(57)【要約】【課題】氷結による弁体の固着を防止し、エンジンを加速させるときには、閉状態の弁体を速やかに開いて排気の流れをバイパス通路からメイン通路へ速やかに切り替えること。【解決手段】排気通路３を流れる排気を流すメイン通路１１と、メイン通路１１を迂回して排気を流すバイパス通路１２と、バイパス通路１２に隣接し、内部に冷却水４が流れ、バイパス通路１２を流れる排気と冷却水４との間で熱交換を行う熱交換部１３と、排気通路３を流れる排気の流れをメイン通路１１とバイパス通路１２との間で選択的に切り替えるために開閉される弁体１４と、冷却水が有する所定の高温以上の熱に感応して弁体１４を閉状態から開駆動させる熱感応式のメインアクチュエータ１５と、雰囲気温度が所定の低温となるときに動作して弁体１４を微開状態に保持する熱感応式のサブアクチュエータ１６とを備える。【選択図】        図１
2015078652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に設けられ、前記エンジンから前記排気通路へ排出される排気の熱を回収する排気熱回収装置であって、
前記排気通路を流れる排気を流すメイン通路と、
前記メイン通路を迂回して排気を流すバイパス通路と、
前記バイパス通路に隣接して設けられ、内部に媒体が流れ、前記バイパス通路を流れる排気と前記媒体との間で熱交換を行う熱交換部と、
前記排気通路を流れる排気の流れを前記メイン通路と前記バイパス通路との間で選択的に切り替えるために開閉される弁体と、
前記媒体が有する所定の高温以上の熱に感応して前記弁体を閉状態から開駆動させる熱感応式のメインアクチュエータと
を備えた排気熱回収装置において、
雰囲気温度が所定の低温となるときに動作して前記弁体を微開状態に保持する熱感応式のサブアクチュエータを備えたことを特徴とする排気熱回収装置。
【請求項２】
前記メインアクチュエータは、前記媒体の熱に感応して伸縮し前記弁体を開閉駆動させるメインロッドを備え、
前記サブアクチュエータは、雰囲気の熱に感応して収縮し前記弁体を微開状態に保持するサブロッドを備え、
前記メインロッド及び前記サブロッドは、リンク機構を介して前記弁体に連結され、
前記メインロッドが伸縮することにより、前記弁体が前記リンク機構を介して開閉駆動され、
前記サブロッドが収縮することにより、前記弁体が前記リンク機構を介して微開状態に保持される
ことを特徴とする請求項１に記載の排気熱回収装置。
【請求項３】
前記リンク機構は、前記弁体に連結される第１リンクと、前記第１リンクに連結される第２リンクと、前記第２リンクに連結される第３リンクとを含み、前記第３リンクの一端が支点として設けられ、
前記メインロッドは、前記第３リンクの中間に連結され、前記サブロッドは、前記第３リンクの前記一端に連結され、
前記サブロッドが収縮することにより、前記リンク機構が前記第３リンクの前記一端を支点として作動し前記弁体が微開状態に保たれる
ことを特徴とする請求項２に記載の排気熱回収装置。
【請求項４】
前記リンク機構は、前記弁体に連結される第１リンクを含み、前記第１リンクの一端が支点として設けられ、
前記メインアクチュエータは、前記メインロッドの伸縮方向と同じ方向へ移動可能に設けられ、前記メインロッドは、前記第１リンクの前記一端に連結され、
前記メインアクチュエータが前記サブロッドの収縮により移動可能に設けられ、
前記サブロッドが収縮することにより、前記リンク機構が前記第１リンクの前記一端を支点として作動し前記弁体が微開状態に保たれる
ことを特徴とする請求項２に記載の排気熱回収装置。
【請求項５】
前記エンジンの始動時に前記サブアクチュエータを加熱するための加熱手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の排気熱回収装置。
【請求項６】
前記弁体が着座する弁座を含み、前記弁体が閉状態のときに前記弁体と前記弁座との接触面積を減少させる構造を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の排気熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの排気とエンジンの冷却水との間で選択的に熱交換を行い排気の熱を回収するように構成した排気熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される排気熱回収装置が知られている。