(57)【要約】【課題】排気系からの熱害によって熱媒体が熱媒体流路の外部へ漏れることのない排熱回収器を提供する。【解決手段】排熱回収器１００は、エンジンから排出された排気と熱交換を行う熱交換部１０と、排気を熱交換部１０からバイパスさせるバイパス部２０と、熱交換部１０とバイパス部２０とに排気を振り分けるバルブ５０と、バルブ５０を回動するバルブ切替機構６０と、を備える。熱交換部１０は、排気と熱交換を行うための熱媒体が循環する熱媒体流路１１を備える。バルブ切替機構６０は、熱媒体から離間して配置され、熱媒体の熱によって応答する温度センサ６１と、温度センサ６１の応答によりバルブ５０を回動させるアクチュエータ６２と、を備える。【選択図】図１
2016014382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから排出された排気と熱交換を行う熱交換部と、
排気を前記熱交換部からバイパスさせるバイパス部と、
前記熱交換部とバイパス部とに排気を振り分けるバルブと、
前記バルブを回動するバルブ切替機構と、
を備え、
前記熱交換部は、排気と熱交換を行うための熱媒体が循環する熱媒体流路を備え、
前記バルブ切替機構は、
前記熱媒体から離間して配置され、前記熱媒体の熱によって応答する熱応答部と、
前記熱応答部の応答により前記バルブを回動させる作動部と、
を備えることを特徴とする排熱回収器。
【請求項２】
請求項１に記載の排熱回収器であって、
前記熱交換部の外周に形成される外壁部を備え、
前記外壁部には、前記バルブ切替機構の前記熱応答部が当接設置される、
ことを特徴とする排熱回収器。
【請求項３】
請求項２に記載の排熱回収器であって、
前記熱交換部は、前記外壁部と前記熱媒体流路との間に排気通路を備え、
前記外壁部には、前記排気通路側に窪んで前記熱媒体流路と当接する凹部が形成され、
前記凹部には、前記凹部の端から所定の隙間を空けて前記熱応答部が設置される、
ことを特徴とする排熱回収器。
【請求項４】
請求項３に記載の排熱回収器であって、
前記熱媒体流路には、前記排熱回収器内を循環した前記熱媒体を外部に流出させる排熱回収器出口流路が前記排気通路を貫通するように形成され、
前記凹部は、前記排熱回収器出口流路の近傍に形成され、
前記凹部と前記排熱回収器出口流路は、前記排気通路内の排気の流れる方向に並ぶよう配置される、
ことを特徴とする排熱回収器。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の排熱回収器であって、
前記バルブ切替機構は、アクチュエータを備え
前記アクチュエータは、
前記熱媒体の熱によって膨張収縮を行うことで前記熱応答部として機能する熱膨張体と、
前記熱膨張体の膨張収縮により進退することで前記作動部として機能するロッドと、
内部に前記熱膨張体と前記ロッドを充填され、前記熱膨張体に前記熱媒体の熱を伝達するエレメントと、
を備える、
ことを特徴とする排熱回収器。
【請求項６】
請求項５に記載の排熱回収器であって、
前記バルブ切替機構は、前記エレメントの外側に配置され、前記熱媒体の熱を伝達する熱伝達体を備え、
前記熱伝達体は、前記エレメントを介して前記熱媒体の熱を前記熱膨張体へと伝達する、
ことを特徴とする排熱回収器。
【請求項７】
請求項６に記載の排熱回収器であって、
前記排熱回収器との間で密閉空間を形成する断熱構造のケースを備え、
前記熱伝達体と前記エレメントは、前記排熱回収器と前記ケースとの間の前記密閉空間内に封入される、
ことを特徴とする排熱回収器。
【請求項８】
請求項７に記載の排熱回収器であって、
前記ケースは、前記アクチュエータ及び前記排熱回収器に接合される、
