JP2010112355A - Egr cooler - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は吸気系に再循環させる排気を冷却するEGRクーラに関する。 The present invention relates to an EGR cooler that cools exhaust gas recirculated to an intake system.
内燃機関の排気に含まれるNOx(窒素酸化物)を低減させるべく、排気の一部をインテークマニホールド等の吸気系に再循環させる排気再循環装置が広く知られている。
こうした排気再循環装置には、高温の排気を冷却した状態で吸気系に再循環させるためにEGRクーラが設けられる。例えば特許文献1に記載のEGRクーラでは、EGRガスが流れるケーシング内に機関の冷却水が流れる冷却水通路が設けられており、その冷却水通路の壁面を介して冷却水とEGRガスとの熱交換を行うようにしている。
Such an exhaust gas recirculation device is provided with an EGR cooler for recirculating hot exhaust gas to the intake system in a cooled state. For example, in the EGR cooler described in Patent Document 1, a cooling water passage through which engine cooling water flows is provided in a casing through which EGR gas flows, and heat between the cooling water and the EGR gas passes through the wall surface of the cooling water passage. I try to exchange.
ところで、上記ケーシングにおいてEGRガスが流入する流入口では、冷却がなされる前の高温の排気が流れ込むため、上記流入口近傍に設けられた冷却水通路内の冷却水が高温になりやすい。このような高温部位では、冷却水の温度が沸点を超えやすくなるため、冷却水が局部沸騰してしまうおそれがあり、この場合には、例えば、以下のような不都合等が生じる。 By the way, in the inlet into which the EGR gas flows in the casing, high-temperature exhaust before being cooled flows in, so that the cooling water in the cooling water passage provided near the inlet tends to become high temperature. In such a high temperature part, since the temperature of the cooling water easily exceeds the boiling point, there is a possibility that the cooling water will boil locally. In this case, for example, the following disadvantages occur.
まず、冷却水通路内の冷却水が沸騰すると、冷却水通路の内壁に接触する液相状態の冷却水が減少するため、EGRガスと冷却水との熱交換率が低下してしまうようになる。
また、機関の冷却水を循環させるポンプにも気泡が混入するようになるため、ポンプの効率が低下してしまう。また、冷却水の沸騰時に発生する音がEGRクーラから放射音として増幅されることにより、比較的大きな異音が発生してしまうおそれもある。
First, when the cooling water in the cooling water passage boils, the cooling water in the liquid phase that contacts the inner wall of the cooling water passage decreases, so the heat exchange rate between the EGR gas and the cooling water decreases. .
Moreover, since the air bubbles are mixed into the pump that circulates the cooling water of the engine, the efficiency of the pump is lowered. Further, a sound generated when the cooling water boils is amplified as a radiated sound from the EGR cooler, so that a relatively large noise may be generated.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は冷却水の局部沸騰を抑えることのできるEGRクーラを提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the EGR cooler which can suppress the local boiling of a cooling water.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、一端に設けられるガス流入口から他端に設けられるガス流出口へとEGRガスが流れるケーシングと、同ケーシングに設けられてEGRガスを冷却する冷却構造体とを備えるEGRクーラにおいて、冷却構造体には、機関の冷却水によりEGRガスを冷却する水冷部と、冷却水よりも沸点の高い冷媒で満たされた冷媒部とが備えられており、冷媒部は、冷却構造体のガス流入口側に設けられていることをその要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to claim 1 includes a casing through which EGR gas flows from a gas inlet provided at one end to a gas outlet provided at the other end, and a cooling structure provided in the casing for cooling the EGR gas. In the EGR cooler provided, the cooling structure includes a water cooling portion that cools the EGR gas with engine cooling water, and a refrigerant portion that is filled with a refrigerant having a boiling point higher than that of the cooling water. The gist is that it is provided on the gas inlet side of the cooling structure.
上記構成によれば、ガス流入口から流入した高温のEGRガスが、まず、冷媒部で冷却されることによりガス温が低下され、そのように冷却された状態のEGRガスが水冷部を通過するようになる。このように、水冷部を通過する前のEGRガスの温度を低下させることができるようになるため、EGRガスが流入するガス流入口近傍での冷却水の局部沸騰を抑えることが可能となる。 According to the above configuration, the high-temperature EGR gas flowing in from the gas inlet is first cooled in the refrigerant portion to lower the gas temperature, and the EGR gas in such a cooled state passes through the water cooling portion. It becomes like this. Thus, since the temperature of the EGR gas before passing through the water cooling part can be lowered, it is possible to suppress local boiling of the cooling water near the gas inlet into which the EGR gas flows.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のEGRクーラにおいて、水冷部は、ケーシングのガス流入口側に設けられた冷却水導入部と、ケーシングのガス流出口側に設けられて冷却水が排出される冷却水排出部とを有し、冷媒部は、冷却水導入部を基準にして冷却水排出部から離間する側に設けられていることをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the EGR cooler according to the first aspect, the water cooling part is provided with a cooling water introduction part provided on the gas inlet side of the casing and a gas outlet side of the casing for cooling. The gist of the present invention is that the coolant portion is provided on the side away from the coolant discharge portion with reference to the coolant introduction portion.
上記構成によれば、冷却水導入部から流入した冷却水は、冷却水排出部に向かって流れるため、冷却水導入部を基準にして冷却水排出部から離間する側の部位は、冷却水の流量が低下しやすく、同冷却水の温度が高温になりやすい。この点、同構成によれば、そうした冷却水流量の低下しやすい部位、いわゆる淀み部に上記冷媒部が設けられるため、冷却水の局部沸騰をより好適に抑えることができるようになる。 According to the above configuration, the cooling water that has flowed in from the cooling water introduction part flows toward the cooling water discharge part. The flow rate tends to decrease and the temperature of the cooling water tends to be high. In this respect, according to the same configuration, since the refrigerant portion is provided in a portion where the flow rate of the cooling water tends to decrease, that is, a so-called stagnation portion, local boiling of the cooling water can be more suitably suppressed.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のEGRクーラにおいて、冷媒は、加圧された状態で冷媒部に封入されていることをその要旨とする。
上記構成によれば、冷媒部の冷媒が加圧された状態で封入されているため、冷媒の沸点をより高くすることができ、これによりEGRガスによる冷媒の沸騰をより確実に抑えることが可能になる。
The gist of the invention according to claim 3 is that, in the EGR cooler according to claim 1 or 2, the refrigerant is sealed in the refrigerant portion in a pressurized state.
According to the above configuration, since the refrigerant in the refrigerant section is sealed in a pressurized state, the boiling point of the refrigerant can be further increased, and thereby, the boiling of the refrigerant due to EGR gas can be more reliably suppressed. become.
