JP3666733B2

JP3666733B2 - 排気ガス冷却装置

Info

Publication number: JP3666733B2
Application number: JP2000030035A
Authority: JP
Inventors: 多幸太郎本
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2020-02-08
Also published as: JP2001221592A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気通路から吸気通路へ連通して排気ガスの一部を吸気通路へ再循環させる排気ガス循環（以下ＥＧＲと記す）装置に介装し、冷却水と熱交換を行う排気ガス冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の排気ガス性状の改善のために、排気通路から吸気通路へ連通し、排気ガスの一部を吸気通路へ再循環させるＥＧＲ装置は知られている。そして、このＥＧＲ装置に排気ガス冷却装置を介装する技術についても知られている。
例えば、特開平９−８９４９１号公報に、軽量化、組立工数の削減および製造コストの低減が可能なＥＧＲガス冷却装置について開示されている。
【０００３】
このような従来の排気ガス冷却装置においては、導入する冷却水の配管が面倒であり、かつその接続が信頼性に欠ける。あるいは、装置の内部にエアが溜まり易く、抜けにくいといった問題点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＥＧＲ装置に介装する排気ガス冷却装置の改良、特に、同冷却装置に導入する冷却水管あるいはエア抜き管の接続に関する改良、あるいは冷却水に混入したエア、装置内で発生した蒸気の排出についての改善を図った排気ガス冷却装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、内燃機関の排気通路から吸気通路へ連通され排気ガスの一部を吸気通路へ還流させる排気ガス循環装置に介装されて冷却水と熱交換を行う排気ガス冷却装置であって、車両に取り付けられた状態で機関の冷却装置に含まれる冷却水サブタンクで規定される水面より下方にその装置の上面および冷却水配管が配設されている排気ガス冷却装置において、前記冷却水配管は熱交換を行うシェルの外周部にそれぞれ接続されてシェル内に連通する冷却水の入口管、出口管、およびエア抜き管であって、それら冷却水の入口管、出口管、あるいはエア抜き管のいずれか少なくとも１つの管が、その管の一端に全周に亘る突起部を設け、前記シェルの外周部に貫通孔を設けてその管の一端を挿入し、前記管の突起部を突き当ててその外周を溶接によって固着し接続されている。
【０００６】
なお、ここで言う（以下も同様）溶接は、いわゆるロー付けをも含むものとする。
【００１５】
したがって、本発明によれば、冷却水入口から冷却水に混入してシェル内に入ったエア、または装置内で発生した蒸気は、サブタンク水面との水頭差により容易に冷却水出口およびエア抜きパイプから流出し、シェル内に滞留することが防止される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１には、本発明を実施する特にディーゼルエンジンに用いられる排気ガス冷却装置２０が示されている。熱交換を行う円筒状のシェル１の内部にはその軸線に平行に複数の図示しないチューブが配設されており、シェル１の図示右端には排気ガスの入口２、左端には排気ガス出口３が設けられている。また、前記シェル１内のチューブ内部には排気ガスＧが流れるように形成されており、チューブ外部には冷却水Ｗが導入されている。
【００１７】
そして、機関の図示しない排気通路（排気管）から分岐された排気ガスＧの一部は入口２から入って冷却水Ｗと熱交換を行い、冷却された排気ガスＧは、出口３より図示しない機関の吸気通路（吸気管）へ再循環されている。
【００１８】
冷却水Ｗは、シェル１（図示右方）端部下方に設けられた冷却水入口管４からシェル１内に導入されており、シェル１内には図示しない複数のバッフル板が設けられ、チューブに直角方向の流れも形成されて熱交換性能の向上が図られている。そして、冷却水Ｗは、シェル１（図示左方）端部上方に設けられた冷却水出口管５から出て、機関の冷却系に戻されている。
また、入口管４の対向位置のシェル１上面にはエア抜き管６が設けられており、バッフル板等によって出口からの流出が阻害されたエア（蒸気を含む）Ａが（冷却水Ｗの一部と共に）機関の冷却系に導かれてシェル１内にエアＡの滞留による不具合の防止が図られている。
【００１９】
図２には、冷却水入口、出口、エア抜き用配管の少なくとも何れか１つの接続部の第一の実施形態が示されている。
シェル１の外周部には、貫通孔１ａが穿設されており、その貫通孔１ａには端部に全周を巡る突起部Ｂが（例えばバルジ加工で）形成された冷却水管Ｐ２の一端が、突起部Ｂをシェル１に突き当てて挿入され、管Ｐ２の外周が溶接（ロー付け）によってシェル１に固着されている。
なお、図２では出口管５を冷却水管Ｐ２として示しているが、入口管４はシェル１下方に設けられて同様に構成される。また、エア抜き管６についても同様である。以下の各実施形態でも同様。
