JP2001207919A - Ｅｇｒガス冷却装置 - Google Patents
Ｅｇｒガス冷却装置Info
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- JP2001207919A JP2001207919A JP2000018700A JP2000018700A JP2001207919A JP 2001207919 A JP2001207919 A JP 2001207919A JP 2000018700 A JP2000018700 A JP 2000018700A JP 2000018700 A JP2000018700 A JP 2000018700A JP 2001207919 A JP2001207919 A JP 2001207919A
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- pipe
- cooling
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- gas
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造簡単で、ＥＧＲ配管内を流れるＥＧＲガ
スをより効率的に冷却することが可能なＥＧＲガス冷却
装置を提供する。 【解決手段】 排気系から排気ガスの一部を取出し、Ｅ
ＧＲ配管を介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に加
える排気ガス再循環を行う場合、ＥＧＲ配管の内部およ
び外部に水冷ジャケットを配設し、該ＥＧＲ配管内を流
れるＥＧＲガスを該ＥＧＲ配管の内部および外部から冷
却する方式となしたことを特徴とする。 【効果】 ＥＧＲ配管内のＥＧＲガスの冷却効率をさら
に向上させることが可能となる。複雑で大型の熱交換器
の構成が不要となり、製造コストを削減し、車載重量を
低減して、ＥＧＲガスをより効率的に冷却することが可
能になる。
スをより効率的に冷却することが可能なＥＧＲガス冷却
装置を提供する。 【解決手段】 排気系から排気ガスの一部を取出し、Ｅ
ＧＲ配管を介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に加
える排気ガス再循環を行う場合、ＥＧＲ配管の内部およ
び外部に水冷ジャケットを配設し、該ＥＧＲ配管内を流
れるＥＧＲガスを該ＥＧＲ配管の内部および外部から冷
却する方式となしたことを特徴とする。 【効果】 ＥＧＲ配管内のＥＧＲガスの冷却効率をさら
に向上させることが可能となる。複雑で大型の熱交換器
の構成が不要となり、製造コストを削減し、車載重量を
低減して、ＥＧＲガスをより効率的に冷却することが可
能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＥＧＲガス冷却装
置、特に、排気系から排気ガスの一部を取出し、ＥＧＲ
配管を介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に加える
排気ガス再循環（以下ＥＧＲという）に際して、ＥＧＲ
配管内のＥＧＲガスを冷却するＥＧＲガス冷却装置に関
する。
置、特に、排気系から排気ガスの一部を取出し、ＥＧＲ
配管を介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に加える
排気ガス再循環（以下ＥＧＲという）に際して、ＥＧＲ
配管内のＥＧＲガスを冷却するＥＧＲガス冷却装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】排気系から排気ガスの一部を取出して、
ＥＧＲ配管を介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に
加えるＥＧＲが行われている。このＥＧＲを行うと、燃
焼混合気中の窒素ガス、炭酸ガスなどの不活性ガスの割
合が増加するために、燃焼温度が低下しＮＯｘの発生を
抑えることが可能になる。さらに適量のＥＧＲを行うこ
とにより、ポンプ損失の低減と燃焼ガスの温度低下によ
り、冷却液への放熱損失が低減し、作動ガス量および組
成の変化により、比熱比の増大によるサイクル効率が向
上する。しかし、ＥＧＲに際して、ＥＧＲガスの温度が
高すぎると、ＥＧＲガスの体積が増加して冷えた外気
（吸気）量を増せず、したがって吸気温度が低下しない
ため燃費が悪くなるとともに、ＥＧＲ配管のバルブの耐
久性を劣化させ、バルブを破損することがあるため、Ｅ
ＧＲ配管内のＥＧＲガスを、特にＥＧＲ率を高めた場合
などには適度に冷却することが必要である。
ＥＧＲ配管を介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に
加えるＥＧＲが行われている。このＥＧＲを行うと、燃
