KR20010102981A - EGR cooler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 셸의 내부에 냉각수를 배급하고 또한 튜브 내에는 한 쪽 본넷측으로부터 다른 쪽 본넷측을 향하여 배기가스를 통과시켜서 해당 배기가스와 상기 냉각수를 열교환하도록 한 EGR 쿨러에 관한 것으로, 배기가스와 냉각수의 열교환 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an EGR cooler for distributing cooling water into a shell and allowing exhaust gas to pass through from one bonnet side to the other bonnet side in the tube to exchange heat with the exhaust gas. It is to improve the heat exchange efficiency of the cooling water.
Description
도 1은 종래의 EGR 쿨러의 일례를 도시하는 단면도로서, 도면 중 1은 원통형으로 형성된 셸을 도시하고, 해당 셸(1)의 축심 방향 양 단부에는 셸(1)의 단면을 밀봉하도록 플레이트(2, 2)가 고착되어 있고, 해당 각 플레이트(2, 2)에는 셸(1)의 축심 연장선(x)과 평행하게 연장되는 다수의 튜브(3)의 양 단부가 관통 상태로 고착되어 있으며 이들 다수의 튜브(3)는 셸(1)의 내부를 축심 방향으로 연장되어 있다.1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional EGR cooler, in which 1 shows a shell formed in a cylindrical shape, and the plate 2 is sealed at both ends in the axial direction of the shell 1 so as to seal the cross section of the shell 1. , 2) are fixed, and each of the plates 2 and 2 has both ends of the plurality of tubes 3 extending in parallel with the axial extension line x of the shell 1 in a penetrating state. The tube 3 extends in the axial direction of the inside of the shell 1.
그리고, 셸(1)의 한 쪽 단부(端部) 근방에는 냉각수 입구(4)가 형성되고, 셸(1)의 다른 쪽 단부 근방에는 냉각수 출구(5)가 형성되고 있으며, 냉각수(9)가 냉각수 입구(4)로부터 셸(1)의 내부로 공급되어 튜브(3)의 외측을 흘러서, 냉각수 출구(5)로부터 셸(1)의 외부로 배출되도록 되어 있다.The coolant inlet 4 is formed near one end of the shell 1, and the coolant outlet 5 is formed near the other end of the shell 1. It is supplied from the cooling water inlet 4 into the shell 1 and flows out of the tube 3 to be discharged from the cooling water outlet 5 to the outside of the shell 1.
또한, 각 플레이트(2, 2)의 반대 셸(1)측에는 본넷(6A, 6B)이 상기 각 플레이트(2, 2)의 단면(端面)을 덮도록 고착되고, 한 쪽 본넷(6A)의 중앙에는 배기가스 입구(7)가, 다른 쪽 본넷(6B)의 중앙에는 배기 가스 출구(8)가 각각 형성되어 있으며, 엔진의 배기가스(10)가 배기가스 입구(7)로부터 한 쪽 본넷(6A)의 내부에 들어가서 다수의 튜브(3)를 지나는 동안에 해당 튜브(3)의 외측을 흐르는 냉각수(9)와의 열교환에 의해 냉각된 후에, 다른 쪽의 본넷(6B)의 내부로 배출되어 배기가스 출구(8)로부터 엔진으로 재순환하도록 되어 있다.Further, the bonnets 6A, 6B are fixed to the opposite shell 1 side of each plate 2, 2 so as to cover the end faces of the plates 2, 2, and the center of one bonnet 6A. The exhaust gas inlet 7 is formed at the center, and the exhaust gas outlet 8 is formed at the center of the other bonnet 6B, respectively. The exhaust gas 10 of the engine is connected to the one bonnet 6A from the exhaust gas inlet 7. ) Is cooled by heat exchange with the cooling water 9 flowing outside the tube 3 while passing through the plurality of tubes 3, and then discharged into the other bonnet 6B to exhaust gas outlet. The engine is recirculated from (8).
그러나, 이러한 종래의 EGR 쿨러에 있어서는 배기가스(10)가 튜브(3) 내를 똑바로 흘러 튜브(3)의 내주면에 대하여 배기가스(10)가 충분히 접촉하지 않기 때문에 열교환 효율이 나쁘다는 문제가 있었다.However, in such a conventional EGR cooler, since the exhaust gas 10 flows straight inside the tube 3 and the exhaust gas 10 does not sufficiently contact the inner circumferential surface of the tube 3, there is a problem that the heat exchange efficiency is poor. .
또한, 도 2에 확대하여 도시된 바와 같이, 한 쪽 본넷(6A)이 배기가스 입구(7)로부터 셸(1)측을 향하여 직선형의 외형선을 이루어 확장하는 테이퍼부(6x)와 셸(1)과 대략 같은 직경으로 형성된 원통부(6y)로 형성되어 있지만, 이와 같은 형상에서는 배기가스 입구(7)로부터 도입된 배기가스(10)의 흐름이 테이퍼부(6x)의 내주면으로부터 박리하기 쉽고, 해당 테이퍼부(6x)로부터 원통부(6y)에 걸친 내측 부분에 난류화(亂流化)가 일어나 플레이트(2)의 외주측에 배치된 튜브(3)에 대하여 배기가스(10)가 도입되기 어려워지기 때문에, 이러한 각 튜브(3)에 대한 배기가스(10)의 불균등한 분배에 의해서도 열교환 효율이 나빠진다는 문제가 있으며, 더욱이, 중심측의 튜브(3)가 외주측의 튜브(3)보다 고온화되어 국부적인 열변형이 생길 우려도 초래하고 있었다.In addition, as shown in an enlarged view in FIG. 2, one of the bonnets 6A extends in a straight outline line from the exhaust gas inlet 7 toward the shell 1 side and the shell 1. Is formed of a cylindrical portion 6y having a diameter substantially equal to), but in such a shape, the flow of the exhaust gas 10 introduced from the exhaust gas inlet 7 is easy to peel off from the inner circumferential surface of the tapered portion 6x, Turbulence occurs in the inner portion from the tapered portion 6x to the cylindrical portion 6y so that the exhaust gas 10 is introduced into the tube 3 disposed on the outer circumferential side of the plate 2. Since it becomes difficult, there exists a problem that heat exchange efficiency worsens also by the uneven distribution of the exhaust gas 10 with respect to each tube 3, Moreover, the tube 3 of the center side is compared with the tube 3 of the outer peripheral side. There was also a concern that localization would occur due to high temperature.
한편, 도 3에 확대하여 도시된 바와 같이, 다른 쪽 본넷(6B)도 상술한 한 쪽본넷(6A)과 마찬가지로 형성되어 있기 때문에 외주측의 튜브(3)를 빠져 나온 배기가스(10)가 본넷(6A)의 테이퍼부(6x)에 충돌하여 급격하게 흐름의 방향이 바뀜으로써 외주측의 튜브(3)의 출구 부분에서 압력 상승이 일어나고, 이 압력 상승이 외주측의 튜브(3)에 있어서의 배기가스(10)의 통풍 저항이 되어, 해당 배기가스(10)가 외주측의 튜브(3)에 대하여 한층 더 도입되기 어려워지기 때문에, 이러한 이유에 의해서도 각 튜브(3)에 대한 배기가스(10)의 불균등한 분배가 생겨서 열교환 효율이 나빠지거나, 중심측의 튜브(3)가 외주측의 튜브(3)보다 고온화되어 국부적인 열변형이 생기거나 하는 우려를 초래하고 있었다.On the other hand, as shown in an enlarged view in FIG. 3, since the other bonnet 6B is also formed in the same manner as the one bonnet 6A described above, the exhaust gas 10 exiting the tube 3 on the outer circumferential side is bonnet. The pressure rises at the outlet portion of the tube 3 on the outer circumference by colliding with the taper portion 6x of 6A and rapidly changing the direction of the flow, and this pressure rise occurs at the tube 3 on the outer circumference side. Since it becomes the ventilation resistance of the exhaust gas 10 and the exhaust gas 10 becomes less likely to be introduced with respect to the tube 3 on the outer circumferential side, the exhaust gas 10 for each tube 3 is also for this reason. ), An uneven distribution of) caused a deterioration in heat exchange efficiency, or the tube 3 on the center side became hotter than the tube 3 on the outer circumference side, causing localized thermal deformation.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 종래에 있어서의 튜브(3)의 배열은 도면 중에 2점쇄선으로 도시하는 바와 같은 삼각형을 기조로 한 지그재그형으로 나열하여 배열하도록 되어 있기 때문에 원통형으로 형성된 셸(1)과 외주측의 튜브(3) 사이에 비교적 큰 틈이 형성되어, 냉각수 입구(4)로부터 도입된 냉각수(9)가 유통 저항이 적은 외주측을 우선적으로 흐르는 경향이 생기는 한편, 튜브(3)가 밀집 배치된 중심측으로는 냉각수(9)가 충분히 도달하지 않기 때문에, 이러한 이유에 의해서도 중심측의 튜브(3)에 있어서의 열교환 효율이 외주측의 튜브(3)보다 나빠지거나 중심측의 튜브(3)가 외주측의 튜브(3)보다 고온화되어 국부적인 열변형이 생기거나 하는 우려를 초래하고 있었다.In addition, as shown in Fig. 4, since the arrangement of the tubes 3 in the prior art is arranged in a zigzag pattern based on a triangle as shown by a dashed line in the drawing, the shell is formed in a cylindrical shape. A relatively large gap is formed between (1) and the tube 3 on the outer circumferential side, and the coolant 9 introduced from the coolant inlet 4 tends to preferentially flow on the outer circumferential side with low flow resistance, while the tube ( Since the coolant 9 does not sufficiently reach the center side where 3) is densely arranged, for this reason, the heat exchange efficiency in the tube 3 on the center side is worse than that of the tube 3 on the outer circumferential side or on the center side. The tube 3 became hotter than the tube 3 on the outer circumferential side, causing local thermal deformation.