請求項4に記載の発明は、一端に設けられるガス流入口から他端に設けられるガス流出口へとEGRガスが流れるケーシングと、同ケーシングに設けられてEGRガスを冷却する冷却構造体とを備えるEGRクーラにおいて、冷却構造体には、機関の冷却水によりEGRガスを冷却する水冷部と、冷却水よりも沸点の低い冷媒が気相及び液相の状態で封入された冷媒部とが備えられており、冷媒部は、冷却構造体のガス流入口側にあって水冷部と接触した状態で設けられていることをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a casing through which EGR gas flows from a gas inlet provided at one end to a gas outlet provided at the other end, and a cooling structure provided in the casing for cooling the EGR gas. In the EGR cooler provided, the cooling structure includes a water cooling unit that cools the EGR gas with engine cooling water, and a refrigerant unit in which a refrigerant having a boiling point lower than that of the cooling water is sealed in a gas phase and a liquid phase. The gist of the present invention is that the refrigerant part is provided on the gas inlet side of the cooling structure and in contact with the water cooling part.
上記構成によれば、ガス流入口から流入した高温のEGRガスによって冷媒部の冷媒は容易に気化され、その気化熱により、同冷媒部に接触した状態で設けられる水冷部内の冷却水が冷却される。従って、同構成によっても、EGRガスが流入するガス流入口近傍での冷却水の局部沸騰を抑えることが可能となる。 According to the above configuration, the refrigerant in the refrigerant part is easily vaporized by the high-temperature EGR gas flowing in from the gas inlet, and the cooling water in the water cooling part provided in contact with the refrigerant part is cooled by the heat of vaporization. The Therefore, even with this configuration, it is possible to suppress local boiling of the cooling water near the gas inlet into which the EGR gas flows.
また、同構成においては、冷媒部内の冷媒が気相及び液相の状態で封入されている。そのため、高温のEGRガスによって気化された冷媒は、冷媒部に接触した状態で設けられる水冷部内の冷却水によって冷却され、再び液相に戻るようになる。従って、冷媒の気化熱を利用した冷却水の冷却サイクルを繰り返し行うことも可能になる。 Moreover, in the same structure, the refrigerant | coolant in a refrigerant | coolant part is enclosed with the state of a gaseous phase and a liquid phase. Therefore, the refrigerant vaporized by the high-temperature EGR gas is cooled by the cooling water in the water cooling part provided in contact with the refrigerant part, and returns to the liquid phase again. Therefore, it is possible to repeatedly perform the cooling cycle of the cooling water using the heat of vaporization of the refrigerant.
また、ガス流入口から流入した高温のEGRガスを冷媒の気化熱で冷却することも可能になる。
なお、同構成において冷媒を気相及び液相の状態で冷媒部に封入するには、冷媒部の内部容量よりも少ない量の液相状態の冷媒を同冷媒部に封入すればよい。このようにすることで、冷媒部の内圧が冷媒の飽和蒸気圧に達するまで液相状態の冷媒は気化するため、同冷媒部内に気相状態の冷媒と液相状態の冷媒とを混在させることができる。また、ガス流入口側に液相の冷媒が、ガス流出口側に気相の冷媒がそれぞれ集まるように、EGRクーラの取り付け方向を設定する(例えばガス流入口側が重力方向下方を向くように設定する)ことにより、上記冷却サイクルを好適に繰り返すことができる。また、冷媒が気化すると冷媒部内の圧力が高くなって同冷媒の沸点が上昇し、上述したような気化熱による冷却効果が低下してしまうため、冷媒部内の内圧は可能な範囲で低くしておくことが望ましい。
It is also possible to cool the high-temperature EGR gas flowing in from the gas inlet with the heat of vaporization of the refrigerant.
In order to enclose the refrigerant in the gas phase and the liquid phase in the refrigerant part in the same configuration, a liquid phase state refrigerant having a smaller amount than the internal capacity of the refrigerant part may be enclosed in the refrigerant part. By doing so, since the refrigerant in the liquid phase is vaporized until the internal pressure of the refrigerant reaches the saturated vapor pressure of the refrigerant, the refrigerant in the gas phase and the refrigerant in the liquid phase are mixed in the refrigerant. Can do. Also, set the mounting direction of the EGR cooler so that the liquid phase refrigerant gathers on the gas inlet side and the gas phase refrigerant gathers on the gas outlet side (for example, the gas inlet side faces downward in the direction of gravity) The cooling cycle can be suitably repeated. In addition, when the refrigerant is vaporized, the pressure in the refrigerant part increases and the boiling point of the refrigerant rises, and the cooling effect due to the heat of vaporization as described above is reduced. Therefore, the internal pressure in the refrigerant part is made as low as possible. It is desirable to keep it.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のEGRクーラにおいて、水冷部は、ケーシングのガス流入口側に設けられた冷却水導入部と、ケーシングのガス流出口側に設けられて冷却水が排出される冷却水排出部とを有し、冷媒部は、冷却水導入部及び前記冷却水排出部から離間した位置に設けられていることをその要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the EGR cooler according to the fourth aspect of the present invention, the water cooling part is provided with a cooling water introduction part provided on the gas inlet side of the casing and a gas outlet side of the casing for cooling. It has a cooling water discharge part from which water is discharged, and the refrigerant part is provided at a position spaced apart from the cooling water introduction part and the cooling water discharge part.
上記構成によれば、冷却水導入部から流入した冷却水は、冷却水排出部に向かって流れるため、冷却水導入部近傍や冷却水排出部近傍においては冷却水の流量が多くなるものの、それら冷却水導入部及び冷却水排出部から離間した位置では、冷却水の流量が低下しやすく、同冷却水の温度が高温になりやすい。この点、同構成によれば、そうした冷却水流量の低下しやすい部位、いわゆる淀み部に上記冷媒部が設けられるため、冷却水の局部沸騰をより好適に抑えることができるようになる。 According to the above configuration, since the cooling water flowing in from the cooling water introduction part flows toward the cooling water discharge part, the flow rate of the cooling water increases in the vicinity of the cooling water introduction part and the cooling water discharge part. At a position away from the cooling water introduction part and the cooling water discharge part, the flow rate of the cooling water tends to decrease, and the temperature of the cooling water tends to be high. In this respect, according to the same configuration, since the refrigerant portion is provided in a portion where the flow rate of the cooling water tends to decrease, that is, a so-called stagnation portion, local boiling of the cooling water can be more suitably suppressed.
