(57)【要約】【課題】  ＥＧＲクーラ５の使用期間が長くなっても、クーラコアの目詰まりを防止することで、ＥＧＲクーラ５の冷却効率の向上を図ることを課題とする。【解決手段】  ＥＧＲクーラ５のガス導入タンク１１のケース１４とパイプ１５との間に遠心分離室２１が形成されている。また、ガス導入口２０およびＥＧＲガス導入流路７がケース１４の円筒内面の接線方向に延長されている。これにより、ガス導入口２０から遠心分離室２１内に導入されたＥＧＲガスは、遠心分離室２１内においてパイプ１５の周囲をケース１４の円筒内面に沿うように遠心分離室２１の円周方向に旋回する。そして、ＥＧＲガスの旋回流により、ＥＧＲガス中に含まれる不純物（凝縮水や微粒子物質等）がその遠心力を利用してＥＧＲガス中のガス成分より分離する。これにより、不純物を含有するＥＧＲガスが直接ＥＧＲクーラ５のクーラコアに流入する不具合を防止できる。【選択図】  図３
2010270604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内燃機関の排気通路から排気ガス還流管を経由して排気ガスが導入されるガス容積部を有するガス導入タンクと、
（ｂ）前記ガス容積部から排気ガスが導入されるガス導入部を有し、このガス導入部から導入された排気ガスを冷却媒体と熱交換して冷却するクーラコアと
を備えた排気ガス冷却装置において、
前記ガス容積部は、排気ガスのガス成分から排気ガス中に含まれる不純物を遠心力を利用して分離する遠心分離室、およびこの遠心分離室から流出した排気ガスを前記ガス導入部に導入するガス導入室を有し、
前記ガス導入タンクは、前記遠心分離室の周囲を周方向に取り囲むように設置されたケース、およびこのケース内に突き出すように設置されて、内部に前記ガス導入室が形成されたパイプを有し、
前記ケースは、前記パイプの外面との間に前記遠心分離室を形成する円筒内面を有し、  前記排気ガス還流管は、前記ケースの円筒内面の接線方向に延びるガス導入流路を有し、
前記遠心分離室は、前記ガス導入室よりもガス流方向の上流側に設置されていることを特徴とする排気ガス冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排気ガス冷却装置において、
前記ケースは、前記排気ガス還流管の下流端に接続されて、前記ガス導入流路から前記遠心分離室に排気ガスを導入するガス導入口を有していることを特徴とする排気ガス冷却装置。
【請求項３】
請求項２に記載の排気ガス冷却装置において、
前記ケースは、前記パイプの鉛直方向下方となる位置近傍で前記ガス導入口が開口していることを特徴とする排気ガス冷却装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の排気ガス冷却装置において、
前記ケースは、その円筒内面の接線方向となる位置近傍で前記ガス導入口が開口していることを特徴とする排気ガス冷却装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の排気ガス冷却装置において、
前記パイプは、その軸線方向のクーラコア側に対して反対側の端部にファンネル形状の開口端を有し、
前記パイプの開口端を、前記ガス導入口の中心を通る基準線よりも前記クーラコアの軸線方向と平行なＸ軸方向のクーラコア側に対して反対側にオフセットしている、
あるいは前記ガス導入口の中心線を、前記パイプの開口端を通る基準線よりも前記クーラコアの軸線方向と平行なＸ軸方向のクーラコア側にオフセットしていることを特徴とする排気ガス冷却装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の排気ガス冷却装置において、
前記ガス導入室は、前記クーラコアの最下端部よりも重力方向の下方側に設置されており、
前記ガス導入室および前記クーラコアの各壁面は、ガス流方向の下流側から上流側に向かって下り勾配となるように傾いており、
前記ケースは、前記遠心分離室の重力方向の最下部となる位置近傍で前記ガス導入口が開口していることを特徴とする排気ガス冷却装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の排気ガス冷却装置において、
前記パイプは、その軸線方向のクーラコア側の端部に、前記ガス導入部と接続するクーラ接続部を有し、このクーラ接続部から、前記クーラコアの軸線方向と平行なＸ軸方向のクーラコア側に対して反対側に向かって延長されていることを特徴とする排気ガス冷却装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の排気ガス冷却装置において、
前記パイプは、前記ガス容積部を、２つの部屋に区分していることを特徴とする排気ガス冷却装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の排気ガス冷却装置において、
前記パイプは、その軸線方向のクーラコア側に対して反対側の端部にファンネル形状の開口端を有していることを特徴とする排気ガス冷却装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の排気ガス冷却装置において、
前記ガス容積部は、前記遠心分離室と前記ガス導入室とを連通する連通部を有していることを特徴とする排気ガス冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス熱交換器（ＥＧＲクーラ）を備えた排気ガス冷却装置に関するもので、特にＥＧＲクーラを備えた排気ガス還流装置（ＥＧＲシステム）に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関（エンジン）のエミッション低減技術として、エンジンの排気ガスの一部であるＥＧＲガスを排気通路から吸気通路に還流させる排気ガス還流装置（ＥＧＲシステム）が一般的に用いられている。
ＥＧＲガスには、燃焼後の不活性ガス（水蒸気、二酸化炭素等）が多く含まれるため、ＥＧＲシステムを用いることで、エンジンの燃焼温度を低下させて、排気ガス中に含まれる有害物質（例えば窒素酸化物：ＮＯｘ）の発生量を低減できる。
