JP2000283663A - 排気冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝熱管などの排気通路端部での支障に起因し
て生じる排気冷却装置の機能低下を防止する。 【解決手段】 伝熱管６は端部がテーパー状に広がって
いるため開口部６ｂから排出空間領域１４側へ排出され
る排気の流れは、開口部６ｂから出た直後に一度に拡大
して流速が急速に低下するのではなく、排気通路１７内
にて開口部６ｂに至る間に徐々に連続的に拡大する。し
たがって、急速な流速低下が排気流に生じることはない
ので、排気通路１７の開口部６ｂにおけるカーボンの堆
積を十分に抑制することができる。このようにして、排
気通路１７に十分な流路面積を確保して、常に必要な量
の排気を十分に冷却して、ＥＧＲバルブを介して内燃機
関の吸気系に供給することができるようになる。したが
ってカーボン堆積に起因して生じる排気冷却装置２の機
能低下を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関などの排
気を冷却する排気冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】排気冷却装置として、従来、ＥＧＲ（Ｅ
ｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：
排気再循環）のために内燃機関の排気を冷却して再度吸
気系に戻す冷却装置が知られている（例えば、特開平９
−３１０９９６号公報、特開平９−８９４９１号公報、
特開平１０−１８５４８９号公報）。これらの従来技術
の冷却装置では、筒状胴体内に複数の伝熱管を平行に配
置し、この伝熱管の両端部を、筒状胴体の両端にて空間
領域を残して閉塞しているチューブシートに固定して、
筒状胴体の両端を端部キャップにて塞いだ構成をなして
いる。

【０００３】内燃機関の排気系からの排気は、前記端部
キャップに形成された排気流入口から一旦空間領域に流
れ込んだ後、各伝熱管の一端から伝熱管内に流れ込む。
また、内燃機関の冷却水が筒状胴体に形成された枝管か
ら筒状胴体と伝熱管との間に流れ込む。こうして各伝熱
管の管壁を介して排気の熱が冷却水に奪われることによ
り排気が冷却される。そして排気は伝熱管の他端からも
う一つの空間領域側に排出され、もう一つの端部キャッ
プに形成された排気流出口から排出される。こうして冷
却され排出された排気は、ＥＧＲバルブを介して内燃機
関の吸気系に供給されＥＧＲが行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成の冷却装置では、次に述べるごとく伝熱管端部にて支
障を生じて機能の低下を来すおそれがあった。

【０００５】すなわち、図１１に示すごとく、排気が伝
熱管から空間領域へ出る時に、排気の流速は急激に低下
するが、このような場所では、カーボン等の微粒子が堆
積しやすい。したがって、図示したごとく、伝熱管の先
端部内側にカーボン等の微粒子が堆積して排気通路の断
面積を低下させ、排気の流動抵抗を高めてしまう。この
ため圧力損失が高まり必要な量の排気を内燃機関の吸気
系に供給できなくなるおそれがある。

【０００６】また、冷却装置を通過する排気中には水蒸
気と共に亜硫酸ガスや亜硝酸ガスが含まれている。この
排気が冷却装置により強く冷却された場合には露点に達
して水滴を生じることがある。この水滴中に亜硫酸ガス
や亜硝酸ガスが溶解すると、亜硫酸や亜硝酸となる。更
にこれに酸化が加わると硫酸や硝酸などの強酸となり、
これらの混合したものが腐食水となって生じることがあ
る。

【０００７】このような腐食水は、図１２に示すごと
く、特に、チューブシートと伝熱管とを接合しているロ
ウ付部に作用して、ロウ付部分に孔を開けてしまうこと
がある。このような状態となると、空間領域にある排気
が冷却水内に侵入する。そして伝熱管表面にわずかでも
付着すると、冷却水による冷却効率を著しく低下させる
おそれがある。

【０００８】本発明は、上述した伝熱管などの排気通路
端部での支障に起因して生じる排気冷却装置の機能低下
を防止することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の排気冷却
装置は、冷却媒体通路、該冷却媒体通路に隔壁を隔てて
接する排気通路、および該排気通路の排出端が開口する
排出空間領域を備え、前記排気通路に排気を流し、前記
冷却媒体通路に冷却媒体を流すことにより排気を冷却し
て前記排出空間領域側に排出する排気冷却装置であっ
て、前記排気通路の排出端における開口面積は、前記排
気通路の中央側の通路断面積よりも拡大されていること
を特徴とする。

