JP2015206535A

JP2015206535A - 排気熱交換器

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Publication number: JP2015206535A
Application number: JP2014087237A
Authority: JP
Inventors: 功畔柳; Isao Azeyanagi; 真田　良一; Ryoichi Sanada; 良一真田; 保利山中; Yasutoshi Yamanaka
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-04-21
Filing date: 2014-04-21
Publication date: 2015-11-19
Anticipated expiration: 2034-04-21
Also published as: WO2015162897A1; US20170107883A1; CN106233088A; JP6303755B2; US10202880B2; DE112015001899T5

Abstract

【課題】熱交換性能を確保しつつ、未燃焼物質の堆積を抑制することができる排気熱交換器を提供する。
【解決手段】排気流路１１１内には、排気の流れ方向から見た断面形状が矩形波状となるように形成されるとともに、波状の側面部２２１が波の連続する方向にオフセットされることで複数のセグメント２２３が形成されたオフセット型のフィン１２０が設けられており、フィン１２０の側面部２２１には、当該側面部２２１から突出する突起部２２４が形成されており、突起部２２４のうち、第１部位Ａに対して排気の流れ方向下流側に位置する第２部位Ｂは、側面部２２１からの突出高さが第１部位Ａよりも高くなっており、突起部２２４のうち、第３部位Ｃに対して当該突起部２２４のフィン高さ方向の中央部側に位置する第４部位Ｄは、側面部２２１からの突出高さが第３部位Ｃよりも高くなっている。
【選択図】図４

Description

本発明は、燃焼により発生する排気と冷却媒体との間で熱交換を行うことで排気を冷却する排気熱交換器に関するものである。

従来、内燃機関の排気が流通する排気流路内に配設されるオフセットフィンの波状の頂面部に、波状の内側に突出する突起部を形成した排気熱交換器が提案されている。この排気熱交換器によれば、突起部によりオフセットフィンにおける乱流形成効果を高め、未燃焼物質の堆積抑制を図っている。

特開２０１０−９６４５６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の排気熱交換器では、フィンの頂面部に突起部を形成しているため、フィンピッチを大きくする必要がある。このため、熱交換性能が低下する可能性がある。

本発明は上記点に鑑みて、熱交換性能を確保しつつ、未燃焼物質の堆積を抑制することができる排気熱交換器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、内燃機関（１０）から排出される排気が流通する排気流路（１１１）を備え、排気と排気流路（１１１）の外部を流通する冷却媒体との間で熱交換を行う排気熱交換器において、排気流路（１１１）内には、排気の流れ方向から見た断面形状が矩形波状となるように形成されるとともに、波状の側面部（２２１）が波の連続する方向にオフセットされることで複数のセグメント（２２３）が形成されたオフセット型のフィン（１２０）が設けられており、フィン（１２０）の側面部（２２１）には、当該側面部（２２１）から突出する突起部（２２４）が形成されており、排気流路（１１１）において、排気の流れ方向と波の連続する方向との双方に直交する方向を、フィン高さ方向としたとき、突起部（２２４）のうち、第１部位（Ａ）に対して排気の流れ方向下流側に位置する第２部位（Ｂ）は、側面部（２２１）からの突出高さが第１部位（Ａ）よりも高くなっており、突起部（２２４）のうち、第３部位（Ｃ）に対して当該突起部（２２４）のフィン高さ方向の中央部側に位置する第４部位（Ｄ）は、側面部（２２１）からの突出高さが第３部位（Ｃ）よりも高くなっていることを特徴とする。

これによれば、フィン（１２０）の側面部（２２１）に突起部（２２４）を形成することで、フィンピッチを大きくする必要がなくなる。このため、熱交換性能を確保することができる。

