[发明专利]废热回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及设置在内燃机等机构中的通过回收废气热量促进适合的加热对象升温的废热回收装置。尤其本发明涉及用于提高废热回收效率的对策。

背景技术

以往，已知一种废热回收装置，该废热回收装置利用热导管来回收安装在汽车等车辆上的内燃机(以下，称作发动机)的废气的热量并促进发动机的预热(例如，参照下述的专利文献1和专利文献2)。

这种废热回收装置包括热回收部和冷凝部。在热回收部中，通过废气的热量使热媒(例如水等冷媒)蒸发。然后，将该气相的热媒运送到冷凝部，在该冷凝部中，在热媒与发动机的冷却水之间进行热交换，急速提高该冷却水的温度。由此能够缩短发动机的预热运转时间而改善燃料消耗率。

另外，在冷凝部中与冷却水进行了热交换的热媒被冷凝，并返回到热回收部。然后，在该热回收部中，进行热媒再次通过废气的热量而蒸发并被运送到冷凝部的循环。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开2009-8318号公报

专利文献2：特开2007-170299号公报

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在以往的废热回收装置中，由于以下几点，提高废热回收效率的程度是有限的，因此需要用于进一步提高该废热回收效率的改善。

即，在以往的废热回收装置的冷凝部中，发动机的冷却水所流经的空间处于经由冷凝部的外壁暴露于大气的状态。因此，冷却水的热量从该冷凝部的外壁向大气中大量释放(放热)的可能性很高。即，在从上述热媒(例如，蒸汽)受热的冷却水流经冷凝部的内部的期间，冷却水经由该冷凝部的外壁向大气中大量放热，从而冷却水的温度变低，该被释放的热量成为损失热量。此外，考虑到耐蚀性等，该冷凝部的外壁多由不锈钢制成。该不锈钢是热传导率较高的材料(与用于运载发动机的冷却水的软管相比，热传导率较高)，因此促进向大气中的放热。

另外，在以往的废热回收装置中，被传送到上述冷凝部中的热媒(蒸汽)的大部分被直接引至冷凝部的内壁面。在这种构造中，与上述的冷却水发生热量损失的情况一样，存在该热媒的热量经由冷凝部的外壁向大气中大量释放的可能性。即，被热媒运送到冷凝部的热量中的相当多的热量从冷凝部的外壁被释放到大气中而未被供应给上述冷却水，从而损失热量增大与该放热量相应的量。

本发明就是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种可抑制冷凝部中的热量损失来大幅提高废热回收效率的废热回收装置。

用于解决问题的手段

—问题的解决原理—

用于实现上述目的的本发明的解决原理是：通过在被废热加热的流体(加热用流体)与加热对象流体(被加热用流体)之间进行热交换的放热部(冷凝部)的内部空间中配置供加热对象流体在其中流动的配管，并且通过将导入到该放热部的内部空间中的加热用流体直接引向该配管，来减小加热对象流体所接收的热量向外部的放热量以及加热用流体向外部的放热量，由此大幅抑制热量的损失。

—解决手段—

具体来说，本发明以下述的废热回收装置为前提，该废热回收装置包括：受热部，所述受热部用于通过废气的热量加热流体来使其蒸发；放热部，所述放热部用于接收在所述受热部中蒸发的气相流体并通过该流体对加热对象流体进行加热；流体供应管，所述流体供应管将在所述受热部中蒸发的气相流体供应至放热部的内部空间；以及回流通路，所述回流通路用于使在所述放热部中冷凝成液相的流体返回到所述受热部。对于所述废热回收装置，在所述放热部的内部空间中配置加热对象流路配管，所述加热对象流路配管包括：第一配管部分，所述第一配管部分构成加热对象流体流入所述内部空间的流入路径；以及第二配管部分，所述第二配管部分经由在所述内部空间或者所述内部空间的外侧弯曲的弯曲配管部分而与第一配管部分相连，并且所述第二配管部分构成加热对象流体从所述内部空间流出的流出路径。并且，所述流体供应管在所述放热部的内部空间中的开口位置被设定在向所述第一配管部分与所述第二配管部分之间的空间供应所述气相流体的位置。