【００１０】一端から排気通路内に流入した排気は、排
気通路の中央側から排出端へ流れて、該排出端から排出
空間領域側へ排出される。ここで中央側の通路断面積よ
りも、排出端における開口面積は大きく設定されてい
る。このため、排気の流れは排出端にて一度に拡大して
流速が急速に低下するのではなく、中央側から排出端に
至る間に段階的に拡大する。したがって、急速な流速低
下が排気流に生じることはなく、排気通路の排出端にお
けるカーボン等の微粒子の堆積を十分に抑制することが
できる。

【００１１】このようにして、カーボン等の微粒子の堆
積を防止し排気通路に十分な流路面積を確保して、常に
必要な量の排気を内燃機関の吸気系に供給することがで
きるようになる。したがって、排気通路端部での支障に
起因して生じる排気冷却装置の機能低下を防止すること
ができる。

【００１２】請求項２記載の排気冷却装置は、請求項１
記載の構成に対して、前記排出端近傍における前記排気
通路の一部が前記排出空間領域に向けて広がるテーパー
状に形成されていることにより、前記排気通路の排出端
における開口面積が前記排気通路の中央側の通路断面積
よりも拡大されてなることを特徴とする。

【００１３】排気通路の排出端における開口面積を、排
気通路の中央側の通路断面積よりも拡大する構成とし
て、排出端近傍における排気通路の一部を、排出空間領
域に向けて広がるテーパー状に形成する構成を挙げるこ
とができる。このようにテーパー状に形成することによ
り、排気通路の中央側から排出端あるいは排出端近傍に
至るまで、排気流は徐々に連続的に拡大する。

【００１４】このことにより、一層、カーボン等の微粒
子の堆積を防止することができ、排気通路端部での支障
に起因した排気冷却装置の機能低下を、より効果的に防
止することができる。

【００１５】請求項３記載の排気冷却装置は、請求項１
または２記載の構成に対して、本体ケース、本体ケース
内に配列された複数の伝熱管、本体ケースの両端近傍に
それぞれ形成され伝熱管の両端を固定する２つのチュー
ブシート、および本体ケースにおいてチューブシートよ
り外側に形成された２つの空間領域を備え、伝熱管を前
記隔壁とし、伝熱管内を前記排気通路とし、本体ケース
と伝熱管との間を前記冷却媒体通路とし、空間領域の一
方を前記排出空間領域としたことを特徴とする。

【００１６】より具体的には、このような本体ケース、
伝熱管、チューブシートおよび空間領域を備えることに
より、請求項１または２の作用効果を実現することがで
きる。

【００１７】請求項４記載の排気冷却装置は、冷却媒体
通路、該冷却媒体通路に隔壁を隔てて接する排気通路、
該排気通路の端部が開口する空間領域、および前記隔壁
の端部が貫通穴部分に接合され前記空間領域と前記冷却
媒体通路とを隔てる壁部を備え、前記排気通路に排気を
流し、前記冷却媒体通路に冷却媒体を流すことにより排
気を冷却する排気冷却装置であって、前記壁部が、間に
空隙部を挟んだ多重壁から構成されていることを特徴と
する。

【００１８】空間領域と冷却媒体通路とを隔てる壁部
が、間に空隙部を有する多重壁として構成されている。
このため、例え、空間領域に腐食水が生じて壁部と隔壁
端部との間の接合部を腐食して孔が開けられることがあ
ったとしても、排気は多重壁の空隙部に侵入するのみで
ある。したがって、直接、冷却媒体に侵入することはな
い。

【００１９】更に、多重壁の１番目の壁に腐食孔を形成
したとしても、この腐食孔は微小なものであり排気が空
隙部に大量には侵入し難い。したがって次の壁には排気
や腐食水が生じにくくなる。このことにより、多重壁全
体としての耐食性が向上し、冷却媒体への排気の侵入や
この侵入に伴う隔壁表面への付着を十分に阻止すること
ができる。

【００２０】したがって、排気通路端部での支障に起因
して生じる排気冷却装置の機能低下を防止することがで
きる。請求項５記載の排気冷却装置は、請求項４記載の
構成に対して、前記多重壁の空隙部は、孔を介して外部
に開放されていることを特徴とする。

【００２１】このように、空隙部に外部に開放する孔を
設けることにより、腐食孔から空隙部にわずかに侵入し
た排気も、孔から外部に排出することができ、多重壁の
２番目以降の壁を腐食するのを確実に防止することがで
きる。

