JP2000213424A - Egr cooler - Google Patents

Egr cooler

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JP2000213424A
JP2000213424A JP11011776A JP1177699A JP2000213424A JP 2000213424 A JP2000213424 A JP 2000213424A JP 11011776 A JP11011776 A JP 11011776A JP 1177699 A JP1177699 A JP 1177699A JP 2000213424 A JP2000213424 A JP 2000213424A
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JP
Japan
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shell
exhaust gas
tube
bonnet
cooling water
Prior art date
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Pending
Application number
JP11011776A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Nakagome
惠一 中込
Yoji Yamashita
洋二 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Denso Sankyo Co Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Sankyo Radiator Co Ltd
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Publication date
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Priority to KR1020017009059A priority patent/KR20010102981A/en
Priority to PCT/JP2000/000218 priority patent/WO2000043663A1/en
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Priority to US10/356,611 priority patent/US6684938B2/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/026Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0263Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by varying the geometry or cross-section of header box
    • 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
    • F28D7/1607Heat-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 with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F2009/0285Other particular headers or end plates
    • F28F2009/029Other particular headers or end plates with increasing or decreasing cross-section, e.g. having conical shape

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent occurrence of local thermal deformation by avoiding a state in which temperature of a central side tube is higher than that of an outer peripheral side tube. SOLUTION: In this EGR cooler, an enginehood 6A on an inlet side of exhaust gas 10 faces to outside to be a recess face, and formed into a bell mouth shape in which an aperture is gradually increased in an exhaust gas flowing direction. According to this constitution, the exhaust gas 10 introduced from an exhaust gas inlet 7 tends to flow forming laminar air flow along an inner peripheral surface of the enginehood 6A without separation, turbulence is unlikely to occur on an outer periphery in the enginehood 6A, and the exhaust gas 10 is likely to be introduced to a tube 3 disposed on an outer peripheral side like a central side. Accordingly, the tube 3 on the central side and the tube 3 on the outer peripheral side are heated in a uniform manner.

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、エンジンの排気ガ
スを再循環して窒素酸化物の発生を低減させるEGR装
置に付属されて再循環用排気ガスを冷却するEGRクー
ラに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an EGR cooler which is attached to an EGR device for recirculating exhaust gas of an engine to reduce the generation of nitrogen oxides and cools the exhaust gas for recirculation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より自動車等のエンジンの排気ガス
の一部をエンジンに再循環して窒素酸化物の発生を低減
させるEGR装置が知られているが、このようなEGR
装置では、エンジンに再循環する排気ガスを冷却する
と、該排気ガスの温度が下がり且つその容積が小さくな
ることによって、エンジンの出力を余り低下させずに燃
焼温度を低下して効果的に窒素酸化物の発生を低減させ
ることができる為、エンジンに排気ガスを再循環するラ
インの途中に、排気ガスを冷却するEGRクーラを装備
したものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, an EGR device for reducing the generation of nitrogen oxides by recirculating a part of exhaust gas from an engine of an automobile or the like to the engine has been known.
In the device, when the exhaust gas recirculated to the engine is cooled, the temperature of the exhaust gas is reduced and its volume is reduced, so that the combustion temperature is reduced without significantly lowering the output of the engine and the nitrogen oxidation is effectively performed. In order to reduce the generation of substances, some engines are equipped with an EGR cooler for cooling the exhaust gas in the middle of a line for recirculating the exhaust gas to the engine.

【0003】図4は前記EGRクーラの一例を示す断面
図であって、図中1は円筒状に形成されたシェルを示
し、該シェル1の軸心方向両端には、シェル1の端面を
閉塞するようプレート2,2が固着されていて、該各プ
レート2,2には、多数のチューブ3の両端が貫通状態
で固着されており、これら多数のチューブ3はシェル1
の内部を軸心方向に延びている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the EGR cooler. In the figure, reference numeral 1 denotes a cylindrical shell, and at both ends in the axial direction of the shell 1, the end faces of the shell 1 are closed. The plates 2 and 2 are fixed to each other, and both ends of a large number of tubes 3 are fixed to the respective plates 2 and 2 in a penetrating state.
Extends in the axial direction.

