(57)【要約】【課題】排気が熱交換部を迂回して導かれる作動モードにおいて、熱交換部の断熱が十分に行われる排気熱回収器を提供すること。【解決手段】バルブ７０がバルブ軸７５を中心に回動することで、排気の流れ方向が熱交換部２又はバイパス部３に向けられる。境界部４５は、熱交換部２とバイパス部３との間から分流部４の内部に延びる上流側プレート４１を有する。上流側プレート４１は、排気の流れ方向についてバルブ軸７５の下流側に対向する先端４１ａと、熱交換部２とバイパス部３との間に空気層９を形成する基端４１ｂと、を有する。【選択図】図３
2016156324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動モードに応じて熱交換をする排気の流量が変えられる排気熱回収器であって、
排気が導入される分流部と、
前記分流部から導かれる排気が媒体と熱交換をする熱交換部と、
前記分流部から導かれる排気が前記熱交換部を迂回して流れるバイパス部と、
前記分流部を通過する排気の流れ方向を変えるバルブと、
前記熱交換部と前記バイパス部とを隔てる境界部と、
前記熱交換部及び前記バイパス部を通過した排気を導く集合部と、を備え、
前記バルブは、
作動モードに応じて回転するバルブ軸と、
排気の流れ方向について前記バルブ軸の上流側に延びるバルブ板と、を有し、
前記境界部は、前記熱交換部と前記バイパス部との間から前記分流部の内部に延びる上流側プレートを有し、
前記上流側プレートは、
排気の流れ方向について前記バルブ軸の下流側に対向する先端と、
前記熱交換部と前記バイパス部との間に空気層を形成する基端と、を有することを特徴とする排気熱回収器。
【請求項２】
請求項１に記載の排気熱回収器であって、
前記上流側プレートは、断熱材によって形成されることを特徴とする排気熱回収器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の排気熱回収器であって、
前記熱交換部は、媒体が流れる媒体流路を備え、
前記上流側プレートの基端は、排気の流れ方向について前記媒体流路が設けられる領域より上流側に配置されることを特徴とする排気熱回収器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の排気熱回収器であって、
前記境界部は、前記熱交換部と前記バイパス部との間から前記集合部の内部に延びる下流側プレートをさらに備え、
前記集合部の内部は、前記下流側プレートによって前記熱交換部から流出する排気を導く熱交換部下流路と、前記バイパス部から流出する排気を導くバイパス部下流路と、に仕切られることを特徴とする排気熱回収器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の排気熱回収器であって、
前記熱交換部と前記バイパス部との間を覆うケースを備え、
前記ケースの内側には、前記空気層が形成されることを特徴とする排気熱回収器。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一つに記載の排気熱回収器であって、
前記熱交換部と前記バイパス部との間には、外部に通じる前記空気層が形成されることを特徴とする排気熱回収器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動モードに応じて熱交換をする排気の流量が変えられる排気熱回収器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、感温式バルブの作動によって、排気の流れ方向を熱回収室（熱交換部）側に向ける作動モードと、排気の流れ方向を迂回路（バイパス部）側に向ける作動モードと、に切り換えられる排熱回収器（排気熱回収器）が開示されている。
【０００３】
感温式バルブは、温度に応じて作動するサーモワックス部と、サーモワックス部によって回転駆動される回転軸と、回転軸に結合された板状の流路切替ダンパと、を備える。
【０００４】
熱回収室と迂回路との間には仕切り壁が設けられ、仕切り壁の近傍に感温式バルブの回転軸が配置される。
【０００５】