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
図1に、本実施形態における排気再循環装置が適用されたディーゼルエンジン(以下、単にエンジンと称する)の全体構成を示す。同図1に示すように、本実施形態におけるエンジンは、吸気通路10、燃焼室20、そして排気通路30を備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows an overall configuration of a diesel engine (hereinafter simply referred to as an engine) to which the exhaust gas recirculation apparatus according to the present embodiment is applied. As shown in FIG. 1, the engine in the present embodiment includes an
吸気通路10の一部を構成する吸気管12には、エンジンの吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ11が配設されている。さらに、吸気管12にあってスロットルバルブ11の下流側は、吸気脈動等を抑制するためのサージタンク14が一体に形成された樹脂製の吸気マニホールド13に接続されている。この吸気マニホールド13は、サージタンク14の上流側(吸気管12との接続側)に1本の管を、サージタンク14の下流側に複数の管をそれぞれ備えている。そして、吸気マニホールド13にあってサージタンク14の上流側に備えられた1本の管に吸気管12が接続されており、サージタンク14の下流側に備えられた複数の管はエンジンのシリンダヘッドに形成された複数の吸気ポート15にそれぞれ接続されている。そして、各吸気ポート15は各気筒の燃焼室20に連通されている。こうして吸気上流側から各気筒の燃焼室20へと順に接続される吸気管12、吸気マニホールド13、及び吸気ポート15にて、エンジンの吸気系である吸気通路10が構成されている。
A throttle valve 11 for adjusting the intake air amount of the engine is disposed in an
一方、同図1に示されるように、各気筒の燃焼室20は、シリンダヘッドにあって各気筒に対応して複数形成された排気ポート31にそれぞれ連通されており、同排気ポート31の排気下流側には排気マニホールド32が接続されている。この排気マニホールド32は、その排気上流側(排気ポート31との接続側)に複数の管を、その排気下流側に1本の集合管をそれぞれ備えている。そして、排気ポート31は、排気マニホールド32の上記複数の管及び上記集合管を介して排気管33に連通されている。この排気管33には、排気を浄化するための排気浄化触媒34aが設けられている。こうして各気筒の燃焼室20から排気下流側へと順に接続される排気ポート31、排気マニホールド32、及び排気管33にて、エンジンの排気系である排気通路30が構成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
さらに、本実施形態のエンジンには、排気の一部を吸気系に再循環させる排気再循環装置(以下、EGR装置と称する)が設けられている。EGR装置について以下に詳しく説明する。 Further, the engine of the present embodiment is provided with an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as an EGR device) that recirculates a part of the exhaust gas to the intake system. The EGR device will be described in detail below.
EGR装置は、同図1に示されるように、上記排気通路30内を流れる排気の一部(以下EGRガスと称する)を吸気通路10に導入するべく設けられるEGR通路40を備えている。詳しくは、このEGR通路40は、排気管33にあって排気浄化触媒34aの排気下流側と、サージタンク14とが連通されるように配設されている。
As shown in FIG. 1, the EGR device includes an
加えて、EGR通路40の途中には、同EGR通路40内を流れるEGRガスを冷却するためのEGRクーラ70(同図1の右方)が備えられている。このEGRクーラ70は、外筒を構成するとともにその内部に冷却水通路が設けられたケーシング50、同ケーシング50に接続された冷却水導入路81及び冷却水排出路82等で構成されている。そして、ケーシング50内の冷却水通路には、冷却水導入路81を介して機関の冷却水が導入されるとともに、冷却水排出路82を介して機関の冷却水が排出される。こうした冷却水の循環はウォータポンプにより行われる。
In addition, an EGR cooler 70 (on the right side of FIG. 1) for cooling the EGR gas flowing in the
上述のように冷却水通路内を循環する冷却水とEGRガスとの熱交換を行わせることにより、EGRクーラ70によるEGRガスの冷却が行われる。こうしたEGRクーラ70の構造については、後に詳しく説明することとする。
As described above, the EGR gas is cooled by the
また、EGR通路40にあってEGRクーラ70の排気下流側には、吸気通路10内に導入されるEGRガスの量を調整するためのEGRバルブ75が備えられている。
このEGRバルブ75は、電子制御装置60によってその駆動が制御されている。この電子制御装置60は、各種の演算処理を行う中央演算処理装置(CPU)、制御用のプログラムやデータの記憶されたリードオンリーメモリ(ROM)、CPUの演算結果等が一時的に記憶されるランダムアクセスメモリ(RAM)及び外部との信号の送受にかかる入出力ポート(I/O)とを備えて構成されている。
Further, an
The driving of the
そして、電子制御装置60には、機関冷却水温THWを検出する水温センサ61、機関回転速度NEを検出する回転速度センサ62、エンジンの吸入空気量GA及びその吸気温THAを検出するエアフロメータ63等が接続されている。
The
電子制御装置60は、こうした機関冷却水温THW、機関回転速度NE、吸入空気量GA及び吸気温THA等の機関運転状態に基づいてEGRバルブ75の開度制御を行うことにより、吸気通路10に導入されるEGRガスの量が制御される。こうしたEGR制御を実行されることにより、機関運転状態に応じた最適な量の排気が再循環される。
The
ところで、上記ケーシング50においてEGRガスが流入する流入口(図1における下方側)では、冷却がなされる前の高温の排気が流れ込むため、流入口近傍に設けられた冷却水通路内の冷却水が高温になりやすい。このような高温部位では、冷却水の温度が沸点を超えやすくなるため、冷却水が局部沸騰してしまうおそれがあり、この場合には、例えば、以下のような不都合等が生じる。
By the way, in the inflow port (lower side in FIG. 1) into which the EGR gas flows in the
まず、冷却水通路内の冷却水が沸騰すると、冷却水通路の内壁に接触する液相状態の冷却水が減少するため、EGRガスと冷却水との熱交換率が低下してしまうようになる。
また、機関の冷却水を循環させるポンプにも気泡が混入するようになるため、ポンプの効率が低下してしまう。また、冷却水の沸騰時に発生する音がEGRクーラ70から放射音として増幅されることにより、比較的大きな異音が発生してしまうおそれもある。
First, when the cooling water in the cooling water passage boils, the cooling water in the liquid phase that contacts the inner wall of the cooling water passage decreases, so the heat exchange rate between the EGR gas and the cooling water decreases. .