【0004】そして、シェル1の一方の端部近傍には、
外部から冷却水入口管4が取り付けられ、シェル1の他
方の端部近傍には、外部から冷却水出口管5が取り付け
られており、冷却水9が冷却水入口管4からシェル1の
内部に供給されてチューブ3の外側を流れ、冷却水出口
管5からシェル1の外部に排出されるようになってい
る。
In the vicinity of one end of the shell 1,
A cooling water inlet pipe 4 is attached from the outside, and a cooling water outlet pipe 5 is attached from the outside near the other end of the shell 1, and cooling water 9 flows from the cooling water inlet pipe 4 into the shell 1. The supplied water flows outside the tube 3 and is discharged from the cooling water outlet pipe 5 to the outside of the shell 1.

【0005】更に、各プレート2,2の反シェル1側に
は、ボンネット6A,6Bが前記各プレート2,2の端
面を被包するように固着され、一方のボンネット6Aの
中央には排気ガス入口7が、他方のボンネット6Bの中
央には排気ガス出口8が夫々設けられており、エンジン
の排気ガス10が排気ガス入口7から一方のボンネット
6Aの内部に入り、多数のチューブ3を通る間に該チュ
ーブ3の外側を流れる冷却水9との熱交換により冷却さ
れた後に、他方のボンネット6Bの内部に排出されて排
気ガス出口8からエンジンに再循環するようになってい
る。
Further, bonnets 6A and 6B are fixed to the opposite sides of the plates 2 and 2 from the shell 1 so as to cover the end faces of the plates 2 and 2, respectively. An inlet 7 is provided with an exhaust gas outlet 8 at the center of the other bonnet 6B, and the exhaust gas 10 of the engine enters the inside of one bonnet 6A from the exhaust gas inlet 7 and passes through a number of tubes 3. After being cooled by heat exchange with cooling water 9 flowing outside the tube 3, the exhaust gas is discharged into the other bonnet 6B and recirculated to the engine from the exhaust gas outlet 8.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、斯かる
従来のEGRクーラにおいては、図5に拡大して示す如
く、一方のボンネット6Aが、排気ガス入口7からシェ
ル1側に向け直線状の外形線を成して拡張するテーパ部
6xと、シェル1と略同径に形成された円筒部6yとに
より形成されていたが、このような形状では、排気ガス
入口7から導入された排気ガス10の流れがテーパ部6
xの内周面から剥離し易く、該テーパ部6xから円筒部
6yにかけての内側部分に乱流化が起こって、プレート
2の外周側に配置されたチューブ3に対し排気ガス10
が導入され難くなるので、中心側のチューブ3が外周側
のチューブ3より高温化して局部的な熱変形が生じる虞
れがあった。
However, in such a conventional EGR cooler, as shown in an enlarged view in FIG. 5, one of the bonnets 6A has a straight outline extending from the exhaust gas inlet 7 toward the shell 1 side. Of the exhaust gas 10 introduced from the exhaust gas inlet 7 with the tapered portion 6x and the cylindrical portion 6y having substantially the same diameter as the shell 1. Flow is tapered part 6
x from the inner peripheral surface of the plate 2, the turbulent flow occurs in the inner portion from the tapered portion 6 x to the cylindrical portion 6 y, and the exhaust gas 10 flows to the tube 3 arranged on the outer peripheral side of the plate 2.
Is difficult to be introduced, so that the temperature of the tube 3 on the center side becomes higher than that of the tube 3 on the outer peripheral side, and there is a possibility that local thermal deformation may occur.