焼混合気中の窒素ガス、炭酸ガスなどの不活性ガスの割
合が増加するために、燃焼温度が低下しＮＯｘの発生を
抑えることが可能になる。さらに適量のＥＧＲを行うこ
とにより、ポンプ損失の低減と燃焼ガスの温度低下によ
り、冷却液への放熱損失が低減し、作動ガス量および組
成の変化により、比熱比の増大によるサイクル効率が向
上する。しかし、ＥＧＲに際して、ＥＧＲガスの温度が
高すぎると、ＥＧＲガスの体積が増加して冷えた外気
（吸気）量を増せず、したがって吸気温度が低下しない
ため燃費が悪くなるとともに、ＥＧＲ配管のバルブの耐
久性を劣化させ、バルブを破損することがあるため、Ｅ
ＧＲ配管内のＥＧＲガスを、特にＥＧＲ率を高めた場合
などには適度に冷却することが必要である。
【０００３】このＥＧＲ配管内のＥＧＲガスの冷却のた
めに、例えば実公昭５７−３０９号公報に開示されてい
るように、ＥＧＲ配管多管伝熱管構造にし、この多管伝
熱管にエンジンの冷却水を接触流動させる多管式熱交換
器を車両に搭載し、この多管式熱交換器によって、多管
伝熱管内のＥＧＲガスを冷却していた。しかし、この多
管式熱交換器は、構造が複雑で製造コスト上で問題があ
り、また装置が大型化し車載重量が増大するという面で
も問題があった。
めに、例えば実公昭５７−３０９号公報に開示されてい
るように、ＥＧＲ配管多管伝熱管構造にし、この多管伝
熱管にエンジンの冷却水を接触流動させる多管式熱交換
器を車両に搭載し、この多管式熱交換器によって、多管
伝熱管内のＥＧＲガスを冷却していた。しかし、この多
管式熱交換器は、構造が複雑で製造コスト上で問題があ
り、また装置が大型化し車載重量が増大するという面で
も問題があった。
【０００４】そこで本出願人は、構造が簡単で低コスト
で製造でき、また燃費を向上させるためにＥＧＲガスを
効率的に冷却するＥＧＲガス冷却装置を先に提案してい
る（特開平８−８８７３０号公報、特開平８−８８７３
１号公報参照）。この装置は、排気系から排気ガスの一
部を取出し、ＥＧＲ配管を介してエンジンの吸気口に戻
し、混合気に加える排気ガス再循環を行う場合に、ＥＧ
Ｒ配管の外周または内部に、エンジン冷却用の冷却水が
流される冷却配管が配設され、この冷却配管の冷却水に
より、ＥＧＲ配管内のＥＧＲガスが冷却される構成とな
っている。したがってこの装置によれば、複雑で大型の
熱交換器の構成が不要となり、製造コストを削減し、車
載重量を低減して、ＥＧＲガスを効率的に冷却すること
が可能になるという効果を奏する。
で製造でき、また燃費を向上させるためにＥＧＲガスを
効率的に冷却するＥＧＲガス冷却装置を先に提案してい
る（特開平８−８８７３０号公報、特開平８−８８７３
１号公報参照）。この装置は、排気系から排気ガスの一
部を取出し、ＥＧＲ配管を介してエンジンの吸気口に戻
し、混合気に加える排気ガス再循環を行う場合に、ＥＧ
Ｒ配管の外周または内部に、エンジン冷却用の冷却水が
流される冷却配管が配設され、この冷却配管の冷却水に
より、ＥＧＲ配管内のＥＧＲガスが冷却される構成とな
っている。したがってこの装置によれば、複雑で大型の
熱交換器の構成が不要となり、製造コストを削減し、車
載重量を低減して、ＥＧＲガスを効率的に冷却すること
が可能になるという効果を奏する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、ＥＧＲ配管
の外周にエンジン冷却用の冷却水が流される冷却配管を
配管してＥＧＲ配管内のＥＧＲガスを冷却する方式は、
ＥＧＲ配管の外周に冷却配管をスパイラル状に対接巻装
するため、隣接する冷却配管のピッチ間のＥＧＲ配管外
周面は、直接冷却されずに自然放冷のみであり、またＥ
ＧＲ配管の外側のみからの冷却であるため、流量の最も
多いＥＧＲ配管内中央部付近のＥＧＲガスに対する冷却
が不十分である。また、ＥＧＲ配管の内部にエンジン冷
却用の冷却水が流される冷却配管を配管してＥＧＲ配管
内のＥＧＲガスを冷却する方式は、ＥＧＲ配管の外面は
全て自然放冷のみであるため、この方式においてもＥＧ
Ｒ配管内を流れるＥＧＲガスに対する冷却が不十分であ
る。
の外周にエンジン冷却用の冷却水が流される冷却配管を
配管してＥＧＲ配管内のＥＧＲガスを冷却する方式は、
ＥＧＲ配管の外周に冷却配管をスパイラル状に対接巻装
するため、隣接する冷却配管のピッチ間のＥＧＲ配管外
周面は、直接冷却されずに自然放冷のみであり、またＥ
ＧＲ配管の外側のみからの冷却であるため、流量の最も
多いＥＧＲ配管内中央部付近のＥＧＲガスに対する冷却
が不十分である。また、ＥＧＲ配管の内部にエンジン冷
却用の冷却水が流される冷却配管を配管してＥＧＲ配管
内のＥＧＲガスを冷却する方式は、ＥＧＲ配管の外面は
全て自然放冷のみであるため、この方式においてもＥＧ
Ｒ配管内を流れるＥＧＲガスに対する冷却が不十分であ
る。
【０００６】本発明は、前記したような従来のＥＧＲガ
ス冷却技術の現状に鑑みてなされたものであり、その目
