JP2014118953A - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
JP2014118953A
JP2014118953A JP2012277212A JP2012277212A JP2014118953A JP 2014118953 A JP2014118953 A JP 2014118953A JP 2012277212 A JP2012277212 A JP 2012277212A JP 2012277212 A JP2012277212 A JP 2012277212A JP 2014118953 A JP2014118953 A JP 2014118953A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
case
core
exhaust gas
heat exchanger
engine
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.)
Granted
Application number
JP2012277212A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5994622B2 (en
Inventor
Eisaku Ebisu
英策 胡子
Takeshi Nakahira
毅 中平
Yasuyuki Sagane
康之 嵯峨根
Tomoya Takizawa
知也 滝沢
Yukio Misaki
幸男 見崎
Yoshihiro Kumamoto
喜大 熊本
Masanori Tanimoto
政則 谷本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2012277212A priority Critical patent/JP5994622B2/en
Publication of JP2014118953A publication Critical patent/JP2014118953A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5994622B2 publication Critical patent/JP5994622B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To downsize a heat exchanger including a filter.SOLUTION: A heat exchanger (an EGR cooler 7) comprises: a core 71 which has a first flow passage and a second flow passage and exchanges heat between first fluid and second fluid; and a case 8 which is constituted to store the core. The case has: a space section 811 arranged close to an inflow section of the first flow passage in the core; and an entrance section 821 to introduce the first fluid into the core through the space section. The heat exchanger also has a first fluid filter 822 which is attached to the entrance section and arranged in the space section.

Description

ここに開示する技術は、熱交換器に関し、特にエンジンの排気ガスを吸気側に還流させる際に当該排気ガスの冷却に利用する熱交換器に関する。   The technology disclosed herein relates to a heat exchanger, and more particularly to a heat exchanger that is used for cooling the exhaust gas when the exhaust gas of the engine is recirculated to the intake side.

特許文献1には、エンジンの排気ガスを吸気側に還流させるEGR(exhaust Gas Recirculation)システムにおいて、排気ガスの冷却に利用される熱交換器(つまり、EGRクーラー)が記載されている。この熱交換器は、深絞り成形により上端開口の細長い箱状に形成されたケース本体内に、複数の扁平チューブを含むコアを収容すると共に、ケース本体の上端開口を蓋体によって閉塞して構成されている。この熱交換器においてはまた、細長いケース本体の長手方向両端部に、排気ガスを導入するための入口部と、コアを通過することで冷却された排気ガスを導出するための出口部とが設けられている。   Patent Document 1 describes a heat exchanger (that is, an EGR cooler) used for cooling exhaust gas in an exhaust gas recirculation (EGR) system that recirculates engine exhaust gas to the intake side. This heat exchanger is configured by housing a core including a plurality of flat tubes in a case body formed into a long and narrow box shape with an upper end opening by deep drawing and closing the upper end opening of the case body with a lid. Has been. In this heat exchanger, an inlet part for introducing exhaust gas and an outlet part for extracting exhaust gas cooled by passing through the core are provided at both longitudinal ends of the elongated case body. It has been.

特許文献2には、特許文献1と同様のEGRクーラーとして用いられる熱交換器が記載されている。この熱交換器では、ケース内に、コアに隣接してヘッダタンクとして機能し得る空間部を設け、この空間部に連通するように、ケースの側面に排気ガスの入口部を設けている。このため、この熱交換器では、ケースの側面から入口部を通じて空間部に流入した排気ガスは、その流れ方向を90°屈曲させてコアに流入するようになる。   Patent Document 2 describes a heat exchanger used as an EGR cooler similar to Patent Document 1. In this heat exchanger, a space portion that can function as a header tank is provided in the case adjacent to the core, and an exhaust gas inlet portion is provided on the side surface of the case so as to communicate with the space portion. For this reason, in this heat exchanger, the exhaust gas that has flowed into the space portion from the side surface of the case through the inlet portion bends the flow direction by 90 ° and flows into the core.

特許文献3には、エンジンのEGRシステムにおいて、排気ガスを還流させるEGR通路の途中に2つのフィルタを並列に配置し、フィルタ通過後の排気ガスをEGRクーラーに導入する構成が記載されている。このフィルタは、排気ガス中の粒子状物質(Particulate Matter)等の異物を捕捉し、EGRクーラーのコアに、当該異物が堆積することを抑制する。   Patent Document 3 describes a configuration in an engine EGR system in which two filters are arranged in parallel in the middle of an EGR passage that recirculates exhaust gas, and exhaust gas that has passed through the filter is introduced into an EGR cooler. This filter captures foreign substances such as particulate matter (Particulate Matter) in the exhaust gas, and suppresses the accumulation of the foreign substances on the core of the EGR cooler.

特許第4602714号公報Japanese Patent No. 4602714 特開2009−228930号公報JP 2009-228930 A 実開平3−82865号公報Japanese Utility Model Publication No. 3-82865

特許文献3にも記載されているように、EGRクーラーとして利用される熱交換器は、排気ガス中の異物が堆積することによって、冷却性能の低下や圧力損失の増大を招くことから、フィルタを設けることが望ましく、フィルタを設けることができない場合には、異物の多少の堆積を許容すべく、熱交換器のコアにおける排気ガスの通路断面を、予め大きくする等の対策が施される。しかしながら、排気ガスの通路断面を大きくする等の対策を施すと、所望の冷却性能を達成するにはコアを大型化しなければならなくなる。これは、エンジンルーム内におけるレイアウト性に不利になる。   As described in Patent Document 3, a heat exchanger used as an EGR cooler causes a decrease in cooling performance and an increase in pressure loss due to accumulation of foreign matters in exhaust gas. If it is desirable to provide a filter, and a filter cannot be provided, measures such as increasing the exhaust gas passage cross section in the core of the heat exchanger in advance are taken in order to allow some accumulation of foreign matter. However, if measures such as increasing the cross section of the exhaust gas passage are taken, the core must be enlarged to achieve the desired cooling performance. This is disadvantageous for layout in the engine room.

一方、特許文献3に記載されているように、EGRクーラーとは別体のフィルタをEGR通路に介設しようとしても、そのフィルタの配置スペースが必要になるため、エンジンルーム内におけるレイアウト性に不利になる。   On the other hand, as described in Patent Document 3, even if a filter separate from the EGR cooler is to be interposed in the EGR passage, a space for arranging the filter is required, which is disadvantageous for layout in the engine room. become.

特に、当該EGRクーラーを、ターボ過給機付エンジンにおける低圧EGRシステムに適用する場合は、コンプレッサの上流側に排気ガスを還流させることになるため、熱交換器のコア内に異物を堆積させないだけでなく、コンプレッサに当該異物を供給しないためにも、フィルタを介設することが望ましく、EGRクーラー及びフィルタをコンパクトにレイアウトすることが求められる。   In particular, when the EGR cooler is applied to a low pressure EGR system in a turbocharged engine, exhaust gas is recirculated to the upstream side of the compressor, so that foreign matter does not accumulate in the core of the heat exchanger. In addition, in order not to supply the foreign matter to the compressor, it is desirable to provide a filter, and it is required to lay out the EGR cooler and the filter in a compact manner.

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィルタを含む熱交換器をコンパクトに構成することにある。   The technology disclosed herein has been made in view of such a point, and an object thereof is to make a heat exchanger including a filter compact.

ここに開示する技術は熱交換器に係り、この熱交換器は、第1流体が流れる第1流路と第2流体が流れる第2流路とを有しかつ、前記第1及び第2流体の間で熱交換を行うように構成されたコアと、前記コアを収容するように構成されたケースと、を備える。   The technology disclosed herein relates to a heat exchanger, and the heat exchanger includes a first flow path through which a first fluid flows and a second flow path through which a second fluid flows, and the first and second fluids. A core configured to exchange heat between the two and a case configured to accommodate the core.

前記ケース内には、前記コアの前記第1流路の流入部に隣接した位置に空間部が設けられていると共に、前記ケースには、前記空間部に連通しかつ、前記第1流体を前記空間部を介して前記コアの前記第1流路に導入するための入口部が設けられている。   A space portion is provided in the case at a position adjacent to the inflow portion of the first flow path of the core, and the case communicates with the space portion and the first fluid is passed through the case. An inlet for introducing the first flow path of the core through the space is provided.

