WO2004031565A1

WO2004031565A1 - Ｅｇｒクーラ

Info

Publication number: WO2004031565A1
Application number: PCT/JP2003/006401
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Sugihara; Makoto Tsujita; Yoji Yamashita; Naoto Miwa; Junji Honma
Original assignee: Hino Motors, Ltd.; Sankyo Radiator Co., Ltd.
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2004-04-15
Also published as: US20060090880A1; KR20050062580A; EP1548267B1; US7594536B2; WO2004031565A9; EP1548267A4; KR100971617B1; EP1548267A1

Abstract

　本発明は、チューブ（３）と、チューブ（３）を包囲するシェル（１）とを備え、該シェル（１）の内部に冷却水（９）を給排し且つ前記チューブ（３）内にディーゼルエンジンから排気ガス（１０）を導いて該排気ガス（１０）と前記冷却水（９）とを熱交換するようにしたＥＧＲクーラであって、前記シェル（１）内で生じる冷却水（９）の澱みを解消するよう冷却水（９）を誘導するバイパス流路をシェル（１）の内部に構成したものである。

Description

E GRクーラ

技術分野

本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガスを再循環して窒素酸化物の発明

生を低減させる E GR装置に付属されて再循環用排気ガスを冷却する EG 糸

Rクーラに関するものである。田 1

背景技術

従来より自動車等のエンジンの排気ガスの一部をエンジンに再循環して窒素酸化物の発生を低減させる E GR装置が知られているが、このような EGR装置では、エンジンに再循環する排気ガスを冷却すると、該排気ガスの温度が下がり且つその容積が小さくなることによって、エンジンの出力を余り低下させずに燃焼温度を低下して効果的に窒素酸化物の発生を低減させることができる為、エンジンに排気ガスを再循環するラインの途中に、排気ガスを冷却する EGRクーラを装備したものがあり、例えば日本特開 2 0 0 1— 743 8 0号公報が知られている。

第 1図及び図 2は前述した E GRクーラの第一例を示す断面図であって、図中 1は円筒状に形成されたシェルを示し、該シェル 1の軸心方向両端には、シェル 1の端面を閉塞するようプレート 2 , 2が固着されていて、該各プレート 2, 2には、多数のチューブ 3の両端が貫通状態で固着されており、これら多数のチューブ 3はシェル 1の内部を軸心方向に延びている。そして、シェル 1の一方の端部近傍には冷却水入口 4が取り付けられ、シェル 1の他方の端部近傍には冷却水出口 5が取り付けられており、冷却水 9が冷却水入口 4からシェル 1の内部に供給されてチューブ 3の外側を流れ、冷却水出口 5からシェル 1の外部に排出されるようになっている。更に、各プレート 2 , 2の反シェル 1側には、椀状に形成されたポンネット 6， 6が前記各プレート 2 , 2の端面を被包するように固着され、一方のボンネット 6の中央にはガス入口 7が、他方のポンネット 6の中央にはガス出口 8が夫々設けられており、エンジンの排気ガス 1 0がガス入口 7から一方のボンネット 6の内部に入り、多数のチューブ 3を通る間に該チューブ 3の外側を流れる冷却水 9との熱交換により冷却された後に、他方のボンネット 6の内部に排出されてガス出口 8からエンジンに再循環するようになっている。尚、第 1図における図中の Xもシェル 1の軸心延長線を示している。

しかしながら、このような第一例の E G Rクーラにおいては、冷却水入口 4からシェル 1の内部に供給された冷却水 9が、シェル 1の内部断面に対して均等に冷却水出口 5に向かって流れないという不具合があるため、経路 1 1で示すように、シェル 1内における冷却水入口 4及び冷却水出口 5に対峙する側の隅部近傍で冷却水 9が澱んで冷却水停滞部 1 2を生じ、冷却水停滞部 1 2付近でチューブ 3が局部的に高温になって熱変形を起こす虞れがあった。

そこで、第二例の E G Rクーラが構成されており、第二例の E G Rクーラは、第 3図に示す如く、冷却水入口 4に対してシェル 1の直径方向で対峙する位置から冷却水出口 5までシヱル 1の外部で延在するバイパス配管 1 4を備えており、バイパス配管 1 4は、冷却水入口 4から導入された冷却水 9の一部を抜き出し、冷却水入口 4に対し直径方向に対峙する位置での冷却水 9の澱みを解消して冷却水停滞部 1 2の発生を防止し、チューブ 3が局所的に高温になることを抑制している。しかしながら、第二例の E G Rクーラの如く、バイパス配管 1 4をシェル 1の外部に設けると、シェル 1の周辺機器と干渉するため、車両への搭載性が著しく低下するという問題があつた。

従って、本発明は、上述の実情に鑑みて成されたもので、冷却水停滞部の発生を防止すると共に車両への搭載性を向上させる E G Rクーラを提供することを目的としている。