【0007】一方、図6に拡大して示す如く、他方のボ
ンネット6Bも前述した一方のボンネット6Aと同様に
形成されていた為、外周側のチューブ3を抜け出た排気
ガス10がボンネット6Aのテーパ部6xに衝突して急
激に流れの向きを変えられることにより外周側のチュー
ブ3の出口部分で圧力上昇が起こり、この圧力上昇が外
周側のチューブ3における排気ガス10の通気抵抗とな
って、該排気ガス10が外周側のチューブ3に対し一層
導入され難くなるので、このような理由によっても中心
側のチューブ3が外周側のチューブ3より高温化して局
部的な熱変形が生じる虞れがあった。
On the other hand, as shown in an enlarged view in FIG. 6, the other bonnet 6B is also formed in the same manner as the above-mentioned one bonnet 6A. When the flow direction is suddenly changed by colliding with the portion 6x, a pressure rise occurs at an outlet portion of the outer tube 3, and this pressure rise becomes a resistance to the passage of the exhaust gas 10 in the outer tube 3, Since the exhaust gas 10 is more difficult to be introduced into the outer tube 3, the center tube 3 becomes higher in temperature than the outer tube 3, which may cause local thermal deformation. there were.

【0008】更には、図7に示すように、従来における
チューブ3の配列は、三角形を基調とした千鳥状に並べ
て配列するようにしていた為、円筒状に形成されたシェ
ル1と外周側のチューブ3との間に比較的大きな隙間が
形成されてしまい、冷却水入口管4から導入した冷却水
9が流通抵抗の少ない外周側を優先的に流れる傾向が生
じる一方、チューブ3が密集配置された中心側へは冷却
水9が十分に行き届かないので、このような理由によっ
ても中心側のチューブ3が外周側のチューブ3より高温
化して局部的な熱変形が生じる虞れがあった。
Further, as shown in FIG. 7, the conventional arrangement of the tubes 3 is arranged in a staggered manner based on a triangle, so that the cylindrical shell 1 and the outer peripheral side are arranged. A relatively large gap is formed between the tubes 3 and the cooling water 9 introduced from the cooling water inlet pipe 4 tends to preferentially flow on the outer peripheral side where the flow resistance is low, while the tubes 3 are densely arranged. Since the cooling water 9 does not reach the center side sufficiently, the center tube 3 may be heated to a higher temperature than the outer tube 3 due to such a reason, and local thermal deformation may occur.

【0009】本発明は、上述の実情に鑑みて成されたも
ので、中心側のチューブが外周側のチューブより高温化
してしまうことを回避して、局部的な熱変形の発生を未
然に防止することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents the center tube from becoming hotter than the outer tube, thereby preventing local thermal deformation from occurring. It is intended to be.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の発明は、円筒状に形成されたシェルと、該シェルの軸
心方向両端にシェル端面を閉塞するよう固着されたプレ
ートと、該プレートの反シェル側にプレート端面を被包
するよう固着されたボンネットと、前記シェルの内部を
軸心方向に延び且つその両端を前記各プレートに貫通固
着されたチューブとを備え、前記シェルの内部に冷却水
を給排し且つ前記チューブ内には一方のボンネット側か
ら他方のボンネット側に向け排気ガスを通して該排気ガ
スと前記冷却水とを熱交換するようにしたEGRクーラ
であって、排気ガス入側のボンネットを外側に向け凹面
を成して排気ガスの流れ方向に口径が漸増するベルマウ
ス形状としたことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a shell having a cylindrical shape, plates fixed to both ends of the shell in the axial direction so as to close the shell end faces, A bonnet fixed to the side opposite to the shell of the plate so as to enclose the end face of the plate; and a tube extending in the axial direction inside the shell and having both ends fixed to the respective plates. An EGR cooler for supplying and discharging cooling water therein and passing heat through the exhaust gas from one bonnet side to the other bonnet side in the tube to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water. The gas inlet side bonnet has a concave surface facing outward and has a bell mouth shape whose diameter gradually increases in the flow direction of exhaust gas.