Moreover, since the air bubbles are mixed into the pump that circulates the cooling water of the engine, the efficiency of the pump is lowered. In addition, a noise generated when the cooling water is boiled is amplified as a radiated sound from the
そこで、本実施形態においては、EGRクーラ70内に後述する冷媒部を設けることにより、上述したような冷却水の局部沸騰を抑えるようにしている。以下、上記冷媒部を備えたEGRクーラ70の構造について、図2〜図4を参照して詳しく説明する。
Therefore, in the present embodiment, the refrigerant portion described later is provided in the
図2に、EGRクーラ70の断面図(排気の流れ方向における断面図)を示す。そして、図3(a)、図3(b)、及び図3(c)に、図2に示したA−A線、B−B線、及びC−C線における断面図をそれぞれ示す。
FIG. 2 shows a cross-sectional view (cross-sectional view in the exhaust flow direction) of the
図2に示すように、EGRクーラ70のケーシング50は、同図2の上下方向における両端部が開口する中空状の直方体をなす胴体部51を有している。また、胴体部51における上記両端部には、直方体の部位から遠ざかるほど、断面が縮小するように形成されたテーパ部51aがそれぞれ設けられている。これらテーパ部51aにあって断面が縮小された側の各端部は、上記EGR通路40にそれぞれ接続されている。より詳細には、図2において胴体部51の下方に位置するテーパ部51aの端部は、排気通路30側に接続されたEGR通路40が接続されており、この端部はガス流入口40Aとなっている。また、図2において胴体部51の上方に位置するテーパ部51aの端部は、サージタンク14側に接続されたEGR通路40が接続されており、この端部はガス流出口40Bとなっている。
As shown in FIG. 2, the
また、ケーシング50には、胴体部51の外周に沿って冷却水が流れる冷却水路80が設けられている。詳しくは、図3(a)、図3(b)、及び図3(c)等に示すように、冷却水路80は、胴体部51の外壁面と、同外壁面に対して略等間隔をなして胴体部51の外周を包囲する側面80aと、同側面80aにあって先の図2の上下方向における両端部から、胴体部51の外壁に対して略垂直方向に延伸されて形成される端面80bとで区画形成されている。
The
こうした冷却水路80には、上述したように、側面80aを貫通して同冷却水路80内に開口するように、冷却水導入路81(図2の右方)及び冷却水排出路82(同図2の左方)が設けられている。より詳しくは、冷却水路80において、冷却水導入路81は、ケーシング50のガス流入口40A側に設けられており、冷却水排出路82は、ケーシング50のガス流出口40B側に設けられている。そして、冷却水導入路81及び冷却水排出路82は、同図2に示されるように、胴体部51を介して互いに離間した位置に設けられている。こうした冷却水導入路81及び冷却水排出路82にあって、冷却水路80内に開口する部位を、以下では、それぞれ冷却水導入部81a及び冷却水排出部82aという。
In such a
そして、冷却水路80内には、機関の冷却水の一部が冷却水導入路81を介して供給される。そして、冷却水路80内の冷却水は、冷却水排出路82を介してEGRクーラ70の外部に排出される。
A part of the engine cooling water is supplied into the cooling
図2等に示すように、EGRクーラ70の胴体部51内には、冷却水で内部が満たされる冷却水通路53が複数設けられている。冷却水通路53は、互いに平行に設けられた2枚の平面板状の側面53aと、それら2枚の側面53aにあってガス流入口40A側の端部やガス流出口40B側の端部をそれぞれ閉塞する端面53bとで構成されている。そして、図2の紙面に対して垂直方向にあって、上記側面53a及び端面53bにて囲まれていない冷却水通路53の両端は、図3(b)及び図3(c)の上下方向に示すように、開口する端部53cとされており、これにより冷却水通路53は中空状の直方体をなしている。
As shown in FIG. 2 and the like, a plurality of cooling
こうした冷却水通路53は、図2に示すように、その側面53aがケーシング50の胴体部51の外壁と平行となるように、また、その端面53bは側面53aに対して垂直になるように配設されている。また、図3(b)及び図3(c)に示すように、冷却水通路53の上記端部53cは、冷却水路80内に開口するように、ケーシング50における胴体部51の外周壁をそれぞれ貫通して固定されている。これにより冷却水通路53は冷却水路80と連通され、冷却水通路53と冷却水路80との間で冷却水が流通される。
As shown in FIG. 2, the cooling
なお、図2等では、こうした冷却水通路53が胴体部51内にあって互いに平行かつ略等間隔をなすように3つ配設されている状態を示しているが、実際にはより多くの冷却水通路53が配設されている。そして、同図2に示すように、本実施形態において、冷却水通路53は、ケーシング50のガス流入口40Aに対して距離Lpだけ離間した位置からガス流出口40Bの近傍にまでそれぞれ延設されている(図2に示す範囲D)。こうした冷却水通路53、冷却水路80、冷却水導入部81a及び冷却水排出部82aとで水冷部90が構成されている。なお、上記距離Lpについては後述する。
2 and the like show a state in which three such cooling
上述した水冷部90において冷却水が流れる態様は以下の通りである。
図3(b)及び図3(c)に示すように、まず、冷却水は冷却水導入路81を介して冷却水路80内に導入される。冷却水路80内に導入された冷却水は、上記冷却水通路53の各端部53cを介して冷却水通路53内に流入する。そして、冷却水通路53内の冷却水は、上記各端部53cを介して冷却水路80内に流出した後、冷却水排出路82を介してEGRクーラ70の外に排出される。
A mode in which the cooling water flows in the
As shown in FIGS. 3B and 3C, first, the cooling water is introduced into the cooling
また、本実施形態におけるEGRクーラ70の胴体部51内には、機関冷却水よりも沸点の高い冷媒で満たされた冷媒部54が設けられている。
先の図2等に示すように、冷媒部54は、互いに平行に設けられた2枚の平面板状の側面54aと、それら2枚の側面54aにあってガス流入口40A側の端部やガス流出口40B側の端部をそれぞれ閉塞する端面54bとで構成されている。
Further, in the
As shown in FIG. 2 and the like, the
さらに、冷媒部54は、その側面54aがEGRクーラ70の胴体部51の外壁と平行となるように、また、その端面54bは側面54aに対して垂直となるように配設されている。そして、図3(a)及び図3(b)の上下方向に示すように、上記側面54a及び端面54bにて囲まれていない冷媒部54の両端部は、ケーシング50の胴体部51の内周面に当接した状態で固定されており、これにより閉塞された端部54cをなしている。こうした構成により、冷媒部54は、側面54a、端面54b、及び胴体部51の内周面で密閉されており、冷却水路80及び冷却水通路53に対して隔絶して固定されている。
Further, the
そして冷媒部54の内部には、冷却水よりも沸点の高い冷媒が大気圧よりも加圧された状態にて封入されている。ちなみに、そうした冷媒としては、EGRクーラ70に導入された直後のEGRガスの温度でも沸騰しない様な冷媒、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、シリコンオイル等を採用することができる。
And inside the refrigerant |
また、図2等では、こうした冷媒部54が胴体部51内にあって互いに平行かつ略等間隔をなすように3つ配設されている状態を示しているが、実際にはより多くの冷媒部54が配設されている。そして、同図2に示すように、本実施形態において、冷媒部54は、ケーシング50のガス流入口40Aの近傍から同ガス流入口40Aとガス流出口40Bとの略中間位置まで延設されている(図2に示す範囲E)。なお、上述した冷却水通路53を含む水冷部90と、この冷媒部54とでEGRクーラ70における上記冷却構造体が構成されている。