一方、従来の E G Rクーラには第三例があり、例えば日本特開 2 0 0 0 - 2 1 3 4 2 4号公報が知られている。

第 4図は前記 E G Rクーラの第三例を示す断面図であって、図中 3 1は円筒状に形成されたシェルを示し、該シヱル 3 1の軸心方向両端には、シエル 3 1の端面を閉塞するようプレート 3 2， 3 2が固着されていて、該各プレート 3 2， 3 2には、多数のチューブ 3 3の両端が貫通状態で固着されており、これら多数のチューブ 3 3は略口径でシェル 3 1の内部を軸心方向に延びている。

そして、シェル 3 1の一方の端部近傍には、外部から冷却水入口管 3 4 が取り付けられ、シェル 3 1の他方の端部近傍には、外部から冷却水出口管 3 5が取り付けられており、冷却水 3 9が冷却水入口管 3 4からシェル 3 1の内部に供給されてチューブ 3 3の外側を流れ、冷却水出口管 3 5からシェル 3 1の外部に排出されるようになっている。

更に、各プレート 3 2 , 3 2の反シェル 3 1側には、椀状に形成されたボンネット 3 6， 3 6が前記各プレート 3 2， 3 2の端面を被包するように固着され、一方のボンネット 3 6の中央には排気ガス入口 3 7が、他方のボンネット 3 6の中央には排気ガス出口 3 8が夫々設けられており、ェンジンの排気ガス 4 0が排気ガス入口 3 7から一方のボンネット 3 6の内部に入り、多数のチューブ 3 3を通る間に該チューブ 3 3の外側を流れる冷却水 3 9との熱交換により冷却された後に、他方のボンネット 3 6の内部に排出されて排気ガス出口 3 8からエンジンに再循環するようになっている。

尚、図中 4 1は冷却水入口管 3 4に対しシェル 3 1の直径方向に対峙する位置に設けたバイパス出口管を示し、該バイパス出口管 4 1から冷却水 3 9の一部を抜き出すことにより、冷却水入口管 3 4に対峙する箇所に冷却水 3 9の澱みが生じないようにしてある。

ここで、チューブ 3 3の配列は、第 5図に示す如く、シェル 3 1に対し外周側のチューブ 3 3を沿わせて並べると共にシェル 3 1の軸線 0に中心のチューブ 3 3 aを配置するよう、同じ口径の複数のチューブ 3 3を一定の間隔（ピッチ）でシェル 3 1の軸線 0を中心とした同心の多重円周状に配列している。

しかしながら、第三例の E G Rクーラの如く、複数のチューブ 3 3を一定のシェル 3 1の軸線 0を中心とした間隔で多重円周状に配列した場合であっても、排気ガス入口 3 7から流れる高温の排気ガス 4 0は中央側のチュ一ブ 3 3を多く流れる傾向にあるため、中心側のチューブ 3 3が外周側のチューブ 3 3より高温化して局部的な熱変形を生じる虞れがあると共に、熱交換率が悪くなるという問題があつた。

従って、本発明は、上述の実情に鑑みて成されたもので、中心側のチューブを効率的に冷却するよう配置し得る E G Rクーラを提供することを目的としている。発明の開示

本発明の E G Rクーラは、チューブと、該チューブを包囲するシェルとを備え、該シェルの内部に冷却水を給排し且つ前記チューブ内にディーゼルエンジンから排気ガスを導いて該排気ガスと前記冷却水とを熱交換するようにした E G Rクーラであって、前記シェル内で生じる冷却水の澱みを解消するよう冷却水を誘導するバイパス流路をシェルの内部に構成したものである。又、バイパス流路を、バイパス配管により構成してもよい。更に、バイパス流路を、チューブの本数を低減して形成されるシェルの内部空間で構成してもよい。更に又、バイパス流路を、シェルの周面を湾曲して構成してもよい。又、バイパス流路のバイパス出口を冷却水出口の内部へ配置してもよい。

このようにすれば、シェル内で生じる冷却水の澱みを解消するよう、バィパス流路により冷却水を誘導するので、冷却水停滞部の発生を防止してチューブの局所的な高温化を抑制することができると共に、バイパス流路をシェルの内部に構成したので、シェルの周辺機器との干渉をなくし、車両への搭載性を向上させることができる。又、バイパス流路を、バイパス配管により構成すると、冷却水を正確に誘導するので、冷却水停滞部の発生を防止してチューブの局所的な高温化を確実に抑制することができる。更に、バイパス流路を、チューブの本数を低減して形成されるシェルの内部空間で構成すると、バイパス流路を簡単に形成するので、冷却水停滞部の発生を容易に防止してチューブの局所的な高温化を確実に抑制することができる。更に又、バイパス流路を、シェルの周面を湾曲して構成すると、簡単な構成でシェルの周辺機器との干渉を大幅に低減するので、車両への搭載性を容易に向上させることができる。又、バイパス流路のバイパス出口を冷却水出口の内部へ配置すると、バイパス流路内の冷却水を冷却水出口の負圧で吸引するので、冷却水を一層正確に誘導し、冷却水停滞部の発生を防止してチューブの局所的な高温化を更に確実に抑制することができる。 5