排気の流れ方向を熱回収室側に向ける作動モードでは、感温式バルブの流路切替ダンパが迂回路の入口を閉じる位置にあり、排気が感温式バルブ及び仕切り壁によって熱回収室へと導かれる。一方、排気の流れ方向を迂回路側に向ける作動モードでは、流路切替ダンパが回動して熱回収室の入口を閉じる位置に切り換えられることで、排気が感温式バルブ及び仕切り壁によって迂回路へと導かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２９８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の排熱回収器にあっては、排気の流れ方向を迂回路側に向ける作動モードにおいて、迂回路を流れる排気の熱が仕切り壁を介して熱回収室に伝えられるため、熱回収室の断熱が十分に行われないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、排気が熱交換部を迂回して導かれる作動モードにおいて、熱交換部の断熱が十分に行われる排気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】
【０００９】
本発明のある態様によれば、作動モードに応じて熱交換をする排気の流量が変えられる排気熱回収器であって、排気が導入される分流部と、分流部から導かれる排気が媒体と熱交換をする熱交換部と、分流部から導かれる排気が熱交換部を迂回して流れるバイパス部と、分流部を通過する排気の流れ方向を変えるバルブと、熱交換部とバイパス部とを隔てる境界部と、熱交換部及びバイパス部を通過した排気を導く集合部と、を備え、バルブは、作動モードに応じて回転するバルブ軸と、排気の流れ方向についてバルブ軸の上流側に延びるバルブ板と、を有し、境界部は、熱交換部とバイパス部との間から分流部の内部に延びる上流側プレートを有し、上流側プレートは、排気の流れ方向についてバルブ軸の下流側に対向する先端と、熱交換部とバイパス部との間に空気層を形成する基端と、を有することを特徴とする排気熱回収器が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
上記態様によれば、バルブのバルブ板がバルブ軸を中心に回動することにより、排気の流れ方向が熱交換部又はバイパス部に向かうように切り換えられる。このときに、境界部から分流部の内部に延びる上流側プレートの先端がバルブのバルブ軸の下流側に対向しているため、排気が上流側プレートとバルブとの間を通ってバルブの背後へと流れる内部洩れが抑えられる。熱交換部とバイパス部との間には上流側プレートの基端によって空気層が形成されるため、空気層によってバイパス部と熱交換部との間で熱が伝わることが抑えられる。したがって、上記態様によれば、排気が熱交換部を迂回して導かれる作動モードにおいて、内部洩れが抑えられるとともに、空気層によってバイパス部から熱交換部への伝熱が抑えられることにより、熱交換部の断熱が十分に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排気熱回収器を示す斜視図である。
【図２】排気熱回収器の分解斜視図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う排気熱回収器の断面図である。
【図４】排気熱回収器の作動モードが切り換えられた状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る排気熱回収器を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１に示す排気熱回収器１は、車両に搭載されるエンジン(図示省略)の暖機運転時などに、排気（流体）の熱によって媒体を加熱するものである。
【００１４】
媒体は、エンジンを循環する冷却液が用いられる。暖機運転時に、排気の熱によって媒体が加熱されることにより、起動後のエンジンやオイルクーラ、又は他の機器などが暖められる。例えば、媒体が空調装置(図示省略)を循環し、車両の暖房が行われるようにしてもよい。
【００１５】
排気熱回収器１は、排気が導入される分流部４と、分流部４から導かれる排気が媒体と熱交換をする熱交換部２と、分流部４から導かれる排気が熱交換部２を迂回して流れるバイパス部３と、熱交換部２又はバイパス部３を通過した排気を導く集合部５と、を備える。
