (see the hatched portion X in FIG. 3B) is between the evaporation unit 1 and the condensing unit 2. It was a dead space that did not contribute to ensuring the head differential.
これに対し、本第2実施形態では、凝縮側ヒートパイプ3bにおける下方部32、すなわち第2の凝縮側ヘッダ52bの断面積を上方部31の断面積より小さくすることで、デッドスペース(図3(a)中斜線部Y参照)の容積を小さくすることができる。これにより、蒸発部1および凝縮部2間の水頭差を大きくすることができ、凝縮部2から蒸発部1に流入する作動流体の流量を増加することができる。このため、作動流体の循環量を増加させ、熱回収性能を向上させることができる。
On the other hand, in the second embodiment, the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図4に基づいて説明する。上記第1実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図4は、本第3実施形態に係る凝縮側ヒートパイプ3bの要部を示す拡大斜視図である。図4に示すように、本実施形態の小断面積部300は、上方から下方に向かって作動流体流路が徐々に小さくなり、その後徐々に大きくなる形状になっている。これにより、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
FIG. 4 is an enlarged perspective view showing a main part of the condensation
(他の実施形態)
なお、上記各実施形態では、凝縮側ヒートパイプ3bの幅方向の長さのみを変化させることで断面積を変化させたが、これに限らず、例えば凝縮側ヒートパイプ3bの厚さ方向の長さを変化させることで断面積を変化させてもよい。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the sectional area is changed by changing only the length in the width direction of the condensation
また、上記各実施形態では、小面積部300を複数の凝縮側ヒートパイプ3bの全てに設けたが、これに限らず、少なくとも1つの凝縮側ヒートパイプ3bに設ければよい。
Moreover, in each said embodiment, although the
また、上記各実施形態では、第2の凝縮部側ヘッダ52b内に弁機構6を設けたが、設けなくてもよい。
Moreover, in each said embodiment, although the
1…蒸発部、2…凝縮部、3b…凝縮側ヒートパイプ、6…弁機構、300…小断面積部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Evaporation part, 2 ... Condensing part, 3b ... Condensation side heat pipe, 6 ... Valve mechanism, 300 ... Small cross-sectional area part.
Claims (3)
前記内燃機関から排出された排気ガスが流通する排気ガス径路内に配置され、前記排気ガスと内部に封入された蒸発および凝縮可能な作動流体との間で熱交換を行い、前記作動流体を蒸発させる蒸発部(1)と、
前記内燃機関の冷却水が流通する冷却水径路内に配置され、前記蒸発部(1)で蒸発した前記作動流体と前記冷却水との間で熱交換を行い、前記作動流体を凝縮させる凝縮部(2)とを備え、
前記蒸発部(1)および前記凝縮部(2)が、前記作動流体が循環する閉ループ状流路内に配置されており、
前記蒸発部(1)および前記凝縮部(2)は、略水平方向に隣接するように配置されており、
前記凝縮部(2)は、並列に配置された複数の凝縮側ヒートパイプ(3b)を有しており、
前記凝縮側ヒートパイプ(3b)は、その上端部より断面積が小さい小断面積部(300)を有しており、
前記小断面積部(300)は、前記凝縮側ヒートパイプ(3b)における、前記蒸発部(1)が加熱されている場合の前記作動流体の上面よりも下方側に配置されていることを特徴とする排気熱回収器。 An exhaust heat recovery device mounted on a vehicle having an internal combustion engine as a driving source for traveling,
The exhaust gas discharged from the internal combustion engine is disposed in an exhaust gas path through which heat is exchanged between the exhaust gas and a working fluid that can be condensed and condensed, and the working fluid is evaporated. Evaporating section (1)
A condensing part that is arranged in a cooling water path through which the cooling water of the internal combustion engine flows and that exchanges heat between the working fluid evaporated in the evaporation part (1) and the cooling water to condense the working fluid. (2)
The evaporating part (1) and the condensing part (2) are arranged in a closed loop flow path through which the working fluid circulates,
The evaporating part (1) and the condensing part (2) are arranged so as to be adjacent in a substantially horizontal direction,
The condensing part (2) has a plurality of condensing side heat pipes (3b) arranged in parallel,
The condensation side heat pipe (3b) has a small cross-sectional area part (300) having a smaller cross-sectional area than its upper end part,
The small cross-sectional area part (300) is arranged below the upper surface of the working fluid when the evaporation part (1) is heated in the condensation side heat pipe (3b). Exhaust heat recovery device.
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