この装置は、排気通路を流れる排気を流すメイン通路と、メイン通路を迂回して排気を流すバイパス通路と、バイパス通路の周囲に設けられ、排気と冷却水との間で熱交換を行う熱交換部と、排気の流れをメイン通路とバイパス通路との間で選択的に切り替えるために開閉される弁体と、弁体を開閉するために冷却水の熱に感応して動作する熱感応式のアクチュエータとを備える。この装置では、弁体が閉弁状態のときには、排気通路を流れる排気がバイパス通路を流れ、弁体が開弁状態のときには、排気通路を流れる排気がメイン通路を流れるようになっている。そして、冷却水の温度が所定値以上となるときにアクチュエータが動作し、閉弁状態の弁体を開弁して排気の流れをバイパス通路からメイン流路へ切り換えるようになっている。ここで、アクチュエータは、熱交換部から流出した直後の冷却水の熱に感応するように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５７２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の装置では、冷却水の温度が所定値未満となる低温時には、アクチュエータが動作せず、弁体が閉弁状態のままとなる。そのため、低温下で排気が冷却されることで凝縮水が発生し、その凝縮水が氷結すると、弁体が閉弁状態のまま固着するおそれがあった。この場合に、エンジンを速やかに加速させようとしても弁体が速やかに開弁しないことから、排気がメイン通路を流れずにバイパス通路を迂回することになり、排気の流れが遅くなり、エンジンの加速性能を損なうおそれがあった。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、低温下での氷結による弁体の固着を防止し、エンジンを加速させるときには、閉状態の弁体を速やかに開いて排気の流れをバイパス通路からメイン通路へ速やかに切り替えることを可能とした排気熱回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの排気通路に設けられ、エンジンから排気通路へ排出される排気の熱を回収する排気熱回収装置であって、排気通路を流れる排気を流すメイン通路と、メイン通路を迂回して排気を流すバイパス通路と、バイパス通路に隣接して設けられ、内部に媒体が流れ、バイパス通路を流れる排気と媒体との間で熱交換を行う熱交換部と、排気通路を流れる排気の流れをメイン通路とバイパス通路との間で選択的に切り替えるために開閉される弁体と、媒体が有する所定の高温以上の熱に感応して弁体を閉状態から開駆動させる熱感応式のメインアクチュエータとを備えた排気熱回収装置において、雰囲気温度が所定の低温となるときに動作して弁体を微開状態に保持する熱感応式のサブアクチュエータを備えたことを趣旨とする。
【０００７】
上記発明の構成によれば、サブアクチュエータは、雰囲気温度が所定の低温となるときに動作して弁体が微開状態に保持されるので、たとえ凝縮水が氷結しても弁体が固着することがなく、必要に応じて弁体が速やかに開かれる。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、メインアクチュエータは、媒体の熱に感応して伸縮し弁体を開閉駆動させるメインロッドを備え、サブアクチュエータは、雰囲気の熱に感応して収縮し弁体を微開状態に保持するサブロッドを備え、メインロッド及びサブロッドは、リンク機構を介して弁体に連結され、メインロッドが伸縮することにより、弁体がリンク機構を介して開閉駆動され、サブロッドが収縮することにより、弁体がリンク機構を介して微開状態に保持されることを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、雰囲気温度が所定の低温となるときに、サブアクチュエータのサブロッドが収縮することにより、弁体がリンク機構を介して微開状態に保持されるので、たとえ凝縮水が氷結しても弁体が固着することがなく、必要に応じて弁体が速やかに開かれる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、リンク機構は、弁体に連結される第１リンクと、第１リンクに連結される第２リンクと、第２リンクに連結される第３リンクとを含み、第３リンクの一端が支点として設けられ、メインロッドは、第３リンクの中間に連結され、サブロッドは、第３リンクの一端に連結され、サブロッドが収縮することにより、リンク機構が第３リンクの一端を支点として作動し弁体が微開状態に保たれることを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、雰囲気温度が所定の低温となるときに、サブアクチュエータのサブロッドが収縮することにより、弁体がリンク機構を介して微開状態に保持されるので、たとえ凝縮水が氷結しても弁体が固着することがなく、必要に応じて弁体が速やかに開かれる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、リンク機構は、弁体に連結される第１リンクを含み、第１リンクの一端が支点として設けられ、メインアクチュエータは、メインロッドの伸縮方向と同じ方向へ移動可能に設けられ、メインロッドは、第１リンクの一端に連結され、メインアクチュエータがサブロッドの収縮により移動可能に設けられ、サブロッドが収縮することにより、リンク機構が第１リンクの一端を支点として作動し弁体が微開状態に保たれることを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、雰囲気温度が所定の低温となるときに、サブアクチュエータのサブロッドが収縮することにより、弁体がリンク機構を介して微開状態に保持されるので、たとえ凝縮水が氷結しても弁体が固着することがなく、必要に応じて弁体が速やかに開かれる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明において、エンジンの始動時にサブアクチュエータを加熱するための加熱手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の作用に加え、エンジンの始動時には、サブアクチュエータが加熱手段により加熱されるので、サブロッドが伸長し、弁体がリンク機構を介して閉じられる。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の発明において、弁体が着座する弁座を含み、弁体が閉状態のときに弁体と弁座との接触面積を減少させる構造を更に備えたことを趣旨とする。
【００１７】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の作用に加え、弁体と弁座との接触面積が減少するので、弁座と弁体との間で凝縮水が全面氷結し難くなる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１乃至４に記載の発明によれば、低温下での氷結による弁体の固着を防止することができ、エンジンを加速させるときには、閉状態の弁体を速やかに開いて排気の流れをバイパス通路からメイン通路へ速やかに切り替えることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の効果に加え、エンジンの始動時には、それまで微開状態となっていた弁体を速やかに閉じることができ、排気の流れを全面的にバイパス通路へ流すことができ、熱交換部にて排気と媒体との間で熱交換を効率的に行うことができ、排気熱の回収を効率的に行うことができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の効果に加え、冷間時に、たとえ微開状態の弁体と弁座との間に氷結が生じても、氷結面積を減少させることができ、氷結を容易に破壊して弁体を速やかに開けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係り、排気熱回収装置を含むエンジンの排気系の構成を示す概略図。
【図２】第１実施形態に係り、図１における排気熱回収装置の部分を拡大して示す概略図。
【図３】第１実施形態に係り、各アクチュエータとリンク機構と弁体の開閉との関係を示す概略図。
【図４】第１実施形態に係り、各アクチュエータとリンク機構と弁体の開閉との関係を示す概略図。
【図５】第１実施形態に係り、各アクチュエータとリンク機構と弁体の開閉との関係を示す概略図。
【図６】第２実施形態に係り、各アクチュエータとリンク機構と弁体の開閉との関係を示す概略図。
【図７】第３実施形態に係り、比較として従来例の排気熱回収装置における弁体と弁座との関係を示す概略図。
【図８】第３実施形態に係り、弁体と弁座との関係を示す概略図。
【図９】第４実施形態に係り、弁体と弁座との関係を示す概略図。
【図１０】第５実施形態に係り、弁体と弁座との関係を示す概略図。
【図１１】第６実施形態に係り、弁体と弁座との関係を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１実施形態＞