ことを特徴とする排熱回収器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバルブ切替機構を備える排熱回収器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排熱回収器の熱媒体流路を循環する熱媒体の熱に応じて排熱回収器に設けられているバルブを回動させる排熱回収器のバルブ切替機構が特許文献１に開示されている。特許文献１の排熱回収器のバルブ切替機構には、熱媒体の熱により作動するアクチュエータが使われており、アクチュエータのエレメント内の熱膨張体が熱媒体の熱によって膨張収縮を行うことによりロッドが進退してバルブの切り替えを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３１６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のバルブ切替機構では、アクチュエータのエレメントは、循環する熱媒体の熱に応答するために熱媒体流路内に設置され、ゴム製のＯリングによるシールがされている。このため、排気系からの熱害によってシールが劣化又は破損することによって、熱媒体が熱媒体流路の外部へ漏れる問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するために発明されたもので、排気系からの熱害によって熱媒体が熱媒体流路の外部へ漏れることのない排熱回収器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様に係る排熱回収器は、エンジンから排出された排気と熱交換を行う熱交換部と、排気を熱交換部からバイパスさせるバイパス部と、を備える。排熱回収器は、熱交換部とバイパス部とに排気を振り分けるバルブと、バルブを回動するバルブ切替機構と、を備える。熱交換部は、排気と熱交換を行うための熱媒体が循環する熱媒体流路を備える。バルブ切替機構は、熱媒体から離間して配置され、熱媒体の熱によって応答する熱応答部としての温度センサと、温度センサの応答によりバルブを回動させる作動部としてのアクチュエータと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この態様によると、排熱回収器本体を循環する熱媒体流路内に直接、アクチュエータのエレメントを設置することがないので劣化又は破損する懸念のあるシールを用いる必要がなくなり、排気系からの熱害によって熱媒体が外部に漏れることをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態の排熱回収器の斜視図である。
【図２Ａ】本発明のある態様に係る熱交換部に排気を導入する場合のバルブの状態を示す図である。
【図２Ｂ】本発明のある態様に係るバイパス部に排気を導入する場合のバルブの状態を示す図である。
【図３Ａ】第１実施形態の熱交換部の内部を側方から見たときの構造図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿う横断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の排熱回収器の斜視図である。
【図５Ａ】第２実施形態のアクチュエータの内部を側方から見たときの構造図である。
【図５Ｂ】図５ＡのＶｂ−Ｖｂ線に沿う横断面図である。
【図６Ａ】第２実施形態のアクチュエータの内部構造の変形例である。
【図６Ｂ】図６ＡのＶＩｂ−ＶＩｂ線に沿う横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の排熱回収器１００の斜視図である。排熱回収器１００は、排気と熱交換を行う熱交換部１０と、熱交換せずにバイパスさせるバイパス部２０と、排気導入部３０と、排気排出部４０と、を備える。また、排熱回収器１００は、熱交換部１０とバイパス部２０とに排気を振り分けるバルブ５０と、バルブ５０を回動制御するバルブ切替機構６０と、アクチュエータ６２の動作を制御するコントローラ７０と、を備える。熱交換部１０及びバイパス部２０の外周は、排熱回収器１００の外壁部１０１によって囲われている。外壁部１０１は、熱伝達性がよくなるように薄い金属製の素材等で形成される。熱交換部１０の外側に位置する外壁部１０１には、熱交換部１０側に窪んだ凹部１０１ａが形成されている。
【００１１】