【００２２】このため、一層、多重壁の腐食を防止で
き、一層効果的に、冷却媒体への排気の侵入やこの侵入
に伴う隔壁表面への付着を阻止することができる。した
がって、排気通路端部での支障に起因して生じる排気冷
却装置の機能低下を、より効果的に防止することができ
る。

【００２３】請求項６記載の排気冷却装置は、請求項４
または５記載の構成に対して、本体ケース、本体ケース
内に配列された複数の伝熱管、本体ケースの両端近傍に
それぞれ形成され伝熱管の両端を固定する２つのチュー
ブシート、および本体ケースにおいてチューブシートよ
り外側に形成された２つの空間領域を備え、伝熱管を前
記隔壁とし、伝熱管内を前記排気通路とし、本体ケース
と伝熱管との間を前記冷却媒体通路とし、チューブシー
トを前記壁部としたことを特徴とする。

【００２４】より具体的には、このような本体ケース、
伝熱管、チューブシートおよび空間領域を備えることに
より、請求項４または５の作用効果を実現することがで
きる。

【００２５】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１の縦断面図
に、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃
機関（以下、エンジンと称する）に適用されるＥＧＲ用
排気冷却装置２の構成を示す。この排気冷却装置２は、
本体ケース４内に、複数の伝熱管６、およびこれら複数
の伝熱管６の両端を支持する２枚のチューブシート８，
１０を備えている。本体ケース４は、円筒状の胴管４ａ
と胴管４ａの両端部を塞いでいる端部キャップ４ｂ，４
ｃとから構成されている。

【００２６】チューブシート８，１０は胴管４ａの両端
における内周縁部に、胴管４ａを塞ぐようにロウ付され
ている。また、胴管４ａとほぼ同じ長さの複数の伝熱管
６は、その両端部の外周縁部にてチューブシート８，１
０に、伝熱管６と同数設けられた貫通穴８ｄ，１０ｄの
内周面にロウ付されて固定されている。このことによ
り、チューブシート８，１０と端部キャップ４ｂ，４ｃ
との間には２つの空間領域１２，１４が形成されてい
る。

【００２７】一方の端部キャップ４ｂには、流入口１６
が形成され、エンジンの排気系から排気が供給される。
流入口１６から本体ケース４内に流入した排気は、上流
側の流入空間領域１２に流入し、チューブシート８にお
いて流入空間領域１２に対して開口している伝熱管６の
開口部６ａから伝熱管６内部に流れ込む。

【００２８】伝熱管６内の排気通路１７を流れた排気は
チューブシート１０において排出空間領域１４に対して
開口している伝熱管６の開口部６ｂから排出空間領域１
４に排出する。そして、他方の端部キャップ４ｃに形成
されている排出口１８から、図示していないＥＧＲバル
ブへ送り出される。ＥＧＲバルブからはエンジンの吸気
系に向けて送り出される。

【００２９】胴管４ａには、両端近傍にそれぞれ枝管２
０，２２が形成され、排気の下流に当たる枝管２２から
エンジン冷却水（冷却媒体に相当する）が導入され、胴
管４ａの内周面と伝熱管６の外周面との間を、冷却媒体
通路２４として流れて、排気の上流側に当たる枝管２０
から排出される。

【００３０】こうして、排気は、伝熱管６内の排気通路
１７を流れる際に、伝熱管６の管壁を介して冷却媒体通
路２４を流れるエンジン冷却水にて冷却される。このた
め、ＥＧＲバルブへは十分に冷却された排気が供給され
るので、ＥＧＲバルブを高温から保護し寿命を延ばすこ
とができる。

【００３１】ここで、伝熱管６の端部構造を図２の部分
拡大図に示す。各伝熱管６は全長にわたって内径が同一
の管でなく、中央部６ｃ側での内径が小さいが、端部６
ｄではテーパー状に形成されて、開口部６ｂに至るまで
角度θで次第に内径が大きくされている。図２では伝熱
管６の排出側を示しているが、伝熱管６の流入側も同じ
構造である。