【００１６】
エンジンから排出される排気は、図１に矢印Aで示すように分流部４に流入し、分流部４を介して熱交換部２又はバイパス部３を通過した後に、矢印Bで示すように集合部５から流出する。図中のOは、排気熱回収器１の中心線である。中心線Oに沿う方向を排気の流れ方向とする。
【００１７】
図２、図３に示すように、熱交換部２は、扁平な筒状をした複数のチューブ３２と、各チューブ３２が開口するエンドプレート４３、４４と、エンドプレート４３、４４によって両端が塞がれる筒状のシェル３６と、を備える。
【００１８】
エンドプレート４３は、排気を導入する熱交換部２の入口３３（上流端）を形成する。エンドプレート４４は、排気を排出する熱交換部２の出口３４（下流端）を形成する。各チューブ３２は、中心線Oに直交する方向に並び、それぞれの一端がエンドプレート４３に並んで開口し、それぞれの他端がエンドプレート４４に並んで開口している。チューブ３２の内部には、中心線O方向に延びる熱交換流路３１が形成される。排気は、エンドプレート４３内の入口３３から各チューブ３２内の熱交換流路３１に分流し、各チューブ３２内を通過した後にエンドプレート４４内の出口３４で合流して、中心線O方向に流れる。
【００１９】
トレイ状のエンドプレート４３、４４は、四角形の枠状に延びるフランジ部４３ａ、４４ａを有する。フランジ部４３ａ、４４ａは、筒状のシェル３６の両方の開口端部の内側にそれぞれ嵌合し、シェル３６に対して中心線O方向（排気の流れ方向）に接合長Ｈをもって接合される。
【００２０】
箱状に組み立てられるシェル３６及びエンドプレート４３、４４の内部には、媒体（冷却液）が流れる媒体流路３５が形成される。シェル３６の外側には、管状の媒体導入部１６及び媒体排出部１７が突出している。媒体導入部１６及び媒体排出部１７には、それぞれ媒体を導く配管(図示省略)が接続される。
【００２１】
エンジンから冷却通路（図示省略）を通じて導かれる媒体は、図１に矢印Cで示すように媒体導入部１６を通って媒体流路３５に流入し、媒体流路３５にて各チューブ３２のまわりを流れる過程で排気との間で熱交換をする。媒体流路３５にて温度が高くなった媒体は、矢印Dで示すように媒体排出部１７から流出し、冷却通路を通じてエンジンへと導かれる。
【００２２】
シェル３６は、略矩形の断面形状をした筒状に形成される。シェル３６は、中心線O方向に平板状に延びる４つの外壁部を有する。４つの外壁部のうちでバイパス部３に対向して延びる部位が、後述するように境界部４５の熱交換部境界壁３６ａを構成する。
【００２３】
なお、上述した構成に限らず、熱交換部２は、エンドプレートを備えないものであってもよい。例えば、熱交換部は、シェルの開口端部の内側に複数のチューブの開口端部が隙間なく積層されることによって、エンドプレートを備えない構成となる。
【００２４】
バイパス部３は、バイパス流路３９を形成する筒状のバイパス管３０を備える。バイパス管３０は、中心線O方向に延び、排気の流れ方向に対して熱交換部２のチューブ３２と並列に配置される。
【００２５】
バイパス部３（バイパス管３０）の入口３７（上流端）は、熱交換部２（シェル３６）の入口３３に対して中心線Oと直交する左右方向に並んで開口する。同様に、バイパス部３の出口３８（下流端）は、熱交換部２の出口３４に対して中心線Oと直交する左右方向に並んで開口する。排気は、バイパス流路３９を通って中心線O方向に流れる。
【００２６】
バイパス管３０は、Ｄ字形の断面形状を有する筒状に形成される。バイパス管３０は、シェル３６の熱交換部境界壁３６ａに対向して延びる平板状のバイパス部境界壁３０ｂと、バイパス部境界壁３０ｂの両側から直交して延びる対の側壁部３０ａと、各側壁部３０ａから湾曲して延びる湾曲壁部３０ｃと、を有する。なお、上述した構成に限らず、バイパス管３０は、他の断面形状、例えば三角形などの形状を成しても良い。
【００２７】
分流部４は、排気を導入する分流路２９を形成する分流管６（入口側ディフューザ）と、分流管６の内部に収容されるバルブ７０と、を備える。バルブ７０が分流管６内で回動することにより、分流部４を通過する排気の流れ方向が熱交換部２又はバイパス部３に向けられる。分流部４では、バルブ７０が分流管６内で回動する角度に応じて、熱交換部２とバイパス部３とに分流する排気の流量割合が変えられる。
