(57)【要約】      （修正有）【課題】排熱回収装置および熱電発電装置を統合し、始動時から過負荷走行時まで活用可能な車両の排熱活用システムを提供する。【解決手段】高温部、熱電素子２０、低温部、低温部の内部に長さ方向に設けられ、両端が排気管に連結され、内部に高温の排気ガスが通過して冷却水を加熱させる第１排気ガス通路４０、排気管の内周面に付着され、第１排気ガス通路の一端を開閉可能に形成された第１バルブ４２、排気管の内周面とバイパス通路１４の外周面との間の空間に形成された第２排気ガス通路１６、バイパス通路の後端に配置され、バイパス通路の側面に結合されたバルブ軸５２に結合され、バルブ軸を基準に回転可能に設けられた第２バルブ５０、および一端が前記第１バルブに連結され、他端がモーターおよびバルブ軸に連結され、前記モーターの回転によって第１バルブが前後方向に移動し、第２バルブがバルブ軸を基準に回転する。【選択図】図２
2015057547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に高温の排気ガスが通過する排気管および前記排気管の内部に設けられ、排気ガスがバイパスされるバイパス通路を含む高温部、
前記排気管の外部に付着され、熱電現象を利用して電気を発生させる熱電素子、
前記熱電素子の外部に長さ方向に付着され、内部に冷却水が流れる低温部、
前記低温部の内部に長さ方向に設けられ、両端が前記排気管に連結され、内部に高温の排気ガスが通過して冷却水を加熱させる第１排気ガス通路、
前記排気管の内周面に付着され、前記第１排気ガス通路の一端を開閉可能に形成された第１バルブ、
前記排気管の内周面とバイパス通路の外周面との間の空間に形成された第２排気ガス通路、
前記バイパス通路の後端に配置され、前記バイパス通路の側面に結合されたバルブ軸に結合され、バルブ軸を基準に回転可能に設けられた第２バルブ、および
一端が前記第１バルブに連結され、他端がモーターおよびバルブ軸に連結され、前記モーターの回転によって第１バルブが前後方向に移動し、第２バルブがバルブ軸を基準に回転するようにする作動部、
を含むことを特徴とする車両の排熱活用システムの作動構造。
【請求項２】
前記作動部は、
前記第１バルブの側面から後方に延び、内部に上下方向に形成されたスリットを備えた延長部、
一端が前記スリットに収容され、上下方向に摺動自在であり、後方に延びた第１リンク、
一端が前記第１リンクの他端に回転可能に連結された第２リンク、および
前記第２リンクの他端に結合され、モーターと第２リンクとの間を連結してモーターの回転によって第２リンクが回転するようにするモーター駆動軸、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の車両の排熱活用システムの作動構造。
【請求項３】
前記バルブ軸の末端において長さ方向に突出して形成され、中心角の大きさ９０°の扇形の断面を有するバルブ軸突出部、
前記モーター駆動軸の末端において前記バルブ軸突出部を収容できるように陥没して形成されたモーター駆動軸陥没部、および
前記モーター駆動軸陥没部の内部に突出して形成され、中心角の大きさ９０°の扇形の断面を有するモーター駆動軸突出部、
をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の車両の排熱活用システムの作動構造。
【請求項４】
車両の走行時、
前記第１リンクはスリットの下端に配置され、第１バルブが第１排気ガス通路の一端を閉鎖するようにし、
前記バルブ軸突出部およびモーター駆動軸突出部はモーター駆動軸陥没部内で互いに対向する位置に配置されることを特徴とする、請求項３に記載の車両の排熱活用システムの作動構造。
【請求項５】
車両の初期始動時、
前記モーター駆動軸はモーターによって車両走行時のモーター位置を基準に時計方向に９０°回転して第１リンクがスリットの中央に配置されるようにし、
前記第１リンクの位置に応じて第１バルブは前方に移動して第１排気ガス通路の一端を開放し、
前記バルブ軸突出部およびモーター駆動軸突出部はモーター駆動軸陥没部の上部に側面が互いに接触した状態で配置されることを特徴とする、請求項４に記載の車両の排熱活用システムの作動構造。
【請求項６】
車両の過負荷走行時、
前記モーター駆動軸はモーターによって車両走行時のモーター位置を基準に時計方向に１８０°回転して第１リンクがスリットの上端に配置されるようにし、
前記第１リンクの位置に応じて第１バルブは第１排気ガス通路の一端を閉鎖し、
前記バルブ軸突出部はモーター駆動軸突出部の回転によってモーター駆動軸突出部と接触した状態で時計方向に９０°回転して第２バルブを回転させることを特徴とする、請求項４に記載の車両の排熱活用システムの作動構造。
