JP2007009724A - 排気ガス用熱交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の排気ガス用熱交換装置と比較して、バイパス配管を流れる排気ガスの熱損失を低減することができる排気ガス用熱交換装置を提供する。
【解決手段】 タンク１３と、タンク１３の排気ガス流れの下流側に配置されたＥＧＲガスクーラ１４と、ＥＧＲガスクーラ１４に対して並列的に配置されたバイパス配管１５と、ＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５の排気ガス流れの下流側に配置された排気ガス流量比調節弁１８とを備えるＥＧＲモジュール７において、タンク１３に設けられている入口穴１３ａの開口領域のうち、少なくとも、バイパス配管１５に対向する部分の面積が、ＥＧＲガスクーラ１４に対向する面積よりも大きくなるような位置に、入口穴１３ａをタンク１３に配置する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関における燃焼により発生する排気ガスと冷却流体との間で熱交換を行う排気ガス用熱交換装置に関するものであり、一般にＥＧＲと称される排気ガス再循環装置に適用される。

従来、排気ガス用熱交換装置として、後述するようにＥＧＲガスクーラとバイパス配管とを有する構造のものがあり（例えば、特許文献１参照）、さらに、そのような構造のものとして、図６に示す構造のものがある（例えば、特許文献２参照）。なお、以下では、排気ガス用熱交換装置をＥＧＲモジュール７と呼ぶ。また、図６では、後述する第１実施形態における図２に示すＥＧＲモジュール７と同様の構成部には、図２と同一の符号を付している。

図６に示すＥＧＲモジュール７は、タンク１３と、タンク１３のその内部での排気ガス流れの下流側、すなわち、図中右側に配置されたＥＧＲガスクーラ１４と、ＥＧＲガスクーラ１４に対して並列的に配置されたバイパス配管１５と、ＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５の排気ガス流れの下流側、すなわち、図中右側に配置された排気ガス流量比調節弁１８とを備えている。

ここで、ＥＧＲガスクーラ１４は、エンジン等の内燃機関内でのＥＧＲガス温度を低下させることで、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を低減させることを目的として、燃焼により発生した排気ガスと冷却流体との間で熱交換を行う排気ガス用熱交換器である。

ＥＧＲガスクーラ１４は、ケーシング２１と、ケーシング２１の内部に収容され、排気ガスが流通する複数の排気チューブ２２と、複数の排気チューブ２２の一端側を保持し、タンク１３とケーシング２１の内部とを隔てる入口側コアプレート３４とから主に構成されている。なお、ケーシング２１の内部であって、複数の排気チューブ２２の周囲が、冷却水等の冷却流体が流通する冷却媒体通路２３となっている。

また、バイパス配管１５は、ＥＧＲモジュール７内に流入した排気ガスを、ＥＧＲガスクーラ１４より迂回させて、ＥＧＲモジュール７から排気ガスを流出させるための配管である。このバイパス配管１５は、部品点数削減等の観点により、バイパス配管１５側まで延長された形状の入口側コアプレート３４に設けられたバイパス配管１５の取付孔内に差し込まれ、入口側コアプレート３４に接合されている。

また、タンク１３は、その内部に、内燃機関から排出された排気ガスが流入し、この流入した排気ガスをＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５に分配するためのものである。タンク１３は、その内部に排気ガスが流入するように設けられた１つの入口穴１３ａと、その入口穴１３ａに対して反対側に位置し、タンク１３の内部の排気ガスを排出するように設けられた１つの出口穴１３ｊとを有している。この出口穴１３ｊに入口側コアプレート３４が接合されている。

また、このタンク１３の入口穴１３ａは、ＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５の両方に対向しており、バイパス配管１５よりもＥＧＲガスクーラ１４側に位置している。すなわち、タンク１３の入口穴１３ａは、入口穴１３ａの開口領域のうち、バイパス配管１５と対向する部分１３ｈの方が、ＥＧＲガスクーラ１４に対向する部分１３ｉよりも面積が小さくなっている。

これは、ＥＧＲモジュール７が排気ガスの冷却を主な目的としており、また、ＥＧＲガスクーラ１４内を排気ガスが通過する際の圧損の抑制等の理由によるものである。

このような構造のＥＧＲモジュール７によれば、排気ガス流量比調節弁１８の制御により、例えば、エンジン内での燃焼温度が高い場合では、ＥＧＲガスクーラ１４に排気ガスを導入させて、冷却された排気ガスをエンジン内に供給し、エンジン内での燃焼温度が低い場合では、バイパス配管１５に排気ガスを導入させて、暖かい排気ガスをエンジン内に供給することができるようになっている。
国際公開第０２／１０５７４号パンフレット 特開２００５−９８２７８号公報（第１図）

ところで、エンジン内での燃焼温度が低い場合に、暖かい排気ガスをエンジン内に循環供給するようにしているのは、エンジン始動時等のエンジン内の燃焼温度が低い場合では、ＨＣ（ハイドロカーボン）が発生しやすいことから、燃焼温度を適正な温度とすることで、このＨＣの発生を抑制するためである。

そして、燃焼温度を直ちに適正な温度とするためには、エンジン内に循環供給する排気ガスができるだけ高温であることが好ましい。したがって、排気ガスを加熱手段により加熱しない場合では、上記した構造のＥＧＲモジュール７において、バイパス配管１５を流れる排気ガスの熱損失が小さいことが好ましい。

しかし、上記した構造のＥＧＲモジュール７では、以下に説明する理由により、バイパス配管１５を流れる排気ガスの熱損失が大きかった。

その理由の１つは、バイパス配管１５にのみ排気ガスを流す場合、タンク１３に流入した排気ガスは、図６中の破線で示す矢印のように、ＥＧＲガスクーラ１４の入口側コアプレート３４に当たった後、バイパス配管１５内を流れるからである。

すなわち、入口側コアプレート３４のうち、ＥＧＲガスクーラ１４を構成する部分はケーシング２１内の冷却媒体と接しており、温度が低い。このため、排気ガスが入口側コアプレート３４のＥＧＲガスクーラ１４を構成する部分に当たることで、排気ガスの熱が入口側コアプレート３４に奪われてしまうからである。

また、他の理由は、上記した構造のＥＧＲモジュール７では、バイパス配管１５が、ＥＧＲガスクーラ１４の入口側コアプレート３４に固定されていたため、バイパス配管１５内を排気ガスが通過しているとき、排気ガスの熱がバイパス配管１５を介して、入口側コアプレート３４のうちのバイパス配管１５に接続されている部分に移動し、さらに、図６中の実線で示す矢印のように、ＥＧＲガスクーラ１４を構成する部分に移動してしまうからである。

本発明は、上記点に鑑み、従来の排気ガス用熱交換装置と比較して、バイパス配管を流れる排気ガスの熱損失を低減することができる排気ガス用熱交換装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、タンク（１３）に対して、入口穴（１３ａ）が、少なくとも、入口穴（１３ａ）のうちのバイパス配管（１５）に対向する部分の面積が、入口穴（１３ａ）のうちの排気ガス用熱交換器（１４）に対向する部分の面積よりも大きい位置に設けられていることを特徴としている。

これにより、本発明では、図６に示す従来の排気ガス用熱交換装置と比較して、バイパス配管に排気ガスを流す場合、タンクの入口穴から流入した排気ガスをバイパス配管に流入しやすくすることができ、排気ガスがコアプレート等の温度が低い部分に当たる量を低減できるので、排気ガスの熱損失を低減することができる。