的は、構造簡単で、ＥＧＲ配管内を流れるＥＧＲガスを
より効率的に冷却することが可能なＥＧＲガス冷却装置
を提供することにある。
ス冷却技術の現状に鑑みてなされたものであり、その目
的は、構造簡単で、ＥＧＲ配管内を流れるＥＧＲガスを
より効率的に冷却することが可能なＥＧＲガス冷却装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＥＧＲガス
冷却装置は、ＥＧＲ配管内を流れるＥＧＲガスをＥＧＲ
配管の内外から同時に冷却する方式であり、その要旨
は、排気系から排気ガスの一部を取出し、ＥＧＲ配管を
介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に加える排気ガ
ス再循環に際して、前記ＥＧＲ配管内のＥＧＲガスを冷
却するＥＧＲガス冷却装置において、前記ＥＧＲ配管の
内部および外部の双方に水冷ジャケットを配設し、該Ｅ
ＧＲ配管内を流れるＥＧＲガスを該ＥＧＲ配管の内部お
よび外部から同時に冷却する方式となしたＥＧＲガス冷
却装置である。また本発明では、前記水冷ジャケット内
および／または前記ＥＧＲ配管のＥＧＲガス通路内に伝
熱フィンを設けたり、さらに前記ＥＧＲ配管のＥＧＲガ
ス通路に、平板と波板を交互に重ね合わせて渦巻状に巻
回して形成するか、あるいは積層して形成した伝熱フィ
ンを設けたり、または前記ＥＧＲ配管の内部および外部
に配設した水冷ジャケットを連通させ、管外部に配設し
た水冷ジャケットの冷却水が管内部に配設した水冷ジャ
ケットに通流するごとく構成したりするものである。
冷却装置は、ＥＧＲ配管内を流れるＥＧＲガスをＥＧＲ
配管の内外から同時に冷却する方式であり、その要旨
は、排気系から排気ガスの一部を取出し、ＥＧＲ配管を
介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に加える排気ガ
ス再循環に際して、前記ＥＧＲ配管内のＥＧＲガスを冷
却するＥＧＲガス冷却装置において、前記ＥＧＲ配管の
内部および外部の双方に水冷ジャケットを配設し、該Ｅ
ＧＲ配管内を流れるＥＧＲガスを該ＥＧＲ配管の内部お
よび外部から同時に冷却する方式となしたＥＧＲガス冷
却装置である。また本発明では、前記水冷ジャケット内
および／または前記ＥＧＲ配管のＥＧＲガス通路内に伝
熱フィンを設けたり、さらに前記ＥＧＲ配管のＥＧＲガ
ス通路に、平板と波板を交互に重ね合わせて渦巻状に巻
回して形成するか、あるいは積層して形成した伝熱フィ
ンを設けたり、または前記ＥＧＲ配管の内部および外部
に配設した水冷ジャケットを連通させ、管外部に配設し
た水冷ジャケットの冷却水が管内部に配設した水冷ジャ
ケットに通流するごとく構成したりするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例の要部の
構成を一部省略して示す縦断側面図、図２は図１のイー
イ線上の縦断面図、図３は本発明の他の実施例の要部の
構成を示す図２相当図、図４は本発明のさらに他の実施
例の要部の構成を示す図２相当図、図５は本発明のさら
に別の実施例の要部の構成を示す図１相当図であり、
１、１１、２１、３１はＥＧＲ配管、２、１２、２２、
３２は内側水冷ジャケット、３、１３、２３、３３は外
側水冷ジャケット、４Ａ〜４Ｅは伝熱フィン、５は排気
系、６は吸気系、７は冷却水流入管、８は冷却水流出
管、Ｐ１、Ｐ３は入水ポート、Ｐ２、Ｐ４は出水ポート
である。
構成を一部省略して示す縦断側面図、図２は図１のイー
イ線上の縦断面図、図３は本発明の他の実施例の要部の
構成を示す図２相当図、図４は本発明のさらに他の実施
例の要部の構成を示す図２相当図、図５は本発明のさら
に別の実施例の要部の構成を示す図１相当図であり、
１、１１、２１、３１はＥＧＲ配管、２、１２、２２、
３２は内側水冷ジャケット、３、１３、２３、３３は外
側水冷ジャケット、４Ａ〜４Ｅは伝熱フィン、５は排気
系、６は吸気系、７は冷却水流入管、８は冷却水流出
管、Ｐ１、Ｐ３は入水ポート、Ｐ２、Ｐ４は出水ポート
である。
【０００９】本発明に使用される車両にはＥＧＲが設け
られ、図１に示すように、一端側を車両の排気系５に接
続し、他端側を車両のエンジンの吸気系６に接続し、排
気系５から排出される排気ガスの一部Ｅ（ＥＧＲガス）
を取出して、エンジンの吸気系６に戻すＥＧＲ配管１が
設けられている。図１、図２はこのＥＧＲ配管１の内部
と外部にそれぞれ所定長さの内側水冷ジャケット２、外
側水冷ジャケット３を配設した構成となしたもので、内
側水冷ジャケット２はここでは１本の管体（ストレート
パイプや波付き管等）からなり、該管体はその両端部を
それぞれＥＧＲ配管１の端部周壁に貫通固着して配管外
へ開口して入水ポートＰ３、出水ポートＰ４を構成し、
その両端部間のストレート管部は該ＥＧＲ配管１の軸芯
とほぼ平行に軸芯部に配設されている。また外側水冷ジ