【請求項７】
前記低温部は、
前記熱電素子の外側面に結合され、内部に冷却水が流動して熱電素子と接触する面を冷却させる冷却水通路、
前記冷却水通路の一側に取り付けられて連通し、冷却水が流入される冷却水流入口を備えた冷却水分配器、および
前記冷却水通路の他側に取り付けられて連通し、冷却水が吐き出される冷却水吐出口を備えた冷却水集水器を含み、
前記冷却水通路、冷却水分配器および冷却水集水器は長さ方向に配置され、互いに連通した一体型で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の車両の排熱活用システムの作動構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の排熱活用システムに関し、より詳しくは、バイパス通路、低温部の内部に設けられる第１排気ガス通路、および排気管とバイパス通路との間に形成される第２排気ガス通路を含み、車両の初期始動状態から過負荷走行状態まで全て活用可能な車両の排熱活用システムを作動させるために、１つのモーターによってバイパス通路、第１排気ガス通路および第２排気ガス通路を全て開閉させる駆動部を備えた車両の排熱活用システムの作動構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、車両は走行状態に応じ、初期始動時にエンジンのウォームアップ（ｗａｒｍ  ｕｐ）および暖房ステップが行われ、車両の走行時に熱電発電ステップが行われ、車両が傾斜した所を登るか過負荷走行時にバイパスステップが行われる。
【０００３】
車両の初期始動時、排熱回収装置を用いて冷却水を加熱することによってエンジンの予熱時間（ウォームアップ時間）を短縮して車両の燃費向上および排気ガス低減の効果を得ることができ、エンジン内部および変速機内部の摩擦を低減させ、冬季の迅速な室内暖房の効果を得ることができる。
【０００４】
また、車両の走行時、車両の排熱は、熱電発電装置の熱電素子を介して電気を発生させる。ここで、熱電素子とは、素子両端の温度差を電気に変換することによって熱エネルギーを電気エネルギーに変換するか、素子に電気を流れるようにすることによって素子の両端に温度差を生じさせて電気エネルギーを熱エネルギーに変換する熱電現象を利用する素子である。
【０００５】
このような熱電素子は、小規模の冷却装置、小規模の加熱装置または小規模の発電装置に用いられる。
【０００６】
熱電素子が小規模の発電装置に用いられるものを熱電発電装置または熱電発電機と呼ぶ。このような熱電発電機は、主に無電通信機の電源供給装置、宇宙船の電力供給装置、核潜水艦の動力供給装置、および車両の排熱活用システムに設けられた熱電発電機に使われる。
【０００７】
また、車両が傾斜した所を登るか車両の過速に応じた過負荷走行時、車両の排熱はバイパス通路を通して車両の外部に迅速に排出され、前記排熱回収装置や熱電発電装置は作動しなくなる。
【０００８】
しかし、従来の車両の排熱活用システムは、車両の各状態別に排熱回収装置または熱電発電装置の未作動区間が存在してシステム全体の活用度が落ちるという問題点がある。
【０００９】
すなわち、排熱回収装置は車両の初期始動時にのみ作動し、熱電発電装置は排気ガスの温度がある程度上昇した後に車両の走行時にのみ作動し、車両の過負荷走行時には排熱回収装置と熱電発電装置がいずれも未作動となる。
【００１０】
また、排熱回収装置と熱電発電装置およびバイパス通路をいずれも備えた車両の排熱活用システムを用いて前記のような問題点を解決することができるが、これを作動させるためには、少なくとも２個のバルブおよび２個の個別的なモーターが必要であり、このため、空間上の問題、原価の問題または車体の重量の問題などが依然として残っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記のような問題点を解決するための本発明の目的は、排熱回収装置および熱電発電装置を統合して車両の初期始動時から過負荷走行時まで全て活用可能であり、１つのモーターによってこれを全て作動させることができる車両の排熱活用システムの作動構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記のような目的を達成するための本発明の構成は、内部に高温の排気ガスが通過する排気管および前記排気管の内部に設けられ、排気ガスがバイパスされるバイパス通路を含む高温部、前記排気管の外部に付着され、熱電現象を利用して電気を発生させる熱電素子、前記熱電素子の外部に長さ方向に付着され、内部に冷却水が流れる低温部、前記低温部の内部に長さ方向に設けられ、両端が前記排気管に連結され