以下、本発明における排気熱回収装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１に、この実施形態の排気熱回収装置１を含むエンジン２の排気系の構成を概略図により示す。図２に、図１における排気熱回収装置１の部分を拡大して概略図により示す。この排気熱回収装置１は、自動車に搭載されたエンジン２の排気通路３に設けられ、エンジン２から排気通路３へ排出される排気とエンジン２の冷却媒体である冷却水４との間で熱交換を行うことにより排気の熱を回収するようになっている。そして、回収された熱は、主としてエンジン２の暖機を促進するために利用されるようになっている。
【００２４】
排気通路３には、その上流側から順にフロント触媒コンバータ５、リア触媒コンバータ６及び排気熱回収装置１が配置される。各触媒コンバータ５，６は、それらを通過する排気を浄化するようになっている。
【００２５】
排気熱回収装置１は、多重管構造をなし、その中心に設けられて排気通路３を流れる排気を流すメイン通路１１と、メイン通路１１の周囲に設けられ、メイン通路１１の一部を迂回して排気を流すバイパス通路１２と、バイパス通路１２の周囲にてバイパス通路１２に隣接して設けられ、内部に冷却水４が流れ、バイパス通路１２を流れる排気と冷却水４との間で熱交換を行う熱交換部１３と、排気通路３を流れる排気の流れをメイン通路１１とバイパス通路１２との間で選択的に切り替えるために開閉される弁体１４と、冷却水４が有する所定の高温以上の熱に感応して弁体１４を閉状態から開駆動させる熱感応式のメインアクチュエータ１５と、雰囲気温度が所定の低温となるときに動作して弁体１４を微開状態に保持する熱感応式のサブアクチュエータ１６とを備える。
【００２６】
熱交換部１３には、エンジン２の内部に設けられたウォータジャケット（図示略）に通じる冷却水通路７が接続される。従って、エンジン２の運転時には、冷却水通路７に冷却水４が流れ、エンジン２と熱交換部１３との間で冷却水が循環するようになっている。
【００２７】
メインアクチュエータ１５は、熱交換部１３の近傍にて冷却水通路７上に設けられる。すなわち、メインアクチュエータ１５の一部の外周には、冷却水通路７を流れる冷却水４が接するように設けられ、この冷却水４の熱がメインアクチュエータ１５に伝わるようになっている。
【００２８】
サブアクチュエータ１６は、熱交換部１３の近傍にて排気通路３に接するように設けられる。これにより、排気通路３を流れる排気の熱がサブアクチュエータ１６に伝わるようになっている。ここで、サブアクチュエータ１６が、排気通路３に接して設けられることから、エンジン２の始動時には、排気通路３を流れる高温の排気がサブアクチュエータ１６を加熱するようになっている。この実施形態で、排気通路３は、サブアクチュエータ１６を加熱するための本発明の加熱手段に相当する。
【００２９】
メインアクチュエータ１５とサブアクチュエータ１６は、それぞれサーモワックスアクチュエータにより構成される。すなわち、これらアクチュエータ１５，１６は、内部に収容されたサーモワックス１７が加熱により膨張することで、各ロッド１５ａ，１６ａが伸長するようになっている。また、サーモワックス１７が冷却により収縮することで、各ロッド１５ａ，１６ａが収縮するようになっている。
【００３０】
メインアクチュエータ１５は、ケース１５ｂの内部に収容されたサーモワックス１７と、ケース１５ｂに対しストローク運動可能に設けられたメインロッド１５ａとを含む。サブアクチュエータ１６も、ケース１６ｂの内部に収容されたサーモワックス１７と、ケース１６ｂに対しストローク運動可能に設けられたサブロッド１６ａとを含む。各アクチュエータ１５，１６は、ケース１５ｂ，１６ｂに収容されたサーモワックス１７が加熱により熱膨張することで、各ロッド１５ａ，１６ａが各ケース１５ｂ，１６ｂから突出して伸長するようになっている。また、各アクチュエータ１５，１６は、ケース１５ｂ，１６ｂに収容されたサーモワックス１７が冷却により熱収縮することで、各ロッド１５ａ，１６ａが各ケース１５ｂ，１６ｂへ没入して収縮するようになっている。
【００３１】
すなわち、メインアクチュエータ１５は、冷却水４の熱に感応して伸縮し弁体１４を開閉駆動させるメインロッド１５ａを備える。サブアクチュエータ１６は、雰囲気の熱に感応して収縮し弁体１４を微開状態に保持するサブロッド１６ａを備える。メインロッド１５ａ及びサブロッド１６ａは、リンク機構１８を介して弁体１４に連結される。メインロッド１５ａが伸縮することにより、弁体１４がリンク機構１８を介して開閉駆動される。また、サブロッド１６ａが収縮することにより、弁体１４がリンク機構１８を介して微開状態に保持されるようになっている。
【００３２】
