JP2014051953A - Ｅｇｒクーラ - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡単な構成で、排気ガスに含まれる異物を効率良く捕集することができ、冷却性の低下を抑制するとともに、コストの増大を防止すること。
【解決手段】排気ガスＧと冷却媒体との間で熱交換を行う冷却部３１を備えた冷却パイプ１２を内蔵するＥＧＲクーラにおいて、冷却パイプ１２が、排気ガスＧが導入される開口部ＯＰの縁から排気ガスＧの流通方向に互いに対向して延びる第１の管壁部４１および第２の管壁部５１を有する。この冷却パイプ１２は、排気ガスＧの流通方向の上流側で第１の管壁部４１に、開口部ＯＰの縁に沿った方向の全域に亘り、第２の管壁部５１に向かって突出するように形成された突起部４５と、この突起部４５の下流側で第２の管壁部５１に、第１の管壁部４１に向かって曲折し冷却部３１に繋がるように形成された曲折部５５と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車等の内燃機関の排気ガス再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置に用いられるＥＧＲクーラに関する。

従来知られているＥＧＲクーラは、内燃機関本体から排気される高温の排気ガスと低温の冷却水との間で熱交換を行い、排気ガスの温度を低下させて吸入空気内に再循環させるようになっている。この熱交換を行うために、ＥＧＲクーラには多数の偏平パイプ等の冷却パイプが内蔵されている。この冷却パイプは、その内部に高温の排気ガスを流通させ、その周囲に接触する冷却水との間で熱交換を行うものである。

このような熱交換による排気ガスの冷却を行う技術の一例として、ＥＧＲクーラ内のガス通路の上流側で熱交換部を避けた位置に、排気ガスに含まれる異物（例えば、炭素を主成分とする粒子状物質であるパティキュレート、未燃燃料、その他の油分等）を捕集するためのフィルタ部を設けるようにした流体濾過冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１５７８６６号公報

上記特許文献１に記載されているような装置構成では、排気ガスに含まれる異物をフィルタ部で捕集しているため、異物捕集後にフィルタ部で目詰まりを起こしてしまうおそれがある。このような目詰まりが生じると、圧力損失（以下、「圧損」という。）が増大するため、ガス流量が低下し、熱交換部での冷却性の低下を招くことになる。

また、ガス通路の上流側開口部と熱交換部との間に異物捕集専用のフィルタ部が介在された構成となっているため、装置構成が比較的複雑になってしまい、また、フィルタ部等の部品点数が増えることで装置の製造コストが増大してしまう。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、比較的簡単な構成で、排気ガスに含まれる異物を効率良く捕集することができ、冷却性の低下を抑制するとともに、コストの増大を防止することができるＥＧＲクーラを提供することを目的とする。

なお、以下の記載において、排気ガスに含まれる「異物」は、偏平パイプ等の冷却パイプの内側表面に堆積されるという意味で、便宜上、「デポジット」ともいう。

本発明に係るＥＧＲクーラは、上記目的を達成するため、（１）排気ガスと冷却媒体との間で熱交換を行う冷却部を備えた冷却パイプを内蔵するＥＧＲクーラであって、前記冷却パイプが、前記排気ガスが導入される開口部の縁から前記排気ガスの流通方向に互いに対向して延びる第１の管壁部および第２の管壁部を有するとともに、前記排気ガスの流通方向の上流側で前記第１の管壁部に、前記開口部の縁に沿った方向の全域に亘り、前記第２の管壁部に向かって突出するように形成された突起部と、前記突起部の下流側で前記第２の管壁部に、前記第１の管壁部に向かって曲折し前記冷却部に繋がるように形成された曲折部と、を備えたものから構成されている。

このＥＧＲクーラは、冷却パイプの開口部から導入される排気ガスが、第１の管壁部の開口部の縁に沿った方向の全域に亘って形成された突起部に衝突し、さらにその下流側で対向する第２の管壁部に形成された曲折部に衝突することで、排気ガスに含まれるデポジットをガス通路全域に亘って効率良く捕集することができる。

また、デポジットの捕集は、冷却部より上流側に位置する突起部および曲折部、すなわち、ガス通路の上流部だけで行われるので、圧損が少なくなり、ガス流量の低下が抑制される。さらに、曲折部以降の冷却部においてはデポジットが堆積する構成を設けていないので、冷却部へのデポジットの付着が抑制され、排気ガスと冷却媒体との接触面積（すなわち、伝熱面積）は実質的に減少しない。

このようにデポジットを捕集する部位が、冷却部での冷却性能に影響しない上流側の突起部および曲折部であるため、デポジット捕集後も、冷却部での伝熱面積の減少に起因する冷却性の低下を大いに抑制することができる。