【0011】このようにすれば、排気ガスがボンネット
の内周面に沿い剥離せずに層流を成して流れる傾向が強
まり、ボンネット内における外周部分で乱流化が起こり
難くなって、外周側に配置されたチューブに対しても中
心側と同様に排気ガスが導入され易くなるので、中心側
のチューブも外周側のチューブも一様に加熱されること
になる。
With this arrangement, the tendency of the exhaust gas to flow in a laminar flow without separating along the inner peripheral surface of the bonnet increases, and turbulence hardly occurs in the outer peripheral portion in the bonnet. Exhaust gas is easily introduced into the tubes arranged on the side similarly to the center side, so that both the tube on the center side and the tube on the outer peripheral side are uniformly heated.

【0012】また、本発明の請求項2に記載の発明は、
円筒状に形成されたシェルと、該シェルの軸心方向両端
にシェル端面を閉塞するよう固着されたプレートと、該
プレートの反シェル側にプレート端面を被包するよう固
着されたボンネットと、前記シェルの内部を軸心方向に
延び且つその両端を前記各プレートに貫通固着されたチ
ューブとを備え、前記シェルの内部に冷却水を給排し且
つ前記チューブ内には一方のボンネット側から他方のボ
ンネット側に向け排気ガスを通して該排気ガスと前記冷
却水とを熱交換するようにしたEGRクーラであって、
排気ガス出側のボンネットを外側に向け凸面を成して排
気ガスの流れ方向に口径が漸減する椀型形状としたこと
を特徴とするものである。
[0012] The invention described in claim 2 of the present invention provides:
A shell formed in a cylindrical shape, a plate fixed to both ends in the axial direction of the shell so as to close the shell end surface, a bonnet fixed to cover the plate end surface on the side opposite to the shell of the plate; Tubes extending axially through the inside of the shell and having both ends fixed to the respective plates to supply and discharge cooling water to the inside of the shell, and inside the tubes from one bonnet side to the other. An EGR cooler configured to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water through the exhaust gas toward the bonnet side,
The exhaust gas outlet side bonnet has a bowl-like shape in which a convex surface faces outward and the diameter gradually decreases in the flow direction of the exhaust gas.

【0013】このようにすれば、外周側のチューブを抜
け出た排気ガスがボンネットの内周面に沿い層流を成し
て滑らかに流れの向きを変えられるので、外周側のチュ
ーブの出口部分で圧力上昇が起こり難くなり、これによ
り外周側のチューブにおける排気ガスの通気抵抗が低下
して、外周側に配置されたチューブに対しても中心側と
同様に排気ガスが導入され易くなるので、中心側のチュ
ーブも外周側のチューブも一様に加熱されることにな
る。
With this configuration, the exhaust gas that has escaped from the tube on the outer peripheral side forms a laminar flow along the inner peripheral surface of the bonnet and can smoothly change its direction. Pressure rise is unlikely to occur, which reduces the ventilation resistance of the exhaust gas in the tubes on the outer peripheral side, and makes it easier for the exhaust gas to be introduced into the tubes arranged on the outer peripheral side as well as the center side, Both the outer tube and the outer tube are heated uniformly.

【0014】更に、本発明の請求項3に記載の発明は、
円筒状に形成されたシェルと、該シェルの軸心方向両端
にシェル端面を閉塞するよう固着されたプレートと、該
プレートの反シェル側にプレート端面を被包するよう固
着されたボンネットと、前記シェルの内部を軸心方向に
延び且つその両端を前記各プレートに貫通固着されたチ
ューブとを備え、前記シェルの内部に冷却水を給排し且
つ前記チューブ内には一方のボンネット側から他方のボ
ンネット側に向け排気ガスを通して該排気ガスと前記冷
却水とを熱交換するようにしたEGRクーラであって、
各チューブをシェルの軸線を中心とした同心の多重円周
状に配列したことを特徴とするものである。
Further, the invention according to claim 3 of the present invention provides:
A shell formed in a cylindrical shape, a plate fixed to both ends in the axial direction of the shell so as to close the shell end surface, a bonnet fixed to cover the plate end surface on the side opposite to the shell of the plate; Tubes extending axially through the inside of the shell and having both ends fixed to the respective plates to supply and discharge cooling water to the inside of the shell, and inside the tubes from one bonnet side to the other. An EGR cooler configured to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water through the exhaust gas toward the bonnet side,
The tubes are arranged in a concentric multiple circumference around the axis of the shell.