【０００３】
また、ＥＧＲシステムは、排気通路から吸気通路にＥＧＲガスを還流させるＥＧＲガス還流パイプの内部（ＥＧＲガス流路）を流れるＥＧＲガスの流量（ＥＧＲ量）を可変制御する排気ガス流量制御弁（ＥＧＲガス流量制御弁）を備えている。そして、ＥＧＲシステムは、ＥＧＲガス還流パイプの途中に、水冷式または空冷式の排気ガス熱交換器（ＥＧＲガス熱交換器）を設置している。これにより、排気通路から吸気通路に還流するＥＧＲガスを冷却することで、ＥＧＲガスの内燃機関への充填効率を高めて、エミッション低減効果を更に向上できる。
【０００４】
ここで、排気ガス熱交換器の一例として、図５に示したように、内部にクーラコアを収容するケーシング（シェル）１０１を有するＥＧＲガス熱交換器（従来例１のＥＧＲクーラ）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このＥＧＲクーラのクーラコア（熱交換部）は、ＥＧＲガスの流れ方向にストレートに延びる複数のチューブ１０３等により構成されている。そして、ＥＧＲクーラのシェル１０１の内部には、ＥＧＲガス導入タンクを構成するボンネット１０２からチューブ１０３を経てＥＧＲガス導出タンクを構成するボンネット１０４に至るＥＧＲガス流路と、冷却水導入パイプ１０５から冷却水導出パイプ１０６に至る冷却水流路が形成されている。また、複数のチューブ１０３の内部には、熱交換性能を高めるためのインナーフィン１０７が挿入されている。
【０００５】
また、ＥＧＲクーラ付きのＥＧＲシステムは、エンジン始動時や冬季等の冷却水の温度が低い時の燃焼を改善するという目的で、図６および図７に示したように、ＥＧＲガスをＥＧＲガス熱交換器（従来例２及び３のＥＧＲクーラ）を迂回させて吸気ダクトに還流させるためのバイパスパイプ１１０を設置している（例えば、特許文献２及び３参照）。このＥＧＲクーラは、ＥＧＲガス導入タンクを構成するボンネット１１１と、内部にクーラコアを収容するシェル１１２と、ＥＧＲガス導出タンクを構成するハウジング１１３とを備えている。このＥＧＲクーラのクーラコア（熱交換部）は、ＥＧＲガスの流れ方向にストレートに延びる複数のチューブ１１５等により構成されている。
【０００６】
また、シェル１１２の内部には、ＥＧＲガス導入パイプ１１４からＥＧＲガス導入タンク、チューブ１１５およびＥＧＲガス導出タンクを経てＥＧＲガス導出パイプ１１６に至るＥＧＲガス冷却流路と、冷却水導入パイプ１１７から冷却水導出パイプ１１８に至る冷却水流路が形成されている。
そして、このようなＥＧＲクーラ付きのＥＧＲシステムには、バイパスパイプ１１０の下流端および複数のチューブ１１５の下流端が接続するハウジング１１３の内部に、ＥＧＲガス冷却流路とバイパス流路とを切り替えるバイパス切替バルブ１１９が設置されている。
【０００７】
ここで、エンジンの燃焼室より流出する排気ガス中には、ＮＯｘだけでなく、不純物（煤や未燃焼成分等の微粒子物質：ＰＭ）が含まれている。このため、使用期間が長期になると、ＥＧＲガス中に含まれる微粒子物質がＥＧＲクーラの熱交換部（クーラコア）の流路壁面に付着し、デポジットとなって堆積する可能性がある。デポジットは、冷やされると、粘度が高まりクーラコアの流路壁面に固着硬化してしまう。
したがって、特許文献１〜３に記載のＥＧＲシステムにおいては、ＥＧＲクーラのクーラコアの流路壁面に付着して堆積したデポジットが、クーラコアの目詰まりを引き起こす可能性があり、このクーラコアの目詰まりが原因でＥＧＲガスの冷却効率を悪化させるという問題があった。
【０００８】
そこで、ＥＧＲクーラのクーラコアの目詰まりを原因とするＥＧＲガスの冷却効率の悪化を防止するという目的で、エンジンの排気通路からＥＧＲガス熱交換器（従来例４のＥＧＲクーラ）に流れ込むＥＧＲガス流の慣性力、およびＥＧＲクーラからエンジンの吸気通路に流れ込むＥＧＲガス流の慣性力を利用して、ＥＧＲガス中に含まれる微粒子物質を２つの第１、第２トラップで捕集するようにしたＥＧＲ装置（ＥＧＲクーラ付きのＥＧＲシステム）が提案されている（例えば、特許文献４参照）。このＥＧＲクーラ付きのＥＧＲシステムに使用されるＥＧＲクーラは、図８に示したように、ボンネット１２１等により構成されるＥＧＲガス導入タンクと、クーラコアを収容するシェル１２２と、ボンネット１２３等により構成されるＥＧＲガス導出タンクとを備えている。
【０００９】
そして、ＥＧＲクーラ付きのＥＧＲシステムにおいては、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラのクーラコアに導入する第１ＥＧＲガス流路１２５の下流端およびＥＧＲクーラのクーラコアから流出したＥＧＲガスを吸気ダクト１２６の内部（吸気通路１２７）に導く第２ＥＧＲガス流路１２８の上流端に、それぞれ略直角に屈曲する２つの第１、第２方向変換部が設けられている。
そして、第１方向変換部には、ＥＧＲガス流の上流側に向かって開口した第１トラップ１３１が設けられている。また、第２方向変換部には、ＥＧＲガス流の上流側に向かって開口した第２トラップ１３２が設けられている。
【００１０】
そして、各第１、第２トラップ１３１、１３２の内部にそれぞれ多孔質のハニカムセラミック１３３、１３４を充填すると共に、各第１、第２トラップ１３１、１３２の壁部内部に電気ヒータ１３５、１３６を埋め込むことにより、必要に応じてハニカムセラミック１３３、１３４を加熱できるように構成されている。
なお、ＥＧＲガス中に含まれる微粒子物質は、気体成分よりも比重が大きいので、第１方向変換部での方向変換時に慣性で、ＥＧＲクーラのクーラコアよりも上流側の第１トラップ１３１に飛び込んで捕集され、第１トラップ１３１で捕集されなかった微粒子物質は、第２方向変換部での方向変換時に慣性で、ＥＧＲクーラのクーラコアよりも下流側の第２トラップ１３２に飛び込んで捕集される。
【００１１】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献４に記載のＥＧＲクーラ付きのＥＧＲシステムにおいては、各第１、第２トラップの内部にそれぞれ多孔質のハニカムセラミックを充填する微粒子物質捕集構造であるため、部品点数および組付工数が増加し、製造コスト（生産コスト）が上昇するという問題がある。