また、比較的簡単な構成、すなわち、冷却パイプを構成する第１の管壁部および第２の管壁部にそれぞれ形成された突起部および曲折部により、デポジットを捕集するようにしているので、従来用いられていたようなデポジット捕集専用の部品（例えば、特許文献１におけるフィルタ部）を設ける必要がなく、コストの増大を防止することができる。

上記（１）に記載のＥＧＲクーラにおいて、（２）前記冷却パイプが、前記開口部、前記突起部および前記曲折部を含み、前記冷却部の断面より大きい断面を有する拡管部を備え、前記突起部の突出量および前記曲折部の曲折量の少なくとも一方が、前記開口部から前記拡管部の内側を正面視したときに前記冷却部の断面が前記突起部によって見えなくなる程度の大きさに設定されているものから構成されている。

このＥＧＲクーラは、開口部から冷却パイプ内を見たときに冷却部の断面が実質的に見えない構造となっているので、拡管部の突起部で捕集されずに下流側に流れたデポジットは、拡管部の曲折部で確実に捕集され、冷却部に流入するのを防ぐことができる。

すなわち、上記（１）に記載のＥＧＲクーラと比べて、拡管部で行うデポジットの捕集をより確実に実現することができる。これにより、冷却部へのデポジットの付着がより一層抑制され、冷却性の低下の更なる抑制に寄与することができる。

上記（２）に記載のＥＧＲクーラにおいて、（３）前記拡管部において前記突起部が形成されている部分のガス通路の幅が、前記冷却部の通路幅以上に設定されているものから構成されている。

このＥＧＲクーラは、拡管部においてガス通路の幅が最も狭くなっている部分が、冷却部の通路幅以上に設定されているので、突起部および曲折部へのデポジットの堆積時および堆積後に拡管部のガス通路が閉塞するのを防ぐことができる。すなわち、冷却部での冷却性能を発揮するのに十分なガス流路を確保することができる。

上記（１）〜（３）に記載のＥＧＲクーラにおいて、（４）前記突起部が、複数の小突起部を含み、該複数の小突起部が、前記第１の管壁部において前記開口部の縁に沿った方向の全域に亘り分散して設けられているものから構成されている。

このＥＧＲクーラは、複数の小突起部が開口部の縁に沿った方向の全域（すなわち、ガス通路入口全域）に亘り分散して設けられているので、１つの突起部がガス通路入口全域に亘り延在している構造と比べて、圧損をより一層低減することができる。

上記（１）〜（３）に記載のＥＧＲクーラにおいて、（５）前記ＥＧＲクーラをエンジンに搭載した場合に前記突起部が重力方向に延びるように設けられているものから構成されている。

このＥＧＲクーラは、エンジンに搭載されたときに突起部が重力方向に延びるように設けられているので、排気ガスが衝突する突起部の上流側の面と反対側の下流側の面に凝縮水が溜まった場合でも、その凝縮水が下流側の面に沿って重力方向に流れ落ちる。すなわち、この冷却パイプは、突起部を重力方向に設けることで凝縮水が溜まらない構造となるため、耐腐食性を向上させることができる。

上記（１）〜（５）に記載のＥＧＲクーラにおいて、（６）前記冷却パイプが、板金を所要の形状にプレス加工して得られた２つのパイプ半分体をろう付け接合して形成された偏平パイプであるものから構成されている。

このＥＧＲクーラは、冷却パイプとしての偏平パイプを２枚の板金のプレス加工およびろう付け接合によって形成することができるので、製造コストの低減に寄与することができる。

本発明によれば、比較的簡単な構成で、排気ガスに含まれる異物（デポジット）を効率良く捕集することができ、冷却性の低下を抑制するとともに、コストの増大を防止することができる。

