排气热回收装置的制造方法

本发明涉及排气热回收装置，其在从内燃机排放的排气气体和热交换介质之间进行热交换。

背景技术：
对于在从内燃机排放的排气气体和热交换介质之间进行热交换的排气热回收装置，已经提出了各个方面。下文描述的专利文献1中公开的排气热回收装置采用这样的配置：其中布置多个筒状构件，以形成在其中形成消声机构的内部空间和在其中布置热交换器的外部空间。该排气热回收装置被配置，以便当布置在内部空间下游侧上的开闭阀关闭时，排气气体流入到外部空间中，以与热交换器中的热交换介质交换热，然后流出到下游侧。同时，当开闭阀打开时，排气气体流入到内部空间中，然后流出到下游侧，而不交换热。下文描述的专利文献2中公开的排气热回收装置采用这样的配置：其中布置多个筒状构件，以形成内部空间和其中布置热交换器的外部空间。该排气热回收装置被配置，以便当布置在内部空间下游侧上的截止阀关闭时，排气气体流入到外部空间中，以与热交换器中的热交换介质交换热，然后流出到下游侧。同时，当截止阀打开时，排气气体流入到内部空间，然后流出到下游侧而不交换热。进一步，下文描述的专利文献2中公开的热交换器由管层压体形成，在管层压体中，多个扁平管被层压以彼此重叠，所述扁平管各自形成为管，所述管具有一对切口部，其中中空、扁平、圆形甜甜圈(donut)形状的上部和下部被线性切割的。该管层压体配合到具有排气流入侧端板和排气流出侧端板的壳体。提供在排气流入侧端板上的切口部被布置，以对应于管层压体的切口部之一。进一步，提供在排气流出侧端板上的切口部被布置，以对应于管层压体的另一个切口部。在下文描述的专利文献2中公开的排气热回收装置中，在内燃机加热期间截止阀关闭，排气气体从切口部之一流出到达管层压体侧，并从顶部到底部作为整体流经各个扁平管之间的空隙。当排气气体流入时，热交换介质从底部到顶部作为整体在各个扁平管内部流动，以与排气气体交换热，并回收排气热。引用列表专利文献专利文献1：日本专利特许公开号2007-270702专利文献2：日本专利特许公开号2009-114995发明概述技术问题在排气热回收装置中，在不进行热回收时，最初优选排气气体确定仅流入到内部空间中而尽可能不流入到外部空间中。然而，在专利文献1描述的排气热回收装置和专利文献2描述的排气热回收装置中，即使内部空间和外部空间在上游侧上分开，用作切换阀的开闭阀或截止阀也被布置在下游侧上，因而，即使切换阀打开，排气气体向外部空间的流出也是不可避免的。在排气热回收装置中，在进行热回收时，有必要使排气气体与整个热交换器接触，以提高热交换效率。在专利文献1中描述的排气热回收装置中，由于排气气体仅仅从上游侧被引入，所以排气气体仅与热交换器的外周部分的表面附近接触，而且，排气气体难以到达热交换器的内部。进一步，在专利文献2描述的排气热回收装置中，排气气体从上方和下方切口部之一(例如，上方)被引入，并从上方和下方切口部中的另一个(例如，下方)被排出。然而，在这种情况下，由于排气气体同样仅与热交换器外周部分的表面附近接触，另外，排气气体对角地流动，所以排气气体难以与未形成切口部的侧面上的扁平管接触，并且排气气体未到达的部分在一定程度上增加。更具体而言，在排气气体从入口侧上的上方切口部被引入时，大部分排气气体流朝出口侧上的下方切口部流动。因此，排气气体到达入口侧上的上方区域和出口侧上的下方区域，但是气体流停滞于入口侧上的下方区域和出口侧上的上方区域上，因而，排气气体难以到达那里。进一步，在专利文献2的排气热回收装置中，还存在一个问题：由于排气气体首先碰撞外侧的筒状部并且热在一定程度上被外侧的筒状部吸收，然后在热交换器中进行热交换，所以热交换效率降低。鉴于以上问题进行了本发明，其目标是提供这样的排气热回收装置：其中在不进行热回收时，排气气体尽量不流入到其中提供热交换器的空间侧中，在进行热回收时，排气气体可到达整个热交换器，并且热交换效率可得到提高。解决问题的技术方案为了解决上述问题，根据本发明的排气热回收装置是在从内燃机排放的排气气体和热交换介质之间进行热交换的排气热回收装置，其包括(1)内部构件，其形成一部分主通道，所述主通道连接接收从上游侧流动的所述排气气体的接收入口与将所述接收的排气气体发送到下游侧的主发送出口，并且形成上游侧主通道，其是所述主通道的所述接收入口侧的一部分；(2)外部构件，其被布置成围绕所述内部构件并与所述内部构件形成热交换通道；(3)热交换器，其被布置在所述热交换通道上以围绕所述内部构件并在所述排气气体和所述热交换介质之间进行热交换；和(4)切换单元，其在第一模式和第二模式之间进行切换，在所述第一模式中，所述主通道接收的所述排气气体仅穿过所述主通道以流入所述主发送出口中，和在所述第二模式中，所述主通道接收的所述排气气体从所述上游侧主通道流经所述热交换通道进入不同于所述主发送出口的副发送出口中。