【００２８】
図２に示すように、テーパ筒状の分流管６は、半筒状の上側分流管部６ａと、半筒状の下側分流管部６ｂと、が互いに接合されることによって形成される。分流路２９は、その流路面積が排気の流れ方向について次第に大きくなるように形成される。
【００２９】
分流管６の入口２４（上流端）は、フランジ８を介してエンジンから延びる排気管(図示省略)に接続される。エンジンから排出される排気は、矢印Aで示すように、排気管から分流管６内に流入する。
【００３０】
分流管６の出口２６（下流端）には、熱交換部２の入口３３とバイパス部３の入口３７とが並んで接続される。
【００３１】
バルブ７０は、分流管６に回転自在に支持される円柱状のバルブ軸７５と、バルブ軸７５に結合される板状のバルブ板７１と、を有する。
【００３２】
バルブ板７１は、バルブ軸７５のスリット７５ａに挿入される基端部を有し、複数のネジ（図示省略）を介してバルブ軸７５に結合される。なお、これに限らず、バルブ板７１は、バルブ軸７５の外周に形成された切り欠き面に結合される構成としてもよい。また、バルブ板７１は、バルブ軸７５と一体に形成される構成としてもよい。
【００３３】
バルブ軸７５は、分流管６の孔１２に挿入されることにより、分流管６に回転自在に支持される。バルブ軸７５は、中心線Oと直交する上下方向に延びるように配置される。
【００３４】
バルブ軸７５には、モータなどのアクチュエータ(図示省略)が連結される。アクチュエータは、コントローラ(図示省略)からの指令に応じてバルブ軸７５を回転駆動する。バルブ７０の回動位置は、図３に示すように排気を熱交換部２へ導く熱交換位置と、図４に示すように排気をバイパス部３へ導くバイパス位置と、の間で任意に切り換えられる。
【００３５】
なお、アクチュエータは、上述した構成に限らず、媒体の温度に応じて作動する感温材を用いるものであってもよい。
【００３６】
図３、図４に示すように、集合部５は、排気を導く合流路６０を形成するテーパ筒状の集合管２３（出口側ディフューザ）を備える。図２に示すように、集合管２３は、半筒状の上側集合管部２３ａと、半筒状の下側集合管部２３ｂと、が互いに接合されることによって形成される。合流路６０は、その流路面積が排気の流れ方向について次第に減少するように形成される。
【００３７】
集合管２３の入口５２（上流端）には、熱交換部２の出口３４とバイパス部３の出口３８とが左右方向に並んで接続される。
【００３８】
集合管２３の出口５１（下流端）は、フランジ２５を介して排気管(図示省略)に接続される。集合管２３を通って導かれる排気は、矢印Ｂで示すように排気管に流出し、排気管を通って外部へと排出される。
【００３９】
排気熱回収器１は、熱交換部２とバイパス部３とを隔てる境界部４５を備える。境界部４５は、熱交換部境界壁３６ａ、バイパス部境界壁３０ｂ、上流側プレート４１、及び下流側プレート４２を備える。
【００４０】
バイパス部３のバイパス部境界壁３０ｂと熱交換部２の熱交換部境界壁３６ａとは、互いに対向し、かつ中心線Oと平行に延びる平面状に形成される。
【００４１】
板状の上流側プレート４１及び下流側プレート４２は、熱交換部境界壁３６ａとバイパス部境界壁３０ｂとの間に間隔を設ける隔離部として設けられる。
【００４２】
上流側プレート４１、下流側プレート４２は、エンドプレート４３、４４との間にシェル３６の開口端部を挟んで接合される。こうして、上流側プレート４１、下流側プレート４２は、シェル３６のエンドプレート４３、４４によって剛性が高められる部位に接合されるため、シェル３６に対する支持剛性が十分に確保される。
【００４３】
上流側プレート４１及び下流側プレート４２は、熱交換部境界壁３６ａ及びバイパス部境界壁３０ｂより熱伝導率が低い断熱材によって形成される。断熱材は、例えば、多孔質素材を金属層で包囲し、内部を真空にしたものが用いられる。
【００４４】
なお、上述した構成に限らず、上流側プレート４１及び下流側プレート４２は、断熱材を用いずに、熱交換部境界壁３６ａ及びバイパス部境界壁３０ｂと同等の熱伝導率を有する部材によって形成される構成としてしてもよい。
【００４５】
