JP2000097113A - Egr gas cooling device - Google Patents

Egr gas cooling device

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JP2000097113A
JP2000097113A JP26918098A JP26918098A JP2000097113A JP 2000097113 A JP2000097113 A JP 2000097113A JP 26918098 A JP26918098 A JP 26918098A JP 26918098 A JP26918098 A JP 26918098A JP 2000097113 A JP2000097113 A JP 2000097113A
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JP
Japan
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pipe
egr gas
cooling device
outer cylinder
partition plate
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JP26918098A
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Japanese (ja)
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Mamoru Ishikawa
衛 石川
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Original Assignee
UD Trucks Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an EGR(exhaust gas recirculation) gas cooling device which can reduce a stress applied to a pipe for heat exchange in a simple structure, as to the EGR gas cooling device in order to cool the EGR gas recirculated to a suction system from the exhaust system of an engine. SOLUTION: This EGR gas cooling device is provided with an outer tube 21 furnishing the inlet 33 and the outlet 35 of the cooling water, a partition plate 23 to block the opening 21b of the outer tube 21, plural pipes 37 extended in the outer tube 21 by penetrating the partition plate 23, whose both ends 37b and 37c are fixed to the partition plate 23, and an inlet cap 27 and an outlet cap 29 of the EGR gas 25 provided by covering the both ends 37b and 37c of the plural pipes 37 respectively. In such an EGR gas cooling device, the pipes 37 have bending parts 37a which are displaced following to the expansion and the contraction of the pipes 37 by the temperature change.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気系
から吸気系に再循環されるEGRガスを冷却するための
EGRガス冷却装置に関する。
The present invention relates to an EGR gas cooling device for cooling EGR gas recirculated from an exhaust system of an engine to an intake system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エンジンから排出される排気ガス
中の窒素酸化物(NOx)を低減させるために、排気ガ
スの一部を排気系から取り出し、混合気に加えるEGR
(Exhaust Gas Recirculation:排気再循環)が行われ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to reduce nitrogen oxides (NOx) in exhaust gas discharged from an engine, part of the exhaust gas is taken out of an exhaust system and added to an air-fuel mixture.
(Exhaust Gas Recirculation).

【0003】このようなEGRを行うためのEGR装置
では、熱により膨張している高温のEGRガスをそのま
ま吸気系に取り込むと、混合気が希薄になり燃焼効率が
悪化してエンジンの出力が低下してしまう。このため、
EGR装置は、一般に、EGRガスを冷却するEGRガ
ス冷却装置を備えている。
In an EGR apparatus for performing such EGR, when high-temperature EGR gas expanded by heat is directly taken into an intake system, an air-fuel mixture becomes lean, combustion efficiency deteriorates, and engine output decreases. Resulting in. For this reason,
An EGR device generally includes an EGR gas cooling device that cools EGR gas.

【0004】この種のEGRガス冷却装置は、一般に、
EGRガスを流通する外筒の内部または外部に冷却水流
通用のパイプを配設した装置と、冷却水を流通する外筒
内にEGRガス流通用のパイプを配設した装置とに大別
される。冷却水流通用のパイプを外筒内に配設したEG
Rガス冷却装置として、特開平9−88730号公報、
特開平8−165925公報等に開示されるものが知ら
れている。
[0004] This type of EGR gas cooling device is generally
A device in which a pipe for distributing cooling water is disposed inside or outside the outer cylinder for flowing EGR gas, and a device in which a pipe for distributing EGR gas is disposed in the outer cylinder for distributing cooling water. . EG in which a pipe for cooling water distribution is arranged in an outer cylinder
JP-A-9-88730 discloses an R gas cooling device,
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 8-165925 and the like are known.

【0005】特開平9−88730号公報に開示される
EGRガス冷却装置は、EGRガスを流通する外筒の周
囲に、長尺状の冷却水用のパイプをスパイラル状に巻装
し、外筒の外表面でEGRガスの熱交換を行うものであ
る。この公報のEGRガス冷却装置は、構造が簡単であ
る反面、EGRガスの熱交換を外筒の外表面を介して行
っているため、熱交換効率が悪く実用的ではない。
[0005] The EGR gas cooling device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-88730 discloses a long cooling water pipe spirally wound around an outer cylinder through which EGR gas flows. The heat exchange of the EGR gas is performed on the outer surface of the EGR gas. The EGR gas cooling device disclosed in this publication has a simple structure, but heat exchange of the EGR gas is performed through the outer surface of the outer cylinder, so that the heat exchange efficiency is poor and is not practical.

【0006】特開平8−165925号公報に開示され
るEGRガス冷却装置は、EGRガスを流通する外筒内
に、長尺状の冷却水用のパイプを蛇行させて配設し、外
筒内で、EGRガスの熱交換を行うものである。この公
報のEGRガス冷却装置は、限られた容積の外筒内に、
パイプを蛇行させて配設しているため、長いパイプを配
設することができず、高い熱交換効率を得ることが困難
である。
The EGR gas cooling device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-165925 has a long cooling water pipe arranged in a meandering manner in an outer cylinder through which EGR gas flows. The heat exchange of the EGR gas is performed. The EGR gas cooling device disclosed in this publication includes an outer cylinder having a limited volume,
Since the pipes are arranged in a meandering manner, long pipes cannot be arranged, and it is difficult to obtain high heat exchange efficiency.