ャケット３は、前記内側水冷ジャケット２の両端開口部
がその内側に位置する軸方向長さを有する管体からな
り、その両端部はＥＧＲ配管１の外周面にキャップ３−
１を介してまたは直接に固着され、両端部には入水ポー
トＰ１、出水ポートＰ２が設けられている。ＥＧＲ配管
１の管径は、エンジン排気量とＥＧＲ率によって定まる
が、内側水冷ジャケット２および外側水冷ジャケット３
の管径および長さは、エンジン吸気系６に戻されるＥＧ
Ｒガスを、あらゆる運転条件下において予め設定した所
定の温度に冷却するように選択されている。またＥＧＲ
配管１内と外側水冷ジャケット３内には、十字形に配置
した板状の伝熱フィン４Ａが軸芯方向に所望の間隔を隔
てて複数配設されている。なお伝熱フィン４Ａの個数は
特に限定するものではなく、ＥＧＲ配管１のサイズに合
わせて定めればよく、さらに各伝熱フィン４Ａの取付位
置をずらすと、ＥＧＲガスの撹拌作用が得られるのでよ
り好ましい。
られ、図１に示すように、一端側を車両の排気系５に接
続し、他端側を車両のエンジンの吸気系６に接続し、排
気系５から排出される排気ガスの一部Ｅ（ＥＧＲガス）
を取出して、エンジンの吸気系６に戻すＥＧＲ配管１が
設けられている。図１、図２はこのＥＧＲ配管１の内部
と外部にそれぞれ所定長さの内側水冷ジャケット２、外
側水冷ジャケット３を配設した構成となしたもので、内
側水冷ジャケット２はここでは１本の管体（ストレート
パイプや波付き管等）からなり、該管体はその両端部を
それぞれＥＧＲ配管１の端部周壁に貫通固着して配管外
へ開口して入水ポートＰ３、出水ポートＰ４を構成し、
その両端部間のストレート管部は該ＥＧＲ配管１の軸芯
とほぼ平行に軸芯部に配設されている。また外側水冷ジ
ャケット３は、前記内側水冷ジャケット２の両端開口部
がその内側に位置する軸方向長さを有する管体からな
り、その両端部はＥＧＲ配管１の外周面にキャップ３−
１を介してまたは直接に固着され、両端部には入水ポー
トＰ１、出水ポートＰ２が設けられている。ＥＧＲ配管
１の管径は、エンジン排気量とＥＧＲ率によって定まる
が、内側水冷ジャケット２および外側水冷ジャケット３
の管径および長さは、エンジン吸気系６に戻されるＥＧ
Ｒガスを、あらゆる運転条件下において予め設定した所
定の温度に冷却するように選択されている。またＥＧＲ
配管１内と外側水冷ジャケット３内には、十字形に配置
した板状の伝熱フィン４Ａが軸芯方向に所望の間隔を隔
てて複数配設されている。なお伝熱フィン４Ａの個数は
特に限定するものではなく、ＥＧＲ配管１のサイズに合
わせて定めればよく、さらに各伝熱フィン４Ａの取付位
置をずらすと、ＥＧＲガスの撹拌作用が得られるのでよ
り好ましい。
【００１０】すなわち、上記構成のＥＧＲガス冷却装置
は、ＥＧＲ配管１の外周に配設した外側水冷ジャケット
３内に入水ポートＰ１よりエンジンの冷却水が供給さ
れ、この外側水冷ジャケット３内の冷却水により外側か
らＥＧＲ配管１内を流れるＥＧＲガスが冷却され、さら
にこの外側水冷ジャケット３内の冷却水が入水ポートＰ
３よりＥＧＲ配管１の内部に配設した内側水冷ジャケッ
ト２内に流入し、入水ポートＰ３と出水ポートＰ４間に
おいて該ジャケット内を通流する冷却水によりＥＧＲ配
管１内を流れるＥＧＲガスが内側からも冷却される構造
となっている。なお、外側水冷ジャケット３および内側
水冷ジャケット２に供給された冷却水は、外側水冷ジャ
ケット３の出水ポートＰ２より流出するようになってい
る。
は、ＥＧＲ配管１の外周に配設した外側水冷ジャケット
３内に入水ポートＰ１よりエンジンの冷却水が供給さ
れ、この外側水冷ジャケット３内の冷却水により外側か
らＥＧＲ配管１内を流れるＥＧＲガスが冷却され、さら
にこの外側水冷ジャケット３内の冷却水が入水ポートＰ
３よりＥＧＲ配管１の内部に配設した内側水冷ジャケッ
ト２内に流入し、入水ポートＰ３と出水ポートＰ４間に
おいて該ジャケット内を通流する冷却水によりＥＧＲ配
管１内を流れるＥＧＲガスが内側からも冷却される構造
となっている。なお、外側水冷ジャケット３および内側
水冷ジャケット２に供給された冷却水は、外側水冷ジャ
ケット３の出水ポートＰ２より流出するようになってい
る。
【００１１】このような構成において、排気系５から排
出される排気ガスの一部ＥがＥＧＲ配管１内に取込ま
れ、ＥＧＲ配管１を介してエンジンの吸気系６に送ら
れ、混合気に加えられてＥＧＲが行われる場合に、ＥＧ
Ｒ配管１により、エンジンの吸気系６に送られるＥＧＲ
ガスの流量は、目的とするＮＯｘレベルとエンジンの安
定性とが満足する範囲内に、予め設定され制御されてい
る。このようにしてＥＧＲを行うことにより、エンジン
の燃焼混合気中の窒素ガス、炭酸ガスなどの不活性ガス
の割合が増加するために、燃焼温度が低下してＮＯｘの
発生が抑えられる。また、適量のＥＧＲを行うことによ
り、ポンプ損失が低減し、燃焼ガスの温度が低下するた