また、突起部（２２４）のうち、第１部位（Ａ）に対して排気の流れ方向下流側に位置する第２部位（Ｂ）を、側面部（２２１）からの突出高さが第１部位（Ａ）よりも高くするとともに、突起部（２２４）のうち、第３部位（Ｃ）に対して当該突起部（２２４）のフィン高さ方向の中央部側に位置する第４部位（Ｄ）を、側面部（２２１）からの突出高さが第３部位（Ｃ）よりも高くすることで、排気流路（１１１）において、排気流れの速度が速い主流が、突出部（２２４）の壁面に沿って、排気流路（１１１）のうち排気流れの速度が遅い壁面近傍へ誘導される。このため、排気流路（１１１）の壁面近傍における排気流れの速度が速くなり、当該壁面近傍に未燃焼物質が堆積することを抑制できる。

また、突起部（２２４）を上記のように構成することで、排気流路（１１１）を流れる排気に、突起部（２２４）の排気流れ下流側端部から排気流れ下流側への旋回流れを生じさせる。これにより、突起部（２２４）の排気流れ下流側の排気流路（１１１）の壁面近傍に未燃焼物質が堆積すること、および、突起部（２２４）の排気流れ下流側に配置されるセグメント（２２３）の排気流れ上流側端部に未燃焼物質が堆積することの双方を抑制できる。

さらに、請求項２に記載の発明のように、突起部（２２４）を、排気の流れ方向上流側から下流側に向かって側面部（２２１）からの突出高さが高くなり、かつ、当該突起部（２２４）のフィン高さ方向の中央部に近づくにつれて側面部（２２１）からの突出高さが高くなるように構成しても、同様に、熱交換性能を確保しつつ、未燃焼物質の堆積を抑制することができる。

なお、上記の請求項において、突起部（２２４）は、厳密に排気の流れ方向上流側から下流側に向かって側面部（２２１）からの突出高さが高くなり、かつ、厳密に当該突起部（２２４）のフィン高さ方向の中央部に近づくにつれて側面部（２２１）からの突出高さが高くなるように構成されているものに限定されない。すなわち、上記の請求項において、突起部（２２４）は、全体として、排気の流れ方向上流側から下流側に向かって側面部（２２１）からの突出高さが高くなり、かつ、当該突起部（２２４）のフィン高さ方向の中央部に近づくにつれて側面部（２２１）からの突出高さが高くなるように構成されていればよく、機能上支障のない範囲において部分的に排気の流れ方向上流側から下流側に向かって側面部（２２１）からの突出高さが高くなっていないものや、機能上支障のない範囲において部分的に当該突起部（２２４）のフィン高さ方向の中央部に近づくにつれて側面部（２２１）からの突出高さが高くなっていないものをも含む。

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

第１実施形態に係るＥＧＲクーラを用いたＥＧＲを示す模式図である。第１実施形態に係るＥＧＲクーラを示す正面図である。第１実施形態におけるチューブを示す斜視図である。第１実施形態におけるフィンを示す斜視図である。第１実施形態におけるフィンを排気の流れ方向から見た正面図である。第１実施形態におけるフィンをフィン高さ方向から見た平面図である。第２実施形態におけるフィンを示す斜視図である。第３実施形態におけるフィンを示す斜視図である。第４実施形態におけるフィンを示す斜視図である。第４実施形態におけるフィンを排気の流れ方向から見た正面図である。他の実施形態（１）におけるフィンを排気の流れ方向から見た正面図である。他の実施形態（１）におけるフィンを排気の流れ方向から見た正面図である。他の実施形態（２）におけるフィンをフィン高さ方向から見た平面図である。他の実施形態（２）におけるフィンをフィン高さ方向から見た平面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。本実施形態では、本発明の排気熱交換器をＥＧＲクーラに適用した例を説明する。ＥＧＲクーラは、エンジン（内燃機関）での燃焼により発生した排気をエンジンに再循環させる際に、その排気をエンジンの冷却水（冷却媒体）によって冷却する排気熱交換器である。