そして、熱交換器は、前記入口部に取り付けられかつ、前記空間部内に配置されるよう構成された、前記第1流体用のフィルタをさらに備えている。   The heat exchanger further includes a filter for the first fluid attached to the inlet and configured to be disposed in the space.

この構成によると、コアとケースとを備えて構成された熱交換器において、ケース内におけるコアの第1流路の流入部に隣接した位置に設けられた空間部は、ケースに設けられた入口部からケース内に流入した第1流体を、コアの第1流路の流入部に対して分散して導入させるためのヘッダタンクとして機能し得る。こうして、第1流体を、コアの第1流路の流入部に対して分散して導入することは、コアの熱交換効率を高める上で有利になる。   According to this configuration, in the heat exchanger configured to include the core and the case, the space portion provided at a position adjacent to the inflow portion of the first flow path of the core in the case is an inlet provided in the case. It can function as a header tank for dispersing and introducing the first fluid that has flowed into the case from the portion into the inflow portion of the first flow path of the core. In this way, introducing the first fluid in a dispersed manner with respect to the inflow portion of the first flow path of the core is advantageous in increasing the heat exchange efficiency of the core.

そして、前記の構成では、ヘッダタンクとして機能し得るケース内の空間部に、入口部に取り付けられたフィルタを配置している。フィルタは、例えば入口部からケース内に挿入するようにして、空間部内に配置してもよい。このことは、ヘッダタンクとして機能し得る空間部を利用してフィルタを配置することになるから、フィルタを配置するための別途のスペースを不要にする。こうして、ケースを大型化することなく、第1流体用のフィルタを内蔵した熱交換器を構成することが可能になる。   And in the said structure, the filter attached to the inlet_port | entrance part is arrange | positioned in the space part in a case which can function as a header tank. The filter may be disposed in the space portion, for example, so as to be inserted into the case from the inlet portion. This means that the filter is arranged using a space part that can function as a header tank, so that a separate space for arranging the filter becomes unnecessary. In this way, it is possible to configure a heat exchanger with a built-in filter for the first fluid without increasing the size of the case.

前記ケースには、前記コアの前記第1流路の流入部に沿うように複数の入口部が並設しており、前記フィルタは、前記複数の入口部のそれぞれに取り付けられている、としてもよい。   The case has a plurality of inlet portions arranged in parallel along the inflow portion of the first flow path of the core, and the filter is attached to each of the plurality of inlet portions. Good.

コアの第1流路の流入部に沿うように複数の入口部を並設することにより、第1流路に導入する第1流体の分散性が高まる。このことは、コアの熱交換効率を高める上で有利になる。   By disposing a plurality of inlet portions in parallel along the inflow portion of the first flow path of the core, the dispersibility of the first fluid introduced into the first flow path is increased. This is advantageous in increasing the heat exchange efficiency of the core.

そのように並設された複数の入口部それぞれにフィルタを配置することは、圧力損失の増大を抑制しながらフィルタ面積を拡大して、異物の捕捉効果を高める上で有利になる。しかも、各々フィルタが配置される複数の入口部は、コアの第1流路の流入部に沿うように並設されているため、複数のフィルタを配置しても、ケースは大型化しない。つまり、熱交換器の小型化にも有利になる。   Disposing a filter at each of the plurality of inlets arranged side by side in this manner is advantageous in increasing the filter area while suppressing an increase in pressure loss and enhancing the effect of capturing foreign matter. In addition, since the plurality of inlet portions where the filters are arranged are arranged in parallel along the inflow portion of the first flow path of the core, the case does not increase in size even if a plurality of filters are arranged. That is, it is advantageous for downsizing the heat exchanger.

前記コアは、複数の前記第1流路と複数の前記第2流路と交互に積層して構成されており、前記ケースは、前記コアを収容するケース本体と、当該ケース本体の開口を閉塞する蓋体とによって構成されており、前記ケースの前記入口部は、前記蓋体に形成され、前記ケース本体には、前記空間部の一部を区画する底部に、前記入口部から流入した前記第1流体を、前記コアの前記第1流路の前記流入部に向かって流れるように案内する湾曲部が形成されている、としてもよい。   The core is configured by alternately laminating a plurality of first flow paths and a plurality of second flow paths, and the case closes a case main body that houses the core and an opening of the case main body. The inlet portion of the case is formed in the lid body, and the case main body flows into the bottom portion that defines a part of the space portion, and flows from the inlet portion. A curved portion that guides the first fluid to flow toward the inflow portion of the first flow path of the core may be formed.

複数の前記第1流路と複数の前記第2流路と交互に積層して構成したコアは、熱交換効率が高く、コアの小型化に有利である。特に、前記の熱交換器は、第1流体用のフィルタを内蔵していることで異物の堆積が抑制されるから、第1流路の断面を比較的小さくすることが可能になる。このことは、コアのさらなる小型化、ひいては熱交換器のさらなる小型化に有利になる。   The core configured by alternately laminating the plurality of first flow paths and the plurality of second flow paths has high heat exchange efficiency and is advantageous for miniaturization of the core. In particular, since the heat exchanger incorporates the filter for the first fluid to suppress the accumulation of foreign substances, the cross section of the first flow path can be made relatively small. This is advantageous for further downsizing of the core, and further downsizing of the heat exchanger.

また、ケース本体の空間部の一部を区画する底部に、蓋体の入口部から流入した第1流体を、コアの第1流路の流入部に向かって流れるように案内する湾曲部を形成することによって、当該熱交換器の第1流体の圧力損失を低くすることが可能になる。このことは、熱交換効率の向上に有利になると共に、第1流体の流速が比較的低いときにも、当該熱交換器を利用することが可能になる。   In addition, a curved portion that guides the first fluid flowing in from the inlet portion of the lid so as to flow toward the inflow portion of the first flow path of the core is formed in the bottom portion that defines a part of the space portion of the case body. By doing so, it becomes possible to reduce the pressure loss of the first fluid of the heat exchanger. This is advantageous for improving the heat exchange efficiency and makes it possible to use the heat exchanger even when the flow rate of the first fluid is relatively low.

ここで、ケース本体を、コアのほぼ全体を収容可能となるような深型に構成すれば、その深さ方向について当該ケースに設ける湾曲部のアールを大きくすることが可能になる。このことは、第1流体の圧力損失をさらに低減する上で有利になる。   Here, if the case main body is configured to be deep so that almost the entire core can be accommodated, it is possible to increase the radius of the curved portion provided in the case in the depth direction. This is advantageous in further reducing the pressure loss of the first fluid.

さらに、ケース本体を深型に構成することは熱交換器の製造の容易化にも寄与する。つまり、深型のケース本体内に第1流路と第2流路とを積層させながらコアの全体を組み立てることが可能になると共に、その組み立て終了後に、ケース本体の開口を蓋体によって閉塞すれば、ケース及びコアの全体をろう付け一体化することが可能になる。特に、第1流路と第2流路との積層方向を、ケース本体の深さ方向と同じ方向にすれば、深型のケース本体内に第1流路と第2流路とを交互に積み上げて、最後に蓋体をケース本体に載置することにより熱交換器の組み立てが完了する。このことは、製造作業を、さらに容易化する。   Furthermore, configuring the case body in a deep shape also contributes to facilitating the manufacture of the heat exchanger. That is, it becomes possible to assemble the entire core while laminating the first flow path and the second flow path in the deep case body, and after the assembly is completed, the opening of the case body is closed by the lid. For example, the entire case and core can be brazed and integrated. In particular, if the stacking direction of the first flow path and the second flow path is the same as the depth direction of the case body, the first flow path and the second flow path are alternately arranged in the deep case body. The assembly of the heat exchanger is completed by stacking and finally placing the lid on the case body. This further facilitates the manufacturing operation.