【0007】一方、EGRガス流通用のパイプを外筒内
に配設したEGRガス冷却装置として、図6に示すもの
が知られている。図において、円筒状の外筒1の両端に
は、円形板状の仕切板2がそれぞれ内設され、ろう付け
されている。
On the other hand, there is known an EGR gas cooling apparatus having an EGR gas distribution pipe disposed in an outer cylinder as shown in FIG. In the figure, a circular plate-shaped partition plate 2 is provided at both ends of a cylindrical outer cylinder 1 and brazed, respectively.

【0008】また、外筒1の両端には、EGRガス3が
流通される入口キャップ4および出口キャップ5が固定
されている。外筒1には、冷却水6を外筒1内に流通す
る入口7および出口8が、間隔を置いて形成されてい
る。外筒1内には、EGRガス3を流通する銅製のパイ
プ9が、軸長方向に沿って複数本配設されている。
An inlet cap 4 and an outlet cap 5 through which the EGR gas 3 flows are fixed to both ends of the outer cylinder 1. An inlet 7 and an outlet 8 for flowing the cooling water 6 into the outer cylinder 1 are formed in the outer cylinder 1 at intervals. A plurality of copper pipes 9 for circulating the EGR gas 3 are provided in the outer cylinder 1 along the axial direction.

【0009】これ等パイプ9は、両端がそれぞれ仕切板
2を貫通しており、パイプ9の端部9aを入口キャップ
4および出口キャップ5側に突出した状態で、仕切板2
にろう付け10されている。上述したEGRガス冷却装
置では、エンジンの排気系から排出されるEGRガス3
が、入口キャップ4を通ってパイプ9内に流入される。
Both ends of the pipe 9 penetrate the partition plate 2, and the end 9 a of the pipe 9 projects toward the inlet cap 4 and the outlet cap 5.
It is brazed to 10. In the above-described EGR gas cooling device, the EGR gas 3 discharged from the exhaust system of the engine 3
Flows into the pipe 9 through the inlet cap 4.

【0010】入口キャップ4付近でのEGRガス3の温
度は、200〜300℃と高温であり、エンジンの燃焼
の程度により、常に変化している。パイプ9の入口キャ
ップ4側の端部9aには、EGRガス3が直接吹き付け
るため、パイプ9の入口キャップ4側の温度は、EGR
ガス3の温度とほぼ同一の温度まで上昇する。
The temperature of the EGR gas 3 in the vicinity of the inlet cap 4 is as high as 200 to 300 ° C., and constantly changes depending on the degree of combustion of the engine. Since the EGR gas 3 is directly blown to the end 9a of the pipe 9 on the inlet cap 4 side, the temperature of the pipe 9 on the inlet cap 4 side is EGR.
The temperature rises to almost the same temperature as the gas 3.

【0011】パイプ9内に流入したEGRガス3は、外
筒1内を流通する冷却水6により熱交換され、100〜
150℃まで冷却される。冷却され体積が減少したEG
Rガス3は、出口キャップ5を通って、エンジンの吸気
系に送られる。
The EGR gas 3 flowing into the pipe 9 undergoes heat exchange with the cooling water 6 flowing through the outer cylinder 1 and
Cool to 150 ° C. EG with cooled volume
The R gas 3 is sent through the outlet cap 5 to the intake system of the engine.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のEGRガス冷却装置では、EGRガス3の流
入に伴い、パイプ9が軸長方向に熱膨張し、一方で、パ
イプ9の両端は仕切板2にろう付け10され、軸長方向
への延びが規制されているため、パイプ9が変形し、パ
イプ9と仕切板2とのろう付け部10に多大な応力が掛
かるという問題があった。
However, in such a conventional EGR gas cooling device, the pipe 9 thermally expands in the axial direction along with the inflow of the EGR gas 3, while both ends of the pipe 9 are partitioned. Since the brazing 10 is performed on the plate 2 and the extension in the axial direction is regulated, the pipe 9 is deformed, and a large stress is applied to the brazing portion 10 between the pipe 9 and the partition plate 2. .

【0013】特に、パイプ9の入口キャップ4側の温度
は、EGRガス3の温度に合わせて、常に200〜30
0℃に変化するため、この温度変化により、パイプ9は
常に伸縮を繰り返し、ろう付け部10に掛かる応力が不
規則に変化する。このため、このような伸縮が長期間に
わたり繰り返されると、ろう付け部11に亀裂が発生す
るおそれがあった。
In particular, the temperature of the pipe 9 on the inlet cap 4 side is always 200 to 30 in accordance with the temperature of the EGR gas 3.
Since the temperature changes to 0 ° C., this temperature change causes the pipe 9 to constantly expand and contract, and the stress applied to the brazing portion 10 changes irregularly. For this reason, when such expansion and contraction are repeated for a long period of time, there is a possibility that a crack may be generated in the brazing portion 11.

