JP2002130060A - Ｅｇｒガス冷却装置 - Google Patents

Ｅｇｒガス冷却装置

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JP2002130060A
JP2002130060A JP2000323551A JP2000323551A JP2002130060A JP 2002130060 A JP2002130060 A JP 2002130060A JP 2000323551 A JP2000323551 A JP 2000323551A JP 2000323551 A JP2000323551 A JP 2000323551A JP 2002130060 A JP2002130060 A JP 2002130060A
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exhaust gas
egr gas
cooling
pipe
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Yoshiaki Senoo
吉章 妹尾
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Katayama Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Katayama Kogyo Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/32—Liquid-cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】効率的にＥＧＲガスの冷却ができる小型で簡単
な構造からなり、耐久性に優れたＥＧＲガス冷却装置の
提供を目的とする。 【解決手段】エンジンの排気系から排気ガスの一部を取
り出したＥＧＲガス通路用インナーパイプの一部にベロ
ーズ部を配設し、その外周面にベローズ部を有するＥＧ
Ｒガス冷却水用アウターパイプを配設し、エンジン冷却
用の冷却水を循環させた。これによりベローズ部の表面
積が広く熱効率が向上し、熱交換器を小型化出来、エン
ジンの起動、停止に伴う配管の膨張、収縮を効果的に吸
収し、高温部のインナーパイプと低温部のアウターパイ
プの温度差から生じるそれぞれの配管の熱膨張の差をベ
ローズ部が吸収するように作用する。