図３〜図５には、各アクチュエータ１５，１６と、リンク機構１８と、弁体１４の開閉との関係を概略図により示す。メイン通路１１を構成する配管の開口端は、弁体１４が着座する弁座１９となっている。ここで、弁体１４は略円板状をなし、その一部に支軸１４ａが一体に設けられる。リンク機構１８は、この支軸１４ａに連結される第１リンク１８ａと、第１リンク１８ａに連結される第２リンク１８ｂと、第２リンク１８ｂに連結される第３リンク１８ｃとを含み、第３リンク１８ｃの一端が支点Ｆｕとして機能する。メインロッド１５ａは、第３リンク１８ｃの中間に連結され、サブロッド１６ａは、第３リンク１８ｃの一端（支点Ｆｕ）に連結される。
【００３３】
ここで、図３は、雰囲気が０℃で、エンジン停止時の場合を示す。サブアクチュエータ１６のサブロッド１６ａが収縮することにより、リンク機構１８が第３リンク１８ｃの一端を支点Ｆｕとして作動し、弁体１４が微開状態（実線で示す。）に保たれる。従って、エンジン停止後の冷間時には、弁体１４が弁座１９からわずかに離れた微開状態となることから、排気中の凝縮水が氷結しても、弁体１４が弁座１９に固着することはない。
【００３４】
その後、エンジン２が始動すると、図４に示すように、サブアクチュエータ１６が排気の熱を受けてサブロッド１６ａが伸長する。その結果、弁体１４が弁座１９に着座する閉状態（実線で示す。）となる。この場合、排気通路３を流れる排気は、メイン通路１１の一部を迂回してバイパス通路１２へ流れ、排気の熱が熱交換部１３にて冷却水４に伝達される。これにより、排気の熱が冷却水４に回収され、その熱が冷却水４を介してエンジン２に伝えられ、エンジン２の暖機が促進される。この状態からメインアクチュエータ１５が冷却水４の熱を受けてメインロッド１５ａが伸長することで、弁体１４が閉状態から開くことになる。この場合、排気通路３を流れる排気がメイン通路１１をストレートに流れて下流へと速やかに流れる。
【００３５】
一方、図５は、雰囲気が２０℃の場合を示す。この場合、サブアクチュエータ１６のサブロッド１６ａは伸長しており、その結果、弁体１４が弁座１９に着座する閉状態（実線で示す。）となる。この場合、排気通路３を流れる排気は、メイン通路１１の一部を迂回してバイパス通路１２へ流れ、排気の熱が熱交換部１３にて冷却水に伝達される。これにより、排気の熱が冷却水４に回収され、その熱が冷却水４を介してエンジン２に伝えられ、エンジン２の暖機が促進される。この状態からエンジン２が始動すると、メインアクチュエータ１５が冷却水４の熱を受けてメインロッド１５ａが伸長することで、弁体１４が閉状態から開く。この場合、排気通路３を流れる排気がメイン通路１１をストレートに流れて下流へと速やかに流れる。
【００３６】
以上説明したようにこの実施形態の排気熱回収装置１によれば、サブアクチュエータ１６は、雰囲気温度が所定の低温（例えば、０℃）となるときに動作して弁体１４が微開状態に保持される。この実施形態では、雰囲気温度が所定の低温となるときに、サブアクチュエータ１６のサブロッド１６ａが収縮することにより、弁体１４がリンク機構１８を介して微開状態に保持される。従って、たとえエンジン２の停止時に、低温により凝縮水が氷結しても、弁体１４が弁座１９に固着することがなく、必要に応じて弁体１４が速やかに開かれる。すなわち、エンジン２の始動後に、メインアクチュエータ１５が動作することにより、閉状態の弁体１４が速やかに開かれる。その結果、低温下での氷結による弁体１４の固着を防止することができ、エンジン２を加速させるときには、閉状態の弁体１４を速やかに開いて排気の流れをバイパス通路１２からメイン通路１１へ速やかに切り替えることができる。この場合、エンジン２を速やかに加速させようとするときに、弁体１４が速やかに開くことから、排気通路３を流れる排気がメイン通路１１をストレートに流れて下流へと速やかに流れる。このため、エンジン２の加速性能を確保することができる。
【００３７】
また、この実施形態で、エンジン２の始動時には、サブアクチュエータ１６が排気通路３を流れる排気により加熱されるので、サブロッド１６ａが伸長し、弁体１４がリンク機構を介して閉じられる。このため、エンジン２の始動時には、それまで微開状態となっていた弁体１４を速やかに閉じることができ、排気の流れを全面的にバイパス通路１２へ流すことができる。この結果、熱交換部１３にて排気と冷却水４との間で熱交換を効率的に行うことができ、排気熱の回収を効率的に行うことができ、延いてはエンジン２の暖機を促進することができる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明における排気熱回収装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００３９】