、内部に高温の排気ガスが通過して冷却水を加熱させる第１排気ガス通路、前記排気管の内周面に付着され、前記第１排気ガス通路の一端を開閉可能に形成された第１バルブ、前記排気管の内周面とバイパス通路の外周面との間の空間に形成された第２排気ガス通路、前記バイパス通路の後端に配置され、前記バイパス通路の側面に結合されたバルブ軸に結合され、バルブ軸を基準に回転可能に設けられた第２バルブ、および一端が前記第１バルブに連結され、他端がモーターおよびバルブ軸に連結され、前記モーターの回転によって第１バルブが前後方向に移動し、第２バルブがバルブ軸を基準に回転するようにする作動部を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、前記作動部は、前記第１バルブの側面から後方に延び、内部に上下方向に形成されたスリットを備えた延長部、一端が前記スリットに収容され、上下方向に摺動自在であり、後方に延びた第１リンク、一端が前記第１リンクの他端に回転可能に連結された第２リンク、および前記第２リンクの他端に結合され、モーターと第２リンクとの間を連結してモーターの回転によって第２リンクが回転するようにするモーター駆動軸を含むことが好ましい。
【００１４】
なお、本発明に係る車両の排熱活用システムの作動構造は、前記バルブ軸の末端において長さ方向に突出して形成され、中心角の大きさ９０°の扇形の断面を有するバルブ軸突出部、前記モーター駆動軸の末端において前記バルブ軸突出部を収容できるように陥没して形成されたモーター駆動軸陥没部、および前記モーター駆動軸陥没部の内部に突出して形成され、中心角の大きさ９０°の扇形の断面を有するモーター駆動軸突出部をさらに含むことが好ましい。
【００１５】
また、車両の走行時、前記第１リンクはスリットの下端に配置され、第１バルブが第１排気ガス通路の一端を閉鎖するようにし、前記バルブ軸突出部およびモーター駆動軸突出部はモーター駆動軸陥没部内で互いに対向する位置に配置されることが好ましい。
【００１６】
なお、車両の初期始動時、前記モーター駆動軸はモーターによって車両走行時のモーター位置を基準に時計方向に９０°回転して第１リンクがスリットの中央に配置されるようにし、前記第１リンクの位置に応じて第１バルブは前方に移動して第１排気ガス通路の一端を開放し、前記バルブ軸突出部およびモーター駆動軸突出部はモーター駆動軸陥没部の上部に側面が互いに接触した状態で配置されることが好ましい。
【００１７】
また、車両の過負荷走行時、前記モーター駆動軸はモーターによって車両走行時のモーター位置を基準に時計方向に１８０°回転して第１リンクがスリットの上端に配置されるようにし、前記第１リンクの位置に応じて第１バルブは第１排気ガス通路の一端を閉鎖し、前記バルブ軸突出部はモーター駆動軸突出部の回転によってモーター駆動軸突出部と接触した状態で時計方向に９０°回転して第２バルブを回転させることが好ましい。
【００１８】
なお、前記低温部は、前記熱電素子の外側面に結合され、内部に冷却水が流動して熱電素子と接触する面を冷却させる冷却水通路、前記冷却水通路の一側に取り付けられて連通し、冷却水が流入される冷却水流入口を備えた冷却水分配器、および前記冷却水通路の他側に取り付けられて連通し、冷却水が吐き出される冷却水吐出口を備えた冷却水集水器を含み、前記冷却水通路、冷却水分配器および冷却水集水器は長さ方向に配置され、互いに連通した一体型で形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
前記のような構成を有する本発明の効果は、低温部の内部に長さ方向に設けられ、内部に高温の排気ガスが通過して冷却水を加熱させる第１排気ガス通路、第１排気ガス通路の一端を開閉可能に形成された第１バルブ、排気管の内周面とバイパス通路の外周面との間の空間に形成された第２排気ガス通路、およびバイパス通路の後端に回転可能に設けられた第２バルブを含むことによって、排熱回収装置および熱電発電装置を統合して、車両の初期始動時と車両の走行時および車両の過負荷走行時に全て活用可能にすることである。
【００２０】
また、１つのモーターの回転によって第１バルブが前後方向に移動し、第２バルブがバルブ軸を基準に回転するようにする作動部を含み、モーターの取り付け空間を縮小し、生産原価を節減し、車体の重量を減少させるという効果がある。
【００２１】
なお、作動部は、内部に上下方向に形成されたスリットを備えた延長部、スリットに収容され、上下方向に摺動自在であり、後方に延びた第１リンク、一端が前記第１リンクの他端に回転可能に連結された第２リンク、およびモーターと第２リンクとの間を連結してモーターの回転によって第２リンクが回転するようにするモーター駆動軸を含み、車両の初期始動時には第１排気ガス通路を開放し、車両の走行時および過負荷走行時には第１排気ガス通路を閉鎖するように第１バルブを前後方向に移動させるという効果がある。
