JP2001342912A - Egrクーラ - Google Patents

Egrクーラ

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JP2001342912A
JP2001342912A JP2000167513A JP2000167513A JP2001342912A JP 2001342912 A JP2001342912 A JP 2001342912A JP 2000167513 A JP2000167513 A JP 2000167513A JP 2000167513 A JP2000167513 A JP 2000167513A JP 2001342912 A JP2001342912 A JP 2001342912A
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JP
Japan
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tube
exhaust gas
metal member
egr cooler
cooling water
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Pending
Application number
JP2000167513A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Takakura
隆 高倉
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
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気ガスがチューブの内周面に満遍なく且つ
十分に接触するようにして、EGRクーラの熱交換効率
を向上させる。 【解決手段】 チューブ3内に排気ガス10を通して該
排気ガス10とチューブ3外の冷却水9とを熱交換する
ようにしたEGRクーラに関し、長板状の金属部材に該
金属部材の長手方向に対し傾斜した複数条の溝部12B
をプレス成形し且つその金属部材を長手方向に延びる軸
心線xを中心に前記各溝部12Bが外側に現れるように
円筒状に丸めて溶接したチューブ3を採用し、該チュー
ブ3の内周面に前記各溝部12Bの反転形状を成す捩じ
れ突起部12Aが断続的に形成されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【0003】図7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。
【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。
【0005】更に、各プレート2,2の反シェル1側に
は、椀状に形成されたボンネット6,6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6の中央には排気ガス入口7が、他方のボンネッ
ト6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6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6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。
【0006】尚、図中11は冷却水入口管4に対しシェ
ル1の直径方向に対峙する位置に設けたバイパス出口管
を示し、該バイパス出口管11から冷却水9の一部を抜
き出すことにより、冷却水入口管4に対峙する箇所に冷
却水9の澱みが生じないようにしてある。
【0007】
【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、排気ガス10がチュー
ブ3内をストレートに流れ、チューブ3の内周面に対し
て排気ガス10が十分に接触しないために熱交換効率が
悪いという問題があった。
【0008】本発明は上述の実情に鑑みて成されたもの
で、排気ガスがチューブの内周面に満遍なく且つ十分に
接触するようにして、EGRクーラの熱交換効率を向上
させることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、チューブと、
該チューブを包囲するシェルとを備え、該シェルの内部
に冷却水を給排し且つ前記チューブ内に排気ガスを通し
て該排気ガスと前記冷却水とを熱交換するようにしたE
GRクーラであって、長板状の金属部材に該金属部材の
長手方向に対し傾斜した複数条の溝部をプレス成形し且
つその金属部材を長手方向に延びる軸心線を中心に前記
各溝部が外側に現れるように円筒状に丸めて溶接したチ
ューブを採用し、該チューブの内周面に前記各溝部の反
転形状を成す捩じれ突起部が断続的に形成されるように
したことを特徴とするものである。
【0010】而して、このようなチューブを採用すれ
ば、長板状の金属部材に対しプレス成形により複数条の
溝部を形成しているので、例えば管材を外側から凹ませ
る押圧加工を施して溝部を形成する場合よりも深い溝部
が容易に形成され、これによりチューブの内周面に形成
される捩じれ突起部が高さ寸法の大きなものとなり、こ
の高さ寸法の大きな捩じれ突起部に沿いチューブ内を流
れる排気ガスが効果的に旋回流を成して乱流化し、チュ
ーブの内周面に対する接触頻度や接触距離が増加する結
果、排気ガスがチューブの内周面に満遍なく且つ十分に
