JP2006200490A - Exhaust gas cooling device for exhaust gas recirculating system - Google Patents
Exhaust gas cooling device for exhaust gas recirculating system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006200490A JP2006200490A JP2005014950A JP2005014950A JP2006200490A JP 2006200490 A JP2006200490 A JP 2006200490A JP 2005014950 A JP2005014950 A JP 2005014950A JP 2005014950 A JP2005014950 A JP 2005014950A JP 2006200490 A JP2006200490 A JP 2006200490A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling medium
- exhaust gas
- cylinder
- exhaust
- heat transfer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- 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)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
本発明は、EGR(Exhaust Gas Recirculation:排気再循環還)システムに設けられる排気冷却装置に関し、特に熱応力によって排気冷却装置に亀裂が発生することを防止する技術に関する。 The present invention relates to an exhaust cooling device provided in an EGR (Exhaust Gas Recirculation) system, and more particularly to a technique for preventing the exhaust cooling device from cracking due to thermal stress.
エンジンの排気系から吸気系に還流する排気(以下「EGRガス」という)を冷却する排気冷却装置として、特開2000−54916号公報(特許文献1)に記載されているように、伝熱管を利用したEGRクーラが開示されている。
かかるEGRクーラは、冷却媒体流入口及び冷却媒体流出口が設けられた筒体と、筒体の両端部を夫々閉塞するエンドプレートと、筒体内をその軸心と略平行に延び、両端がエンドプレートを貫通する伝熱管と、を含んで構成されている。伝熱管の両端部は、エンドプレートに、ろう付けや溶接等によって固着されている。また、エンドプレートの周縁部は、筒体に、ろう付けや溶接等によって固着されている。
As described in JP 2000-54916 A (Patent Document 1), a heat transfer tube is used as an exhaust cooling device that cools exhaust gas (hereinafter referred to as “EGR gas”) that recirculates from an engine exhaust system to an intake system. A utilized EGR cooler is disclosed.
Such an EGR cooler includes a cylindrical body provided with a cooling medium inlet and a cooling medium outlet, an end plate that closes both ends of the cylindrical body, and extends substantially parallel to the axis of the cylindrical body, with both ends being end And a heat transfer tube penetrating the plate. Both ends of the heat transfer tube are fixed to the end plate by brazing or welding. The peripheral edge of the end plate is fixed to the cylinder by brazing, welding, or the like.
そして、冷却媒体流入口から冷却媒体流出口へエンジン冷却水等の冷却媒体を流通させつつ伝熱管内にEGRガスを通過させることによって、EGRガスと冷却媒体とが熱交換をする。
このとき、筒体及び伝熱管は、EGRガスや冷却媒体の温度に応じて軸方向に伸縮しようとする。しかしながら、筒体と伝熱管とはエンドプレートを介して固着されているので、軸方向に同じ長さしか伸縮できない。したがって、EGRガスと冷却媒体との温度差や、筒体と伝熱管との線膨張係数の違いにより、筒体と伝熱管とで軸方向に伸縮しようとする量に差があると、その差の分、伸縮が抑制されて、伝熱管とエンドプレートとの固着部やエンドプレートと筒体との固着部に熱応力が発生してしまう。そして、この熱応力が材料に応じた許容応力より大きくなると、これらの部位に亀裂が発生する恐れがある。 At this time, the cylinder and the heat transfer tube tend to expand and contract in the axial direction according to the temperature of the EGR gas and the cooling medium. However, since the cylinder and the heat transfer tube are fixed via the end plate, they can expand and contract only in the axial direction. Therefore, if there is a difference in the amount of expansion and contraction in the axial direction between the cylinder and the heat transfer tube due to the temperature difference between the EGR gas and the cooling medium or the difference in the linear expansion coefficient between the cylinder and the heat transfer tube, the difference Therefore, expansion and contraction is suppressed, and thermal stress is generated in the fixing portion between the heat transfer tube and the end plate and the fixing portion between the end plate and the cylindrical body. And when this thermal stress becomes larger than the allowable stress according to the material, there is a possibility that cracks may occur in these portions.
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、筒体及び伝熱管の少なくとも一方に軸方向に伸縮自在な蛇腹部を形成して、伝熱管とエンドプレートとの固着部やエンドプレートと筒体との固着部での熱応力の発生を抑制し、これらの部位に亀裂が発生することを防止する排気再循環システムの排気冷却装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the conventional problems as described above, the present invention forms a bellows portion that is extendable in the axial direction on at least one of the cylindrical body and the heat transfer tube, and a fixing portion between the heat transfer tube and the end plate or the end plate. It is an object of the present invention to provide an exhaust cooling device for an exhaust gas recirculation system that suppresses generation of thermal stress at a fixing portion between a gas cylinder and a cylindrical body and prevents cracks from occurring at these portions.