前記第1流体はエンジンの排気ガスであり、前記第2流体は当該エンジンの冷却水であり、前記コアは、前記排気ガスを前記エンジンの吸気側に還流させるEGR通路の途中において、前記排気ガスを前記冷却水によって冷却するように構成されている、としてもよい。   The first fluid is exhaust gas of the engine, the second fluid is cooling water of the engine, and the core is disposed in the middle of the EGR passage for returning the exhaust gas to the intake side of the engine. It is good also as being comprised so that may be cooled with the said cooling water.

前述したように、この構成の熱交換器(つまり、EGRクーラー)は、フィルタを内蔵しつつ、コンパクト化が図られるから、排気ガス中のPMを含む異物を捕捉して、コアに異物が堆積することを抑制する。このことにより、排気ガスの冷却性能を安定して維持することができる上に、エンジンルーム内へのレイアウト性の向上に有利になる。   As described above, the heat exchanger having this configuration (that is, the EGR cooler) can be made compact while incorporating a filter, so that foreign matter including PM in the exhaust gas is captured and foreign matter is accumulated in the core. To suppress. As a result, the cooling performance of the exhaust gas can be stably maintained, and it is advantageous for improving the layout in the engine room.

前記ケースは、前記排気ガスの後処理をする排気ガス処理装置に対し取り付けられ、前記ケースに設けられた前記第1流体の出口部には、前記吸気側に還流させる排気ガス量を調整するように構成されたEGR制御弁が取り付けられている、としてもよい。   The case is attached to an exhaust gas treatment device that performs post-treatment of the exhaust gas, and an amount of exhaust gas to be recirculated to the intake side is adjusted at an outlet portion of the first fluid provided in the case. An EGR control valve configured as described above may be attached.

こうすることで、EGRクーラーとして用いる熱交換器を、排気ガス処理装置に取り付けることにより、スペース効率よくエンジンルーム内に配置することが可能になると共に、その熱交換器のケースにEGR制御弁を取り付けることにより、熱交換器及びEGR制御弁を含めたEGR経路のレイアウト性が高まる。   In this way, the heat exchanger used as the EGR cooler can be installed in the engine room efficiently by attaching it to the exhaust gas treatment device, and an EGR control valve is installed in the case of the heat exchanger. By mounting, the layout property of the EGR path including the heat exchanger and the EGR control valve is enhanced.

前記ケースは、前記エンジンの側方位置で、当該エンジンの長手方向に延びる前記排気ガス処理装置の端部に取り付けられ、前記排気ガス処理装置、前記ケース及び前記EGR制御弁は、前記エンジンの長手方向に、この順番で並んで配設されている、としてもよい。   The case is attached to an end portion of the exhaust gas processing device extending in the longitudinal direction of the engine at a side position of the engine, and the exhaust gas processing device, the case, and the EGR control valve are connected to the longitudinal direction of the engine. It is good also as arrange | positioning along with this order in the direction.

こうすることで、排気ガス処理装置、熱交換器及びEGR制御弁は、エンジンの側方で、当該エンジンの長手方向に沿うように並ぶことになるから、エンジンルーム内のレイアウト性の向上に有利になる。   By doing so, the exhaust gas treatment device, the heat exchanger, and the EGR control valve are arranged side by side along the longitudinal direction of the engine on the side of the engine, which is advantageous for improving the layout in the engine room. become.

ここで、前記排気ガス処理装置は、ディーゼルエンジンの排気系に取り付けられてPMの捕捉を行うDPF(Diesel Particulate Filter)としてもよい。フィルタ内蔵の前記熱交換器をDPFの下流側に配置すれば、熱交換器のコアに異物が堆積することを、さらに効果的に抑制することが可能になるから、コアの小型化、ひいては熱交換器の小型化に有利になる。このことは、エンジンルーム内のレイアウト性を向上する。   Here, the exhaust gas treatment device may be a DPF (Diesel Particulate Filter) that is attached to an exhaust system of a diesel engine and captures PM. If the heat exchanger with a built-in filter is arranged on the downstream side of the DPF, it is possible to more effectively suppress the accumulation of foreign matters on the core of the heat exchanger. This is advantageous for downsizing of the exchanger. This improves the layout in the engine room.

以上説明したように、前記の熱交換器によると、コアを収容するケース内において、ヘッダタンクとして機能し得る空間部に、フィルタを配置することによって、ケースを大型化することなく、第1流体用のフィルタを内蔵した熱交換器を構成することが可能になり、熱交換器が小型化する。   As described above, according to the above heat exchanger, the first fluid can be obtained without disposing the case by arranging the filter in the space that can function as a header tank in the case that accommodates the core. It becomes possible to constitute a heat exchanger with a built-in filter, and the heat exchanger is reduced in size.

ディーゼルエンジンの全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of a diesel engine. 低圧EGRシステムにおけるEGRクーラー及びEGR制御弁の配置を示す、一部破断の平面図である。It is a partially broken top view which shows arrangement | positioning of the EGR cooler and EGR control valve in a low pressure EGR system. 図2のIII−III断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2. 図2のIV−IV端面図である。FIG. 4 is an end view taken along the line IV-IV in FIG. 2. EGRクーラーの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an EGR cooler.

以下、実施形態に係る熱交換器を図面に基づいて説明する。尚、以下の実施形態は例示である。図1は、実施形態に係る熱交換器が、EGRクーラーとして用いられたエンジン1の構成を概念的に示す図である。このエンジン1は、車両に搭載されると共に、軽油を主成分とした燃料が供給されるディーゼルエンジンであって、複数の気筒11a(1つのみ図示)が設けられたシリンダブロック11と、このシリンダブロック11上に配設されたシリンダヘッド12と、シリンダブロック11の下側に配設され、潤滑油が貯溜されたオイルパン13とを有している。エンジン1は、例えば4つの気筒11aが、クランクシャフト15に沿うように(つまり、図1の紙面に直交する方向に)一列に配置された直列4気筒エンジンであり、図示を省略するエンジンルーム内において、横置きに配置される。各気筒11a内には、ピストン14が往復動可能にそれぞれ嵌挿されていて、ピストン14は、コンロッド14bを介してクランクシャフト15と連結されている。   Hereinafter, the heat exchanger which concerns on embodiment is demonstrated based on drawing. In addition, the following embodiment is an illustration. FIG. 1 is a diagram conceptually illustrating a configuration of an engine 1 in which the heat exchanger according to the embodiment is used as an EGR cooler. The engine 1 is a diesel engine that is mounted on a vehicle and is supplied with fuel mainly composed of light oil. The cylinder block 11 is provided with a plurality of cylinders 11a (only one is shown), and the cylinder A cylinder head 12 disposed on the block 11 and an oil pan 13 disposed on the lower side of the cylinder block 11 and storing lubricating oil are provided. The engine 1 is an in-line four-cylinder engine in which, for example, four cylinders 11a are arranged in a row so as to extend along the crankshaft 15 (that is, in a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 1). In FIG. A piston 14 is fitted in each cylinder 11a so as to be reciprocally movable, and the piston 14 is connected to the crankshaft 15 via a connecting rod 14b.

シリンダヘッド12には、気筒11a毎に吸気ポート16及び排気ポート17が形成されているとともに、これら吸気ポート16及び排気ポート17の気筒11a側の開口を開閉する吸気弁21及び排気弁22がそれぞれ配設されている。   In the cylinder head 12, an intake port 16 and an exhaust port 17 are formed for each cylinder 11a, and an intake valve 21 and an exhaust valve 22 that open and close the opening of the intake port 16 and the exhaust port 17 on the cylinder 11a side are respectively provided. It is arranged.

エンジン1の一側面には、各気筒11aの吸気ポート16に連通するように吸気通路30が接続されている。一方、エンジン1の他側面には、各気筒11aの燃焼室からの既燃ガス(排気ガス)を排出する排気通路40が接続されている。これら吸気通路30及び排気通路40には、詳しくは後述するが、吸入空気の過給を行うターボ過給機61が配設されている。   An intake passage 30 is connected to one side of the engine 1 so as to communicate with the intake port 16 of each cylinder 11a. On the other hand, an exhaust passage 40 for discharging burned gas (exhaust gas) from the combustion chamber of each cylinder 11a is connected to the other side of the engine 1. The intake passage 30 and the exhaust passage 40 are provided with a turbocharger 61 that supercharges intake air, as will be described in detail later.