本発明に係るＥＧＲクーラの第１の実施の形態を示す図であり、ＥＧＲクーラの概観図である。 本発明に係るＥＧＲクーラの第１の実施の形態を示す図であり、図１のＡ−Ａ線に沿って見たときの断面図である。 本発明に係るＥＧＲクーラの第１の実施の形態を示す図であり、図１のＢ−Ｂ線に沿って見たときの断面図である。 本発明に係るＥＧＲクーラの第１の実施の形態を示す図であり、図１のＣ−Ｃ線に沿って見たときの断面図である。 本発明に係るＥＧＲクーラの第１の実施の形態を示す図であり、ＥＧＲクーラに内蔵される偏平パイプの形状を示す斜視図である。 本発明に係るＥＧＲクーラの第１の実施の形態を示す図であり、図５の偏平パイプの構成を示す斜視図である。 本発明に係るＥＧＲクーラの第１の実施の形態を示す図であり、図５のＤ−Ｄ線に沿って見たときの断面図である。 本発明に係るＥＧＲクーラの第１の実施の形態を示す図であり、図５の偏平パイプのガス流入側の開口部から見たときの正面図である。 本発明に係るＥＧＲクーラの第１の実施の形態を示す図であり、偏平パイプの作用を説明するための断面図である。 本発明に係るＥＧＲクーラの第２の実施の形態を示す図であり、ＥＧＲクーラに内蔵される偏平パイプの形状を示す斜視図である。 本発明に係るＥＧＲクーラの第３の実施の形態を示す図であり、ＥＧＲクーラに内蔵される偏平パイプの形状を示す斜視図である。 本発明に係るＥＧＲクーラの第３の実施の形態を示す図であり、偏平パイプを内蔵するＥＧＲクーラをエンジンに搭載したときのＥＧＲクーラの姿勢と偏平パイプに設けた突起部との関係を示す概略側面図である。

以下、本発明に係るＥＧＲクーラの実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施の形態では、本発明に係るＥＧＲクーラを、自動車等の車両に搭載される水冷式の多気筒の内燃機関、例えば、４サイクルガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」という。）の排気ガス再循環装置に適用した場合を例にとって説明する。また、エンジンは、ガソリンエンジンに限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
図１〜図９は、本発明に係るＥＧＲクーラの第１の実施の形態を示す図である。

先ず、ＥＧＲクーラの全体構成について説明する。

図１は、第１の実施の形態に係るＥＧＲクーラの概観図であり、図２、図３および図４は、それぞれ図１のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線に沿って見たときの断面構造を示している。

図１〜図４に示すように、ＥＧＲクーラ１は、ケース１１と、偏平パイプ１２と、ガス流入ガイド１３と、ガス排出ガイド１４と、冷却水流入ガイド１５と、冷却水排出ガイド１６と、ケース１１に設けられ、ＥＧＲクーラ１を図示しないエンジン本体に装着する一対のブラケットとを備えて構成されている。このＥＧＲクーラ１は、エンジン本体から排気される高温の排気ガスと冷却媒体としての冷却水（例えば、ロングライフクーラントと呼ばれる冷却液）との間で熱交換を行い、排気ガスの温度を低下させて吸入空気内に再循環させるよう構成されている。

図１〜図３に示すように、ケース１１は、ケース本体２１と、ケースカバー２２とを有しており、内部に偏平パイプ１２を収容するようになっている。

ケース本体２１は、対向する２つの側面部２１ａと、各側面部２１ａのそれぞれ一方の端部を接合する底面部２１ｂとから構成され、略「コ」の字形状の断面を有している（図２、図３参照）。このケース本体２１は、板金をプレス加工により作製してもよく、他の作製方法、例えば、金属をダイキャスト等の成形方法により作製するようにしてもよい。

ケースカバー２２は、略長方形の板金で形成されており、ケース本体２１の開口端（すなわち、底面部２１ｂと反対側の各側面部２１ａのそれぞれ他方の端部）にろう付け等によって接合されるようになっている。

このケースカバー２２には、冷却水を流通させるための２つの方形の貫通口が形成されている。２つの貫通口は、それぞれＥＧＲクーラ１の冷却水流入ガイド１５および冷却水排出ガイド１６の配設位置（図１参照）に対応する部分に設けられている。このうち一方の貫通口は、図３において貫通口２２ａとして示されている。

図５に示すように、偏平パイプ１２は、排気ガスＧの流通方向に沿って延びる冷却部３１と、この冷却部３１の上流側および下流側の端部にそれぞれ繋がる拡管部３２および３３とを備えている。冷却部３１は、短辺Ｓ１および長辺Ｓ２からなる方形断面を有している。一方、各拡管部３２，３３は、それぞれ冷却部３１の短辺Ｓ１よりも大きい短辺Ｓ３および長辺Ｓ２からなる方形断面、すなわち、冷却部３１の断面より大きい断面を有している。

短辺Ｓ１，Ｓ３および長辺Ｓ２の各辺の長さおよびその縦横比は、ケース本体２１の側面部２１ａおよび底面部２１ｂの大きさ、ＥＧＲクーラ１の構造、形状、熱交換容量等の設計諸元により適宜選択される。

偏平パイプ１２の具体的な形状およびその形成方法については、後で説明する。

この偏平パイプ１２は、図２〜図４に示すように、ケース１１内に複数個（図示の例では４個）が組み付けされ、それぞれが互いに、ろう付け接合されるようになっている。また、偏平パイプ１２がケース１１内に組み付けされた状態で、偏平パイプ１２の外壁面とケース１１の内壁面との間の隙間は、組み付けされる際の作業性やろう付けする際のろう付け性が最適になるよう設定されている。