【0015】このようにすれば、円筒状に形成されたシ
ェルに対し外周側のチューブを沿わせて並べることが可
能となり、両者間の隙間を著しく縮小することが可能と
なるので、シェル内に導入された冷却水が外周側を優先
的に流れる傾向が大幅に抑制され、しかも、従来と同じ
口径で同じ本数のチューブを配置するに際し、該各チュ
ーブ間の隙間が従来より広く確保されて、中心側のチュ
ーブへも冷却水が十分に行き届くことになるので、中心
側のチューブも外周側のチューブも一様に冷却されるこ
とになる。
[0015] With this configuration, it is possible to arrange the tubes on the outer peripheral side along the shell formed in a cylindrical shape, and it is possible to remarkably reduce the gap between the two. The tendency of the introduced cooling water to flow preferentially on the outer peripheral side is greatly suppressed, and furthermore, when arranging the same number of tubes with the same diameter as the conventional one, the gap between each tube is secured wider than before, Since the cooling water sufficiently reaches the center tube, both the center tube and the outer tube are cooled uniformly.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は本発明の請求項1に記載の発明を実
施する形態の一例を示すもので、図4と同一部分につい
ては同一符号を付してある。
FIG. 1 shows an example of an embodiment for carrying out the invention described in claim 1 of the present invention, and the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.

【0018】本形態例においては、先に図4で説明した
EGRクーラと略同様に構成したEGRクーラに関し、
排気ガス10の入側のボンネット6Aを外側に向け凹面
を成して排気ガス10の流れ方向に口径が漸増するベル
マウス形状として形成している。
In the present embodiment, an EGR cooler having substantially the same configuration as the EGR cooler described above with reference to FIG.
The bonnet 6 </ b> A on the inlet side of the exhaust gas 10 has a concave shape facing outward and is formed in a bell-mouth shape whose diameter gradually increases in the flow direction of the exhaust gas 10.

【0019】このようにすれば、排気ガス入口7から導
入された排気ガス10がボンネット6Aの内周面に沿い
剥離せずに層流を成して流れる傾向が強まり、ボンネッ
ト6A内における外周部分で乱流化が起こり難くなっ
て、外周側に配置されたチューブ3に対しても中心側と
同様に排気ガス10が導入され易くなるので、中心側の
チューブ3も外周側のチューブ3も一様に加熱されるこ
とになる。
In this manner, the tendency that the exhaust gas 10 introduced from the exhaust gas inlet 7 flows in a laminar flow without separating along the inner peripheral surface of the bonnet 6A is enhanced, and the outer peripheral portion in the bonnet 6A is increased. As a result, the turbulence hardly occurs, and the exhaust gas 10 is easily introduced into the tubes 3 arranged on the outer peripheral side as well as the central side. Heating.

【0020】従って、本形態例によれば、外周側に配置
されたチューブ3に対しても中心側と同様に排気ガス1
0を導入することができ、中心側のチューブ3が外周側
のチューブ3より高温化してしまうことを回避すること
ができるので、局部的な熱変形の発生を未然に防止する
ことができ、EGRクーラの強度的な信頼性を大幅に向
上することができる。
Therefore, according to this embodiment, the exhaust gas 1 is applied to the tube 3 arranged on the outer peripheral side in the same manner as the central side.
0 can be introduced and the center tube 3 can be prevented from becoming higher in temperature than the outer tube 3, so that local thermal deformation can be prevented from occurring, and EGR can be prevented. The strength reliability of the cooler can be greatly improved.

【0021】また、図2は本発明の請求項2に記載の発
明を実施する形態の一例を示すもので、本形態例におい
ては、排気ガス10の出側のボンネット6Bを外側に向
け凸面を成して排気ガス10の流れ方向に口径が漸減す
る椀型形状として形成している。
FIG. 2 shows an example of an embodiment for carrying out the invention according to the second aspect of the present invention. In this embodiment, the hood 6B on the outlet side of the exhaust gas 10 has a convex surface facing outward. It is formed as a bowl-shaped shape whose diameter gradually decreases in the flow direction of the exhaust gas 10.