また、特許文献４に記載のＥＧＲクーラ付きのＥＧＲシステムにおいては、各電気ヒータでハニカムセラミックを加熱することで、各第１、第２トラップに捕集した微粒子物質を焼却処理する機能を有しているが、各電気ヒータを通電制御するためのヒータ制御機構が増加し、システムが複雑になるので、製造コスト（生産コスト）が上昇するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２７９２９３号公報
【特許文献２】米国特許第６１４１９６１号明細書（ＦＩＧ．２，５）
【特許文献３】特開２００７−０２３９１１号公報
【特許文献４】特開２００３−０９７３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、使用期間が長くなっても目詰まりを防止することで、冷却効率の向上を図ることのできる排気ガス冷却装置を提供することにある。また、クーラコアに導入する排気ガス中から微粒子物質を安価な分離機構で分離させることで、製造コスト（生産コスト）を低減することのできる排気ガス冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、内燃機関の排気ガスは、内燃機関の排気通路から排気ガス還流管のガス導入流路を経由してガス導入タンクのガス容積部に導入される。そして、ガス容積部に導入された排気ガスは、ガス容積部からクーラコアのガス導入部に導入される。そして、ガス容積部からクーラコアに導入された排気ガスは、クーラコアを通過する際に、例えば冷却水または冷却風等の冷却媒体と熱交換して冷却された後に、内燃機関の吸気通路に還流される。
ここで、ガス導入タンクのガス容積部は、排気ガスのガス成分から排気ガス中に含まれる不純物（微粒子物質等）を遠心力を利用して分離する遠心分離室、およびこの遠心分離室から流出した排気ガスをガス導入部に導入するガス導入室を有している。そして、ガス導入タンクは、遠心分離室の周囲を周方向に取り囲むように設置されたケース、およびこのケース内に突き出すように設置されて、内部にガス導入室が形成されたパイプを有している。そして、ケースは、パイプの外面との間に遠心分離室を形成する円筒内面を有している。そして、排気ガス還流管のガス導入流路がケースの円筒内面の接線方向に延長されている。そして、遠心分離室は、ガス導入室よりもガス流方向の上流側に設置されている。
【００１５】
これにより、内燃機関の排気ガスは、排気ガス還流管のガス導入流路からガス容積部のうちでガス導入室よりもガス流方向の上流側に設置される遠心分離室内に導入される際、遠心分離室内においてパイプの周囲をケースの円筒内面に沿うように遠心分離室の周方向に旋回する。この遠心分離室内に形成される排気ガスの旋回流により、排気ガス中に含まれる不純物（微粒子物質等）がその遠心力を利用して排気ガス中のガス成分より分離してケースの円筒内面に付着したり、また、遠心分離室内における重力方向下方に位置する底面上に落下したりする。これにより、不純物を含む排気ガスが直接クーラコアに流入する不具合を防止することができる。
これによって、例えば排気ガス熱交換器（ＥＧＲクーラ）の使用期間が長くなっても、不純物（微粒子物質等）がデポジットとなってクーラコア内に堆積する不具合を防止できるので、不純物（微粒子物質等）がデポジットとなって堆積することによるクーラコアの目詰まりを確実に防止することができる。これにより、クーラコアの冷却効率を向上することができる。
また、クーラコアに導入される排気ガス中から不純物を安価な遠心分離機構で分離させることができるので、排気ガス冷却装置の製造コスト（生産コスト）を低減することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、ケースのガス導入口は、排気ガス還流管の下流端に接続されて、ガス導入流路から遠心分離室に排気ガスを導入するように構成されている。
請求項３に記載の発明によれば、ケースのガス導入口は、パイプの鉛直方向下方となる位置近傍で開口している。これにより、ガス導入口を経て、ガス導入流路から遠心分離室内に導入された排気ガスは、パイプ内に形成されるガス導入室に直接流入することなく、遠心分離室内においてパイプの周囲を周方向に旋回する旋回流を形成する。
請求項４に記載の発明によれば、ケースのガス導入口は、ケースの円筒内面の接線方向となる位置近傍で開口している。これにより、ガス導入口を経て、ガス導入流路から遠心分離室内に導入された排気ガスは、パイプ内に形成されるガス導入室に直接流入することなく、遠心分離室内においてパイプの周囲を周方向に旋回する旋回流を形成する。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、パイプの軸線方向のクーラコア側に対して反対側の端部にファンネル形状の開口端を有している。そして、パイプの開口端を、ガス導入口の中心を通る基準線よりもクーラコアの軸線方向と平行なＸ軸方向のクーラコア側に対して反対側にオフセットしている、あるいはガス導入口の中心線を、パイプの開口端を通る基準線よりもクーラコアの軸線方向と平行なＸ軸方向のクーラコア側にオフセットしている。これにより、ガス導入口を経て、ガス導入流路から遠心分離室内に導入された排気ガスは、パイプ内に形成されるガス導入室に直接流入することなく、遠心分離室内においてパイプの周囲を周方向に旋回する旋回流を形成する。
【００１８】
ここで、排気ガスをクーラコアで冷却すると、排気ガス中に含まれる水分（水蒸気）が凝縮して凝縮水が生成される。この凝縮水がクーラコア内で滞留すると、クーラコアの目詰まりを引き起こす可能性があり、このクーラコアの目詰まりが原因で冷却効率が悪化するという可能性がある。
そこで、請求項６に記載の発明によれば、パイプ内に形成されるガス導入室は、クーラコアの最下端部よりも重力方向の下方側に設置されている。そして、ガス導入室およびクーラコアの各壁面は、ガス流方向の下流側から上流側に向かって下り勾配となるように傾いている。そして、ケースのガス導入口は、遠心分離室の重力方向の最下部となる位置近傍で開口している。
