JP4170527B2 - Egrガス冷却装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気系からEGR管路を介して吸気マニホールドに再循環されるEGRガスを冷却するためのEGRガス冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンジンでは、排気ガス中における窒素酸化物(NOx)を低減させるために、排気ガスの一部を排気系から取り出し、混合気に加えるEGR(Exhaust Gas Recirculation:排気再循環)が行われている。
このようなEGRを行うためのEGR装置は、排気系からの排気ガスの一部をEGRガスとして燃焼室に吸入される混合気に再循環させるように構成されている。
【0003】
そして、このようなEGR装置では、EGRガスが混合気と共に燃焼室に取り込まれるため、EGRガスの温度を適度な温度に維持する必要がある。
すなわち、EGRガスは、本来高温であるが、このEGRガスの温度が高すぎると、混合気が加熱されて熱膨張することにより空気の充填効率が悪くなり、混合気の燃焼率が悪化してエンジンの出力低下を招く虞がある。
【0004】
一方、EGRガスの温度が低すぎると、EGRガス中のタール等の付着物質の粘度が増加して、付着物質がEGR通路,EGR弁等に付着し易くなり、装置の信頼性を低下させるおそれがある。
【0005】
従来、EGRガスを冷却するEGRガス冷却装置として、例えば、特開平9−310995号公報,特開平10−227591号公報等に開示されるものが知られている。
図12は、特開平10−227591号公報に開示されるEGRガス冷却装置を示すもので、この冷却装置では、外筒1の軸長方向に、多数のパイプ部材2が配置され、パイプ部材2の両端が端板3に支持されている。
【0006】
外筒1の外周には、冷却水の入口パイプ4および出口パイプ5が開口されている。
また、外筒1の上端には、EGRガスが流入される流入部6が形成され、下端には、EGRガスが流出される流出部7が形成されている。
そして、外筒1内に、パイプ部材2が挿通される支持板8が配置されている。
【0007】
この冷却装置では、外筒1内に支持板8を配置し、パイプ部材2を支持するようにしたので、パイプ部材2の振動を有効に抑制することが可能になり、パイプ部材2の振動によりパイプ部材2の端板3近傍に亀裂等が発生するおそれを低減することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のEGRガス冷却装置では、外筒1内に単に支持板8を配置しているため、外筒1内の所定位置に支持板8を容易,確実に固定することが困難であるという問題があった。
【0009】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、外筒内の所定位置に支持板を容易,確実に固定することができるEGRガス冷却装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1のEGRガス冷却装置は、冷却液の入口パイプおよび出口パイプが開口される外筒の両側に、一対の端板を配置するとともに、前記一対の端板の間に複数のパイプ部材を配置し、前記外筒の一側にEGRガスが流入される流入部を形成し、前記外筒の他側にEGRガスが流出される流出部を形成してなるEGRガス冷却装置において、前記外筒内に前記複数のパイプ部材が挿通される支持板を配置するとともに、前記外筒に内側に向けて突出する突出部を形成し、この突出部に前記支持板の外周部を支持してなり、前記支持板の外周部に所定角度を置いて複数の取付部を形成するとともに、前記支持板を前記外筒の軸長方向に間隔を置いて複数配置し、前記各支持板に対応して前記外筒の軸長方向に間隔を置いて形成される突出部を、前記外筒の内周の異なる角度位置に形成し、前記支持板の前記外筒内への収容時に、収容される支持板の前記取付部がその対応する突出部以外の突出部に干渉しないようにしてなることを特徴とする。
【0011】
請求項2のEGRガス冷却装置は、請求項1記載のEGRガス冷却装置において、前記突出部は、前記支持板の外周部を挟持して形成されていることを特徴とする。
【0012】