또한, 상술한 바와 같은 종래의 EGR 쿨러에 있어서는 냉각수 입구(4)로부터 셸(1)의 내부로 공급된 냉각수(9)가 셸(1)의 내부 단면에 대하여 균등하게 냉각수 출구(5)를 향해서 흐르지 않는다는 부적합함도 있고, 도 1 중에 경로(12)로 도시된바와 같이, 냉각수 입구(4)로부터 셸(1)의 내부로 유입된 후, 냉각수 출구(5) 쪽으로 굴곡하여 비스듬하게 냉각수 출구(5)를 향하는 흐름이 주류가 되어, 셸(1) 내에 있어서의 냉각수 입구(4) 및 냉각수 출구(5)에 대치하는 측의 코너부 근방에서 냉각수(9)가 고여 냉각수 정체부(13)가 생기기 때문에 이 부분에서의 열교환 효율이 나빠진다는 문제가 있으며, 특히 고온의 배기가스(10)가 도입되게 되는 냉각수 입구(4)에 대하여 직경 방향으로 대치하는 위치에서는 냉각수 정체부(13) 부근에서 튜브(3)가 국부적으로 고온이 되어 열변형을 일으킬 우려도 있었다.In the conventional EGR cooler as described above, the coolant 9 supplied from the coolant inlet 4 into the shell 1 is directed toward the coolant outlet 5 evenly with respect to the inner end face of the shell 1. There is also inadequate flow, and as shown by the path 12 in FIG. 1, after flowing from the coolant inlet 4 into the shell 1 and bending it toward the coolant outlet 5, the coolant outlet ( 5) The flow toward 5 becomes mainstream, and the coolant 9 accumulates near the corners on the side opposite to the coolant inlet 4 and the coolant outlet 5 in the shell 1, whereby the coolant stagnant portion 13 There is a problem that the heat exchange efficiency at this portion is deteriorated, and particularly, the tube near the coolant stagnation part 13 at a position facing radially with respect to the coolant inlet 4 into which the hot exhaust gas 10 is introduced. (3) heat locally There were concerns cause mold.
도 5 및 도 6은 종래에 있어서의 EGR 쿨러의 다른 예를 도시하는 것으로, 여기에 도시하고 있는 EGR 쿨러에서는 차량에 대한 탑재상의 문제로부터 셸(1)을 세로 방향{셸(1)의 축심 연장선(x)에 대하여 직각의 방향}으로 편평한 상자형상으로 형성하고 있고, 각 본넷(6A, 6B)을 배기가스 입구(7) 또는 배기가스 출구(8)로부터 셸(1)측을 향하여 해당 셸(1)의 단면의 긴 변 방향(도시하는 예에서는 상하 방향) 외측으로 확장하여 플레이트(2, 2)의 단면 전역을 덮도록 하고 있다.5 and 6 show another example of a conventional EGR cooler. In the EGR cooler shown here, the shell 1 is moved in the longitudinal direction (axial extension line of the shell 1) due to mounting problems with the vehicle. It is formed in a box shape flat in the direction perpendicular to (x), and each bonnet 6A, 6B is formed from the exhaust gas inlet 7 or the exhaust gas outlet 8 toward the shell 1 side. It extends to the outer side of the long side direction (up-down direction in the example shown) of 1), and covers the whole cross section of the plates 2 and 2. As shown in FIG.
이와 같은 편평한 상자형상을 이루는 EGR 쿨러에 있어서는 배기가스 입구(7)로부터 본넷(6A) 내로 도입된 배기가스(10)가 그 도입시의 흐름의 방향대로 연장하여 흐르는 경향이 강해지기 때문에 셸(1) 단면의 긴 변 방향 외측으로 확산되기 어렵고, 더욱이, 본넷(6A) 내의 배기가스 입구(7)에 가까운 부분에서 가스류가 박리하여 난류화가 일어나기 쉽다는 부적합함이 있으며, 이로서 의해서, 셸(1)의 단면의 긴 변 방향 중앙의 튜브(3)로 치우쳐서 배기가스(10)가 흘러들어 오고, 해당 튜브(3)가 주로 배기가스(10)의 입구측에서 고온화되어 국부적인 열변형을 일으킬 우려가 있으며, 한편, 셸(1)의 단면의 긴 변 방향 외측의 튜브(3)에 분배되는 배기가스(10)의 양이 부족하여, 이 부분에서의 열교환 효율이 나빠진다는 문제를 초래하고 있었다.In such a flat box-shaped EGR cooler, since the exhaust gas 10 introduced from the exhaust gas inlet 7 into the bonnet 6A extends in the direction of flow at the time of introduction, the shell 1 ) It is difficult to diffuse outward in the long side direction of the cross section, and furthermore, there is a disadvantage that the gas flows off at a portion close to the exhaust gas inlet 7 in the bonnet 6A, whereby turbulence is likely to occur. Exhaust gas 10 flows into the tube 3 at the center of the long side of the cross section of the cross section), and the tube 3 is mainly heated at the inlet side of the exhaust gas 10 to cause local thermal deformation. On the other hand, the amount of the exhaust gas 10 distributed to the tube 3 on the outer side in the long side of the cross section of the shell 1 is insufficient, resulting in a problem that the heat exchange efficiency at this portion is deteriorated.
도 7은 종래에 있어서의 EGR 쿨러의 또 다른 예를 도시하는 것으로, 여기에 도시하고 있는 EGR 쿨러에서는 차량에 대한 탑재상의 문제로부터 본넷을 생략하고, 셸(1)의 축심 연장선(x)에 대하여 대략 직각의 방향으로 연장되는 가스 배관(11, 11)을 상기 셸(1)의 양 단부에 대하여 대략 90°굴곡시켜서 직접적으로 접속하도록 하고 있으며, 게다가, 각 가스 배관(11, 11)에 있어서의 셸(1)에 대한 접속측 단부의 형상을 앞의 도 1 내지 도 4의 종래 예에 있어서의 본넷(6A, 6B; 도 1 참조)을 모방한 볼(bowl)형 형상으로 하고 있다.Fig. 7 shows another example of the conventional EGR cooler. In the EGR cooler shown here, the bonnet is omitted from the mounting problem on the vehicle, and the axis extension line x of the shell 1 is shown. The gas pipes 11 and 11 extending in the direction perpendicular to each other are directly bent by approximately 90 degrees with respect to both ends of the shell 1, and the gas pipes 11 and 11 are connected directly. The shape of the connection side edge part with respect to the shell 1 is made into the bowl shape which imitated the bonnet 6A, 6B (refer FIG. 1) in the prior art example of FIGS.
이러한 형상을 갖는 EGR 쿨러에 있어서는 셸(1)의 양 단부에 대하여 가스 배관(11, 11)을 대략 직각으로 굴곡시켜서 접속하도록 하고 있기 때문에 특히 배기가스(10)의 입구측에 있어서 가스 배관(11)의 급격한 굴곡에 의해 코너 부분의 내측에서 가스류가 박리하여 난류화가 일어나고, 그 코너 부분의 외측에 면한 튜브(3)에 치우쳐서 배기가스(10)가 흘러 들어가기 쉽고, 해당 튜브(3)가 배기가스(10)의 입구측에서 고온화되어 국부적인 열변형을 일으킬 우려가 있으며, 한편, 코너 부분의 내측에 면한 튜브(3)에 대하여 분배되는 배기가스(10)의 양이 부족하여, 이 부분에서의 열교환 효율이 나빠진다는 문제를 초래하고 있었다.In the EGR cooler having such a shape, the gas pipes 11 and 11 are bent at approximately right angles with respect to both ends of the shell 1, and in particular, the gas pipe 11 at the inlet side of the exhaust gas 10. ), The gas flow is peeled off from the inside of the corner portion due to the sudden bending of), and the exhaust gas 10 easily flows into the tube 3 facing the outside of the corner portion, and the tube 3 is exhausted. There is a possibility that the temperature rises at the inlet side of the gas 10 to cause local thermal deformation, while on the other hand, the amount of the exhaust gas 10 distributed to the tube 3 facing the inner side of the corner part is insufficient. Has caused a problem of poor heat exchange efficiency.
본 발명은 상술한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 배기가스(1)와 냉각수의 열교환 효율을 종래보다 향상할 수 있는 EGR 쿨러를 제공하는 것이며, 특히 국부적인 열변형의 발생이 우려되는 것에 대해서는 그 열변형도 동시에 방지할 수 있도록 한 EGR 쿨러를 제공하고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described situation, and provides an EGR cooler capable of improving the heat exchange efficiency of the exhaust gas 1 and the cooling water from the prior art. EGR cooler is provided to prevent deformation at the same time.
본 발명은 엔진의 배기가스를 재순환하여 질소 산화물의 발생을 저감시키는 EGR 장치에 부속되어서 재순환용 배기가스를 냉각하는 EGR 쿨러에 관한 것이다.The present invention relates to an EGR cooler, which is attached to an EGR device that recycles exhaust gas of an engine to reduce the generation of nitrogen oxides and cools the exhaust gas for recycling.