【0022】このようにすれば、外周側のチューブ3を
抜け出た排気ガス10がボンネット6Bの内周面に沿い
層流を成して滑らかに流れの向きを変えられるので、外
周側のチューブ3の出口部分で圧力上昇が起こり難くな
り、これにより外周側のチューブ3における排気ガス1
0の通気抵抗が低下して、外周側に配置されたチューブ
3に対しても中心側と同様に排気ガス10が導入され易
くなるので、中心側のチューブ3も外周側のチューブ3
も一様に加熱されることになる。
In this way, the exhaust gas 10 which has escaped from the outer tube 3 can form a laminar flow along the inner surface of the bonnet 6B and smoothly change its direction. Pressure rise hardly occurs at the outlet portion of the exhaust gas 1, and the exhaust gas 1
0, the exhaust gas 10 is easily introduced into the tubes 3 arranged on the outer peripheral side similarly to the central side, so that the tubes 3 on the central side are also replaced with the tubes 3 on the outer peripheral side.
Will also be uniformly heated.

【0023】従って、本形態例の場合も、外周側に配置
されたチューブ3に対し中心側と同様に排気ガス10を
導入することができ、中心側のチューブ3が外周側のチ
ューブ3より高温化してしまうことを回避することがで
きるので、局部的な熱変形の発生を未然に防止すること
ができ、EGRクーラの強度的な信頼性を大幅に向上す
ることができる。
Therefore, also in the case of this embodiment, the exhaust gas 10 can be introduced into the tube 3 arranged on the outer peripheral side in the same manner as the central side, and the central tube 3 has a higher temperature than the outer peripheral tube 3. Since it is possible to avoid the occurrence of local thermal deformation, it is possible to prevent local thermal deformation from occurring, and it is possible to greatly improve the strength reliability of the EGR cooler.

【0024】また、図3は本発明の請求項3に記載の発
明を実施する形態の一例を示すもので、本形態例におい
ては、各チューブ3をシェル1の軸線Oを中心とした同
心の多重円周状に配列しており、図3における図示で
は、図7と同じ口径で同じ本数のチューブ3を配置して
いる。
FIG. 3 shows an example of an embodiment for carrying out the invention according to claim 3 of the present invention. In this embodiment, each tube 3 is concentric about the axis O of the shell 1. The tubes 3 are arranged in a multi-circumferential shape, and in FIG. 3, the same number of tubes 3 having the same diameter as in FIG. 7 are arranged.

【0025】このようにすれば、円筒状に形成されたシ
ェル1に対し外周側のチューブ3を沿わせて並べること
が可能となり、両者間の隙間を著しく縮小することが可
能となるので、冷却水入口管4からシェル1内に導入さ
れた冷却水9が外周側を優先的に流れる傾向が大幅に抑
制され、しかも、従来と同じ口径で同じ本数のチューブ
3を配置するに際し、該各チューブ3間の隙間が従来よ
り広く確保されて、中心側のチューブ3へも冷却水9が
十分に行き届くことになるので、中心側のチューブ3も
外周側のチューブ3も一様に冷却されることになる。
In this way, it is possible to arrange the tubes 3 on the outer peripheral side along the shell 1 formed in a cylindrical shape, and it is possible to remarkably reduce the gap between the two. The tendency of the cooling water 9 introduced into the shell 1 from the water inlet pipe 4 to flow preferentially on the outer peripheral side is greatly suppressed, and when arranging the same number of tubes 3 with the same diameter as the conventional one, Since the gap between the tubes 3 is wider than before, and the cooling water 9 reaches the center tube 3 sufficiently, the center tube 3 and the outer tube 3 are uniformly cooled. become.