2 and the like show a state in which three such
そして、上記冷却水通路53と冷媒部54とは、互いに平行かつ略等間隔をなすように交互にそれぞれ配設されている。より詳細には、冷媒部54にあってガス流入口40A側の端面54bは、冷却水通路53にあってガス流入口40A側の端面53bよりも同ガス流入口40A側に近づくように延設して設けられている。また、冷却水通路53にあってガス流出口40B側の端面53bは、冷媒部54にあってガス流出口40B側の端面54bよりも同ガス流出口40B側に近づくように延設して設けられている。これにより、冷媒部54にあって排気上流側の部位は、冷却水通路53等で構成される水冷部90に対向しておらず、冷媒部54にあって排気中流部から下流側にかけての部位が、冷却水通路53等で構成される水冷部90に対向している。このように冷媒部54は、上記冷却構造体にあってガス流入口40A側に偏って設けられており、特に、冷却水導入路81の上記冷却水導入部81aを基準にして上記冷却水排出部82aから離間する側に少なくとも冷媒部54が形成されるように同冷媒部54は設けられている。
The cooling
また、ケーシング50の胴体部51内にあって、上記冷却水通路53及び冷媒部54の間には、EGRガスが接触するフィン52が設けられている。図3(a)、図3(b)及び図3(c)に示すように、このフィン52は波板形状をなしている。そして、フィン52は、図2、図3(a)、図3(b)、そして図3(c)に示すように、隣り合う冷却水通路53と冷媒部54との間を始め、同図2の右方に示すような冷却水通路53と胴体部51の内周面との間や、同図2の左方に示すような冷媒部54と胴体部51の内周面との間にもそれぞれ配設される。また、これら各フィン52は、図2に示すように、冷却水通路53や冷媒部54の外周壁に沿うようにして胴体部51の直方体部全長に渡って延設されている。
In addition,
上記のように構成されたEGRクーラ70におけるEGRガスの冷却態様について、図3(a)、図3(b)、及び図3(c)を参照して説明する。
EGRクーラ70の胴体部51内において、ガス流入口40Aの近傍、特に冷却水導入路81よりも排気上流側においては、図3(a)に示すように、冷媒部54のみが設けられているため、この冷媒部54とEGRガスとの熱交換が行われることにより、EGRガスが冷却される。
The cooling mode of the EGR gas in the
In the
また、胴体部51内にあって、ガス流入口40Aとガス流出口40Bとの略中間位置においては、図3(b)に示すように、冷媒部54及び水冷部90がともに設けられているため、冷媒部54及び水冷部90とEGRガスとの熱交換により、EGRガスは冷却される。
Further, as shown in FIG. 3 (b), both the
そして、胴体部51内にあって、ガス流出口40Bの近傍においては、図3(c)に示すように、水冷部90のみが設けられているため、この水冷部90とEGRガスとの熱交換により、EGRガスは冷却される。
In the
そして、EGRクーラ70にて冷却されたEGRガスは、同EGRクーラ70のガス流出口40Bを介してEGRクーラ70からEGR通路40内に排出された後、先の図1に示すように、吸気通路10へ環流される。
Then, after the EGR gas cooled by the
ここで、EGRクーラ70において、冷却水導入路81から同EGRクーラ70内に流入した冷却水は、冷却水排出路82に向かって流れる。そのため、冷却水導入路81の上記冷却水導入部81aを基準にして上記冷却水排出部82aから離間する側の部位は、冷却水の流量が低下しやすく、いわゆる淀み部となりやすい(淀み部にあって特に流量が低下しやすい領域を図2に領域Pとして示す)。そして、上述したようにこうした淀み部にあって冷却水の温度が高温になりやすく、同冷却水は局部沸騰しやすくなる。しかしながら、本実施形態におけるEGRクーラ70では、上記冷媒部54を備えることによりそうした不具合の発生が抑制される。以下、本実施形態による作用を説明する。
Here, in the
まず、図4を参照して、上記EGRクーラ70内における冷却構造体の温度勾配を説明する。
図4に、図2におけるEGRクーラ70のガス流入口40A側からの距離Lと冷却水通路53内の冷却水及び冷媒部54内の冷媒の温度との関係についてその一例を示す。上記領域Pを含むガス流入口40A近傍における部位(図2に示した上記距離Lpに相当する部位)については、図4にて距離Lp以下の領域において高温のEGRガスにより、冷媒の温度が上昇する。こうした高温部位に冷却水が存在すると、同図4に示すように、その冷却水は沸点を超えて沸騰してしまうおそれがある。この点、本実施形態においては、そうした高温部位には、冷却水よりも沸点の高い上述したような冷媒のみが存在しているため、同冷媒は沸騰することがなく、同冷媒によってEGRガスが冷却される。また、図4に示すように、EGRクーラ70にあって距離Lp以上の部位においては、冷媒部54によってEGRガスが予め冷却されているため、冷却水とEGRガスとの熱交換が行われた後も、同冷却水の温度はその沸点以下となる。
First, the temperature gradient of the cooling structure in the
FIG. 4 shows an example of the relationship between the distance L from the
図4に示したような温度勾配を考慮し、上記距離Lpとしては、冷媒部54によるEGRガスの冷却により、同EGRガスの温度を冷却水の沸点以下にまで低下させることができる程度の距離が設定されている。
Considering the temperature gradient as shown in FIG. 4, the distance Lp is a distance that allows the temperature of the EGR gas to be lowered below the boiling point of the cooling water by cooling the EGR gas by the
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
(1)ガス流入口40Aから流入した高温のEGRガスが、まず、冷媒部54で冷却されることによりガス温が低下され、そのように冷却された状態のEGRガスが水冷部90の一部を構成する冷却水通路53を通過するようになる。このように、冷却水通路53を通過する前のEGRガスの温度を低下させることができるようになるため、EGRガスが流入するガス流入口40A近傍での冷却水の局部沸騰を抑えることが可能となる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The high-temperature EGR gas that has flowed from the
(2)冷却水流量の低下しやすい部位、いわゆる淀み部に上記冷媒部54が設けられるため、冷却水の局部沸騰をより好適に抑えることができるようになる。
(3)上記冷媒部54の冷媒が加圧された状態で封入されているため、冷媒の沸点をより高くすることができ、これによりEGRガスによる冷媒の沸騰をより確実に抑えることが可能になる。
(2) Since the
(3) Since the refrigerant of the
(第2の実施形態)
次に、本発明を具体化した第2の実施形態について、図5及び図6を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
図5に、本実施形態におけるEGRクーラ170の拡大図を示す。まず、本実施形態と上記第1の実施形態とは、上記冷媒部の配設箇所が異なっている。
冷却水導入路81の冷却水導入部81aからケーシング150に流入した冷却水は、冷却水排出路82の冷却水排出部82aに向かって流れる。そのため、上記冷却水導入部81a近傍や冷却水排出部82a近傍においては冷却水の流量が多くなるものの、それら冷却水導入部81a及び冷却水排出部82aから離間した位置では、冷却水の流量が低下しやすく、同冷却水の温度が高温になりやすい。例えば図5に示すように、EGRクーラの中心軸に対して冷却水排出路82側の領域であって、冷却水排出路82の近傍を除く領域であり、斜線にて示す領域はそうした高温部位になりやすい。
FIG. 5 shows an enlarged view of the EGR cooler 170 in the present embodiment. First, the present embodiment and the first embodiment are different in the location of the refrigerant section.