도 1은 종래의 EGR 쿨러의 일례를 도시하는 단면도.1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional EGR cooler.
도 2는 도 1의 배기가스 입구측 본넷의 상세를 도시하는 단면도.FIG. 2 is a sectional view showing details of the exhaust gas inlet side bonnet of FIG. 1; FIG.
도 3은 도 1의 배기가스 출구측 본넷의 상세를 도시하는 단면도.3 is a cross-sectional view showing details of the exhaust gas outlet side bonnet of FIG. 1;
도 4는 도 2의 IV-IV 화살 표시선 상에서 본 단면도.FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV arrow of FIG. 2.
도 5는 종래의 EGR 쿨러의 다른 예를 도시하는 단면도.5 is a cross-sectional view showing another example of a conventional EGR cooler.
도 6은 도 5의 VI-VI 화살 표시선 상에서 본 단면도.FIG. 6 is a sectional view seen from the line VI-VI arrow in FIG. 5; FIG.
도 7은 종래의 EGR 쿨러의 또 다른 예를 도시하는 단면도.7 is a cross-sectional view showing still another example of the conventional EGR cooler.
도 8은 본 발명의 청구항 1에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 확대 단면도.8 is an enlarged cross-sectional view showing an example of implementing the invention according to claim 1 of the present invention.
도 9는 도 8의 나선형 돌기가 1개인 경우를 도시하는 모식도.FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a case where one spiral protrusion of FIG. 8 is used. FIG.
도 10은 도 9의 나선형 돌기의 피치를 작게 한 경우를 도시하는 모식도.It is a schematic diagram which shows the case where the pitch of the spiral protrusion of FIG. 9 is made small.
도 11은 도 8의 나선형 돌기가 2개인 경우를 도시하는 모식도.FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a case where two spiral protrusions of FIG. 8 are used. FIG.
도 12는 본 발명의 청구항 2에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 확대 단면도.12 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the embodiment of the invention according to claim 2 of the present invention.
도 13은 본 발명의 청구항 3에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 단면도.It is sectional drawing which shows an example of the example which implements the invention of Claim 3 of this invention.
도 14는 본 발명의 청구항 4에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 단면도.14 is a cross-sectional view showing an example of implementing the invention according to claim 4 of the present invention.
도 15는 본 발명의 청구항 5에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 단면도.15 is a cross-sectional view showing an example of implementing the invention according to claim 5 of the present invention.
도 16은 본 발명의 청구항 6에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 단면도.16 is a cross-sectional view showing an example of the embodiment of the invention according to claim 6 of the present invention.
도 17은 본 발명의 청구항 7에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 단면도.17 is a cross-sectional view showing an example of implementing the invention according to claim 7 of the present invention.
도 18은 본 발명의 청구항 8에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 단면도.18 is a cross-sectional view showing an example of implementing the invention according to claim 8 of the present invention.
본 발명의 청구항 1에 기재된 EGR 쿨러는 튜브와 해당 튜브를 둘러싸는 셸을 구비하고, 해당 셸의 내부에 냉각수를 배급하고 또한 상기 튜브 내에 배기가스를 통과시켜서 해당 배기가스와 상기 냉각수를 열교환하도록 한 EGR 쿨러로서, 상기 튜브의 내주면에 복수개의 나선형 돌기를 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.The EGR cooler according to claim 1 of the present invention includes a tube and a shell surrounding the tube, and distributes the coolant inside the shell and allows the exhaust gas to pass through the tube to exchange heat between the exhaust gas and the coolant. An EGR cooler, wherein a plurality of spiral protrusions are formed on an inner circumferential surface of the tube.
이와 같이 튜브의 내주면에 복수개의 나선형 돌기를 형성하면 튜브 내를 흐르는 배기가스가 복수개의 나선형 돌기를 따라 선회류가 되어 난류화하고, 튜브의 내주면에 대한 접촉 빈도나 접촉 거리가 증가하는 결과, 배기가스가 튜브의 내주면에 구석구석까지 또한 충분히 접촉하게 되어, EGR 쿨러의 열교환 효율이 크게 향상된다.As such, when a plurality of spiral protrusions are formed on the inner circumferential surface of the tube, the exhaust gas flowing in the tube is swirled along the plurality of helical protrusions and turbulent, and the contact frequency or contact distance to the inner circumferential surface of the tube increases, resulting in exhaust. The gas is also sufficiently brought into contact with every corner of the inner circumferential surface of the tube, thereby greatly improving the heat exchange efficiency of the EGR cooler.
또한, 튜브의 내주면에 형성하는 한 개의 나선형 돌기의 피치를 좁힌 경우에는 배기가스(10)의 흐름에 대한 나선형 돌기의 경사각이 커져서 직각에 가까워지고, 그 결과로서 압력 손실이 커지는 것이 예상되지만, 본 발명에서는 특히 복수개의 나선형 돌기를 형성하고 있기 때문에 나선형 돌기의 피치를 좁혀도, 배기가스의 흐름에 대한 나선형 돌기의 경사각을 작게 억제하는 것이 가능하고, 압력 손실을 높이지 않고 선회력을 크게 하는 것이 가능하다.In addition, when the pitch of one spiral protrusion formed on the inner circumferential surface of the tube is narrowed, the angle of inclination of the spiral protrusion with respect to the flow of the exhaust gas 10 is increased to be close to the right angle, and as a result, the pressure loss is expected to increase. In the present invention, since a plurality of spiral protrusions are formed in particular, even if the pitch of the spiral protrusions is narrowed, the inclination angle of the spiral protrusions with respect to the flow of the exhaust gas can be suppressed small, and the turning force can be increased without increasing the pressure loss. Do.
또한, 본 발명의 청구항 2에 기재된 EGR 쿨러는 튜브와 해당 튜브를 포위하는 셸을 구비하고, 해당 셸의 내부에 냉각수를 배급하고 또한 상기 튜브 내에 배기가스를 통과시켜서 해당 배기가스와 상기 냉각수를 열교환하도록 한 EGR 쿨러로서, 상기 튜브 내에 나선형 선재를 삽입한 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the EGR cooler according to claim 2 of the present invention includes a tube and a shell surrounding the tube, and distributes the coolant inside the shell, and passes the exhaust gas through the tube, thereby exchanging the exhaust gas and the coolant. The EGR cooler is characterized in that the spiral wire is inserted into the tube.
이와 같이 튜브 내에 나선형 선재를 삽입하면 튜브 내를 흐르는 배기가스가 나선형 선재를 따라 선회류가 되어 난류화하고, 튜브의 내주면에 대한 접촉 빈도나 접촉 거리가 증가하는 결과, 배기가스가 튜브의 내주면에 구석구석까지 또한 충분히 접촉하게 되어 EGR 쿨러의 열교환 효율이 크게 향상된다.When the spiral wire is inserted into the tube as described above, the exhaust gas flowing in the tube is swirled along the spiral wire and becomes turbulent, and the contact frequency or contact distance to the inner circumferential surface of the tube increases, resulting in the exhaust gas flowing into the inner circumferential surface of the tube. It is also sufficiently in contact with every corner, which greatly improves the heat exchange efficiency of the EGR cooler.
또한, 본 발명의 청구항 3에 기재된 발명은 원통형으로 형성된 셸과, 해당 셸의 축심 방향 양 단부에 셸 단면을 밀봉하도록 고착된 플레이트와, 해당 플레이트의 반대 셸측에 플레이트 단면을 덮도록 고착된 본넷과, 상기 셸의 내부를 축심 방향으로 연장하고 또한 그 양 단부를 상기 각 플레이트에 관통 고착한 튜브를 구비하고, 상기 셸의 내부에 냉각수를 배급하며 또한 상기 튜브 내에는 한 쪽 본넷측으로부터 다른 쪽 본넷측을 향하여 배기가스를 통과시켜서 해당 배기가스와 상기 냉각수를 열교환하도록 한 EGR 쿨러로서, 배기가스 입구측 본넷을 외측을 향하여 오목면을 이루는 배기가스의 흐름 방향으로 구멍 직경이 점차 증가하는 벨 마우스(bell-mouth) 형상으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the invention according to claim 3 of the present invention provides a shell formed in a cylindrical shape, a plate fixed to seal the shell end face at both ends in the axial direction of the shell, and a bonnet fixed to cover the plate end face at an opposite shell side of the plate; And a tube extending in the axial direction of the inside of the shell and fixed at both ends thereof to the respective plates, distributing cooling water in the inside of the shell, and in the tube, from one bonnet side to the other bonnet. An EGR cooler configured to heat the exhaust gas and the cooling water by passing the exhaust gas toward the side, and having a hole diameter gradually increasing in the flow direction of the exhaust gas concave toward the outside of the exhaust gas inlet side bonnet ( bell-mouth).
이와 같이 하면 배기가스가 본넷의 내주면을 따라 박리하지 않고 층류를 이루어 흐르는 경향이 강해지고, 본넷 내에 있어서의 외주 부분에서 난류화가 일어나기 어려워지고, 외주측에 배치된 튜브에 대해서도 중심측과 같이 배기가스가 도입되기 쉬워지기 때문에 각 튜브에 대하여 배기가스가 균등하게 분배되어 열교환 효율이 크게 향상되고, 게다가, 중심측의 튜브도 외주측의 튜브도 똑같이 가열되어 국부적인 고온화에 의한 열변형이 회피되게 된다.This increases the tendency for the exhaust gas to flow through the laminar flow without peeling along the inner circumferential surface of the bonnet, making it difficult to cause turbulence in the outer circumferential portion in the bonnet, and exhaust gas as well as the center side of the tube disposed on the outer circumferential side. Since the exhaust gas is distributed evenly to each tube, the heat exchange efficiency is greatly improved, and the tube on the center side and the tube on the outer circumference side are heated in the same manner, and thermal deformation due to localized high temperature is avoided. .