なお、特許請求の範囲に記載の「少なくとも、前記入口穴（１３ａ）のうちの前記バイパス配管（１５）に対向する部分の面積が、前記入口穴（１３ａ）のうちの前記排気ガス用熱交換器（１４）に対向する部分の面積よりも大きい位置」には、入口穴（１３ａ）が、排気ガス用熱交換器（１４）とバイパス配管（１５）のうち、排気ガス用熱交換器（１４）に対向せず、バイパス配管（１５）のみと対向する位置も含まれる。

上記したタンクの入口穴の位置としては、本発明のように、例えば、排気ガス用熱交換器（１４）とバイパス配管（１５）のうち、バイパス配管（１５）のみと対向する位置とすることができる。

このように、特に、タンクの入口穴をバイパス配管のみと対向する位置に設けた場合では、バイパス配管に排気ガスを流すとき、排気ガスの主流が排気ガス用熱交換器を構成するコアプレート等の温度が低い部分に当たることなく、タンクの入口穴からバイパス配管に排気ガスを導くことができる。

これにより、本発明によれば、入口穴の全部もしくは一部が、排気ガス用熱交換器と対向する位置に配置されている従来の排気ガス用熱交換装置と比較して、排気ガスの熱損失を低減することができる。

ところで、このような場合において、バイパス配管の長手方向において、タンクの入口穴と、バイパス配管と、排気ガス用熱交換装置とを同じ面に投影したときのその面方向において、タンクの入口穴と排気ガス用熱交換器との距離を長くするほど、バイパス配管に排気ガスを流す場合の排気ガスの熱損失を低減できるが、その一方で、排気ガス用熱交換器に排気ガスを流す場合に生じるガスの圧損が大きくなってしまう。

そこで、上記したタンクの入口穴の位置としては、本発明のように、例えば、タンク（１３）に対して、入口穴（１３ａ）を、当該入口穴（１３ａ）の排気ガス用熱交換器（１４）側に位置する開口端（１３ｅ）と、バイパス配管（１５）の排気ガス用熱交換器（１４）側に位置する開口端（１５ｂ）とが対向する位置とすることができる。

これにより、タンクの入口穴をバイパス配管のみと対向する位置に設けた場合において、排気ガス用熱交換器に排気ガスを流す場合に発生するガスの圧損を最小限にすることができる。

なお、「入口穴（１３ａ）の開口端（１３ｅ）と、バイパス配管（１５）の開口端（１５ｂ）とが対向する」とは、例えば、バイパス配管の長手方向において、タンクの入口穴とバイパス配管とを同じ面に投影したときに、入口穴（１３ａ）の開口端（１３ｅ）と、バイパス配管（１５）の開口端（１５ｂ）とが重なり合うことを意味する。

また、本発明は、タンク（１３）が第１出口穴（１３ｂ）と、第２出口穴（１３ｃ）とを有することを特徴としている。ここで、第１出口穴（１３ｂ）は、排気ガス用熱交換器（１４）が接続され、タンク（１３）内の排気ガスを排気ガス用熱交換器（１４）へ導くための出口穴である。一方、第２出口穴（１３ｃ）は、第１出口穴（１３ｂ）と離間して配置されており、バイパス配管（１５）が接続され、タンク（１３）内の排気ガスをバイパス配管（１５）に導くための出口穴である。

このように、本発明では、タンクに、排気ガス用熱交換器（１４）が接続される第１出口穴（１３ｂ）と、バイパス配管（１５）が接続される第２出口穴（１３ｃ）とを別々に設けているので、排気ガス用熱交換器を構成するコアプレートを介することなく、バイパス配管をタンクに固定することができる。

この結果、本発明によれば、コアプレートにバイパス配管が固定されている従来の排気ガス用熱交換装置と比較して、バイパス配管からコアプレートへの熱移動を抑制することができ、バイパス配管を流れる排気ガスの熱損失を低減することができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
本実施形態では、内燃機関用排気ガス再循環装置に用いられる排気ガス用熱交換装置としてのＥＧＲモジュール７に、本発明を適用した例を説明する。

図１に、本実施形態におけるＥＧＲモジュール７を用いた内燃機関用排気ガス再循環装置の全体構成を示す。図１に示す内燃機関用排気ガス再循環装置は、例えば、内燃機関としてのディーゼル式のエンジン１に使用されるものである。

この内燃機関用排気ガス再循環装置は、エンジン１の排気ガスが流れる排気管２と、エアクリーナ１０で濾過された吸入空気が流れている吸気管３とに接続された排気ガス還流路４を備えている。

この排気ガス還流路４は、排気管２を流れる排気ガスの一部を吸気管３に再循環させるためのものである。この再循環される排気ガスがＥＧＲガスである。排気ガス還流路４は、排気管２より分岐する排気側排気ガス還流管５と吸気管３に合流する吸気側排気ガス還流管６と、排気側排気ガス還流管５と吸気側排気ガス還流管６との間に直接結合されたＥＧＲモジュール７とにより構成されている。

また、エンジン１には、ＥＧＲモジュール７にエンジン冷却水を循環供給するためのエンジン冷却水回路が設けられている。このエンジン冷却水回路は、図示しないエンジン１のウォータジャケットから後述するＥＧＲモジュール７の冷却水入口管１１へエンジン冷却水を循環供給するための冷却水配管８と、ＥＧＲモジュール７の冷却水出口管１２から図示しないラジエータを経てエンジン１のウォータジャケットにエンジン冷却水を循環供給するための冷却水配管９と、エンジン冷却水回路中にエンジン冷却水の循環流を発生させる図示しないウォータポンプとを備えている。

また、ＥＧＲモジュール７は、後述するように、ＥＧＲガスクーラ１４と、バイパス配管１５と、排気ガス流量比調節弁１８と、排気ガス還流量制御弁１９とを備えている。

次に、ＥＧＲモジュール７の構成について、具体的に説明する。図２に、本実施形態のＥＧＲモジュール７の部分断面図を示す。なお、図２中の上下方向が鉛直方向であり、ＥＧＲモジュール７は、図２に示す状態で車両に搭載される。

本実施形態のＥＧＲモジュール７は、主にタンク１３の形状およびバイパス配管１５の固定方法が、図６に示す従来のＥＧＲモジュール７と異なっており、他の構成部は図６に示す従来のＥＧＲモジュール７と同様である。なお、図６に示すＥＧＲモジュール７は、特許文献２に記載されているものである。したがって、以下では、主に、図６に示すＥＧＲモジュール７と異なる部分について説明し、図６に示すＥＧＲモジュール７と同様の部分については説明を一部省略する。

本実施形態のＥＧＲモジュール７は、図６に示す従来のＥＧＲモジュール７と同様に、タンク１３と、タンク１３の排気ガス流れの下流側に配置された排気ガス用熱交換器としてのＥＧＲガスクーラ１４と、ＥＧＲガスクーラ１４に対して並列的に配置されたバイパス配管１５と、ＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５の排気ガス流れの下流側に配置された連結ジョイント部１６と、連結ジョイント部１６を介して、ＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５と接続されたバルブハウジング１７と、バルブハウジング１７の内部に収容された排気ガス流量比調節弁１８および排気ガス還流量制御弁１９とを備えている。

ＥＧＲガスクーラ１４は、排気ガス還流路４から導入される高温のＥＧＲガスと冷却水配管８内に形成される冷却水通路から流入する低温のエンジン冷却水とを熱交換させることで、ＥＧＲガスを所望の排気温度以下に冷却するものである。