【００３２】以上説明した本実施の形態１によれば、以
下の効果が得られる。 （イ）．内部が排気通路１７とされている各伝熱管６
は、端部６ｄがテーパー状に形成されているため、伝熱
管６の排出端側の開口部６ｂは、その開口面積が中央部
６ｃ側の通路断面積よりも拡大されている。このため開
口部６ｂから排出空間領域１４側へ排出される排気の流
れは、排出空間領域１４側への排出時に開口部６ｂから
出た直後に一度に拡大して流速が急速に低下するのでは
なく、排気通路１７内にて開口部６ｂに至る間に徐々に
連続的に拡大する。したがって、急速な流速低下が排気
流に生じることはないので、排気通路１７の開口部６ｂ
におけるカーボン等の微粒子の堆積を十分に抑制するこ
とができる。

【００３３】このようにして、排気通路１７に十分な流
路面積を確保して、常に必要な量の排気を十分に冷却し
て、ＥＧＲバルブを介してエンジンの吸気系に供給する
ことができるようになる。したがって、排気通路１７の
開口部６ｂでのカーボン等の微粒子の堆積に起因して生
じる排気冷却装置２の機能低下を防止することができ
る。

【００３４】（ロ）．伝熱管６は排出端側の開口部６ｂ
側のみでなく、流入端側の開口部６ａ側も同じテーパー
状に拡径されている。伝熱管６の製造時において、通常
の管材の一端のみをテーパー状に拡径する加工よりも両
端を同じテーパー状に形成した方が作業的に有利であ
る。このことから、排気冷却装置２自体の製造コストを
低減させることができる。

【００３５】［実施の形態２］図３に、実施の形態２と
してのＥＧＲ用排気冷却装置１０２の縦断面図を示し、
図４に部分拡大図を示す。前述した実施の形態１と異な
る点は次のごとくである。すなわち、伝熱管１０６は内
径が一定の管材から形成されている。また、胴管４ａの
両端にロウ付されているチューブシート１０８，１１０
は、それぞれ、間に空隙部１０８ｃ，１１０ｃを挟んだ
各２つの壁部１０８ａ，１０８ｂ，１１０ａ，１１０ｂ
からなる二重壁として構成されている。この内、空間領
域１１２，１１４に直接露出する外側の壁部１０８ａ，
１１０ａの方が、内側の壁部１０８ｂ，１１０ｂよりも
厚くされている。

【００３６】これ以外の構成は、基本的には実施の形態
１と同じである。なお、特に説明のない限り、本実施の
形態２内において前述した実施の形態１と同一の機能を
有する構成については、該当する実施の形態１の構成に
付した符号に「１００」を加えた符号で示している。

【００３７】このように構成されていることにより、枝
管１２２から冷却媒体通路１２４内に流入した冷却水
は、空隙部１０８ｃ，１１０ｃには入ることなく、冷却
媒体通路１２４内を流れて、枝管１２０から排出され
る。このようにして実施の形態１と同様に排気通路１１
７内を流れる排気が冷却される。

【００３８】以上説明した本実施の形態２によれば、以
下の効果が得られる。 （イ）．空間領域１１２，１１４と冷却媒体通路１２４
とを隔てるチューブシート１０８，１１０が、間に空隙
部１０８ｃ，１１０ｃを有する二重壁として構成されて
いる。このため、空間領域１１２，１１４に流入して露
点に達した排気から腐食水が生じた場合、図４に示した
２つの壁部１０８ａ，１０８ｂの内、まず流入空間領域
１１２に直接露出する外側の壁部１０８ａと伝熱管１０
６あるいは本体ケース１０４とのロウ付部１３２を腐食
させる。

【００３９】この腐食によりロウ付部１３２に腐食孔が
形成されても、排気は空隙部１０８ｃに侵入するのみで
あり、直接、冷却媒体通路１２４内に侵入することはな
い。しかもロウ付部１３２は薄く、このロウ付部１３２
に開けられた腐食孔は極めて小さいものに限定されるの
で、排気はわずかしか空隙部１０８ｃに侵入しない。こ
のため、直接、冷却水に侵入することはない。したがっ
て、次の壁部１０８ｂのロウ付部１３４に腐食水が形成
されて腐食させるまでは長時間を要する。

【００４０】このことから流入側のチューブシート１０
８全体の耐久性を向上させることができる。この効果は
排出側のチューブシート１１０側でも同じである。した
がって、ＥＧＲ用排気冷却装置１０２全体の耐久性を向
上させることができる。こうして、排気通路端部での支
障に起因して生じる排気冷却装置の機能低下を防止する
ことができる。