【0014】なお、特開平8−165925号公報等に
開示される冷却水流通用のパイプを外筒の内部または外
部に配設したEGRガス冷却装置は、パイプ内に冷却水
を流通し、また、パイプの端面に直接EGRガスが吹き
付けることがないため、パイプの伸縮は、EGRガス流
通用のパイプを外筒内に配設したEGRガス冷却装置に
比べて小さく、パイプに掛かる応力は小さい。
The EGR gas cooling system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-165925, in which a pipe for distributing cooling water is disposed inside or outside the outer cylinder, circulates cooling water through the pipe. Since the EGR gas does not blow directly onto the end face of the pipe, the expansion and contraction of the pipe is smaller than that of an EGR gas cooling device in which an EGR gas distribution pipe is provided in an outer cylinder, and the stress applied to the pipe is small.

【0015】したがって、上述したEGRガス冷却装置
のような不具合は発生しにくい。本発明は、かかる従来
の問題を解決するためになされたもので、簡易な構造で
熱交換用のパイプに掛かる応力を低減することができる
EGRガス冷却装置を提供することを目的とする。
[0015] Therefore, problems such as the above-described EGR gas cooling device hardly occur. The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an EGR gas cooling device capable of reducing stress applied to a heat exchange pipe with a simple structure.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1のEGRガス冷
却装置は、冷却水の入口および出口が設けられる外筒
と、前記外筒の開口端を塞ぐ仕切板と、前記仕切板を貫
通して前記外筒内に延在し、両端を該仕切板に固定され
る複数のパイプと、前記複数のパイプの両端をそれぞれ
覆って設けられるEGRガスの入口キャップおよび出口
キャップとを備えてなるEGRガス冷却装置において、
前記パイプは、温度変化による該パイプの伸縮に追従し
て変位する湾曲部を備えてなることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an EGR gas cooling apparatus, comprising: an outer cylinder provided with an inlet and an outlet for cooling water; a partition plate for closing an open end of the outer cylinder; EGR comprising: a plurality of pipes extending into the outer cylinder and having both ends fixed to the partition plate; and an EGR gas inlet cap and an outlet cap provided to respectively cover both ends of the plurality of pipes. In the gas cooling device,
The pipe is provided with a curved portion that is displaced following the expansion and contraction of the pipe due to a temperature change.

【0017】請求項2のEGRガス冷却装置は、請求項
1記載のEGRガス冷却装置において、前記開口端は、
前記外筒の一端に形成され、前記パイプの前記湾曲部
は、U字状に形成される該パイプの折り返し部であり、
前記パイプの両端は、前記開口端を塞ぐ前記仕切板にそ
れぞれ固定され、前記入口キャップおよび前記出口キャ
ップは、前記仕切板上に、相互に隣接して固定されてい
ることを特徴とする。
The EGR gas cooling device according to a second aspect is the EGR gas cooling device according to the first aspect, wherein the opening end is:
Formed at one end of the outer cylinder, the curved portion of the pipe is a folded portion of the pipe formed in a U-shape,
Both ends of the pipe are fixed to the partition plate closing the opening end, respectively, and the inlet cap and the outlet cap are fixed to the partition plate so as to be adjacent to each other.

【0018】請求項3のEGRガス冷却装置は、請求項
1または請求項2記載のEGRガス冷却装置において、
前記パイプの前記湾曲部は、拡径および縮径が繰り返さ
れる蛇腹状に形成されていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the EGR gas cooling apparatus according to the first or second aspect,
The curved portion of the pipe is formed in a bellows shape in which a diameter expansion and a diameter reduction are repeated.

【0019】(作用)請求項1のEGRガス冷却装置で
は、エンジンが始動され、EGRガスが両端を仕切板に
固定されるパイプ内に流通される。
(Operation) In the EGR gas cooling device of the first aspect, the engine is started, and the EGR gas flows through the pipe whose both ends are fixed to the partition plate.

【0020】EGRガスの温度は、エンジンの燃焼の程
度により常に変化しており、この温度変化に伴い、パイ
プが繰り返し伸縮されるが、パイプに形成される湾曲部
が、パイプの伸縮に追従して変位するため、パイプの両
端と仕切板との固定部分に応力が掛かることが防止され
る。この結果、パイプの両端と仕切板との固定部分に亀
裂が発生することが防止される。
The temperature of the EGR gas constantly changes depending on the degree of combustion of the engine, and the pipe is repeatedly expanded and contracted in accordance with the temperature change. The curved portion formed in the pipe follows the expansion and contraction of the pipe. Therefore, stress is prevented from being applied to a fixed portion between both ends of the pipe and the partition plate. As a result, it is possible to prevent cracks from being generated in the fixed portion between the both ends of the pipe and the partition plate.

【0021】請求項2のEGRガス冷却装置では、U字
状に折曲され折り返し部を有するパイプ内に、EGRガ
スの流通されると、EGRガスの温度変化に伴いパイプ
が伸縮される。そして、折り返し部がパイプの伸縮に追
従して変位し、パイプの両端と仕切板との固定部分に応
力が掛かることが防止される。
In the EGR gas cooling device according to the second aspect, when the EGR gas flows through the pipe which is bent in a U-shape and has a folded portion, the pipe expands and contracts with a change in the temperature of the EGR gas. Then, the folded portion is displaced following the expansion and contraction of the pipe, so that stress is prevented from being applied to the fixed portion between the both ends of the pipe and the partition plate.