ガス流入ガイド１３は、図１〜図４に示すように、エンジン本体から排気される排気ガスＧをケース１１の各偏平パイプ１２内に流入させるよう排気ガス流通管１０１と連結される連結部１３ａと、ケース１１と連結される連結部１３ｂとを有している。また、ガス流入ガイド１３は、連結部１３ａおよび連結部１３ｂの間で排気ガスＧを流通させる流通部１３ｃを有しており、各構成要素は一体的に形成されている。

連結部１３ｂがケース１１に連結された状態で、連結部１３ｂの内壁面とケース１１の外壁面との間の隙間は、連結する際の作業性やろう付けする際のろう付け性が最適になるように設定されている。

ガス排出ガイド１４は、ケース１１と連結される連結部１４ａと、ケース１１の各偏平パイプ１２内を流通した排気ガスＧを排出させて排気ガス流通管１０２内に流入させるよう排気ガス流通管１０２と連結される連結部１４ｂとを有している。また、ガス排出ガイド１４は、ガス流入ガイド１３と同様、連結部１４ａおよび連結部１４ｂの間で排気ガスＧを流通させる流通部１４ｃを有しており、各構成要素は一体的に形成されている。

連結部１４ａがケース１１に連結された状態で、連結部１４ａの内壁面とケース１１の外壁面との間の隙間は、連結する際の作業性やろう付けする際のろう付け性が最適になるように設定されている。

冷却水流入ガイド１５は、冷却水と空気との間で熱交換する熱交換器、例えば、ラジエータから供給される冷却水Ｗをケース１１の内壁面と各偏平パイプ１２の冷却部３１の外壁面との間に形成される間隙内（図３、図４参照）に流入させるように構成されている。

この冷却水流入ガイド１５は、冷却水流通管１０３と連結される連結部１５ａと、ケース１１のケースカバー２２と連結される連結部１５ｂとを有している。また、冷却水流入ガイド１５は、連結部１５ａおよび連結部１５ｂの間で冷却水Ｗを流通させる流通部１５ｃを有しており、各構成要素は一体的に形成されている。

連結部１５ｂは、方形に形成された開口１５ｄを有しており、供給された冷却水Ｗをケース１１内の４個の偏平パイプ１２により画成される各間隙に均一に流入させるように、開口１５ｄを大きくしている。連結部１５ｂは、ケースカバー２２にろう付けや溶接等の接合手段によって連結されており、流通する冷却水Ｗが漏れないようになっている。

冷却水排出ガイド１６は、ケース１１の内壁面と各偏平パイプ１２の冷却部３１の外壁面との間に形成される間隙内（図３、図４参照）を流通した冷却水Ｗを冷却水流通管１０４内に流入させるように構成されている。

この冷却水排出ガイド１６は、冷却水流通管１０４と連結される連結部１６ａと、ケース１１のケースカバー２２と連結される連結部１６ｂとを有している。また、冷却水排出ガイド１６は、連結部１６ｂおよび連結部１６ａの間で冷却水Ｗを流通させる流通部１６ｃを有しており、各構成要素は一体的に形成されている。

連結部１６ｂは、冷却水流入ガイド１５の開口１５ｄと同様に、方形に形成された開口１６ｄを有しており、流通した冷却水Ｗを４個の偏平パイプ１２（図３、図４参照）により画成される各間隙から均一に排出させるように、開口１６ｄを大きくしている。連結部１６ｂは、ケースカバー２２にろう付けや溶接等の接合手段によって連結されており、流通する冷却水Ｗが漏れないようになっている。

次に、偏平パイプ１２の構成について説明する。

図５に示すように、偏平パイプ１２は、排気ガスＧの流通方向に沿って延びる冷却部３１と、この冷却部３１の上流側の拡管部３２および下流側の拡管部３３とが一体的に形成された構成を有している。

この偏平パイプ１２において、冷却部３１は、その内部を流通する高温の排気ガスＧとその周囲に接触する冷却水との間で熱交換を行うようになっている。また、冷却部３１の上流側に位置する拡管部３２は、後述するように、開口部ＯＰから導入される排気ガスＧに含まれるデポジットを捕集することで、冷却部３１へのデポジットの付着を抑制するようになっている。

図６に示すように、偏平パイプ１２は、２枚の板金（例えば、ステンレス鋼板）をそれぞれ所要の形状にプレス加工して得られた部材４０および５０（以下、便宜上、「パイプ半分体」という。）を用意し、これら２つのパイプ半分体４０，５０をろう付けにより接合することによって形成することができる。

