JP2000265908A - Egrガス冷却装置 - Google Patents

Egrガス冷却装置

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JP2000265908A
JP2000265908A JP11066805A JP6680599A JP2000265908A JP 2000265908 A JP2000265908 A JP 2000265908A JP 11066805 A JP11066805 A JP 11066805A JP 6680599 A JP6680599 A JP 6680599A JP 2000265908 A JP2000265908 A JP 2000265908A
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JP
Japan
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pipe
egr
egr gas
cooling
gas
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Application number
JP11066805A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsunobu Iyoda
勝信 伊与田
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/103—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/06—Tubular elements of cross-section which is non-circular crimped or corrugated in cross-section

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品の信頼性を向上すると共に,コストを低
減することができ,かつ熱交換率を向上することができ
るEGRガス冷却装置を提供すること。 【解決手段】 内燃機関の排気系から排出された排出ガ
スの一部をEGR管2を介して吸気系に戻し,EGRガ
スGとして混合気に加える排出ガス再循環を行うに際し
て,上記EGRガスGを冷却するEGRガス冷却装置1
において,上記EGR管2は,その外側又は内側に上記
EGRガスGを冷却するための冷却水Wを流す冷却管3
を設けた二重管構造を有しており,かつ,該二重管構造
を構成する内管(上記EGR管2又は上記冷却管3)
は,該内管の管壁の一部を内方に窪ませて形成した凹部
21を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は,内燃機関から排出された排出ガ
スをEGRガスとして内燃機関に再度還流する際に,E
GRガスを冷却するEGRガス冷却装置に関する。
【0002】
【従来技術】EGRガス冷却装置は,内燃機関の排気系
から排出された排出ガスの一部をEGR管を介して吸気
系に戻し,EGRガスとして混合気に加える排出ガス再
循環を行う際に,上記EGR管内のEGRガスを冷却す
る。従来のEGR管92は,図4に示すごとく,その外
側に上記EGRガスGを冷却するための冷却水Wを流す
冷却管93を設けた二重管構造を有している。
【0003】二重管構造を構成する内管(EGR管9
2)は,その内側の管壁にろう付けで固定したフィン9
4を有する。金属板であるフィン94は,EGR管92
の軸芯に沿って配設されており,EGR管92の内側を
流れるEGRガスGの熱を,EGR管92の外側を流れ
る冷却水Wへ逃がしている。
【0004】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記従来のE
GRガス冷却装置9には,次の問題がある。即ち,上記
EGR管92は,フィン94を内側の管壁にろう付けし
て製造しなくてはならず,EGR管92へのフィン94
の接続等,部品の信頼性を向上させることが困難であ
る。また,構成部品が多いため,コスト低減を図ること
も困難である。また,フィン94とEGR管92との間
に介在するろう材の熱伝導率が低いと,熱交換率(冷却
効率)が低下する。
【0005】本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので,部品の信頼性を向上すると共に,コスト
を低減することができ,かつ熱交換率を向上することが
できるEGRガス冷却装置を提供しようとするものであ
る。
【0006】
【課題の解決手段】請求項1に記載の発明は,内燃機関
の排気系から排出された排出ガスの一部をEGR管を介
して吸気系に戻し,EGRガスとして混合気に加える排
出ガス再循環を行うに際して,上記EGRガスを冷却す
るEGRガス冷却装置において,上記EGR管は,その
外側又は内側に上記EGRガスを冷却するための冷却水
を流す冷却管を設けた二重管構造を有しており,かつ,
該二重管構造を構成する内管は,該内管の管壁の一部を
内方に窪ませて形成した凹部を有することを特徴とする
EGRガス冷却装置にある。
【0007】本発明において最も注目すべきことは,上
記二重管構造を有するEGR管の内管には,該内管の管
壁の一部より形成された上記凹部を設けてあることであ
る。
【0008】上記EGR管が,その外側に上記冷却水を
流す冷却管を設けた二重管構造を有する場合には,その
内管がEGR管,外管が冷却管となり,内管の内部にE
GRガスを,内管と外管との間に冷却水を通す構造とな
る。逆に,上記EGR管が,その内側に上記冷却水を流
す冷却管を設けた二重管構造を有する場合には,その内
管が冷却管,外管がEGR管となり,内管の内部に冷却
水を,内管と外管との間にEGRガスを通す構造とな
る。
【0009】次に,本発明の作用につき説明する。本発
明においては,上記内管に上記凹部を設けることによ
り,上記内管の管壁の表面積を増加させているため,該
内管を介して上記EGRガスの熱を上記冷却水へ効率良
く伝達することができる。そのため,上記内管自体によ
って上記EGRガスの熱を上記冷却水へ逃がすことがで
きるので,上記内管には,従来例に示したようにフィン
をろう付けする必要がない。それ故,部品の信頼性を向