【００１９】
これによって、クーラコア内の凝縮水は、クーラコアからパイプ内に形成されるガス導入室に戻され、その後に、パイプからケース内に形成される遠心分離室の重力方向の最下部に滴下される。遠心分離室の重力方向の最下部に滴下された凝縮水は、ケースのガス導入口からガス導入流路側に排水される。
これにより、クーラコア内での凝縮水の滞留を防止できるので、凝縮水の滞留によるクーラコアの目詰まりを確実に防止することができる。同時に、微粒子物質がデポジットとなってクーラコア内に堆積する不具合を防止できるので、微粒子物質がデポジットとなって堆積することによるクーラコアの目詰まりを確実に防止することができる。したがって、クーラコアの冷却効率を向上することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、パイプの軸線方向のクーラコア側の端部に、クーラコアのガス導入部と接続するクーラ接続部を有している。そして、パイプは、クーラ接続部から、クーラコアの軸線方向と平行なＸ軸方向のクーラコア側に対して反対側に向かって延長されている。
請求項８に記載の発明によれば、ガス導入タンク内に形成されるガス容積部は、ガス導入タンクのケース内に差し込まれるパイプにより、２つの部屋（第１、第２空間）に区分されている。
ここで、２つの部屋のうちで上流側に形成される部屋（第１空間）は、排気ガス中に含まれる不純物を遠心力を利用して分離する遠心分離室として使用される。また、２つの部屋のうちで下流側に形成される部屋（第２空間）は、遠心分離室より流出した排気ガスをクーラコアのガス導入部に導入するガス導入室として使用される。
【００２１】
請求項９に記載の発明によれば、パイプの軸線方向のクーラコア側に対して反対側の端部にファンネル形状の開口端を有している。
ここで、パイプは、ケース内で開口した開口部を有している。これにより、パイプの開口部は、開口端に向かって徐々に拡径する拡径開口部となる。
請求項１０に記載の発明によれば、ガス容積部は、遠心分離室とガス導入室とを連通する連通部を有している。なお、ガス容積部とは、内燃機関の排気通路に連通するガス導入流路よりも流路断面積を拡大した空間のことを指す。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＥＧＲガス冷却装置を備えたＥＧＲシステムを示した概略図である（実施例１）。
【図２】図１のＡ方向矢視図である（実施例１）。
【図３】ＥＧＲクーラを示した部分断面図である（実施例１）。
【図４】ＥＧＲガス容積部を示した断面図である（実施例１）。
【図５】（ａ）はＥＧＲクーラを示した部分断面図で、（ｂ）はＥＧＲクーラを示した断面図である（従来例１）。
【図６】（ａ）はＥＧＲクーラとバイパスパイプを示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である（従来例２）。
【図７】ＥＧＲクーラとバイパスパイプを示した部分断面図である（従来例３）。
【図８】（ａ）はＥＧＲシステムを示した概略図で、（ｂ）は第２トラップを示した拡大図である（従来例４）。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、排気ガス熱交換器（ＥＧＲクーラ）の目詰まりを防止するという目的、また、製造コスト（生産コスト）を低減するという目的を、クーラコアよりも上流側に設置されるガス導入タンクのガス容積部に遠心力を利用して排気ガスのガス成分から排気ガス中に含まれる不純物を分離する遠心分離室を設けて、不純物を含む排気ガスが直接クーラコアに流入しないようにすることで実現した。
また、クーラコア内での凝縮水の滞留を防止するという目的を、クーラコアの最下端部よりも重力方向の下方側にガス導入室を設置し、ガス流方向の下流側から上流側に向かって下り勾配となるようにガス導入室およびクーラコアの各壁面を傾かせ、遠心分離室の重力方向の最下部となる位置近傍でガス導入口を開口させることで実現した。
【実施例１】
【００２４】
［実施例１の構成］
図１ないし図４は本発明の実施例１を示したもので、図１および図２はＥＧＲガス冷却装置を備えたＥＧＲシステムを示した図で、図３はＥＧＲクーラを示した図で、図４はＥＧＲガス容積部を示した図である。
【００２５】
本実施例の内燃機関の排気ガス還流装置は、複数の気筒（例えば４つの第１〜第４気筒）を有する内燃機関（エンジン）に使用されるもので、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガス（内燃機関の排気ガス）の一部であるＥＧＲガスを、排気管（排気ダクト）から吸気管（吸気ダクト）に再循環させるＥＧＲシステム（内燃機関のＥＧＲ装置）である。
ここで、エンジンは、各気筒毎に搭載されたインジェクタから燃料が直接燃焼室内に噴射供給される直接噴射式のディーゼルエンジンが採用されている。このエンジンは、エンジン本体１と、このエンジン本体１の吸気ポートに接続する吸気ダクトと、エンジン本体１の排気ポートに接続する排気ダクトとを有している。
【００２６】
エンジン本体１は、シリンダヘッドおよびシリンダブロック等によって構成されている。シリンダヘッドの一方側に形成される吸気ポート（インテークポート）は、ポペット型の吸気バルブ（インテークバルブ）によって開閉され、また、シリンダヘッドの他方側に形成される排気ポート（エキゾーストポート）は、ポペット型の排気バルブ（エキゾーストバルブ）によって開閉される。さらに、シリンダヘッドには、インジェクタが各気筒毎に取り付けられている。
シリンダブロックの内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介してクランクシャフトに連結されたピストンがその摺動方向に支持されている。
【００２７】
吸気ダクトは、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸入空気を導入するためのインテークダクトである。この吸気ダクトの内部には、エアクリーナで濾過された清浄な外気を、エンジンの各気筒毎の吸気ポートに導入するための吸気通路が形成されている。また、吸気ダクトは、エアクリーナケース、エアクリーナホース、インテークパイプ、サージタンクおよびインテークマニホールド等を有している。なお、サージタンクには、ＥＧＲガス導出パイプ４のＥＧＲガス流方向の下流端が接続されており、ＥＧＲガス導入ポート（合流部）が形成されている。