The cooling water that has flowed into the
そこで、本実施形態においては、図5に斜線で示した領域、すなわち冷却水流量の低下しやすい部位であって、いわゆる淀み部となる領域に、冷媒部154を設けるようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、冷媒部154内に、機関の冷却水よりも沸点の低い冷媒が、気相及び液相の状態にて封入されている。
以下では、そうした第1の実施形態との相違点を中心に、本実施形態におけるEGRクーラの構造を説明する。
In the present embodiment, a refrigerant having a boiling point lower than that of engine cooling water is enclosed in the
Hereinafter, the structure of the EGR cooler in the present embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.
図6に、EGRクーラ170にあってその中心軸に沿った断面図を示す。
同図6に示すように、本実施形態においては、EGRクーラ170のケーシング150内において、同図6における左方、すなわち、上記冷却水導入部81a及び上記冷却水排出部82aから離間した位置であってガス流入口40Aの近傍を起点として、ガス流出口40Bの近傍から所定距離離間した位置にかけて冷媒部154が配設されている。なお、同図6においては、EGRクーラ170の胴体部51内に冷媒部154が2つ設けられている状態を示しているが、実際にはより多くの冷媒部154が配設されている。そして、冷媒部154の側面154aと冷却水通路155の側面155aとが接触するようにそれらは配設されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view along the central axis of the
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, in the
冷媒部154内には、機関の冷却水よりも沸点の低い冷媒、たとえばアルコールなどが気相及び液相の状態で封入されている。より詳しくは、1つの冷媒部154にあってその内部容量よりも少ない量の液相状態の冷媒が封入されている。このようにすることで、上記冷媒部154の内圧が冷媒の飽和蒸気圧に達するまで液相状態の冷媒は気化するため、上記冷媒部154内に気相状態の冷媒と液相状態の冷媒とを混在させることができる。
A refrigerant having a boiling point lower than that of engine cooling water, such as alcohol, is enclosed in the
また、本実施形態においては、EGRクーラ170のガス流入口40A側が重力方向下方に向くように、より厳密には鉛直方向に沿ってEGRクーラ170が取り付けられるように同EGRクーラ170の取り付け方向は設定されている。さらに、EGRクーラ170内にあって、上記冷媒部154の配設部位よりも上記冷却水導入部81aに近接する側にも冷却水通路153が複数配設されている。なお、同図6においては、そうした冷却水通路153が3つ設けられている状態を示しているが、実際にはより多くの冷却水通路153が配設されている。こうした冷却水通路153は、互いに平行かつ等間隔をなすように配設されるとともに、ガス流入口40Aの近傍からガス流出口40Bの近傍にかけて延設されている。
Further, in the present embodiment, the mounting direction of the
本実施形態では、こうした複数の冷却水通路153、上記冷媒部154に挟まれて配設される冷却水通路155、上記冷却水路80、上記冷却水導入部81a及び冷却水排出部82aとで水冷部190が構成されている。また、同水冷部190と、冷媒部154とで、EGRクーラ170の冷却構造体が構成されている。
In the present embodiment, the plurality of cooling
そして、EGRクーラ170内にあって、上記冷却水排出部82aの近傍から上記冷却水導入部81aの近傍にかけては、冷媒部154及び冷却水通路153に加えてフィン152が配設されている。より詳しくは、図6に示すように、上記冷媒部154のうちで上記冷却水排出部82aに近接する側にある冷媒部154と胴体部51の内壁との間、上記冷媒部154のうちで上記冷却水排出部82aから離間する側にある冷媒部154と上記複数の冷却水通路153のうちで上記冷却水排出部82aに近接する側にある1つの冷却水通路153との間にそれぞれフィン152が配設されている。また、上記複数の冷却水通路153の間、そして上記複数の冷却水通路153のうちで上記冷却水導入部81aに近接する側の冷却水通路153と胴体部51の内壁との間にも、それぞれフィン152が配設されている。こうして配設されるフィン152は、冷却水通路153の側面153aや冷媒部154の側面154aに接触した状態で配設されている。
In addition, in the
EGRクーラ170内における、上述した冷却水通路153、冷却水通路155、冷媒部154、そしてフィン152の配設態様が、本実施形態と上記第1の実施形態との大きな相違点である。こうした相違点を除く冷却水通路153、冷却水通路155、冷媒部154、そしてフィン152の形状や構造そのものついては、上記第1の実施形態における冷却水通路53、冷媒部54、そしてフィン52の形状や構造と同様である。
The arrangement of the cooling
次に、本実施形態のEGRクーラ170内による作用を説明する。
まず、ガス流入口40AからEGRクーラ170内に高温のEGRガスが流入すると、EGRクーラ170内における上記淀み部であって特に温度が高くなる部位、すなわち図6に領域Pとして図示した部位であって、ガス流入口40A近傍の部位では、冷媒部54とEGRガスとの熱交換が行われ、同EGRガスは冷却される。この領域Pにおいては、冷媒部154内の冷媒は温度上昇して気化する。そして、その気化熱により、同冷媒部154の側面154a及び冷却水通路155の側面155aを介して、冷却水通路155内の冷却水が冷却される。これにより領域Pを含む近傍の冷却水についてその沸騰が抑制される。また、そうした気化熱により、EGRガスの冷却も行われる。
Next, the effect | action by the
First, when hot EGR gas flows into the EGR cooler 170 from the
ここで、冷媒部154内の冷媒が気化すると、冷媒部154内の圧力が高くなって同冷媒の沸点が上昇し、上述したような気化熱による冷却効果が低下してしまうおそれがある。従って、冷媒部154に冷媒を封入するときの同冷媒部154内の圧力は、冷媒の液相状態を保持できる範囲内において極力低くなるように設定しておくことが望ましい。
Here, when the refrigerant in the
上記態様にて気化した冷媒部154内の冷媒は、図6に示すように、冷媒部154内にあって重力方向上方であるガス流出口40B側に集まる。こうして、同冷媒部154内においては、ガス流入口40A側には液相の冷媒が、ガス流出口40B側には気相の冷媒がそれぞれ集まることとなる。
As shown in FIG. 6, the refrigerant in the
そして、ガス流出口40B側に集まった気相状態の冷媒は、同冷媒部154の側面154a及び冷却水通路155の側面155aを介して、冷却水通路155内の冷却水によって冷却され、再び液相に戻る。従って、こうした冷媒の気化熱を利用した冷却水の冷却サイクルが繰り返し行われる。
Then, the refrigerant in the vapor phase collected on the
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
(4)ガス流入口40Aから流入した高温のEGRガスによって冷媒部154内の冷媒は容易に気化され、その気化熱により、冷媒部154の側面154aと接触した状態で設けられる冷却水通路155内の冷却水が冷却される。従って、EGRガスが流入するガス流入口近傍での冷却水の局部沸騰を抑えることが可能となる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(4) The refrigerant in the