【００２２】
また、バルブ軸の末端において長さ方向に突出して形成されたバルブ軸突出部、バルブ軸突出部を収容するように陥没して形成されたモーター駆動軸陥没部、およびモーター駆動軸陥没部の内部に突出して形成されたモーター駆動軸突出部をさらに含み、１つのモーターによってバルブ軸突出部およびモーター駆動軸突出部の位置が互いに連係して変更されるようにすることによって、車両の走行状態に応じて第１バルブまたは第２バルブを移動または回転させるという効果がある。
【００２３】
なお、低温部は冷却水通路、冷却水分配器および冷却水集水器を含み、冷却水通路、冷却水分配器および冷却水集水器を長さ方向に配置して互いに連通するように一体型で形成することによって車両の排熱活用システムの効率を極大化するという効果がある。
【００２４】
その結果、本発明に係る車両の排熱活用システムの作動構造は、排熱回収装置および熱電発電装置の機能を同時に行い、従来の２つの装置に分けられていたシステムを１つに統合することによって、車両の重量を節減し、部品の生産原価を節減し、第１バルブおよび第２バルブを１つのモーターによって作動するように構成することによって、モーターの取り付け空間を縮小し、生産原価を節減するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による車両の排熱活用システムの作動構造を外部から見た様子を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による車両の排熱活用システムの作動構造において構成要素間の関係を示すために内部が透視された様子を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による車両の排熱活用システムの作動構造において作動部の様子を示す拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態による車両の排熱活用システムの作動構造においてモーター駆動軸陥没部、モーター駆動軸突出部およびバルブ軸突出部の様子を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による車両の排熱活用システムの作動構造において車両の走行時の様子を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による車両の排熱活用システムの作動構造において車両の走行時のモーター駆動軸陥没部、モーター駆動軸突出部およびバルブ軸突出部の様子を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による車両の排熱活用システムの作動構造において車両の初期始動時の様子を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による車両の排熱活用システムの作動構造において車両の初期始動時のモーター駆動軸陥没部、モーター駆動軸突出部およびバルブ軸突出部の様子を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態による車両の排熱活用システムの作動構造において車両の過負荷走行時の様子を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による車両の排熱活用システムの作動構造において車両の過負荷走行時のモーター駆動軸陥没部、モーター駆動軸突出部およびバルブ軸突出部の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面に基づいて本発明をより詳細に説明する。
【００２７】
本発明に係る車両の排熱活用システムの作動構造は、内部に高温の排気ガスが通過する排気管１２および前記排気管１２の内部に設けられ、排気ガスがバイパスされるバイパス通路１４を含む高温部１０、前記排気管１２の外部に付着され、熱電現象を利用して電気を発生させる熱電素子２０、前記熱電素子２０の外部に長さ方向に付着され、内部に冷却水が流れる低温部３０、前記低温部３０の内部に長さ方向に設けられ、両端が前記排気管１２に連結され、内部に高温の排気ガスが通過して冷却水を加熱させる第１排気ガス通路４０、前記排気管１２の内周面に付着され、前記第１排気ガス通路４０の一端を開閉可能に形成された第１バルブ４２、前記排気管１２の内周面とバイパス通路１４の外周面との間の空間に形成された第２排気ガス通路１６、前記バイパス通路１４の後端に配置され、前記バイパス通路１４の側面に結合されたバルブ軸５２に結合され、バルブ軸５２を基準に回転可能に設けられた第２バルブ５０、および一端が前記第１バルブ４２に連結され、他端がモーターおよびバルブ軸５２に連結され、前記モーターの回転によって第１バルブ４２が前後方向に移動し、第２バルブ５０がバルブ軸５２を基準に回転するようにする作動部６０を含むことを特徴とする。