吸気通路30の上流端部には、吸入空気を濾過するエアクリーナ31が配設されている。吸気通路30におけるエアクリーナ31の下流側に、ターボ過給機61のコンプレッサ61aと、該コンプレッサ61aにより圧縮された空気を冷却するインタークーラ35と、前記各気筒11aへの吸入空気量を調節するスロットル弁36とが、この順番に配設されている。   An air cleaner 31 that filters intake air is disposed at the upstream end of the intake passage 30. On the downstream side of the air cleaner 31 in the intake passage 30, a compressor 61a of the turbocharger 61, an intercooler 35 that cools the air compressed by the compressor 61a, and a throttle that adjusts the amount of intake air to each cylinder 11a. The valves 36 are arranged in this order.

前記排気通路40の上流側の部分は、気筒11a毎に分岐して排気ポート17の外側端に接続された独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを有する排気マニホールドによって構成されている。この排気通路40における排気マニホールドよりも下流側には、上流側から順に、ターボ過給機61のタービン61bと、排気ガス中の有害成分を浄化する排気ガス処理装置41と、サイレンサ42とが配設されている。尚、排気通路40には、タービン61bをバイパスする排気バイパス通路65が接続されており、この排気バイパス通路65には、該排気バイパス通路65へ流れる排気量を調整するためのウエストゲートバルブ65aが配設されている。   The upstream portion of the exhaust passage 40 is constituted by an exhaust manifold having an independent passage branched for each cylinder 11a and connected to the outer end of the exhaust port 17 and a collecting portion where the independent passages gather. . A turbine 61b of the turbocharger 61, an exhaust gas treatment device 41 for purifying harmful components in the exhaust gas, and a silencer 42 are arranged in this exhaust passage 40 downstream from the exhaust manifold. It is installed. An exhaust bypass passage 65 that bypasses the turbine 61b is connected to the exhaust passage 40, and a waste gate valve 65a for adjusting the amount of exhaust flowing to the exhaust bypass passage 65 is connected to the exhaust bypass passage 65. It is arranged.

排気ガス処理装置41は、酸化触媒41aと、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)41bとを有しており、上流側から、この順に並んでいる。酸化触媒41aは、白金又は白金にパラジウムを加えたもの等を担持した酸化触媒を有していて、排気ガス中のCO及びHCが酸化されてCO及びHOが生成する反応を促すものである。また、DPF41bは、エンジン1の排気ガス中に含まれる煤等の粒子状物質を捕集するものである。尚、DPF41bに酸化触媒をコーティングしてもよい。 The exhaust gas processing device 41 includes an oxidation catalyst 41a and a diesel particulate filter (DPF) 41b, which are arranged in this order from the upstream side. The oxidation catalyst 41a has an oxidation catalyst supporting platinum or platinum added with palladium, etc., and promotes a reaction in which CO and HC in the exhaust gas are oxidized to produce CO 2 and H 2 O It is. The DPF 41 b collects particulate matter such as soot contained in the exhaust gas of the engine 1. The DPF 41b may be coated with an oxidation catalyst.

前記吸気通路30におけるスロットル弁36よりも下流側の部分(つまりターボ過給機61のコンプレッサ61aよりも下流側部分)と、前記排気通路40におけるターボ過給機61のタービン61bよりも上流側部分とは、排気ガスの一部を吸気通路30に還流するための排気ガス還流通路50によって接続されている(つまり、高圧EGRシステム)。この排気ガス還流通路50は、排気ガスの吸気通路30への還流量を調整するための排気ガス還流弁51a及び排気ガスをエンジン冷却水によって冷却するためのEGRクーラー52が配設された主通路51と、EGRクーラー52をバイパスするためのクーラバイパス通路53と、を含んで構成されている。このクーラバイパス通路53には、クーラバイパス通路53を流通する排気ガスの流量を調整するためのクーラバイパス弁53aが配設されている。   A portion downstream of the throttle valve 36 in the intake passage 30 (that is, a portion downstream of the compressor 61a of the turbocharger 61) and a portion of the exhaust passage 40 upstream of the turbine 61b of the turbocharger 61. Is connected by an exhaust gas recirculation passage 50 for recirculating a part of the exhaust gas to the intake passage 30 (that is, a high pressure EGR system). The exhaust gas recirculation passage 50 is a main passage in which an exhaust gas recirculation valve 51a for adjusting the recirculation amount of the exhaust gas to the intake passage 30 and an EGR cooler 52 for cooling the exhaust gas with engine cooling water are disposed. 51 and a cooler bypass passage 53 for bypassing the EGR cooler 52. The cooler bypass passage 53 is provided with a cooler bypass valve 53 a for adjusting the flow rate of the exhaust gas flowing through the cooler bypass passage 53.

この高圧EGRシステムとは別に、低圧EGRシステムとして、吸気通路30におけるコンプレッサ61aよりも上流側部分と、排気通路40におけるDPF41bよりも下流側部分とは、排気ガスの一部を吸気通路30に還流するための排気ガス還流通路54によって接続されている。この排気ガス還流通路54は、排気ガスの吸気通路30への還流量を調整するためのEGR制御弁54a及び排気ガスを冷却するためのEGRクーラー7が配設されて構成されている。   Separately from the high pressure EGR system, as a low pressure EGR system, a portion of the intake passage 30 upstream of the compressor 61a and a portion of the exhaust passage 40 downstream of the DPF 41b return a part of the exhaust gas to the intake passage 30. Are connected by an exhaust gas recirculation passage 54. The exhaust gas recirculation passage 54 includes an EGR control valve 54a for adjusting the recirculation amount of the exhaust gas to the intake passage 30 and an EGR cooler 7 for cooling the exhaust gas.

(低圧EGRシステムのEGRクーラーの構成)
図2〜4は、低圧EGRシステムのEGRクーラー7の構成を示しており、図2は、エンジンルーム内に配置されたEGRクーラー7を、上から視た平面図に相当し、図における上側が車両前側、図における下側が車両後側に対応する。また、図1における左右方向が車幅方向に対応し、これは横置きエンジン1の長手方向に対応する。また、図3は、図2のIII−III断面図であり、EGRクーラー7を、エンジン1のいわゆる前側から後側に向かう方向に、車幅方向に沿って見た図である。さらに、図4は、図2のIV−IV断面図である。尚、以下の説明では、EGRクーラー7を車両に取り付けた状態において、上下方向、車両前後方向及び車幅方向をそれぞれ定義する。
(Configuration of EGR cooler of low pressure EGR system)
2 to 4 show the configuration of the EGR cooler 7 of the low-pressure EGR system. FIG. 2 corresponds to a plan view of the EGR cooler 7 arranged in the engine room as viewed from above. The front side of the vehicle, the lower side in the figure corresponds to the rear side of the vehicle. Further, the left-right direction in FIG. 1 corresponds to the vehicle width direction, which corresponds to the longitudinal direction of the horizontally placed engine 1. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2, and is a view of the EGR cooler 7 as viewed from the front side to the rear side of the engine 1 along the vehicle width direction. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. In the following description, the vertical direction, the vehicle front-rear direction, and the vehicle width direction are defined in a state where the EGR cooler 7 is attached to the vehicle.