図１に示すように、ＥＧＲ（排気再循環装置）は、車両のエンジン１０に設けられた排気中の窒素酸化物低減用の装置であり、排気再循環管１１、ＥＧＲバルブ１２、およびＥＧＲクーラ１００を備えている。排気再循環管１１はエンジン１０から排出される排気の一部をエンジン１０の吸気側に還流させる配管である。排気再循環管１１の入口部は、排気浄化触媒１３の排気流れ上流側に接続されている。

ＥＧＲバルブ１２は、排気再循環管１１の排気流れ途中に配設されて、エンジン１０の稼働状態に応じて排気再循環管１１を流通する排気（以下、ＥＧＲガスとも呼ぶ）の量を調節するものである。ＥＧＲクーラ１００は、ＥＧＲガスとエンジン１０の冷却水との間で熱交換を行い、ＥＧＲガスを冷却する熱交換器であり、エンジン１０の排気側とＥＧＲバルブ１２との間に配設されている。

次に、ＥＧＲクーラ１００の構造について、図２および図３を用いて説明する。ＥＧＲクーラ１００は、図２に示すように、チューブ１１０、フィン１２０、ケーシング１３０、コアプレート１４０、各タンク部１５０、１６０、および流入口１７０、流出口１８０等を備えている。上記各部材は、例えば耐熱性および耐腐食性に優れるステンレス材から形成されており、各部材の当接部が互いにろう付けによって接合されている。

チューブ１１０は、図３に示すように、内部にＥＧＲガスが流通する排気流路１１１を形成する管部材であり、ＥＧＲガスの流通方向に交差する断面が矩形扁平状に形成されている。このチューブ１１０は、例えば断面が浅いコの字状にプレス成形された２枚のチューブプレート１１０Ａ、１１０Ｂのコの字状開口側端部を互いに接合することにより形成されている。チューブ１１０は、扁平状断面の長辺側の面（以下、対向面と呼ぶ）が互いに対向するように複数積層されている。

チューブ１１０の対向面には、外側に向けて突出する第１凸部１１２および第２凸部１１３が形成されている。第１凸部１１２および第２凸部１１３は各チューブプレート１１０Ａ、１１０Ｂのプレス成形時に同時に成形される。

第１凸部１１２は、チューブ１１０の長手方向のＥＧＲガス流入側であって、冷却水用の流入口１７０の下流側位置に近接して設けられている。第１凸部１１２は、チューブ１１０の対向面においてＥＧＲガスの流通方向と交差する方向に延びるように形成されている。また、第１凸部１１２の長手方向端部の位置はチューブ１１０の扁平状断面の短辺側となる面に対して所定の間隔が設けられた位置に設定されている。この凸部１１２によって、冷却水が流入する際の流入口１７０近傍が比較的小さな空間に仕切られて、ＥＧＲガス入口近傍における冷却水の流速が増大されるようになっている。

第２凸部１１３は、第１凸部１１２に対してＥＧＲガスの流通方向の下流側に向けて所定間隔で複数（２つの第２凸部１１３が複数組）配置されている。第２凸部１１３は、例えば小判型を成してチューブ１１０の対向面から部分的に突出するように形成されている。複数積層されるチューブ１１０において、第１凸部１１２同士、および第２凸部１１３同士は、頂部側が互いに当接して接合されており、複数のチューブ１１０の隙間寸法が適切に維持されるようになっている。

フィン１２０は、ＥＧＲガスと冷却水との熱交換を促進する伝熱部材であり、チューブ１１０内、つまり排気流路１１１内に配設されている。このフィン１２０の詳細構成については後述する。

ケーシング１３０は、図２に示すように、複数積層されて第１凸部１１２同士、および第２凸部１１３同士で接合されたチューブ１１０の積層体を内部に収納するとともに、チューブ１１０の積層体の周りに冷却水が流通する冷却水通路１３１を形成する角パイプ状の容器体である。冷却水通路１３１は、チューブ１１０とチューブ１１０との間、およびチューブ１１０とケーシング１３０との間に形成される通路である。