또한, 본 발명의 청구항 4에 기재된 발명은 원통형으로 형성된 셸과, 해당 셸의 축심 방향 양 단부에 셸 단면을 밀봉하도록 고착된 플레이트와, 해당 플레이트의 반대 셸측에 플레이트 단면을 덮도록 고착된 본넷과, 상기 셸의 내부를 축심 방향으로 연장하고 또한 그 양 단부를 상기 각 플레이트에 관통 고착한 튜브를 구비하고, 상기 셸의 내부에 냉각수를 배급하고, 또한 상기 튜브 내에는 한 쪽 본넷측으로부터 다른 쪽 본넷측을 향하여 배기가스를 통과시켜서 해당 배기가스와 상기 냉각수를 열교환하도록 한 EGR 쿨러로서, 배기가스 출구측 본넷을 외측을 향하여 볼록부를 이루어 배기가스의 흐름 방향에 구멍 직경이 점차 감소하는 볼형 형상으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the invention according to claim 4 of the present invention provides a shell formed in a cylindrical shape, a plate fixed to seal the shell end face at both ends in the axial direction of the shell, and a bonnet fixed to cover the plate end face at an opposite shell side of the plate; And a tube extending in the axial direction of the inside of the shell and fixed at both ends thereof to the respective plates, distributing cooling water in the inside of the shell, and in the tube from one bonnet side to the other. An EGR cooler that heats the exhaust gas and the cooling water by passing the exhaust gas toward the bonnet side, and has a convex portion facing the exhaust gas outlet side toward the outside in a ball shape in which the hole diameter gradually decreases in the flow direction of the exhaust gas. It is characterized by one.
이와 같이 하면 외주측의 튜브를 빠져 나온 배기가스가 본넷의 내주면을 따라 층류를 이루어 원활하게 흐름의 방향이 바뀌기 때문에 외주측의 튜브의 출구 부분에서 압력 상승이 일어나기 어려워지고, 이로서 외주측의 튜브에 있어서의 배기가스의 통풍 저항이 저하하고, 외주측에 배치된 튜브에 대해서도 중심측과 마찬가지로 배기가스가 도입되기 쉬워지기 때문에 각 튜브에 대하여 배기가스가 균등하게 분배되어 열교환 효율이 크게 향상되고, 게다가, 중심측의 튜브도 외주측의 튜브도 똑같이 가열되어 국부적인 고온화에 의한 열변형이 회피되게 된다.In this case, since the exhaust gas exiting the outer circumferential tube forms a laminar flow along the inner circumferential surface of the bonnet and the flow direction is smoothly changed, it is difficult to increase the pressure at the outlet portion of the outer circumferential tube. Since the ventilation resistance of the exhaust gas in the exhaust gas is reduced, and the exhaust gas is easily introduced into the tubes arranged on the outer circumferential side as in the center side, the exhaust gas is evenly distributed to each tube, and the heat exchange efficiency is greatly improved. In other words, the tube on the center side and the tube on the outer circumference side are heated in the same manner, so that thermal deformation due to localized high temperature is avoided.
또한, 본 발명의 청구항 5에 기재된 발명은 원통형으로 형성된 셸과, 해당 셸의 축심 방향 양 단부에 셸 단면을 밀봉하도록 고착된 플레이트와, 해당 플레이트의 반대 셸측에 플레이트 단면을 덮도록 고착된 본넷과, 상기 셸의 내부를 축심 방향으로 연장하고 또한 그 양 단부를 상기 각 플레이트에 관통 고착한 튜브를 구비하고, 상기 셸의 내부에 냉각수를 배급하고 또한 상기 튜브 내에는 한 쪽 본넷측으로부터 다른 쪽 본넷측을 향하여 배기가스를 통과시켜서 해당 배기가스와 상기 냉각수를 열교환하도록 한 EGR 쿨러로서, 각 튜브를 셸의 축선을 중심으로 한 동심(同心)의 다중 원주형으로 배열한 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the invention according to claim 5 of the present invention provides a shell formed in a cylindrical shape, a plate fixed to seal the shell end face at both ends in the axial direction of the shell, and a bonnet fixed to cover the plate end face at an opposite shell side of the plate; And a tube extending in the axial direction of the inside of the shell and fixed at both ends through the respective plates, distributing coolant to the inside of the shell, and in the tube, from one bonnet side to the other bonnet. An EGR cooler configured to heat the exhaust gas toward the side to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water, wherein each tube is arranged in a concentric multiple cylinder form around the axis of the shell.
이와 같이 하면 원통형으로 형성된 셸에 대하여 외주측의 튜브를 따라 배열하는 것이 가능해지고, 양자간의 틈을 현저하게 축소하는 것이 가능해지기 때문에 셸 내에 도입된 냉각수가 외주측을 우선적으로 흐르는 경향이 크게 억제되고, 게다가, 종래와 같은 구멍 직경으로 같은 개수의 튜브를 배치할 때, 해당 각 튜브간의 틈이 종래보다 널리 확보되어, 중심측의 튜브로도 냉각수가 충분히 도달하게 되기 때문에 중심측의 튜브도 외주측의 튜브도 똑같이 냉각되어 튜브의 국소적인 고온화가 회피됨으로써, 배기가스와 냉각수의 열교환 효율도 크게 향상되게 된다.In this way, it becomes possible to arrange | position along the tube of the outer peripheral side with respect to the shell formed in a cylindrical shape, and it becomes possible to reduce the gap between both significantly, and the tendency which the cooling water introduced into the shell preferentially flows to the outer peripheral side is greatly suppressed In addition, when arranging the same number of tubes with the same hole diameter as in the prior art, the gaps between the respective tubes are more widely secured than in the prior art, so that the coolant can sufficiently reach the center tube as well. The tube is cooled in the same manner, so that local high temperature of the tube is avoided, so that the heat exchange efficiency of the exhaust gas and the cooling water is greatly improved.
본 발명의 청구항 6에 기재된 발명은 원통형으로 형성된 셸과, 해당 셸의 축심 방향 양 단부에 셸 단면을 밀봉하도록 고착된 플레이트와, 해당 플레이트의 반대 셸측에 플레이트 단면을 덮도록 고착된 본넷과, 상기 셸의 내부를 축심 방향으로 연장하고 또한 그 양 단부를 상기 각 플레이트에 관통 고착한 튜브를 구비하고, 셸의 내부에 냉각수를 배급하고 또한 튜브 내에는 한 쪽 본넷측으로부터 다른 쪽 본넷측을 향하여 배기가스를 통과시켜서 해당 배기가스와 냉각수를 열교환하도록 한 EGR 쿨러로서, 셸의 축심 방향 한 단부에 해당 셸 내로 냉각수를 도입하기 위한냉각수 입구를 형성함과 동시에, 셸의 축심 방향 다른 단부에는 해당 셸 내로부터 냉각수를 배출하기 위한 냉각수 출구를 형성하고, 또한 셸의 축심 방향 한 단부에 있어서의 냉각수 입구에 대하여 직경 방향에 대치하는 위치에는 냉각수 입구로부터 도입한 냉각수의 일부를 뽑아 내기 위한 바이패스 출구를 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.According to the sixth aspect of the present invention, there is provided a shell formed in a cylindrical shape, a plate fixed to seal a shell end face at both ends in an axial direction of the shell, a bonnet fixed to cover a plate end face at an opposite shell side of the plate, and A tube extending in the axial direction of the shell and having both ends penetrated and fixed to the respective plates, distributing the coolant in the shell, and exhausting the tube from one bonnet side to the other bonnet side; An EGR cooler that allows gas to exchange heat between the exhaust gas and the coolant, forming a coolant inlet for introducing coolant into the shell at one end of the shell and at the other end of the shell at the other end of the shell. A coolant inlet for discharging the coolant from the outlet, and at the end of the shell in the axial direction of the coolant Position with respect to the radial direction is opposed to it, characterized in that the formation of the by-pass outlet for extracting a portion of the coolant introduced from the coolant inlet.
이와 같이 하여, 냉각수를 냉각수 입구로부터 셸의 내부로 도입하면서 그 도입한 냉각수의 일부를 바이패스 출구로부터 뽑아 내도록 하면, 셸의 축심 방향 한 단부에 있어서의 냉각수 입구에 대하여 직경 방향으로 대치하는 위치에서 냉각수가 고이지 않게 되고, 여기에 냉각수 정체부가 생기지 않게 되기 때문에 셸의 축심 방향 한 단부에서 튜브의 국소적인 고온화가 회피되고, 배기가스와 냉각수의 열교환 효율도 크게 향상된다.In this way, when the cooling water is introduced into the shell from the cooling water inlet and a part of the introduced cooling water is to be extracted from the bypass outlet, at a position facing in the radial direction with respect to the cooling water inlet at one end in the axial direction of the shell Since the coolant is not accumulated and no coolant stagnation is generated therein, localized high temperature of the tube is avoided at one end in the axial direction of the shell, and the heat exchange efficiency of the exhaust gas and the coolant is also greatly improved.