このため、請求項1記載の発明は、冷却媒体流入口及び冷却媒体流出口が設けられた筒体と、筒体の両端部を夫々閉塞するエンドプレートと、筒体内をその軸心と略平行に延びて両端部がエンドプレートに固着されるとともに、エンジンの排気系から吸気系に還流する排気が内部を通過する伝熱管と、を含んで構成される排気再循環システムの排気冷却装置であって、筒体及び伝熱管の少なくとも一方に、その軸方向に伸縮自在な蛇腹部が形成されることを特徴とする。 For this reason, the invention described in claim 1 is a cylinder provided with a cooling medium inlet and a cooling medium outlet, an end plate for closing both ends of the cylinder, and the cylinder substantially parallel to its axis. And an exhaust cooling device for an exhaust gas recirculation system including both ends fixed to the end plate and a heat transfer pipe through which exhaust gas recirculated from the engine exhaust system to the intake system passes. Thus, at least one of the cylindrical body and the heat transfer tube is formed with an accordion portion that is extendable in the axial direction.
請求項2記載の発明では、伝熱管の内壁にフィンが設けられることを特徴とする。
請求項3記載の発明では、冷却媒体流入口は、筒体の一端に近接して筒体の周壁に設けられるとともに、冷却媒体流出口は、筒体の軸心を挟んで冷却媒体流入口の反対側の周壁に、筒体の他端に近接して設けられることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is characterized in that fins are provided on the inner wall of the heat transfer tube.
In the third aspect of the invention, the cooling medium inlet is provided in the peripheral wall of the cylindrical body in the vicinity of one end of the cylindrical body, and the cooling medium outlet is formed of the cooling medium inlet with the axis of the cylindrical body interposed therebetween. It is provided on the opposite peripheral wall in the vicinity of the other end of the cylinder.
請求項1記載の発明によれば、筒体及び伝熱管の少なくとも一方に形成された蛇腹部が軸方向に伸縮自在であるので、冷却媒体流入口から冷却媒体流出口へ冷却媒体が流通しつつ伝熱管内を排気が通過したときに、筒体と伝熱管とで軸方向に伸縮しようとする量に差がある場合に、蛇腹部がその差を吸収する。これにより、伝熱管とエンドプレートとの固着部やエンドプレートと筒体との固着部での熱応力の発生が抑制されるので、これらの部位に亀裂が発生することを防止できる。 According to the first aspect of the present invention, since the bellows portion formed on at least one of the cylinder and the heat transfer tube is extendable in the axial direction, the cooling medium flows from the cooling medium inlet to the cooling medium outlet. When the exhaust gas passes through the heat transfer tube, the bellows part absorbs the difference between the cylinder and the heat transfer tube when there is a difference in the amount of expansion and contraction in the axial direction. Thereby, since generation | occurrence | production of the thermal stress in the adhering part of a heat exchanger tube and an end plate and the adhering part of an end plate and a cylinder is suppressed, it can prevent that a crack generate | occur | produces in these parts.
請求項2記載の発明によれば、伝熱管とその内部を通過する排気との接触面積が増加するので、排気と冷却媒体との熱交換の効率を向上させることができる。
請求項3記載の発明によれば、冷却媒体流入口から冷却媒体流出口へ冷却媒体を流通させたときに、筒体内で冷却媒体が澱み難くなるので、排気と冷却媒体との熱交換の効率を更に向上させることができる。
According to the invention described in claim 2, since the contact area between the heat transfer tube and the exhaust gas passing through the heat transfer tube increases, the efficiency of heat exchange between the exhaust gas and the cooling medium can be improved.
According to the third aspect of the present invention, when the cooling medium is circulated from the cooling medium inlet to the cooling medium outlet, the cooling medium is less likely to stagnate in the cylindrical body, so that the efficiency of heat exchange between the exhaust and the cooling medium Can be further improved.