熱交換部１０は、循環する熱媒体と流入した排気との間で熱交換を行う。熱交換部１０は、熱交換部１０内に熱媒体を流入させる排熱回収器入口流路１１ａと、熱交換部１０外に熱媒体を流出させる排熱回収器出口流路１１ｂと、を備える。熱媒体は、エンジン冷却水やエンジン冷却水とは独立したサイクルの冷却水であり、例えばＬＬＣが使われる。熱交換によって温度が高くなった熱媒体は、車室内の暖房やエンジンの暖機などに利用される。
【００１２】
バイパス部２０は、熱交換部１０と並列に配置される。流入した排気は、バイパス部２０へとバイパスさせることで、熱交換部１０で熱交換を行わずに排気排出部４０へ流すことができる。
【００１３】
排気導入部３０は、熱交換部１０とバイパス部２０の上流に配置され、エンジンから排出される排気を排熱回収器１００内に導入する入口である。排気導入部３０から導入された排気は、熱交換部１０又はバイパス部２０を通過して排気排出部４０へと流れる。
【００１４】
排気排出部４０は、熱交換部１０とバイパス部２０の下流に配置され、熱交換部１０又はバイパス部２０を通過した排気を排熱回収器１００の外に排出する出口である。
【００１５】
バルブ５０は、排気導入部３０に設置され、バルブ切替機構６０の動作に応じて回動し、熱交換部１０とバイパス部２０とにエンジンから排出され流れてくる排気を振り分ける。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、バルブ５０は、回転軸５０ａを回転中心にして回動することができる。排気導入部３０には、バルブ５０の回動を規制するストッパー５１、２が形成されている。図２Ａは熱交換部１０に排気を導入する場合のバルブ５０の状態を示す図であり、図２Ｂはバイパス部２０に排気を導入する場合のバルブ５０の状態を示す図である。排気を熱交換部１０へと流入させる場合には、図２Ａに示すようにバルブ５０はストッパー５１と当接し、バイパス部２０への流路が遮断される。他方、排気をバイパス部２０に流入させる場合には、図２Ｂに示すようにバルブ５０はストッパー５２と当接し、熱交換部１０への流路が遮断される。
【００１６】
図１に戻って、バルブ切替機構６０は、外壁部１０１の凹部１０１ａに設置される温度センサ６１と、バルブ５０に取り付けられるアクチュエータ６２と、を備える。
【００１７】
温度センサ６１は、外壁部１０１の凹部１０１ａを介して熱媒体の温度を測るセンサである。例えば温度センサ６１には、サーミスタや熱電対、白金測温抵抗体が用いられる。
【００１８】
アクチュエータ６２は、バルブ５０を回動する装置であって、例えば油圧や空圧、電力によって作動する。
【００１９】
コントローラ７０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏインターフェイス）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ７０には、熱媒体の熱によって応答する温度センサ６１からの応答信号が入力される。そして、コントローラ７０は、当該応答信号に基づいて、アクチュエータ６２の作動可否を判断する。
【００２０】
ここで、図３Ａ及び図３Ｂを参照し、熱交換部１０の内部構造及びバルブ切替機構６０について説明する。図３Ａは熱交換部１０の内部を側方から見たときの構造図であり、図３Ｂは図３ＡのＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿う横断面図である。
【００２１】
図３Ａに示すように、熱交換部１０の内部には、熱媒体の循環する熱媒体流路１１と、排気の流れる排気通路１２と、が形成されている。
【００２２】
熱媒体流路１１は、図１に示す排熱回収器入口流路１１ａから導入された熱媒体を熱交換部１０内で循環させる。熱媒体は、熱媒体流路１１を循環後に排熱回収器出口流路１１ｂから排出される。排熱回収器出口流路１１ｂは、図３Ａに示すように外壁部１０１及び排気通路１２を貫通して排熱回収器１００の外部へと接続されている。
【００２３】
排気通路１２は、熱交換部１０内に流入した排気が流れる通路である。熱交換部１０内に流入した排気は、熱媒体流路１１を循環する熱媒体と熱交換を行い、熱交換後の排気は排気排出部４０へと流される。排気通路１２は、熱媒体流路１１間に、又は外壁部１０１と熱媒体流路１１との間に形成される。または、外壁部１０１と熱媒体流路１１との間に形成される排気通路１２は、外壁部１０１に形成された凹部１０１ａの底部が熱媒体流路１１と当接することによって、一部が閉塞されている。凹部１０１ａの側部は、排気の流れに抵抗を与えないように排気通路１２に対して斜めに形成されている。
【００２４】
このように、排気通路１２の一部を閉塞する凹部１０１ａは、排熱回収器出口流路１１ｂ付近の外壁部１０１に形成される。凹部１０１ａと排熱回収器出口流路１１ｂは、図３Ａ及び図３Ｂに示すように排気通路１２内の排気の流れる方向に並ぶように配置される。図３Ａ及び図３Ｂの矢印は、排気通路１２を流れる排気の流れを図示したものである。凹部１０１ａは、排熱回収器出口流路１１ｂよりも排気通路１２の上流側に位置する。凹部１０１ａは、排気の流れに抵抗を与えないよう、上流側に角部が臨む三角形状に形成されている。凹部１０１ａを三角形状とすることで、排気の流れをガイドできるので下流側に位置する排熱回収器出口流路１１ｂが排気と干渉することを抑制できる。
【００２５】
凹部１０１ａの底部の外側には、温度センサ６１が設置される。温度センサ６１と凹部１０１ａの側部との間に形成される隙間は、所定の距離ΔＳ以上になる。距離ΔＳは、凹部１０１ａの側部の内側を流れる排気の熱影響によって温度センサ６１が誤作動しない距離に設定される。温度センサ６１には、凹部１０１ａの底部のみを介して熱媒体流路１１を流れる熱媒体の熱が伝達される。なお、図３Ｂに示すように凹部１０１ａは、温度センサ６１の設置面積と距離ΔＳを確保しやすいよう、やや丸みを帯びた形状とすることが好ましい。
【００２６】
上記した第１実施形態による排熱回収器１００によれば、以下の効果を得ることができる。
【００２７】
本実施形態による排熱回収器１００は、エンジンから排出された排気と熱交換を行う熱交換部１０と、排気を熱交換部１０からバイパスさせるバイパス部２０と、を備える。また、排熱回収器１００は、熱交換部１０とバイパス部２０とに排気を振り分けるバルブ５０と、バルブ５０を回動するバルブ切替機構６０と、を備える。熱交換部１０は、排気と熱交換を行うための熱媒体が循環する熱媒体流路１１を備える。バルブ切替機構６０は、熱媒体から離間して配置され、熱媒体の熱によって応答する熱応答部としての温度センサ６１と、温度センサ６１の応答によりバルブ５０を回動させる作動部としてのアクチュエータ６２と、を備える。
【００２８】
このような構成とすることで、温度センサ６１は、熱媒体流路１１を循環する熱媒体から離間し独立して配置されるので、熱媒体と接触することがなくなる。このため、温度センサ６１と熱媒体とが接触する部分に、熱害によって劣化又は破損する懸念のあるシールを設ける必要がなくなり、熱媒体が外部に漏れることをなくすことができる。
【００２９】
本実施形態による排熱回収器１００は、熱交換部１０の外周に形成される外壁部１０１を備える。また、外壁部１０１には、バルブ切替機構６０の温度センサ６１が当接設置される。
【００３０】
このような構成とすることで、温度センサ６１は、外壁部１０１を介して外壁部１０１内側の熱媒体流路１１を循環する熱媒体の熱に的確に応答することができる。
【００３１】
本実施形態による排熱回収器１００では、熱交換部１０は、外壁部１０１と熱媒体流路１１との間に排気通路１２を備える。また、本実施形態の排熱回収器１００では、外壁部１０１には、排気通路１２側に窪んで熱媒体流路１１と当接する凹部１０１ａが形成される。凹部１０１ａには、凹部１０１ａの側部から所定の隙間として距離ΔＳ以上を空けて温度センサ６１が設置される。
【００３２】
このように、温度センサ６１は、熱媒体流路１１と当接する凹部１０１ａに設置されるので、凹部１０１ａの底部のみを介して熱媒体流路１１を流れる熱媒体の熱に応答することができる。また、温度センサ６１は、凹部１０１ａの側部から距離ΔＳ以上を空けて温度センサ６１が設置されるので、凹部１０１ａの側部の内側を流れる排気の熱影響によって温度センサ６１が誤作動することを防止できる。
【００３３】