【0022】また、一端が開口される外筒内にU字状の
パイプを配設するため、外筒を短尺にすることができ、
本装置をエンジンルーム等に設置する際のレイアウトの
自由度が増大する。請求項3のEGRガス冷却装置で
は、蛇腹状の湾曲部が形成されるパイプに内に、EGR
ガスが流通されると、EGRガスの温度変化に伴いパイ
プが伸縮される。
Further, since the U-shaped pipe is provided in the outer cylinder having one end opened, the outer cylinder can be made shorter.
The degree of freedom in layout when installing the apparatus in an engine room or the like is increased. In the EGR gas cooling device according to the third aspect, the EGR gas is formed in the pipe in which the bellows-like curved portion is formed.
When the gas is circulated, the pipe expands and contracts with a change in the temperature of the EGR gas.

【0023】そして、湾曲部がパイプの伸縮に追従して
変位し、パイプの両端と仕切板との固定部分に応力が掛
かることが防止される。また、パイプを蛇腹状に加工す
ることで、パイプの内面が凹凸状になるため、パイプ内
面でのEGRガスの接触面積が増大され、EGRガスの
熱交換効率が向上される。
Then, the curved portion is displaced following the expansion and contraction of the pipe, so that stress is prevented from being applied to the fixed portion between the both ends of the pipe and the partition plate. Further, by processing the pipe into a bellows shape, the inner surface of the pipe becomes uneven, so that the contact area of the EGR gas on the inner surface of the pipe is increased, and the heat exchange efficiency of the EGR gas is improved.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて詳細に説明する。図1は、本発明のEGRガス冷
却装置の第1の実施形態(請求項1および請求項2に対
応する)を示している。図において、横断面長円形状の
扁平容器状の外筒21には、軸長方向の一端21aに開
口部21bが形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment (corresponding to claims 1 and 2) of an EGR gas cooling device of the present invention. In the figure, an opening 21b is formed at one end 21a in the axial direction of a flat container-shaped outer cylinder 21 having an oval cross section.

【0025】外筒21には、開口部21bを覆って、こ
の外筒21の横断面形状に対応した長円形状の仕切板2
3がろう付けされている。仕切板23には、外筒21の
反対側に位置する外面23aに、EGRガス25が流通
される入口キャップ27および出口キャップ29が配設
されている。これ等入口キャップ27および出口キャッ
プ29は、仕切板23の長手方向に沿って、間隔を置い
てろう付けされている。
The outer cylinder 21 has an elliptical partition plate 2 covering the opening 21b and corresponding to the cross-sectional shape of the outer cylinder 21.
3 is brazed. In the partition plate 23, an inlet cap 27 and an outlet cap 29 through which the EGR gas 25 flows are disposed on an outer surface 23a located on the opposite side of the outer cylinder 21. These inlet cap 27 and outlet cap 29 are brazed at intervals along the longitudinal direction of the partition plate 23.

【0026】外筒21、仕切板23および入口キャップ
27、出口キャップ29は、SUS材等のステンレス鋼
により形成されている。また、外筒21には、冷却水3
1を外筒21内に流通する入口33および出口35が、
軸長方向に間隔を置いて形成されている。
The outer cylinder 21, the partition plate 23, the inlet cap 27 and the outlet cap 29 are made of stainless steel such as SUS. Further, the outer cylinder 21 is provided with the cooling water 3.
The inlet 33 and the outlet 35 that allow the fluid 1 to flow into the outer cylinder 21 are
They are formed at intervals in the axial direction.

【0027】外筒21内には、U字状に形成され、折り
返し部37aを有する横断面円形状の銅製のパイプ37
が複数本配設されている。各パイプ37の一端37bお
よび他端37cは、仕切板23を貫通して、それぞれ入
口キャップ27および出口キャップ29で覆われている
仕切板23の外面23a側に突出している。
Inside the outer cylinder 21, a copper pipe 37 having a U-shape and having a circular cross section having a folded portion 37a is provided.
Are provided. One end 37b and the other end 37c of each pipe 37 penetrate the partition plate 23 and protrude toward the outer surface 23a of the partition plate 23 covered with the inlet cap 27 and the outlet cap 29, respectively.

【0028】各パイプ37の一端37bおよび他端37
cは、仕切板23にろう付け39されている。上述した
EGRガス冷却装置では、エンジンの排気系から排出さ
れるEGRガス25は、入口キャップ27から各パイプ
37内に流入する。入口キャップ27付近でのEGRガ
ス25の温度は、200〜300℃と高温であり、エン
ジンの燃焼の程度により、常に変化している。
One end 37b and the other end 37 of each pipe 37
c is brazed 39 to the partition plate 23. In the above-described EGR gas cooling device, the EGR gas 25 discharged from the exhaust system of the engine flows into each pipe 37 from the inlet cap 27. The temperature of the EGR gas 25 near the inlet cap 27 is as high as 200 to 300 ° C., and constantly changes depending on the degree of combustion of the engine.