コアプレート１４０は、浅い腕状に形成されて、腕状の底面側に複数のチューブ孔が穿設された一対の板部材である。一対のコアプレート１４０のチューブ孔には、複数積層されたチューブ１１０の長手方向の両端部が貫通接合されることで、複数のチューブ１１０は、一対のコアプレート１４０に保持される。そして、一対のコアプレート１４０は、ケーシング１３０の長手方向の両開口端部の内周面に接合されている。一対のコアプレート１４０によって、ケーシング１３０内の冷却水通路１３１と、後述する各タンク部１５０、１６０の内部空間とが区画されている。

流入側タンク部１５０は、各チューブ１１０にＥＧＲガスを分配供給する漏斗状の部材であり、漏斗状の開口面積の大きい側の端部が、ケーシング１３０の長手方向の一端側（図２の左側）の開口部（具体的には、コアプレート１４０の開口側内周面）に接合されている。そして、流入側タンク部１５０の漏斗状の開口面積の小さい側の端部には、排気再循環管１１の途中部位へ接続するためのジョイント部１５１が接合されている。

流出側タンク部１６０は、各チューブ１１０から流出するＥＧＲガスを集合させる漏斗状の部材であり、漏斗状の開口面積の大きい側の端部が、ケーシング１３０の長手方向の他端側（図２の右側）の開口部（具体的には、コアプレート１４０の開口側内周面）に接合されている。そして、流出側タンク部１６０の漏斗状の開口面積の小さい側の端部には、排気再循環管１１の途中部位へ接続するためのジョイント部１６１が接合されている。

流入口１７０は、冷却水を冷却水通路１３１内に導入する管部材であり、流入口１７０の内部とケーシング１３０の内部（冷却水通路１３１）とが連通するように、ケーシング１３０のＥＧＲガスの流入側に接合されている。流入口１７０は、その軸方向が積層されたチューブ１１０の対向面に沿う方向に設定されている。

流出口１８０は、冷却水通路１３１内を流通した冷却水を外部に流出させる管部材であり、流出口１８０の内部とケーシング１３０の内部（冷却水通路１３１）とが連通するように、ケーシング１３０のＥＧＲガスの流出側に接合されている。流出口１８０は、その軸方向が積層されたチューブ１１０の対向面と直交する方向に設定されている。

次に、本実施形態のフィン１２０の詳細構成を、図４〜図６に基づいて説明する。図４および図５に示すように、フィン１２０は、排気の流れ方向から見た断面形状が側面部２２１と頂面部２２２とによって、矩形波状となるように形成されている。

側面部２２１は、フィン１２０の波状の縦壁部に対応する部位であり、排気チューブ２１において対向面の内側面同士を接続する壁面となっている。また、頂面部２２２は、フィン１２０の波状の山部および谷部に対応する部位であり、排気チューブ２１において対向面の内側面に当接接合される壁面となっている。

フィン１２０は、側面部２２１が波の連続する方向にオフセットされることで波の峰方向に複数のセグメント２２３が形成されたオフセット型のインナーフィンとなっている。オフセットされた複数のセグメント２２３は、排気の流れ方向に沿って千鳥状（交互）に配置されている。

フィン１２０の側面部２２１には、当該側面部２２１から突出した突起部２２４が形成されている。本実施形態では、突起部２２４は、側面部２２１の一部を押圧して塑性組成させることにより形成されている。本実施形態では、全てのセグメント２２３において、突起部２２４の突出方向（側面部２２１に対して突出する方向）が同一になっている。