【００２８】
図１に示すように、前記排気管１２は内部に高温の排気ガスが通過し、図示された実施形態において、排気管１２の入口および出口は円筒形状であり、入口と出口との間は断面の形状が四角形である四角形筒の形態であるが、前記排気管１２は車両の種類、車両の排熱活用システムの構成などに応じて様々な形態であってもよい。
【００２９】
図２に示すように、バイパス通路１４は、排気管１２の内部に設けられ、通常のバイパス通路と同じように円筒形状に形成され、車両の過負荷走行時に排気ガスがバイパスできるようにする。
【００３０】
前記バイパス通路１４の上流には、後述する第１排気ガス通路４０および第２排気ガス通路１６を通して排気ガスが流動するようにする複数の打孔からなる排気孔１５が形成される。
【００３１】
図２に示すように、熱電素子２０は、Ｐ−型半導体とＮ−型半導体を接合してなり、排気管１２の外部に付着され、互いに電気的に接続された状態で車両のバッテリー（図示せず）に電気的に接続される。
【００３２】
前記熱電素子２０が排気管１２と接触する部分は排気ガスによって加熱され、低温部３０と接触する部分は冷却水によって冷却され、これによって前記熱電素子２０の両側面に温度差が発生し、この温度差によって熱電素子２０の内部から熱電現象が発生して電気が生産される。
【００３３】
このように生産された電気は、前記熱電素子２０と電気的に接続された車両のバッテリーを充電させる。
【００３４】
図２および図３に示すように、前記熱電素子２０の外部には内部に冷却水が流れる低温部３０が付着され、前記低温部３０の内部には長さ方向に沿って第１排気ガス通路４０が配置される。
【００３５】
図示された実施形態において、前記第１排気ガス通路４０は、低温部３０の内部に一列に複数が配置され、両末端が排気管１２方向に折り曲げられたパイプの形態になっている。
【００３６】
車両の初期始動時、前記第１排気ガス通路４０を通して流入される排気ガスによって冷却水は加熱され、第１排気ガス通路４０は車両の排熱回収装置として機能する。
【００３７】
図２および図３に示すように、前記排気管１２と第１排気ガス通路４０との間には、第１バルブ４２が第１排気ガス通路４０を開閉可能に摺動自在に設けられる。
【００３８】
好ましい実施形態において、前記第１バルブ４２は、排気管１２の内周面に結合されるリング形状のバンドで形成され、一端が前記第１バルブ４２に連結され、他端がモーター（図示せず）およびバルブ軸５２に連結された作動部６０によって排気管１２の長さ方向に沿って前後に摺動して第１排気ガス通路４０を開閉する。
【００３９】
すなわち、車両の初期始動時、前記第１バルブ４２は前方に移動して第１排気ガス通路４０を開放し、排気ガスが第１排気ガス通路４０を通過して冷却水を加熱させる。
【００４０】
車両の走行時または車両の過負荷走行時、前記第１バルブ４２は後方に移動して第１排気ガス通路４０を閉鎖し、排気ガスは第２排気ガス通路１６またはバイパス通路１４を通過して熱電素子２０と熱電発電またはバイパスするようになる。
【００４１】
図示された実施形態においては、前記第１バルブ４２がリングの形態で形成されたが、車両の排熱活用構造の変更、第１排気ガス通路の形態変更または車両全体の排熱活用度などを考慮し、前記第１排気ガス通路４０の入口に一字形の板で形成されて回転する形態または前記排気管１２からキャップが突出して第１排気ガス通路４０を開閉する形態などのように様々に形成されることができる。
【００４２】
図２および図３に示すように、前記高温部１０は、排気管１２とバイパス通路１４との間に排気ガスが通過するように形成された第２排気ガス通路１６、およびバイパス通路１４の後端に回転可能に設けられ、バイパスされる排気ガスの量を調節する第２バルブ５０を含むことを特徴とする。
【００４３】
前記第１バルブ４２によって第１排気ガス通路４０が閉鎖され、第２バルブ５０によってバイパス通路１４が閉鎖された時、排気ガスは前記第２排気ガス通路１６を通過して熱電素子２０の一側面を加熱させ、これによって熱電素子２０から熱電発電現象が発生するようになる。
【００４４】
また、車両が傾斜した所を登るか高速で走行する時、すなわち、エンジンの負荷が増加して排気管１２が加熱されることを防止するために、車両の過負荷走行時に、前記第２バルブ５０は開放され、高温の排気ガスがバイパス通路１４を通して大半が排気されるようにしてバイパス通路１４と排気管１２との間を流れる排気ガスの量を調節する。