EGRクーラー7は、コア71と、コア71を収容するケース8とを備えて構成されている。コア71は、詳細な図示は省略するが、それぞれ排気ガスが通過する複数の第1流路と、それぞれエンジン冷却水が通過する複数の第2流路とを、車幅方向に交互に積層して構成された積層型である。図示は省略するが、第1流路内には、伝熱面積を拡大するためのフィンが配置されており、コア71は、第1流路と第2流路とを区画するプレートとフィンとを、所定の順番で積層し、それらをろう付けによって一体化することで構成されている。コア71は、上下方向(つまり、図3における紙面上下方向)に対応する高さ、及び、車両前後方向(つまり、図3における紙面左右方向)に対応する長さが相対的に長い一方で、車幅方向(つまり、図2における左右方向)に対応する奥行きは相対的に短い、扁平な直方体形状を有している。このコア71において、第1流路の流入部(つまり、排気ガスがコア内に流入する部分)は、前端面側(つまり、図2における紙面上側)に設定される一方、第1流路の流出部(つまり、コア71を通過した排気ガスが流出する部分)は、後端面側(つまり、図2における紙面下側)に設定される。また、このコア71において、エンジン冷却水が通過する第2流路の開口は、コア71の上端面及び下端面に設けられている。こうしてこのコア71は、排気ガスとエンジン冷却水とが直交するように流れる直交流型に構成されている。   The EGR cooler 7 includes a core 71 and a case 8 that houses the core 71. Although not shown in detail in the core 71, a plurality of first flow paths through which exhaust gas passes and a plurality of second flow paths through which engine cooling water passes are alternately stacked in the vehicle width direction. It is a laminated type configured. Although illustration is omitted, fins for expanding the heat transfer area are disposed in the first flow path, and the core 71 includes a plate and fins that partition the first flow path and the second flow path. Are laminated in a predetermined order and integrated by brazing. While the core 71 has a relatively long height corresponding to the vertical direction (that is, the vertical direction of the paper in FIG. 3) and a length corresponding to the vehicle longitudinal direction (that is, the horizontal direction of the paper in FIG. 3), The depth corresponding to the vehicle width direction (that is, the left-right direction in FIG. 2) is a relatively short flat rectangular parallelepiped shape. In the core 71, the inflow portion of the first flow path (that is, the portion where the exhaust gas flows into the core) is set on the front end surface side (that is, the upper side of the drawing in FIG. 2), while the first flow path The outflow portion (that is, the portion through which the exhaust gas that has passed through the core 71 flows out) is set on the rear end surface side (that is, the lower side in FIG. 2). Further, in the core 71, the opening of the second flow path through which the engine coolant passes is provided in the upper end surface and the lower end surface of the core 71. Thus, the core 71 is configured in a cross flow type in which the exhaust gas and the engine cooling water flow so as to be orthogonal.

ケース8は、ケース本体81と、ケース本体81の上端開口を閉塞する蓋体82と、を備えて構成されている。この内、ケース本体81は、図2、5に示すように、上端が開口をした箱状であり、例えば深絞り成形によって、直方体形状のコア71の全体を収容することが可能な深型に構成されている。ケース本体81は、図2、3から明らかなように、車両前後方向の中央部にコア71を収容する収容空間を有すると共に、この収容空間を挟んで、コア71の第1流路の流入側に隣接する第1の空間部811と、第1流路の流出側に隣接する第2の空間部812とを有している。第1の空間部811は、ケース8内に導入された排気ガスを分散してコア71に流入するための流入側ヘッダタンクの機能を有し、第2の空間部812は、コア71から流出した排気ガスを集合してケース8から導出するための流出側ヘッダタンクの機能を有している。   The case 8 includes a case main body 81 and a lid body 82 that closes the upper end opening of the case main body 81. 2 and 5, the case main body 81 has a box shape with an opening at the upper end. For example, the case main body 81 is a deep mold that can accommodate the entire rectangular parallelepiped core 71 by deep drawing. It is configured. As is clear from FIGS. 2 and 3, the case main body 81 has an accommodation space for accommodating the core 71 in the center in the vehicle front-rear direction, and the inflow side of the first flow path of the core 71 with the accommodation space interposed therebetween. A first space portion 811 adjacent to the first flow path, and a second space portion 812 adjacent to the outflow side of the first flow path. The first space portion 811 has a function of an inflow side header tank for dispersing the exhaust gas introduced into the case 8 and flowing into the core 71, and the second space portion 812 flows out of the core 71. It has the function of an outflow header tank for collecting the exhaust gas collected and leading out from the case 8.

ケース本体81の底部には、第2の空間部812に連通するように、出口部813が貫通して設けられており、このケース本体81の出口部813に対して、EGR制御弁54aが直接取り付けられている。   An outlet 813 is provided through the bottom of the case body 81 so as to communicate with the second space 812, and the EGR control valve 54 a is directly connected to the outlet 813 of the case body 81. It is attached.

ケース本体81の底部にはまた、コア71の収容空間に連通するように、エンジン冷却水の入口開口814と出口開口815とが、それぞれ貫通して設けられている(図3の破線参照)。ケース本体81の入口開口814及び出口開口815にはそれぞれ、図示を省略するエンジンの冷却水循環回路に接続される流入管85及び流出管86が取り付けられる。ここで、ケース本体81は、図3に示すように、下側に位置する側壁が下方に向かって膨出しており、エンジン冷却水の入口開口814は膨出部に対応する位置に設けられている。一方、エンジン冷却水の出口開口815は、入口開口814に対して逆側の、つまりケース本体の上側に位置する側壁近傍に設けられており、図2に破線の矢印で示すように、流入管85から入口開口814を通じてケース8内に流入したエンジン冷却水は、コア71の下端面に設けられた開口から流入しかつ、コア71の上端面に設けられた開口から流出した後、出口開口815から流出管86を通じて、ケース8の外に排出される。このように、ケース本体81の底部に、エンジン冷却水の入口開口814及び出口開口815の双方を設けることにより、後述の通り、エンジン冷却水の通路レイアウトに有利になる。   An engine cooling water inlet opening 814 and an outlet opening 815 are also provided through the bottom of the case body 81 so as to communicate with the accommodation space of the core 71 (see the broken line in FIG. 3). An inlet pipe 85 and an outlet pipe 86 connected to an engine coolant circulation circuit (not shown) are attached to the inlet opening 814 and the outlet opening 815 of the case body 81, respectively. Here, as shown in FIG. 3, the case main body 81 has a lower side wall bulging downward, and the engine cooling water inlet opening 814 is provided at a position corresponding to the bulging portion. Yes. On the other hand, the engine cooling water outlet opening 815 is provided in the vicinity of the side wall located on the opposite side of the inlet opening 814, that is, on the upper side of the case body, and as shown by the dashed arrow in FIG. The engine cooling water that has flowed into the case 8 from 85 through the inlet opening 814 flows into the opening provided in the lower end surface of the core 71 and out of the opening provided in the upper end surface of the core 71, and then exits the outlet opening 815. Is discharged out of the case 8 through the outflow pipe 86. As described above, providing both the engine cooling water inlet opening 814 and the outlet opening 815 at the bottom of the case main body 81 is advantageous for the layout layout of the engine cooling water passage as will be described later.

蓋体82は、ケース本体81の上端開口を覆うように、このケース本体81に取り付けられる。蓋体82には、図2、4、5に示すように、ケース本体81内の第1の空間部811に対応する位置に、この第1の空間部811に連通する入口部821、821が設けられている。入口部821は、排気ガスがケース8内に流入するための口であり、コア71の第1流路の流入部に沿うように、上下方向に2つ並んで設けられている。各入口部821には、図2、4に示すように、筒状のフィルタ822が取り付けられている。フィルタ822は、排気ガス中の異物を捕捉することにより、コア71内に異物が堆積してしまうことを防止すると共に、吸気側のコンプレッサ61aに異物が流入してしまうことを防止する機能を有する。フィルタ822は、円筒状の金網の一端開口を潰して閉じたような形状を有しており、入口部821から挿入されて第1の空間部811内に配置されている。フィルタ822は、蓋体82の入口部821に固定される取付ブラケット83に対して、固定されており、フィルタ822は、取付ブラケット83と共に、蓋体82に取り付けられるようになる。   The lid 82 is attached to the case body 81 so as to cover the upper end opening of the case body 81. As shown in FIGS. 2, 4 and 5, the lid 82 has inlet portions 821 and 821 communicating with the first space portion 811 at positions corresponding to the first space portion 811 in the case body 81. Is provided. The inlet portions 821 are ports through which exhaust gas flows into the case 8, and two inlet portions 821 are arranged in the vertical direction along the inflow portion of the first flow path of the core 71. As shown in FIGS. 2 and 4, a cylindrical filter 822 is attached to each inlet portion 821. The filter 822 has a function of capturing foreign matter in the exhaust gas, thereby preventing foreign matter from accumulating in the core 71 and preventing foreign matter from flowing into the intake-side compressor 61a. . The filter 822 has a shape such that one end opening of a cylindrical wire mesh is crushed and closed, and is inserted from the inlet portion 821 and disposed in the first space portion 811. The filter 822 is fixed to the mounting bracket 83 that is fixed to the inlet portion 821 of the lid 82, and the filter 822 is attached to the lid 82 together with the mounting bracket 83.