ＥＧＲガスクーラ１４は、ケーシング２１と、複数の排気チューブ２２と、入口側コアプレート３４と、出口側コアプレート３５とを備えている。ケーシング２１は、内部に収容している複数の排気チューブ２２の周囲にエンジン冷却水が循環する冷却水通路２３を構成している。

そして、ケーシング２１の長手方向の一端側にタンク１３が一体的に接続されており、ケーシング２１の長手方向の他端側にバルブハウジング１７が連結ジョイント部１６を介して一体的に接続されている。これにより、タンク１３の内部に流入したがＥＧＲガスが、複数の排気チューブ２２内を、タンク１３側からバルブハウジング１７に向けて流れるようになっている。

また、ケーシング２１には、エンジン冷却水をエンジン１のウォータジャケットから冷却水通路２３内に流入させるための冷却水入口管１１と、エンジン冷却水を冷却水通路２３から連結ジョイント部１６を経てバルブハウジング１７内に導出するための冷却水出口部２４とが設けられている。

本実施形態では、冷却水入口管１１が、タンク１３側に配置されており、エンジン冷却水が、冷却水通路２３であるケーシング２１の内部を、複数の排気チューブ２２内を流れるＥＧＲガスと同じ向きで、流れるようになっている。

また、ケーシング２１は、例えば、ステンレス鋼等の耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料で構成されており、例えば、角筒状である。なお、ケーシング２１には、耐圧強度を高めるための複数の補強リブ２５が外部に向かって凸状となるように等間隔で形成されている。

複数の排気チューブ２２は、ケーシング２１と同様に、ステンレス鋼等の耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料より構成されている。複数の排気チューブ２２は、例えば、偏平管状に形成されており、それらの内部に、ＥＧＲガスが流れる第１排気ガス通路３１が構成されている。これらの排気チューブ２２は、その短径方向に所定の隙間を隔てて複数段積層されて、その長径方向がケーシング２１の筒方向の全長に渡るように延長されている。

そして、複数の排気チューブ２２の内部には、図示しないが、ＥＧＲガスとの伝熱面積を増加してＥＧＲガスとエンジン冷却水との熱交換効率を向上させるために、例えば、矩形波状のインナーフィンが配設されている。

また、複数の排気チューブ２２は、タンク１３側において、入口側コアプレート３４に設けられている複数の挿入孔に、チューブ２２の一端が差し込まれた状態で、ろう付けまたは溶接により、入口側コアプレート３４と一体的に接合されている。この入口側コアプレート３４には、ケーシング２１のタンク１３側の一端が一体的に接合されている。

そして、ケーシング２１および複数の排気チューブ２２のタンク１３側では、入口側コアプレート３４が、ケーシング２１のタンク１３側の一端と、タンク１３とに挟まれた状態で、ケーシング２１と、入口側コアプレート３４と、タンク１３とが、一体的に接合されている。なお、本実施形態の入口側コアプレート３４は、バイパス配管１５と接続されていない。

また、複数の排気チューブ２２は、バルブハウジング１７側において、出口側コアプレート３５に設けられている複数の挿入孔に、バルブハウジング１７側の一端が差し込まれた状態で、ろう付けまたは溶接により、出口側コアプレート３５と一体的に接合されている。

そして、ケーシング２１および複数の排気チューブ２２のバルブハウジング１７側では、後述するが、出口側コアプレート３５およびケーシング２１のバルブハウジング１７側の一端が、連結ジョイント部１６と一体的に接合されている。

バイパス配管１５は、タンク１３と連結ジョイント部１６との間において、ＥＧＲガスクーラ１４のケーシング２１の筒方向寸法と略同一の寸法で、かつ、ＥＧＲガスクーラ１４の近傍に、ＥＧＲガスクーラ１４と並列的に配置されている。例えば、ＥＧＲガスクーラ１４の鉛直方向での下側に、バイパス配管１５が配置されている。

バイパス配管１５は、ケーシング２１と同様に、ステンレス鋼等の耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料より構成されている。バイパス配管１５は、例えば、円筒管形状に形成されており、その内部に、ＥＧＲガスが流れる第２排気ガス通路３２が構成されている。

また、バイパス配管１５は、その長手方向でのタンク１３側の端部が、後述するように、タンク１３に直接接続されており、長手方向でのバルブハウジング１７側の端部が、連結ジョイント部１６に直接接続されている。なお、バイパス配管１５には、バイパス配管１５の筒方向に伸縮することが可能な蛇腹状のベローズ部３６が一体的に形成されている。

タンク１３は、その内部が、排気側排気ガス還流管５から導入されたＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１４とバイパス配管１５の一方もしくは両方に導くための空間となっている。

タンク１３は、タンクプレート３３で構成されており、タンク１３内に、排気側排気ガス還流管５からＥＧＲガスが導入されるように、タンクプレート３３に設けられた１つの入口穴１３ａと、タンク１３内のＥＧＲガスをＥＧＲガスクーラ１４もしくはバイパス配管１５に導くように、タンクプレート３３に設けられた２つの出口穴１３ｂ、１３ｃとを有している。これらの入口穴１３ａ、２つの出口穴１３ｂ、１３ｃをＥＧＲガスが通過する。

ここで、タンクプレート３３は、ケーシング２１と同様に、ステンレス鋼等の耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料により構成されている。

また、２つの出口穴１３ｂ、１３ｃは、タンク１３において、入口穴１３ａの反対側に位置している。２つの出口穴１３ｂ、１３ｃは、鉛直方向で上側と下側に、離間して配置されている。なお、２つの出口穴１３ｂ、１３ｃのうち、上側に配置されている方を上側出口穴１３ｂと呼び、下側に配置されている方を下側出口穴１３ｃと呼ぶ。また、上側出口穴１３ｂ、下側出口穴１３ｃのそれぞれが、特許請求の範囲に記載の第１出口穴、第２出口穴に相当する。

上側出口穴１３ｂの開口形状は、ＥＧＲガスクーラ１４におけるケーシング２１のタンク１３側の端部における開口形状に対応した形状となっている。そして、タンク１３の上側出口穴１３ｂに、コアプレート３４を介して、ケーシング２１のタンク１３側の端部が、ろう付けまたは溶接により、接続されている。

一方、下側出口穴１３ｃの開口形状は、バイパス配管１５のタンク１３側の端部における開口形状に対応した形状となっている。そして、タンク１３の下側出口穴１３ｃに、バイパス配管１５のタンク１３側の端部が、直接、ろう付けまたは溶接により、接続されている。なお、図示しないが、タンク１３の下側出口穴１３ｃに、連結部を介して、間接的に、バイパス配管１５を接続させることもできる。

入口穴１３ａは、図６に示すタンク１３の入口穴１３ａと比較して、図２中下側、すなわち、バイパス配管１５側にずらした位置に配置されている。具体的には、図２に示すように、入口穴１３ａは、タンク１３に対して、上側出口穴１３ｂと下側出口穴１３ｃのうち、下側出口穴１３ｃのみと対向する位置に配置されている。すなわち、入口穴１３ａは、タンク１３において、ＥＧＲガスクーラ１４とバイパス配管１５のうち、バイパス配管１５のみと対向する位置に配置されている。