【００４１】（ロ）．空間領域１１２，１１４に直接露
出する外側の壁部１０８ａ，１１０ａの方が、内側の壁
部１０８ｂ，１１０ｂよりも厚くされていることから、
外側のロウ付部１３２も自ずと厚くなり、空隙部１０８
ｃ，１１０ｃへ通ずる腐食孔も形成されにくくなる。し
たがって、より耐久性を向上できる。

【００４２】また、このように内側の壁部１０８ｂ，１
１０ｂにはほとんど腐食水が発生することはないので、
内側の壁部１０８ｂ，１１０ｂは十分に薄くすることが
でき、軽量化に貢献できる。

【００４３】（ハ）．排気は排気通路１１７内では十分
に冷却されるが、空間領域１１２，１１４部分では空隙
部１０８ｃ，１１０ｃの断熱作用により、排気は冷却さ
れにくい。このため、１枚の壁部の場合には比較して空
間領域１１２，１１４部分では腐食水ができにくい。こ
のことからも、ロウ付部１３２の耐久性を向上させるこ
とができ、（イ）および（ロ）に述べた効果を、より顕
著なものとすることができる。

【００４４】［実施の形態３］図５の縦断面図に、実施
の形態３としてのＥＧＲ用排気冷却装置２０２の一部を
示す。前述した実施の形態２と異なる点は次のごとくで
ある。すなわち、本体ケース２０４において、空隙部２
０８ｃに対応する部分には、細孔２４０が貫通して形成
されている。この細孔２４０により空隙部２０８ｃ内
は、外部に開放されている。なお、図５は排気流入側を
示しているが排気排出側も同様な構成である。

【００４５】これ以外の構成は、基本的には実施の形態
２と同じである。なお、特に説明のない限り、本実施の
形態３内において前述した実施の形態２と同一の機能を
有する構成については、該当する実施の形態２の構成に
付した符号に「１００」を加えた符号で示している。

【００４６】以上説明した本実施の形態３によれば、以
下の効果が得られる。 （イ）．前記実施の形態２の（イ）（ロ）および（ハ）
の効果を生じる。 （ロ）．空隙部２０８ｃを外部に開放する細孔２４０を
設けることにより、外側の壁部２０８ａのロウ付部２３
２が腐食して、その腐食孔から空隙部２０８ｃにわずか
に侵入した排気も、細孔２４０から外部に排出すること
ができる。このため、内側の壁部２０８ｂを腐食するの
を一層確実に防止することができる。なお、細孔２４０
は腐食孔からわずかに侵入する排気を排出するだけであ
るので、微細な孔で十分であり、排気が外部に大量に流
出するようなことはない。

【００４７】このように、一層確実にチューブシート全
体の腐食を防止でき、一層効果的に冷却媒体通路２２４
への排気の侵入を阻止することができる。したがって、
排気通路２１７の端部での支障に起因して生じる排気冷
却装置２０２の機能低下を、より効果的に防止すること
ができる。

【００４８】［その他の実施の形態］ ・前記実施の形態１においては、カーボン等の微粒子の
堆積が問題となるのは、排気通路１７の排出端側の開口
部６ｂであるので、流入端側の開口部６ａ側にはテーパ
ー状に内径が拡径する構成を採用しなくてもよく、テー
パー形状は排気通路１７の開口部６ｂ側のみでもよい。

【００４９】・前記実施の形態１においては、伝熱管６
の開口部６ａ，６ｂに至るまでテーパー状としたが、図
６に示すごとく、伝熱管３０６において開口部３０６ｂ
の付近部分３０６ｄは単なる円筒形としてもよい。この
ようにテーパー部分３０６ｅは伝熱管３０６の途中に存
在させても、開口部３０６ｂにおける開口面積を排気通
路３１７の中央部３０６ｃ側の通路断面積よりも拡大さ
せることができ、実施の形態１と同様な効果を生じさせ
ることができる。この場合には、チューブシート３０８
にテーパー状の貫通穴を形成しなくても円筒状の貫通穴
３０８ａでよく、伝熱管３０６の外周面に密着状態で接
合することができ、加工性と耐久性とが更に向上する。
なお、伝熱管３０６の流入端側の開口部も同様な形状と
してもよい。