ルエンジンから排気ガスを導いて該排気ガスと前記冷却水とを熱交換するようにした E G Rクーラであって、前記シェル内で生じる冷却水の澱みを解消するよう冷却水を誘導するバイパス流路をシェルの内部に構成したものである。又、バイパス流路を、バイパス配管により構成してもよい。更に、バイパス流路を、チューブの本数を低減して形成されるシェルの内部空間で構成してもよい。更に又、バイパス流路を、シェルの周面を湾曲して構成してもよい。又、バイパス流路のバイパス出口を冷却水出口の内部へ配置してもよい。

このようにすれば、シェル内で生じる冷却水の澱みを解消するよう、バィパス流路により冷却水を誘導するので、冷却水停滞部の発生を防止してチューブの局所的な高温化を抑制することができると共に、バイパス流路をシェルの内部に構成したので、シェルの周辺機器との千渉をなくし、車両への搭載性を向上させることができる。又、バイパス流路を、バイパス配管により構成すると、冷却水を正確に誘導するので、冷却水停滞部の発生を防止してチューブの局所的な高温化を確実に抑制することができる。更に、バイパス流路を、チューブの本数を低減して形成されるシェルの内部空間で構成すると、バイパス流路を簡単に形成するので、冷却水停滞部の発生を容易に防止してチューブの局所的な高温化を確実に抑制することができる。更に又、バイパス流路を、シェルの周面を湾曲して構成すると、簡単な構成でシェルの周辺機器との干渉を大幅に低減するので、車両への搭載性を容易に向上させることができる。又、バイパス流路のバイパス出口を冷却水出口の内部へ配置すると、バイパス流路内の冷却水を冷却水出口の負圧で吸引するので、冷却水を一層正確に誘導し、冷却水停滞部の発生を防止してチューブの局所的な高温化を更に確実に抑制することができる。 6

本発明の E G Rクーラは、チューブと、該チューブを包囲するシェルとを備え、該シェルの内部に冷却水を給排し且つ前記チューブ内にディーゼルエンジンから排気ガスを導いて該排気ガスと前記冷却水とを熱交換するようにした E G Rクーラであって、各チューブをシェルの軸線を中心とした同心の多重円周状に配列し、且つ円周状に配列されるチューブ間ピッチを外側の円周状位置から内側の円周状位置へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成したものである。

このようにすれば、円周状に配列されるチューブ間ピッチを外側の円周状位置から内側の円周状位置へ向かうに従つて徐々に大きくするよう形成するので、冷却水をシェルの内部へ供給した際には中央側のチューブ周囲に冷却水を多く流して中央側のチューブを効率的に冷却し、結果的に、高温の排気ガスが中央側のチューブを多く流れる傾向にあっても局部的な熱変形を防止することができると共に、熱交換率を向上させることができる。本発明の E G Rクーラは、チューブと、該チューブを包囲するシェルとを備え、該シェルの内部に冷却水を給排し且つ前記チューブ内にディーゼルエンジンから排気ガスを導いて該排気ガスと前記冷却水とを熱交換するようにした E G Rクーラであって、各チューブをシェルの軸線を中心とした同心の多重円周状に配列し、且つ多重に配置される円周間ピッチをシェルの径方向外側から中心へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成したものである。

このようにすれば、多重に配置される円周間ピッチをシェルの径方向外側から中心へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成するので、冷却水をシェルの内部へ供給した際には中央側のチューブ周囲に冷却水を多く流して中央側のチューブを効率的に冷却し、結果的に、高温の排気ガスが中央側のチューブを多く流れる傾向にあっても局部的な熱変形を防止するこ 7

とができると共に、熱交換率を向上させることができる。

本発明の E G Rクーラは、チューブと、該チューブを包囲するシェルとを備え、該シェルの内部に冷却水を給排し且つ前記チューブ内にディ一ゼルエンジンから排気ガスを導いて該排気ガスと前記冷却水とを熱交換するようにした E G Rクーラであって、各チューブをシェルの軸線を中心とした同心の多重円周状に配列し、且つ円周状に配列されるチューブ間ピッチを外側の円周状位置から内側の円周状位置へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成すると共に、多重に配置される円周間ピッチをシェルの径方向外側から中心へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成したものである。

このようにすれば、中央側のチューブ間ピッチを外側の円周状位置から内側の円周状位置へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成すると共に、円周間ピッチをシェルの径方向外側から中心へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成するので、冷却水をシェルの内部へ供給した際には中央側のチューブ周囲に冷却水を多く流して中央側のチューブを効率的に冷却し、結果的に、高温の排気ガスが中央側のチューブを多く流れる傾向にあっても局部的な熱変形を確実に防止することができると共に、熱交換率を一層向上させることができる。