本実施形態による排熱回収器１００は、熱媒体流路１１には、排熱回収器１００内を循環した熱媒体を外部に流出させる排熱回収器出口流路１１ｂが排気通路１２を貫通するように形成される。また、外壁部１０１の凹部１０１ａは、排熱回収器出口流路１１ｂの近傍に形成され、凹部１０１ａと排熱回収器出口流路１１ｂは、排気通路１２内の排気の流れる方向に並ぶように配置される。
【００３４】
このような構成とすることで、凹部１０１ａと排熱回収器出口流路１１ｂがばらばらに配置されたときと比べて排気の流れを妨げにくいので、排気を効率よく流すことができる。また、温度センサ６１は、排熱回収器出口流路１１ｂの近傍に形成されるので、熱交換後の熱媒体の熱に的確に応答することができる。このため、熱媒体を適切な温度に制御できるので、熱媒体が熱くなり過ぎて沸騰することを抑制できる。
【００３５】
なお、温度センサ６１は、熱媒体の熱が伝達される外壁部１０１の凹部１０１ａの底部の温度が測定できればよく、凹部１０１ａから離間して設置されることとしてもよい。例えば、凹部１０１ａから離間して設置される温度センサ６１には、放射温度計が用いられる。
【００３６】
（第２実施形態）
図４を参照して、本発明の第２実施形態の排熱回収器１００について説明する。
【００３７】
第２実施形態による排熱回収器１００では、熱交換部１０及びバルブ切替機構６０の構成が第１実施形態とは相違する。なお、以下の実施形態では第１実施形態と同じ機能を果たす構成には同一の符号を用い、重複する記載を適宜省略して説明する。
【００３８】
第２実施形態による排熱回収器１００では、図４に示すように、排熱回収器１００には、バルブ切替機構６０のアクチュエータ６２が熱交換部１０の外側に位置する外壁部１０１に直接取り付けられている。外壁部１０１の内側には、熱媒体の流れる熱媒体流路１１が形成されている。
【００３９】
ここで、図５Ａ及び図５Ｂを参照し、バルブ切替機構６０の構造について説明する。図５Ａは、アクチュエータ６２の内部を側方から見たときの構造図である。図５Ｂは、図５ＡのＶｂ−Ｖｂ線に沿う横断面図である。なお、図５Ａは、図５ＢのＶａ−Ｖａ線に沿う断面を示している。
【００４０】
図５Ａ及ぶ図５Ｂに示すように、バルブ切替機構６０は、バルブ５０を回動するアクチュエータ６２と、アクチュエータ６２に熱媒体の熱を伝達するグリス６４と、グリス６４を内側に封入するケース６５と、を備える。
【００４１】
アクチュエータ６２は、熱交換部１０の外側に位置する排熱回収器１００の外壁部１０１に取り付けられる。アクチュエータ６２は、エレメント６２ａと、ロッド６２ｄと、非線形バネ６２ｅと、熱膨張体６２ｂと、ピストン６２ｃと、備える。アクチュエータ６２の一端は、バルブ５０と連結される。
【００４２】
エレメント６２ａは、アクチュエータ６２の他端側、すなわちバルブ５０と反対側に形成される。エレメント６２ａの内部には、ピストン６２ｃが進退可能となるように挿入されている。また、エレメント６２ａの内部は、ピストン６２ｃ以外の空間を埋めるように熱膨張体６２ｂが充填されている。
【００４３】
熱膨張体６２ｂは、温度の低いときには固体であり、温度が高くなると融解して膨張する素材が用いられる。熱膨張体６２ｂは、アクチュエータ６２のエレメント６２ａを介して伝達される熱媒体の熱によって膨張収縮を行う熱応答部として機能する。
【００４４】
ピストン６２ｃは、熱膨張体６２ｂの膨張収縮により進退する。ピストン６２ｃは、熱膨張体６２ｂが膨張することによって、エレメント６２ａ内の初期位置から押し出され、バルブ５０方向に前進する。ピストン６２ｃのバルブ５０側の端部にはロッド６２ｄが当接配置される。
【００４５】
ロッド６２ｄは、一方の端部をピストン６２ｃに押し出されることでバルブ５０の方向に進む。ロッド６２ｄは、他方の端部がバルブ５０と連結されており、進退によってバルブ５０を回動させる。ロッド６２ｄには、非線形バネ６２ｅが取り付けられている。このように、ロッド６２ｄは、バルブ５０を回動させる作動部として機能する。
【００４６】
非線形バネ６２ｅは、ロッド６２ｄをピストン６２ｃ側に向けて付勢する。したがって、ピストン６２ｃは、ロッド６２ｄを介して非線形バネ６２ｅに付勢されているので、熱膨張体６２ｂが収縮したときにエレメント６２ａ内の初期位置へ戻ることができる。