蓋体82にはまた、車両前後方向の前側に位置する取付ブラケット83とは別に、車両前後方向の後側に位置する第2の取付ブラケット84が、後述するようにろう付けによって取り付けられている。   In addition to the mounting bracket 83 positioned on the front side in the vehicle front-rear direction, a second mounting bracket 84 positioned on the rear side in the vehicle front-rear direction is attached to the lid 82 by brazing as will be described later. .

こうして、このEGRクーラー7は、図2に実線の矢印で示すように、蓋体82に設けた2つの入口部821のそれぞれから、ケース8内の第1の空間部811内に導入された排気ガスは、フィルタ822を通過した後に、コア71における第1流路の流入部からコア71内に流入する。排気ガスは、コア71内を車両前後方向に通過する間に、エンジン冷却水との間で熱交換を行い、それによって冷却された排気ガスは、第2の空間部812及び出口部813を介して、ケース8の外に導出されることになる。   Thus, the EGR cooler 7 has the exhaust gas introduced into the first space portion 811 in the case 8 from each of the two inlet portions 821 provided in the lid 82, as indicated by solid arrows in FIG. After passing through the filter 822, the gas flows into the core 71 from the inflow portion of the first flow path in the core 71. The exhaust gas exchanges heat with the engine coolant while passing through the core 71 in the longitudinal direction of the vehicle, and the exhaust gas cooled by the exhaust gas passes through the second space portion 812 and the outlet portion 813. Thus, it is derived out of the case 8.

ここで、第1の空間部811においては、排気ガスの流れ方向が車幅方向から車両前後方向に変更されることから、排気ガスの流れをスムースにして圧力損失を低減する観点から、図2に示すように、ケース本体81の底部に、より詳細には、ケース本体81の底部と前側の側壁との角部に、排気ガスの流れを案内する湾曲部816が設けられている。この湾曲部816は、ケース本体81が深型に形成されることにより、十分な深さを有していることから、比較的大きなアールとなるように構成されている。このことは、排気ガスの圧力損失を低減する上で有利になる。   Here, in the first space portion 811, since the flow direction of the exhaust gas is changed from the vehicle width direction to the vehicle front-rear direction, from the viewpoint of reducing the pressure loss by smoothing the flow of the exhaust gas, FIG. As shown, a curved portion 816 for guiding the flow of exhaust gas is provided at the bottom of the case main body 81, more specifically at the corner between the bottom of the case main body 81 and the front side wall. The curved portion 816 has a sufficient depth because the case body 81 is formed in a deep shape, and is configured to have a relatively large radius. This is advantageous in reducing the pressure loss of the exhaust gas.

このような構成のEGRクーラー7(つまり、熱交換器)は、次のようにして、ろう付けにより製造することが可能である。すなわち、図5に示すように、予め用意したケース本体81を開口が上向きとなる向きで配置し、そのケース本体81内の所定位置に、コア71を構成するためのプレート及びフィンを所定の順番で積み上げる。そうして、プレート及びフィンの全てが積み上げられ、それによってコア71の構造が完成すれば、ケース本体81に蓋体82を取り付けて、ケース本体81の開口を閉塞する。蓋体82を取り付けることにより、ケース本体81内のコア71は積層方向に押さえ付けられるようになる。その後、取付ブラケット83、第2の取付ブラケット84、フィルタ822、エンジン冷却水の流入管85及び流出管86等の、熱交換器の付属部品を全て組み付けた後に、ろう付け炉内で一体化する。ケース本体81を深型に構成することは、コア71を構成するプレートやフィンを、このケース本体81内で全て積み上げることを可能にするから、熱交換器の製造を容易化する上で有利になる。   The EGR cooler 7 (that is, the heat exchanger) having such a configuration can be manufactured by brazing as follows. That is, as shown in FIG. 5, a case body 81 prepared in advance is arranged with the opening facing upward, and a plate and fins for configuring the core 71 are placed in a predetermined order at a predetermined position in the case body 81. Pile up at. Then, when all of the plates and the fins are stacked and thereby the structure of the core 71 is completed, the lid body 82 is attached to the case body 81 and the opening of the case body 81 is closed. By attaching the lid 82, the core 71 in the case main body 81 is pressed in the stacking direction. After that, all the attached parts of the heat exchanger such as the mounting bracket 83, the second mounting bracket 84, the filter 822, the inflow pipe 85 and the outflow pipe 86 of the engine cooling water are assembled and then integrated in the brazing furnace. . Constructing the case body 81 in a deep shape is advantageous in facilitating the manufacture of the heat exchanger because it is possible to stack all the plates and fins constituting the core 71 in the case body 81. Become.

こうして完成した熱交換器(つまり、EGRクーラー7)は、図2〜4に示すように、蓋体82の入口部821に取り付けた取付ブラケット83をDPF41bの側面(この側面は、図2に白抜きの矢印で示す排気ガスの流れ方向についての下流側に対応する)における前側に、ボルトにより固定すると共に、蓋体82の後側に取り付けた第2の取付ブラケット84を、DPF41bの後側の側面に対してボルトにより固定する。こうして低圧EGRシステムのEGRクーラー7は、DPF41bに対し、車幅方向の側方に隣接して配置される。尚、DPF41bの側面には、図示は省略するが、EGRクーラー7の排気ガスの入口部821に連通する開口が形成されていると共に、DPFの後側の側面には、排気ガスの主流方向となる排気管401が接続されている。   2 to 4, the completed heat exchanger (that is, the EGR cooler 7) has a mounting bracket 83 attached to the inlet portion 821 of the lid 82 as shown in FIG. A second mounting bracket 84 fixed on the front side of the lid 82 and attached to the rear side of the lid 82 is attached to the front side of the DPF 41b on the front side of the front side of the DPF 41b. Secure to the side with bolts. Thus, the EGR cooler 7 of the low pressure EGR system is disposed adjacent to the side of the vehicle width direction with respect to the DPF 41b. Although not shown, an opening communicating with the exhaust gas inlet 821 of the EGR cooler 7 is formed on the side surface of the DPF 41b, and the exhaust gas main flow direction is provided on the rear side surface of the DPF 41b. An exhaust pipe 401 is connected.

ここでDPF41bは、エンジンルーム内で横置きにされたエンジン1に対して、車両前後方向の後側でかつ、シリンダヘッド12とシリンダブロック11との接合部近傍の高さ位置において(図2、3参照)、排気ガスが車幅方向に流れるように、エンジン1の長手方向に延びて配置されているが、低圧EGRシステムのEGRクーラー7は、このDPF41bの車幅方向の側方位置において、車両前後方向に対しDPF41bとほぼ重なるように配置された上で、このDPF41bに固定され、排気ガスを車両前後方向の前側から後側に向かって流すように構成されている。そうして、EGR制御弁54aは、EGRクーラー7を間に挟んで、DPF41bに対し、車幅方向の逆側に配設されている。また、エンジン冷却水の流入管85及び流出管86もまた、DPF41bに取り付けられたEGRクーラー7に対して、DPF41bとは車幅方向の逆側位置に、それぞれ配設されている。   Here, the DPF 41b is at a height position near the joint between the cylinder head 12 and the cylinder block 11 on the rear side in the vehicle front-rear direction with respect to the engine 1 placed horizontally in the engine room (FIG. 2, 3), the exhaust gas is arranged extending in the longitudinal direction of the engine 1 so that the exhaust gas flows in the vehicle width direction. The EGR cooler 7 of the low-pressure EGR system is located at a side position of the DPF 41b in the vehicle width direction. After being arranged so as to substantially overlap with the DPF 41b in the vehicle front-rear direction, the vehicle is fixed to the DPF 41b and configured to flow exhaust gas from the front side to the rear side in the vehicle front-rear direction. Thus, the EGR control valve 54a is disposed on the opposite side of the vehicle width direction with respect to the DPF 41b with the EGR cooler 7 interposed therebetween. Further, the inflow pipe 85 and the outflow pipe 86 of the engine cooling water are also disposed at positions opposite to the DPF 41b in the vehicle width direction with respect to the EGR cooler 7 attached to the DPF 41b.