【００４５】
図示された実施形態において、前記第２バルブ５０は円板状に形成され、バイパス通路１４の側面に結合されたバルブ軸５２に連結され、作動部６０によってバルブ軸５２を基準に回転する。
【００４６】
図１および図２に示すように、前記低温部３０は、前記熱電素子２０の外部に接触して結合され、内部に流れる冷却水によって熱電素子２０と接触する面を冷却させる冷却水通路３２、前記冷却水通路３２の一側に取り付けられて連通し、冷却水が流入される冷却水流入口３５を備えた冷却水分配器３４、および前記冷却水通路３２の他側に取り付けられて連通し、冷却水が吐き出される冷却水吐出口３７を備えた冷却水集水器３６を含むことを特徴とする。
【００４７】
図示された実施形態において、前記冷却水通路３２は、冷却水が流れるように内部が空いている４個の四角形板からなり、四角形筒の形態になっている排気管１２の外側面に各々結合される。
【００４８】
前記冷却水通路３２の後方には冷却水分配器３４が取り付けられており、図示された実施形態において、排気管１２の左側下端に冷却水流入口３５を備えて冷却水分配器３４に冷却水が流入される。
【００４９】
前記冷却水通路３２の前方には冷却水集水器３６が取り付けられており、図示された実施形態において、排気管１２の右側上端に冷却水吐出口３７を備えて冷却水集水器３６を通して冷却水が吐き出される。
【００５０】
図２に示すように、前記冷却水通路３２を通して流動する冷却水と第１排気ガス通路４０を通して流動する排気ガスは互いに反対方向に流動し、この過程で高温の排気ガスが冷却水を加熱するようになる。
【００５１】
また、前記冷却水集水器３６、冷却水通路３２および冷却水分配器３４は排気管１２の長さ方向に沿って順に配置される一体型で形成され、各々の冷却水集水器３６の間および各々の冷却水分配器３４の間は折り曲げられたパイプで連結されている。
【００５２】
図３に示すように、前記作動部６０は、前記第１バルブ４２の側面から後方に延び、内部に上下方向に形成されたスリット６２を備えた延長部６１、一端が前記スリット６２に収容され、上下方向に摺動自在であり、後方に延びた第１リンク６３、一端が前記第１リンク６３の他端に回転可能に連結された第２リンク６４、および前記第２リンク６４の他端に結合され、モーターと第２リンク６４との間を連結してモーターの回転によって第２リンク６４が回転するようにするモーター駆動軸６５を含むことが好ましい。
【００５３】
図３に示すように、延長部６１は内部に上下方向に長く形成されたスリット６２を備え、前記延長部６１の全体的な形状もスリット６２と同様に上下方向に長く形成され、第１バルブ４２の側面から後方に延びている。
【００５４】
前記延長部６１は第１バルブ４２に付着され、延長部６１の前後方向の動きに応じて第１バルブ４２も前後方向に移動するようにする。
【００５５】
前記延長部６１のスリット６２には第１リンク６３の一端が収容されており、具体的には、前記第１リンク６３は、第１リンク６３の一端に付着されるかまたは第１リンク６３の一端がスリット６２方向に突出して形成されるスライド部（図示せず）を備え、スリット６２に沿って上下方向に移動する。
【００５６】
前記第１リンク６３のスライド部は、スリット６２内周面の直径と同一であるかまたはやや小さい直径を有する円筒形状であることが好ましい。
【００５７】
前記第１リンク６３の他端にはバー形状に形成された第２リンク６４の一端がピボット回転可能に結合されており、前記第２リンク６４は第１リンク６３とモーター駆動軸６５を連結する役割をする。
【００５８】
前記第２リンク６４の他端にはモーター（図示せず）と第２リンク６４を連結させるモーター駆動軸６５が結合されており、モーターに連結されたモーター駆動軸６５の回転によって第２リンク６４が回転し、第２リンク６４の回転によって第１リンク６３がスリット６２に沿って上下方向に移動する。
【００５９】
図５に示すように、車両の走行時、モーター（図示せず）は回転せず、前記モーター駆動軸６５も回転せず、第１リンク６３はスリット６２の下端に水平方向に配置され、第２リンク６４はモーター駆動軸６５と第１リンク６３との間に垂直方向に配置されている。
【００６０】
前記のような配置により、前記第１バルブ４２は第１排気ガス通路４０の一端を閉鎖し、第１排気ガス通路４０を通して排気ガスが流動しないようにする。
【００６１】
図７に示すように、車両の初期始動時、モーターは時計方向に９０°回転し、モーター駆動軸６５も時計方向に９０°回転し、モーター駆動軸６５の回転によって第２リンク６４も時計方向に９０°回転して水平方向に配置され、第２リンク６４の回転によって第１リンク６３はスリット６２に沿って上方に移動してスリット６２の中央に水平方向に配置される。