特に、本実施形態では、タンク１３の入口穴１３ａの開口形状と、バイパス配管１５のタンク１３側における開口形状とが同等である。すなわち、タンク１３の入口穴１３ａの開口径１３ｄと、バイパス配管１５のタンク１３側における開口径１５ａとが同等である。

また、鉛直方向において、タンク１３の入口穴１３ａの開口上端１３ｅの位置と、バイパス配管１５の開口上端１５ｂの位置とが、一致し、タンク１３の入口穴１３ａの開口下端１３ｆの位置と、バイパス配管１５の開口下端１５ｃの位置とが、一致している。

このように、タンク１３の入口穴１３ａが、バイパス配管１５の内部に構成される第２排気ガス通路３２と完全に対向している。なお、タンク１３の入口側には、排気側排気ガス還流管５と接続固定するためのフランジ部１３ｇが設けられており、その中心側に入口穴１３ａが設けられている。

連結ジョイント部１６は、ＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５の下流部をバルブハウジング１７に直列的に直接結合するためのものである。連結ジョイント部１６は、ケーシング２１と同様に、ステンレス鋼等の耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料より構成されている。

連結ジョイント部１６は、その外周側に、バルブハウジング１７と直接結合するための取付用フランジ部３７を有している。また、連結ジョイント部１６は、その内周側に、ＥＧＲガスクーラ１４側の側壁部３８と、バイパス配管１５側の側壁部３９と、ＥＧＲガスクーラ１４側の側壁部３８とバイパス配管１５側の側壁部３９との間に位置し、これらを連結する連結部４０とを備えている。なお、連結部４０は、ＥＧＲガスクーラ１４の長手方向、すなわち、水平方向における肉厚がフランジ部３７よりも薄くなっている。

そして、ＥＧＲガスクーラ１４側の側壁部３８に、ＥＧＲガスクーラ１４の出口側コアプレート３５が一体的に接続されており、フランジ部３７にＥＧＲガスクーラ１４のケーシング２１の一端が一体的に接続されている。

連結ジョイント部１６の内部には、ＥＧＲガスクーラ１４側の側壁部３８よりも上側において、ＥＧＲガスクーラ１４側の側壁部３８とフランジ部３７との間に空間が構成されている。この空間は、出口側コアプレート３５の複数の排気チューブ２２が挿入されている部分の上端に位置し、ＥＧＲガスクーラ１４の長手方向に延長している出口側コアプレート３５の延長部３５ａによって、冷却水が流れる冷却水通路２６と、ＥＧＲガスが流れる第１排気ガス通路３１ｂとに分け隔てられている。

この連結ジョイント部１６内の冷却水通路２６は、ケーシング２１の冷却水通路２３の冷却水出口部２４と、後述するバルブハウジング１７内の冷却水通路２７とを直接連通している。また、連結ジョイント部１６内の第１排気ガス通路３１ｂは、複数の排気チューブ２２と連通している。

また、連結ジョイント部１６では、バイパス配管１５側の側壁部３９よりも下側において、バイパス配管１５側の側壁部３９およびフランジ部３７に、バイパス配管１５が、ろう付けまたは溶接により、一体的に接合されている。これらのバイパス配管１５側の側壁部３９とフランジ部３７とによって、その内部に、バイパス配管１５からのＥＧＲガスが流れる第２排気ガス通路３２ｂが構成されている。

バルブハウジング１７には、排気ガス流量比調節弁１８および排気ガス還流量制御弁１９等が一体的に装着されている。

また、バルブハウジング１７の内部には、第１排気ガス導入路４１と、第２排気ガス導入路４２と、排気ガス還流路４３と、この排気ガス還流路４３に連通する連通路４５と、この連通路４５から吸気側排気ガス還流管６内に形成される排気ガス還流路４内にＥＧＲガスを導入する排気ガス還流路４６とが形成されている。

ここで、第１排気ガス導入路４１は、ＥＧＲガスクーラ１４の第１排気ガス通路３１から第１排気ガス通路３１ｂを経てＥＧＲガスが導入されるように構成されている。第２排気ガス導入路４２は、バイパス配管１５の第２排気ガス通路３２から第２排気ガス通路３２ｂを経てＥＧＲガスが導入されるように構成されている。

また、排気ガス還流路４３は、第１排気ガス導入路４１から第１導入孔５１を介してＥＧＲガスが導入されると共に、第２排気ガス導入路４２から第２導入孔５２を介してＥＧＲガスが導入されるように構成されている。

また、連通路４５は、ＥＧＲガスクーラ１４の第１排気ガス通路３１に第１排気ガス導入路４１および第１導入孔５１を介して連通すると共に、バイパス配管１５の第２排気ガス通路３２に第２排気ガス導入路４２および第２導入孔５２を介して連通する、排気ガス還流量制御弁１９の弁孔を構成している。

これらの第１排気ガス導入路４１、第２排気ガス導入路４２、排気ガス還流路４３、連通路４５および排気ガス還流路４６が、排気ガス還流路４を構成する。

また、バルブハウジング１７内には、ＥＧＲガスクーラ１４の冷却水通路２３の冷却水出口部から冷却水通路２６を経てエンジン冷却水が導入される冷却水通路２７が形成されている。この冷却水通路２７は、バルブハウジング１７を冷却するためのものである。なお、この冷却水通路２７の図中左端部に設けられる冷却水入口部２７ａは、連結ジョイント部１６の冷却水通路２６に直列的に直接結合している。また、冷却水通路２７の図中右端部には、冷却水配管９に接続する冷却水出口管１２が設けられている。

バルブハウジング１７は、アルミニウム鋳物またはアルミニウムダイカストにより所定の形状に一体的に形成されており、連結ジョイント部１６の下流部に、図示しない締結ボルト等のスクリューを用いて締め付け固定されている。なお、バルブハウジング１７と連結ジョイント部１６との結合部には、エンジン冷却水やＥＧＲガスが漏洩しないように、周知の処置が施されている。

なお、バルブハウジング１７の材質として連結ジョイント部１６と一体ろう付けが可能な金属材料を用いた場合には、ＥＧＲモジュール７の一体ろう付け時に、バルブハウジング１７もろう付け接合することもできる。また、バルブハウジング１７と連結ジョイント部１６とを溶接により接合することもできる。

排気ガス流量比調節弁１８は、ＥＧＲガスクーラ１４の各第１排気ガス通路３１内を流れるＥＧＲガスの流量とバイパス配管１５の第２排気ガス通路３２内を流れるＥＧＲガスの流量の比を連続的に調節するものである。

排気ガス流量比調節弁１８は、バルブハウジング１７内に設けられた第１、第２導入孔５１、５２の開口面積を調節する金属製のダブルポペット型バルブ５３と、このダブルポペット型バルブ５３と一体的に軸方向に往復動作する金属製のバルブシャフト５４と、ダブルポペット型バルブ５３およびバルブシャフト５４を図中上方に駆動する弁体駆動手段としての負圧作動式アクチュエータと、ダブルポペット型バルブ５３およびバルブシャフト５４を図中下方に付勢するスプリング等の弁体付勢手段５５とを備えている。

ここで、ダブルポペット型バルブ５３は、第１導入孔５１の開口面積を調整する第１弁体６１と、第２導入孔５２の開口面積を調整する第２弁体６２と、第１、第２弁体６１、６２を連結する円筒状の連結部６３等により構成されている。ダブルポペット型バルブ５３は、ステンレス鋼等の耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料で構成され、例えば略円板形状に形成されている。