【0026】従って、本形態例の場合には、シェル1内
に導入された冷却水9が外周側を優先的に流れる傾向を
大幅に抑制することができると共に、中心側のチューブ
3へも冷却水9を十分に行き届かせることができ、これ
により中心側のチューブ3が外周側のチューブ3より高
温化してしまうことを回避することができるので、局部
的な熱変形の発生を未然に防止することができ、EGR
クーラの強度的な信頼性を大幅に向上することができ
る。
Therefore, in the case of the present embodiment, the tendency of the cooling water 9 introduced into the shell 1 to preferentially flow on the outer peripheral side can be greatly suppressed, and the cooling water 9 also cools the central tube 3. Since the water 9 can be sufficiently distributed, it is possible to prevent the center tube 3 from becoming hotter than the outer tube 3, thereby preventing local thermal deformation from occurring. Can be EGR
The strength reliability of the cooler can be greatly improved.

【0027】尚、本発明のEGRクーラは、上述の形態
例にのみ限定されるものではなく、図1、図2、図3に
図示した構造は、夫々の構造を個別に適用しても良い
が、互いに適宜に組み合わせて用いることにより、局部
的な熱変形の発生を未然に防止する効果を相乗的に得る
ことが可能であること、また、図示した例では冷却水を
排気ガスの流れに対し対向流として熱交換させる場合を
示したが、並行流として熱交換させるようにしても良い
こと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得ることは勿論である。
The EGR cooler of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the structures shown in FIGS. 1, 2 and 3 may be applied individually. However, it is possible to obtain a synergistic effect of preventing the occurrence of local thermal deformation by using them appropriately in combination with each other. On the other hand, the case where the heat exchange is performed as the counter flow has been described, but it is needless to say that the heat exchange may be performed as the parallel flow, and that various changes may be made without departing from the gist of the present invention.

【0028】[0028]

【発明の効果】上記した本発明のEGRクーラによれ
ば、中心側のチューブが外周側のチューブより高温化し
てしまうことを回避することができるので、局部的な熱
変形の発生を未然に防止することができ、EGRクーラ
の強度的な信頼性を大幅に向上することができるという
優れた効果を奏し得る。
According to the EGR cooler of the present invention described above, it is possible to prevent the center tube from becoming hotter than the outer tube, thereby preventing local thermal deformation from occurring. Therefore, an excellent effect that the reliability of the strength of the EGR cooler can be greatly improved can be obtained.

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

【図1】本発明の請求項1に記載の発明を実施する形態
の一例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an embodiment for carrying out the invention described in claim 1 of the present invention.

【図2】本発明の請求項2に記載の発明を実施する形態
の一例を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an example of an embodiment for carrying out the invention described in claim 2 of the present invention.

【図3】本発明の請求項3に記載の発明を実施する形態
の一例を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of an embodiment for carrying out the invention described in claim 3 of the present invention.

【図4】従来のEGRクーラの一例を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a conventional EGR cooler.

【図5】図4の排気ガス入側のボンネットの詳細を示す
断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing details of a bonnet on an exhaust gas entry side in FIG. 4;

【図6】図4の排気ガス出側のボンネットの詳細を示す
断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing details of a bonnet on an exhaust gas outlet side in FIG. 4;

【図7】図6のVII−VII方向の矢視図である。7 is a view in the direction of arrows VII-VII in FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シェル 2 プレート 3 チューブ 6A ボンネット 6B ボンネット 9 冷却水 10 排気ガス O 軸線 Reference Signs List 1 shell 2 plate 3 tube 6A bonnet 6B bonnet 9 cooling water 10 exhaust gas O axis

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 洋二 東京都八王子市大和田町6丁目3番28号 三共ラヂエーター株式会社内 Fターム(参考) 3G062 CA06 ED08 GA08 GA10 GA23 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yoji Yamashita 6-28, Owada-cho, Hachioji-shi, Tokyo F-term in Sankyo Radiator Co., Ltd. (reference) 3G062 CA06 ED08 GA08 GA10 GA23