또한, 본 발명의 청구항 7에 기재된 발명은 편평한 상자형상으로 형성되어 축심 방향 양 단부를 개방한 셸과, 해당 셸의 축심 방향 양 단부에 셸 단면을 밀봉하도록 고착된 플레이트와, 해당 플레이트의 반대 셸측에 플레이트 단면을 덮도록 고착된 본넷과, 상기 셸의 내부를 축심 방향으로 연장하고 또한 그 양 단부를 상기 각 플레이트에 관통 고착한 튜브를 구비하고, 셸의 내부에 냉각수를 배급하고 또한 튜브 내에는 한 쪽 본넷측으로부터 다른 쪽 본넷측을 향하여 배기가스를 통과시켜서 해당 배기가스와 냉각수를 열교환하도록 한 EGR 쿨러로서, 배기가스 입구측 본넷을 셸의 축심 연장선상에 개구한 배기가스 입구로부터 셸측을 향하여 급격하게 셸 단면의 긴 변 방향으로 확장하여 플레이트 단면 전역을 덮고 또한 그 배기가스입구에 가까운 부분을 가스류의 박리가 생기지 않도록 외측을 향하여 오목면을 이루는 곡면부로 한 벨 마우스형의 단면 형상에 형성하고, 배기가스 입구측 본넷 내에 있어서의 배기가스 입구를 향하는 위치에 셸의 축심 연장선을 따르는 방향으로부터 셸 단면의 긴 변 방향 외측으로 원호형으로 굴곡하는 한 쌍의 가이드판을 8자형으로 배치하고, 해당 각 가이드판에 끼워진 중간 위치에는 셸 단면의 짧은 변 방향으로 연장되어 배기가스의 주류를 분단하는 둥근 봉을 배치한 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the invention according to claim 7 of the present invention is a shell formed in a flat box shape and open at both ends in the axial direction, a plate fixed to seal the shell end face at both ends in the axial direction of the shell, and an opposite shell side of the plate. A bonnet secured to cover the end face of the plate, and a tube extending in the axial direction of the inside of the shell and both ends thereof fixed to the respective plates, and distributing coolant to the inside of the shell. An EGR cooler in which exhaust gas is passed from one bonnet side to the other bonnet side to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water, and the exhaust gas inlet side bonnet is opened from the exhaust gas inlet opening on the shaft extension line of the shell toward the shell side. It rapidly expands in the longitudinal direction of the shell cross-section to cover the entire plate cross-section and close to the exhaust inlet. It is formed in a bell-mouth-shaped cross-sectional shape with a curved portion that forms a concave surface toward the outside so as to prevent the separation of the gas stream, and from the direction along the axial extension line of the shell at a position facing the exhaust gas inlet in the exhaust gas inlet side bonnet. A pair of guide plates bent in an arc shape outward in the long side direction of the shell cross-section is arranged in an eight-shaped shape, and the intermediate position fitted to each guide plate extends in the short side direction of the shell cross-section to divide the mainstream of the exhaust gas. It is characterized by arranging round rods.
이와 같이 하면 배기가스 입구로부터 본넷 내로 도입된 배기가스가 각 가이드판에 의해 원활하게 흐름의 방향이 변경되어 셸 단면의 긴 변 방향 외측으로 양호하게 확산되고, 게다가, 각 가이드판 사이를 통과한 배기가스의 흐름도 둥근 봉에 부딪혀 분단됨으로써 양호하게 확산되며, 더욱이, 배기가스 입구측 본넷에 있어서의 배기가스 입구에 가까운 부분에서 가스류가 곡면부를 따라 박리하지 않고 층류를 이루어 흐르는 경향이 강해지고, 배기가스 입구측 본넷 내에서 가스류의 난류화가 일어나기 어려워지며, 셸 단면의 긴 변 방향 외측에 배치된 튜브에 대해서도 배기가스가 도입되기 쉬워지기 때문에 모든 튜브에 대해서 배기가스를 대략 균등하게 도입 분배하는 것이 가능해져서, 튜브의 국소적인 고온화가 회피되게 되어, 배기가스와 냉각수의 열교환 효율도 크게 향상되게 된다.In this way, the exhaust gas introduced into the bonnet from the exhaust gas inlet smoothly changes the direction of flow by each guide plate, and diffuses well to the outside of the long side of the shell cross section, and furthermore, the exhaust gas passed between the guide plates. The flow of gas flows satisfactorily by hitting and breaking the round rod, and furthermore, the tendency of the gas flows in a laminar flow without peeling along the curved portion at the portion near the exhaust gas inlet at the exhaust gas inlet side bonnet becomes stronger, and exhaust It is difficult to cause turbulence of the gas flow in the gas inlet side bonnet, and it is easy to introduce the exhaust gas into the tube disposed outside the long side of the shell section, so that the introduction and distribution of the exhaust gas to all the tubes is approximately equal. So that localized high temperature of the tube is avoided, so that exhaust gas and cooling water Exchange efficiency is to be improved significantly.
또한, 본 발명의 청구항 8에 기재된 발명은 원통형으로 형성된 셸과, 해당 셸의 축심 방향 양 단부에 셸 단면을 밀봉하도록 고착된 플레이트와, 상기 셸의 내부를 축심 방향으로 연장하고 또한 그 양 부를 상기 각 플레이트에 관통 고착한 튜브를 구비하고, 셸의 내부에 냉각수를 배급하고 또한 튜브 내에는 셸의 축심 방향 한 단부로부터 다른 단부를 향하여 배기가스를 통과시켜서 해당 배기가스와 냉각수를 열교환하도록 한 EGR 쿨러로서, 셸의 축심 방향 양 단부에 해당 셸의 축심 연장선에 대하여 대략 직각의 방향으로 연장되는 가스 배관을 서서히 구멍 직경을 점차 증가시키면서 가스류의 박리가 생기지 않도록 완만하게 구부리고 또한 상기 셸의 축심 연장선과 상기 각 가스 배관의 축심선이 필요한 각도를 가지고 교차하도록 접속한 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the invention according to claim 8 of the present invention provides a shell formed in a cylindrical shape, a plate fixed to seal an end face of the shell at both ends in the axial direction of the shell, and the inside of the shell extending in the axial direction and both parts of the shell. EGR cooler having a tube fixed to each plate and distributing the coolant inside the shell, and passing the exhaust gas from one end of the shell to the other end in the tube to exchange heat between the exhaust gas and the coolant. As the axial extension line of the shell, the gas pipe extending in the direction substantially perpendicular to the axial extension line of the shell gradually bends gradually so as not to cause the gas flow to peel off while gradually increasing the hole diameter and the axial extension line of the shell. It is connected so that the axial center line of each said gas pipe may cross | intersect with a required angle. It is.
이와 같이 하면 셸의 축심 방향 한 단부를 향하여 유도되는 배기가스가 가스 배관의 내주면을 따라 층류를 이루어 원활하게 흐름의 방향이 바뀌고, 게다가, 그 변경된 후의 흐름의 방향을 완전히는 셸의 축심 방향과 일치시키지 않고 똑같은 유속 분포대로 셸의 축심 방향 한 단부의 플레이트에 부딪히도록 하고 있기 때문에 셸의 축심 방향 한 단부에서 가스류의 난류화를 억제하면서 모든 튜브에 대하여 치우침 없이 배기가스를 대략 균등하게 도입 분배하는 것이 가능해지고, 한편, 각 튜브를 통과하여 셸의 축심 방향 다른 단부로 빠져 나온 배기가스도 가스 배관의 내주면을 따라 층류를 이루어 원활하게 흐름의 방향이 바뀌고, 각 튜브의 출구 부분에서 국부적인 통풍 저항을 받지 않고 원활하게 배출되게 되기 때문에 튜브의 국소적인 고온화가 회피되고, 배기가스와 냉각수의 열교환 효율도 크게 향상된다.In this way, the exhaust gas induced toward one end of the shell axially flows along the inner circumferential surface of the gas pipe to smoothly change the direction of flow, and furthermore, the direction of the flow after the change completely coincides with the direction of the center of the shell. Since it impinges on the plate at one end in the axial direction of the shell with the same flow rate distribution, the exhaust gas is introduced and distributed approximately equally without biasing all the tubes while suppressing turbulence of the gas flow at one end in the axial direction of the shell. On the other hand, the exhaust gas passing through each tube and exiting to the other end in the axial direction of the shell also forms a laminar flow along the inner circumferential surface of the gas pipe, thereby smoothly changing the direction of flow and providing local ventilation at the outlet of each tube. Localized high temperature of the tube is avoided because it discharges smoothly without resistance As a result, the heat exchange efficiency of the exhaust gas and the cooling water is greatly improved.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 예와 함께 설명한다.Hereinafter, it demonstrates with the example which shows the Example of this invention.
도 8은 본 발명의 청구항 1에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 확대 단면도이고, 도 1과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고 있다.8 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the embodiment of the invention according to claim 1 of the present invention, and the same reference numerals are attached to the same parts as in FIG.
본 실시예에 있어서는 먼저 도 1에서 설명한 EGR 쿨러와 대략 같게 구성한 EGR 쿨러에 대하여 플레이트(2)를 관통하는 튜브(3)의 내주면에 복수개(도 8에 도시하는 실시예에서는 2개)의 나선형 돌기(14, 15)를 형성하고 있다.In the present embodiment, a plurality of spiral projections (two in the embodiment shown in FIG. 8) are formed on the inner circumferential surface of the tube 3 passing through the plate 2 with respect to the EGR cooler which is configured substantially the same as the EGR cooler described with reference to FIG. 1. (14, 15) are formed.