【００２８】
排気ダクトは、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するためのエキゾーストダクトである。この排気ダクトの内部には、エンジンの各気筒毎の排気ポートから流入した排気ガスを、排気浄化装置に導入するための排気通路が形成されている。また、排気ダクトは、エキゾーストマニホールド２、エキゾーストパイプおよび排気浄化装置等を有している。なお、エキゾーストマニホールド２の集合部には、ＥＧＲガス導入パイプ３のＥＧＲガス流方向の上流端が接続されており、ＥＧＲガス導出ポート（分岐部）が形成されている。
【００２９】
ＥＧＲシステムは、排気ダクト（エキゾーストマニホールド２の集合部等）から吸気ダクト（サージタンク等）にＥＧＲガスを還流させる排気ガス還流管と、この排気ガス還流管の途中に設置された排気ガス冷却装置（ＥＧＲガス冷却装置）とを備えている。
排気ガス還流管の途中、つまりＥＧＲガス導入パイプ（ＥＧＲパイプ）３とＥＧＲガス導出パイプ（ＥＧＲパイプ）４との間には、ＥＧＲガスを冷却するクーラコアを有する排気ガス熱交換器（ＥＧＲクーラ）５が設置されている。また、ＥＧＲガス導入パイプ３とＥＧＲクーラ５のガス導出タンク１３との間には、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ５のクーラコアより迂回（バイパス）させるバイパスパイプ６が設置されている。
【００３０】
また、排気ガス還流管の途中には、ＥＧＲガスの流量を制御する排気ガス流量制御弁（ＥＧＲガス流量制御弁：ＥＧＲバルブ）が設置されている。
なお、ＥＧＲバルブは、ＥＧＲガス冷却装置よりもＥＧＲガス流方向の上流側に接続されるＥＧＲガス導入パイプ３の途中に設置されていても良い。また、ＥＧＲバルブは、ＥＧＲガス冷却装置よりもＥＧＲガス流方向の下流側に接続されるＥＧＲガス導出パイプ４の途中に設置されていても良い。
【００３１】
ＥＧＲガス冷却装置は、内部に排気ガス還流路（ＥＧＲガス導入流路７）が形成されたＥＧＲガス導入パイプ３と、このＥＧＲガス導入パイプ３から導入されたＥＧＲガスを冷却水と熱交換して冷却するＥＧＲクーラ５と、ＥＧＲガス導入パイプ３から導入されたＥＧＲガスを、ＥＧＲクーラ５のクーラコアより迂回（バイパス）させるバイパスパイプ６と、内部に排気ガス還流路（ＥＧＲガス導出路）が形成されたＥＧＲガス導出パイプ４とを結合一体化した排気ガス冷却装置である。
【００３２】
ＥＧＲガス導入パイプ３は、エンジンの排気通路からＥＧＲクーラ５にＥＧＲガスを導入する排気ガス還流管である。このＥＧＲガス導入パイプ３の内部には、エンジンの排気ダクト（エキゾーストマニホールド２の集合部のＥＧＲガス導出ポート）とＥＧＲクーラ５のガス導入口とを連通するＥＧＲガス導入流路７が形成されている。
ＥＧＲガス導出パイプ４は、ＥＧＲクーラ５からエンジンの吸気通路にＥＧＲガスを導出する排気ガス還流管である。このＥＧＲガス導出パイプ４の内部には、ＥＧＲクーラ５のガス導出口とエンジンの吸気ダクト（サージタンクのＥＧＲガス導入ポート）とを連通するＥＧＲガス導出流路が形成されている。
【００３３】
ＥＧＲクーラ５は、ＥＧＲガス導入パイプ３から導入される高温のＥＧＲガスと、エンジンのウォータジャケットから流入する冷却媒体としてのエンジン冷却水（以下冷却水と略す）とを熱交換させることで、エンジンの吸気側に還流するＥＧＲガスを所定の排気ガス温度以下に冷却する水冷式のＥＧＲガス熱交換器である。このＥＧＲクーラ５は、ＥＧＲガス導入パイプ３とＥＧＲガス導出パイプ４との間に設置されている。
また、ＥＧＲクーラ５のクーラコアよりも上流側には、ＥＧＲガス導入パイプ３のＥＧＲガス流方向の下流端に設けられるクーラ接続部（連結部）に気密的に接合されるガス導入タンク１１が設置されている。また、ＥＧＲクーラ５のクーラコアは、その軸線方向の両側が開口した角筒状のケーシング（以下シェルと呼ぶ）１２に内蔵されている。また、ＥＧＲクーラ５のクーラコアよりも下流側には、ＥＧＲガス導出パイプ４のＥＧＲガス流方向の上流端に設けられるクーラ接続部（連結部）に気密的に接合されるガス導出タンク１３が設置されている。
なお、ＥＧＲクーラ５の詳細は後述する。
【００３４】
バイパスパイプ６は、ＥＧＲクーラ５のシェル１２およびこのシェル１２に内蔵されるクーラコアと並列的に、且つ近傍に設置されて、しかもシェル１２およびクーラコアの軸線方向に平行なＸ軸方向に延びる金属ガスパイプ（円筒管）である。このバイパスパイプ６は、耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料（例えばステンレス鋼）によって円筒形状に形成されている。バイパスパイプ６の内部には、ＥＧＲガス導入パイプ３のＥＧＲガス導入流路７から導入されるＥＧＲガスが流通するバイパス流路が形成されている。
バイパスパイプ６の軸線方向の一端部（ＥＧＲガス流方向の上流側の端部）は、ＥＧＲガス導入パイプ３の分岐部８に接続されている。また、バイパスパイプ６の軸線方向の他端部（ＥＧＲガス流方向の下流側の端部）は、ＥＧＲクーラ５のガス導出タンク１３にろう付け接合されている。
バイパスパイプ６のバイパス流路の流路壁面は、ＥＧＲガス流方向の下流側から上流側に向かって下り勾配となるように、自動車等の車両上下方向（重力方向）に直交する水平方向に対して所定の傾斜角度（θ）分だけ傾いている（図１参照）。つまりＥＧＲガス流方向の下流端から上流端に向けて順次低くなっている。
【００３５】
次に、ＥＧＲクーラ５の詳細を図１ないし図４に基づいて説明する。