在根据本发明的排气热回收装置中，热交换通道包括在所述热交换器和所述内部构件之间形成的第一热交换通道，和在所述热交换器和所述外部构件之间形成的第二热交换通道。在根据本发明的排气热回收装置中，内部构件和热交换器被布置，以便热交换流出口形成于主发送出口侧上的所述第一热交换通道的末端上，通过所述热交换流出口所述排气气体从所述上游侧主通道流入到所述第一热交换通道中。在根据本发明的排气热回收装置中，在第二模式中，排气气体从热交换流出口流出进入到热交换通道中，已经流出进入到热交换通道中的排气气体以径向从热交换器内侧流到外侧，以从第一热交换通道到达第二热交换通道，和在所述排气气体流动的同时在所述热交换器中进行热交换。根据本发明，由于热交换流出口形成于主发送出口侧上的第一热交换通道的末端上，通过热交换流出口排气气体从主通道流出进入到第一热交换通道中，所以热交换流出口可在切换单元附近形成。通过以这种方式设计热交换流出口的布置，在第一模式的排气气体流通过操作切换单元形成的情况下，在从热交换流出口到副发送出口经过热交换通道的路径和所述主通道之间的压差可以是小的。因此，在第一模式期间，可防止排气气体进入到热交换通道侧中，并允许排气气体经主通道直接流到主发送出口中。进一步，根据本发明，在第二模式中，在主通道的末端通过操作切换单元而被阻塞时，排气气体从热交换流出口流出到热交换通道。在本发明中，由于已经流出进入到热交换通道中的排气气体从第一热交换通道以径向从热交换器内侧流到外侧，以到达第二热交换通道，因此，排气气体可到达整个热交换器，以与热交换介质交换热。因此，可允许排气气体在第二模式期间到达整个热交换器和提高热交换效率。在根据本发明的排气热回收装置中，优选阻塞所述热交换通道上游端的上游侧端板被布置在所述内部构件和所述外部构件之间，以便防止排气气体从上游侧流到热交换通道中。在该优选的方面，通过将阻塞热交换通道的上游端的上游侧端板布置在所述内部构件和所述外部构件之间，可必然防止排气气体从上游侧进入到热交换通道中和获得第一模式的排气气体流，在所述第一模式中，排气气体从热交换流出口流到热交换通道中。在根据本发明的排气热回收装置中，优选阻塞所述第一热交换通道下游端的下游侧端板被布置在所述内部构件和所述外部构件之间，以便从所述热交换流出口流出的排气气体被引入到第一热交换通道中。在该优选的方面，通过将阻塞第一热交换通道的下游端的下游侧端板布置在所述内部构件和所述外部构件之间，从所述热交换流出口流出的排气气体可必然被引入到第一热交换通道中。因此，可获得第二模式的排气气体流，在所述第二模式中，已经从热交换流出口流出的排气气体首先进入到第一热交换通道中并交换热，同时，以径向穿过热交换器以流出到第二热交换通道中。在根据本发明的排气热回收装置中，优选形成热交换器，以具有沿着内部构件和外部构件的形状，并包括多个被布置同时以其间预定的间隔被层压的热交换器单组件(heatexchangersimplecomponent)，通过热交换介质在热交换器单组件内的流动和排气气体在多个热交换器单组件之间的热交换区域上的流动进行热交换，并与扩散装置一起被布置，所述扩散装置以热交换区域的圆周方向扩散流到热交换区域中的排气气体。在该优选的方面，由于热交换器被配置，以便多个热交换器单组件被布置，同时具有排气气体在其间经过的热交换区域，从第一热交换通道朝向第二热交换通道的排气气体可流经热交换区域。进一步，即使流到第一热交换通道中的排气气体在圆周方向上贫乏(lean)，由于提供了使流到热交换区域中的排气气体扩散到空间的扩散装置，排气气体可从很多排气气体流入的区域到达极少排气气体流入的区域。因此，排气气体可到达整个热交换器并可与热交换介质更有效地交换热。在根据本发明的排气热回收装置中，优选扩散装置部分限制排气气体从第一热交换通道向热交换区域的流动。在该优选的方面，由于排气气体向热交换区域的流入部分受到限制，即使许多排气气体流入到一些热交换区域中同时变得贫乏，其可被限制并且允许适当量的排气气体流入。被阻止流入的多余的排气气体在周围流动并流入到热交换区域的其他区域中。因此，通过部分限制排气气体流到热交换区域中的简单方法，排气气体可从很多排气气体流入的区域到达极少排气气体流入流入的区域。在根据本发明的排气热回收装置中，优选扩散装置包括第一凸部，其形成于第一热交换通道侧上的热交换器单组件上。在该优选的方面，由于第一凸部部分限制排气气体向热交换区域流入，即使许多排气气体流到一些热交换区域中同时变得贫乏，第一凸部也会限制其并允许适当量的排气气体流入。用第一凸部阻止流入的多余排气气体在周围流动并流入到热交...