【００５０】・また、テーパー部は伝熱管の一部でな
く、図７に示すごとく、伝熱管４０６の流入端側の開口
部４０６ａから排出端側の開口部４０６ｂに向かって徐
々に拡径するように、伝熱管４０６全体にわたってテー
パーを形成してもよい。あるいは、図８に示すごとく、
伝熱管５０６の中央部５０６ｃから流入端側の開口部５
０６ａおよび排出端側の開口部５０６ｂに向かって徐々
に拡径するように、伝熱管５０６全体にわたってテーパ
ーを形成してもよい。すなわち、少なくとも、流出端近
傍において中央側から排出端側の開口部４０６ｂ，５０
６ｂに向かって拡径されていればよい。

【００５１】・前記実施の形態２，３においては、伝熱
管１０６，２０６はテーパー部分の存在しない管材を用
いたが、前記実施の形態１や上述した実施の形態１の変
形例に用いたテーパー部分の存在する伝熱管を用いても
よい。例えば、実施の形態１に用いた伝熱管を実施の形
態２に適用すると図９に示すごとくとなる。すなわち、
伝熱管６０６の両端は外側に拡径するテーパー状に形成
され、チューブシート６０８，６１０は、間に空隙部６
０８ｃ，６１０ｃを有する外側の壁部６０８ａ，６１０
ａと内側の壁部６０８ｂ，６１０ｂとを有する。このこ
とにより、実施の形態２の効果と共に、実施の形態１の
効果も生じさせることができ、より一層確実に、排気通
路の端部での支障に起因して生じる排気冷却装置の機能
低下を防止することができる。

【００５２】・前記実施の形態２，３にては、外側の壁
部１０８ａ，１１０ａ，２０８ａには内側の壁部１０８
ｂ，１１０ｂ，２０８ｂよりも厚くしたが、図１０に示
すごとく、ロウ付部７３２の厚さが確保されれば、他は
薄くしても耐食性を維持できる。すなわち、外側の壁部
７０８ａの外周縁部および貫通穴７０８ｄの内周縁部を
厚くして、外側の壁部７０８ａの他の部分は内側の壁部
７０８ｂと同様に薄くしてもよい。このようにすると実
施の形態２，３の効果と共に、排気冷却装置全体を軽量
化することができる。

【００５３】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明の実施の形態には、特許請求の範囲に記載
した技術的事項以外に次のような技術的事項の実施形態
を有するものであることを付記しておく。

【００５４】（１）．前記伝熱管は、両端がテーパー状
に拡径されていることを特徴とする請求項３記載の排気
冷却装置。 （２）．ＥＧＲシステムにおいて、ガソリンエンジンま
たはディーゼルエンジンの排気を冷却することを特徴と
する請求項１〜６または（１）記載の排気冷却装置。

【００５５】

【発明の効果】請求項１記載の排気冷却装置において
は、排気通路の排出端における開口面積は、排気通路の
中央側の通路断面積よりも拡大されている。このため排
気通路内に流入した排気は、排出端から出る際に一度に
拡大して流速が急速に低下するのではなく、中央側から
排出端に至る間に段階的に拡大する。したがって、急速
な流速低下が排気流に生じることはなく、排気通路の排
出端におけるカーボン等の微粒子の堆積を十分に抑制す
ることができる。このようにして、カーボン等の微粒子
の堆積を防止し排気通路に十分な流路面積を確保して、
常に必要な量の排気を内燃機関の吸気系に供給すること
ができるようになる。したがって、排気通路端部での支
障に起因して生じる排気冷却装置の機能低下を防止する
ことができる。

【００５６】請求項２記載の排気冷却装置においては、
請求項１記載の構成に対して、前記排出端近傍における
前記排気通路の一部が前記排出空間領域に向けて広がる
テーパー状に形成されていることにより、前記排気通路
の排出端における開口面積が前記排気通路の中央側の通
路断面積よりも拡大されるようにしている。このように
テーパー状に形成することにより、排気通路の中央側か
ら排出端あるいは排出端近傍に至るまで、排気流は徐々
に連続的に拡大する。このことにより、一層、カーボン
等の微粒子の堆積を防止することができ、排気通路端部
での支障に起因した排気冷却装置の機能低下を、より効
果的に防止することができる。

【００５７】請求項３記載の排気冷却装置においては、
請求項１または２記載の構成に対して、本体ケース、本
体ケース内に配列された複数の伝熱管、本体ケースの両
端近傍にそれぞれ形成され伝熱管の両端を固定する２つ
のチューブシート、および本体ケースにおいてチューブ
シートより外側に形成された２つの空間領域を備え、伝
熱管を前記隔壁とし、伝熱管内を前記排気通路とし、本
体ケースと伝熱管との間を前記冷却媒体通路とし、空間
領域の一方を前記排出空間領域としている。より具体的
には、このような本体ケース、伝熱管、チューブシート
および空間領域を備えることにより、請求項１または２
の作用効果を実現することができる。

