[發(fā)明專利]排氣熱回收裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810080737.3
• 申請日: 2008-02-18
• 公開（公告）號: CN101251060A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 村松憲志郎;宮川雅志;山中保利;井上誠司;小原公和
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社電裝
• 主分類號: F02G5/02
• 分類號: F02G5/02;F28D15/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王新華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于車輛例如汽車的排氣熱回收裝置。

背景技術(shù)

公知的是，利用熱管原理來回收從車輛引擎的排氣系統(tǒng)排放的廢氣的熱量，并將所回收的熱量用于其它目的例如對引擎加溫。例如，日本未審查的專利申請公布No.62-268722描述了一種用于利用來自引擎的廢氣的熱量來加熱引擎冷卻劑的排氣熱回收裝置。具體地，具有熱管的蒸發(fā)單元設(shè)置在引擎排氣管中，廢氣流過該引擎排氣管，具有熱管的冷凝單元設(shè)置在引擎冷卻劑回路中，引擎冷卻劑流過該引擎冷卻劑回路。

作為另一例子，日本未審查專利申請公布No.4-45393描述了一種循環(huán)熱管熱交換器。所公開的熱交換器包括：循環(huán)閉合回路通道，填充有內(nèi)部熱傳遞流體；設(shè)置在回路通道上的蒸發(fā)單元，用于通過接收外部熱來蒸發(fā)其中的內(nèi)部熱傳地流體；以及在比蒸發(fā)單元更高的位置處設(shè)置在回路通道上的冷凝單元，用于執(zhí)行所蒸發(fā)的內(nèi)部熱傳遞流體和外部熱傳遞流體之間的熱交換。

圖6示出了排氣熱回收裝置的例子。在圖6所示的排氣熱回收裝置中，用作熱交換單元的蒸發(fā)單元J1和冷凝單元J2在水平方向上彼此相鄰地設(shè)置。蒸發(fā)單元J1和冷凝單元J2的熱管J3的端部連接到集管(header)(連通部)J5，使得蒸發(fā)單元J1的熱管J3通過集管J5與冷凝單元J2的熱管J3連通。

在這種熱回收裝置中，通過回收廢氣的熱量而立即升高引擎冷卻劑的溫度，特別是在例如冬季在引擎的冷啟動時(shí)。因此，可以改進(jìn)燃料效率和加熱操作。另一方面，在引擎高負(fù)荷的情況下，例如在炎熱的夏季，必須限制廢氣的熱量回收，以避免引擎過熱。

例如，提出了設(shè)置帶有閥單元的排氣熱回收裝置，所述閥單元例如隔膜式閥單元，用于停止工作流體的循環(huán)。隔膜式閥單元由隔膜和閥體構(gòu)成，所述隔膜可響應(yīng)工作流體的壓力而運(yùn)動，所述閥體由所述隔膜驅(qū)動。閥單元限制過度地回收熱量。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述問題而作出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種能夠以簡單的結(jié)構(gòu)限制熱量的過度回收的排氣熱回收裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，排氣熱回收裝置包括蒸發(fā)單元、冷凝單元、蒸發(fā)側(cè)連通部、冷凝側(cè)連通部以及節(jié)流部。蒸發(fā)單元設(shè)置在從引擎排出的廢氣通過其流動的廢氣通道中，用于執(zhí)行廢氣和流過其中的工作流體之間的熱交換，從而蒸發(fā)工作流體。冷凝單元設(shè)置在引擎冷卻劑流過其中的冷卻劑通道中，用于執(zhí)行引擎冷卻劑和已經(jīng)在蒸發(fā)單元中蒸發(fā)的工作流體之間的熱交換，從而冷凝工作流體。蒸發(fā)側(cè)連通部連接所述蒸發(fā)單元和所述冷凝單元，用于將蒸發(fā)的工作流體從蒸發(fā)單元引入到冷凝單元中。冷凝側(cè)連通部連接所述冷凝單元和所述蒸發(fā)單元，用于將冷凝的工作流體從冷凝單元引入到蒸發(fā)單元中。節(jié)流部設(shè)置在冷凝側(cè)連通部中。

所述節(jié)流部被構(gòu)造成限制過度回收排氣熱量。因此，通過具有簡單結(jié)構(gòu)的節(jié)流部來限制熱量的過度回收。

例如，節(jié)流部由具有節(jié)流孔的固定節(jié)流件構(gòu)成。可以通過設(shè)置節(jié)流部的節(jié)流孔的開口程度和密封在排氣熱回收裝置中的工作流體的量來確定排氣熱回收裝置中回收的熱量的量的上限。

作為另一例子，通過可變節(jié)流件來提供所述節(jié)流部，該可變節(jié)流件能夠根據(jù)工作流體的溫度改變工作流體流過其中的節(jié)流孔的開口程度。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，排氣熱回收裝置包括蒸發(fā)單元、冷凝單元、蒸發(fā)側(cè)連通部和冷凝側(cè)連通部。蒸發(fā)單元設(shè)置在廢氣通過其流動的廢氣通道中，用于執(zhí)行廢氣和流過其中的工作流體之間的熱交換，從而蒸發(fā)工作流體。冷凝單元設(shè)置在引擎冷卻劑流過其中的冷卻劑通道中，用于執(zhí)行引擎冷卻劑和已經(jīng)在蒸發(fā)單元中蒸發(fā)的工作流體之間的熱交換，從而冷凝工作流體。蒸發(fā)側(cè)連通部連接所述蒸發(fā)單元和所述冷凝單元，并限定用于將工作流體從蒸發(fā)單元引入到冷凝單元中的通道。冷凝側(cè)連通部連接所述冷凝單元和所述蒸發(fā)單元，并限定用于將工作流體從冷凝單元引入到蒸發(fā)單元中的通道。冷凝側(cè)連通部包括具有減小的通道面積的節(jié)流部。

因此，通過局部減小冷凝側(cè)連通部的通道面積來限制熱量的過度回收。

附圖說明

從下面參照附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中，相同的部件用相同的標(biāo)號表示：

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的排氣熱回收裝置的示意性剖視圖；

圖2A和圖2B是示出作為比較例的排氣熱回收裝置的操作的原理圖；

圖2C和圖2D是示出根據(jù)第一實(shí)施例的排氣熱回收裝置的操作的原理圖；

圖3A是在工作流體低溫情況下根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的排氣熱回收裝置的蒸發(fā)側(cè)連通部的放大的示意性剖視圖；