ＥＧＲクーラ５は、内部にクーラコアよりも上流側（入口側）のガス容積部が形成されたガス導入タンク１１、内部にクーラコアを収容するシェル１２、および内部にクーラコアよりも下流側（出口側）のガス容積部が形成されたガス導出タンク１３を有している。  ガス導入タンク１１は、ＥＧＲガス導入パイプ３のＥＧＲガス流方向の下流端が接続するガス導入ケース（円筒ケース：以下ケースと略す）１４、およびこのケース１４内に突き出すように設置されて、シェル１２のＥＧＲガス流方向の上流端に接続するガス導入パイプ（以下パイプと略す）１５を有している。ガス導出タンク１３は、バイパスパイプ６およびシェル１２のＥＧＲガス流方向の下流端に接続するハウジング１６を有している。  
【００３６】
また、ガス導入タンク１１は、エンジンの排気ダクト（エキゾーストマニホールド２の集合部）からＥＧＲガス導入パイプ３のＥＧＲガス導入流路７を経由してＥＧＲガスが導入されるガス容積部を有している。
ガス導入タンク１１のガス容積部は、ガス導入口２０から導入されたＥＧＲガスが旋回流を形成する遠心分離室２１、この遠心分離室２１に連通する連通室（連通部）２２、およびこの連通室２２に連通するガス導入室（開口部２３、ガス導入流路２４、第１タンク室２５）を有している。
なお、ガス導入タンク１１の詳細は後述する。
【００３７】
シェル１２は、耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料（例えばステンレス鋼）によって角筒形状に形成されている。
シェル１２は、その軸線方向の両側に第１、第２結合フランジ３１、３２を有している。第１、第２結合フランジ３１、３２は、耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料（例えばステンレス鋼）よりなる金属板を所定の形状となるようにプレス成形することにより製作された第１、第２コアプレートをそれぞれ有している。
第１結合フランジ３１には、ガス導入タンク１１のパイプ１５のクーラ取付部が接続される。また、第２結合フランジ３２には、ガス導出タンク１３のハウジング１６のクーラ取付部が接続される。
なお、第１、第２コアプレートには、複数の偏平チューブの軸線方向の両端部が差し込まれる差込み孔が偏平チューブの本数分だけ形成されている。また、第２コアプレートには、バイパスパイプ６の軸線方向の他端部が差し込まれる差込み孔が形成されている。
【００３８】
シェル１２の内部には、複数の偏平チューブ内を流れるＥＧＲガスと熱交換する冷却水が流通する冷却水流路が形成されている。シェル１２には、その内部に形成される冷却水流路に冷却水を導入するための冷却水導入パイプ、および冷却水流路から冷却水を導出するための冷却水導出パイプが接続されている。つまりシェル１２の内部には、冷却水導入パイプから冷却水導出パイプに至るまでの冷却水流路が形成されている。
また、シェル１２の内部には、クーラコアが収容されている。クーラコアは、内部をＥＧＲガスが流通する偏平チューブを複数積層して構成される積層型のＥＧＲクーラコアである。
【００３９】
クーラコアを構成する複数の偏平チューブは、シェル１２およびクーラコアの軸線方向に平行なＸ軸方向の一方側にＥＧＲガス導入部（クーラ入口部）を有している。このクーラ入口部は、ガス導入タンク１１のガス導入室（第１タンク室２５）からＥＧＲガスが導入される。
また、複数の偏平チューブは、シェル１２およびクーラコアの軸線方向に平行なＸ軸方向の他方側にＥＧＲガス導出部（クーラ出口部）を有している。このクーラ出口部は、ガス導出タンク１３のガス導出室（第２タンク室）にＥＧＲガスを導出（流出）する。
【００４０】
複数の偏平チューブは、内部にＥＧＲガス冷却流路が形成された断面方形筒状のガスチューブである。また、偏平チューブは、耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料（例えばステンレス鋼）よりなる断面がコの字状にプレス成形された２枚の成形プレート（金属板）をその板厚方向にニッケル合金等のろう材を用いてろう付け接合することにより、偏平な角パイプ状に形成されている。
複数の偏平チューブの軸線方向の一端部（ＥＧＲガス流方向の上流側の端部）は、第１結合フランジ３１の第１コアプレートに形成された複数の差込み孔に差し込まれた状態で、ニッケル合金等のろう材を用いて第１コアプレートにろう付け接合されている。また、複数の偏平チューブの軸線方向の他端部（ＥＧＲガス流方向の下流側の端部）は、第２結合フランジ３２の第２コアプレートに形成された複数の差込み孔に差し込まれた状態で、ニッケル合金等のろう材を用いて第２コアプレートにろう付け接合されている。
複数の偏平チューブは、その幅方向の長軸方向に対して高さ方向の短軸方向に複数積層された積層型の熱交換部（クーラコア）を構成している。なお、各偏平チューブ内に、熱交換性能を高めるためのインナーフィンが挿入されていても良い。また、各偏平チューブには、内部をＥＧＲガスが流通するＥＧＲガス冷却流路が形成されている。
【００４１】
ガス導出タンク１３は、ＥＧＲガス導出パイプ４のＥＧＲガス流方向の上流端に接続するハウジング１６を有している。このハウジング１６の内部には、ＥＧＲクーラ５のクーラコアの下流端に接続する第１ＥＧＲガス流路、バイパスパイプ６のバイパス流路の下流端に接続する第２ＥＧＲガス流路、および第１ＥＧＲガス流路と第２ＥＧＲガス流路との合流部が形成されている。また、ガス導出タンク１３は、第１ＥＧＲガス流路と第２ＥＧＲガス流路との合流部からＥＧＲガス導出パイプ４のＥＧＲガス導出流路を経由して吸気ダクト（サージタンク等）にＥＧＲガスを導入するガス容積部を有している。
ガス導出タンク１３のガス容積部は、第２タンク室を構成する第１ガス導出室（第１ガス導出流路）、第２ガス導出室（第２ガス導出流路）および第１ガス導出流路と第２ガス導出流路との合流部を有している。つまり、ハウジング１６の内部には、ＥＧＲガス冷却流路、バイパス流路および合流部が形成されている。
【００４２】
第１ガス導出流路は、ＥＧＲクーラ５のクーラコアのクーラ出口部からＥＧＲガスが導入されるＥＧＲガス冷却流路である。また、第２ガス導出流路は、バイパスパイプ６のバイパス出口部からＥＧＲガスが導入されるバイパス流路である。また、合流部は、第１ガス導出流路の出口部から導入される低温のＥＧＲガス（クールドＥＧＲガス）と第２ガス導出流路の出口部から導入される高温のＥＧＲガス（ホットＥＧＲガス）とを合流させて、ＥＧＲガス導出パイプ４のＥＧＲガス導出流路内に適正な温度のＥＧＲガスを導出する第３ガス導出流路である。