更に又、シェルの軸心に中心のチューブを配置し、且つ最も内側の円周状位置と中心のチューブとの円周間ピッチを最も大きくするよう形成してもよい。このようにすれば、最も排気ガスが流れる中心のチューブに対応して中央側の円周間ピッチを大きくするよう形成するので、冷却水をシェルの内部へ供給した際には中心のチューブ周囲に冷却水を多く流して中心のチューブを効率的に冷却し、結果的に、高温の排気ガスが中心のチューブを多く流れる傾向にあっても局部的な熱変形を確実且つ容易に防止する 8

ことができると共に、熱交換率を更に一層向上させることができる。図面の簡単な説明

第 1図は従来の E G Rクーラの第一例を示す側方断面図である。第 2図は第 1図の I I— I I矢視の断面図である。第 3図は従来の E G Rクーラの第二例を示す側方断面図である。第 4図は従来の E G Rクーラの第三例を示す断面図である。第 5図は第 4図の V— V方向矢視図である。第 6図は本発明を実施する形態の第一例を示す側方断面図である。第 7図は第 6 図の V I I— V I I矢視の断面図である。第 8図は本発明を実施する形態の第二例を示す断面図である。第 9図は本発明を実施する形態の第三例を示す断面図である。第 1 0図は本発明を実施する形態の第四例を示す断面図である。第 1 1図は本発明を実施する形態の第五例を示す断面図である。第 1 2図は本発明を実施する形態の第六例を示す断面図である。第 1 3図は本発明を実施する形態の第七例を示す概略断面図である。第 1 4図は本発明を実施する形態の第八例を示す概略断面図である。第 1 5図は本発明を実施する形態の第九例を示す概略断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

第 6図、第 7図は本発明の実施する形態の第一例を示すもので、第 1図〜第 3図と同一部分については同一符号を付してある。

第一例の E G Rク一ラは、シェル 1の内部に配置されるチューブ 3の本数を低減して、シェル 1の内部上側に、シェル 1の内側面 1 aとプレート 2 , 2とチューブ 3で囲まれる所定の内部空間 1 5を形成し、所定の内部空間 1 5に冷却水 9のバイパス流路を形成するよう、一本の配管からなる 9

バイパス配管 1 6をシェル 1の軸心方向に沿ってシェル 1の内側面 1 aに溶接、ろう付け等その他の固定方法で固定している。

バイパス配管 1 6は、冷却水入口 4に対してシェル 1の径方向で対峙する位置にバイパス入口 1 6 aを形成すると共に、シェル 1の軸心方向に沿うバイパス本体 1 6 bから屈曲部 1 6 cを介して冷却水出口 5の内部まで延在し、冷却水出口 5の中途位置にバイパス出口 1 6 dを形成している。ここで、バイパス配管 1 6の流路断面積は、流れ解析及び実機試験等により冷却水全水量の 5〜 1 5 %が好ましく、バイパス入口 1 6 aは下方に向かって入口面積が広くなるよう斜めに形成されている。

以下、本発明の E G Rクーラを実施する形態の第一例の作用を説明する。排気ガス 1 0との熱交換をし得るよう冷却水入口 4からシヱル 1の内部に冷却水 9を供給した際には、冷却水 9が冷却水入口 4からシェル 1の内部を流れることにより、チューブ 3を介し'て排気ガス 1 0と熱交換をして

I

冷却水出口 5より排出されており、同時に、冷却水出口 5の負圧で冷却水 9がバイパス配管 1 6に吸引されることにより、冷却水 9の一部が冷却水入口 4に対し直径方向に対峙する方向へ流れる。

このように、第一例によれば、シェル 1内で生じる冷却水 9の澱みを解消するよう、バイパス流路により、冷却水 9を、冷却水入口 4に対し直径方向に対峙する方向へ誘導するので、冷却水停滞部の発生を防止することができる。又、シェル 1の外周に存在した部材を排除するよう、バイパス流路をシェル 1の内部に構成したので、シェル 1の周辺機器との干渉をなくし、車両への搭載性を向上させることができる。

バイパス流路を、バイパス配管 1 6により構成すると、冷却水 9を適確に誘導するので、冷却水停滞部の発生を確実に防止することができる。又、バイパス流路のバイパス出口 1 6 dを冷却水出口 5の内部へ配置すると、 10

バイパス流路内の冷却水 9を冷却水出口 5の負圧で吸引するので、冷却水 9を一層適確に誘導し、冷却水停滞部の発生を更に確実に防止することができる。更に、バイパス配管 1 6の流路断面積を冷却水全水量の 5〜 1 5 % すると、冷却水停滞部の解消と熱交換の効率をバランスよく行うことができる。ここで、バイパス配管 1 6の流路断面積を冷却水全水量の 5 %より小さくした場合には冷却水停滞部を好適に解消することができない。一方、バイパス配管 1 6の流路断面積を冷却水全水量の 1 5 %より大きくした場合には、熱交換の効率が低下して好適に使用することができない。