【0029】このため、EGRガス25が直接吹き付け
るパイプ37の一端37b側の温度は、EGRガス25
の温度とほぼ同一になる。パイプ37内に流入したEG
Rガス25は、外筒21内を流通する冷却水31により
熱交換され、出口キャップ29付近では、100〜15
0℃まで冷却される。
For this reason, the temperature at the one end 37b side of the pipe 37 to which the EGR gas 25 is directly blown depends on the temperature of the EGR gas 25.
And the temperature is almost the same. EG flowing into the pipe 37
The R gas 25 undergoes heat exchange with the cooling water 31 flowing in the outer cylinder 21, and in the vicinity of the outlet cap 29, 100 to 15 R
Cool to 0 ° C.

【0030】冷却され体積が減少したEGRガス25
は、出口キャップ29を通って、エンジンの吸気系に送
られる。ここで、パイプ37の温度は、パイプ37内を
流通するEGRガス25の温度に合わせて変化する。入
口キャップ27側に位置するパイプ37の一端37b側
では、パイプ37の温度は、200〜300℃に変化す
る。
The cooled EGR gas 25 whose volume has been reduced
Is passed through the outlet cap 29 to the intake system of the engine. Here, the temperature of the pipe 37 changes according to the temperature of the EGR gas 25 flowing in the pipe 37. On the one end 37b side of the pipe 37 located on the inlet cap 27 side, the temperature of the pipe 37 changes to 200 to 300 ° C.

【0031】出口キャップ29側に位置するパイプ37
の他端37c側では、パイプ37の温度は、100〜1
50℃に変化する。パイプ37は、温度の変化に伴い、
軸長方向に伸縮を繰り返す。パイプ37の折り返し部3
7aには、パイプ37の伸縮を規制するものがないた
め、パイプ37の伸縮に追従して、折り返し部37aが
外筒21の軸長方向に移動する。
The pipe 37 located on the outlet cap 29 side
On the other end 37c side, the temperature of the pipe 37 is 100 to 1
Changes to 50 ° C. As the temperature of the pipe 37 changes,
Repeats expansion and contraction in the axial direction. Folded part 3 of pipe 37
Since there is nothing in 7a that restricts the expansion and contraction of the pipe 37, the folded portion 37a moves in the axial direction of the outer cylinder 21 following the expansion and contraction of the pipe 37.

【0032】この結果、パイプ37の一端37bおよび
他端37cのろう付け部39には、応力が掛かることな
くなり、パイプ37の伸縮によるろう付け部39の亀裂
の発生が防止される。以上のように構成されたEGRガ
ス冷却装置では、外筒21内に配設され、一端37bお
よび他端37cを仕切板23に固定されるパイプ37
に、U字状の折り返し部37aを形成したので、EGR
ガス25の温度変化によるパイプ37の伸縮に追従し
て、折り返し部37aを外筒21の軸長方向に移動させ
ることができ、パイプ37の一端37bおよび他端37
cと、仕切板23とのろう付け部39に応力が掛かるこ
とを防止することができる。
As a result, stress is not applied to the brazing portions 39 at the one end 37b and the other end 37c of the pipe 37, and the occurrence of cracks in the brazing portion 39 due to expansion and contraction of the pipe 37 is prevented. In the EGR gas cooling device configured as described above, the pipe 37 is disposed in the outer cylinder 21 and has one end 37b and the other end 37c fixed to the partition plate 23.
Since the U-shaped folded portion 37a is formed on the
Following the expansion and contraction of the pipe 37 due to the temperature change of the gas 25, the folded portion 37 a can be moved in the axial direction of the outer cylinder 21, and one end 37 b and the other end 37 of the pipe 37 can be moved.
It is possible to prevent stress from being applied to the brazing portion 39 between the c and the partition plate 23.

【0033】この結果、ろう付け部39に亀裂が発生
し、冷却水31がエンジンの吸気系に流入することを防
止することができる。また、外筒21を、一端21aに
開口部21bを有する横断面長円形状の扁平容器状に形
成し、この外筒2内にU字状のパイプ37を配設したの
で、外筒21を短尺にすることができ、本装置をエンジ
ンルーム等に設置する際のレイアウトの自由度を増大す
ることができる。
As a result, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the brazing portion 39 and the cooling water 31 from flowing into the intake system of the engine. In addition, the outer cylinder 21 is formed in a flat container shape having an oblong cross section having an opening 21b at one end 21a, and a U-shaped pipe 37 is provided in the outer cylinder 2. The length can be shortened, and the degree of freedom in layout when installing the device in an engine room or the like can be increased.

【0034】図2は、本発明のEGRガス冷却装置の第
2の実施形態(請求項1対応する)を示している。図に
おいて、横断面円形状の外筒41の両端には、開口部4
1aが形成されている。外筒41の開口部41aには、
円形板状の仕切板43がそれぞれ内設され、ろう付けさ
れている。
FIG. 2 shows a second embodiment (corresponding to claim 1) of the EGR gas cooling device of the present invention. In the figure, openings 4 are provided at both ends of an outer cylinder 41 having a circular cross section.
1a is formed. In the opening 41a of the outer cylinder 41,
Circular plate-shaped partition plates 43 are respectively provided and brazed.