なお、ハウジング１６の内部に、第１ガス導出流路を全開、第２ガス導出流路を全閉するクーラモードと、第１ガス導出流路を全閉、第２ガス導出流路を全開するバイパスモードとを切り替えるモード切替バルブを設置しても良い。また、モード切替バルブを中間開度に維持することで、クールドＥＧＲガスとホットＥＧＲガスとの混合割合を調整して、エンジンの吸気ダクトに還流するＥＧＲガスの温度を調整するようにしても良い。
【００４３】
次に、ガス導入タンク１１の詳細を図１ないし図４に基づいて説明する。
ガス導入タンク１１は、ガス導入口２０を介してＥＧＲガス導入パイプ３の下流端に接続されたケース１４、およびこのケース１４内に差し込まれたパイプ１５を有している。  ケース１４は、パイプ１５の外面（外周面）との間に遠心分離室２１を形成する円筒内面（内周面）を有している。
ケース１４は、ＥＧＲガス導入流路７から遠心分離室２１にＥＧＲガスを導入するガス導入口２０を有している。このガス導入口２０は、図３および図４に示したように、パイプ１５の鉛直方向（Ｚ軸方向）下方となる位置近傍で開口している。また、ガス導入口２０は、図４に示したように、ケース１４の円筒内面の接線方向となる位置近傍で開口している。また、ガス導入口２０は、遠心分離室２１の重力方向の最下部となる位置近傍で開口している。
ケース１４は、パイプ１５の開口端との間に連通室２２を形成するタンクカバー３３を有している。なお、タンクカバー３３の流路壁面に、遠心分離室２１から流出したＥＧＲガスを、パイプ１５の開口部２３にスムーズに導くためのガスガイドまたは凹曲面を設けても良い。また、ＥＧＲガス導入流路７のＥＧＲガス流方向の下流側は、ケース１４の円筒内面の接線方向に延長されている。
【００４４】
パイプ１５は、その軸線方向のクーラコア側に対して反対側の端部（パイプ１５の突出部の先端）にファンネル形状の開口端（ファンネル）４１を有している。このパイプ１５は、ケース１４内に突き出すように設置されて、内部にガス導入室（ガス導入流路２４）が形成された円筒隔壁（ファンネル隔壁）４２を有している。
本実施例では、パイプ１５の開口端４１を、ガス導入口２０の中心を通る基準線（Ｂ）よりもクーラコアの軸線方向と平行なＸ軸方向のクーラコア側に対して反対側に所定のオフセット量分だけオフセットしている。また、ガス導入口２０の中心線（基準線：Ｂ）を、パイプ１５の開口端４１を通る基準線（Ｃ）よりもクーラコアの軸線方向と平行なＸ軸方向のクーラコア側に所定のオフセット量分だけオフセットしている。
パイプ１５は、円筒隔壁４２の軸線方向のクーラコア側に、内部に第１タンク室２５が形成されるボンネット４３を有している。このボンネット４３は、その軸線方向のクーラコア側の端部に、クーラコアのクーラ入口部と接続するクーラ接続部４４を有している。これにより、パイプ１５は、クーラ接続部４４から、クーラコアの軸線方向と平行なＸ軸方向のクーラコア側に対して反対側に向かって延長されている。また、ボンネット４３は、円筒状の円筒隔壁４２から角筒状のクーラ接続部４４に徐々に変化する傾斜面を有している。
【００４５】
パイプ１５の円筒隔壁４２は、ケース１４の円筒内面との間に遠心分離室２１を形成する円筒外面（外周面）を有している。また、円筒隔壁４２は、内部にガス導入室（開口部２３、ガス導入流路２４）を形成する円筒内面（内周面）を有している。
パイプ１５は、ガス導入タンク１１内に形成されるガス容積部を、２つの部屋に区分している。つまりガス導入タンク１１のガス容積部は、ガス導入タンク１１のケース１４内に差し込まれるパイプ１５の円筒隔壁４２により、２つの部屋（第１、第２空間）に区分されている。
ここで、２つの部屋のうちでＥＧＲガス流方向の上流側に形成される部屋（第１空間）は、ＥＧＲガス中に含まれる不純物を遠心力を利用して分離する遠心分離室２１として使用される。また、２つの部屋のうちでＥＧＲガス流方向の下流側に形成される部屋（第２空間）は、遠心分離室２１より流出したＥＧＲガスをクーラコアのクーラ入口部に導入するガス導入室（開口部２３、ガス導入流路２４、第１タンク室２５）として使用される。  
【００４６】
ガス導入タンク１１のガス容積部は、ＥＧＲガスのガス成分からＥＧＲガス中に含まれる不純物を遠心分離する遠心分離室２１、この遠心分離室２１よりもＥＧＲガス流方向の下流側に形成されるガス導入室（開口部２３、ガス導入流路２４、第１タンク室２５）を有している。
遠心分離室２１は、ガス導入室よりもＥＧＲガス流方向の上流側に設置されている。この遠心分離室２１は、ケース１４の円筒内面（内周面）とパイプ１５の円筒隔壁４２の円筒外面（外周面）との間に形成された円筒空間であって、ガス導入室（ガス導入流路２４）の周囲を円周方向に取り囲むように円筒状に形成されている。
【００４７】
ガス導入タンク１１のガス容積部は、遠心分離室２１とガス導入室（開口部２３、ガス導入流路２４、第１タンク室２５）とを連通する連通室２２を有している。
連通室２２は、ガス導入室（開口部２３）よりもシェル１２およびクーラコアの軸線方向に平行なＸ軸方向のクーラコア側に対して反対側に形成され、遠心分離室２１とガス導入室（開口部２３）とを連通する部分球面体状の空間である。この連通室２２は、ケース１４のタンクカバー３３の流路壁面とパイプ１５の開口端４１との間に形成されている。  
【００４８】
ガス導入室は、遠心分離室２１よりもＥＧＲガス流方向の下流側に設置されている。このガス導入室は、ケース１４内で開口した断面円形状の開口部２３、遠心分離室２１よりも半径方向の内側に形成される断面円形状のガス導入流路２４、およびクーラコアのガス導入部に向けて流路断面積が拡径する第１タンク室２５等により構成されている。つまりガス導入室は、開口部２３から第１タンク室２５のクーラ接続部４４に至るまでのＥＧＲガス導入流路を構成する。このガス導入室は、パイプ１５の内部に形成されている。
【００４９】
ＥＧＲクーラ５の各流路壁面は、ＥＧＲガス流方向の下流側から上流側に向かって下り勾配となるように、自動車等の車両上下方向（重力方向）に直交する水平方向に対して所定の傾斜角度（θ）分だけ傾いている（図１参照）。