また、冷媒部154内の冷媒が気相及び液相の状態で封入されているため、冷媒の気化熱を利用した冷却水の冷却サイクルを繰り返し行うことも可能になるとともに、ガス流入口40Aから流入した高温のEGRガスを冷媒の気化熱で冷却することも可能になる。
Further, since the refrigerant in the
また、ガス流入口40A側に液相の冷媒が、ガス流出口40B側に気相の冷媒がそれぞれ集まるように、EGRクーラ170の取り付け方向をガス流入口40A側が重力方向下方を向くように設定することにより、上記冷却サイクルを好適に繰り返すことができる。
Further, the mounting direction of the
(5)冷却水流量の低下しやすい部位、いわゆる淀み部に冷媒部154が設けられるため、冷却水の局部沸騰をより好適に抑えることができるようになる。
尚、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
(5) Since the refrigerant |
In addition, each said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
・上記第1の実施形態においては、先の図3(b)等に示したように、EGRクーラ70内にあって、EGRガスの流れ方向に対して垂直方向に冷却水通路53と冷媒部54とが交互に配設されていた。しかしながら、冷却水通路53及び冷媒部54の配設態様はこれに限らない。例えば、図7に示すように、冷却水通路53の一方の側面53aと冷媒部54の一方の側面54aとが接触するようにそれらを設けるようにしてもよい。
In the first embodiment, as shown in FIG. 3B and the like, the cooling
・上記第1の実施形態においては、先の図2に示したように、距離Lpの部位には冷媒部54のみを設けるべく、冷媒部54と冷却水通路53とをずらすようにして配設するようにした。この他、図8に示すように、1つの冷却水通路353内に隔壁360を設け、同通路353内において隔壁360とガス流入口40Aに近接する側との間の空間に冷媒を封入する。そして、同通路353内において隔壁360とガス流出口40Bに近接する側との間の空間に冷却水を流通させるようにしてもよい。すなわち、共通の通路において、隔壁360を境にガス流入口40Aと近接する側には冷媒部354を、ガス流出口40Bと近接する側は冷却水通路を形成するようにしてもよい。こうした冷却水及び冷媒で満たされる通路において、隔壁360を設ける位置としては、少なくとも冷媒部354が上記淀み部、特に上記領域Pを含む高温部位に形成されるような位置にする必要がある。なお、図8に示した変形例では、通路内に傾斜させて設けられた隔壁360を例示したが、必ずしも傾斜させる必要はなく、例えばEGRクーラ370の中心軸方向、すなわちEGRガスの流れ方向に対して直交する方向に設けるようにしてもよい。
In the first embodiment, as shown in FIG. 2 above, the
・上記第2の実施形態において、先の図5に示した冷媒部154の配設領域の形状は一例であり、その他の形状にて冷媒部154の配設領域を設定してもよい。例えば、図9や図10に示すように、先の図5に示した冷媒部154の配設領域と比較して、上記冷却水導入部81aに近接する方向に冷媒部154の配設領域を拡大するようにしてもよい。図9に示す変形例については、EGRクーラ170の中心軸に直交する方向(EGRガスの流れ方向に直交する方向)において、上記冷却水排出部82a近傍から上記冷却水導入部81a側へ近づくほど、冷媒部154のガス流れ方向における長さを段階的に短く設定することにより実施可能である。また、図10に示す変形例については、EGRクーラ170の中心軸に直交する方向(EGRガスの流れ方向に直交する方向)において、上記冷却水排出部82a近傍から上記冷却水導入部81a側へ近づくほど、冷媒部154のガス流れ方向における長さを連続的に短く設定することにより実施可能である。
-In the said 2nd Embodiment, the shape of the arrangement | positioning area | region of the refrigerant |
・上記第1及び第2の実施形態では、EGRクーラ70,170の胴体部51内に中空状の直方体をなす冷却水通路53、153,155が配設され、冷却水路80内に開口する端部53cを介して冷却水通路53,153,155は冷却水路80から冷却水が供給されるようにしていた。こうして冷却水路をEGRクーラの回りに設ける他、例えば、冷却水導入路及び冷却水排出路がEGRクーラ内の冷却水通路に直接接続されており、冷却水導入路から冷却水通路へ冷却水が直接供給されるとともに同冷却水通路から冷却水排出路へ冷却水が直接排出されるようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the cooling
・上記第1の実施形態では、冷媒部54内に加圧された状態で冷媒が封入されているようにしていたが、必ずしも加圧した状態で封入しなくてよい。この場合でも、上記第1の実施形態における効果(1)及び(2)に準じた効果を得ることができる。
In the first embodiment, the refrigerant is sealed in the pressurized state in the
・上記第1及び第2の実施形態においては、冷媒部54,154は密閉されており、内部に冷媒を封入するようにしていた。この他、例えば、上記第1及び第2の実施形態における冷却水通路と同様に、それら冷媒部も一部が開放されており、その開放部分を介してEGRクーラの外部から冷媒部内に冷媒が供給されるようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the
・上記第2の実施形態において、上記第1の実施形態と同様な部位に冷媒部154を設けるようにしてもよい。この場合でも、ガス流入口近傍の高温部位に冷媒部154が配設されるようになるため、上記第2の実施形態に準じた効果を得ることができる。
-In the said 2nd Embodiment, you may make it provide the refrigerant |
・上記第1の実施形態においては、EGRクーラ70内にあって、EGRガスの流れ方向における略中間部分は、冷却水通路53及び冷媒部54の両方の通路が配設されていた。この他、同略中間部分において、冷却水通路53及び冷媒部54のどちらか一方のみが配設されているようにしてもよい。
In the first embodiment, both the cooling
・上記第2の実施形態においては、EGRクーラ170が鉛直方向に沿って取り付けられるようにしたが、こうした取り付け態様に限らず、要はEGRクーラ170のガス流出口40B側と比較してガス流入口40A側がより重力方向下方に向いているようにEGRクーラ170を取り付けるようにすればよい。こうした変形例においても、冷媒部154内にあって、ガス流入口40A側に液相の冷媒を、ガス流出口40B側に気相の冷媒をそれぞれ集めることが可能となるため、上記第2の実施形態に準じた効果を得ることが可能となる。
In the second embodiment, the
・上記第1及び第2の実施形態において、冷媒部54,154は、EGRクーラ70,170内におけるガス流入口40Aの近傍を起点としてガス流出口40B近傍から所定距離離間した位置にかけて配設されていた。この他、例えば、EGRクーラ内におけるガス流入口40A近傍からガス流出口40B近傍にかけてそうした冷媒部を設けるようにしてもよい。要するに、冷媒部の配設部位は、EGRクーラ内の上記淀み部を含む高温部位が含まれていればよく、同高温部位以外の部位における冷媒部の配設の有無については限定しない。
In the first and second embodiments, the
・上記第1及び第2の実施形態におけるEGRクーラや冷却水通路、あるいは冷媒部やフィンの形状は適宜変更することができる。
・上記第1及び第2の実施形態では、ディーゼルエンジンを備える車両にこの発明を適用した例を示したが、この発明はディーゼルエンジンに限らず、EGRクーラを備える排気再循環装置を搭載した内燃機関であればガソリンエンジン等であっても適用することができる。
-The shape of the EGR cooler, the cooling water passage, the refrigerant part, or the fin in the first and second embodiments can be appropriately changed.