なお、以下に説明する各実施形態において、第１実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
【００４０】
この実施形態では、排気熱回収装置１の構成の点で第１実施形態と構成が異なる。図６に、この実施形態における各アクチュエータ１５，１６と、リンク機構１８と、弁体１４の開閉との関係を概略図により示す。この実施形態では、リンク機構１８は、弁体１４の支軸１４ａに連結される第１リンク１８ａを含み、第１リンク１８ａの一端が支点Ｆｕとして設けられる。メインアクチュエータ１５は、メインロッド１５ａの伸縮方向と同じ方向へ移動可能に設けられ、メインロッド１５ａは、第１リンク１８ａの一端に連結される。そして、メインアクチュエータ１５が、サブロッド１６ａの収縮により移動可能に設けられ、サブロッド１６ａが収縮することにより、リンク機構１８が第１リンク１８ａの一端を支点Ｆｕとして作動し弁体１４が微開状態に保たれる。
【００４１】
ここで、メインアクチュエータ１５とそれを含む冷却水通路７は、キャリッジ２１の上に固定される。また、そのキャリッジ２１がレール２２の上を往復動可能に設けられる。キャリッジ２１の移動方向は、メインロッド１５ａの伸縮方向と同じに設定される。さらに、サブアクチュエータ１６のサブロッド１６ａの先端は、キャリッジ２１に連結される。そして、サブロッド１６ａの伸縮により、キャリッジ２１がメインアクチュエータ１５と共に移動可能に設けられる。
【００４２】
この実施形態では、例えば、雰囲気が０℃以下の低温時であって、エンジン２の停止時に、サブアクチュエータ１６のサブロッド１６ａが収縮し、それに伴い、キャリッジ２１と共にメインアクチュエータ１５が図６の左方向へ移動する。これにより、リンク機構１８を介して弁体１４が微開状態に保たれる。従って、たとえエンジン２の停止時に、低温により凝縮水が氷結しても、弁体１４が弁座１９に固着することがなく、必要に応じて弁体１４が速やかに開かれる。すなわち、エンジン２の始動後に、メインアクチュエータ１５が動作することにより、閉状態の弁体１４が速やかに開かれる。その結果、低温下での氷結による弁体１４の固着を防止することができ、エンジン２を加速させるときには、閉状態の弁体１４を速やかに開いて排気の流れをバイパス通路１２からメイン通路１１へ速やかに切り替えることができる。
【００４３】
その後、エンジン２が始動すると、排気の熱を受けてサブロッド１６ａが伸長し、それに伴い、キャリッジ２１と共にメインアクチュエータ１５が図６の右方向へ移動する。これにより、リンク機構１８を介して弁体１４が閉状態に保たれる。このため、エンジン２の始動時には、それまで微開状態となっていた弁体１４を速やかに閉じることができ、排気の流れを全面的にバイパス通路１２へ回すことができる。この結果、熱交換部１３にて排気と冷却水４との間で熱交換を効率的に行うことができ、排気熱の回収を効率的に行うことができ、延いてはエンジン２の暖機を促進することができる。
【００４４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明における排気熱回収装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００４５】
この実施形態では、弁体１４と弁座１９の構成の点で前記各実施形態と異なり、その他の構成は前記各実施形態のそれと同じである。図７に、比較として従来例の排気熱回収装置における弁体１４と弁座１９との関係を、冷間時の氷結Ｆｒを含んで概略図により示す。図８に、この実施形態における弁体１４と弁座１９との関係を、冷間時の氷結Ｆｒを含んで概略図により示す。図８に示すように、この実施形態では、弁体１４が閉状態のときに弁体１４と弁座１９との接触面積を減少させる構造が更に設けられる。すなわち、メイン通路１１を構成する配管の先端部が先端へ向けてテーパ１９ａに形成することにより、弁座１９が鋭く、表面積が最小に構成される。また、弁体１４は、全体が扁平な円錐台形状に形成され、弁座１９との接触面の反対側が先細りテーパ１４ｂとなっている。これにより、弁体１４と弁座１９との接触面積を従来例よりも減少させている。
【００４６】
従って、この実施形態の排気熱回収装置によれば、前記各実施形態の作用効果に加え、次のような作用効果を有する。すなわち、弁体１４と弁座１９との接触面積が減少するので、弁座１９と弁体１４との間で凝縮水が全面氷結し難くなる。このため、冷間時に、たとえ微開状態の弁体１４と弁座１９との間に氷結が生じても、氷結面積を減少させることができ、氷結を容易に破壊して弁体１４を速やかに開けることができる。この意味でも、低温下でエンジン２を加速させるときには、閉状態の弁体１４を速やかに開かせて排気の流れをバイパス通路１２からメイン通路１１へ速やかに切り替えることができる。