【0035】また、外筒41の開口部41aには、EG
Rガス45が流通される入口キャップ47および出口キ
ャップ49が、それぞれろう付けされている。外筒41
には、冷却水51を外筒41内に流通する円筒状の入口
53および出口55が、軸長方向に間隔を置いて形成さ
れている。外筒41内には、EGRガス45を流通する
横断面円形状の銅製のパイプ57が、軸長方向に沿って
複数本配設されている。
The opening 41a of the outer cylinder 41 has an EG
The inlet cap 47 and the outlet cap 49 through which the R gas 45 flows are brazed, respectively. Outer cylinder 41
, A cylindrical inlet 53 and an outlet 55 for flowing the cooling water 51 into the outer cylinder 41 are formed at intervals in the axial direction. In the outer cylinder 41, a plurality of copper pipes 57 having a circular cross section for circulating the EGR gas 45 are arranged along the axial direction.

【0036】これ等パイプ57は、両端がそれぞれ仕切
板43を貫通しており、パイプ57の端部57aを入口
キャップ47および出口キャップ49側に突出した状態
で、仕切板43にろう付け59されている。また、各パ
イプ57のほぼ中央には、円弧状に湾曲する湾曲部57
bが形成されている。
The pipe 57 has both ends penetrating through the partition plate 43, and is brazed 59 to the partition plate 43 with the end 57a of the pipe 57 protruding toward the inlet cap 47 and the outlet cap 49. ing. A curved portion 57 which is curved in an arc shape is provided substantially at the center of each pipe 57.
b is formed.

【0037】ここで、湾曲部57bの両側に延在するパ
イプ57の軸は、揃えられている。上述したEGRガス
冷却装置では、パイプ57内に流入するEGRガスの温
度変化に伴うパイプ57の伸縮に追従して、湾曲部57
bの形状が変化し、パイプ47の両端のろう付け部59
に、パイプ57の伸縮による応力が掛かることが防止さ
れる。
Here, the axes of the pipes 57 extending on both sides of the curved portion 57b are aligned. In the above-described EGR gas cooling device, the curved portion 57 follows the expansion and contraction of the pipe 57 due to the temperature change of the EGR gas flowing into the pipe 57.
The shape of b changes and the brazing portions 59 at both ends of the pipe 47 are changed.
In addition, stress due to expansion and contraction of the pipe 57 is prevented.

【0038】この実施形態のEGRガス冷却装置におい
ても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる
が、この実施形態では、断面円形状の外筒41内に、複
数のパイプ57を配設し、このパイプ57のほぼ中央
に、円弧状に湾曲する湾曲部57bを形成したので、E
GRガス45の温度変化によるパイプ57の伸縮に追従
して、湾曲部57bの形状を変化させることができ、パ
イプ57の両端57aと仕切板43とのろう付け部59
に応力が掛かることを防止することができる。
In the EGR gas cooling device of this embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. However, in this embodiment, a plurality of pipes 57 are provided in the outer cylinder 41 having a circular cross section. Since a curved portion 57b curved in an arc shape was formed substantially at the center of the pipe 57,
Following the expansion and contraction of the pipe 57 due to the temperature change of the GR gas 45, the shape of the curved portion 57b can be changed, and the brazing portion 59 between the both ends 57a of the pipe 57 and the partition plate 43 can be formed.
Can be prevented from being stressed.

【0039】図3は、本発明のEGRガス冷却装置の第
3の実施形態(請求項1対応する)を示している。この
実施形態では、外筒41内に配設され、仕切板43にろ
う付け59されるパイプ61のほぼ中央には、所定の曲
率で段差状に曲げられた湾曲部61aが形成されてい
る。
FIG. 3 shows a third embodiment (corresponding to claim 1) of the EGR gas cooling device of the present invention. In this embodiment, a curved portion 61a which is bent in a step with a predetermined curvature is formed substantially at the center of a pipe 61 which is disposed in the outer cylinder 41 and brazed 59 to the partition plate 43.

【0040】ここで、湾曲部61aの両側に延在するパ
イプ61の軸は、相互にずれており、パイプ61が膨張
した際に、パイプ61がろう付け部59に向けて相互に
突っ張り合うことが防止される。この実施形態のEGR
ガス冷却装置においても、第2の実施形態と同様の効果
を得ることができる。
Here, the axes of the pipes 61 extending on both sides of the curved portion 61a are shifted from each other, so that when the pipes 61 expand, the pipes 61 mutually stick toward the brazing portion 59. Is prevented. EGR of this embodiment
The same effect as in the second embodiment can be obtained in the gas cooling device.

【0041】図4は、本発明のEGRガス冷却装置の第
4の実施形態(請求項3対応する)を示している。この
実施形態では、外筒41内に配設され、仕切板43にろ
う付け59されるパイプ63のほぼ中央には、拡径、縮
径を複数回繰り返される蛇腹状の湾曲部63aが形成さ
れている。
FIG. 4 shows a fourth embodiment (corresponding to claim 3) of an EGR gas cooling device according to the present invention. In this embodiment, a bellows-like curved portion 63a that is repeated a plurality of times of diameter expansion and contraction is formed substantially at the center of a pipe 63 that is disposed in the outer cylinder 41 and brazed 59 to the partition plate 43. ing.

