(57)【要約】【課題】熱交換経路とバイパス経路とを同心状に配設した排気熱回収装置において、排気ガスの流通抵抗の増加を抑制しつつ排気熱回収効率を向上させた排気熱回収装置を提供する。【解決手段】外筒（ケーシング）２の内部に、外筒２との間に媒体が流通する媒体経路１１を形成するようにジャケット３と、ジャケット３との間に熱交換経路１０を形成するようにバイパス経路１２を形成するバイパスパイプ４と、排気ガス経路を熱交換経路１０とバイパス経路１２とに切替える弁体５（切替手段）とを設ける。ジャケット３には、螺旋溝７を形成するとともに、螺旋溝７の凹部７ａに対向する突起８を熱交換経路１０の内側に設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケーシングの内部に、該ケーシングとの間に媒体が流通する媒体経路を形成するようにジャケットと、該ジャケットとの間に熱交換経路を形成するようにバイパス経路を形成するバイパスパイプと、排気ガス経路を前記熱交換経路と前記バイパス経路とに切替える切替手段を設けた排気熱回収装置において、前記ジャケットに螺旋溝を形成するとともに、該螺旋溝の凹部に対向する突起を前記熱交換経路の内側に設けたことを特徴とする排気熱回収装置。
【請求項２】
前記突起の外径は前記螺旋溝の内径より大きい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】
前記突起は点状に複数形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の排気熱回収装置。
【請求項４】
前記突起はバイパスパイプに形成されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の排気熱回収装置。
【請求項５】
前記突起はバイパスパイプの外周に設けられたカバーパイプに形成されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の排気熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は内燃機関を搭載した車両などの排気系に設けられ、排気熱を回収し暖機などに利用するための排気熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、この種の排気熱回収装置としては、車両の冷間時においては排気ガスを熱交換経路に導くことにより、回収した排気熱を内燃機関などの暖機に利用するとともに、暖機後は排気ガスをバイパス経路に導くことにより、冷却系への負荷を低減するようにしたものが知られている。さらに、例えば特許文献１に記載の排気熱回収装置は、熱交換経路とバイパス経路とを同心状に配設することにより、排気熱回収装置のコンパクト化を企図したものである。
【特許文献１】実開昭６３−１１０６１５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  このような熱回収装置においては、熱交換経路と媒体経路との界面に例えば螺旋状の溝を設けることにより、排気ガスの流通抵抗の増加を抑制しつつ熱回収効率の向上を図ることが考えられる。しかし、より一層熱回収効率の向上を企図して螺旋状の溝を深く形成しても、排気ガスが溝の奥部まで流通せず熱回収効率を向上させることが困難であった。本発明はこのような課題を解決するものであり、熱交換経路とバイパス経路とを同心状に配設した排気熱回収装置において、排気ガスの流通抵抗の増加を抑制しつつ排気熱回収効率を向上させた排気熱回収装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、筒状のケーシングの内部に、該ケーシングとの間に媒体が流通する媒体経路を形成するようにジャケットと、該ジャケットとの間に熱交換経路を形成するようにバイパス経路を形成するバイパスパイプと、排気ガス経路を前記熱交換経路と前記バイパス経路とに切替える切替手段とを設けた排気熱回収装置において、前記ジャケットに螺旋溝を形成するとともに、該螺旋溝の凹部に対向する突起を前記熱交換経路の内側に設けたことを特徴とする排気熱回収装置である。【０００５】  請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記突起の外径が前記螺旋溝の内径より大きいことを特徴とする排気熱回収装置である。【０００６】  請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記突起が点状に複数形成されていることを特徴とする排気熱回収装置である。【０００７】  請求項４記載の発明は、請求項１乃至３記載の発明において、前記突起がバイパスパイプに形成されていることを特徴とする排気熱回収装置である。【０００８】  請求項５記載の発明は、請求項１乃至３記載の発明において、前記突起がバイパスパイプの外周に設けられたカバーパイプに形成されていることを特徴とする排気熱回収装置である。
【発明の効果】