두께가 얇은 튜브(3)에 있어서는 복수개의 나선형 돌기(14, 15)를 형성하는 것에 있어서, 튜브(3)를 외부로부터 나선형으로 움푹 들어가게 하는 가압 가공을 나선 볼록 바(spiral convex streaks)를 갖는 롤러 등으로 실시하면 외부로부터 가압한 곳이 튜브(3)의 내주면에 복수개의 나선형 돌기(14, 15)로 형성된다.In the thin tube 3, in forming a plurality of spiral protrusions 14 and 15, a roller having a spiral convex streaks for pressurizing to spirally indent the tube 3 from the outside. If it is carried out by, for example, the place pressurized from the outside is formed with a plurality of spiral protrusions 14, 15 on the inner peripheral surface of the tube (3).
그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 예를 들면 2개의 나선형 돌기(14, 15)가 튜브(3)의 내주면에 있어서 서로 둘레 방향으로 180°위상을 바꾸어 병존하도록 하면 긴 쪽 방향의 각 위치에서 직경 방향으로 상대하는 나선형 돌기(14, 15)의 방향이 역 방향이 되어 교차하게 되고, 튜브(3)의 굴곡 응력에 대한 강도가 높아지게 된다.As shown in Fig. 8, for example, when two spiral protrusions 14 and 15 are co-located on the inner circumferential surface of the tube 3 with their phases rotated 180 ° in the circumferential direction, at each position in the longitudinal direction. The directions of the spiral protrusions 14 and 15 that are opposed to each other in the radial direction cross each other in the reverse direction, and the strength to the bending stress of the tube 3 is increased.
단, 두께가 두꺼운 튜브(3)에 있어서는 복수개의 나선형 돌기(14, 15)를 형성하는 것에 있어서, 복수개의 나선형 돌기(14, 15)를 남기도록 튜브(3)의 내주면을 절삭 가공하여도 좋다.In the thick tube 3, however, in forming the plurality of spiral protrusions 14 and 15, the inner peripheral surface of the tube 3 may be cut so as to leave the plurality of spiral protrusions 14 and 15. .
이와 같이 하여, 이와 같이 튜브(3)의 내주면에 복수개의 나선형 돌기(14, 15)를 형성하면 튜브(3) 내를 통과하는 배기가스(10)가 나선형 돌기(14, 15)를 따라 선회류가 되어 난류화하고, 튜브(3)의 내주면에 대한 접촉 빈도나 접촉 거리가 증가하는 결과, 배기가스(10)가 튜브(3)의 내주면에 구석구석까지 또한 충분히 접촉하게 되어, EGR 쿨러의 열교환 효율을 크게 향상하는 것이 가능해진다.In this manner, when the plurality of spiral protrusions 14 and 15 are formed on the inner circumferential surface of the tube 3 as described above, the exhaust gas 10 passing through the tube 3 swirls along the spiral protrusions 14 and 15. As a result, the gas flow becomes turbulent and the contact frequency and the contact distance to the inner circumferential surface of the tube 3 increase, so that the exhaust gas 10 comes into full contact with every corner of the inner circumferential surface of the tube 3, and the heat exchange of the EGR cooler It is possible to greatly improve the efficiency.
또한, 예를 들면 도 9에 모식적으로 도시된 바와 같이, 튜브(3)의 내주면에 배기가스(10)의 흐름에 대한 경사각(α)으로 한 개의 나선형 돌기(14)만을 형성한 경우에는 나선형 돌기(14)의 피치(P)를 좁히면 도 10에 도시된 바와 같이, 나선형 돌기(14)의 경사각(β)이 커져서 직각에 가까워지고, 그 결과로서 압력 손실이 커지는 것이 예상되지만, 본 실시예에서는 특히 복수개의 나선형 돌기(14, 15)를 형성하고 있기 때문에 도 11에 도시된 바와 같이, 나선형 돌기(14, 15)의 상호간의 피치(P)를 좁혀도, 배기가스(10)의 흐름에 대한 나선형 돌기(14, 15)의 경사각(γ)을 작게 억제하는 것이 가능해서, 압력 손실을 높이지 않고 선회력을 크게 하는 것이 가능하다.For example, as shown schematically in FIG. 9, when only one spiral protrusion 14 is formed on the inner circumferential surface of the tube 3 at an inclination angle α with respect to the flow of the exhaust gas 10, it is spiral. When the pitch P of the projections 14 is narrowed, as shown in FIG. 10, the inclination angle β of the spiral projections 14 is increased to be close to the right angle, and as a result, the pressure loss is expected to increase. In the example, since the helical protrusions 14 and 15 are formed in particular, even if the pitch P between the spiral protrusions 14 and 15 is narrowed, as shown in FIG. 11, the flow of the exhaust gas 10 is reduced. It is possible to suppress the inclination angle γ of the spiral protrusions 14 and 15 with respect to small, and to increase the turning force without increasing the pressure loss.
도 12는 본 발명의 청구항 2에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 확대 단면도로서, 본 실시예에 있어서는 셸(1)을 원통 용기형으로 형성하여, 튜브(3)의 양 단부를 상기 셸(1)의 축심 방향 양 단면에 대하여 관통 고착하도록 한 구조를 채용하고 있고, 게다가, 상기 튜브(3)의 구멍 직경 및 두께가 증가하여 유로 단면적 및 강도를 크게 하며, 튜브(3)의 필요 개수를 최소한으로 줄이도록 하고 있다.Fig. 12 is an enlarged cross-sectional view showing an example of carrying out the invention according to claim 2 of the present invention. In this embodiment, the shell 1 is formed in a cylindrical container shape, and both ends of the tube 3 are formed in the shell. A structure in which the through hole is fixed to both end faces in the axial direction of (1) is adopted. In addition, the hole diameter and thickness of the tube 3 are increased to increase the flow path cross-sectional area and strength, and the required number of the tubes 3 is increased. To keep it to a minimum.
또한, 셸(1)의 외부로 돌출한 튜브(3)의 선단에는 가스 플랜지(16)를 형성하고, 해당 가스 플랜지(16)에 대하여 배기가스(10)를 재순환하는 라인을 적당히 분기하여 직접 접속할 수 있도록 하고 있다.In addition, a gas flange 16 is formed at the tip of the tube 3 protruding to the outside of the shell 1, and the branch which recycles the exhaust gas 10 with respect to the said gas flange 16 can be directly branched and connected directly. To make it possible.
그리고, 이러한 구조로 한 EGR 쿨러에 대하여 코일 스프링형의 나선형 선재(17)를 튜브(3) 내의 대략 모든 길이에 걸쳐 삽입하고, 이 나선형 선재(17)의 양 단부를 용접(18)으로 튜브(3)의 내주면에 고정하고 있다.Then, the coil spring-type spiral wire 17 is inserted into the tube 3 over almost all lengths of the EGR cooler having such a structure, and both ends of the spiral wire 17 are welded 18 to the tube ( It is fixed to the inner peripheral surface of 3).
즉, 도 12에 도시하는 실시예는 튜브(3)의 구멍 직경이 크고 또한 두께가 큰 경우에 적합한 것이며, 앞서 설명한 도 8과 같은 나선형 돌기(14, 15)를 형성하는 것보다도 가공이 용이하다는 이점이 있다.That is, the embodiment shown in FIG. 12 is suitable when the hole diameter of the tube 3 is large and the thickness is large, and it is easier to process than to form the spiral protrusions 14 and 15 as shown in FIG. There is an advantage.
그리고, 튜브(3) 내를 통과하는 배기가스(10)는 나선형 선재(17)를 따라 선회류로 되어 난류화하고, 튜브(3)의 내주면에 대한 접촉 빈도나 접촉 거리가 증가하는 결과, 배기가스(10)가 튜브(3)의 내주면에 구석구석까지 또한 충분히 접촉하게 되고, EGR 쿨러의 열교환 효율을 크게 향상하는 것이 가능해진다.The exhaust gas 10 passing through the tube 3 is swirled along the spiral wire 17 to become turbulent, and as a result, the contact frequency and the contact distance to the inner circumferential surface of the tube 3 increase, resulting in exhaust gas. The gas 10 comes into full contact with every corner of the inner circumferential surface of the tube 3, and the heat exchange efficiency of the EGR cooler can be greatly improved.
도 13은 본 발명의 청구항 3에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 것으로, 본 실시예에 있어서는 앞서 도 1에서 설명한 EGR 쿨러와 대략 같게 구성한 EGR 쿨러에 관하여, 배기가스(10)의 입구측 본넷(6A)을 외측을 향하여 오목면을 이루어 배기가스(10)의 흐름 방향에 구멍 직경이 점차 증가하는 벨 마우스 형상으로 형성하고 있다.FIG. 13 shows an example of an embodiment for carrying out the invention according to claim 3 of the present invention. In this embodiment, the inlet side of the exhaust gas 10 is related to an EGR cooler configured substantially the same as the EGR cooler described with reference to FIG. 1. The bonnet 6A has a concave surface facing outward to form a bell mouth shape in which the hole diameter gradually increases in the flow direction of the exhaust gas 10.