【0042】この実施形態のEGRガス冷却装置におい
ても、第2および第3の実施形態と同様の効果を得るこ
とができるが、この実施形態では、パイプ63の中央に
蛇腹状の湾曲部63aを形成したので、パイプ63の内
面が凹凸状になることで、EGRガス45の接触面積を
大きくすることができ、パイプ37の応力を吸収すると
同時に、EGRガスの熱交換効率を向上することができ
る。
In the EGR gas cooling device of this embodiment, the same effects as those of the second and third embodiments can be obtained. In this embodiment, a bellows-like curved portion 63a is provided at the center of the pipe 63. Since the pipe 63 is formed, the contact surface of the EGR gas 45 can be increased by making the inner surface of the pipe 63 uneven, so that the stress of the pipe 37 can be absorbed and the heat exchange efficiency of the EGR gas can be improved. .

【0043】なお、上述した第2および第3の実施形態
では、EGRガスが流通されるパイプ自体を曲げること
で湾曲部を形成した例について述べたが、本発明はかか
る実施形態に限定されるものでなく、例えば、パイプを
曲げるとともに、蛇腹状に加工しても良く、この場合に
は、より確実にパイプの伸縮を吸収することができる。
また、上述した第2の実施形態では、湾曲部57bの両
側に延在するパイプ57の軸を揃えた例について述べた
が、本発明はかかる実施形態に限定されるものでなく、
例えば、図5に示すように、湾曲部57bの両側に延在
するパイプ57の軸を相互にずらして、パイプ57を形
成しても良く、この場合には、パイプ57が膨張した際
に、パイプ57がろう付け59に向けて相互に突っ張り
合うことが防止されるため、パイプ57の両端57aに
掛かる応力を、より確実に防止することができる。
In the above-described second and third embodiments, the example in which the curved portion is formed by bending the pipe through which the EGR gas flows is described, but the present invention is limited to such an embodiment. Instead, for example, the pipe may be bent and processed into a bellows shape. In this case, the expansion and contraction of the pipe can be absorbed more reliably.
Further, in the above-described second embodiment, an example has been described in which the axes of the pipes 57 extending on both sides of the curved portion 57b are aligned, but the present invention is not limited to such an embodiment.
For example, as shown in FIG. 5, the pipes 57 extending on both sides of the curved portion 57b may be shifted from each other to form the pipes 57. In this case, when the pipes 57 expand, Since the pipes 57 are prevented from sticking to each other toward the brazing 59, stress applied to both ends 57a of the pipe 57 can be more reliably prevented.

【0044】[0044]

【発明の効果】請求項1のEGRガス冷却装置では、外
筒内に配設され、両端を仕切板に固定されるパイプに、
湾曲部を形成したので、EGRガスの温度変化によるパ
イプの伸縮に追従して、湾曲部を変位させることがで
き、パイプの両端と仕切板との固定部分に応力が掛かる
ことを防止することができる。
According to the EGR gas cooling device of the first aspect, the pipe disposed in the outer cylinder and having both ends fixed to the partition plate is provided with:
Since the curved portion is formed, the curved portion can be displaced by following the expansion and contraction of the pipe due to the temperature change of the EGR gas, and it is possible to prevent stress from being applied to the fixed portion between both ends of the pipe and the partition plate. it can.

【0045】この結果、パイプの両端と仕切板との固定
部分に亀裂が発生することを防止することができる。請
求項2のEGRガス冷却装置では、U字状に折曲され折
り返し部を有するパイプを外筒内に配設したので、EG
Rガスの温度変化によるパイプの伸縮に追従して折り返
し部を変位させることができ、パイプの両端と仕切板と
の固定部分に応力が掛かることを防止することができ
る。
As a result, it is possible to prevent the occurrence of cracks at the fixed portion between the both ends of the pipe and the partition plate. In the EGR gas cooling device according to the second aspect, the pipe bent in a U-shape and having the folded portion is disposed in the outer cylinder.
The folded portion can be displaced following the expansion and contraction of the pipe due to the temperature change of the R gas, and it is possible to prevent stress from being applied to the fixed portion between both ends of the pipe and the partition plate.

【0046】また、外筒の一端を開口し、この外筒内に
U字状のパイプを配設したので、外筒を短尺にすること
ができ、本装置をエンジンルーム等に設置する際のレイ
アウトの自由度を増大することができる。請求項3のE
GRガス冷却装置では、外筒内に配設され、両端を仕切
板に固定されるパイプに、蛇腹状の湾曲部を形成したの
で、EGRガスの温度変化によるパイプの伸縮に追従し
て、湾曲部を変位させることができ、パイプの両端と仕
切板との固定部分に応力が掛かることを防止することが
できる。
Further, since one end of the outer cylinder is opened and a U-shaped pipe is disposed in the outer cylinder, the outer cylinder can be made shorter, which is useful when the apparatus is installed in an engine room or the like. Layout flexibility can be increased. E of claim 3
In the GR gas cooling device, a bellows-like curved portion is formed in a pipe disposed in the outer cylinder and fixed at both ends to a partition plate, so that the pipe follows the expansion and contraction of the pipe due to a temperature change of the EGR gas. The portion can be displaced, so that stress can be prevented from being applied to a fixed portion between both ends of the pipe and the partition plate.