一方のパイプ半分体４０は、排気ガスＧの流通方向（図５参照）に沿って延びる管壁部を構成する側面部４１と、この側面部４１の延在方向に沿った両端部からそれぞれパイプ内側方向（すなわち、他方のパイプ半分体５０に対向する側の方向）に向けて折り曲げられた起立部４２および４３とを備えるようにプレス成形されている。

さらに、側面部４１において排気ガスＧの流通方向の上流側で拡管部３２に対応する部分には、突起部４５が形成されている。この突起部４５は、パイプ内側方向に向かって突出し、かつ、排気ガスＧが導入される開口部ＯＰ（図５）の縁に沿った方向、すなわち、偏平パイプ１２の長辺Ｓ２の方向のほぼ全域に亘って延在するように形成されている。

同様に、他方のパイプ半分体５０は、排気ガスＧの流通方向に沿って延びる管壁部を構成する側面部５１と、この側面部５１の延在方向に沿った両端部からそれぞれパイプ内側方向（すなわち、一方のパイプ半分体４０に対向する側の方向）に向けて折り曲げられた起立部５２および５３とを備えるようにプレス成形されている。

さらに、側面部５１において拡管部３２に対応する部分には、曲折部５５が形成されている。この曲折部５５は、対向する側面部４１に設けられた突起部４５の位置よりも下流側に位置し（図５参照）、かつ、対向する側面部４１に向かって曲折し冷却部３１に繋がるように（図６参照）形成されている。

本実施の形態では、偏平パイプ１２は、一方のパイプ半分体４０と他方のパイプ半分体５０とが、それぞれの起立部４２，４３の一部分および５２，５３の一部分をオーバーラップさせた構成となっている。図５、図６に示す例では、突起部４５が形成されているパイプ半分体４０の起立部４２，４３の外側表面の一部と、曲折部５５が形成されているパイプ半分体５０の起立部５２，５３の内側表面の一部とが、ろう付け等により接合されて、偏平パイプ１２として形成されるようになっている。

このため、各パイプ半分体４０，５０のそれぞれ対応する起立部４２，５２のオーバーラップした部分を含む面は、上記の側面部４１，５１を接続する「一方の面」を構成し、これと反対側の起立部４３，５３のオーバーラップした部分を含む面は、上記の側面部４１，５１を接続する「他方の面」を構成する。

このうち、起立部４２，５２によって形成される「一方の面」は、偏平パイプ１２がＥＧＲクーラ１のケース１１内に組み付けされた状態では（図１〜図３参照）、底面側に位置し、これと反対側の起立部４３，５３によって形成される「他方の面」は、上面側に位置する。このため、以下の記述では便宜上、「一方の面」を「底面部」と呼び、「他方の面」を「上面部」と呼ぶ。

図７は、偏平パイプ１２を図５のＤ−Ｄ線に沿って見たときの断面構造を示しており、図８は、偏平パイプ１２のガス流入側の開口部ＯＰから見たときの正面図である。

本実施の形態では、図７、図８に示すように、拡管部３２の一方の側面部４１に形成される突起部４５の突出量（すなわち、高さ）ＰＨおよび他方の側面部５１に形成される曲折部５５の曲折量ＢＤの少なくとも一方が、開口部ＯＰから拡管部３２の内側を正面視したときに、冷却部３１の断面が突起部４５によって実質的に見えなくなる程度の大きさに設定されている。

すなわち、偏平パイプ１２は、突起部４５の高さＰＨおよび曲折部５５の曲折量ＢＤの少なくとも一方を適宜設定することで、開口部ＯＰから冷却部３１の断面が実質的に見えない構造となっている。

また、拡管部３２において排気ガスＧの通路幅が最も狭くなっている部分、すなわち、拡管部３２の開口幅Ｗ１と突起部４５の高さＰＨとの差（＝Ｗ１−ＰＨ）に相当するガス通路の幅が、冷却部３１の通路幅Ｗ２以上に設定されている。

本実施の形態のＥＧＲクーラ１は、上述のような構成を備えることにより、以下の作用効果を奏する。

先ず、図７、図９に示すように、偏平パイプ１２の開口部ＯＰから導入される排気ガスＧが、一方の側面部４１の開口部ＯＰの縁に沿った方向の全域に亘って形成された突起部４５に衝突し、さらにその下流側で対向する他方の側面部５１に形成された曲折部５５に衝突することで、排気ガスＧに含まれるデポジットＤＰをガス通路全域に亘って効率良く捕集することができる。