熱交換部境界壁３６ａ、バイパス部境界壁３０ｂ、上流側プレート４１の基端４１ｂ、及び下流側プレート４２の基端４２ｂの間には、空気層９が形成される。上流側プレート４１、下流側プレート４２、及び空気層９は、バイパス部３と熱交換部２との間で熱伝達を抑制する断熱層を構成する。
【００４６】
空気層９の上流端を形成する上流側プレート４１の基端４１ｂは、排気の流れ方向について媒体流路３５が設けられる領域より上流側(図３において左側)に配置される。一方、空気層９を形成する下流側プレート４２の基端４２ｂは、排気の流れ方向（中心線O方向）について媒体流路３５が設けられる領域より下流側(図３において右側)に配置される。
【００４７】
上流側プレート４１、下流側プレート４２は、シェル３６の熱交換部境界壁３６ａに対して排気の流れ方向について接合長Ｉをもって接合される。接合長Ｉは、前述したエンドプレート４３、４４のシェル３６に対する接合長Ｈに比べて同等もしくは短くなるように形成される。
【００４８】
上述した構成により、排気の流れ方向について、上流側プレート４１、下流側プレート４２の間に形成される空気層９の長さＪは、エンドプレート４３、４４の間に形成される媒体流路３５の流路長Ｋに対して、同等もしくは長くなるように形成される。つまり、空気層９は、媒体流路３５より排気の流れ方向について広い範囲にわたって延びるように形成される。これにより、空気層９によってバイパス部３に対する媒体流路３５の断熱が十分に行われる。
【００４９】
なお、上述した構成に限らず、上流側プレート４１、下流側プレート４２の接合長Ｉがエンドプレート４３、４４の接合長Ｈに比べて長くなる構成としてもよい。この場合に、空気層９は、媒体流路３５より排気の流れ方向について狭い範囲に配置される。しかし、上流側プレート４１及び下流側プレート４２の断熱性を高めることによって、バイパス部３に対する媒体流路３５の断熱が十分に行われるようにすることができる。
【００５０】
排気熱回収器１は、空気層９を覆うケース１５を備える。空気層９は、ケース１５によって覆われることにより、外部から遮断された空間として形成される。
【００５１】
半筒状のケース１５は、熱交換部２及び境界部４５の外形に沿った断面形状をして、バイパス部３を挟むように延びる両端部１８を有する。ケース１５の両端部１８は、バイパス管３０の側壁部３０ａに接合される。
【００５２】
バルブ７０のバルブ軸７５は、境界部４５の端部から排気の流れ方向について上流側に所定の距離を持つように配置される。
【００５３】
上流側プレート４１は、熱交換部境界壁３６ａとバイパス部境界壁３０ｂとの間から分流部４内に突出し、排気の流れ方向についてバルブ軸７５の下流側に延びるように配置される。
【００５４】
上流側プレート４１の先端４１ａは、バルブ軸７５の下流側に対向するように配置される。上流側プレート４１の先端４１ａとバルブ軸７５の外周面との間には小さい間隙が形成され、バルブ軸７５が円滑に回転するようになっている。
【００５５】
下流側プレート４２は、熱交換部境界壁３６ａとバイパス部境界壁３０ｂとの間から集合部５内に突出し、排気の流れ方向に延びるように配置される。下流側プレート４２の先端４２ａは、集合管２３の出口５１を向くように、集合部５の中程に配置される。
【００５６】
集合部５内の合流路６０は、下流側プレート４２によって、熱交換部２から流出する排気を導く熱交換部下流路６１と、バイパス部３から流出する排気を導くバイパス部下流路６２と、に仕切られる。
【００５７】
次に、排気熱回収器１の作用について説明する。
【００５８】
エンジンから排出された排気は、バルブ７０が回動することにより熱交換部２又はバイパス部３に流通する。
【００５９】
エンジンの冷間時にて、排気熱回収器１が排気によって媒体を暖める熱回収作動モードでは、コントローラからの指令に応じてアクチュエータがバルブ７０を図３に示す回動位置（熱交換位置）に保持する。これにより、分流路２９に対してバイパス流路３９が閉じられる一方、熱交換流路３１が開かれる。排気は、図３に矢印Ｅ、Ｆ、Ｇで示すように分流路２９、熱交換流路３１、合流路６０を通過するように導かれ、熱交換部２にて媒体と熱交換を行う。こうして、排気熱回収器１では媒体が排気の熱を吸収することで、媒体の温度が上昇し、エンジンなどの暖機が促される。