이와 같이 하면 배기가스 입구(7)로부터 도입된 배기가스(10)가 본넷(6A)의 내주면을 따라 박리하지 않고 층류를 이루어 흐르는 경향이 강해지고, 본넷(6A) 내에 있어서의 외주 부분에서 난류화가 일어나기 어려워지며, 외주측에 배치된 튜브(3)에 대해서도 중심측과 같이 배기가스(10)가 도입되기 쉬워지기 때문에 각 튜브(3)에 대하여 배기가스(10)가 균등하게 분배되어 열교환 효율이 크게 향상되고, 게다가, 중심측의 튜브(3)도 외주측의 튜브(3)도 똑같이 가열되어 국부적인 고온화에 의한 열변형이 회피되게 된다.In this way, the tendency for the exhaust gas 10 introduced from the exhaust gas inlet 7 to flow through the laminar flow without peeling along the inner circumferential surface of the bonnet 6A becomes strong, and the turbulence in the outer peripheral portion of the bonnet 6A is increased. Since the exhaust gas 10 is more likely to be introduced to the tube 3 arranged on the outer circumferential side as in the center side, the exhaust gas 10 is evenly distributed to each tube 3 so that the heat exchange efficiency is improved. It is greatly improved, and in addition, the tube 3 on the center side and the tube 3 on the outer circumference side are similarly heated, so that thermal deformation due to localized high temperature is avoided.
또한, 도 14는 본 발명의 청구항 4에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 것으로, 본 실시예에 있어서는 먼저 도 1에서 설명한 EGR 쿨러와 대략 같게 구성한 EGR 쿨러에 관하여, 배기가스(10)의 출구측 본넷(6B)을 외측을 향하여 볼록면을 이루어 배기가스(10)의 흐름 방향에 구멍 직경이 점차 감소하는 볼형 형상으로 형성하고 있다.In addition, FIG. 14 shows an example of the embodiment of the invention according to claim 4 of the present invention. In the present embodiment, the exhaust gas 10 of the exhaust gas 10 is about the EGR cooler configured substantially the same as the EGR cooler described with reference to FIG. The outlet side bonnet 6B is formed in a ball shape in which the hole diameter gradually decreases in the flow direction of the exhaust gas 10 by forming a convex surface toward the outside.
이와 같이 하면 외주측의 튜브(3)를 빠져 나온 배기가스(10)가 본넷(6B)의 내주면을 따라 층류를 이루어 원활하게 흐름의 방향이 바뀌기 때문에 외주측의 튜브(3)의 출구 부분에서 압력 상승이 일어나기 어려워지며, 이로서 외주측의 튜브(3)에 있어서의 배기가스(10)의 통풍 저항이 저하하고, 외주측에 배치된 튜브(3)에 대해서도 중심측과 같이 배기가스(10)가 도입되기 쉬워지기 때문에 각튜브(3)에 대하여 배기가스(10)가 균등하게 분배되어 열교환 효율이 크게 향상되며, 게다가, 중심측의 튜브(3)도 외주측의 튜브(3)도 똑같이 가열되어 국부적인 고온화에 의한 열변형이 회피된다.In this case, since the exhaust gas 10 exiting the outer tube 3 on the outer circumference forms a laminar flow along the inner circumferential surface of the bonnet 6B, the direction of the flow is smoothly changed. The rise is less likely to occur, whereby the ventilation resistance of the exhaust gas 10 in the tube 3 on the outer circumferential side is lowered, and the exhaust gas 10 is also applied to the tube 3 disposed on the outer circumferential side like the center side. Since it is easy to introduce | transduce, the exhaust gas 10 is distributed equally with respect to each tube 3, and heat exchange efficiency improves significantly, and also the tube 3 of the center side and the tube 3 of the outer peripheral side are heated similarly. Thermal deformation due to localized high temperature is avoided.
또한, 도 15는 본 발명의 청구항 5에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 것으로, 본 실시예에 있어서는 먼저 도 1에서 설명한 EGR 쿨러와 대략 같게 구성한 EGR 쿨러에 관하여, 각 튜브(3)를 셸(1)의 축선(O)을 중심으로 한 동심의 다중 원주형으로 배열하고 있고, 도 15에 있어서의 도시에서는 도 4와 같은 구멍 직경으로 같은 개수의 튜브(3)를 배치하고 있다.In addition, FIG. 15 shows an example of the embodiment of the invention according to claim 5 of the present invention. In the present embodiment, each tube 3 is configured with respect to an EGR cooler configured substantially the same as the EGR cooler described with reference to FIG. 1. It arranges in the concentric multiple cylinder form centering on the axis O of the shell 1, and the same number of tubes 3 are arrange | positioned at the hole diameter like FIG. 4 in the illustration in FIG.
이와 같이 하면 원통형으로 형성된 셸(1)에 대하여 외주측의 튜브(3)를 따라 배열하는 것이 가능해지고, 양자간의 틈을 현저하게 축소하는 것이 가능해지기 때문에 냉각수 입구(4)로부터 셸(1) 내에 도입된 냉각수(9)가 외주측을 우선적으로 흐르는 경향이 크게 억제되고, 게다가, 종래와 같은 구멍 직경으로 같은 개수의 튜브(3)를 배치할 때, 해당 각 튜브(3)간의 틈이 종래보다 넓게 확보되고, 중심측의 튜브(3)로도 냉각수(9)가 충분히 도달하게 되기 때문에, 중심측의 튜브(3)도 외주측의 튜브(3)도 똑같이 냉각되어 튜브(3)의 국소적인 고온화가 회피되게 되고, 배기가스(10)와 냉각수(9)의 열교환 효율도 크게 향상되게 된다.In this way, it becomes possible to arrange | position along the tube 3 of the outer periphery with respect to the shell 1 formed in a cylindrical shape, and it becomes possible to reduce the space | gap between both significantly, so that it can enter in the shell 1 from the cooling water inlet 4. The tendency for the introduced cooling water 9 to preferentially flow on the outer circumferential side is greatly suppressed. Furthermore, when arranging the same number of tubes 3 at the same hole diameter as in the prior art, the gap between the respective tubes 3 is smaller than that in the prior art. Since the cooling water 9 reaches the tube 3 at the center side sufficiently, the tube 3 at the center side and the tube 3 at the outer circumference side are cooled in the same manner, and thus the localized temperature of the tube 3 is increased. Is avoided, and the heat exchange efficiency of the exhaust gas 10 and the cooling water 9 is also greatly improved.
도 16은 본 발명의 청구항 6에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 것으로, 본 실시예에 있어서는 앞서 도 8에서 설명한 EGR 쿨러와 대략 같게 구성한 EGR 쿨러에 관하여, 셸(1)의 축심 방향 한 단부에 있어서의 냉각수 입구(4)에 대하여 직경 방향으로 대치하는 위치에 냉각수 입구(4)로부터 도입한 냉각수(9)의일부를 뽑아 내기 위한 바이패스 출구(19)를 형성하고 있다.FIG. 16 shows an example of an embodiment for carrying out the invention as claimed in claim 6 of the present invention. In this embodiment, the shell 1 has an axial direction in relation to an EGR cooler configured substantially the same as the EGR cooler described with reference to FIG. 8. The bypass outlet 19 for extracting a part of the coolant 9 introduced from the coolant inlet 4 is formed at a position opposed to the coolant inlet 4 at the end in the radial direction.
이와 같이 하면 엔진의 배기가스(10)가 배기가스 입구(7)로부터 한 쪽 본넷(6A)의 내부를 거쳐서 분산하여 다수의 튜브(3)를 통과하고, 다른 쪽 본넷(6B)의 내부로 들어가 배기가스 출구(8)로부터 엔진으로 재순환하는 한편 냉각수(9)가 냉각수 입구(4)로부터 셸(1)의 내부로 공급되어 냉각수 출구(5)를 향해서 흐르게 되지만, 이 때, 냉각수(9)를 냉각수 입구(4)로부터 셸(1)의 내부에 도입하면서, 그 도입한 냉각수(9)의 일부를 바이패스 출구(19)로부터 뽑아 내도록 하면 셸(1)의 축심 방향 한 단부에 있어서의 냉각수 입구(4)에 대하여 직경 방향으로 대치하는 위치에서 냉각수(9)가 고이지 않게 되어, 여기에 냉각수 정체부가 생기지 않게 되므로, 셸(1)의 축심 방향 한 단부에서 튜브(3)의 국소적인 고온화가 회피되게 되고, 배기가스(10)와 냉각수(9)의 열교환 효율도 크게 향상되게 된다.In this way, the exhaust gas 10 of the engine is dispersed from the exhaust gas inlet 7 through the interior of one bonnet 6A, passes through a plurality of tubes 3, and enters the inside of the other bonnet 6B. While the coolant 9 is recirculated from the exhaust gas outlet 8 to the engine while the coolant 9 is supplied from the coolant inlet 4 into the shell 1 and flows toward the coolant outlet 5, at this time, the coolant 9 is The cooling water inlet at one end in the axial direction of the shell 1 is introduced by introducing a portion of the introduced cooling water 9 from the bypass outlet 19 while introducing it into the shell 1 from the cooling water inlet 4. Since the cooling water 9 does not accumulate at a position opposed to the radial direction with respect to (4), and no cooling water stagnation part occurs therein, localized high temperature of the tube 3 is avoided at one end in the axial direction of the shell 1. The heat exchange efficiency of the exhaust gas 10 and the cooling water 9 is also large. Will be improved.