また、デポジットＤＰの捕集は、冷却部３１より上流側に位置する突起部４５および曲折部５５、すなわち、ガス通路の上流部である拡管部３２だけで行われるので、圧損が少なくなり、ガス流量の低下が抑制される。

さらに、曲折部５５以降の冷却部３１においてはデポジットＤＰが堆積する構成を設けていないので、冷却部３１へのデポジットＤＰの付着が抑制される。これにより、冷却部３１内を流通する排気ガスＧと冷却部３１の周囲に接触する冷却水との接触面積（すなわち、伝熱面積）は、実質的に減少しない。

このようにデポジットＤＰを捕集する部位が、冷却部３１での冷却性能に影響しない拡管部３２の突起部４５および曲折部５５であるため、デポジットＤＰの捕集後も、冷却部３１での伝熱面積の減少に起因する冷却性の低下を大いに抑制することができる。

また、本実施の形態の偏平パイプ１２は、図８に示すように、開口部ＯＰから拡管部３２の内側を見たときに冷却部３１の断面が実質的に見えない構造となっているので、拡管部３２の突起部４５で捕集されずに下流側に流れたデポジットＤＰは、曲折部５５で確実に捕集され、冷却部３１に流入するのを防ぐことができる。

これにより、拡管部３２で行うデポジットＤＰの捕集を確実に実現することができるとともに、冷却部３１へのデポジットＤＰの付着がより一層抑制され、冷却性の低下の更なる抑制に寄与することができる。

また、本実施の形態の偏平パイプ１２は、拡管部３２において突起部４５が形成されている部分のガス通路の幅（＝Ｗ１−ＰＨ）が、冷却部３１の通路幅Ｗ２以上に設定されているので、突起部４５および曲折部５５へのデポジットＤＰの堆積時および堆積後に、拡管部３２のガス通路が閉塞するのを防ぐことができる。すなわち、冷却部３１での冷却性能を発揮するのに十分なガス流路を確保することができる。

また、本実施の形態の偏平パイプ１２は、開口部ＯＰの縁に沿った方向の全域（すなわち、ガス通路入口全域）に亘って形成された突起部４５およびその下流側の曲折部５５によりデポジットＤＰを捕集する構造となっているので、デポジットＤＰが突起部４５に均一に付着し、デポジットＤＰの堆積する厚さを相対的に低減することができる。

これにより、デポジットＤＰの堆積する厚さを抑制することができ、デポジットＤＰの堆積に起因するガス通路の閉塞を抑制することができる。

また、突起部４５がガス通路入口全域に亘って延在しているので、デポジットＤＰの堆積が分散され、局所的なデポジットＤＰの堆積が抑制されるとともに、ガス通路が閉塞され難くなる。このため、突起部４５を高く設定することが可能であり、また、突起部４５を高く設定しても十分なガス流路を確保することができる。

また、本実施の形態では、比較的簡単な構成、すなわち、偏平パイプ１２を構成する各側面部４１，５１の一部の領域を適宜加工成形して得られる突起部４５および曲折部５５により、デポジットＤＰを捕集するようにしているので、従来使用されていたデポジット捕集専用の部品（例えば、特許文献１におけるフィルタ部）を設ける必要がない。

このため、デポジット捕集専用の部品の設置スペースも不要となり、装置構成が複雑にならない。また、デポジット捕集専用の部品を設ける必要がないので、ＥＧＲクーラ１の製造コストが増大するのを防止することができる。

また、複雑な製造工程を必要とすることなく、２枚の板金のプレス加工およびろう付け接合によって偏平パイプ１２を簡単に形成することができるので、製造コストの低減に寄与することができる。

（第２の実施の形態）
図１０は、本発明に係るＥＧＲクーラの第２の実施の形態を示す図であり、このＥＧＲクーラに内蔵される偏平パイプ１２ａの形状を斜視図で示したものである。図１０に示す構成のうち、第１の実施の形態（図５）と同一の構成には同一の参照符号を付しており、重複する部分の説明は省略する。

この第２の実施の形態では、第１の実施の形態（図５）における突起部４５に代えて、排気ガスＧの衝突する面積が相対的に小さい複数の（図示の例では５つの）小突起部４６ａ〜４６ｅが、偏平パイプ１２ａの一方の側面部４１において上流側の拡管部３２に対応する部分に、開口部ＯＰの縁に沿った方向の全域に亘り分散して設けられている。

具体的には、５つの小突起部４６ａ〜４６ｅのうち３つの小突起部４６ａ，４６ｂ，４６ｃが、開口部ＯＰの近傍において開口部ＯＰの縁に沿った方向に所定の間隔をおいて形成されている。他の２つの小突起部４６ｄ，４６ｅは、３つの小突起部４６ａ，４６ｂ，４６ｃの下流側で３つの小突起部４６ａ，４６ｂ，４６ｃ間の領域に対応する部分に、それぞれ形成されている。