【００６２】
前記のような配置により、前記第１バルブ４２は全体的に前方に移動して第１排気ガス通路４０の一端を開放させ、第１排気ガス通路４０を通して排気ガスが流動するようにする。
【００６３】
図９に示すように、車両の過負荷走行時、モーターは時計方向に１８０°回転し、モーター駆動軸６５も時計方向に１８０°回転し、モーター駆動軸６５の回転によって第２リンク６４も時計方向に１８０°回転して上方に垂直に配置され、第２リンク６４の回転によって第１リンク６３はスリット６２に沿って上方に移動してスリット６２の上端に水平方向に配置される。
【００６４】
前記のような配置により、前記第１バルブ４２は再び第１排気ガス通路４０の一端を閉鎖させ、これによって第１排気ガス通路４０を通して排気ガスが流動しないようにする。
【００６５】
図４に示すように、前記バルブ軸５２の末端には、中心角の大きさ９０°の扇形の断面を有し、バルブ軸５２の長さ方向に突出したバルブ軸突出部５４が形成される。
【００６６】
すなわち、前記バルブ軸５２は、一端に第２バルブ５０が連結され、他端（第２リンク６４と連結される末端部分）にバルブ軸突出部５４が形成される。
【００６７】
前記バルブ軸突出部５４の半径はバルブ軸５２の円形断面の半径と同一であり、バルブ軸突出部５４の弧の長さはバルブ軸５２の円形断面の円周の１／４になるようにすることが好ましい。
【００６８】
図４に示すように、前記モーター駆動軸６５は、一端にモーターが連結され、他端（前記第２リンク６４と連結される末端部分）にバルブ軸突出部５４を収容できるようにモーター駆動軸陥没部６６が形成される。
【００６９】
前記モーター駆動軸陥没部６６はモーター駆動軸６５の末端が内部に陥没して形成され、円形の断面を有し、モーター駆動軸陥没部６６の直径はバルブ軸５２の直径と同一であるかまたはやや大きく形成されることが好ましい。
【００７０】
前記バルブ軸突出部５４はモーター駆動軸陥没部６６の内部に回転可能に収容され、バルブ軸突出部５４が回転することによってバルブ軸５２が回転し、バルブ軸５２と連結された第２バルブ５０を回転させる。
【００７１】
図４に示すように、前記モーター駆動軸陥没部６６の内部には、中心角の大きさ９０°の扇形の断面を有して突出するモーター駆動軸突出部６７が形成される。
【００７２】
前記モーター駆動軸突出部６７の半径はモーター駆動軸陥没部６６の円形断面の半径と同一であり、モーター駆動軸突出部６７の弧の長さはモーター駆動軸陥没部６６の円形断面の円周の長さの１／４になるようにすることが好ましい。
【００７３】
また、前記モーター駆動軸突出部６７とバルブ軸突出部５４は同一大きさの半径、弧の長さおよび高さを有するように形成されることが好ましく、前記モーター駆動軸突出部６７とバルブ軸突出部５４はモーター駆動軸陥没部６６内で正確に１／４の領域を有するように形成されることが好ましい。
【００７４】
図６に示すように、車両の走行時、モーター（図示せず）は回転せず、前記モーター駆動軸６５も回転せず、モーター駆動軸突出部６７は図示された実施形態においてモーター駆動軸陥没部６６の前方下端に配置され、バルブ軸突出部５４は図示された実施形態においてモーター駆動軸陥没部６６の後方上端に配置される。
【００７５】
前記のような配置により、前記第２バルブ５０は回転しないのでバイパス通路１４を閉鎖し、バイパス通路１４を通して排気ガスが流動しないようにする。
【００７６】
図８に示すように、車両の初期始動時、モーターは時計方向に９０°回転し、モーター駆動軸６５も時計方向に９０°回転し、モーター駆動軸６５の回転によってモーター駆動軸突出部６７も時計方向に９０°回転して、図示された実施形態においてモーター駆動軸陥没部６６の前方上端に配置されるが、バルブ軸突出部５４はモーターの回転に何の影響を受けないため、図示された実施形態において相変わらずモーター駆動軸陥没部６６の後方上端に配置される。
【００７７】
前記のような配置において、前記バルブ軸突出部５４はモーターの回転に何の影響を受けなかったため、第２バルブ５０は相変らず回転せず、バイパス通路１４を閉鎖してバイパス通路１４を通して排気ガスが流動しないようにする。
【００７８】
図１０に示すように、車両の過負荷走行時、モーターは時計方向に１８０°回転し、モーター駆動軸６５も時計方向に１８０°回転し、モーター駆動軸６５の回転によってモーター駆動軸突出部６７も時計方向に１８０°回転して、図示された実施形態においてモーター駆動軸陥没部６６の後方上端に配置され、モーター駆動軸陥没部６６の回転によってバルブ軸突出部５４は押されて時計方向に９０°回転して、図示された実施形態においてモーター駆動軸陥没部６６の後方下端に移動する。