ここで、排気流路１１１において、排気の流れ方向と波の連続する方向との双方に直交する方向を、フィン高さ方向とする。

図４に示すように、突起部２２４のうち、任意の部位である第１部位（例えば、図４に符号Ａを付して示す部位）に対して排気の流れ方向下流側に位置する第２部位（例えば、図４に符号Ｂを付して示す部位）は、側面部２２１からの突出高さが第１部位Ａよりも高くなっている。また、突起部２２４のうち、任意の部位である第３部位（例えば、図４に符号Ｃを付して示す部位）に対して当該突起部２２４のフィン高さ方向の中央部側に位置する第４部位（例えば、図４に符号Ｄを付して示す部位）は、側面部２２１からの突出高さが第３部位Ｃよりも高くなっている
本実施形態では、突起部２２４は、排気流れ方向上流側から下流側に向かって側面部２２１からの突出高さが高くなり、かつ、当該突起部２２４のフィン高さ方向の中央部に近づくにつれて側面部２２１からの突出高さが高くなるように構成されている。

具体的には、突起部２２４は、図５に示すように、排気の流れ方向から見た平面視における形状が略三角形になっている。すなわち、突起部２２４は、当該突起部２２４のフィン高さ方向の中央部に近づくにつれて側面部２２１からの突出高さが直線的に（リニアに）高くなるように構成されている。

また、突起部２２４は、図６に示すように、フィン高さ方向から見た平面視における形状が略三角形になっている。すなわち、突起部２２４は、排気流れ方向上流側から下流側に向かって側面部２２１からの突出高さが直線的に（リニアに）高くなるように構成されている。

また、突起部２２４は、図４に示すように、フィン１２０の波の連続する方向から見た平面視における形状が略三角形になっている。突起部２２４は、フィン１２０の波の連続する方向から見た平面視において、排気流れ方向上流側から下流側に向かってフィン高さ方向の長さが長くなっている。

突起部２２４は、三角形状の２つの斜面２２５を有して構成されている。２つの斜面２２５同士は、突起部２２４のフィン高さ方向の中央部において接続されている。なお、突起部２２４のフィン高さ方向の中央部は、側面部２２１のフィン高さ方向の中央部に配置されている。また、突起部２２４の排気流れ上流側の端部と側面部２２１の排気流れ上流側の端面との間には、隙間が形成されている。

以上説明したように、本実施形態では、フィン１２０の側面部２２１に突起部２２４を形成している。これによれば、フィンピッチを大きくする必要がないため、熱交換性能を確保することができる。

また、本実施形態では、突起部２２４のうち、第１部位Ａに対して排気の流れ方向下流側に位置する第２部位Ｂを、側面部２２１からの突出高さが第１部位Ａよりも高くするとともに、突起部２２４のうち、第３部位Ｃに対して当該突起部２２４のフィン高さ方向の中央部側に位置する第４部位Ｄを、側面部２２１からの突出高さが第３部位Ｃよりも高くしている。すなわち、突起部２２４を、排気の流れ方向上流側から下流側に向かって側面部２２１からの突出高さが高くなり、かつ、当該突起部２２４のフィン高さ方向の中央部に近づくにつれて側面部２２１からの突出高さが高くなるように構成している。

これによれば、図４の破線矢印に示すように、排気流路１１１において排気流れの速度が速い主流が、突起部２２４の斜面２２５に沿って、排気流路１１１のうち排気流れの速度が遅いチューブ１１０の内壁面（以下、チューブ内壁面という）近傍へ誘導される。このため、排気流路１１１のチューブ内壁面近傍における排気流れの速度が速くなり、当該チューブ内壁面近傍に未燃焼物質が堆積することを抑制できる。

また、突起部２２４を本実施形態のように構成することで、図４の実線矢印に示すように、排気流路１１１を流れる排気に、突起部２２４の排気流れ下流側端部から排気流れ下流側への旋回流れを生じさせる。これにより、突起部２２４の排気流れ下流側の排気流路１１１のチューブ内壁面近傍に未燃焼物質が堆積すること、および、突起部２２４の排気流れ下流側に配置されるセグメント２２３の排気流れ上流側端部に未燃焼物質が堆積することの双方を抑制できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図７に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と比較して、突起部２２４が切断されている点が異なるものである。