【００４７】
エレメント６２ａの外側には、エレメント６２ａと熱交換が行えるようにグリス６４が配置される。グリス６４は、熱伝導性がよく、１５０℃から２００℃の環境下でも安定した性能を発揮できる高耐熱性のものが使用される。なお、熱伝導性がよく高耐熱性の部材として、例えば銅メッシュを用いてもよい。
【００４８】
ケース６５は、断熱構造の素材によって形成され、エレメント６２ａの回りに形成される。ケース６５とエレメント６２ａとの間には、空間が形成される。ケース６５には、断熱構造のものが用いられ、例えば内部が二重管構造となったものが用いられる。ケース６５は、外壁部１０１と当接する部分にフランジ６５ａを有する。ケース６５のフランジ６５ａは、溶接又は加締め等によって外壁部１０１に接合固定される。フランジ６５ａが外壁部１０１に接合固定されることによってケース６５は密閉され、ケース６５内の密閉された空間にグリス６４とエレメント６２ａは封入される。
【００４９】
このように、熱膨張体６２ｂと熱媒体流路１１の熱媒体との間には、熱伝達性のよい外壁部１０１とグリス６４とエレメント６２ａとが配置される。したがって、熱膨張体６２ｂは、外壁部１０１とグリス６４とエレメント６２ａとを介して伝達される熱媒体の熱によって応答し膨張収縮する。グリス６４と接触する外壁部１０１には、熱媒体流路１１の熱媒体の流れを局所的に速くして熱伝達効率が高くなるようにディンプル１０１ｂが設けられる。
【００５０】
熱媒体流路１１の熱媒体の温度が低い場合には、エレメント６２ａ内の熱膨張体６２ｂは固定となっており、ロッド６２ｄが非線形バネ６２ｅによって付勢されることで、ピストン６２ｃは初期位置に保持される。熱媒体の温度が低い場合は、例えばエンジンが暖機されておらず、排気の温度が低い場合が挙げられる。ピストン６２ｃが初期位置に保持されているとき、バルブ５０は、図２Ａに示すようにストッパー５１に当接してバイパス部２０を閉塞する。このため、排気導入部３０に導入された排気は、熱交換部１０へと流れる。
【００５１】
排気の温度が高くなり、熱媒体流路１１の熱媒体の温度が高くなると、伝達される熱媒体の熱によってエレメント６２ａ内の熱膨張体６２ｂが融解して膨張してピストン６２ｃを押し出すので、ロッド６２ｄは非線形バネ６２ｅの反力に抗して前進する。バルブ５０は、図２Ｂに示すようにストッパー５２に当接する位置まで回動する。このため、排気導入部３０に導入された排気は、バイパス部２０へと流れる。このように、排気がバイパス部２０に流れることで、熱交換部１０で熱媒体と排気との熱交換が行われなくなるので、熱媒体の温度が高くなり過ぎることを抑制できる。
【００５２】
その後、熱媒体の温度が低下することによって、熱膨張体６２ｂが凝固し収縮すると、非線形バネ６２ｅの反力によってロッド６２ｄは後退して、ピストン６２ｃは初期位置に戻る。この結果、バルブ５０は図２Ａに示すように再びストッパー５１と当接する位置まで回動するので、バイパス部２０への流路は閉塞して、排気は熱交換部１０に流れる。
【００５３】
上記した第２実施形態による排熱回収器１００によれば、以下の効果を得ることができる。
【００５４】
本実施形態による排熱回収器１００では、バルブ切替機構６０は、アクチュエータ６２を備える。アクチュエータ６２は、熱媒体の熱によって膨張収縮を行うことで熱応答部として機能する熱膨張体６２ｂと、熱膨張体６２ｂの膨張収縮により進退することで作動部として機能するロッド６２ｄと、を備える。また、アクチュエータ６２は、内部に熱膨張体６２ｂとロッド６２ｄを充填され、熱膨張体６２ｂに熱媒体の熱を伝達するエレメント６２ａを備える。
【００５５】
このような構成とすることで、熱媒体の熱によって熱膨張体６２ｂが膨張収縮してロッド６２ｄを進退させるので、バルブ切替機構６０は、熱媒体の熱に応じて的確にバルブ５０を回動することができる。
【００５６】
本実施形態による排熱回収器１００では、バルブ切替機構６０は、エレメント６２ａの外側に配置され、熱媒体の熱を伝達する熱伝達体としてのグリス６４を備える。グリス６４は、エレメント６２ａを介して熱媒体の熱を熱膨張体６２ｂへと伝達する。
