(57)【要約】      （修正有）【課題】排気熱回収器の長さを従来のものよりも短くすることができる排気熱回収器を提供する。【解決手段】排気熱回収器１は、内部に排気熱回収部材２７が設けられた内管３と、排気熱回収媒体の流路９を内管３と拡管部７とで形成するために、内管３を内部に挿通するようにして、内管３の外側で内管３に一体的に設けられた外管５と、拡管部７を備え、拡管部７の基端１３もしくはこの基端１３の近傍の部位１５で内管３と外管５とをお互いに接合している接合部１１とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内管と、
拡管部を備え、前記内管の外側に設けられた外管と、
前記拡管部の基端もしくはこの基端の近傍の部位で前記内管と前記外管とをお互いに接合している接合部と、
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において、
前記内管と前記外管とによって排気熱回収媒体の流路が形成されていることを特徴とする排気熱回収器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の排気熱回収器において、
前記内管の内部には、排気熱回収部材が設けられており、
前記内管と前記排気熱回収部材とを流れる排気ガスの流れ方向で、前記排気熱回収部材の上流端は、前記拡管部の、上流側の基端よりも下流側に位置しており、前記排気熱回収部材の下流端は、前記拡管部の、下流側の基端よりも上流側に位置してい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、排気熱回収器に係り、特に、内管の外周部に排気熱回収媒体の流路が設けられているものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気ガスが流れる内管の外側に外管を設け、外管と内管とをすみ肉溶接することで、内管の外周部に排気熱回収媒体の流路を形成している排気熱回収器が知られている（たとえば、特許文献１の図１０参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
ところで、従来の排気熱回収器では、溶接部位を確保するために排気ガスの流れ方向における排気熱回収器の長さ（排気管軸方向の長さ）が長くなってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、排気熱回収器の長さを従来のものよりも短くすることができ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】
【０００６】
本発明は、内管と、拡管部を備え、前記内管の外側に設けられた外管と、前記拡管部の基端もしくはこの基端の近傍の部位で前記内管と前記外管とをお互いに接合している接合部とを有する排気熱回収器である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、排気熱回収器の長さを従来のものよりも短くすることができる排気熱回収器を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る排気熱回収器の概略構成を示す断面図である。
【図２】変形例に係る排気熱回収器の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係る排気熱回収器１は、たとえば、自動車の排気ガスの熱を回収するものであり、図１で示すように、内管（内側部材）３と、外管（外側部材）５とを備えて構成されている。
【００１０】
外管５は拡管部（大径部）７を備えている。外管５は、排気熱回収媒体の流路９を内管３と拡管部７とで形成するために、内管３を内部に挿通するようにして、内管３の外側で内管３に一体的に設けられている。排気熱回収媒体の流路９は、内管３の外周部に形成されており、環状に形成されている。
【００１１】
また、内管３と外管５は、接合部１１のところでお互いが接合されている。接合部１１は、拡管部７の基端１３の近傍の部位（内管３と外管５とがお互いに接触している部位のうちの拡管部７の基端１３の近傍の部位）１５で、内管３と外管５との全周にわたって、内管３と外管５とをお互いに接合している。
【００１２】
なお、接合部１１が、拡管部７の基端１３のところに設けられていてもよい。すなわち、接合部１１が拡管部７の根本の部位に設けられていてもよい。
【００１３】