めに、冷却液への放熱損失が低減し、作動ガス量および
組成の変化によって、比熱比が増大してサイクル効率が
向上する。
出される排気ガスの一部ＥがＥＧＲ配管１内に取込ま
れ、ＥＧＲ配管１を介してエンジンの吸気系６に送ら
れ、混合気に加えられてＥＧＲが行われる場合に、ＥＧ
Ｒ配管１により、エンジンの吸気系６に送られるＥＧＲ
ガスの流量は、目的とするＮＯｘレベルとエンジンの安
定性とが満足する範囲内に、予め設定され制御されてい
る。このようにしてＥＧＲを行うことにより、エンジン
の燃焼混合気中の窒素ガス、炭酸ガスなどの不活性ガス
の割合が増加するために、燃焼温度が低下してＮＯｘの
発生が抑えられる。また、適量のＥＧＲを行うことによ
り、ポンプ損失が低減し、燃焼ガスの温度が低下するた
めに、冷却液への放熱損失が低減し、作動ガス量および
組成の変化によって、比熱比が増大してサイクル効率が
向上する。
【００１２】この場合、図１、図２に示す本発明の実施
例装置によると、ＥＧＲ配管１内のＥＧＲガスが、該Ｅ
ＧＲ配管１の内外に配設した内側水冷ジャケット２およ
び外側水冷ジャケット３内の冷却水により内外両面から
冷却されることにより、最適のＥＧＲを実行するために
最適の温度に冷却される。これにより、ＥＧＲガスの体
積が減少して冷えた外気量を増すことができ、したがっ
て吸気温度が低下して燃費が向上するとともに、ＥＧＲ
ガスの温度が高すぎるために発生するＥＧＲ配管１のバ
ルブの耐久性の劣化やバルブの破損は発生せず、またＥ
ＧＲガスの温度が低すぎるために発生する腐食性の強い
水分が凝縮したり、デポジットが付着して通路が腐食す
ることもない。
例装置によると、ＥＧＲ配管１内のＥＧＲガスが、該Ｅ
ＧＲ配管１の内外に配設した内側水冷ジャケット２およ
び外側水冷ジャケット３内の冷却水により内外両面から
冷却されることにより、最適のＥＧＲを実行するために
最適の温度に冷却される。これにより、ＥＧＲガスの体
積が減少して冷えた外気量を増すことができ、したがっ
て吸気温度が低下して燃費が向上するとともに、ＥＧＲ
ガスの温度が高すぎるために発生するＥＧＲ配管１のバ
ルブの耐久性の劣化やバルブの破損は発生せず、またＥ
ＧＲガスの温度が低すぎるために発生する腐食性の強い
水分が凝縮したり、デポジットが付着して通路が腐食す
ることもない。
【００１３】次に、図３に示す他の実施例は、前記ＥＧ
Ｒ配管のＥＧＲガス通路に、平板と波板を交互に重ね合
わせて渦巻状に巻回して形成した伝熱フィンを設けた例
であり、その構成は前記図１、図２に示す構成と同様、
ＥＧＲ配管１１の内部と外部にそれぞれ所定長さの内側
水冷ジャケット１２、外側水冷ジャケット１３を配設し
た構成となした冷却装置において、ＥＧＲ配管１１の内
部に平板４Ｃ−１と波板４Ｃ−２を交互に重ね合わせて
渦巻状に巻回して形成した伝熱フィン４Ｃを設け、さら
に外側水冷ジャケット１３内にスパイラル状フィン４Ｂ
を設けた構成となしたもので、前記伝熱フィン４Ｃは軸
芯方向に長い一体もの、または短尺のものを間隔を置い
て複数個配設して構成してもよい。この伝熱フィン４Ｃ
の固着手段としてはろう付けが一般的である。なお、波
板４Ｃ−２としてはタービュレーターでもよい。
Ｒ配管のＥＧＲガス通路に、平板と波板を交互に重ね合
わせて渦巻状に巻回して形成した伝熱フィンを設けた例
であり、その構成は前記図１、図２に示す構成と同様、
ＥＧＲ配管１１の内部と外部にそれぞれ所定長さの内側
水冷ジャケット１２、外側水冷ジャケット１３を配設し
た構成となした冷却装置において、ＥＧＲ配管１１の内
部に平板４Ｃ−１と波板４Ｃ−２を交互に重ね合わせて
渦巻状に巻回して形成した伝熱フィン４Ｃを設け、さら
に外側水冷ジャケット１３内にスパイラル状フィン４Ｂ
を設けた構成となしたもので、前記伝熱フィン４Ｃは軸
芯方向に長い一体もの、または短尺のものを間隔を置い
て複数個配設して構成してもよい。この伝熱フィン４Ｃ
の固着手段としてはろう付けが一般的である。なお、波
板４Ｃ−２としてはタービュレーターでもよい。
【００１４】このようにＥＧＲ配管１１内に平板４Ｃ−
１と波板４Ｃ−２を交互に重ね合わせて渦巻状に巻回し
て形成した伝熱フィン４Ｃを設けた場合には、ＥＧＲガ
スがこの配管内を通る際、この伝熱フィン４Ｃに接触し
撹拌されながら流れることにより、このＥＧＲ配管１１
の内外面に配設した内側水冷ジャケット１２および、ス
パイラル状フィン４Ｂを内装した外側水冷ジャケット１
３内の冷却水により効率よく熱を奪われて冷却される。
１と波板４Ｃ−２を交互に重ね合わせて渦巻状に巻回し
て形成した伝熱フィン４Ｃを設けた場合には、ＥＧＲガ
スがこの配管内を通る際、この伝熱フィン４Ｃに接触し
撹拌されながら流れることにより、このＥＧＲ配管１１
の内外面に配設した内側水冷ジャケット１２および、ス
パイラル状フィン４Ｂを内装した外側水冷ジャケット１
３内の冷却水により効率よく熱を奪われて冷却される。