図７に示すように、本実施形態の突起部２２４は、フィン高さ方向の中央部において２つに切断されている。すなわち、本実施形態では、突起部２２４の２つの斜面２２５同士が接続されていない。

具体的には、突起部２２４におけるフィン高さ方向の中央部には、突起部２２４の排気流れ下流側から上流側に向かって切り込まれた切り込み部２２６が形成されている。切り込み部２２６は、排気の流れ方向に平行に延びている。

その他の構成は、第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態の排気熱交換器によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、突起部２２４をフィン高さ方向の中央部において２つに切断することで、突起部２２４の成形性を向上させることができる。

なお、上述したように、突起部２２４の排気流れ上流側の端部と側面部２２１の排気流れ上流側の端面との間には隙間が形成されている。このため、突起部２２４に切り込み部２２６を形成した場合であっても、フィン１２０（側面部２２１）自体が切断されて分解されてしまうことはない。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図８に基づいて説明する。本第３実施形態では、上記第１実施形態と比較して、フィン１２０の側面部２２１に複数の突起部２２４が設けられている点が異なるものである。

図８に示すように、フィン１２０の側面部２２１には、複数（本例では２つ）の突起部２２４が設けられている。複数の突起部２２４は、フィン高さ方向に並んで配置されている。本実施形態では、複数の突起部２２４の突出方向は、互いに等しくなっている。

本実施形態によれば、フィン１２０の側面部２２１に２つの突起部２２４を設けることで、図８の破線矢印に示すように、排気流路１１１において排気流れの速度が速い主流が、各突起部２２４におけるフィン高さ方向外側の斜面２２５に沿って、排気流路１１１のうち排気流れの速度が遅いチューブ内壁面近傍へ誘導される。また、フィン１２０の側面部２２１に２つの突起部２２４を設けることで、図８の実線矢印に示すように、排気流路１１１を流れる排気に、突起部２２４の排気流れ下流側端部から排気流れ下流側への旋回流れを生じさせる。したがって、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態によれば、図８の一点鎖線矢印に示すように、排気流路１１１において排気流れの速度が速い主流が、各突起部２２４におけるフィン高さ方向内側の斜面２２５に沿って、当該突起部２２４の排気流れ下流側に配置されるセグメント２２３へ誘導される。これにより、当該突起部２２４の排気流れ下流側に配置されるセグメント２２３の排気流れ上流側端部に未燃焼物質が堆積することをより確実に抑制できる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９および図１０に基づいて説明する。本第４実施形態では、上記第１実施形態と比較して、フィン１２０の側面部２２１に複数の突起部２２４が設けられているセグメント２２３を有している点が異なるものである。

図９および図１０に示すように、フィン１２０は、１つの突起部２２４が設けられた第１セグメント２２３ａと、フィン高さ方向に複数（本例では２つ）の突起部２２４が設けられた第２セグメント２２３ｂとを有している。

図９に示すように、第１セグメント２２３ａおよび第２セグメント２２３ｂは、排気の流れ方向に交互に並んで配置されている。また、図１０に示すように、排気の流れ方向から見た平面視において、第１セグメント２２３ａおよび第２セグメント２２３ｂは、波の連続する方向に交互に並んで配置されている。

本実施形態では、第１セグメント２２３ａおよび第２セグメント２２３ｂを、排気の流れ方向に交互に並んで配置しているので、１つの突起部２２４が設けられた第１セグメント２２３ａによる未燃焼物質の堆積抑制効果と、２つの突起部２２４が設けられた第２セグメント２２３ｂによる未燃焼物質の堆積抑制効果との両方を得ることができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