この第２の実施の形態では、拡管部３２において複数の小突起部４６ａ〜４６ｅが全体として、開口部ＯＰの縁に沿った方向の全域に亘って形成されているので、第１の実施の形態（図５）の場合と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、小突起部４６ａ〜４６ｅが曲折部５５と協働して排気ガスＧに含まれるデポジットＤＰ（図９参照）をガス通路入口全域に亘って効率良く捕集することができ、デポジットＤＰの捕集後も、冷却部３１での冷却性の低下を抑制することができる。

さらに、この第２の実施の形態に係る偏平パイプ１２ａは、排気ガスＧの衝突する面積が小さい複数の小突起部４６ａ〜４６ｅをガス通路入口全域に亘り分散して設けた構造となっているので、第１の実施の形態（図５）のように１つの突起部４５がガス通路入口全域に亘り延在している構造と比べて、圧損をより一層低減することができる。

（第３の実施の形態）
図１１は、本発明に係るＥＧＲクーラの第３の実施の形態を示す図であり、このＥＧＲクーラに内蔵される偏平パイプ１２ｂの形状を斜視図で示したものである。また、図１２は、この偏平パイプ１２ｂを内蔵するＥＧＲクーラ１ｂをエンジンに搭載したときのＥＧＲクーラ１ｂの姿勢と偏平パイプ１２ｂに設けた突起部４７との関係を概略的に示したものである。図１１および図１２に示す構成のうち、第１の実施の形態（図５）と同一の構成には同一の参照符号を付しており、重複する部分の説明は省略する。

この第３の実施の形態では、図１１に示すように、第１の実施の形態（図５）における突起部４５と同様の形状を有した突起部４７が、偏平パイプ１２ｂの一方の側面部４１において上流側の拡管部３２に対応する部分に、開口部ＯＰの縁に沿った方向に対して所定の傾斜角度θで斜め方向の全域に亘り設けられている。

この傾斜角度θは、図１２に示すように、偏平パイプ１２ｂを内蔵するＥＧＲクーラ１ｂをエンジン（図示せず）に搭載したときの搭載角、すなわち、重力方向と直交する面内の水平方向ＨＬと排気ガスＧの流通方向に沿ったＥＧＲクーラ１ｂの中心軸の方向ＣＬとのなす角θ、と一致するように設定されている。したがって、この偏平パイプ１２ｂを内蔵するＥＧＲクーラ１ｂをエンジンに搭載すると、偏平パイプ１２ｂに設けた突起部４７が延在する方向と重力方向は一致することになる。

この第３の実施の形態では、拡管部３２において突起部４７が開口部ＯＰの縁に沿った方向に対して斜め方向の全域に亘って形成されているので、第１の実施の形態（図５）の場合と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、突起部４７が曲折部５５と協働して排気ガスＧに含まれるデポジットＤＰ（図９参照）をガス通路入口全域に亘って効率良く捕集することができ、デポジットＤＰの捕集後も、冷却部３１での冷却性の低下を抑制することができる。

さらに、この第３の実施の形態では、突起部４７がガス通路入口に対して斜め方向に設けられているので、以下の利点がある。

すなわち、排気ガスＧが衝突する突起部４７の上流側の面と反対側の下流側の面の近傍では、偏平パイプ１２ｂ内を流通する高温の排気ガスＧの一部が下流側に流れずにその近傍部分に停滞し、その停滞した排気ガスＧの一部が、側面部４１を介して冷却部３１に接触する冷却水の温度影響を受けて、凝縮水ＣＷが生じることが想定される。

このような凝縮水ＣＷが偏平パイプ１２ｂの表面に付着したままの状態では、偏平パイプ１２ｂを構成する材料によっては腐食が生じ得る。

そこで、この第３の実施の形態では、突起部４７を排気ガスＧの流入方向に対して斜め方向に、すなわち、ＥＧＲクーラ１ｂをエンジンに搭載したときに突起部４７が重力方向に延びるように設けることで、突起部４７の下流側の面に溜まった凝縮水ＣＷ（図１１、図１２において破線で囲んだ部分）が、図中矢印で示す方向、すなわち、偏平パイプ１２ｂの底面部（図６に示す起立部４２，５２によって形成される底面部）に向かって重力方向に流れ落ちるようにしている。