【００１５】また、図４に示す他の実施例は、矩形断面
（または楕円断面）のＥＧＲ配管に適用した例で、その
構成は矩形断面のＥＧＲ配管２１の内部と外部にそれぞ
れ矩形断面の内側水冷ジャケット２２と外側水冷ジャケ
ット２３を配設した構成となした冷却装置であって、Ｅ
ＧＲ配管２１の内部に平板４Ｅ−１と波板４Ｅ−２を交
互に重ね合わせて積層して形成した伝熱フィン４Ｅを設
け、さらに外側水冷ジャケット２３内に板状フィン４Ｄ
を設けた構成となしたもので、本実施例における伝熱フ
ィン４Ｅも前記図３に示すものと同様、軸芯方向に長い
一体もの、または短尺のものを間隔を置いて複数個配設
して構成してもよい。またこの伝熱フィン４Ｅの固着手
段も前記と同様、ろう付けが一般的である。さらにこの
場合も波板４Ｅ−２にタービュレーターを用いてもよ
い。
（または楕円断面）のＥＧＲ配管に適用した例で、その
構成は矩形断面のＥＧＲ配管２１の内部と外部にそれぞ
れ矩形断面の内側水冷ジャケット２２と外側水冷ジャケ
ット２３を配設した構成となした冷却装置であって、Ｅ
ＧＲ配管２１の内部に平板４Ｅ−１と波板４Ｅ−２を交
互に重ね合わせて積層して形成した伝熱フィン４Ｅを設
け、さらに外側水冷ジャケット２３内に板状フィン４Ｄ
を設けた構成となしたもので、本実施例における伝熱フ
ィン４Ｅも前記図３に示すものと同様、軸芯方向に長い
一体もの、または短尺のものを間隔を置いて複数個配設
して構成してもよい。またこの伝熱フィン４Ｅの固着手
段も前記と同様、ろう付けが一般的である。さらにこの
場合も波板４Ｅ−２にタービュレーターを用いてもよ
い。
【００１６】この図４に示す実施例の場合も前記と同
様、ＥＧＲ配管２１内に平板４Ｅ−１と波板４Ｅ−２を
交互に重ね合わせて積層して形成した伝熱フィン４Ｅの
作用により、ＥＧＲガスがこの配管内を撹拌されながら
流れることにより、このＥＧＲ配管２１の内外面に配設
した内側水冷ジャケット２２および、板状フィン４Ｄを
内装した外側水冷ジャケット２３内の冷却水により効率
よく熱を奪われて冷却される。
様、ＥＧＲ配管２１内に平板４Ｅ−１と波板４Ｅ−２を
交互に重ね合わせて積層して形成した伝熱フィン４Ｅの
作用により、ＥＧＲガスがこの配管内を撹拌されながら
流れることにより、このＥＧＲ配管２１の内外面に配設
した内側水冷ジャケット２２および、板状フィン４Ｄを
内装した外側水冷ジャケット２３内の冷却水により効率
よく熱を奪われて冷却される。
【００１７】上記図１〜図４に示すＥＧＲガス冷却装置
は、いずれもＥＧＲ配管の内部および外部に配設した水
冷ジャケットに同じ冷却水を通流させる方式であるが、
図５に示す別の実施例は、ＥＧＲ配管の内部および外部
に配設した水冷ジャケットに別々に冷却水を通流させる
方式と、波付き管とを組合わせた構成となしたＥＧＲガ
ス冷却装置を例示したもので、その構成は、長手方向に
同位相もしくはスパイラル波状の曲面が形成された波付
き管からなるＥＧＲ配管３１の内部に、同じく長手方向
に波状の曲面が形成された波付き管からなる内側水冷ジ
ャケット３２を配設し、ＥＧＲ配管３１の外部に外側水
冷ジャケット３３を配設した構成となしたもので、前記
波付き管からなる内側水冷ジャケット３２は、排気系５
と吸気系６の配管の外周面の外壁部を貫通してＥＧＲ配
管３１の両端部まで挿入された冷却水流入管７と冷却水
流出管８にその両端部を接続支持されている。
は、いずれもＥＧＲ配管の内部および外部に配設した水
冷ジャケットに同じ冷却水を通流させる方式であるが、
図５に示す別の実施例は、ＥＧＲ配管の内部および外部
に配設した水冷ジャケットに別々に冷却水を通流させる
方式と、波付き管とを組合わせた構成となしたＥＧＲガ
ス冷却装置を例示したもので、その構成は、長手方向に
同位相もしくはスパイラル波状の曲面が形成された波付
き管からなるＥＧＲ配管３１の内部に、同じく長手方向
に波状の曲面が形成された波付き管からなる内側水冷ジ
ャケット３２を配設し、ＥＧＲ配管３１の外部に外側水
冷ジャケット３３を配設した構成となしたもので、前記
波付き管からなる内側水冷ジャケット３２は、排気系５
と吸気系６の配管の外周面の外壁部を貫通してＥＧＲ配
管３１の両端部まで挿入された冷却水流入管７と冷却水
流出管８にその両端部を接続支持されている。
【００１８】この図５に示すＥＧＲガス冷却装置におい
て、長手方向に波状の曲面が形成された波付き管からな
るＥＧＲ配管３１の内部に配設した内側水冷ジャケット
３２には、吸気系６側に貫通配管した冷却水流入管７よ
り冷却水が供給され、入水ポートＰ３と出水ポートＰ４
間において該ジャケット内を通流する冷却水によりＥＧ
Ｒ配管１内を流れるＥＧＲガスが内側から冷却され、ま
たＥＧＲ配管３１の外周に配設した外側水冷ジャケット
３内に入水ポートＰ１より供給され、出水ポートＰ２に
流出する冷却水により外側からもＥＧＲ配管３１内を流
れるＥＧＲガスが冷却される構造となっている。