以上説明したように、EGRクーラー(熱交換器)7は、フィルタ822を内蔵しているものの、このフィルタ822は、コア71を収容するケース8内において、排気ガスの流入側ヘッダタンクとして機能する第1の空間部811内に配置している。このため、フィルタ用の配設スペースを別途確保する必要がなく、フィルタ内蔵の熱交換器をコンパクトに構成することが可能になる。   As described above, although the EGR cooler (heat exchanger) 7 includes the filter 822, the filter 822 functions as an exhaust gas inflow header tank in the case 8 that houses the core 71. The first space portion 811 is disposed. For this reason, it is not necessary to separately secure an arrangement space for the filter, and the heat exchanger with a built-in filter can be configured compactly.

また、ケース8の蓋体82に、2つの入口部821を設けることに対応して、2つのフィルタ822を設ける上に、その各フィルタ822を筒状に構成することによって、配置スペースを大きくすることなく、大きなフィルタ面積を確保することが可能になり、排気ガスの圧力損失を高めることなく、異物の捕捉性能を高めることができる。特にこのEGRクーラー7は、低圧EGRシステムに用いられる熱交換器であり、排気側と吸気側との間の圧力差が小さいため、排気ガスの圧力損失を低く抑えることは、排気ガスの流量を確保する上で有利になる。   Corresponding to the provision of the two inlet portions 821 in the lid 82 of the case 8, in addition to providing the two filters 822, each of the filters 822 is configured in a cylindrical shape, thereby increasing the arrangement space. Therefore, it is possible to secure a large filter area, and it is possible to improve the foreign matter capturing performance without increasing the pressure loss of the exhaust gas. In particular, the EGR cooler 7 is a heat exchanger used in a low pressure EGR system, and since the pressure difference between the exhaust side and the intake side is small, suppressing the pressure loss of the exhaust gas to reduce the flow rate of the exhaust gas. It is advantageous in securing.

またその2つの入口部821及び2つのフィルタ822は、コア71の第1流路の流入部に沿うように、上下方向に並設されているため、EGRクーラー7を大きくすることなく、フィルタ面積の拡大が図られる。また、2つの入口部821を、コア71の第1流路の流入部に沿うように並設することは、コアに流入させる排気ガスの分散性の向上に有利になり、コア71の熱交換効率が高まる。   Further, the two inlet portions 821 and the two filters 822 are arranged in parallel in the vertical direction so as to follow the inflow portion of the first flow path of the core 71, so that the filter area can be increased without increasing the EGR cooler 7. Is expanded. Further, arranging the two inlet portions 821 side by side along the inflow portion of the first flow path of the core 71 is advantageous in improving the dispersibility of the exhaust gas flowing into the core, and heat exchange of the core 71 Increases efficiency.

さらに、EGRクーラー7は、DPF41bの下流側に配置されている上に、前述の通りフィルタ822を内蔵しているため、コア71に異物が堆積することを効果的に回避する。このことはまた、コア71における第1流路の断面積を小さくして熱交換効率を高め、それに伴い、コア71の長さ(車両前後方向の長さ)を短くすることを可能にする。つまり、コアの小型化が図られるため、エンジンルーム内におけるEGRクーラー7のレイアウト性が向上する。   Furthermore, since the EGR cooler 7 is disposed on the downstream side of the DPF 41b and incorporates the filter 822 as described above, it is effectively avoided that foreign matter accumulates on the core 71. This also makes it possible to reduce the cross-sectional area of the first flow path in the core 71 to increase the heat exchange efficiency, and accordingly to shorten the length of the core 71 (the length in the vehicle front-rear direction). That is, since the core is downsized, the layout of the EGR cooler 7 in the engine room is improved.

また、ケース本体81において、第1の空間部811を区画する底部に、比較的大きなアールを有する湾曲部816を設けることで、前述した2つの入口部821とコア71との間で流れ方向を変換する排気ガスの圧力損失が増大してしまうことをできるだけ抑制することが可能になる。このことは、前述したように、吸排気間の圧力差が小さい低圧EGRシステムにおけるEGRクーラー7として、排気ガスの流量を確保する上で有利になる。   Further, in the case main body 81, the flow direction between the two inlet portions 821 and the core 71 described above is provided by providing a curved portion 816 having a relatively large radius at the bottom portion that defines the first space portion 811. It is possible to suppress as much as possible an increase in pressure loss of the exhaust gas to be converted. As described above, this is advantageous in securing the flow rate of the exhaust gas as the EGR cooler 7 in the low pressure EGR system in which the pressure difference between the intake and exhaust is small.

このように、高い熱交換効率と、低い圧力損失とを実現しつつも、コンパクト化したEGRクーラー7を、DPF41bに対し車幅方向に並んで配置することにより、レイアウト性の向上が図られる。特に、EGRクーラー7の長手方向(排気ガスの流れ方向)を、車両前後方向となるように構成することで、車幅方向については小さな空きスペースにEGRクーラー7を配置することが可能になる。さらに、EGRクーラー7を挟んでDPF41bとは、車幅方向の逆側位置にEGR制御弁54aや、エンジン冷却水の流入管85及び流出管86をそれぞれ配置し、DPF41b、EGRクーラー7及びEGR制御弁54aを含む、低圧EGRシステムの構成部品を、車幅方向に並べて配置することで、これらをコンパクトに配置することが可能になる。このことは、エンジンルーム内のレイアウト性の向上に有利になる。   As described above, the layout performance can be improved by arranging the compact EGR cooler 7 side by side in the vehicle width direction with respect to the DPF 41b while realizing high heat exchange efficiency and low pressure loss. In particular, by configuring the longitudinal direction of the EGR cooler 7 (exhaust gas flow direction) to be the vehicle front-rear direction, the EGR cooler 7 can be arranged in a small empty space in the vehicle width direction. Further, the DGR 41b, the EGR control valve 54a, the engine cooling water inflow pipe 85 and the outflow pipe 86 are arranged at positions opposite to the DPF 41b across the EGR cooler 7, and the DPF 41b, the EGR cooler 7 and the EGR control are arranged. By arranging the components of the low-pressure EGR system including the valve 54a side by side in the vehicle width direction, it becomes possible to arrange them in a compact manner. This is advantageous for improving the layout in the engine room.

尚、前記の構成では、コア71を収納するケース8を、ケース本体81と蓋体82とによって構成し、ケース本体81をコア71の全体を収容可能な深型に構成しているが、ケース8の割り方は、必ずしもこれに限定されるものではない。また、ケース8内に収容するコア71の積層方向も、ケースの割り方向と、必ずしも同じにしなくてもよい。   In the above configuration, the case 8 that houses the core 71 is configured by the case main body 81 and the lid body 82, and the case main body 81 is configured in a deep type that can accommodate the entire core 71. The way of dividing 8 is not necessarily limited to this. Further, the stacking direction of the cores 71 accommodated in the case 8 is not necessarily the same as the split direction of the case.

また、EGRクーラー7はDPF41bに取り付ける以外にも、例えば酸化触媒に取り付けるようにしてもよい。   In addition to attaching the EGR cooler 7 to the DPF 41b, the EGR cooler 7 may be attached to, for example, an oxidation catalyst.

ここに開示する熱交換器は、低圧EGRシステムについて最適であるが、高圧EGRシステムに適用することも可能である。また、ここに開示する熱交換器は、エンジンシステムのEGRクーラーとして用いる以外にも、様々な用途に用いることが可能である。   The heat exchanger disclosed herein is optimal for low pressure EGR systems, but can also be applied to high pressure EGR systems. Moreover, the heat exchanger disclosed here can be used for various purposes besides being used as an EGR cooler of an engine system.