さらに説明すると、内管３は筒状（たとえば、円筒状）に形成されている。内管３の中心軸の延伸方向（図１や図２の左右方向）で一方の側（上流側）から他方の側（下流側）に向かって、図１や図２で示すように、内管３を自動車等のエンジンから排出される高温の排気ガス（他の高温のガスであってもよいし、さらに他の高温の流体であってもよい）が流れるようになっている。
【００１４】
また、外管５もしくは内管３の一端や他端には他の配管（図示せず）が接続され、この他の配管内を、内管３を流れる排気ガスや、内管３を流れた排気ガスが流れるようになっている。
【００１５】
外管５も、筒状（たとえば、円筒状）に形成されている。ただし、外管５は、たとえば、一対の小径部（たとえば、円筒状の小径部）１７，１９と、拡管部（たとえば、円筒状の大径部）７とを備えて構成されている。外管５の中心軸の延伸方向で、一方の小径部１７、拡管部７、他方の小径部１９がこの順にならんでいる、各小径部１７，１９の中心軸と拡管部７の中心軸はお互いが一致している。一方の小径部１７の内径と、他方の小径部１９の内径と、内管３の外径とはお互いが等しくなっており、拡管部７の内径は、内管３の外径よりも大きくなっている。
【００１６】
また、外管５の小径部１７，１９と拡管部７との間に、移行部（内径と外径が変化している部位）２３が設けられている。移行部２３は、たとえば、図１で示すように、円錐台側面状に形成されており、排気ガスの流れ方向の上流側と下流側とに設けられている。
【００１７】
上流側の移行部（図１の左側の移行部）２３では、上流側から下流側に向かうにしたがって、内径が次第に大きくなっており、下流側の移行部（図１の右側の移行部）２３では、上流側から下流側に向かうにしたがって、内径が次第に小さくなっている。
【００１８】
なお、移行部２３が、図２で示すように、中央に円形の孔があいている孔あき円板状に形成されていてもよい。移行部２３が孔あき円板状に形成されている場合、外管５の内径が、小径部１７，１９と拡管部７との境界で急激に変化している。
【００１９】
ところで、本明細書では、移行部２３も拡管部７に含めることにする。したがって、より精確には、外管５の拡管部７は、一定の内径の拡管部本体部２５と、一対の移行部２３とで構成されていることになる。
【００２０】
外管５が内管３に設置された状態では、内管３の中心軸と外管５の中心軸とがお互いに一致している。また、外管５が内管３に設置された状態では、内管３や外管５の中心軸の延伸方向で、外管５の一方の小径部（上流側小径部）１７の内面が、内管３の外面に係合（たとえば、面接触）しており、外管５の他方の小径部（上流側小径部）１９の内面も、内管３の外面に係合（たとえば、面接触）している。これにより、外管５の拡管部７と内管３とによって、円環状の空間である排気熱回収媒体の流路（排気熱回収媒体通路）９が形成されており、この排気熱回収媒体の流路９内を、排気熱回収媒体（水等の液体）が流れるようになっている。
【００２１】
接合部１１は、図１や図２で示すように、たとえば、全周シーム溶接によって円形状に形成されており、機密性を備えている。全周シーム溶接は、外管５の小径部１７，１９の全周および内管３の全周にわたって連続して形成されている。なお、接合部１１が、レーザや電子ビーム等の貫通連続溶接で円形状に形成されており、機密性を備えていてもよい。
【００２２】
また、接合部１１は、外管５が内管３に設置された状態で、外管５と内管３とがお互いに接触して外管５の小径部１７，１９が内管３を覆っている部位のうちの拡管部７の基端１３の近傍の部位１５に設けられている。
【００２３】
さらに説明すると、接合部１１は、実際には幅寸法（図１や図２の左右方向の寸法）をもっている。図１や図２において、接合部１１の引き出し線が示している部位は、接合部１１の幅方向の中央を示している。また、拡管部７の基端１３では、外管５の部位が小さな円弧状になっている。この円弧の尻部を参照符号１３Ａで示す。
【００２４】
図１や図２の左右方向における接合部１１の幅方向の中央の位置は、たとえば、シーム溶接に使用する電極が外管５の拡管部７や基端１３と干渉しない最小値になっている。
【００２５】
たとえば、図１や図２における寸法（尻部１３Ａと接合部１１の中央との間の距離）Ｘ１の値は、シーム溶接に使用する電極の幅寸法の半分の値（たとえば電極が円柱状である場合は、電極半径）と等しいか、電極の幅の半分の値よりも僅かに大きくなっている。また、幅方向の寸法を有する接合部１１の端（尻部１３Ａ側の端）は、たとえば、尻部１３Ａの位置と一致している。
【００２６】