て、長手方向に波状の曲面が形成された波付き管からな
るＥＧＲ配管３１の内部に配設した内側水冷ジャケット
３２には、吸気系６側に貫通配管した冷却水流入管７よ
り冷却水が供給され、入水ポートＰ３と出水ポートＰ４
間において該ジャケット内を通流する冷却水によりＥＧ
Ｒ配管１内を流れるＥＧＲガスが内側から冷却され、ま
たＥＧＲ配管３１の外周に配設した外側水冷ジャケット
３内に入水ポートＰ１より供給され、出水ポートＰ２に
流出する冷却水により外側からもＥＧＲ配管３１内を流
れるＥＧＲガスが冷却される構造となっている。
【００１９】このＥＧＲガス冷却装置の場合は、ＥＧＲ
配管３１と内側水冷ジャケット３２に長手方向に波状の
曲面が形成された波付き管を用いたことにより、内側水
冷ジャケット３２はＥＧＲ配管３１内のＥＧＲガスと、
外側水冷ジャケット３３はＥＧＲ配管３１の外周面と、
それぞれ広い接触面積で接触するので、ＥＧＲ配管３１
内のＥＧＲガスの冷却効率をさらに向上させることが可
能になるとともに、曲面のフレキシブル効果によってエ
ンジンの起動、停止に伴うＥＧＲ配管３１の膨張、収縮
を効果的に吸収することができる。
配管３１と内側水冷ジャケット３２に長手方向に波状の
曲面が形成された波付き管を用いたことにより、内側水
冷ジャケット３２はＥＧＲ配管３１内のＥＧＲガスと、
外側水冷ジャケット３３はＥＧＲ配管３１の外周面と、
それぞれ広い接触面積で接触するので、ＥＧＲ配管３１
内のＥＧＲガスの冷却効率をさらに向上させることが可
能になるとともに、曲面のフレキシブル効果によってエ
ンジンの起動、停止に伴うＥＧＲ配管３１の膨張、収縮
を効果的に吸収することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明装置によれ
ば、排気系から排気ガスの一部を取出し、ＥＧＲ配管を
介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に加える排気ガ
ス再循環に際して、前記ＥＧＲ配管内のＥＧＲガスを冷
却するＥＧＲガス冷却装置において、前記ＥＧＲ配管の
内部および外部に水冷ジャケットを配設し、該ＥＧＲ配
管内を流れるＥＧＲガスを該ＥＧＲ配管の内外両面から
同時に冷却することができるので、複雑で大型の熱交換
器の構成が不要となり、製造コストを削減し、車載重量
を低減して、ＥＧＲガスをより効率的に冷却することが
可能となり、また、ＥＧＲ配管内に設けた各種伝熱フィ
ンや、ＥＧＲ配管および内側水冷ジャケットに用いた波
付き管の作用により、ＥＧＲ配管内のＥＧＲガスの冷却
効率をさらに向上させることが可能となるなど、多くの
優れた効果を奏する。
ば、排気系から排気ガスの一部を取出し、ＥＧＲ配管を
介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に加える排気ガ
ス再循環に際して、前記ＥＧＲ配管内のＥＧＲガスを冷
却するＥＧＲガス冷却装置において、前記ＥＧＲ配管の
内部および外部に水冷ジャケットを配設し、該ＥＧＲ配
管内を流れるＥＧＲガスを該ＥＧＲ配管の内外両面から
同時に冷却することができるので、複雑で大型の熱交換
器の構成が不要となり、製造コストを削減し、車載重量
を低減して、ＥＧＲガスをより効率的に冷却することが
可能となり、また、ＥＧＲ配管内に設けた各種伝熱フィ
ンや、ＥＧＲ配管および内側水冷ジャケットに用いた波
付き管の作用により、ＥＧＲ配管内のＥＧＲガスの冷却
効率をさらに向上させることが可能となるなど、多くの
優れた効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例の要部の構成を一部省略して
示す縦断側面図である。
示す縦断側面図である。
【図２】図１のイーイ線上の縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施例の要部の構成を示す図２相
当図である。
当図である。
【図４】本発明のさらに他の実施例の要部の構成を示す
図２相当図である。
図２相当図である。
【図５】本発明のさらに別の実施例の要部の構成を示す
図１相当図であ。
図１相当図であ。
１、１１、２１、３１ ＥＧＲ配管 ２、１２、２２、３２ 内側水冷ジャケット ３、１３、２３、３３ 外側水冷ジャケット ４Ａ〜４Ｅ 伝熱フィン ５ 排気系 ６ 吸気系 ７ 冷却水流入管 ８ 冷却水流出管 Ｐ１、Ｐ３ 入水ポート Ｐ２、Ｐ４ 出水ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 忠弘 静岡県富士市原田1200 Ｆターム(参考） 3G062 ED08 GA08 GA10
Claims (4)
- 【請求項１】 排気系から排気ガスの一部を取出し、Ｅ
ＧＲ配管を介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に加