突起部４７をつたって重力方向に流れ落ちた凝縮水ＣＷは、突起部４７の終端部を介してケース１１（図２、図３参照）の底部に到達し、排気ガスＧによりＥＧＲクーラ１ｂの下流（ＥＧＲクーラ１ｂの外側）に吹き飛ばされる。これにより、偏平パイプ１２ｂの表面への凝縮水ＣＷの付着を抑制することができる。

あるいは、ケース１１の底部に到達した凝縮水ＣＷが、排気ガスＧによりＥＧＲクーラ１ｂの下流に吹き飛ばされずに、ケース底部に溜まる場合もあり得る。この場合でも、偏平パイプ１２ｂの板厚と比べてケース１１の板厚が十分に確保されているため、ケース底部に凝縮水ＣＷが溜まったとしても、偏平パイプ１２ｂ上の突起部４７に凝縮水ＣＷが溜まる場合と比べて腐食し難くなる。

このように、第３の実施の形態に係るＥＧＲクーラ１ｂは、エンジンに搭載されたときに偏平パイプ１２ｂの突起部４７が重力方向に延びるように設けられているので、排気ガスＧが衝突する突起部４７の上流側の面と反対側の下流側の面に凝縮水ＣＷが溜まった場合でも、その凝縮水ＣＷが突起部４７の下流側の面に沿って重力方向に流れ落ちる。

すなわち、この偏平パイプ１２ｂは、突起部４７を排気ガスＧの流入方向に対して斜め方向（ＥＧＲクーラ１ｂをエンジンに搭載したときに重力方向）に設けることで凝縮水ＣＷが溜まらない構造となるため、耐腐食性を向上させることができる。

以上説明したように、本発明に係るＥＧＲクーラは、比較的簡単な構成で、排気ガスに含まれる異物（デポジット）を効率良く捕集することができ、冷却性の低下を抑制するとともに、コストの増大を防止することができるという効果を有し、自動車等の内燃機関のＥＧＲ装置に用いられるＥＧＲクーラ全般に有用である。

１，１ｂ…ＥＧＲクーラ、１１…ケース、１２，１２ａ，１２ｂ…偏平パイプ（冷却パイプ）、１３…ガス流入ガイド、１４…ガス排出ガイド、１５…冷却水流入ガイド、１６…冷却水排出ガイド、３１…冷却部、３２，３３…拡管部、４０，５０…パイプ半分体、４１，５１…側面部（第１、第２の管壁部）、４２，５２…起立部（一方の面、底面部）、４３，５３…起立部（他方の面、上面部）、４５，４７…突起部、４６ａ〜４６ｅ…小突起部、５５…曲折部、ＢＤ…曲折部の曲折量、ＤＰ…デポジット、Ｇ…排気ガス、ＯＰ…開口部、ＰＨ…突起部の高さ（突出量）、Ｗ…冷却水（冷却媒体）、Ｗ１…拡管部の開口幅、Ｗ２…冷却部の通路幅

Claims (6)

1. 排気ガスと冷却媒体との間で熱交換を行う冷却部を備えた冷却パイプを内蔵するＥＧＲクーラであって、
   前記冷却パイプが、前記排気ガスが導入される開口部の縁から前記排気ガスの流通方向に互いに対向して延びる第１の管壁部および第２の管壁部を有するとともに、
   前記排気ガスの流通方向の上流側で前記第１の管壁部に、前記開口部の縁に沿った方向の全域に亘り、前記第２の管壁部に向かって突出するように形成された突起部と、
   前記突起部の下流側で前記第２の管壁部に、前記第１の管壁部に向かって曲折し前記冷却部に繋がるように形成された曲折部と、
   を備えたことを特徴とするＥＧＲクーラ。
2. 前記冷却パイプが、前記開口部、前記突起部および前記曲折部を含み、前記冷却部の断面より大きい断面を有する拡管部を備え、
   前記突起部の突出量および前記曲折部の曲折量の少なくとも一方が、前記開口部から前記拡管部の内側を正面視したときに前記冷却部の断面が前記突起部によって見えなくなる程度の大きさに設定されていることを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲクーラ。
3. 前記拡管部において前記突起部が形成されている部分のガス通路の幅が、前記冷却部の通路幅以上に設定されていることを特徴とする請求項２に記載のＥＧＲクーラ。
4. 前記突起部が、複数の小突起部を含み、該複数の小突起部が、前記第１の管壁部において前記開口部の縁に沿った方向の全域に亘り分散して設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＥＧＲクーラ。
5. 前記ＥＧＲクーラをエンジンに搭載した場合に前記突起部が重力方向に延びるように設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＥＧＲクーラ。
6. 前記冷却パイプが、板金を所要の形状にプレス加工して得られた２つのパイプ半分体をろう付け接合して形成された偏平パイプであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＥＧＲクーラ。

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