バルブシャフト５４は、バルブハウジング１７の図中左側の軸受支持部に収容保持される軸受け５７内に摺動自在に設けられており、ダブルポペット型バルブ５３と同様に、ステンレス鋼等の耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料により構成されている。また、バルブシャフト５４のバルブ保持部に、ダブルポペット型バルブ５３が、例えば溶接等の固定手段により、保持固定されている。

負圧作動式アクチュエータは、ケーシング６０と薄膜状のダイヤフラム６４との間に形成される負圧室６５ａと大気圧室６５ｂとの圧力差を電磁式または電動式負圧制御弁によって制御してダイヤフラム６４を変位させることで、ダブルポペット型バルブ５３およびバルブシャフト５４を軸方向に往復変位させるようになっている。

排気ガス還流量制御弁１９は、バルブハウジング１７内を通過するＥＧＲガスの全流量を連続的に調節するものである。

排気ガス還流量制御弁１９は、バルブハウジング１７内に設けられた連通路４５の開口面積を調節する金属製のバルブ７１と、このバルブ７１と一体的に回転方向に動作する金属製のバルブシャフト７２と、バルブ７１およびバルブシャフト７２を開弁方向に駆動する図示しない弁体駆動手段と、バルブ７１およびバルブシャフト７２を閉弁方向に付勢する図示しない付勢手段とを備えている。

バルブ７１は、ステンレス鋼等の耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料により構成されており、例えば略円板形状に形成されている。バルブシャフト７２は、バルブ７１と同様に、ステンレス鋼等の耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料により構成されている。また、バルブシャフト７２のバルブ保持部に、例えば溶接等の固定手段により、バルブ７１が保持固定されている。

排気ガス還流量制御弁１９の弁体駆動手段は、動力ユニットよりなる電動式アクチュエータで、バルブシャフト７２を回転駆動することで、バルブ７１を開弁方向に駆動するようになっている。

この動力ユニットは、排気ガス還流量制御弁１９のバルブ７１およびバルブシャフト７２を回転方向に駆動する図示しない駆動モータと、この駆動モータの回転動力を排気ガス還流量制御弁１９のバルブシャフト７２に伝達するための図示しない動力伝達機構とを含んで構成されている。

次に、本実施形態のＥＧＲモジュール７の作用を説明する。

ＥＧＲガスは、図１中の矢印のように、排気管２から排気ガス還流路４、ＥＧＲモジュール７、吸気側排気ガス還流管６の内部を通って、吸気管３内に流入する。

このとき、排気ガス還流量制御弁１９のバルブ７１が、弁体駆動手段によって、バルブシャフト７２を介して、駆動されることで、連通路４５の開口面積が調節される。これにより、バルブハウジング１７の排気ガス還流路４３、連通路４５および排気ガス還流路４６内を通過するＥＧＲガスの全流量、すなわち、吸気管３に循環供給されるＥＧＲガスの全流量が調整される。

また、排気ガス流量比調節弁１８のダブルポペット型バルブ５３が、弁体駆動手段によって駆動されることで、第１、第２導入孔５１、５２の開口面積が調節される。

すなわち、弁体駆動手段によって、バルブシャフト５４が図中上方に駆動されることで、ＥＧＲガスクーラ１４側の第１弁体６１が閉弁方向に移動すると同時に、バイパス配管１５側の第２弁体６２が開弁方向に移動する。

反対に、弁体駆動手段によって、バルブシャフト５４が駆動されない場合では、弁体付勢手段５５によって、バルブシャフト５４が図中下方に移動することで、ＥＧＲガスクーラ１４側の第１弁体６１が開弁方向に移動すると同時に、バイパス配管１５側の第２弁体６２が閉弁方向に移動する。

このようにして、ダブルポペット型バルブ５３により、第１、第２導入孔５１、５２の開口面積が調節される。これにより、ＥＧＲガスクーラ１４の各第１排気ガス通路３１内を流れるＥＧＲガスの流量とバイパス配管１５の第２排気ガス通路３２内を流れるＥＧＲガスの流量の比が調節される。

例えば、エンジン内での燃焼温度が高い場合では、ＥＧＲガスクーラ１４側の第１弁体６１を開弁させ、バイパス配管１５側の第２弁体６２を閉弁させる。これにより、ＥＧＲガスクーラ１４とバイパス配管１５のうち、ＥＧＲガスクーラ１４の各第１排気ガス通路３１内のみにＥＧＲガスを流すことができ、エンジン冷却水によって冷却されたＥＧＲガスをエンジン１の吸気管３に循環供給することができる。

一方、エンジン内での燃焼温度が低い場合では、ＥＧＲガスクーラ１４側の第１弁体６１を閉弁させ、バイパス配管１５側の第２弁体６２を開弁させる。これにより、ＥＧＲガスクーラ１４とバイパス配管１５のうち、バイパス配管１５の第２排気ガス通路３２内にのみＥＧＲガスを流すことができ、高い温度の状態のままＥＧＲガスを、エンジン１の吸気管３に循環供給することができる。

なお、第１、第２弁体６１、６２の両方を開弁させ、両方の開弁度を調整することで、ＥＧＲガスの温度を調整することもできる。

また、ＥＧＲガスクーラ１４内でＥＧＲガスを冷却するためのエンジン冷却水は、エンジン１の図示しないウォータジャケットから冷却水配管８内を流れ、ＥＧＲモジュール７の冷却水入口管１１を経てＥＧＲガスクーラ１４の冷却水通路２３内に流入して、ＥＧＲガスクーラ１４の第１排気ガス通路３１内を流れるＥＧＲガスの熱を奪ってＥＧＲガスを冷却する。

その後、エンジン冷却水は、ＥＧＲガスクーラ１４の冷却水通路２３の冷却水出口部から連結ジョイント部１６の冷却水通路２６内に流入する。そして、冷却水通路２６内に流入したエンジン冷却水は、バルブハウジング１７の冷却水通路２７内に流入して、ＥＧＲガスの熱により高温化されるバルブハウジング１７を冷やす。その後、エンジン冷却水は、ＥＧＲモジュール７の冷却水出口管１２からラジエータを経てエンジン１のウォータジャケットに循環供給される。

次に、本実施形態のＥＧＲモジュール７が有する主な効果について説明する。

（１）本実施形態では、タンク１３に設けられている入口穴１３ａが、タンク１３において、ＥＧＲガスクーラ１４とバイパス配管１５のうち、バイパス配管１５のみと対向する位置に配置されている。

ＥＧＲモジュール７において、ＥＧＲガスクーラ１４とバイパス配管１５のうち、バイパス配管１５の第２排気ガス通路３２内にのみＥＧＲガスを流す場合では、排気管２から排気側排気ガス還流管５を介して、タンク１３内にＥＧＲガスが流入され、ＥＧＲガスは、タンク１３の下側出口１３ｃからバイパス配管１５の第２排気ガス通路３２を流れる。

このとき、本実施形態のＥＧＲモジュール７によれば、図２中の破線で示す矢印のように、入口穴１３ａからタンク１３内に流入した排気ガスの主流を、ＥＧＲガスクーラ１４を構成する入口側コアプレート３４に当たることなく、バイパス配管１５に導くことができる。

これにより、図６に示すように、入口穴１３ａの一部がＥＧＲガスクーラ１４と対向するように配置されている排気ガス用熱交換装置や、入口穴１３ａの全部がＥＧＲガスクーラ１４と対向するように配置されている従来の排気ガス用熱交換装置と比較して、ＥＧＲガスがＥＧＲガスクーラ１４を構成する入口側コアプレート３４に当たることで生じる熱損失を低減することができる。