エンジンの排気系から吸気系に排気の一部を還流するEGRシステムに設けられ、EGRガスを冷却するEGRクーラは、図1及び図2に示すように、筒体1と、筒体1の両端部を夫々閉塞する薄板状のエンドプレート2a及び2bと、筒体1内をその軸心と略平行に延びる複数の伝熱管3と、筒体1の両端を夫々覆う椀状の端部キャップ4a及び4bと、を含んで構成されている。
An EGR cooler that is provided in an EGR system that recirculates part of the exhaust gas from the engine exhaust system to the intake system and cools the EGR gas includes a cylinder 1 and both ends of the cylinder 1 as shown in FIGS. Thin plate-
伝熱管3は、ろう付けや溶接等によって両端部がエンドプレート2a及び2bに固着されるとともに、端部キャップ4a内と端部キャップ4b内とを連通する。また、エンドプレート2a及び2bの周縁部は、ろう付けや溶接等によって、筒体1に固着される。
一方の端部キャップ4aにはEGRガス流入口5が設けられるとともに、他方の端部キャップ4bにはEGRガス流出口6が設けられている。EGRガス流入口5及びEGRガス流出口6の周囲には、EGRチューブを接続するためにフランジ7が夫々設けられている。EGRガス流入口5からEGRガスを供給すると、このEGRガスは、端部キャップ4a内で分流して伝熱管3に流入する。そして、伝熱管3を通過したEGRガスは、端部キャップ4b内で合流してEGRガス流出口6から排出される。
Both ends of the
One
筒体1には、その軸方向に伸縮自在な蛇腹部8が形成されている。蛇腹部8は、筒体1の周壁を蛇腹状に屈曲して形成される。
また、筒体1の周壁には、筒体1の一端に近接して冷却媒体流入口9が設けられるとともに、筒体1の他端に近接して冷却媒体流出口10が設けられている。冷却媒体流出口10は、筒体1の軸心を挟んで冷却媒体流入口9の反対側に設けられる。冷却媒体流入口9から筒体1の内部に、冷却媒体としてのエンジン冷却水を供給すると、エンジン冷却水は伝熱管3に沿って流れ、冷却媒体流出口10から筒体1の外部に排出される。
The cylindrical body 1 is formed with a
A
以上のような構成によれば、冷却媒体流入口9から冷却媒体流出口10へエンジン冷却水を流通させつつ伝熱管3内にEGRガスを通過させることによって、EGRガスとエンジン冷却水とが熱交換する。このとき、蛇腹部8が軸方向に伸縮自在であるので、筒体1と伝熱管3とで軸方向に伸縮しようとする量に差がある場合に、蛇腹部8がその差を吸収する。これにより、伝熱管3とエンドプレート2a及び2bとの固着部やエンドプレート2a及び2bと筒体1との固着部での熱応力の発生が抑制されるので、これらの部位に亀裂が発生することを防止できる。
According to the above configuration, the EGR gas and the engine coolant are heated by passing the EGR gas into the
冷却媒体流入口9は、筒体1の一端に近接して筒体1の周壁に設けられるとともに、冷却媒体流出口10は、筒体1の軸心を挟んで冷却媒体流入口9の反対側の周壁に、筒体1の他端に近接して設けられるので、冷却媒体流入口9から冷却媒体流出口10へエンジン冷却水を流通させたときに、筒体1内でエンジン冷却水が澱み難くなる。これにより、EGRガスとエンジン冷却水との熱交換の効率が向上する。
The
また、伝熱管3の内壁には、フィン11が設けられている。フィン11は、伝熱管3の内部を通過するEGRガスと伝熱管3との接触面積を増加させる。これにより、EGRガスとエンジン冷却水との熱交換の効率が更に向上する。
以上の実施形態では筒体1に蛇腹部8を形成したが、筒体1と伝熱管3との軸方向に伸縮しようとする量の差を吸収するために、伝熱管3に蛇腹部を形成したり、筒体1及び伝熱管3の両方に蛇腹部を形成したりしてもよい。
Further,
In the above embodiment, the
1 筒体
2a、2b エンドプレート
3 伝熱管
8 蛇腹部
9 冷却媒体流入口
10 冷却媒体流出口
11 フィン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記筒体の両端部を夫々閉塞するエンドプレートと、
前記筒体内をその軸心と略平行に延びて両端部が前記エンドプレートに固着されるとともに、エンジンの排気系から吸気系に還流する排気が内部を通過する伝熱管と、
を含んで構成される排気再循環システムの排気冷却装置であって、
前記筒体及び伝熱管の少なくとも一方に、その軸方向に伸縮自在な蛇腹部が形成されることを特徴とする排気再循環システムの排気冷却装置。 A cylinder provided with a cooling medium inlet and a cooling medium outlet;
End plates for respectively closing both ends of the cylindrical body,
A heat transfer tube that extends substantially parallel to the axial center of the cylinder and has both end portions fixed to the end plate, and exhaust that recirculates from the exhaust system of the engine to the intake system.