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系か
ら排気ガスの一部を取り出し、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装置（ＥＧＲ装置）
のＥＧＲガス冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排気系から排気ガスの一部を
取り出し、同エンジンの吸気に混入してシリンダー内に
環流させるようにした排気ガス再循環装置が採用されて
いる（この装置を以下ＥＧＲ装置、再循環される排気ガ
スをＥＧＲガス、ＥＧＲガスを冷却する装置をＥＧＲガ
ス冷却装置とそれぞれ称する）。排気ガスの一部を混合
気に加えることにより窒素ガス、炭酸ガス等の不活性ガ
スの割合を増加させ燃焼温度及び圧力を抑制し、ＮＯｘ
の発生を低減し、燃焼効率を高めることが目的である
が、高温の排気ガスの一部をそのまま吸気に混合すると
吸気温度が上昇して体積効率が低下しエンジンの出力、
燃費等の性能が悪化する等の問題があるために、ＥＧＲ
ガスを適度に冷却することが行われていて、このＥＧＲ
ガス冷却装置が各種提案されている。しかし、従来のＥ
ＧＲガス冷却装置はプレートフイン式や多管式構造の熱
交換器であり、構造が複雑で大型であるばかりか、排気
ガス温度と冷却水との温度差が大きいため冷熱のくりか
えしに対して熱交換器の各配管を構成する部品間の熱膨
張差が大きくなるために、耐久性に劣るという技術課題
があった。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】本発明は上記技術課題
に鑑みて効率的にＥＧＲガスの冷却ができる小型で簡単
な構造からなり、耐久性に優れたＥＧＲガス冷却装置の
提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、エンジンの排気系から排気ガ
スの一部を取り出したＥＧＲガス通路用インナーパイプ
の一部にベローズ部を配設し、その外周面にベローズ部
を有するＥＧＲガス冷却水用アウターパイプを配設し、
エンジン冷却用の冷却水を循環させた。これによりベロ
ーズ部の表面積が広く熱効率が向上し、熱交換器を小型
化出来、エンジンの起動、停止に伴う配管の膨張、収縮
を効果的に吸収し、高温部のインナーパイプと低温部の
アウターパイプの温度差から生じるそれぞれの配管の熱
膨張の差をベローズ部が吸収するように作用する。
【０００５】請求項２記載の発明は、エンジンの排気系
から排気ガスの一部を取り出したＥＧＲガス通路用イン
ナーパイプの外周面にベローズ部を有するＥＧＲガス冷
却水用アウターパイプを配設し、エンジン冷却用の冷却
水を循環させた。これによりエンジンの起動、停止に伴
う配管の膨張、収縮を効果的に吸収し高温部のインナー
パイプと低温部のアウターパイプの温度差から生じるそ
れぞれの配管の熱膨張の差をアウターパイプのベローズ
部が吸収するように作用する。
【０００６】請求項３記載の発明は、エンジンの排気系
から排気ガスの一部を取り出したＥＧＲガス通路用イン
ナーパイプの一部に、ベローズ部を配設し、その外周面
にＥＧＲガス冷却水用アウターパイプを配設し、エンジ
ン冷却用の冷却水を循環させた。これによりインナーパ
イプのベローズ部の表面積が大きく、熱効率が向上し、
熱交換器を小型化出来、エンジンの起動、停止に伴う配
管の膨張、収縮を効率的に吸収し高温度のインナーパイ
プと低温部のアウターパイプの温度差から生じるそれぞ
れの配管の熱膨張の差をインナーパイプのベローズ部が
吸収するように作用する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の望ましい実施の形態を添
付図面に基づいて以下説明する。図１に請求項１記載の
発明の実施の形態を示す。ＥＧＲガスが通過するインナ
ーパイプ１の一部にベローズ部１１を設け、その外周面
にアウターパイプ２を設け、インナーパイプとアウター
パイプは溶接、ろう付等で接合され、アウターパイプに
もベローズ部２１が設けられている。またアウターパイ
プに冷却水入口２２及び出口２３が設けられ冷却水が循
環されている。
【０００８】図２に請求項２記載の発明の実施の形態を
示す。ＥＧＲガスが通過するインナーパイプ１ａの外周
面にベローズ部２１を有する冷却水用アウターパイプ２
を設けた。その他は請求項１記載の発明の実施の形態と
同様である。
【０００９】図３に請求項３記載の発明の実施の形態を
示す。ＥＧＲガスが通過するインナーパイプ１の一部に
ベローズ部１１を設け、その外周面に冷却水用のアウタ
ーパイプ２ａを設けた。その他は請求項１記載の発明の
実施の形態と同様である。なお、請求項１〜３記載の発
明のいずれの場合にもベローズ部は配管に一体的に設け
ても、別のベローズ管を接合してもよい。
【００１０】
【発明の効果】本発明によればＥＧＲガス冷却装置の配
管の一部にベローズ部を設けたので表面積が広く、熱効
率が向上し、簡単な構造なので小型化が図れ、エンジン
始動、停止に伴う冷熱サイクルに対する配管の膨張、収
縮を容易に吸収できるとともに高温部であるインナーパ
イプと低温部であるアウターパイプとの温度差から生じ
る熱膨張差を吸収出来ることから耐久性に優れたＥＧＲ
ガス冷却装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の発明の実施の形態例を示す。
【図２】請求項２記載の発明の実施の形態例を示す。
【図３】請求項３記載の発明の実施の形態例を示す。
【符号の説明】
１ インナーパイプ １１ インナーパイプのベローズ部 ２ アウターパイプ ２１ アウターパイプのベローズ部 ２２ 冷却水入口 ２３ 冷却水出口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンの排気系から排気ガスの一部を取
    り出して冷却し、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装置の排気ガス冷却装置において、
    ＥＧＲガス通路用インナーパイプ の一部にベローズ部
    を配設し、その外周面にベローズ部を有する冷却水用ア
    ウターパイプを配設したことを特徴とするＥＧＲガス冷
    却装置。
  2. 【請求項２】エンジンの排気系から排気ガスの一部を取
    り出して冷却し、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装置の排気ガス冷却装置において、
    ＥＧＲガス通路用インナーパイプの外周面にベローズ部
    を有する冷却水用アウターパイプを配設したことを特徴
    とするＥＧＲガス冷却装置。
  3. 【請求項３】エンジンの排気系から排気ガスの一部を取
    り出して冷却し、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装置の排気ガス冷却装置において、
    ＥＧＲガス通路用インナーパイプの一部にベローズ部を
    配設し、その外周面に冷却水用アウターパイプを配設し
    たことを特徴とするＥＧＲガス冷却装置。
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