【０００９】  本発明によれば、熱交換経路の内側に設けた突起により排気ガスが螺旋状溝の奥部まで流通するようになるため、熱回収効率向上することができる。その際、排気ガスは螺旋状に旋回して流通するため、排気ガスの流通抵抗が増加することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  本発明を実施するための最良の形態を図１乃至図２に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】  図１は、実施例１の排気熱回収装置１を示す縦断面図である。【００１３】  排気熱回収装置１は車両などの排気系に配設され、図１に示すように上流側には上流側排気管Ｊが、下流側には下流側排気管Ｋがそれぞれ接続される。排気熱回収装置１のケーシングとして、両端に絞り加工された筒状の外筒２が設けられている。外筒２には、排気ガスとの間で熱交換が行なわれる媒体を排気熱回収装置１に導入する導入ポート２ａと、導出する導出ポート２ｂとが形成されている。また、外筒２の内部には、外筒２とジャケット３との間に媒体が流通する媒体流路１１を形成するように、螺旋溝７が複数条形成されたジャケット３が設けられている。【００１４】  外筒２の中央部には、バイパス経路１２を形成するバイパスパイプ４が、ジャケット３との間に熱交換経路１０を形成するように、ジャケット３と離間して外筒２と略同心状に設けられている。バイパスパイプ４の下流端には、切替手段である弁体５が弁軸６を中心に回動可能に設けられている。弁体５は、図示しない付勢体によりバイパスパイプ４の下流端を閉塞するように付勢されており、排気ガス流量の増加とともにバイパスパイプ４の下流端を開放するようになっている。なお、弁体５は、駆動手段および制御手段により、例えば排気温、内燃機関回転数、媒体温度などの条件に応じて、バイパスパイプ４の下流端を開放または閉塞するようにしても良い。【００１５】  バイパスパイプ４の上流側には複数の連通孔９が設けられており、バイパスパイプ４が弁体５により閉塞された際には、排気ガスが連通孔９を通り熱交換経路１０に導かれるようになっている。また、バイパスパイプ４には、螺旋溝７の凹部７ａに対向する複数の突起８が点状に形成されている。また、突起８は螺旋溝７の凹部７ａに僅かに食込むように、螺旋溝７の内径よりも大きな外径に設定されている。【００１６】  実施例１の排気熱回収装置１の作用について説明する。例えば、未暖機状態などで媒体が所定の温度に達しておらず熱回収が必要な時には、弁体５はバイパスパイプ４の下流端を閉塞するように制御される。このため、上流側排気管Ｊから導かれた排気ガスは、バイパスパイプ４に設けられた連通孔９から熱交換経路１０を流通して、ジャケット３を介して媒体との間で熱交換が行なわれた後に、下流側排気管Ｋに導かれる。その際、排気ガスは、螺旋溝９に沿うようにして旋回しつつ流通するとともに、バイパスパイプ４に形成された突起８により螺旋溝９の凹部７ａの奥部まで流通する。このため、排気ガスの流通抵抗が増加することを抑制しつつ、熱回収効率を向上することができる。【００１７】  その後、熱回収が不要になった時には、弁体５がバイパスパイプ４の下流端を開放するように制御され、排気ガスの大部分は抵抗の少ないバイパス経路１２を通って下流側排気管Ｋに導かれる。
【実施例２】
【００１８】    図２は、実施例２の排気熱回収装置２１を示す縦断面図である。【００１９】  実施例２は、バイパスパイプ４の外周に消音層３４を備えるようにカバーパイプ３３を配設するとともに、カバーパイプ３３に複数の突起２８を形成した点で実施例１と異なる。突起２８はカバーパイプ３３を切り起こし、熱交換経路１０と消音層３４を連通する開口部を備えたルーバー状に形成したものである。その他、実施例１と同一の構成には同一の符号を付与しその説明を省略する。【００２０】  実施例２も実施例１と同様の作用効果を発揮する。さらに、排気ガスが熱交換経路１０を流通した際には、排気騒音が消音層３４と連通可能なため、排気騒音を低減することができる。【００２１】  以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に包含される。また、媒体への熱回収を主目的とする狭義の熱回収器（ヒートコレクタやオイルウォーマ等）に限らず、排気ガスの冷却を主目的とする熱交換器（排気クーラーやＥＧＲクーラー等）も熱回収装置として包含する。更に、適用対象は車両等の内燃機関用に限定するものではなく、汎用エンジンや据置式燃焼装置等、あらゆる排気ガス発生装置の排気系に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１の排気熱回収装置を示す縦断面図。
【図２】本発明の実施例２の排気熱回収装置を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００２３】  １，２１  排気熱回収装置
２  外筒（ケーシング）
３  ジャケット
４  バイパスパイプ
５  弁体（切替手段）
７  螺旋溝
８  突起
１０  熱交換経路
１１  媒体流路
１２  バイパス経路
３３  カバーパイプ
【図１】
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【図２】
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