第 8図は本発明の実施する形態の第二例を示すものであり、第 9図は本発明の実施する形態の第三例を示すものであり、夫々、第 1図〜第 3図と同一部分については同一符号を付してある。

第二例の E G Rクーラは、シェル 1の内部に配置されるチューブ 3の本数を低減して、シェル 1の内部上側に、シェル 1の内側面 1 aとプレート 2， 2とチューブ 3で囲まれる所定の内部空間 1 5を形成し、所定の内部空間 1 5に冷却水 9のバイパス流路を形成するよう、湾曲したバイパス部材 1 7をシェル 1の内側面 1 aに溶接、ろう付け等その他の固定方法で固定して、シェル 1の軸心方向に沿うバイパス配管 1 9を構成している。ここで、第二例のバイパス部材 1 7は、シェル 1の軸線方向に沿って溝状に形成されると共に、垂直断面形状が V字部 1 7 aを備えた形状で上方端部にシェル 1の内側面 1 aへ接する溶接、ろう付け等の固定部 1 7 bを形成している。

一方、第三例の E G Rクーラは、第二例と略同様に、シェル 1の内部に配置されるチューブ 3の本数を低減して、シェル 1の内部上側に、シェル 1の内側面 1 aとプレート 2 , 2とチューブ 3で囲まれる所定の内部空間 1 5を形成し、所定の内部空間 1 5に冷却水 9のバイパス流路を形成する 11

よう、湾曲したバイパス部材 1 8をシェル 1の内側面 1 aに溶接、ろう付け等その他の固定方法で固定して、シェル 1の軸心方向に沿うバイパス配管 2 0を構成している。ここで、第三例のバイパス部材 1 8は、シェル 1 の軸線方向に沿って溝状に形成されると共に、垂直断面形状が底面 1 8 a と両側面 1 8 bを備えた形状で両側面の上方端部にシェル 1の内側面 1 a へ接する溶接、ろう付け等の固定部 1 8 cを形成している。

又、第二例及び第三例のバイパス配管 1 9， 2 0は、第一例と略同様に、冷却水入口 4に対してシヱル 1の径方向で対峙する位置にバイパス入口を形成すると共に、シェル 1の軸心方向に沿うバイパス本体から屈曲部を介して冷却水出口 5の内部まで延在し、冷却水出口 5の中途位置にバイパス出口を形成している。ここで、バイパス配管 1 9 , 2 0の流路断面積は、第一例と略同様に、流れ解析及び実機試験等により冷却水全水量の 5〜 1 5 %が好ましい。

以下、本発明の E G Rクーラを実施する形態の第二例及び第三例の作用を説明する。

このように、第二例及び第三例によれば、バイパス配管 1 9 , 2 0を形成する部材の量を低減するので、バイパス配管 1 9 , 2 0を安価に形成することができる。又、第二例及び第三例によれば第一例と略同様な作用効果を得ることができる。

図 1 0は本発明の実施する形態の第四例を示すもので、第 1図〜第 3図と同一部分については同一符号を付してある。

第四例の E G Rクーラは、シェル 1の内部に配置されるチューブ 3の本数を低減して、シェル 1の内部上側に、シェル 1の内側面 1 aとプレート 2 , 2とチューブ 3で囲まれる所定の内部空間 1 5を形成し、所定の内部空間 1 5を冷却水 9のバイパス流路として構成している。ここで、バイパ 12

ス流路の流路断面積は、第一例と略同様に、流れ解析及び実機試験等により冷却水全水量の 5〜 1 5 %が好ましい。

以下、本発明の E G Rクーラを実施する形態の第四例の作用を説明する。第四例に示す如く、バイパス流路を、チューブ 3の本数を低減して形成されるシェル 1の内部空間 1 5で構成すると、バイパス流路を簡単に形成するので、冷却水停滞部の発生を容易に防止してチューブ 3の局所的な高温化を確実に抑制することができる。又、バイパス流路を形成する部材の量を不要にするので、バイパス流路を一層安価に形成することができる。更に、第四例によれば第一例と略同様な作用効果を得ることができる。第 1 1図は本発明の実施する形態の第五例を示すものであり、第 1 2図は本発明の実施する形態の第六例を示すものであり、夫々、第 1図〜第 3 図と同一部分については同一符号を付してある。

第五例の E G Rクーラは、シェル 1の上側の周面 1 bをシェル 1の軸心方向に沿って上方に湾曲することによりシェル 1の内部空間 1 5を広げると共に、シェル 1の内部に配置されるチューブ 3の本数を低減して、シェル 1の内部上側に、シェル 1の内側面 1 aとプレート 2， 2とチューブ 3 で囲まれる所定の内部空間 1 5を形成し、所定の内部空間 1 5を冷却水 9 のバイパス流路として構成している。ここで、バイパス流路の流路断面積は、第一例と略同様に、流れ解析及び実機試験等により冷却水全水量の 5 〜 1 5 %が好ましい。