【００５８】請求項４記載の排気冷却装置においては、
空間領域と冷却媒体通路とを隔てる壁部が、間に空隙部
を有する多重壁として構成されている。このため、例
え、空間領域に腐食水が生じて壁部と隔壁端部との間の
接合部を腐食して孔が開けられることがあったとして
も、排気は多重壁の空隙部に侵入するのみである。した
がって、直接、冷却媒体に侵入することはない。更に、
多重壁の１番目の壁に腐食孔を形成したとしても、この
腐食孔は微小なものであり排気が空隙部に大量には侵入
し難い。したがって次の壁には排気や腐食水が生じにく
くなる。このことにより、多重壁全体としての耐食性が
向上し、冷却媒体への排気の侵入やこの侵入に伴う隔壁
表面への付着を十分に阻止することができる。したがっ
て、排気通路端部での支障に起因して生じる排気冷却装
置の機能低下を防止することができる。

【００５９】請求項５記載の排気冷却装置においては、
請求項４記載の構成に対して、前記多重壁の空隙部は、
孔を介して外部に開放されている。このように、空隙部
に外部に開放する孔を設けることにより、腐食孔から空
隙部にわずかに侵入した排気も、孔から外部に排出する
ことができ、多重壁の２番目以降の壁を腐食するのを確
実に防止することができる。このため、一層、多重壁の
腐食を防止でき、一層効果的に、冷却媒体への排気の侵
入やこの侵入に伴う隔壁表面への付着を阻止することが
できる。したがって、排気通路端部での支障に起因して
生じる排気冷却装置の機能低下を、より効果的に防止す
ることができる。

【００６０】請求項６記載の排気冷却装置においては、
請求項４または５記載の構成に対して、本体ケース、本
体ケース内に配列された複数の伝熱管、本体ケースの両
端近傍にそれぞれ形成され伝熱管の両端を固定する２つ
のチューブシート、および本体ケースにおいてチューブ
シートより外側に形成された２つの空間領域を備え、伝
熱管を前記隔壁とし、伝熱管内を前記排気通路とし、本
体ケースと伝熱管との間を前記冷却媒体通路とし、チュ
ーブシートを前記壁部としている。より具体的には、こ
のような本体ケース、伝熱管、チューブシートおよび空
間領域を備えることにより、請求項４または５の作用効
果を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１としてのＥＧＲ用排気冷却装置
の縦断面図。