請求項3のEGRガス冷却装置は、冷却液の入口パイプおよび出口パイプが開口される外筒の両側に、一対の端板を配置するとともに、前記一対の端板の間に複数のパイプ部材を配置し、前記外筒の一側にEGRガスが流入される流入部を形成し、前記外筒の他側にEGRガスが流出される流出部を形成してなるEGRガス冷却装置において、前記外筒内に前記複数のパイプ部材が挿通される支持板を配置するとともに、前記外筒の内周に、前記支持板の外周に形成される取付部を案内する案内溝を形成してなることを特徴とする。
【0013】
(作用)
請求項1のEGRガス冷却装置では、外筒の内周に内側に向けて突出する突出部が形成され、この突出部に支持板の外周部が支持される。
【0014】
また、支持板が外筒の軸長方向に間隔を置いて複数配置され、各支持板の取付部が外筒の軸長方向に間隔を置いて形成される突出部により支持される。
【0015】
そして、例えば、外筒を立てた状態で、複数の支持板が上方から外筒内に順次収容されるが、各突出部が外筒の内周の異なる角度位置に形成されているため、所定の支持板の取付部が他の支持板用の突出部に干渉することがない。
請求項2のEGRガス冷却装置では、各突出部が、支持板の肉厚に対応する間隔を置いて形成され、突出部の間に、支持板の外周部が挟持される。
請求項3のEGRガス冷却装置では、外筒の内周に、支持板の外周に形成される取付部を案内する案内溝が形成され、この案内溝に沿って支持板を移動し、支持板の取付部を案内溝の先端段部に当接することにより支持板の位置決めが行われる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施形態について説明する。
図1は、本発明のEGRガス冷却装置の第1の実施形態を示しており、図において符号11は、外筒を示している。
この外筒11は、円筒状をしておりステンレス鋼により形成されている。
【0017】
この外筒11の外周には、冷却液の入口パイプ13および出口パイプ15が開口されている。
外筒11の両側には、ステンレス鋼からなる一対の端板17が配置されている。
端板17には、多数の貫通穴17aが形成されており、この貫通穴17aにパイプ部材19の端部が嵌挿されている。
【0018】
パイプ部材19は、ステンレス鋼により形成されている。
外筒11の一側には、EGRガスが流入される流入部21が形成され、また、外筒11の他側には、EGRガスが流出される流出部23が形成されている。
流入部21および流出部23は、ステンレス鋼により形成されている。
流入部21および流出部23には、EGRガスの入口パイプおよび出口パイプが接続されるフランジ部25,27が形成されている。
【0019】
そして、この実施形態では、外筒11内には、支持板29が配置されている。
この支持板29は、ステンレス鋼により形成されており、図2に示すように、パイプ部材19が挿通される貫通穴29aが形成されている。
支持板29の内側に配置される貫通穴29aは、接続開口29bにより連続されており、接続開口29bにより冷却液の流通通路が形成されている。
【0020】
また、支持板29の外側に配置される貫通穴29aは、半円状に形成されており、貫通穴29aと外筒11との間に、冷却液の流通通路31が形成されている。
支持板29の外周には、120度の角度を置いて取付部29cが形成されている。
この取付部29cの外周は、円弧状をしており、外筒11の内周に当接されている。
【0021】
そして、この実施形態では、図3および図4に示すように、外筒11には、内側に向けて突出する突出部33が形成されている。
この突出部33は、支持板29の取付部29cに対応する位置に形成されている。
突出部33は、外筒11をエンボス加工することにより外筒11に一体形成されている。
【0022】
突出部33の一側は、直角状の段部33aとされ、この段部33aの側面に支持板29の取付部29cの側面が当接されている。
上述したEGRガス冷却装置では、支持板29にパイプ部材19を挿通し、支持板29がパイプ部材19の所定位置に位置するように接着剤等により仮止めした状態で、支持板29をパイプ部材19とともに外筒11内に収容し、支持板29の外周の取付部29cを、外筒11の内周の突出部33の段部33aに当接することにより、支持板29の位置決めが行われる。
【0023】
そして、この状態で、外筒11の両端に端板25,27を配置し、さらに、流入部21,流出部23等を外筒11に組み付け、この状態で各部材の接触部を、例えば、ニッケルろう付けすることにより製造される。