【００５７】
このような構成とすることで、エレメント６２ａを熱媒体流路１１内に設けなくても、熱膨張体６２ｂは、グリス６４を介して伝達される熱媒体の熱によって膨張収縮を行うことができる。このため、エレメント６２ａと熱媒体流路１１との接触部に熱害によって劣化又は破損する懸念のあるシールを用いる必要がなくなり、熱媒体が外部に漏れることをなくすことができる。
【００５８】
本実施形態による排熱回収器１００は、排熱回収器１００との間で密閉空間を形成する断熱構造のケース６５を備える。熱伝達体としてのグリス６４とエレメント６２ａは、排熱回収器１００とケース６５との間の密閉空間内に封入される。
【００５９】
このような構成とすることで、断熱構造のケース６５によって熱膨張体６２ｂは周囲から断熱されるので、排熱回収器１００周囲の熱影響によってアクチュエータ６２が誤作動することを防止できる。また、密閉空間内に封入されたグリス６４とエレメント６２ａが排熱回収器１００の外壁部１０１を介して熱媒体流路１１の熱媒体の熱を熱膨張体６２ｂに伝達するので、熱膨張体６２ｂと熱媒体との間で的確に熱交換を行うことができる。
【００６０】
本実施形態による排熱回収器１００では、ケース６５は、アクチュエータ６２及び排熱回収器１００に接合される。
【００６１】
このような構成とすることで、遮蔽板等の追加部品を用いずにケース６５をアクチュエータ６２及び排熱回収器１００の外壁部１０１上に設置することができるので、排熱回収器１００の部品点数を削減することができる。また、ケース６５は、接合によって固定されるので、熱害によって劣化又は破損する懸念をなくすことができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、外壁部１０１の内側には熱媒体の流れる熱媒体流路１１が形成されているが、例えば外壁部１０１の内側には排気の流れる排気通路１２が形成されていてもよい。この場合には、エレメント６２ａ内の熱膨張体６２ｂが排気通路１２を流れる排気の熱によって膨張収縮することで、ロッド６２ｄが進退して、バルブ５０を回動させることができる。
【００６３】
また、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、エレメント６２ａの外周には、グリス６４との接触面積を増やしグリス６４からの熱が伝達されやすくなるよう、突起板６２ｆを設けてもよい。このようにすることで、熱媒体流路１１を流れる熱媒体の熱をより効率よく熱膨張体６２ｂに伝達させることができる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００６５】
上記実施形態では、熱交換部１０の外側に位置する外壁部１０１を介して熱媒体流路１１を流れる熱媒体の熱を伝達させているが、他の方法によっても熱媒体の熱を伝達させることができる。例えば、熱媒体流路１１の熱媒体とは直接接触しないよう熱交換部１０の内部へ貫通する貫通路を独立して形成し、貫通路近傍の熱媒体流路１１から熱媒体の熱を伝達させることができる。また、排熱回収器出口流路１１ｂ近傍の熱媒体流路１１の一部を、温度センサ６１又はエレメント６２ａに巻きつけて、熱媒体の熱を伝達させることとしてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１００  排熱回収器
１０    熱交換部
１１    熱媒体流路
１１ｂ    排熱回収器出口流路
２０    バイパス部
３０    排気導入部
５０    バルブ
６０    バルブ切替機構
６１    温度センサ
６２    アクチュエータ
６２ａ    エレメント
６２ｂ    熱膨張体
６２ｃ    ピストン
６２ｄ    ロッド
６２ｅ    非線形バネ
６４    グリス
６５    ケース
７０    コントローラ
１０１  外壁部
１０１ａ  凹部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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