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円筒状に形成されたシェルと、該シェル
の軸心方向両端にシェル端面を閉塞するよう固着された
プレートと、該プレートの反シェル側にプレート端面を
被包するよう固着されたボンネットと、前記シェルの内
部を軸心方向に延び且つその両端を前記各プレートに貫
通固着されたチューブとを備え、前記シェルの内部に冷
却水を給排し且つ前記チューブ内には一方のボンネット
側から他方のボンネット側に向け排気ガスを通して該排
気ガスと前記冷却水とを熱交換するようにしたEGRク
ーラであって、排気ガス入側のボンネットを外側に向け
凹面を成して排気ガスの流れ方向に口径が漸増するベル
マウス形状としたことを特徴とするEGRクーラ。
1. A shell formed in a cylindrical shape, a plate fixed to both ends in the axial direction of the shell so as to close a shell end face, and a plate fixed to the opposite side of the plate to cover the plate end face. And a tube extending axially through the inside of the shell and having both ends penetratingly fixed to the respective plates, for supplying and discharging cooling water to the inside of the shell and having one inside the tube. An EGR cooler for exchanging heat between the exhaust gas and the cooling water through the exhaust gas from the bonnet side to the other bonnet side, wherein the exhaust gas inlet side bonnet has a concave surface facing outward and the exhaust gas is formed. An EGR cooler characterized in that it has a bell mouth shape whose diameter gradually increases in the flow direction of the EGR.
【請求項2】 円筒状に形成されたシェルと、該シェル
の軸心方向両端にシェル端面を閉塞するよう固着された
プレートと、該プレートの反シェル側にプレート端面を
被包するよう固着されたボンネットと、前記シェルの内
部を軸心方向に延び且つその両端を前記各プレートに貫
通固着されたチューブとを備え、前記シェルの内部に冷
却水を排し且つ前記チューブ内には一方のボンネット側
から他方のボンネット側に向け排気ガスを通して該排気
ガスと前記冷却水とを熱交換するようにしたEGRクー
ラであって、排気ガス出側のボンネットを外側に向け凸
面を成して排気ガスの流れ方向に口径が漸減する椀型形
状としたことを特徴とするEGRクーラ。
2. A shell formed in a cylindrical shape, a plate fixed to both ends in the axial direction of the shell so as to close a shell end surface, and a plate fixed to the opposite side of the plate to cover the plate end surface. And a tube extending in the axial direction through the inside of the shell and having both ends penetratingly fixed to the respective plates, wherein cooling water is discharged inside the shell, and one bonnet is provided inside the tube. An EGR cooler that exchanges heat between the exhaust gas and the cooling water through the exhaust gas from the side toward the other bonnet side. An EGR cooler characterized in that it has a bowl shape whose diameter gradually decreases in a flow direction.
【請求項3】 円筒状に形成されたシェルと、該シェル
の軸心方向両端にシェル端面を閉塞するよう固着された
プレートと、該プレートの反シェル側にプレート端面を
被包するよう固着されたボンネットと、前記シェルの内
部を軸心方向に延び且つその両端を前記各プレートに貫
通固着されたチューブとを備え、前記シェルの内部に冷
却水を給排し且つ前記チューブ内には一方のボンネット
側から他方のボンネット側に向け排気ガスを通して該排
気ガスと前記冷却水とを熱交換するようにしたEGRク
ーラであって、各チューブをシェルの軸線を中心とした
同心の多重円周状に配列したことを特徴とするEGRク
ーラ。
3. A shell formed in a cylindrical shape, a plate fixed to both ends in the axial direction of the shell so as to close a shell end surface, and a plate fixed to the opposite side of the plate to cover the plate end surface. And a tube extending axially through the inside of the shell and having both ends penetratingly fixed to the respective plates, for supplying and discharging cooling water to the inside of the shell and having one inside the tube. An EGR cooler for exchanging heat between the exhaust gas and the cooling water through the exhaust gas from the bonnet side to the other bonnet side, wherein each tube has a concentric multiple circumference centered on the axis of the shell. An EGR cooler characterized by being arranged.
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EP1367252A3 (en) * 2002-05-30 2006-05-24 Valeo Termico S.A. Gas heat exchanger
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