接触し、EGRクーラの熱交換効率が大幅に向上される
ことになる。
【0011】また、長板状の金属部材にプレス成形を施
したものからチューブを構成する場合、各溝部に様々な
付加形状を付して形成することも容易であるので、例え
ば、各溝部の長手方向の途中に幅方向へ張り出す拡幅凹
部を形成するようにすれば、各捩じれ突起部に沿う排気
ガスの流れを前記拡幅凹部の反転形状を成す拡幅凸部に
より積極的に剥離させて更なる乱流化を図ることも可能
となる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
【0013】図1〜図4は本発明を実施する形態の一例
を示すもので、図7と同一の符号を付した部分は同一物
を表わしている。
【0014】本形態例においては、先に図7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、
図1に示す如き長板状の金属部材3’に該金属部材3’
の長手方向(図1中に矢印Aで示す方向)に対し傾斜し
た複数条の溝部12B(図2参照)をプレス成形し、そ
の金属部材3’を長手方向に延びる軸心線x(図3及び
図4参照)を中心に前記各溝部12Bが外側に現れるよ
うに円筒状に丸めて溶接部13を介し溶接することによ
りチューブ3を構成し、該チューブ3の内周面に前記各
溝部12Bの反転形状を成す捩じれ突起部12Aが断続
的に形成されるようにしている。
【0015】而して、このようなチューブ3をEGRク
ーラに採用すれば、長板状の金属部材3’に対しプレス
成形により複数条の溝部12Bを形成しているので、例
えば管材を外側から凹ませる押圧加工を施して溝部12
Bを形成する場合よりも深い溝部12Bが容易に形成さ
れ、これによりチューブ3の内周面に形成される捩じれ
突起部12Aが高さ寸法h(図2参照)の大きなものと
なるので、この高さ寸法の大きな捩じれ突起部12Aに
沿いチューブ3内を流れる排気ガス10が効果的に旋回
流を成して乱流化し、チューブ3の内周面に対する接触
頻度や接触距離が増加する結果、排気ガス10がチュー
ブ3の内周面に満遍なく且つ十分に接触し、EGRクー
ラの熱交換効率が大幅に向上されることになる。
【0016】また、長板状の金属部材3’にプレス成形
を施したものからチューブ3を構成する場合、各溝部1
2Bに様々な付加形状を付して形成することも容易であ
るので、例えば、図5に示す如く、各溝部12Bの長手
方向の途中に幅方向へ張り出す拡幅凹部12bを形成す
るようにすれば、これを用いてチューブ3とした際に、
図6に示す如く、各捩じれ突起部12Aに沿う排気ガス
10の流れを前記拡幅凹部12bの反転形状を成す拡幅
凸部12aにより積極的に剥離させて更なる乱流化を図
ることも可能である。
【0017】従って、本形態例によれば、チューブ3内
を流れる排気ガス10を旋回流として乱流化することが
でき、チューブ3の内周面に対する排気ガス10の接触
頻度や接触距離を大幅に増加することができるので、排
気ガス10をチューブ3の内周面に満遍なく且つ十分に
接触させてEGRクーラの熱交換効率を著しく向上する
ことができる。
【0018】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、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。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明のEGRクー
ラによれば、チューブ内を流れる排気ガスを旋回流とし
て乱流化することができ、チューブの内周面に対する排
気ガスの接触頻度や接触距離を大幅に増加することがで
きるので、排気ガスをチューブの内周面に満遍なく且つ
十分に接触させてEGRクーラの熱交換効率を著しく向
上することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例に用いる長板状の
金属部材の斜視図である。
【図2】図1のII−II方向の矢視図である。
【図3】図1の金属部材を丸めて溶接した状態を示す斜
視図である。
【図4】本発明を実施する形態の一例を示す拡大断面図
である。
【図5】図1の溝部に拡幅凹部を形成した例を示す平面
図である。
【図6】図5の金属部材を用いたチューブでの排気ガス
の流れを示す説明図である。
【図7】従来のEGRクーラの一例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 シェル 3 チューブ 3’ 金属部材 9 冷却水 10 排気ガス 12A 捩じれ突起部 12B 溝部 x 軸心線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チューブと、該チューブを包囲するシェ
    ルとを備え、該シェルの内部に冷却水を給排し且つ前記
    チューブ内に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、長板
    状の金属部材に該金属部材の長手方向に対し傾斜した複
    数条の溝部をプレス成形し且つその金属部材を長手方向
    に延びる軸心線を中心に前記各溝部が外側に現れるよう
    に円筒状に丸めて溶接したチューブを採用し、該チュー
    ブの内周面に前記各溝部の反転形状を成す捩じれ突起部
    が断続的に形成されるようにしたことを特徴とするEG
    Rクーラ。
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