内管３の内部には、排気熱回収部材（コア）２７が設けられている。排気熱回収部材２７には、複数の排気流路２９が設けられている。排気熱回収部材２７は、外周の全周が内管３の内壁に接するようにして内管３の内部に設置されており、排気流路２９を流れる排気ガスの熱を回収するようになっている。
【００２７】
排気熱回収部材２７は、内管３内の排気ガスの流れ方向で、内管３の中間部に設けられており、排気ガスの総てが、排気熱回収部材２７の排気流路２９を通って、内管３内を流れるようになっている。
【００２８】
排気流路２９は、多数の貫通孔で構成されている。貫通孔は、内管３の中心軸の延伸方向に延びており、排気ガスの流れ方向で排気熱回収部材２７よりも上流側に位置している内管３の内部と、排気ガスの流れ方向で排気熱回収部材２７よりも下流側に位置している内管３の内部とをお互いにつないでいる。また、各貫通孔は、内管３の中心軸の延伸方向から見るとほぼ均等に分散しており、排気熱回収部材２７で回収された熱が内管３に伝わるようになっている。
【００２９】
排気熱回収媒体の流路９は、内管３の外周部（排気熱回収部材２７の外周部）に設けられている。排気熱回収媒体の流路９には、排気熱回収部材２７で回収された熱を回収する排気熱回収媒体（水もしくは油等の液体状の熱媒体）が流れるようになっている。
【００３０】
なお、内管３の内部と排気熱回収部材２７とを流れる排気ガスの流れ方向で、排気熱回収部材２７の上流端（図１、図２では左端）は、上流側の拡管部７の基端１３（接合部１１）よりも下流側（図１、図２では右側）に位置しており、排気熱回収部材２７の下流端（図１、図２では右端）は、下流側の拡管部７の基端１３（接合部１１）よりも上流側（図１、図２では左側）に位置している。
【００３１】
ここで、排気熱回収器１の動作について説明する。
【００３２】
自動車のエンジンが稼働しており、高温の排気ガスが図１や図２の左側から右側に向かって、内管３内を流れており、排気熱回収媒体の流路９内を排気熱回収媒体が流れている。
【００３３】
このとき、排気熱回収部材２７で排気ガスの熱を吸収し、この吸収した熱が、排気熱回収部材２７と内管３とを通って、排気熱回収媒体の流路９内の排気熱回収媒体を温める。
【００３４】
排気熱回収器１によれば、拡管部７の基端１３の近傍の部位１５に接合部１１を設け、内管３と外管５とを接合しているので、従来の排気熱回収器に比べて、排気熱回収器の長さ（排気管軸方向の長さ）を短くすることができる。
【００３５】
すなわち、従来の排気熱回収器では、図１や図２に参照符号Ｗ１で示す箇所にすみ肉溶接を施すことで内管３に外管５を設置している。したがって、すみ肉溶接のために要する部位の確保のために寸法Ｘ３の値をある程度の長さ確保する必要がある。これにより、排気熱回収器の長さ（排気管軸方向の長さ）Ｘ５が長くなってしまう。
【００３６】
これに対して、排気熱回収器１では、すみ肉溶接を無くしているので、図１や図２に示す寸法Ｘ３を従来よりも小さくするか無くすことができ、排気熱回収器１の長さ（排気管軸方向の長さ）Ｘ５を従来よりも短くすることができる。
【００３７】
また、排気熱回収器１によれば、接合部１１がシーム溶接で構成されているので、溶接変形を小さくすることができ、排気熱回収器１に前後から組み付けられる部品（たとえば上流側配管や下流側配管）の組み付け性を確保することができる。さらに、溶接変形による排気熱回収部材２７等の破損を防止することができる。
【００３８】
また、排気熱回収器１によれば、内管３と外管５とで排気熱回収媒体の流路９が形成されているので、構造が簡素になっている。
【００３９】
さらに、排気熱回収器１によれば、排気ガスの流れ方向で、排気熱回収部材２７の上流端が、拡管部７の、上流側の基端１３よりも下流側に位置しており、排気熱回収部材２７の下流端が、拡管部７の、下流側の基端１３よりも上流側に位置しているので、内管３と外管５との溶接がしやすくなっているとともに、拡管部７の基端１３のところでの、排気熱回収媒体の流路９内の排気熱回収媒体の沸騰を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  排気熱回収器
３  内管
５  外管
７  拡管部
９  排気熱回収媒体の流路
１１  接合部
１３  拡管部の基端
１５  基端の近傍の部位
２７  排気熱回収部材
【図１】
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【図２】
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