【００２０】
図３には、第二の実施形態が示されている。
シェル１の外周部には、貫通孔７ａが穿設された接続金具７が溶接されており、その貫通孔７ａに冷却水管Ｐの一端が挿入され、管Ｐの外周が溶接（ロー付け）によって接続金具７に固着されている。
【００２１】
図４には、第三の実施形態が示されており、冷却水管Ｐの一端にはフランジ８が溶接（ロー付け）によって固着され、フランジ８とシェル１に溶接された接続金具７とが図示しない締結手段、例えばボルトまたは溶接で固着されている。
【００２２】
図５には、第四の実施形態が示されている。シェル１に溶接された接続金具７Ａの貫通孔７ｂの内周にはめねじが削成され、また、冷却水管Ｐの一端にはアイコネクタ１１が固着されている。そして、中空ボルト１２がそのアイコネクタ１１に挿通されて接続金具７Ａのねじ穴７ｂに螺着され、中空ボルト１２の内部を通してシェル１内部と冷却水管Ｐとが連通されている。
【００２３】
図６には、第五の実施形態が示されている。冷却水管Ｐ１の端部外周には、ねじｓが切られており、一方、シェル１に溶接された接続金具７Ａの貫通孔７ｂの内周にはめねじが削成されている。そして、冷却水管Ｐ１の管端のねじｓを接続金具７Ａのねじ穴７ｂに直接ねじ込み、接続している。
【００２４】
図７には、第六の実施形態が示されている。シェル１に接続する冷却水管Ｐ２の端部には全周を巡る突起部Ｂが、例えばバルジ加工によって形成されており、管Ｐ２の端部が、シェル１に固着された接続金具７の貫通孔７ａに挿入され、突起部Ｂが接続金具７に突き当てられて外周部が溶接付けされている。
【００２５】
図８及び図９には、第七の実施形態が示されている。図９に示すように、シェル１に接続する冷却水管Ｐ３の接続端ａはフランジ状に、シェル１の外周形状ｂに合せて拡げて成形されており、図７に示すように、管端フランジ部ａが直接シェル１の外周面にロー付けされている。
なお、図示の例では、管Ｐ３の他端が、図示しないホースで他の冷却水管に接続される。
【００２６】
図１０には、排気ガス冷却装置２０が車両に取り付けられた状態が示されている。
機関の冷却装置には、その水量が規定されており、すなわち、水面が図に示すサブタンク２１のＨレベルとＬレベルとの間になるようにされている。
これに対して、排気ガス冷却装置２０は、冷却水配管２２を含めてこのＬレベルに相当する規定レベルＺ以下の位置に配設されている。また、シェル１の上面に設けられた前記エア抜き管６も、やはりレベルＺ以下に配設されて配管２２に連通されている。このような構成によって、シェル１内からのエア抜きが容易に行われ、エアの滞留が防止される。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成され、ＥＧＲ装置に介装される排気ガス冷却装置に対し冷却水配管やエア抜き管が確実かつ容易に接続できる。また、排気ガス冷却装置内からのエア（および発生した蒸気）の排出が容易に行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排気ガス冷却装置の一実施形態を示す上面図。
【図２】排気ガス冷却装置の配管接続部の第一の実施形態を示す断面図。
【図３】排気ガス冷却装置の配管接続部の第二の実施形態を示す断面図。
【図４】排気ガス冷却装置の配管接続部の第三の実施形態を示す断面図。
【図５】排気ガス冷却装置の配管接続部の第四の実施形態を示す断面図。
【図６】排気ガス冷却装置の配管接続部の第五の実施形態を示す断面図。
【図７】排気ガス冷却装置の配管接続部の第六の実施形態を示す断面図。
【図８】排気ガス冷却装置の配管接続部の第七の実施形態を示す断面図。
【図９】図８のフランジ部の形状を説明する図。
【図１０】本発明の排気ガス冷却装置を車両へ取り付けた状態を示す側面図。
【符号の説明】
１・・・シェル
１ａ、７ａ・・・貫通孔
２・・・排気ガス入口
３・・・排気ガス出口
４・・・冷却水入口管
５・・・冷却水出口管
６・・・エア抜き管
７、７Ａ・・・接続金具
８・・・フランジ
１１・・・アイコネクタ
１２・・・中空ボルト
２０・・・排気ガス冷却装置
２１・・・サブタンク

Claims

内燃機関の排気通路から吸気通路へ連通され排気ガスの一部を吸気通路へ還流させる排気ガス循環装置に介装されて冷却水と熱交換を行う排気ガス冷却装置（２０）であって、車両に取り付けられた状態で機関の冷却装置に含まれる冷却水サブタンク（２１）で規定される水面（Ｚ）より下方にその装置（２０）の上面および冷却水配管が配設されている排気ガス冷却装置（２０）において、前記冷却水配管は熱交換を行うシェル（１）の外周部にそれぞれ接続されてシェル内に連通する冷却水の入口管（４）、出口管（５）、およびエア抜き管（６）であって、それら冷却水の入口管（４）、出口管（５）、あるいはエア抜き管（６）のいずれか少なくとも１つの管（Ｐ２）が、その管（Ｐ２）の一端に全周に亘る突起部（Ｂ）を設け、前記シェル（１）の外周部に貫通孔（１ａ）を穿設してその管（Ｐ２）の一端を挿入し、前記管の突起部（Ｂ）を突き当ててその外周を溶接によって固着し接続されていることを特徴とする排気ガス冷却装置。