【００６０】
熱回収作動モードでは、図３に示すようにバルブ７０が分流管６内で傾斜し、バルブ板７１の先端が分流管６の内壁に当接するとともに、バルブ軸７５の外周が上流側プレート４１の先端４１ａに小さい間隙を持って対峙している。こうして、バルブ７０と分流管６の内壁又は境界部４５との間に設けられる間隙が小さく抑えられるため、排気の一部がバルブ７０と境界部４５の間を通ってバイパス流路３９へと流れる内部洩れが抑えられる。この結果、排気熱回収器１では媒体が吸収する排気の熱量を高められる。
【００６１】
エンジンの暖機が進み、排気熱回収器１が排気を熱交換部２に流通させる必要がなくなる場合には、非回収作動モードに切り換えられる。非回収作動モードでは、コントローラからの指令に応じてアクチュエータがバルブ７０を回動させて図４に示す回動位置（バイパス位置）に切り換える。これにより、バルブ７０によって分流路２９に対して熱交換流路３１が閉じられる一方、バイパス流路３９が開かれる。排気は、図４に矢印I、J、Kで示すように分流路２９、バイパス流路３９、合流路６０を通過するように導かれる。こうして、排気が熱交換部２を迂回して流れ、媒体の温度上昇が抑えられる。
【００６２】
非回収作動モードでは、図４に示すようにバルブ７０が分流管６内で傾斜し、バルブ板７１の先端が分流管６の内壁に当接するとともに、バルブ軸７５の外周が上流側プレート４１の先端４１ａに小さい間隙を持って対峙している。こうして、バルブ７０と分流管６の内壁又は境界部４５との間に生じる間隙が小さく抑えられる。これにより、排気の一部がバルブ７０と境界部４５の間を通って熱交換流路３１へと流れる内部洩れが抑えられる。このため、内部洩れの排気によって熱交換部２が加熱されることが抑えられる。
【００６３】
非回収作動モードでは、排気がバイパス流路３９を流れることにより、バイパス部３が加熱される。境界部４５には上流側プレート４１、空気層９、及び下流側プレート４２が断熱層として設けられているため、バイパス部３から熱交換部２への伝熱が抑えられる。
【００６４】
非回収作動モードでは、バイパス部３から集合部５を通過する排気が、図４に矢印Kで示すように、下流側プレート４２に沿って円滑に流れることで、熱交換部２の出口３４へ向かう吹き返すことが抑えられる。これにより、合流路６０を通過する排気の一部が熱交換部２の出口３４へ向かうことが防止され、熱交換部２が加熱されることが抑えられる。
【００６５】
以上のようにして、非回収作動モードでは、排気によって熱交換部２を循環する媒体が加熱されることが十分に抑えられ、媒体によって暖機後のエンジンなどが加熱されることが防止される。
【００６６】
次に、第１実施形態の効果について説明する。
【００６７】
本実施形態によれば、境界部４５は、熱交換部２とバイパス部３との間から分流部４の内部に延びる上流側プレート４１を有する。上流側プレート４１は、排気の流れ方向についてバルブ軸７５の下流側に対向する先端４１ａと、熱交換部２とバイパス部３との間に空気層９を形成する基端４１ｂと、を有する。
【００６８】
上記構成に基づき、排気が熱交換部２を迂回して導かれる非回収作動モードにおいて、熱交換部２に流入する排気の内部洩れが抑えられるとともに、空気層９によってバイパス部３を流れる排気の熱が境界部４５を介して熱交換部２に伝わることが抑えられる。これにより、バイパス部３に対する熱交換部２の断熱が十分に行われる。この結果、熱交換部２において媒体の温度を高くする必要がない場合に、媒体の温度を低く保つことができ、暖機後のエンジンなどが加熱されることが防止される。
【００６９】
また、本実施形態によれば、上流側プレート４１は、断熱材によって形成される。
【００７０】
上記構成に基づき、断熱材からなる上流側プレート４１は、バイパス部３と媒体流路３５との間に設けられる断熱層として機能する。これにより、媒体流路３５が設けられる領域を小さく設定することが可能となるため、空気層９の長さＪを設定する自由度を高められる。
【００７１】
また、本実施形態によれば、上流側プレート４１の基端４１ｂは、排気の流れ方向について媒体流路３５が設けられる領域より上流側に配置される。つまり、上流側プレート４１の基端４１ｂは、中心線O方向について媒体流路３５が設けられる領域より分流部４側（図３において左側）に配置される。