An exhaust gas recirculation system for an exhaust gas recirculation system comprising:
An exhaust cooling apparatus for an exhaust gas recirculation system, wherein at least one of the cylindrical body and the heat transfer tube is formed with an accordion portion that can be expanded and contracted in an axial direction thereof.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005014950A JP2006200490A (en) | 2005-01-24 | 2005-01-24 | Exhaust gas cooling device for exhaust gas recirculating system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005014950A JP2006200490A (en) | 2005-01-24 | 2005-01-24 | Exhaust gas cooling device for exhaust gas recirculating system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006200490A true JP2006200490A (en) | 2006-08-03 |
Family
ID=36958701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005014950A Pending JP2006200490A (en) | 2005-01-24 | 2005-01-24 | Exhaust gas cooling device for exhaust gas recirculating system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006200490A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012207845A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Ngk Insulators Ltd | Heat-conducting material |
JP2015148437A (en) * | 2015-04-27 | 2015-08-20 | 日本碍子株式会社 | heat conduction member |
JP2017180100A (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 株式会社Subaru | EGR cooler structure |
KR20180056173A (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-28 | 현대자동차주식회사 | Recovery apparatus for exhausting heat |
CN108223093A (en) * | 2017-12-08 | 2018-06-29 | 中国北方发动机研究所(天津) | A kind of shipboard helicla flute flow-guiding type water channel interlayer smoke exhaust pipe heat insulation structural |
CN116465231A (en) * | 2023-04-27 | 2023-07-21 | 宜兴市宇翔机械科技有限公司 | Industrial flue gas purification waste heat recovery system and recovery process thereof |
CN118320441A (en) * | 2024-06-13 | 2024-07-12 | 山东顺成化学有限公司 | Evaporation separation device for bromine purification |
-
2005
- 2005-01-24 JP JP2005014950A patent/JP2006200490A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012207845A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Ngk Insulators Ltd | Heat-conducting material |
JP2015148437A (en) * | 2015-04-27 | 2015-08-20 | 日本碍子株式会社 | heat conduction member |
JP2017180100A (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 株式会社Subaru | EGR cooler structure |
KR20180056173A (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-28 | 현대자동차주식회사 | Recovery apparatus for exhausting heat |
KR101867579B1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-06-15 | 현대자동차주식회사 | Recovery apparatus for exhausting heat |
CN108223093A (en) * | 2017-12-08 | 2018-06-29 | 中国北方发动机研究所(天津) | A kind of shipboard helicla flute flow-guiding type water channel interlayer smoke exhaust pipe heat insulation structural |
CN116465231A (en) * | 2023-04-27 | 2023-07-21 | 宜兴市宇翔机械科技有限公司 | Industrial flue gas purification waste heat recovery system and recovery process thereof |
CN116465231B (en) * | 2023-04-27 | 2024-01-02 | 宜兴市宇翔机械科技有限公司 | Industrial flue gas purification waste heat recovery system and recovery process thereof |
CN118320441A (en) * | 2024-06-13 | 2024-07-12 | 山东顺成化学有限公司 | Evaporation separation device for bromine purification |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2007207217B2 (en) | Tube bundle heat exchanger | |
JP2006200490A (en) | Exhaust gas cooling device for exhaust gas recirculating system | |
JP4926892B2 (en) | Flange connection structure of heat exchanger | |
KR20050062580A (en) | Egr cooler | |
JP4634291B2 (en) | EGR cooler | |
JP4939980B2 (en) | EGR cooler | |
JP2006118436A (en) | Bonnet for egr gas cooling device | |
JP2000111277A (en) | Double piping type heat exchanger | |
JP2011157878A (en) | Water-cooling adapter | |
JP4248095B2 (en) | EGR cooler | |
JP2005180268A (en) | Egr cooler for engine | |
JP2015102051A (en) | EGR cooler | |
JP2015034530A (en) | Egr device | |
JP2007315325A (en) | Heat exchanger structure for egr cooler | |
JP2006207888A (en) | Double-pipe type heat exchanger | |
JP2017166403A (en) | Exhaust heat recovery device | |
JP2004124809A (en) | Exhaust gas recirculation cooler | |
JP2002180915A (en) | Egr cooler | |
JP2019060339A (en) | Exhaust gas cooler, and exhaust gas recirculation system with exhaust gas cooler | |
JP2003161209A (en) | Egr cooler | |
JP2009002300A (en) | Egr cooler | |
JP2019065813A (en) | Cooling structure for egr gas | |
JP2000130963A (en) | Double-pipe heat exchanger | |
JP2000161871A (en) | Double piping type heat exchanger | |
KR102148416B1 (en) | Exhaust gas cooler |