【００７９】
前記のような配置において、前記バルブ軸突出部５４は時計方向に９０°回転し、これによって第２バルブ５０は時計方向に９０°回転してバイパス通路１４を開放し、バイパス通路１４を通して排気ガスが流動するようにする。
【００８０】
前記第２バルブ５０が開放された状態から再び閉鎖された状態に戻るためには復元力が必要であり、図示されてはいないが、前記バイパス通路１４の側面とバルブ軸５２との間の結合部分は弾性部材で構成され、モーターがバルブ軸５２を反時計方向に９０°回転させて再び初期状態に復帰すれば、第２バルブ５０も弾性力によって初期状態、すなわち閉鎖された状態に戻るようにすることが好ましい。
【００８１】
本発明の一実施形態による車両の排熱活用システムの作動構造の作動過程は次の通りである。
【００８２】
図７および図８に示すように、車両の初期始動時、モーターは時計方向に９０°回転し、第１リンク６３および第２リンク６４をスリット６２の中央部分に水平方向に配置されるようにし、モーター駆動軸突出部６７はモーター駆動軸陥没部６６の前方上端に来るようにする。
【００８３】
この時、前記第１バルブ４２は前方に移動して第１排気ガス通路４０を開放し、第２バルブ５０は閉鎖されており、排気ガスは第１排気ガス通路４０を通して移動し、冷却水通路３２を流動する冷却水を直接加熱させて車両の排熱回収装置の役割をする。
【００８４】
図５および図６に示すように、車両の走行時、モーターは回転せず、第１リンク６３はスリット６２の下端部に水平方向に配置され、モーター駆動軸突出部６７はモーター駆動軸陥没部６６の前方下端に配置される。
【００８５】
この時、前記第１バルブ４２は移動せず、第１排気ガス通路４０を閉鎖し、第２バルブ５０も回転せず、バイパス通路１４を閉鎖し、排気ガスは第２排気ガス通路１６を通して移動し、熱電素子２０の一側面を加熱させる。
【００８６】
これにより、前記熱電素子２０の両側面の間には温度差が発生し、このような温度差によって熱電素子２０の内部に電気が発生し、熱電素子２０によって生産された電気は熱電素子２０に電気的に接続されたバッテリーを充電することによって熱電発電装置の役割をする。
【００８７】
図９および図１０に示すように、車両の過負荷走行時、モーターは時計方向に１８０°回転し、第１リンク６３はスリット６２の上端部に水平方向に配置され、バルブ軸突出部５４はモーター駆動軸突出部６７によって押されてモーター駆動軸陥没部６６の後方下端に回転する。
【００８８】
この時、前記第１バルブ４２は第１排気ガス通路４０を閉鎖し、第２バルブ５０は時計方向に９０°回転してバイパス通路１４を開放しており、排気ガスは前記第２排気ガス通路１６に少量流動し、バイパス通路１４に大半が流動して、車両の過熱を防止する役割をする。
【００８９】
以上で説明した本発明は、前述した実施形態および添付図面によって限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で色々な置換、変形および変更が可能であることは本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかなものである。
【符号の説明】
【００９０】
１０  ・・・高温部
１２  ・・・排気管
１４  ・・・バイパス通路
１５  ・・・排気孔
１６  ・・・第２排気ガス通路
２０  ・・・熱電素子
３０  ・・・低温部
３２  ・・・冷却水通路
３４  ・・・冷却水分配器
３５  ・・・冷却水流入口
３６  ・・・冷却水集水器
３７  ・・・冷却水吐出口
４０  ・・・第１排気ガス通路
４２  ・・・第１バルブ
５０  ・・・第２バルブ
５２  ・・・バルブ軸
５４  ・・・バルブ軸突出部
６０  ・・・作動部
６１  ・・・延長部
６２  ・・・スリット
６３  ・・・第１リンク
６４  ・・・第２リンク
６５  ・・・モーター駆動軸
６６  ・・・モーター駆動軸陥没部
６７  ・・・モーター駆動軸突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2015057547.tif 000006
【図５】
2015057547.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015057547.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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