도 17은 본 발명의 청구항 7에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 것으로, 본 실시예에 있어서는 앞서 도 5 및 도 6에서 설명한 EGR 쿨러와 대략 같게 구성한 EGR 쿨러에 관하여, 배기가스(10) 입구측 본넷(6A)을 셸(1)의 축심 연장선(x)상에 개구한 배기가스 입구(7)로부터 셸(1)측을 향하여 급격하게 셸(1) 단면의 긴 변 방향(도시하는 예에서는 상하 방향)으로 확장하여 플레이트(2) 단면 전역을 덮고 또한 그 배기가스 입구(7)에 가까운 부분을 가스류의 박리가 생기지 않도록 외측을 향하여 오목면을 이루는 곡면부(20)로 한 벨 마우스형의 단면 형상으로 형성하고, 본넷(6A) 내에 있어서의 배기가스 입구(7)를 향하는 위치에 셸(1)의 축심 연장선(x)에 따르는 방향에서 셸(1) 단면의 긴 변 방향 외측으로 원호형으로만곡하는 한 쌍의 가이드판(21, 21)을 八자형으로 배치하고, 해당 각 가이드판(21, 21)에 끼워진 중간 위치에는 셸(1) 단면의 짧은 변 방향(도 6 중에 있어서의 좌우 방향에 상당)으로 연장되어 배기가스(10)의 주류를 분단하는 둥근 봉(22)을 배치하고 있다.FIG. 17 shows an example of an embodiment for carrying out the invention according to claim 7 of the present invention. In this embodiment, the exhaust gas 10 is related to an EGR cooler configured substantially the same as the EGR cooler described with reference to FIGS. 5 and 6. Long side direction of the cross section of the shell 1 suddenly toward the shell 1 side from the exhaust gas inlet 7 having the inlet side bonnet 6A opened on the axial extension line x of the shell 1 (example shown) In the vertical direction) to cover the entire area of the cross section of the plate 2, and to close the exhaust gas inlet 7, the bell mouth having a curved portion 20 which forms a concave surface outward so as not to peel off the gas stream. It is formed in the cross-sectional shape of a die | dye, and it extends outward in the longitudinal direction of the shell 1 cross section in the direction along the axial extension line x of the shell 1 in the position which faces the exhaust gas inlet 7 in the bonnet 6A. A pair of guide plates 21 and 21 curved in an arc shape Arranged in the respective guide plates 21 and 21, extending in the short side direction (corresponding to the left and right directions in FIG. 6) of the cross section of the shell 1 to divide the mainstream of the exhaust gas 10. A round rod 22 is placed.
이와 같이 하면 배기가스 입구(7)로부터 본넷(6A) 내로 도입된 배기가스(10)가 각 가이드판(21, 21)에 의해 원활하게 흐름의 방향이 변경되어 셸(1) 단면의 긴 변 방향 외측으로 양호하게 확산되고, 게다가, 각 가이드 판(21, 21) 사이를 통과한 배기가스(10)의 흐름도 둥근 봉(22)에 부딪혀서 분단됨으로써 양호하게 확산되며, 또한 본넷(6A)에 있어서의 배기가스 입구(7)에 가까운 부분에서 가스류가 곡면부(20)를 따라 박리하지 않고 층류를 이루어 흐르는 경향이 강해져서, 배기가스(10) 입구측 본넷(6A) 내에서 가스류의 난류화가 일어나기 어려워지며, 셸(1) 단면의 긴 변 방향 외측에 배치된 튜브(3)에 대해서도 배기가스(10)가 도입되기 쉬워지기 때문에 모든 튜브(3)에 대해서 배기가스(10)가 대략 균등하게 도입 분배되어 튜브(3)의 국소적인 고온화가 회피되게 되고, 배기가스(10)와 냉각수(9)의 열교환 효율도 크게 향상되게 된다.In this way, the direction of flow of the exhaust gas 10 introduced from the exhaust gas inlet 7 into the bonnet 6A is smoothly changed by the guide plates 21 and 21, so that the long side direction of the cross section of the shell 1 is changed. It spreads favorably to the outside, and furthermore, it spreads satisfactorily by hitting and dividing the round bar 22 of the flow chart of the exhaust gas 10 which passed between each guide plate 21 and 21, and also in the bonnet 6A. At the portion close to the exhaust gas inlet 7, the tendency of the gas flows to form a laminar flow without peeling along the curved portion 20 becomes strong, and turbulence of the gas flow in the inlet side bonnet 6A of the exhaust gas 10 is increased. It is hard to occur, and since the exhaust gas 10 becomes easy to be introduced also with respect to the tube 3 arrange | positioned outside the long side direction of the cross section of the shell 1, the exhaust gas 10 is equally distributed with respect to all the tubes 3. Introduced and dispensed so that localized high temperature of the tube 3 is avoided, The heat exchange efficiency of the exhaust gas 10 and the cooling water 9 is also greatly improved.
도 18은 본 발명의 청구항 8에 기재된 발명을 실시하는 예의 일례를 도시하는 것으로, 본 실시예에 있어서는 먼저 도 7에서 설명한 EGR 쿨러와 대략 같게 구성한 EGR 쿨러에 관하여, 셸(1)의 축심 방향 양 단부에 해당 셸(1)의 축심 연장선(x)에 대하여 대략 직각의 방향으로 연장되는 가스 배관(11, 11)을 서서히 구멍 직경을 점차 증가시키면서 가스류의 박리가 생기지 않도록 완만하게 구부리고또한 상기 셸(1)의 축심 연장선(x)과 상기 각 가스 배관(11, 11)의 축심선(y)이 필요한 각도(θ)를 갖고 교차하도록 접속하고 있다.FIG. 18 shows an example of the embodiment of the invention as claimed in claim 8 of the present invention. In this embodiment, the amount of the axial direction of the shell 1 in relation to the EGR cooler configured substantially the same as the EGR cooler described with reference to FIG. 7 earlier. At the end, the gas pipes 11 and 11 extending in the direction substantially perpendicular to the axial extension line x of the shell 1 gradually bend gently so as not to peel off the gas stream while gradually increasing the hole diameter. It connects so that the axial extension line x of (1) and the axial center line y of each said gas piping 11 and 11 may cross | intersect with the required angle (theta).
이와 같이 하면 셸(1)의 축심 방향 한 단부를 향하여 유도되는 배기가스(10)가 가스 배관(11)의 내주면을 따라 층류를 이루어 원활하게 흐름의 방향이 바뀌고, 게다가, 그 변경한 후의 흐름의 방향을 완전히는 셸(1)의 축심 방향과 일치시키지 않고 똑같은 유속 분포대로 셸(1)의 축심 방향 한 단부의 플레이트(2)에 부딪히도록 하고 있기 때문에, 셸(1)의 축심 방향 한 단부에서 가스류의 난류화를 억제하면서 모든 튜브(3)에 대하여 치우침없이 배기가스(10)를 대략 균등하게 도입 분배하는 것이 가능해지고, 한편, 각 튜브(3)를 통과하여 셸(1)의 축심 방향 다른 단부로 빠져 나온 배기가스(10)도 가스 배관(11)의 내주면을 따라 층류를 이루어 원활하게 흐름의 방향이 바뀌고, 각 튜브(3) 출구 부분에서 국부적인 통풍 저항을 받지 않고 원활하게 배출되기 때문에, 모든 튜브(3)에 대해서 대략 균등하게 배기가스(10)가 흘러 튜브(3)의 국소적인 고온화가 회피되게 되고, 배기가스(10)와 냉각수(9)의 열교환 효율도 크게 향상되게 된다.In this way, the exhaust gas 10 guided toward the end portion of the shell 1 in the axial direction forms a laminar flow along the inner circumferential surface of the gas pipe 11 so as to smoothly change the direction of the flow. Since the direction does not completely coincide with the axial direction of the shell 1, but is hit by the plate 2 at one end of the axial direction of the shell 1 with the same flow rate distribution, one end of the axial direction of the shell 1 It is possible to introduce and distribute the exhaust gas 10 approximately evenly to all the tubes 3 without any turbulence of the gas flow in the air, while passing through the tubes 3 and the shaft center of the shell 1. The exhaust gas 10 exiting to the other end of the direction is also laminar along the inner circumferential surface of the gas pipe 11 to smoothly change the direction of flow, and discharges smoothly without receiving local ventilation resistance at the outlet portion of each tube 3. Because, The flow is localized heated to high temperature of the tube (3) substantially uniformly exhaust gas 10 is to be avoided with respect to tube 3, it is to be also greatly improved heat exchange efficiency of the exhaust gas 10 and the cooling water (9).
또한, 본 발명의 EGR 쿨러는 상술된 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 각 도면에 도시한 구조는 각기의 구조를 개별로 적용하여도 좋고, 서로 적절하게 조합하여 이용함으로써 배기가스와 냉각수의 열교환 효율을 향상시키는 효과를 상승적으로 얻는 것이 가능하고, 또한, 도시한 예에서는 냉각수를 배기가스의 흐름에 대하여 병행류로서 열교환시키는 경우를 도시하였지만, 대향류로서 열교환시키도록 하여도 좋으며, 그 외, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러가지 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다.In addition, the EGR cooler of this invention is not limited only to the above-mentioned embodiment, The structure shown in each figure may apply each structure separately, and may use suitably combining each other, and the heat exchange efficiency of exhaust gas and cooling water is used. It is possible to synergistically obtain the effect of improving the temperature, and in the illustrated example, the case where the cooling water is heat exchanged in parallel flow with respect to the flow of the exhaust gas is shown. However, the heat exchange may be performed as counter flow. It goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the invention.
이상과 같이 본 발명에 따른 EGR 쿨러는 엔진의 배기가스를 재순환하여 질소 산화물의 발생을 저감시키는 EGR 장치에 부속시켜서 이용하는 것에 적합하다.As mentioned above, the EGR cooler which concerns on this invention is suitable to be attached to the EGR apparatus which recycles exhaust gas of an engine and reduces generation | occurrence | production of nitrogen oxide.
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