In the first and second embodiments, an example in which the present invention is applied to a vehicle equipped with a diesel engine has been shown. However, the present invention is not limited to a diesel engine, and an internal combustion engine equipped with an exhaust gas recirculation device equipped with an EGR cooler. Even if it is an engine, a gasoline engine or the like can be applied.
10…吸気通路、11…スロットルバルブ、12…吸気管、13…吸気マニホールド、14…サージタンク、15…吸気ポート、20…燃焼室、30…排気通路、31…排気ポート、32…排気マニホールド、33…排気管、34a…排気浄化触媒、40…EGR通路、40A…ガス流入口、40B…ガス流出口、50,150…ケーシング、51…胴体部、51a…テーパ部、52,152…フィン、53,153,155,353…冷却水通路、53a,153a,155a…(冷却水通路の)側面、53b…(冷却水通路の)端面、53c…(冷却水通路の)端部、54,154,354…冷媒部、54a,154a…(冷媒部の)側面、54b…(冷媒部の)端面、54c…(冷媒部の)端部、60…電子制御装置、61…水温センサ、62…回転速度センサ、63…エアフロメータ、70,170,370…EGRクーラ、75…EGRバルブ、80…冷却水路、80a…(冷却水路の)側面、80b…(冷却水路の)端面、81…冷却水導入路、81a…冷却水導入部、82…冷却水排出路、82a…冷却水排出部、90,190…水冷部、360…隔壁。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記冷却構造体には、機関の冷却水により前記EGRガスを冷却する水冷部と、前記冷却水よりも沸点の高い冷媒で満たされた冷媒部とが備えられており、
前記冷媒部は、前記冷却構造体の前記ガス流入口側に設けられている
ことを特徴とするEGRクーラ。 In an EGR cooler comprising a casing in which EGR gas flows from a gas inlet provided at one end to a gas outlet provided at the other end, and a cooling structure provided in the casing for cooling the EGR gas.
The cooling structure includes a water cooling part that cools the EGR gas with engine cooling water, and a refrigerant part that is filled with a refrigerant having a boiling point higher than that of the cooling water.
The EGR cooler, wherein the refrigerant section is provided on the gas inlet side of the cooling structure.
前記水冷部は、前記ケーシングの前記ガス流入口側に設けられた冷却水導入部と、前記ケーシングの前記ガス流出口側に設けられて前記冷却水が排出される冷却水排出部とを有し、
前記冷媒部は、前記冷却水導入部を基準にして前記冷却水排出部から離間する側に設けられている
ことを特徴とするEGRクーラ。 The EGR cooler according to claim 1,
The water cooling part has a cooling water introduction part provided on the gas inlet side of the casing, and a cooling water discharge part provided on the gas outlet side of the casing to discharge the cooling water. ,
The EGR cooler, wherein the refrigerant portion is provided on a side away from the cooling water discharge portion with respect to the cooling water introduction portion.
前記冷媒は、加圧された状態で前記冷媒部に封入されている
ことを特徴とするEGRクーラ。 In the EGR cooler according to claim 1 or 2,
The EGR cooler, wherein the refrigerant is sealed in the refrigerant portion in a pressurized state.
前記冷却構造体には、機関の冷却水により前記EGRガスを冷却する水冷部と、前記冷却水よりも沸点の低い冷媒が気相及び液相の状態で封入された冷媒部とが備えられており、
前記冷媒部は、前記冷却構造体の前記ガス流入口側にあって前記水冷部と接触した状態で設けられている
ことを特徴とするEGRクーラ。 In an EGR cooler comprising a casing in which EGR gas flows from a gas inlet provided at one end to a gas outlet provided at the other end, and a cooling structure provided in the casing for cooling the EGR gas.
The cooling structure includes a water cooling unit that cools the EGR gas with engine cooling water, and a refrigerant unit in which a refrigerant having a boiling point lower than that of the cooling water is sealed in a gas phase and a liquid phase. And
The refrigerant section is provided on the gas inlet side of the cooling structure and in contact with the water cooling section. EGR cooler, wherein
前記水冷部は、前記ケーシングの前記ガス流入口側に設けられた冷却水導入部と、前記ケーシングの前記ガス流出口側に設けられて前記冷却水が排出される冷却水排出部とを有し、
前記冷媒部は、前記冷却水導入部及び前記冷却水排出部から離間した位置に設けられている
ことを特徴とするEGRクーラ。 The EGR cooler according to claim 4, wherein
The water cooling part has a cooling water introduction part provided on the gas inlet side of the casing, and a cooling water discharge part provided on the gas outlet side of the casing to discharge the cooling water. ,
The EGR cooler, wherein the refrigerant part is provided at a position separated from the cooling water introduction part and the cooling water discharge part.
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