また、本実施形態では、特に、タンク１３の入口穴１３ａが、バイパス配管１５の内部に構成される第２排気ガス通路３２と完全に対向している。すなわち、タンク１３の入口穴１３ａの開口形状と、バイパス配管１５の内部に構成される第２排気ガス通路３２の形状とが同等であり、それらの鉛直方向における位置も一致している。

このため、タンク１３の入口穴１３ａからバイパス配管１５の第２排気ガス通路３２までを、内径の大きさが均一である一本の管の内部と同一視できるので、タンク１３の入口穴１３ａが、バイパス配管１５の第２排気ガス通路３２と完全に対向していない場合と比較して、ＥＧＲガスが、タンク１３の入口穴１３ａからバイパス配管１５の第２排気ガス通路３２を流れる際のＥＧＲガスの圧損を小さくすることができる。

なお、ＥＧＲガスクーラ１４の各第１排気ガス通路３１内のみにＥＧＲガスを流す場合では、排気ガス流量比調節弁１８のダブルポペット型バルブ５３により、第２導入孔５２が閉じられている。したがって、入口穴１３ａがバイパス配管１５のみと対向する位置に配置されていても、タンク１３内に流入したＥＧＲガスを、タンク１３の上側出口穴１３ｂからＥＧＲガスクーラ１４の各第１排気ガス通路３１内に流すことができる。

（２）本実施形態では、鉛直方向において、タンク１３の入口穴１３ａの開口上端１３ｅの位置と、バイパス配管１５の開口上端１５ｂの位置とが一致している。

ここで、バイパス配管１５の第２排気ガス通路３２内にのみＥＧＲガスを流す場合におけるＥＧＲガスの熱損失を低減するという観点では、タンク１３の入口穴１３ａの開口上端１３ｅをできるだけタンク１３の鉛直方向下側に配置させることが好ましい。タンク１３の入口穴１３ａの開口上端１３ｅをＥＧＲガスクーラ１４の入口側コアプレート３４よりもできるだけ下側に配置することで、入口側コアプレート３４にＥＧＲガスが当たりにくくすることができるからである。

しかし、タンク１３の入口穴１３ａの開口上端１３ｅを、入口側コアプレート３４よりも下側に配置した場合では、開口上端１３ｅの位置が、下側にずれるほど、ＥＧＲガスをＥＧＲガスクーラ１４に流す際におけるＥＧＲガスの圧損が大きくなってしまう。

そこで、本実施形態のように、鉛直方向において、タンク１３の入口穴１３ａの開口上端１３ｅの位置と、バイパス配管１５の開口上端１５ｂの位置とを一致させることが好ましい。

これにより、バイパス配管１５にのみＥＧＲガスを流す場合では、ＥＧＲガスの主流をバイパス配管１５に流すことができる。その一方、ＥＧＲガスクーラ１４にのみＥＧＲガスを流す場合では、タンク１３の内部からＥＧＲガスクーラ１４の内部にＥＧＲガスが流れる際のＥＧＲガスの圧損を、タンク１３の入口穴１３ａの開口上端１３ｅが、バイパス配管１５の開口上端１５ｂよりも下に位置するときと比較して、小さくすることができる。

この結果、バイパス配管１５の第２排気ガス通路３２内にのみＥＧＲガスを流す場合におけるＥＧＲガスの熱損失の低減と、ＥＧＲガスをＥＧＲガスクーラ１４に流す際におけるＥＧＲガスの圧損の抑制とを両立することができる。

（３）本実施形態では、タンク１３は、鉛直方向での上側と下側に、離間して配置された２つの出口穴１３ｂ、１３ｃを有している。そして、その２つの出口穴１３ｂ、１３ｃのうち、上側出口穴１３ｂに、ＥＧＲガスクーラ１４のケーシング２１が入口側コアプレート３４を介して接続され、下側出口穴１３ｃに、バイパス配管１５が入口側コアプレート３４を介さずに直接接続されている。

このように、タンク１３に、ＥＧＲガスクーラ１４と接続される上側出口穴１３ｂと、バイパス配管１５と接続される下側出口穴１３ｃとを、別々に、設けることで、ＥＧＲガスクーラ１４の入口側コアプレート３４を介すことなく、バイパス配管１５をタンク１３に接続させることができる。

また、上側出口穴１３ｂと下側出口穴１３ｃとを離間させることで、バイパス配管１５からＥＧＲガスクーラ１４の入口コアプレート３４への熱移動を、タンク１３に迂回させることができる。すなわち、図６に示すＥＧＲモジュール７と比較して、バイパス配管１５の熱をＥＧＲガスクーラ１４の入口側コアプレート３４に移動し難くすることができる。

これにより、図６に示すように、入口側コアプレート３４にバイパス配管１５が固定されている従来の排気ガス用熱交換装置と比較して、バイパス配管１５から入口側コアプレート３４への熱移動を抑制することができ、バイパス配管１５内を流れるＥＧＲガスの熱損失を低減することができる。

（４）本実施形態では、ＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５と、連結ジョイント部１６との接続については、連結ジョイント部１６の内周側に位置するＥＧＲガスクーラ１４側の側壁部３８に、ＥＧＲガスクーラ１４の出口側コアプレート３５が一体的に接続されており、バイパス配管１５側の側壁部３９にバイパス配管１５が一体的に接続されている。

そして、連結ジョイント部１６のＥＧＲガスクーラ１４側の側壁部３８と、バイパス配管１５側の側壁部３９とは、連結部４０を介して連続した形状となっている。

これにより、バイパス配管１５から、連結ジョイント部１６を介して、ＥＧＲガスクーラ１４の出口側コアプレート３５へ熱が移動する場合、バイパス配管１５の熱は、バイパス配管１５側の側壁部３９に伝わり、連結部４０に迂回して、ＥＧＲガスクーラ１４側の側壁部３８に伝わった後、ＥＧＲガスクーラ１４の出口側コアプレート３５へ移動する。

このように、本実施形態によれば、図６に示す従来のＥＧＲモジュール７と比較して、バイパス配管１５からＥＧＲガスクーラ１４の出口側コアプレート３５への熱移動をし難くすることができる。この結果、バイパス配管１５を流れるＥＧＲガスの熱損失を低減することができる。

（第２実施形態）
図３に、第２実施形態におけるＥＧＲモジュール７の一部分を示す。図３は、図２中のタンク１３付近に対応する図である。なお、図３では、図２のＥＧＲモジュール７と同様の構成部に、図２と同一の符号を付している。

第１実施形態では、ＥＧＲガスクーラ１４のケーシング２１の外部に、バイパス配管１５が配置された構成のＥＧＲモジュール７を例として説明したが、本実施形態のように、ＥＧＲガスクーラ１４のケーシング８１の内部に、バイパス配管１５を配置することもできる。

図３に示すように、本実施形態のＥＧＲモジュール７は、図２に示されるＥＧＲガスクーラ１４のケーシング２１の代わりに、ＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５の一体ケーシング８１およびセパレータ８２を備えている。なお、タンク１３およびその他の構成は、図２中のＥＧＲモジュール７と同様である。

この一体ケーシング８１は、例えば、角筒状である。そして、ケーシング８１の内部に、セパレータ８２が配置されており、このセパレータ８２によって、ケーシング８１の内部が２つの領域に仕切られている。