一方、第六例の E G Rク一ラは、第五例で形成された所定の内部空間 1 5にバイパス流路を形成するよう、湾曲したバイパス部材 2 1をシェル 1 の内側面 l aに溶接、ろう付け等その他の固定方法で固定して、シェル 1 の軸心方向に沿うバイパス配管 2 2を構成している。ここで、第六例のバィパス部材 2 1は、第二例のバイパス部材 1 7と略同様に、シェル 1の軸 13

線方向に沿って溝状に形成されると共に、垂直断面形状が V字部 2 1 aを備えた形状で上方端部にシェル 1の内側面 1 aへ接する溶接、ろう付け等の固定部 2 1 bを形成している。又、第六例のバイパス配管 2 2は、第一例と略同様に、冷却水入口 4に対してシェル 1の径方向で対峙する位置にバイパス入口を形成すると共に、シェル 1の軸心方向に沿うバイパス本体から屈曲部を介して冷却水出口 5の内部まで延在し、冷却水出口 5の中途位置にバイパス出口を形成している。ここで、バイパス配管 2 2の流路断面積は、第一例と略同様に、流れ解析及び実機試験等により冷却水全水量の 5〜： 1 5 %が好ましい。

以下、本発明の E G Rクーラを実施する形態の第五例及び第六例の作用を説明する。

このように、第五例及び第六例に示す如く、バイパス流路を、シェル 1 の周面 1 bを湾曲して構成すると、簡単な構成でシェル 1の周辺機器との干渉を大幅に低減するので、車両への搭載性を容易に向上させることができる。又、第五例及び第六例によれば第一例と略同様な作用効果を得ることができる。

尚、本発明の E G Rクーラは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、

低減するパイプの数は何本でもよいこと、バイパス流路の形状は所定の流路断面性を備えるならば特に限定されるものではないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

第 1 3図は本発明を実施する形態の第七例を示すものである。

本形態の第七例において、チューブ 3 3の配列は、シェル 3 1に対し外周側のチューブ 3 3を沿わせて並べると共にシェル 3 1の軸線 0に中心の 14

チューブ 3 3 aを配置するよう、同じ口径の複数のチューブ 3 3をシェル 3 1の軸線 0を中心とした同心の多重円周状に配列し、且つ円周状に配列されるチューブ間ピッチ a， b , cを外側の円周状位置から内側の円周状位置へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成している。

ここで、複数のチューブ 3 3を中心のチューブ 3 3 aの周囲に三重円周状に配列した場合で具体的に説明すると、第 1 3図に示す如く、外側で円周状に配列される第一のチューブ間ピッチ aと、外側から二番目で円周状に配列される第二のチューブ間ピッチ bと、外側から三番目で円周状に配列される第三のチューブ間ピッチ cとは、第一のチューブ間ピッチ aから第二のチューブ間ピッチ b、第三のチューブ間ピッチ cの順に大きくなるよう形成されている（a < b < c )。なお、チューブ間ピッチ a， b , cとは、円周状に配列される複数のチューブ 3 3において、隣接するチューブ軸心間の距離を意味している。

このように第七例によれば、円周状に配列されるチューブ間ピッチ a， b， cを外側の円周状位置から内側の円周状位置へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成するので、冷却水をシェル 3 1の内部へ供給した際には中央側のチューブ 3 3 , 3 3 a周囲に冷却水を多く流して中央側のチュ —ブ 3 3， 3 3 aを効率的に冷却し、結果的に、高温の排気ガスが中央側のチューブ 3 3 , 3 3 aを多く流れる傾向にあっても局部的な熱変形を防止することができると共に、熱交換率を向上させることができる。

第 1 4図は本発明を実施する形態の第八例を示すものである。

本形態の第八例において、チューブ 3 3の配列は、シェル 3 1に対し外周側のチューブ 3 3を沿わせて並べると共にシェル 3 1の軸線〇に中心のチューブ 3 3 aを配置するよう、同じ口径の複数のチューブ 3 3をシェル 3 1の軸線 Oを中心とした同心の多重円周状に配列し、且つ多重に配置さ 15

れる円周間ピッチ a ' , b '， c ' をシェル 3 1の径方向外側から中心へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成している。

ここで、複数のチューブ 3 3を中心のチューブ 3 3 aの周囲に三重円周状に配列した場合で具体的に説明すると、第 1 4図に示す如く、外側のチュ一ブ 3 3の円周状位置と外側から二番目のチューブ 3 3の円周状位置との間で形成される第一の円周間ピッチ a ' と、外側から二番目のチューブ 3 3の円周状位置と外側から三番目のチューブ 3 3の円周状位置との間で形成される第二の円周間ピッチ b ' と、外側から三番目のチューブ 3 3の円周状位置と中心のチューブ 3 3 aとの間で形成される第三の円周間ピッチ c ' とは、第一の円周間ピッチ a ' から第二の円周間ピッチ b '、第三の円周間ピッチ c ' の順に大きくなるよう形成されている（a ' < b ' < c ' )。なお、円周間ピッチ a ' , b c ' とは、シェル 3 1の径方向に向かって隣接するチューブ軸心間の距離を意味している。