【００７２】
上記構成に基づき、上流側プレート４１の基端４１ｂによって形成される空気層９を、排気の流れ方向について媒体流路３５より広い範囲にわたって配置することが可能となる。このため、上流側プレート４１が断熱材によって形成されない場合にも、空気層９によってバイパス部３に対する媒体流路３５の断熱が十分に行われる。
【００７３】
また、本実施形態によれば、境界部４５は、熱交換部２とバイパス部３との間に介装され、集合部５の内部に延びる下流側プレート４２をさらに備える。集合部５内は、下流側プレート４２によって、熱交換部２から流出する排気を導く熱交換部下流路６１と、バイパス部３から流出する排気を導くバイパス部下流路６２と、に仕切られる。
【００７４】
上記構成に基づき、下流側プレート４２は、境界部４５に空気層９を形成する機能と、合流路６０を流れる排気を導く機能と、の両方を果たす。このため、排気熱回収器１の構造が複雑化することが抑えられる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、境界部４５は、上流側プレート４１と熱交換部２とバイパス部３との間に形成される空気層９と、空気層９を外部と遮断するように覆うケース１５と、を有する排気熱回収器１が提供される。
【００７６】
上記構成に基づき、ケース１５と熱交換部２とバイパス部３との間に外部に対して密閉された空気層９が形成されるため、バルブ７０が排気の流れ方向を熱交換部２に向ける作動モードにおいて、熱交換部２から外部への放熱が抑えられる。このため、熱交換部２における排気と媒体との温度が熱交換効率を高められる。
【００７７】
＜第２実施形態＞
次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態の排気熱回収器１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７８】
上記第１実施形態に係る排気熱回収器１は、境界部４５の空気層９を外部と遮断するように覆うケース１５を備える。これに対して、第２実施形態に係る排気熱回収器１００は、ケース１５を備えず、境界部１４５の空気層１０９が外部と連通するように構成される。
【００７９】
空気層１０９は、熱交換部境界壁３６ａ、バイパス部境界壁３０ｂ、上流側プレート４１（図３参照）、及び下流側プレート４２の間に形成される。
【００８０】
本実施形態によれば、熱交換部２とバイパス部３との間に外部に通じる空気層１０９が形成され、空気層１０９には外気が取り込まれる。これにより、非回収作動モードでは、バイパス部３から空気層１０９の外気への放熱が促されるとともに、バイパス部３から熱交換部２への熱伝達が空気層１０９によって抑えられる。これにより、排気によって媒体が加熱されることが十分に抑えられ、暖機後のエンジンなどが加熱されることが防止される。
【００８１】
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。
【００８２】
本発明は、車両に搭載される排気熱回収器として好適であるが、車両以外に使用される熱交換器にも適用できる。
【符号の説明】
【００８３】
１、１００    排気熱回収器
２    熱交換部
３    バイパス部
４    分流部
５    集合部
９、１０９    空気層
１５    ケース
３３    入口
３５    媒体流路
３６    シェル
４１    上流側プレート
４１ａ    先端
４１ｂ    基端
４２    下流側プレート
４３    エンドプレート
４５、１４５    境界部
６０    合流路
６１    熱交換部下流路
６２    バイパス部下流路
７０    バルブ
７１    バルブ板
７５    バルブ軸
【図１】
2016156324.tif 000003
【図２】
2016156324.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016156324.tif 000006
【図５】
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