そして、この２つの領域のうち、セパレータ８２よりも図中上側の一方の領域がＥＧＲガスクーラ１４としての領域であり、この領域に、図示しないが、図２に示すＥＧＲモジュール７と同様に、複数の排気チューブ２２が配置されている。このように、本実施形態では、ケーシング８１とセパレータ８２とによって、ＥＧＲガスクーラ１４の外壁が構成されている。

また、ケーシング８１の内部のセパレータ８２よりも図中上側の一方の領域が、タンク１３の内部と連通するように、ＥＧＲガスクーラ１４の外壁を構成するケーシング８１とセパレータ８２は、入口側コアプレート３４を介して、タンク１３の上側出口穴１３ｂと、一体的に接続されている。これらのケーシング８１およびセパレータ８２は、例えば、ステンレス鋼等の耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料で構成されている。

一方、ケーシング８１の内部のうち、セパレータ８２よりも図中下側の他の領域には、バイパス配管１５が配置されている。バイパス配管１５は、図２中のバイパス配管１５と同様のものであり、入口部１５ｄを介して、タンク１３の下側出口穴１３ｃに一体的に接続されている。なお、この入口部１５ｄは、ケーシング８１およびバイパス配管１５と一体となっている。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、タンク１３に設けられている入口穴１３ａが、タンク１３において、ＥＧＲガスクーラ１４とバイパス配管１５のうち、バイパス配管１５のみと対向する位置に配置されている。また、鉛直方向において、タンク１３の入口穴１３ａの開口上端１３ｅの位置と、バイパス配管１５の開口上端１５ｂの位置とが一致している。

したがって、本実施形態においても、上記第１実施形態の欄で説明した（１）、（２）に記載の効果を有している。

なお、本実施形態では、ＥＧＲガスクーラ１４のケーシング８１の内部にバイパス配管１５を配置する場合を例として説明したが、ＥＧＲガスクーラ１４の内部を、単にセパレータで仕切ることで、ケーシング８１の内部に、ＥＧＲガスクーラ１４とバイパス配管１５を構成することもできる。

（他の実施形態）
（１）上記した各実施形態では、タンク１３の入口穴１３ａをバイパス配管１５のみに対向させる場合として、タンク１３の入口穴１３ａの開口上端１３ｅと、バイパス配管１５の開口上端１５ｂとを、鉛直方向において、一致させる場合を例として説明したが、タンク１３の入口穴１３ａの開口上端１３ｅを、バイパス配管１５の開口上端１５ｂよりも、鉛直方向において、下側に位置させることもできる。

これにより、タンク１３の入口穴１３ａの位置が、鉛直方向において、ＥＧＲガスクーラ１４よりも離れるので、バイパス配管１５にのみＥＧＲガスを流す場合に、第１、第２実施形態よりも、ＥＧＲガスが入口側コアプレート３４に当たりにくくすることができる。

（２）上記した各実施形態では、タンク１３の入口穴１３ａをバイパス配管１５のみに対向させる場合として、鉛直方向において、タンク１３の下側出口穴１３ｃの開口下端１３ｆの位置を、バイパス配管１５の開口下端１５ｃの位置と、一致させる場合を例として説明したが、タンク１３の下側出口穴１３ｃの開口下端１３ｆの位置と、バイパス配管１５の開口下端１５ｃの位置とを異ならせることもできる。

（３）図４に、他の実施形態におけるＥＧＲモジュール７の一部分を示す。図４は、図２中のタンク１３付近に対応する図である。なお、図４では、図２のＥＧＲモジュール７と同様の構成部に、図２と同一の符号を付している。

上記した各実施形態では、図６に示すＥＧＲモジュール７に対して、タンク１３の入口穴１３ａの位置をバイパス配管１５側に移動させ、タンク１３の入口穴１３ａの位置を、バイパス配管１５のみに対向する位置とする場合を例として説明した。

これに対して、図４に示すように、ＥＧＲモジュール７の構成を、タンク１３の入口穴１３ａがＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５の両方に対向しており、かつ、タンク１３の入口穴１３ａの位置が、ＥＧＲガスクーラ１４よりもバイパス配管１５側に位置する構成とすることもできる。

この場合、タンク１３の入口穴１３ａの開口領域のうち、バイパス配管１５に対向する部分１３ｈの面積は、ＥＧＲガスクーラ１４に対向する部分１３ｉの面積よりも大きくなっている。ここで、入口穴１３ａの開口領域のうち、バイパス配管１５に対向する部分とは、バイパス配管１５の内部を、バイパス配管１５の長手方向で、入口穴１３ａに投影したときに、その投影像が重なる部分を意味する。

このため、ＥＧＲモジュール７をこのような構成とすることでも、バイパス配管１５にＥＧＲガスを流す場合、図６に示す従来のＥＧＲモジュール７と比較して、タンク１３の入口穴１３ａから流入したＥＧＲガスを、ＥＧＲガスクーラ１４の入口側コアプレート３４に当たり難くし、バイパス配管１５に流入しやすくすることができる。すなわち、図６に示す従来のＥＧＲモジュール７と比較して、タンク１３の入口穴１３ａから流入したＥＧＲガスが、ＥＧＲガスクーラ１４の入口側コアプレート３４に当たる量を低減できるので、ＥＧＲガスの熱損失を低減することができる。

したがって、第１、第２実施形態および本実施形態から、図６に示す従来のＥＧＲモジュール７と比較して、ＥＧＲガスの熱損失を低減するためには、タンク１３の入口穴１３ａの開口領域のうち、少なくとも、バイパス配管１５に対向する部分の面積１３ｈが、ＥＧＲガスクーラ１４に対向する面積１３ｉよりも大きくなる位置に、タンク１３の入口穴１３ａを配置すれば良いと言える。

なお、ここで言うタンク１３に設けられている入口穴１３ａの開口領域のうち、少なくとも、バイパス配管１５に対向する部分の面積が、ＥＧＲガスクーラ１４に対向する面積よりも大きくなるような位置には、ＥＧＲガスクーラ１４に対向せず、バイパス配管１５のみに対向する位置も含まれる。

これは、第１、第２実施形態では、タンク１３の入口穴１３ａの開口領域のうち、ＥＧＲガスクーラ１４に対向する部分の面積は０であり、当然に、バイパス配管１５に対向する部分の面積の方が、ＥＧＲガスクーラ１４に対向する面積よりも大きくなっていると言えるからでからである。

（４）上記した各実施形態では、タンク１３の入口穴１３ａを、図６に示されるタンク１３の入口穴１３ａの位置よりも、バイパス配管１５側に移動させた例を説明した。

これに対して、図６に示すＥＧＲモジュール７において、入口穴１３ａをタンク１３の鉛直方向における中央付近に配置したまま、ケーシング２１の口径を小さくし、バイパス配管１５の口径を大きくすることもできる。

このようにして、タンク１３に設けられている入口穴１３ａの開口領域のうち、バイパス配管１５に対向する部分の面積１３ｈを、ＥＧＲガスクーラ１４に対向する面積１３ｉよりも大きくすることもできる。

（５）上記した各実施形態では、ＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５の下流部を、連結ジョイント部１６を介して、バルブハウジング１７に接続する場合を例として説明したが、連結ジョイント部１６を介さずに、ＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５の下流部をバルブハウジング１７に直接接続することもできる。