そして、上述したEGRガス冷却装置では、排気系からのEGRガスが、外筒11の一側に形成される流入部21のフランジ部25から流入部21内に流入した後、外筒11の端板25,27の間に配置されるパイプ部材19に流入し、このパイプ部材19において外筒11の端板25,27の間を流れる冷却液と熱交換し冷却された後、外筒11の他側に形成される流出部23のフランジ部27から吸気マニホールド側に流出される。
【0024】
上述したEGRガス冷却装置では、外筒11の内周に内側に向けて突出する突出部33を形成し、この突出部33に支持板29の取付部29cを支持するようにしたので、ろう付け等により外筒11内の所定位置に支持板29を容易,確実に固定することができる。
図5および図6は、本発明のEGRガス冷却装置の第2の実施形態を示すもので、この実施形態では、外筒11の軸長方向には、間隔を置いて3枚の支持板29が配置されている。
【0025】
そして、これ等の支持板29の外周の取付部29cが、外筒11に形成される支持部35により支持されている。
支持部35は、図7に示すように、外筒11の軸長方向に所定間隔を置いて形成される一対の突出部33bにより形成されている。
この一対の突出部33bにより、外筒11の内周には、矩形状の凹部33cが形成されている。
【0026】
この凹部33cの幅は、支持板29の取付部29cの肉厚より多少大きめに形成されており、凹部33c内に支持板29の取付部29cが挿入されている。
すなわち、支持板29の取付部29cは、一対の突出部33bにより挟持されている。
この実施形態のEGRガス冷却装置では、3枚の支持板29の外筒11内への組み付けが以下述べるようにして行われる。
【0027】
すなわち、先ず、3枚の支持板29にパイプ部材19を挿通し、3枚の支持板29がパイプ部材19の所定位置に位置するように接着剤等により仮止めされる。
次に、支持板29の取付部29cが突出部33bに干渉しないような位置に位置した状態で、支持板29を外筒11内に移動することにより、支持板29がパイプ部材19とともに外筒11内に収容される。
【0028】
そして、3枚の支持板29が突出部33bと同一の軸長方向位置に位置したところで、パイプ部材19を回転することにより、支持板29の外周の取付部29cが、一対の突出部33bにより形成される凹部33c内に位置され、3枚の支持板29の位置決めが行われる。
そして、この状態で、外筒11の両端に端板25,27を配置し、さらに、流入部21,流出部23等を外筒11に組み付け、この状態で各部材の接触部を、例えば、ニッケルろう付けすることにより製造される。
【0029】
上述したEGRガス冷却装置では、支持部35を形成する一対の突出部33bを、支持板29の肉厚に対応する間隔を置いて形成し、一対の突出部33bの間に、支持板29の外周の取付部29cを挟持したので、外筒11内の所定位置に支持板29をより確実に固定することができる。
図8および図9は、本発明のEGRガス冷却装置の第3の実施形態を示すもので、この実施形態では、外筒11の軸長方向には、間隔を置いて3枚の支持板29が配置されている。
【0030】
そして、これ等の支持板29の外周の取付部29cが、外筒11に形成される支持部35Aにより支持されている。
各支持部35Aは、外筒11の軸長方向に所定間隔を置いて形成される一対の突出部33d,33eにより形成されている。
この実施形態では、図8において支持部35Aの左側に位置する奧側突出部33dの長さが、支持部35Aの右側に位置する手前側突出部33eの長さの約2倍の長さとされている。
【0031】
奧側突出部33dと手前側突出部33eの下側の位置は、同一の位置とされており、この下方の奧側突出部33dと手前側突出部33eとの間には、支持板29の取付部29cの回転を阻止するための突起33fが形成されている。
また、この実施形態では、各支持板29に対応して外筒11の軸長方向に間隔を置いて形成される支持部35Aの位置が、外筒11の内周の異なる角度位置に形成されている。
【0032】
この支持部35Aの位置は、支持板29の外筒11内への収容時に、収容される支持板29の取付部29cがその対応する突出部33d以外の突出部33dに干渉しないような位置に形成されている。
すなわち、図8の断面A−A位置では、図9の右側に示すように、外筒11の外周に形成される3箇所の支持部35Aのうち1箇所の支持部35Aが、X軸37上に位置するように形成さている。
【0033】
より具体的には、奧側突出部33dの中央がX軸37上に位置され、手前側突出部33eの先端がX軸37上に位置されている。
そして、支持部35Aは、120度の角度を置いて3箇所に形成されている。
また、図8の断面B−B位置では、図9の中央に示すように、外周に形成される3箇所の支持部35Aのうち1箇所の支持部35Aが、X軸37から右回りに30度回転した位置に位置するように形成されている。
【0034】
さらに、図8の断面C−C位置では、図9の左側に示すように、外周に形成される3箇所の支持部35Aのうち1箇所の支持部35Aが、X軸37から右回りに60度回転した位置に位置するように形成さている。
この実施形態のEGRガス冷却装置では、3枚の支持板29の外筒11内への組み付けが以下述べるようにして行われる。
【0035】
すなわち、先ず、外筒11が、支持部35Aの奧側突出部33dが手前側突出部33eより下側となるようにして立設され、外筒11の上端から断面C−Cに位置される支持板29が外筒11内に収容される。
この収容時には、支持板29の取付部29cは、図9の左側の図の状態より、右回りに15度回転された状態になっており、この状態で支持板29を下降させることにより、支持板29は、断面A−Aおよび断面B−Bの支持部35Aの奧側突出部33dに干渉することなく、断面C−Cの奧側突出部33d上に載置される。
【0036】
そして、この状態から支持板29を左回りに15度回転することにより、支持板29の取付部29cが、突起33fに当接し支持板29が、図9の左側の位置関係を保って奧側突出部33dと手前側突出部33eとの間に挟持される。
次に、外筒11の上端から断面B−Bに位置される支持板29が外筒11内に収容される。
【0037】
この収容時には、支持板29の取付部29cは、図9の中央の図の状態より、右回りに15度回転された状態になっており、この状態で支持板29を下降させることにより、支持板29は、断面A−Aの支持部35Aの奧側突出部33dに干渉することなく、断面B−Bの奧側突出部33d上に載置される。
そして、この状態から支持板29を左回りに15度回転することにより、支持板29の取付部29cが、突起33fに当接し支持板29が、図9の中央の位置関係を保って奧側突出部33dと手前側突出部33eとの間に挟持される。
【0038】
次に、外筒11の上端から断面A−Aに位置される支持板29が外筒11内に収容される。
この収容時には、支持板29の取付部29cは、図9の右側の図の状態より、右回りに15度回転された状態になっており、この状態で支持板29を下降させることにより、支持板29は、断面A−Aの奧側突出部33d上に載置される。
【0039】
そして、この状態から支持板29を左回りに15度回転することにより、支持板29の取付部29cが、突起33fに当接し支持板29が、図9の右側の位置関係を保って奧側突出部33dと手前側突出部33eとの間に挟持される。
このようにして、3枚の支持板29を外筒11内の所定の位置に収容したのち、3枚の支持板29を貫通してパイプ部材19が挿通される。
【0040】
そして、この状態で、外筒11の両端に端板25,27を配置し、さらに、流入部21,流出部23等を外筒11に組み付け、この状態で各部材の接触部を、例えば、ニッケルろう付けすることにより製造される。
上述したEGRガス冷却装置では、外筒11の軸長方向に間隔を置いて形成される各支持部35Aを、外筒11の内周の異なる角度位置に形成し、支持板29の外筒11内への収容時に、収容される支持板29の取付部29cがその対応する支持部35Aの奧側突出部33d以外の奧側突出部33dに干渉しないようにしたので、外筒11内の所定位置に複数の支持板29を容易に配置することができる。
【0041】
また、複数の支持板29の軸長方向への間隔を支持部35Aにより設定することが可能になるため、パイプ部材19に複数の支持板29を予め仮止めすることなく、支持板29を外筒11内に配置することができる。
図10および図11は、本発明のEGRガス冷却装置の第4の実施形態を示すもので、この実施形態では、外筒11の軸長方向には、間隔を置いて第1および第2の2枚の支持板29A,29Bが配置されている。
【0042】
そして、外筒11の内周に、第1の支持板29Aの外周に形成される取付部29dを案内する第1の案内溝39が形成されている。
この第1の案内溝39には、取付部29dの外周が直接嵌合されている。
一方、第2の支持板29Bの取付部29cの外周には、案内突部29eが形成されている。
【0043】
そして、外筒11の内周に、第2の支持板29Bの取付部29cの外周に形成される案内突部29eを案内する第2の案内溝41が形成されている。
第1の案内溝39および第2の案内溝41は、それぞれ120度の角度をおいて3箇所に形成されている。
そして、この実施形態では、第1の案内溝39と第2の案内溝41とは60度ずらせて形成されており、第1の案内溝39の中間に第2の案内溝41が形成されている。
【0044】
また、第1の案内溝39および第2の案内溝41は、外筒11の一側から形成されており、第1の案内溝39が第2の案内溝41の長さの2倍程度の長さとされている。
第1の案内溝39および第2の案内溝41の先端には、図示しない直角状の段部が形成されている。
【0045】
この実施形態のEGRガス冷却装置では、第1および第2の支持板29A,29Bの外筒11内への組み付けが以下述べるようにして行われる。
すなわち、先ず、第1の支持板29Aの取付部29dが、第1の案内溝39に嵌合され、この状態で第1の支持板29Aを第1の案内溝39に沿って移動し、取付部29dを第1の案内溝39の段部に当接することにより第1の支持板29Aの位置決めが行われる。
【0046】
次に、第2の支持板29Bの取付部29cに形成される案内突部29eが、第2の案内溝41に嵌合され、この状態で第2の支持板29Bを第2の案内溝41に沿って移動し、取付部29cの案内突部29eを第2の案内溝41の段部に当接することにより第2の支持板29の位置決めが行われる。
このようにして、第1および第2の支持板29A,29Bを外筒11内の所定の位置に収容したのち、第1および第2の支持板29A,29Bを貫通してパイプ部材19が挿通される。
【0047】
そして、この状態で、外筒11の両端に端板25,27を配置し、さらに、流入部21,流出部23等を外筒11に組み付け、この状態で各部材の接触部を、例えば、ニッケルろう付けすることにより製造される。
上述したEGRガス冷却装置では、外筒11の内周に、第1の支持板29Aの外周に形成される取付部29dを案内する第1の案内溝39を形成し、この第1の案内溝39に沿って第1の支持板29Aを移動し、第1の支持板29の取付部29dを第1の案内溝39の先端段部に当接することにより第1の支持板29Aの位置決めを行うようにしたので、ろう付け等により外筒11内の所定位置に第1の支持板29Aを容易,確実に固定することができる。
【0048】
また、外筒11の内周に、第2の支持板29Bの外周に形成される取付部29cの案内突部29eを案内する第2の案内溝41を形成し、この第2の案内溝41に沿って第2の支持板29Bを移動し、第2の支持板29Bの取付部29cの案内突部29eを第2の案内溝41の先端段部に当接することにより第2の支持板29Bの位置決めを行うようにしたので、ろう付け等により外筒11内の所定位置に第2の支持板29Bを容易,確実に固定することができる。
【0049】
そして、ろう付けを行う場合には、第1の案内溝39および第2の案内溝41に沿ってろう材が流れるため、ろう付けを確実に行うことができる。
さらに、上述したEGRガス冷却装置では、第1および第2の支持板29A,29Bの軸長方向への間隔を第1および第2の案内溝39,41により設定することが可能になるため、パイプ部材19に複数の支持板29A,29Bを予め仮止めすることなく、支持板29A,29Bを外筒11内に配置することができる。
【0050】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1のEGRガス冷却装置では、外筒の内周に内側に向けて突出する突出部を形成し、この突出部に支持板の外周部を支持するようにしたので、ろう付け等により外筒内の所定位置に支持板を容易,確実に固定することができる。
【0051】
また、外筒の軸長方向に間隔を置いて形成される各突出部を、外筒の内周の異なる角度位置に形成し、支持板の外筒内への収容時に、収容される支持板の取付部がその対応する突出部以外の突出部に干渉しないようにしたので、外筒内の所定位置に複数の支持板を容易に配置することができる。
【0052】
また、複数の支持板の軸長方向への間隔を突出部により設定することが可能になるため、パイプ部材に複数の支持板を予め仮止めすることなく、支持板を外筒内に配置することができる。
請求項2のEGRガス冷却装置では、各突出部を、支持板の肉厚に対応する間隔を置いて形成し、突出部の間に、支持板の外周部を挟持したので、外筒内の所定位置に支持板をより確実に固定することができる。
請求項3のEGRガス冷却装置では、外筒の内周に、支持板の外周に形成される取付部を案内する案内溝を形成し、この案内溝に沿って支持板を移動し、支持板の取付部を案内溝の先端段部に当接することにより支持板の位置決めを行うようにしたので、ろう付け等により外筒内の所定位置に支持板を容易,確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のEGRガス冷却装置の第1の実施形態を示す断面図である。
【図2】図1の支持板を示す正面図である。
【図3】図1の外筒を示す斜視図である。
【図4】図1の突出部およびその近傍を示す断面図である。
【図5】本発明のEGRガス冷却装置の第2の実施形態を示す側面図である。
【図6】図5の支持板を示す正面図である。
【図7】図1の突出部およびその近傍を示す説明図である。
【図8】本発明のEGRガス冷却装置の第3の実施形態を示す側面図である。
【図9】図8の支持板を各断面位置において示す正面図である。
【図10】本発明のEGRガス冷却装置の第4の実施形態を示す側面図である。
【図11】図10の支持板を各断面位置において示す正面図である。
【図12】従来のEGRガス冷却装置を示す側面図である。
【符号の説明】
11 外筒
13 入口パイプ
15 出口パイプ
17 端板
19 パイプ部材
21 流入部
23 流出部
29,29A,29B 支持板
33,33b,33d,33e 突出部
39 第1の案内溝
41 第2の案内溝
Claims (3)
- 冷却液の入口パイプ(13)および出口パイプ(15)が開口される外筒(11)の両側に、一対の端板(17)を配置するとともに、前記一対の端板(17)の間に複数のパイプ部材(19)を配置し、前記外筒(11)の一側にEGRガスが流入される流入部(21)を形成し、前記外筒(11)の他側にEGRガスが流出される流出部(23)を形成してなるEGRガス冷却装置において、
前記外筒(11)内に前記複数のパイプ部材(19)が挿通される支持板(29)を配置するとともに、前記外筒(11)に内側に向けて突出する突出部(33d,33e)を形成し、この突出部(33d,33e)に前記支持板(29)の外周部を支持してなり、
前記支持板(29)の外周部に所定角度を置いて複数の取付部(29c)を形成するとともに、前記支持板(29)を前記外筒(11)の軸長方向に間隔を置いて複数配置し、前記各支持板(29)に対応して前記外筒(11)の軸長方向に間隔を置いて形成される突出部(33d,33e)を、前記外筒(11)の内周の異なる角度位置に形成し、前記支持板(29)の前記外筒(11)内への収容時に、収容される支持板(29)の前記取付部(29c)がその対応する突出部(33d,33e)以外の突出部(33d,33e)に干渉しないようにしてなることを特徴とするEGRガス冷却装置。 - 請求項1記載のEGRガス冷却装置において、
前記突出部(33d,33e)は、前記支持板(29)の外周部を挟持して形成されていることを特徴とするEGRガス冷却装置。 - 冷却液の入口パイプ(13)および出口パイプ(15)が開口される外筒(11)の両側に、一対の端板(17)を配置するとともに、前記一対の端板(17)の間に複数のパイプ部材(19)を配置し、前記外筒(11)の一側にEGRガスが流入される流入部(21)を形成し、前記外筒(11)の他側にEGRガスが流出される流出部(23)を形成してなるEGRガス冷却装置において、
前記外筒(11)内に前記複数のパイプ部材(19)が挿通される支持板(29A,29B)を配置するとともに、前記外筒(11)の内周に、前記支持板(29A,29B)の外周に形成される取付部(29d,29c)を案内する案内溝(39,41)を形成してなることを特徴とするEGRガス冷却装置。
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