【００４７】
＜第４実施形態＞
次に、本発明における排気熱回収装置を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００４８】
この実施形態では、弁体１４と弁座１９の構成の点で第３実施形態と異なる。図９に、この実施形態における弁体１４と弁座１９との関係を、冷間時の氷結Ｆｒを含んで概略図により示す。図９に示すように、この実施形態では、弁体１４の裏表の配置が図８のそれと逆向きとなっている。ここで、弁体１４のテーパ１４ｂの角度が、弁座１９へ向かうテーパ１９ａの角度よりも緩やかになっている。これにより、弁体１４と弁座１９との接触面積を従来例よりも減少させている。従って、この実施形態でも、第３実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４９】
＜第５実施形態＞
次に、本発明における排気熱回収装置を具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５０】
この実施形態では、弁体１４と弁座１９の構成の点で第３及び第４の実施形態と異なる。図１０に、この実施形態における弁体１４と弁座１９との関係を、冷間時の氷結Ｆｒを含んで概略図により示す。図１０に示すように、この実施形態では、メイン通路１１を構成する配管の先端部内側には、その周方向において複数の窪み１９ａが等間隔に形成される。そして、弁座１９の表面が部分的に狭く構成される。これにより、弁体１４と弁座１９との接触面積を従来例よりも減少させている。従って、この実施形態でも、前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５１】
＜第６実施形態＞
次に、本発明における排気熱回収装置を具体化した第６実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５２】
この実施形態では、弁体１４の形状の点で図７に示す従来例と異なる。図１１に、この実施形態における弁体１４と弁座１９との関係を、冷間時の氷結Ｆｒを含んで概略図により示す。図１１に示すように、この実施形態では、従来例の弁体１４より薄い肉厚の板材により弁体１４が断面キャップ状に形成される。そして、弁座１９に対する弁体１４の接触面１４ｃが狭く構成される。これにより、弁体１４と弁座１９との接触面積を従来例よりも減少させている。従って、この実施形態でも、前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５３】
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【００５４】
（１）前記各実施形態では、メインアクチュエータ１５とサブアクチュエータ１６にサーモワックスアクチュエータを使用したが、メインアクチュエータ及びサブアクチュエータに、バイメタルを用いたアクチュエータを使用することもできる。
【００５５】
（２）前記各実施形態では、エンジン２の始動時にサブアクチュエータ１６を加熱するための加熱手段として排気通路３を使用したが、ＰＴＣヒータを加熱手段として使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
この発明は、自動車に搭載されるガソリンエンジンやディーゼルエンジンのための暖機装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  排気熱回収装置
２  エンジン
３  排気通路（加熱手段）
４  冷却水（媒体）
７  冷却水通路
１１  メイン通路
１２  バイパス通路
１３  熱交換部
１４  弁体
１４ａ  支軸
１４ｂ  テーパ
１４ｃ  接触面
１５  メインアクチュエータ
１５ａ  メインロッド
１５ｂ  ケース
１６  サブアクチュエータ
１６ａ  サブロッド
１８  リンク機構
１８ａ  第１リンク
１８ｂ  第２リンク
１８ｃ  第３リンク
１９  弁座
１９ａ  テーパ
１９ｂ  窪み
２１  キャリッジ
２２  レール
Ｆｕ  支点
Ｆｒ  氷結
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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