この場合、ＥＧＲガスクーラ１４のケーシング２１およびバイパス配管１５と、バルブハウジング１７とを、ろう付けまたは溶接により、一体的に接続することができる。

（６）上記した各実施形態では、鉛直方向において、ＥＧＲガスクーラ１４を上側に、バイパス配管１５を下側に配置する場合を例として説明したが、ＥＧＲガスクーラ１４とバイパス配管１５の位置関係を変更することもできる。

例えば、図示しないが、鉛直方向において、ＥＧＲガスクーラ１４を下側に、バイパス配管１５を上側に配置することができる。また、ＥＧＲガスクーラ１４およびバイパス配管１５を水平方向で並列に配置することもできる。

これらの場合、タンク１３の入口穴１３ａのＥＧＲガスクーラ１４側に位置する開口端およびバイパス配管１５のＥＧＲガスクーラ１４側に位置する開口端が、それぞれ、第１実施形態中で説明したタンク１３の入口穴１３ａの開口上端１３ｅおよびバイパス配管１５の開口上端１５ｂに対応する。

（７）上記した各実施形態では、バルブハウジング１７に、排気ガス流量比調節弁１８および排気ガス還流量制御弁１９が一体的に装着されており、排気ガス還流量制御弁１９がＥＧＲモジュール７に設けられている場合を例として説明したが、排気ガス還流量制御弁１９を、ＥＧＲモジュール７から分離させることもできる。

（８）上記した各実施形態では、排気ガス流量比調節弁１８として、ダブルポペット型バルブ５３を有する構造のものを用いる場合を例として説明したが、これに限らず、他の構造のものを用いることができる。例えば、いわゆるバタフライ構造のものを用いることもできる。

（９）上記した各実施形態で説明したタンク１３の形状を他の形状に変更することもできる。例えば、図示しないが、タンク１３の形状を、図２中のタンク１３の入口穴１３ａにエルボ形状等の配管を接続させたような形状とすることもできる。この場合、特許請求の範囲に記載のタンクの入口穴とは、エルボ形状等の配管の入口ではなく、図２に示すタンク１３の入口穴１３ａと同様に、タンク１３内にＥＧＲガスが流入し始める位置の穴１３ａを意味する。

（１０）図５に、他の実施形態の第２の例におけるＥＧＲモジュール７の部分断面図を示す。なお、図５では、図２と同様の構成部には、図２と同一の符号を付している。

上記した各実施形態では、図２に示すように、連結ジョイント部１６の構造について、ＥＧＲガスクーラ１４側の側壁部３８、バイパス配管１５側の側壁部３９、連結部４０の板厚をそれぞれ薄くし、フランジ部３７の板厚を連結部４０等よりも厚くする場合を例として説明した。なお、ここでいう板厚とは、バイパス配管１５内を流れるＥＧＲガスの流れ方向に対して垂直な方向、すなわち、図中上下方向での厚さを意味する。

これに対して、図５に示すように、フランジ部３７の板厚を、ＥＧＲガスクーラ１４側の側壁部３８、バイパス配管１５側の側壁部３９、連結部４０とほぼ同じ厚さとすることもできる。なお、図５では、フランジ部３７、ガスクーラ１４側の側壁部３８、バイパス配管１５側の側壁部３９、連結部４０の板厚は、すべて、バイパス配管１５の板厚と同等となっている。

このように、フランジ部３７、ガスクーラ１４側の側壁部３８、バイパス配管１５側の側壁部３９、連結部４０をすべて薄くすることで、バイパス配管１５から、連結ジョイント部１６を介して、ＥＧＲガスクーラ１４の出口側コアプレート３５への熱が移動する場合における熱の通過断面積を小さくできる。このため、バイパス配管１５を通過した排気ガスの放熱を抑制することができる。

ディーゼルエンジン用の排気ガス再循環装置の全体構成を示す模式図である。 本発明の第１実施形態における図１中のＥＧＲモジュール７の部分断面図である。 本発明の第２実施形態における図１中のＥＧＲモジュール７の一部分を示す側面図である。 本発明の他の実施形態の第１の例における図１中のＥＧＲモジュール７の一部分を示す側面図である。 本発明の他の実施形態の第２の例におけるＥＧＲモジュール７の部分断面図である。 従来における図１中のＥＧＲモジュール７の部分断面図である。

符号の説明

７…ＥＧＲモジュール、１３…タンク、
１３ａ…入口穴、１３ｂ…上側出口穴、１３ｃ…下側出口穴、
１４…ＥＧＲガスクーラ、１５…バイパス配管、
１６…連結ジョイント部、１７…バルブハウジング、
１８…排気ガス流量比調節弁、１９…排気ガス還流量制御弁、
３１…第１排気ガス通路、３２…第２排気ガス通路、３４…入口側コアプレート、
３５…出口側コアプレート、４１…第１排気ガス導入路、４２…第２排気ガス導入路、
４３……排気ガス還流路、４５…連通路、４６…排気ガス還流路、
５１…第１導入孔、５２…第２導入孔、
５３…排気ガス流量比調節弁のダブルポペット型バルブ。

Claims (4)

1. 燃焼により発生する排気ガスが通過する入口穴（１３ａ）を有し、前記入口穴（１３ａ）より前記排気ガスが内部に流入するタンク（１３）と、
   前記タンク（１３）に対して、前記タンク（１３）内での排気ガス流れの下流側に接続され、前記タンク（１３）内から流れてきた前記排気ガスと冷却流体との間で熱交換を行う排気ガス用熱交換器（１４）と、
   前記タンク（１３）に対して、前記タンク（１３）内での排気ガス流れの下流側に接続され、前記タンク（１３）内の前記排気ガスを前記排気ガス用熱交換器（１４）から迂回させるバイパス配管（１５）と、
   前記排気ガス用熱交換器（１４）および前記バイパス配管（１５）の排気ガス流れの下流側に配置され、前記排気ガス用熱交換器（１４）内を流れる排気ガスの流量と、前記バイパス配管（１５）内を流れる排気ガスの流量との比を調整する排気ガス流量比調節弁（１８）とを備える排気ガス用熱交換装置において、
   前記タンク（１３）に対して、前記入口穴（１３ａ）は、少なくとも、前記入口穴（１３ａ）のうちの前記バイパス配管（１５）に対向する部分の面積が、前記入口穴（１３ａ）のうちの前記排気ガス用熱交換器（１４）に対向する部分の面積よりも大きい位置に設けられていることを特徴とする排気ガス用熱交換装置。
2. 前記タンク（１３）に対して、前記入口穴（１３ａ）は、前記排気ガス用熱交換器（１４）と前記バイパス配管（１５）のうち、前記バイパス配管（１５）のみと対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス用熱交換装置。
3. 前記タンク（１３）に対して、前記入口穴（１３ａ）は、当該入口穴（１３ａ）の前記排気ガス用熱交換器（１４）側に位置する開口端（１３ｅ）と、前記バイパス配管（１５）の排気ガス用熱交換器（１４）側に位置する開口端（１５ｂ）とが対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の排気ガス用熱交換装置。
4. 前記タンク（１３）は、前記排気ガス用熱交換器（１４）が接続され、前記タンク（１３）内の排気ガスを前記排気ガス用熱交換器（１４）へ導く第１出口穴（１３ｂ）と、前記第１出口穴（１３ｂ）と離間して配置されており、前記バイパス配管（１５）が接続され、前記タンク（１３）内の排気ガスを前記バイパス配管（１５）に導く第２出口穴（１３ｃ）とを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の排気ガス用熱交換装置。
   
   
   

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