える排気ガス再循環に際して、前記ＥＧＲ配管内のＥＧ
Ｒガスを冷却するＥＧＲガス冷却装置において、前記Ｅ
ＧＲ配管の内部および外部に水冷ジャケットを配設し、
該ＥＧＲ配管内を流れるＥＧＲガスを該ＥＧＲ配管の内
部および外部から冷却する方式となしたことを特徴とす
るＥＧＲガス冷却装置。 - 【請求項２】 前記水冷ジャケット内および／または前
記ＥＧＲ配管のＥＧＲガス通路内に伝熱フィンを設けた
構成となしたことを特徴とする請求項１記載のＥＧＲガ
ス冷却装置。 - 【請求項３】 前記ＥＧＲ配管のＥＧＲガス通路に、平
板と波板を交互に重ね合わせて渦巻状に巻回して形成す
るか、あるいは積層して形成した伝熱フィンを設けたこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載のＥＧＲガ
ス冷却装置。 - 【請求項４】 前記ＥＧＲ配管の内部および外部に配設
した水冷ジャケットを連通させ、管外部に配設した水冷
ジャケットの冷却水が管内部に配設した水冷ジャケット
に通流するごとく構成したことを特徴とする請求項１乃
至３のうちいずれか１項記載のＥＧＲガス冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000018700A JP2001207919A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | Ｅｇｒガス冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000018700A JP2001207919A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | Ｅｇｒガス冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001207919A true JP2001207919A (ja) | 2001-08-03 |
Family
ID=18545511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000018700A Pending JP2001207919A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | Ｅｇｒガス冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001207919A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8069905B2 (en) | 2003-06-11 | 2011-12-06 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Limited | EGR gas cooling device |
| WO2013153445A1 (en) | 2012-04-12 | 2013-10-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Egr gas cooling apparatus |
| US9816424B2 (en) | 2015-09-23 | 2017-11-14 | Hyundai Motor Company | System for controlling exhaust heat recovery and exhaust gas recirculation system |
-
2000
- 2000-01-27 JP JP2000018700A patent/JP2001207919A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8069905B2 (en) | 2003-06-11 | 2011-12-06 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Limited | EGR gas cooling device |
| WO2013153445A1 (en) | 2012-04-12 | 2013-10-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Egr gas cooling apparatus |
| US9816424B2 (en) | 2015-09-23 | 2017-11-14 | Hyundai Motor Company | System for controlling exhaust heat recovery and exhaust gas recirculation system |
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