上させることができる。また,構成部品が少なくなるた
め,コストを低減することができる。
【0010】また,上記EGRガスの熱は,従来例に示
したろう材等を介することなく,直接に上記内管に伝達
させるため,熱交換率を向上することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】実施形態例 本発明の実施形態例にかかるEGRガス冷却装置につ
き,図1〜図3を用いて説明する。本例のEGRガス冷
却装置1は,図1〜図3に示すごとく,内燃機関の排気
系から排出された排出ガスの一部をEGR管2を介して
吸気系に戻し,EGRガスGとして混合気に加える排出
ガス再循環を行うに際して,上記EGRガスGを冷却す
る。上記EGR管2は,その外側に上記EGRガスGを
冷却するための冷却水Wを流す冷却管3を設けた二重管
構造を有している。また,該二重管構造を構成する内管
(以下,EGR管2)は,該EGR管2の管壁の一部を
内方に窪ませて形成した凹部21を有する。
【0012】以下,詳説する。上記EGR管2は,図2
に示すごとく,内燃機関(図示略)の排気系と吸気系と
の間を連通するものであり,排出ガス取入口22を上記
排気系に接続すると共に,EGRガス排出口23を上記
吸気系に接続してある。上記EGR管2は,その中間部
分に上記凹部21を有している。上記凹部21は,円筒
状のステンレス管に対してプレス加工を施すことによ
り,上記EGR管2の軸芯に沿って形成したものであ
る。
【0013】上記EGR管2は,図1に示すごとく,断
面略V字状の凹部21を等間隔に5本有しており,その
断面は花弁状である。なお,上記EGR管2は二重管構
造の内管であり,その内部20には上記EGRガスGが
通っている。上記冷却管3は,図1に示すごとく,上記
EGR管2と軸芯を同じくして配設してあり,上記EG
R管2の外径よりも大きい内径を有する。なお,上記冷
却管3は二重管構造の外管であり,上記EGR管2との
間には上記冷却水Wが通っている。
【0014】上記冷却管3は,図2に示すごとく,上記
EGR管2の中間部分の外方に配設されており,その端
部側面には,冷却水取入口32及び冷却水排出口33が
設けてある。
【0015】次に,本例の作用につき説明する。本例に
おいては,上記EGR管2に上記複数の凹部21を設け
ることにより,上記EGR管2の管壁の表面積を大幅に
増加させている。そのため,上記EGR管2を介して,
その内側を流れるEGRガスGの熱を,その外側を流れ
る上記冷却水Wへ,効率良く伝達することができる。ま
た,上記EGRガスG及び冷却水Wの流れに合わせて,
上記凹部21を上記EGR管2の軸芯に沿って形成して
いるため,さらに熱伝達の効率を上げることができる。
【0016】そのため,上記EGR管2自体によって上
記EGRガスGの熱を上記冷却水Wへ逃がすことができ
るので,上記EGR管2には,従来例に示したようにフ
ィンをろう付けする必要がない。それ故,部品の信頼性
を向上させることができる。また,構成部品が少なくな
るため,コストを低減することができる。また,上記E
GRガスGの熱は,従来例に示したろう材等を介するこ
となく,直接に上記EGR管2に伝達させるため,熱交
換率(冷却効率)を向上することができる。
【0017】従って,上記EGRガス冷却装置1は,上
記EGR管2の内部を通過するEGRガスGの温度を効
率良く下げることができる。そのため,上記EGR管2
の内部を通過したEGRガスGの体積が小さくなるの
で,より多くのEGRガスGを上記吸気系に戻すことが
できる。それ故,効率良く燃焼温度を下げ,スモークや
NOx等の生成を抑制することができる。
【0018】なお,本例においては,プレス加工により
凹部21を形成したEGR管2を示したが,図3に示す
ごとく,上記凹部21を有するEGR管2としては,断
面波状のステンレス板25を丸めて,その両端251,
252を溶接等により接合したものを用いることもでき
る。なお,上記ステンレス板25に囲まれた部分が上記
EGR管2の内部20であり,ここにEGRガスが通
る。
【0019】なお,上記EGR管2の断面形状は,上記
花弁状に限らず,例えば歯車状,星状等にすることがで
きる。また,上記EGR管2の凹部21は,EGR管2
の軸芯に沿った直線状に限らず,軸芯の廻りにスパイラ
ル状に設けてもよい。
【0020】また,本例においては,上記EGR管2の
外側に上記冷却管3を配設し,上記EGR管2が内管と
なる場合を示したが,上記EGR管2の内側に上記冷却
管3を配設し,上記冷却管3が内管となる場合において
も,この内管に上記凹部を設けることにより,上記と同
様の作用効果を得ることができる。
【0021】
【発明の効果】上述のごとく,本発明によれば,部品の
信頼性を向上すると共に,コストを低減することがで
き,かつ熱交換率を向上することができるEGRガス冷
却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例における,EGRガス冷却装置の断
面図。
【図2】実施形態例における,EGRガス冷却装置の一
部断面斜視図。
【図3】実施形態例における,他のEGR管の説明図。
【図4】従来例における,EGRガス冷却装置の断面
図。
【符号の説明】
1...EGRガス冷却装置, 2...EGR管(内管), 21...凹部, 3...冷却管(外管), G...EGRガス, W...冷却水,

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の排気系から排出された排出ガ
    スの一部をEGR管を介して吸気系に戻し,EGRガス
    として混合気に加える排出ガス再循環を行うに際して,
    上記EGRガスを冷却するEGRガス冷却装置におい
    て,上記EGR管は,その外側又は内側に上記EGRガ
    スを冷却するための冷却水を流す冷却管を設けた二重管
    構造を有しており,かつ,該二重管構造を構成する内管
    は,該内管の管壁の一部を内方に窪ませて形成した凹部
    を有することを特徴とするEGRガス冷却装置。
JP11066805A 1999-03-12 1999-03-12 Egrガス冷却装置 Pending JP2000265908A (ja)

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