1 ディーゼルエンジン(エンジン)
41 排気ガス処理装置
41b DPF(排気ガス処理装置)
54 EGR通路
54a EGR制御弁
71 コア
8 ケース
81 ケース本体
811 第1の空間部
816 湾曲部
82 蓋体
821 入口部
822 フィルタ
1 Diesel engine (engine)
41 Exhaust gas treatment device 41b DPF (Exhaust gas treatment device)
54 EGR passage 54a EGR control valve 71 Core 8 Case 81 Case main body 811 First space portion 816 Bending portion 82 Lid 821 Inlet portion 822 Filter

Claims (6)

第1流体が流れる第1流路と第2流体が流れる第2流路とを有しかつ、前記第1及び第2流体の間で熱交換を行うように構成されたコアと、
前記コアを収容するように構成されたケースと、を備え、
前記ケース内には、前記コアの前記第1流路の流入部に隣接した位置に空間部が設けられていると共に、前記ケースには、前記空間部に連通しかつ、前記第1流体を前記空間部を介して前記コアの前記第1流路に導入するための入口部が設けられ、
前記入口部に取り付けられかつ、前記空間部内に配置されるよう構成された、前記第1流体用のフィルタをさらに備えている熱交換器。
A core having a first flow path through which the first fluid flows and a second flow path through which the second fluid flows, and configured to exchange heat between the first and second fluids;
A case configured to accommodate the core,
A space portion is provided in the case at a position adjacent to the inflow portion of the first flow path of the core, and the case communicates with the space portion and the first fluid is passed through the case. An inlet for introducing the first flow path of the core through the space is provided;
The heat exchanger further comprising a filter for the first fluid attached to the inlet and configured to be disposed in the space.
請求項1に記載の熱交換器において、
前記ケースには、前記コアの前記第1流路の流入部に沿うように複数の入口部が並設しており、
前記フィルタは、前記複数の入口部のそれぞれに取り付けられている熱交換器。
The heat exchanger according to claim 1,
In the case, a plurality of inlet portions are arranged in parallel along the inflow portion of the first flow path of the core,
The filter is a heat exchanger attached to each of the plurality of inlet portions.
請求項1又は2に記載の熱交換器において、
前記コアは、複数の前記第1流路と複数の前記第2流路と交互に積層して構成されており、
前記ケースは、前記コアを収容するケース本体と、当該ケース本体の開口を閉塞する蓋体とによって構成されており、
前記ケースの前記入口部は、前記蓋体に形成され、
前記ケース本体には、前記空間部の一部を区画する底部に、前記入口部から流入した前記第1流体を、前記コアの前記第1流路の前記流入部に向かって流れるように案内する湾曲部が形成されている熱交換器。
The heat exchanger according to claim 1 or 2,
The core is configured by alternately laminating a plurality of the first flow paths and a plurality of the second flow paths,
The case is composed of a case main body that houses the core, and a lid that closes an opening of the case main body,
The entrance portion of the case is formed in the lid,
In the case body, the first fluid that has flowed from the inlet portion is guided to a bottom portion that defines a part of the space portion so as to flow toward the inflow portion of the first flow path of the core. A heat exchanger in which a curved portion is formed.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱交換器において、
前記第1流体はエンジンの排気ガスであり、前記第2流体は当該エンジンの冷却水であり、
前記コアは、前記排気ガスを前記エンジンの吸気側に還流させるEGR通路の途中において、前記排気ガスを前記冷却水によって冷却するように構成されている熱交換器。
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3,
The first fluid is engine exhaust gas, and the second fluid is engine cooling water;
The core is a heat exchanger configured to cool the exhaust gas with the cooling water in the middle of an EGR passage for returning the exhaust gas to the intake side of the engine.
請求項4に記載の熱交換器において、
前記ケースは、前記排気ガスの後処理をする排気ガス処理装置に対し取り付けられ、
前記ケースに設けられた前記第1流体の出口部には、前記吸気側に還流させる排気ガス量を調整するように構成されたEGR制御弁が取り付けられている熱交換器。
The heat exchanger according to claim 4, wherein
The case is attached to an exhaust gas treatment device that performs post-treatment of the exhaust gas,
A heat exchanger in which an EGR control valve configured to adjust an amount of exhaust gas recirculated to the intake side is attached to an outlet portion of the first fluid provided in the case.
請求項5に記載の熱交換器において、
前記ケースは、前記エンジンの側方位置で、当該エンジンの長手方向に延びる前記排気ガス処理装置の端部に取り付けられ、
前記排気ガス処理装置、前記ケース及び前記EGR制御弁は、前記エンジンの長手方向に、この順番で並んで配設されている熱交換器。
The heat exchanger according to claim 5,
The case is attached to an end portion of the exhaust gas treatment device extending in a longitudinal direction of the engine at a side position of the engine,
The exhaust gas treatment device, the case, and the EGR control valve are arranged in this order in the longitudinal direction of the engine.
JP2012277212A 2012-12-19 2012-12-19 Heat exchanger Expired - Fee Related JP5994622B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012277212A JP5994622B2 (en) 2012-12-19 2012-12-19 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012277212A JP5994622B2 (en) 2012-12-19 2012-12-19 Heat exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014118953A true JP2014118953A (en) 2014-06-30
JP5994622B2 JP5994622B2 (en) 2016-09-21

Family

ID=51173986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012277212A Expired - Fee Related JP5994622B2 (en) 2012-12-19 2012-12-19 Heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5994622B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160265488A1 (en) * 2013-09-10 2016-09-15 Valeo Termico, S.A. Gas heat exchanger, in particular for the exhaust gases of an engine
JP2019127931A (en) * 2018-01-26 2019-08-01 マツダ株式会社 Intake and exhaust device of engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10212964A (en) * 1997-01-31 1998-08-11 Suzuki Motor Corp Air filling structure for automobile
JP2005098278A (en) * 2003-09-05 2005-04-14 Denso Corp Exhaust gas recirculating device
JP2011157866A (en) * 2010-02-01 2011-08-18 Mitsubishi Motors Corp Fluid filtering and cooling device of internal combustion engine
JP2012163035A (en) * 2011-02-07 2012-08-30 Toyota Motor Corp Exhaust gas recirculation system for internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10212964A (en) * 1997-01-31 1998-08-11 Suzuki Motor Corp Air filling structure for automobile
JP2005098278A (en) * 2003-09-05 2005-04-14 Denso Corp Exhaust gas recirculating device
JP2011157866A (en) * 2010-02-01 2011-08-18 Mitsubishi Motors Corp Fluid filtering and cooling device of internal combustion engine
JP2012163035A (en) * 2011-02-07 2012-08-30 Toyota Motor Corp Exhaust gas recirculation system for internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160265488A1 (en) * 2013-09-10 2016-09-15 Valeo Termico, S.A. Gas heat exchanger, in particular for the exhaust gases of an engine
JP2019127931A (en) * 2018-01-26 2019-08-01 マツダ株式会社 Intake and exhaust device of engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP5994622B2 (en) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102297046B (en) Exhaust gas recirculation device of engine
US7380544B2 (en) EGR cooler with dual coolant loop
JP5664586B2 (en) Intake system for internal combustion engine
JP2010521619A (en) Filled fluid suction module and internal combustion engine
US20090260605A1 (en) Staged arrangement of egr coolers to optimize performance
JP6011315B2 (en) Heat exchanger
US10920657B2 (en) Air intake passage structure for engine
KR102355836B1 (en) Engine device
KR102651205B1 (en) Engine device
KR20140116419A (en) Stacked-plate heat exchanger including a collector
US20080141985A1 (en) Layered core EGR cooler
JP5994622B2 (en) Heat exchanger
US9528427B2 (en) Intake system for engine
JP5667821B2 (en) V-shaped engine
JP2009052868A (en) Heat exchanger, and exhaust gas recirculating device for internal combustion engine
EP2884072A1 (en) Intake manifold for a supercharged internal combustion engine with a built-in intercooler and provided with a heat exchanger for a high-pressure EGR circuit
US20190226422A1 (en) Multi-cylinder engine
JP2022066330A (en) Engine device
JP6194921B2 (en) Engine intake cooling system
JP5381394B2 (en) EGR cooler for internal combustion engine
JP5423169B2 (en) Internal combustion engine
JP7151209B2 (en) Intake system for multi-cylinder engine
JP6915517B2 (en) Internal combustion engine
JP6428242B2 (en) Intercooler
JP5014032B2 (en) Refrigerant exhaust gas cooling device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160308

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160808

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5994622

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees