JPH11257166A - Egr装置 - Google Patents

Egr装置

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JPH11257166A
JPH11257166A JP10066718A JP6671898A JPH11257166A JP H11257166 A JPH11257166 A JP H11257166A JP 10066718 A JP10066718 A JP 10066718A JP 6671898 A JP6671898 A JP 6671898A JP H11257166 A JPH11257166 A JP H11257166A
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cooling pipe
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Takayuki Tsuchiya
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Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却管を通過するEGRガスとその回りを通過
する冷却流体との間で熱交換を行うクーラにおいて、煤
などの付着物で冷却効率の低下およびEGR率の低下な
どを招くのを防止する。 【解決手段】クーラ10において、EGRガスの流路1
6を形成する冷却管12の内周に沿って温度の変化で伸
縮可能な螺旋部材17を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はエンジンのEGR
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンのNOx対策として排気ガスの
一部を吸気側に還流するEGR装置がよく知られてい
る。このうち、EGRガスの濃度を高めるため、EGR
ガスを冷却するクーラ(熱交換器)を備えるものがある
(実開平6ー34160号公報,特開平9ー28011
8号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】熱交換で冷却される部
分は、EGRガスの凝縮水などにより、煤などの付着し
やすい条件下にあり、通路の内周に煤などが付着する
と、圧力損失の増加や冷却効率の低下およびこれらに伴
うEGR率の低下を招くという不具合があった。また、
水冷式の熱交換器では、EGRガスが流れる通路の外周
に水垢など汚れが付着すると、冷却効率の低下を招くと
いう可能性も考えられる。
【0004】この発明は、このような問題点を解決する
ための有効な対策手段の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の発明では、冷却管
を通過するEGRガスとその回りを通過する冷却流体と
の間で熱交換を行うクーラを備えるEGR装置におい
て、冷却管の内周に沿って温度の変化で伸縮可能な螺旋
部材を設ける。
【0006】第2の発明では、冷却管を通過するEGR
ガスとその回りを通過する冷却水との間で熱交換を行う
クーラを備えるEGR装置において、冷却管の外周に沿
って温度の変化で伸縮可能な螺旋部材を設ける。
【0007】第3の発明では、第1の発明または第2の
発明において、螺旋部材を形状記憶合金で形成する。
【0008】
【発明の効果】第1の発明では、螺旋部材が温度の変化
で冷却管の内周を伸縮し、その動きで冷却管の内周に付
着した煤などを掻き落とすようになる。このため、煤な
どが冷却管に付着し過ぎることがなく、良好なEGR性
能を安定的に確保できる。また、螺旋部材が冷却管の内
周に螺旋の凹凸を形成するため、伝熱面積が増加するほ
か、螺旋の凹凸が適度な乱流を発生させることにより、
熱交換効率の向上も得られる。
【0009】第2の発明では、螺旋部材が温度の変化で
冷却管の外周を伸縮し、その動きで冷却管の外周に付着
した汚れを掻き落とすようになる。このため、汚れの付
着で冷却効率およびEGR率が低下するのを防止でき
る。また、螺旋部材が冷却管の外周に螺旋の凹凸を形成
するため、伝熱面積が増加するほか、螺旋の凹凸が適度
な乱流を発生させることにより、熱交換効率の向上も得
られる。
【0010】第3の発明では、形状記憶合金製の螺旋部
材は、特定温度で機敏に伸縮するため、冷却管の付着物
を適確に掻き落とすことが可能になる。また、通常の金
属製のものよりも、同じ温度変化に対して大変形が得ら
れ、螺旋部材による掻き落とし面積を大きく取ることが
可能になる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1,図2において、EGRガス
の通路途中に介装されるクーラ10(熱交換器)は、筒
形の胴体11とその内部を軸方向へ貫通する複数の冷却
管12とからなり、各冷却管12の回りに胴体11で囲
われる流路13が形成される。胴体11に流路13の入
口部14と出口部15が設けられる。
【0012】各冷却管12の内部に流路16が形成さ
れ、これらの両端は胴体11の端面11aに開口され
る。図示しないが、蓋体が胴体11の両端11aに取り
付けられ、胴体11の端面11aとの間に各流路16の
集合部を形成する。蓋体の一方に集合部を介して流路1
6に連通する入口部が、もう一方に同じく出口部が設け
られる。
【0013】各冷却管12の内部には螺旋部材17が設
けられる。図3にも表すように、螺旋部材17はその一
端(螺旋の端末)が脱落防止用のストッパ18を介して
冷却管12の開口端に固定され、温度に依存する長さの
変化により、冷却管12の内周に接触しながら伸縮可能
になっている。
【0014】クーラ10はEGRガスの通路途中でその
上流側に蓋体の入口部が、同じく下流側に蓋体の出口部
が接続される一方、冷却水を循環させる通路途中でその
上流側に胴体11の入口部14が、同じく下流側に胴体
11の出口部15が接続される。
【0015】EGRが行われると、EGRガスはクーラ
10を経由して吸気側へ供給される。EGR率はクーラ
10下流のEGR弁で制御される。クーラ10におい
て、各冷却管12の内部を通過するEGRガスは、胴体
11の内部を流れる冷却水との熱交換により冷却され、
EGR弁へ送り出されるのである。
【0016】この熱交換で冷却される部分は、EGRガ
スの凝縮水などにより、煤などが付着しやすくなる。冷
却管12の内周に煤などが付着すると、圧力損失の増加
や冷却効率の低下およびこれらに伴うEGR率の低下を
招く可能性が考えられる。これを防止するのが螺旋部材
17であり、周囲の温度に依存して管壁に接触しながら
伸縮する。
【0017】たとえば、螺旋部材17の縮み状態におい
て、図4のように煤などが冷却管12の内周に付着して
も、周囲の温度が高くなると、螺旋部材17が図5のよ
うに伸び状態に変化しながら、冷却管12から煤などを
掻き落とすようになる。また、周囲の温度が低くなる
(常温時)と、逆に螺旋部材17は縮み状態に変化しな
がら、伸び状態において付着した煤などを冷却管12か
ら掻き落とすようになる。
【0018】そのため、煤などが冷却管12の内周に付
着し過ぎることがなく、既述の不具合(圧力損失の増加
や冷却効率の低下およびこれらに伴うEGR率の低下)
が防止されるため、良好なEGR性能を安定的に確保で
きる。
【0019】螺旋部材17は冷却管12の内周に螺旋の
凹凸を形成するため、流路間の伝熱面積が増加するほ
か、螺旋の凹凸が適度な乱流をEGRガスの流れに発生
させることにより、熱交換効率の向上も得られる。
【0020】図6〜図9は別の実施形態を説明するもの
であり、図6,図7では冷却管12の両開口端に脱落防
止用のストッパ18が形成され、これらの間に複数の螺
旋部材17(17a,17b)が直列に設けられる。こ
れら螺旋部材17a,17bは例えば形状記憶合金で作
られ、その一方17bには常温時に縮み、高温時に伸び
る特性が、もう一方17aには常温時に伸び、常温時に
縮む特性が与えられる。両者の伸縮量はストッパ18間
をこれら螺旋部材17a,17bがガタ付かないよう、
略同等に設定される。
【0021】これによると、周囲の温度で螺旋部材17
a,17bが機敏に伸縮するため、冷却管17から煤な
どの適確な掻き落としが可能になる。また、形状記憶合
金では通常の金属よりも、同じ温度変化に対して大変形
が得られ、螺旋部材17による掻き落とし面積を大きく
取ることが可能になる。
【0022】図8,図9の実施形態では、冷却管12の
両開口端に脱落防止用のストッパ18が形成され、螺旋
部材17はこれらストッパ18間を移動可能に設けられ
る。螺旋部材17は温度の変化で冷却管12の内部を管
壁に接触しながら伸縮するが、その伸び状態においても
ストッパ18間を移動可能なため、伸縮する位置を変え
ることにより、煤などを冷却管12から全面的に除去で
きるようになる。
【0023】図10は別の実施形態を表すものであり、
胴体11で囲われる冷却水の流路において、各冷却管1
2の外周を周囲の温度に依存して伸縮可能な螺旋部材1
7が設けられる。冷却水は水垢など汚れをもたらすが、
螺旋部材17の伸縮により、冷却管12の外周に付着し
た汚れを掻き落とせるため、汚れの付着に原因する熱交
換効率(冷却効率)の低下およびこれに伴うEGR率の
低下を防止できる。
【0024】螺旋部材17は冷却管12の外周に螺旋の
凹凸を形成するため、流路13と流路16との間の伝熱
面積が増加するほか、螺旋の凹凸が適度な乱流を冷却水
の流れに発生させることにより、熱交換効率の向上も得
られる。なお、図1と同じ部位は同じ符号を付ける。
【0025】この螺旋部材17についても、図6,図7
と同じ形状記憶合金製のものを用い、胴体11の両端1
1a間で直列に設けるようにしてもよい。また、図8,
図9と同じように冷却管12の外周を移動可能に設けて
もよい。
【0026】図1および図10において、クーラ10は
その内部に複数の冷却管12を備えるが、冷却管は1本
のみ形成し、EGRガスの通路に直結するようにしても
よい。また、図1〜図9において、冷却管12の内径は
圧力損失との関係から、螺旋部材17をもたない従来の
場合に較べると、これらの径寸法分だけ大きく形成され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態を表すクーラの断面図であ
る。
【図2】同じくクーラの前面図である。
【図3】同じく冷却管の拡大断面図である。
【図4】同じく作用説明図である。
【図5】同じく作用説明図である。
【図6】別の実施形態を説明する冷却管の拡大断面図で
ある。
【図7】同じく作用説明図である。
【図8】別の実施形態を説明する冷却管の拡大断面図で
ある。
【図9】同じく作用説明図である。
【図10】別の実施形態を表すクーラの断面図である。
【符号の説明】
11 胴体 12 冷却管 13 冷却水の流路 16 EGRガスの流路 17,17a,17b 螺旋部材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷却管を通過するEGRガスとその回りを
    通過する冷却流体との間で熱交換を行うクーラを備える
    EGR装置において、冷却管の内周に沿って温度の変化
    で伸縮可能な螺旋部材を設けたことを特徴とするEGR
    装置。
  2. 【請求項2】冷却管を通過するEGRガスとその回りを
    通過する冷却流体との間で熱交換を行うクーラを備える
    EGR装置において、冷却管の外周に沿って温度の変化
    で伸縮可能な螺旋部材を設けたことを特徴とするEGR
    装置。
  3. 【請求項3】螺旋部材を形状記憶合金で形成したことを
    特徴とする請求項1または請求項2に記載のEGR装
    置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1096131A1 (en) * 1999-10-26 2001-05-02 Senior Flexonics Automotive Limited Exhaust gas recirculation cooler
GB2420512A (en) * 2004-11-26 2006-05-31 Stihl Ag & Co Kg Andreas An exhaust system in a tool driven by an internal combustion engine
FR2929698A3 (fr) * 2008-04-03 2009-10-09 Renault Sas Dispositif et procede pour limiter l'encrassement d'un echangeur egr
JP2016121817A (ja) * 2014-12-24 2016-07-07 株式会社ノーリツ 給湯装置

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