【0047】また、パイプを蛇腹状に加工することで、
パイプの内面が凹凸状になるため、パイプ内面でのEG
Rガスの接触面積を増大することができ、EGRガスの
熱交換効率を向上することができる。
Further, by processing the pipe into a bellows shape,
Since the inner surface of the pipe becomes uneven, EG on the inner surface of the pipe
The contact area of the R gas can be increased, and the heat exchange efficiency of the EGR gas can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のEGRガス冷却装置の第1の実施形態
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of an EGR gas cooling device of the present invention.

【図2】本発明のEGRガス冷却装置の第2の実施形態
を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a second embodiment of the EGR gas cooling device of the present invention.

【図3】本発明のEGRガス冷却装置の第3の実施形態
を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a third embodiment of the EGR gas cooling device of the present invention.

【図4】本発明のEGRガス冷却装置の第4の実施形態
を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a fourth embodiment of the EGR gas cooling device of the present invention.

【図5】第2の実施形態において、湾曲部の両側に延在
するパイプの軸をずらした例を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example in which the axes of pipes extending on both sides of a curved portion are shifted in the second embodiment.

【図6】従来のEGRガス冷却装置を示す断面図であ
る。
FIG. 6 is a sectional view showing a conventional EGR gas cooling device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 外筒 21a 一端 21b 開口部 23 仕切板 25 EGRガス 27 入口キャップ 29 出口キャップ 31 冷却水 33 入口 35 出口 37 パイプ 37a 折り返し部 37b 一端 37c 他端 39 ろう付け部(ろう付け) 41 外筒 41a 開口部 43 仕切板 45 EGRガス 47 入口キャップ 49 出口キャップ 51 冷却水 53 入口 55 出口 57 パイプ 57a 端部 57b 湾曲部 59 ろう付け部(ろう付け) 61 パイプ 61a 湾曲部 63 パイプ 63a 湾曲部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Outer cylinder 21a One end 21b Opening 23 Partition plate 25 EGR gas 27 Inlet cap 29 Outlet cap 31 Cooling water 33 Inlet 35 Outlet 37 Pipe 37a Folding part 37b One end 37c Other end 39 Brazing part (brazing) 41 Outer cylinder 41a Opening Part 43 Partition plate 45 EGR gas 47 Inlet cap 49 Outlet cap 51 Cooling water 53 Inlet 55 Outlet 57 Pipe 57a End 57b Curved part 59 Brazing part (brazing) 61 Pipe 61a Curved part 63 Pipe 63a Curved part

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冷却水の入口および出口が設けられる外
筒と、 前記外筒の開口端を塞ぐ仕切板と、 前記仕切板を貫通して前記外筒内に延在し、両端を該仕
切板に固定される複数のパイプと、 前記複数のパイプの両端をそれぞれ覆って設けられるE
GRガスの入口キャップおよび出口キャップとを備えて
なるEGRガス冷却装置において、 前記パイプは、温度変化による該パイプの伸縮に追従し
て変位する湾曲部を備えてなることを特徴とするEGR
ガス冷却装置。
An outer cylinder provided with an inlet and an outlet for cooling water; a partition plate closing an open end of the outer cylinder; a partition penetrating the partition plate and extending into the outer cylinder; A plurality of pipes fixed to the plate; and E provided to cover both ends of the plurality of pipes, respectively.
An EGR gas cooling apparatus comprising a GR gas inlet cap and an outlet cap, wherein the pipe is provided with a curved portion which is displaced in accordance with expansion and contraction of the pipe due to a temperature change.
Gas cooling device.
【請求項2】 請求項1記載のEGRガス冷却装置にお
いて、 前記開口端は、前記外筒の一端に形成され、 前記パイプの前記湾曲部は、U字状に形成される該パイ
プの折り返し部であり、 前記パイプの両端は、前記開口端を塞ぐ前記仕切板にそ
れぞれ固定され、 前記入口キャップおよび前記出口キャップは、前記仕切
板上に、相互に隣接して固定されていることを特徴とす
るEGRガス冷却装置。
2. The EGR gas cooling device according to claim 1, wherein the open end is formed at one end of the outer cylinder, and the curved portion of the pipe is formed as a U-shaped bent portion of the pipe. Wherein both ends of the pipe are fixed to the partition plate closing the open end, respectively, and the inlet cap and the outlet cap are fixed on the partition plate so as to be adjacent to each other. EGR gas cooling device.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載のEGRガ
ス冷却装置において、 前記パイプの前記湾曲部は、拡径および縮径が繰り返さ
れる蛇腹状に形成されていることを特徴とするEGRガ
ス冷却装置。
3. The EGR gas cooling device according to claim 1, wherein the curved portion of the pipe is formed in a bellows shape in which a diameter increase and a diameter decrease are repeated. Cooling system.
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