このように第八例によれば、多重に配置される円周間ピッチ a ' , b ' , c ' をシェル 3 1の径方向外側から中心へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成するので、冷却水をシェル 3 1の内部へ供給した際には中央側のチューブ 3 3 , 3 3 a周囲に冷却水を多く流して中央側のチューブ 3 3 , 3 3 aを効率的に冷却し、結果的に、高温の排気ガスが中央側のチューブ 3 3 , 3 3 aを多く流れる傾向にあっても局部的な熱変形を防止することができると共に、熱交換率を向上させることができる。

又、シェル 3 1の軸心に中心のチューブ 3 3 aを配置し、且つ最も内側の円周状位置と中心のチューブ 3 3 aとの円周間ピッチ c ' を最も大きくするよう形成すると、最も排気ガスが流れる中心のチューブ 3 3 aに対応して中央側の円周間ピッチ c ' を大きくするので、冷却水をシェル 3 1の内部へ供給した際には中心のチューブ 3 3 a周囲に冷却水を多く流して中 16

心のチューブ 3 3 aを効率的に冷却し、結果的に、高温の排気ガスが中心のチュ一ブ 3 3 aを多く流れる傾向にあっても局部的な熱変形を確実且つ容易に防止することができると共に、熱交換率を更に一層向上させることができる。

第 1 5図は本発明を実施する形態の第九例を示すものである。

本形態の第三例において、チューブ 3 3の配列は、シェル 3 1に対し外周側のチューブ 3 3を沿わせて並べると共にシェル 3 1の軸線 0に中心のチューブ 3 3 aを配置するよう、同じ口径の複数のチューブ 3 3をシェル 3 1の軸線 Oを中心とした同心の多重円周状に配列し、且つ円周状に配列されるチューブ間ピッチ a , b， cを外側の円周状位置から内側の円周状位置へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成すると共に、多重に配置される円周間ピッチ a ' , b ' , c ' をシェル 3 1の径方向外側から中心へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成している。

ここで、複数のチューブ 3 3を中心のチューブ 3 3 aの周囲に三重円周状に配列した場合で具体的に説明すると、第 1 5図に示す如く、外側で円周状に配列される第一のチューブ間ピッチ aと、外側から二番目で円周状に配列される第二のチューブ間ピッチ bと、外側から三番目で円周状に配列される第三のチューブ間ピッチ cとは、第一のチューブ間ピッチ aから第二のチューブ間ピッチ b、第三のチューブ間ピッチ cの順に大きくなるよう形成されている（aく bく c )。又、外側のチューブ 3 3の円周状位置と外側から二番目のチューブ 3 3の円周状位置との間で形成される第一の円周間ピッチ a ' と、外側から二番目のチューブ 3 3の円周状位置と外側から三番目のチューブ 3 3の円周状位置との間で形成される第二の円周間ピッチ b ' と、外側から三番目のチューブ 3 3の円周状位置と中心のチューブ 3 3 aとの間で形成される第三の円周間ピッチ c ' とは、第一の円周 17

間ピッチ a ' から第二の円周間ピッチ b '、第三の円周間ピッチ c ' の順に大きくなるよう形成されている（a ' < b ' < c ' )。なお、チューブ間ピツチ a , b， cとは、第一例と略同様に、円周状に配列される複数のチューブ 3 3において、隣接するチューブ軸心間の距離を意味し、円周間ピッチ a ' , b c ' とは、第二例と略同様に、シェル 3 1の径方向に向かつて隣接するチューブ軸心間の距離を意味している。

このように第三例によれば、中央側のチューブ間ピッチ a , b , cを外側の円周状位置から内側の円周状位置へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成すると共に、円周間ピッチ a ' , b ' , c ' をシェル 3 1の径方向外側から中心へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成するので、冷却水をシェル 3 1の内部へ供給した際には中心のチューブ 3 3 a周囲に冷却水を多く流して中心のチューブ 3 3 aを効率的に冷却し、結果的に、高温の排気ガスが中心のチューブ 3 3 aを多く流れる傾向にあっても局部的な熱変形を確実に防止することができると共に、熱交換率を一層向上させることができる。

又、シェル 3 1の軸心に中心のチューブ 3 3 aを配置し、且つ最も内側の円周状位置と中心のチューブ 3 3 aとの円周間ピッチ c ' を最も大きくするよう形成すると、第二例と略同様に、最も排気ガスが流れる中心のチユーブ 3 3 aに対応して中央側の円周間ピッチ c ' を大きくするので、冷却水をシェル 3 1の内部へ供給した際には中央側のチューブ 3 3 , 3 3 a 周囲に冷却水を多く流して中央側のチューブ 3 3， 3 3 aを効率的に冷却し、結果的に、高温の排気ガスが中央側のチューブ 3 3 , 3 3 aを多く流れる傾向にあっても局部的な熱変形を確実且つ容易に防止することができると共に、熱交換率を更に一層向上させることができる。

尚、本発明の E G Rクーラは、上述の形態例にのみ限定されるものでは 18

なく、多重円周状に配列されるチューブは三重以上の数もしくは二重でもよいこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。産業上の利用可能性

以上のように、本発明にかかる E G Rクーラは、ディーゼルエンジンの排気ガスを再循環して窒素酸化物の発生を低減させる E G R装置に付属されて再循環用排気ガスを冷却するものとして、冷却水停滞部の発生を防止し、車両への搭載性を向上させるのに適している。又、中心側のチューブを効率的に冷却するのに適している。

Claims

19 請求の範囲

1. チューブ（3) と、該チューブ（3) を包囲するシェル（ 1 ) とを備え、該シェル（ 1 ) の内部に冷却水（9) を給排し且つ前記チューブ (3) 内にディーゼルエンジンから排気ガス（ 1 0) を導いて該排気ガス（ 1 0) と前記冷却水（9) とを熱交換するようにした EGRクーラであって、前記シェル（ 1) 内で生じる冷却水（9) の澱みを解消するよう冷却水（9) を誘導するバイパス流路をシェル（ 1) の内部に構成したことを特徴とする E GRクーラ。

2. バイパス流路を、バイパス配管（ 1 6, 1 9， 2 0， 2 2) により構成した請求の範囲第 1項記載の EGRクーラ。

3. バイパス流路を、チューブ（3) の'本数を低減して形成されるシェルの内部空間で構成した請求項 1又は 2記載の E GRクーラ。

4. バイパス流路を、シェル（ 1) の周面を湾曲して構成した請求の範囲第 1〜 3項のいずれかに記載の E GRクーラ。

5. バイパス流路のバイパス出口（ 1 6 d) を冷却水出口（5) の内部へ配置した請求の範囲第 1〜 3項のいずれかに記載の E GRクーラ。

6. バイパス流路のバイパス出口（ 1 6 d) を冷却水出口（5) の内部へ配置した請求の範囲第 4項に記載の E GRクーラ。

7. チューブ（3 3) と、該チューブ（3 3) を包囲するシェル（3 1) とを備え、該シヱル（3 1 ) の内部に冷却水（3 9) を給排し且つ前記チューブ (3 3) 内にディーゼルエンジンから排気ガス (40 ) を導いて該排気ガス（40) と前記冷却水（3 9) とを熱交換するようにした E GRクーラであって、各チューブ（3 3) をシェル（3 1 ) の軸線を中心とした同心の多重円周状に配列し、且つ円周状に配列さ 20

れるチューブ間ピッチ（a, b, c) を外側の円周状位置から内側の円周状位置へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成したことを特徵とする E GRクーラ。

8. チューブ（3 3) と、該チューブ（3 3) を包囲するシェル（3 1) とを備え、該シェル（3 1 ) の内部に冷却水（3 9) を給排し且つ前記チューブ（3 3) 内にディーゼルエンジンから排気ガス（40) を導いて該排気ガス（40) と前記冷却水（3 9) とを熱交換するようにした E GRクーラであって、各チューブ（3 3) をシェル（3 1 ) の軸線を中心とした同心の多重円周状に配列し、且つ多重に配置される円周間ピッチ（a '， b c ') をシェル（3 1 ) の径方向外側から中心へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成したことを特徴とする E GRクーラ。

9. チューブ（ 3 3) と、該チューブ（3 3) を包囲するシェル（3 1) とを備え、該シヱル（3 1) の内部に冷却水（3 9) を給排し且つ前記チューブ（3 3) 内にディーゼルエンジンから排気ガス（40) を導いて該排気ガス（40) と前記冷却水（3 9) とを熱交換するようにした EGRクーラであって、各チューブ (3 3) をシェル (3 1 ) の軸線を中心とした同心の多重円周状に配列し、且つ円周状に配列されるチューブ間ピッチ（a， b, c ) を外側の円周状位置から内側の円周状位置へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成すると共に、多重に配置される円周間ピッチ（a '， b ', c ') をシェル（3 1) の径方向外側から中心へ向かうに従って徐々に大きくするよう形成したことを特徴とする E GRクーラ。

1 0. シェル（3 1) の軸心に中心のチューブ（3 3) を配置し、且つ最も内側の円周状位置と中心のチューブ（3 3) との円周間ピッチを最 21

も大きくするよう形成した請求の範囲第 8又は 9項記載の E GRク —ラ。