（１）上記実施形態では、突起部２２４を、当該突起部２２４のフィン高さ方向の中央部に近づくにつれて側面部２２１からの突出高さが直線的に高くなるように構成した例について説明したが、突起部２２４の構成はこれに限定されない。例えば、図１１および図１２に示すように、突起部２２４を、当該突起部２２４のフィン高さ方向の中央部に近づくにつれて側面部２２１からの突出高さが二次曲線的に高くなるように構成してもよい。

（２）上記実施形態では、突起部２２４を、排気流れ方向上流側から下流側に向かって側面部２２１からの突出高さが直線的に高くなるように構成した例について説明したが、突起部２２４の構成はこれに限定されない。例えば、図１３および図１４に示すように、突起部２２４を、排気流れ方向上流側から下流側に向かって側面部２２１からの突出高さが二次曲線的に高くなるように構成してもよい。

（３）上記第３実施形態では、側面部２２１に突起部２２４を２つ設けた例について説明したが、これに限らず、突起部２２４を３つ以上設けてもよい。同様に、上記第４実施形態では、第２セグメント２２３ｂの側面部２２１に突起部を２つ設けた例について説明したが、これに限らず、突起部２２４を３つ以上設けてもよい。

（４）上記第４実施形態では、フィン２において、第１セグメント２２３ａおよび第２セグメント２２３ｂを排気流れ方向に交互に並んで配置した例について説明したが、第１セグメント２２３ａおよび第２セグメント２２３ｂの配置はこれに限定されず、任意の配置としてもよい。

１０エンジン（内燃機関）
１１１排気流路
１２０フィン
２２１側面部
２２３セグメント
２２４突起部

Claims

内燃機関（１０）から排出される排気が流通する排気流路（１１１）を備え、
前記排気と前記排気流路（１１１）の外部を流通する冷却媒体との間で熱交換を行う排気熱交換器であって、
前記排気流路（１１１）内には、前記排気の流れ方向から見た断面形状が矩形波状となるように形成されるとともに、前記波状の側面部（２２１）が波の連続する方向にオフセットされることで複数のセグメント（２２３）が形成されたオフセット型のフィン（１２０）が設けられており、
前記フィン（１２０）の前記側面部（２２１）には、当該側面部（２２１）から突出する突起部（２２４）が形成されており、
前記排気流路（１１１）において、前記排気の流れ方向と前記波の連続する方向との双方に直交する方向を、フィン高さ方向としたとき、
前記突起部（２２４）のうち、第１部位（Ａ）に対して前記排気の流れ方向下流側に位置する第２部位（Ｂ）は、前記側面部（２２１）からの突出高さが前記第１部位（Ａ）よりも高くなっており、
前記突起部（２２４）のうち、第３部位（Ｃ）に対して当該突起部（２２４）の前記フィン高さ方向の中央部側に位置する第４部位（Ｄ）は、前記側面部（２２１）からの突出高さが前記第３部位（Ｃ）よりも高くなっていることを特徴とする排気熱交換器。
前記突起部（２２４）は、前記排気の流れ方向上流側から下流側に向かって前記側面部（２２１）からの突出高さが高くなり、かつ、当該突起部（２２４）の前記フィン高さ方向の中央部に近づくにつれて前記側面部（２２１）からの突出高さが高くなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の排気熱交換器。
前記突起部（２２４）の前記中央部が切断されていることを特徴とする請求項１または２に記載の排気熱交換器。
前記側面部（２２１）には、前記フィン高さ方向に複数の前記突起部（２２４）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の排気熱交換器。
前記フィン（１２０）は、１つの前記突起部（２２４）が設けられた第１セグメント（２２３ａ）と、前記フィン高さ方向に複数の前記突起部（２２４）が設けられた第２セグメント（２２３ｂ）とを有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の排気熱交換器。
前記フィン（１２０）には、前記第１セグメント（２２３ａ）と前記第２セグメント（２２３ｂ）とが、前記排気の流れ方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の排気熱交換器。