【図２】 図１の部分拡大図。

【図３】 実施の形態２としてのＥＧＲ用排気冷却装置
の縦断面図。

【図４】 図３の部分拡大図。

【図５】 実施の形態３としてのＥＧＲ用排気冷却装置
の部分縦断面図。

【図６】 実施の形態１の変形例としてのＥＧＲ用排気
冷却装置の部分縦断面図。

【図７】 実施の形態１の変形例としてのＥＧＲ用排気
冷却装置の縦断面図。

【図８】 実施の形態１の変形例としてのＥＧＲ用排気
冷却装置の縦断面図。

【図９】 実施の形態２の変形例としてのＥＧＲ用排気
冷却装置の縦断面図。

【図１０】 実施の形態２の変形例としてのＥＧＲ用排
気冷却装置の部分縦断面図。

【図１１】 従来例におけるＥＧＲ用排気冷却装置の部
分縦断面図。

【図１２】 従来例におけるＥＧＲ用排気冷却装置の部
分縦断面図。

【符号の説明】

２…ＥＧＲ用排気冷却装置、４…本体ケース、４ａ…胴
管、４ｂ，４ｃ… 端部キャップ、６…伝熱管、６ａ…
流入端側の開口部、６ｂ…排出端側の開口部、６ｃ…中
央部、６ｄ…端部、８，１０…チューブシート、８ｄ，
１０ｄ…貫通穴、１２…流入空間領域、１４…排出空間
領域、１６…流入口、１７…排気通路、１８…排出口、
２０，２２…枝管、２４…冷却媒体通路、１０２…ＥＧ
Ｒ用排気冷却装置、１０４…本体ケース、１０６…伝熱
管、１０８…チューブシート、１０８ａ，１１０ａ…外
側の壁部、１０８ｂ，１１０ｂ…内側の壁部、１０８
ｃ，１１０ｃ…空隙部、１１０…チューブシート、１１
２…流入空間領域、１１４…排出空間領域、１１７…排
気通路、１２０，１２２…枝管、１２４…冷却媒体通
路、１３２…ロウ付部、１３４…ロウ付部、２０２…Ｅ
ＧＲ用排気冷却装置、２０４…本体ケース、２０６…伝
熱管、２０８ａ…外側の壁部、２０８ｂ…内側の壁部、
２０８ｃ…空隙部、２１７…排気通路、２２４…冷却媒
体通路、２３２…ロウ付部、２４０…細孔、３０６…伝
熱管、３０６ｂ…開口部、３０６ｃ…中央部、３０６ｄ
…開口部の付近部分、３０６ｅ…テーパー部分、３０８
…チューブシート、３０８ａ…貫通穴、３１７…排気通
路、４０６…伝熱管、４０６ａ…流入端側の開口部、４
０６ｂ…排出端側の開口部、５０６…伝熱管、５０６ａ
…流入端側の開口部、５０６ｂ…排出端側の開口部、５
０６ｃ…中央部、６０６…伝熱管、６０８，６１０…チ
ューブシート、６０８ａ，６１０ａ…外側の壁部、６０
８ｂ，６１０ｂ…内側の壁部、６０８ｃ，６１０ｃ…空
隙部、７０８ａ…外側の壁部、７０８ｂ…内側の壁部、
７０８ｄ…貫通穴、７３２…ロウ付部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却媒体通路、該冷却媒体通路に隔壁を
   隔てて接する排気通路、および該排気通路の排出端が開
   口する排出空間領域を備え、前記排気通路に排気を流
   し、前記冷却媒体通路に冷却媒体を流すことにより排気
   を冷却して前記排出空間領域側に排出する排気冷却装置
   であって、 前記排気通路の排出端における開口面積は、前記排気通
   路の中央側の通路断面積よりも拡大されていることを特
   徴とする排気冷却装置。
2. 【請求項２】 前記排出端近傍における前記排気通路の
   一部が前記排出空間領域に向けて広がるテーパー状に形
   成されていることにより、前記排気通路の排出端におけ
   る開口面積が前記排気通路の中央側の通路断面積よりも
   拡大されてなることを特徴とする請求項１記載の排気冷
   却装置。
3. 【請求項３】 本体ケース、本体ケース内に配列された
   複数の伝熱管、本体ケースの両端近傍にそれぞれ形成さ
   れ伝熱管の両端を固定する２つのチューブシート、およ
   び本体ケースにおいてチューブシートより外側に形成さ
   れた２つの空間領域を備え、伝熱管を前記隔壁とし、伝
   熱管内を前記排気通路とし、本体ケースと伝熱管との間
   を前記冷却媒体通路とし、空間領域の一方を前記排出空
   間領域としたことを特徴とする請求項１または２記載の
   排気冷却装置。
4. 【請求項４】 冷却媒体通路、該冷却媒体通路に隔壁を
   隔てて接する排気通路、該排気通路の端部が開口する空
   間領域、および前記隔壁の端部が貫通穴部分に接合され
   前記空間領域と前記冷却媒体通路とを隔てる壁部を備
   え、前記排気通路に排気を流し、前記冷却媒体通路に冷
   却媒体を流すことにより排気を冷却する排気冷却装置で
   あって、 前記壁部が、間に空隙部を挟んだ多重壁から構成されて
   いることを特徴とする排気冷却装置。
5. 【請求項５】 前記多重壁の空隙部は、孔を介して外部
   に開放されていることを特徴とする請求項４記載の排気
   冷却装置。
6. 【請求項６】 本体ケース、本体ケース内に配列された
   複数の伝熱管、本体ケースの両端近傍にそれぞれ形成さ
   れ伝熱管の両端を固定する２つのチューブシート、およ
   び本体ケースにおいてチューブシートより外側に形成さ
   れた２つの空間領域を備え、伝熱管を前記隔壁とし、伝
   熱管内を前記排気通路とし、本体ケースと伝熱管との間
   を前記冷却媒体通路とし、チューブシートを前記壁部と
   したことを特徴とする請求項４または５記載の排気冷却
   装置。