つまりＥＧＲクーラ５は、ＥＧＲガス流方向の下流端から上流端に向けて順次低くなっている。
なお、ガス導入室（開口部２３、ガス導入流路２４、第１タンク室２５）は、クーラコアの最下端部よりも重力方向の下方側に設置されている。また、ＥＧＲクーラ５の各流路壁面とは、ＥＧＲクーラ５のガス導入タンク１１のパイプ１５内に形成されるガス導入室（開口部２３、ガス導入流路２４、第１タンク室２５）およびシェル１２に内蔵されるクーラコアを構成する複数の偏平チューブのうちのクーラコアの重力方向の最下端に設置される偏平チューブ内に形成されるＥＧＲガス冷却流路の流路壁面を指す。
ここで、ＥＧＲガス導入パイプ３は、ケース１４の円筒内面の接線方向に延びるＥＧＲガス導入流路７を有している。
【００５０】
［実施例１の作用］
次に、本実施例のＥＧＲシステムに組み込まれるＥＧＲガス冷却装置の作用を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００５１】
ＥＧＲバルブが開弁され、モード切替バルブがバイパスモードに切り替えられると、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部（例えば５００℃以上の高温ＥＧＲガス）が、エンジンの排気ダクト内に形成される排気通路から、排気通路側のＥＧＲガス導入パイプ３内に形成されるＥＧＲガス導入流路７、ＥＧＲガス導入パイプ３の分岐部８、バイパスパイプ６内に形成されるバイパス流路、ＥＧＲクーラ５のガス導出タンク１３のガス容積部（ハウジング１６の第２ガス導出流路、合流部）、吸気通路側のＥＧＲガス導出パイプ４のＥＧＲガス導出流路を経由して、エンジンの吸気ダクト内に形成される吸気通路に再循環（還流）される。
【００５２】
ＥＧＲバルブが開弁され、モード切替バルブがクーラモードに切り替えられると、ＥＧＲガスは、ＥＧＲガス導入パイプ３内に形成されるＥＧＲガス導入流路７からガス導入口２０を経由して、ＥＧＲクーラ５のガス導入タンク１１のケース１４内に形成される遠心分離室２１に導入される。
ここで、ＥＧＲガスは、遠心分離室２１内に導入される際、ＥＧＲガス導入パイプ３のＥＧＲガス導入流路７がケース１４の円筒内面の接線方向に延長されているので、遠心分離室２１内においてパイプ１５の円筒隔壁４２の円筒外面の周囲をケース１４の円筒内面に沿うように遠心分離室２１の円周方向に旋回する。
ここで、図４に示したＦ１〜Ｆ４はガス成分の旋回流を表す。また、Ｆ５〜Ｆ７は、不純物（微粒子物質等）を含有したＥＧＲガス、つまりガス成分＋不純物（微粒子物質等）の旋回流を表す。また、Ｆ８、Ｆ９は、ガス成分から分離した不純物（微粒子物質等）の旋回流を表す。
【００５３】
遠心分離室２１内に形成されるＥＧＲガスの旋回流により、ＥＧＲガス中に含まれる不純物（微粒子物質等）がその遠心力を利用してＥＧＲガス中のガス成分より分離してケース１４の円筒内面に付着したり、また、互いに凝集による自重増加によって、遠心分離室２１内における重力方向下方に位置する底面上に落下したりする。これにより、不純物を含有するＥＧＲガスが直接クーラコアに流入する不具合を防止することができる。
そして、遠心分離室２１より流出したＥＧＲガスは、連通室２２、開口部２３を経由して、パイプ１５の円筒隔壁４２のガス導入流路２４に流入する。ガス導入流路２４に流入したＥＧＲガスは、第１タンク室２５、ＥＧＲガス導入部（クーラ入口部）を経由して、ＥＧＲクーラ５のシェル１２に内蔵されるクーラコアに導入される。
【００５４】
そして、クーラコアに導入されたＥＧＲガスは、クーラコアを構成する複数の偏平チューブ内に形成される各ＥＧＲガス冷却流路、ＥＧＲクーラ５のガス導出タンク１３のガス容積部（ハウジング１６の第１ガス導出流路、合流部）、ＥＧＲガス導出パイプ４のＥＧＲガス導出流路を経由して吸気通路に還流される。
具体的に、複数の偏平チューブ内に形成される各ＥＧＲガス流路を流通するＥＧＲガスは、複数の偏平チューブ外に形成される冷却水流路を流通する冷却水と熱交換して冷却される。
これによって、クーラコアの内部を通過する際に十分に冷却された低温のＥＧＲガス、つまり排気ガス温度が低く、密度の小さいＥＧＲガスが、吸気通路内でエアクリーナから導入される新規吸入空気に混入してエンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる。
これにより、エンジンの出力を低下させることなく、最高燃焼温度が低下し、排気ガス中に含まれる有害物質（例えば窒素酸化物：ＮＯｘ）の低減が図られる。また、エンジンの各気筒毎の吸気ポートに還流するＥＧＲガスをクーラコアで冷却することで、ＥＧＲガスのエンジンの燃焼室への充填効率を高めて、エミッション低減効果を更に向上することができる。
【００５５】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のＥＧＲシステムに組み込まれるＥＧＲガス冷却装置においては、ＥＧＲクーラ５のガス導入タンク１１のケース１４の円筒内面とパイプ１５の円筒隔壁４２の円筒外面との間に円筒状の遠心分離室２１が形成されている。そして、ガス導入口２０およびＥＧＲガス導入流路７は、ケース１４の円筒内面（遠心分離室２１の円筒内面）の接線方向に延長されている。また、パイプ１５の鉛直方向（Ｚ軸方向）下方となる位置近傍でガス導入口２０を開口させることで、ＥＧＲガス導入流路７から導入されたＥＧＲガスが直接パイプ１５の開口端４１からガス導入流路２４内に流入する不具合を防止することができる。
【００５６】
これにより、ＥＧＲガス導入流路７からガス導入口２０を経由して遠心分離室２１内に導入されたＥＧＲガスは、遠心分離室２１内においてパイプ１５の周囲をケース１４の円筒内面に沿うように遠心分離室２１の円周方向に旋回する。この遠心分離室２１内に形成されるＥＧＲガスの旋回流により、ＥＧＲガス中に含まれる不純物（凝縮水や微粒子物質等）がその遠心力を利用してＥＧＲガス中のガス成分より分離してケース１４の円筒内面に付着したり、遠心分離室２１内における重力方向下方に位置する底面上に落下する。これにより、不純物を含有するＥＧＲガスが直接ＥＧＲクーラ５のクーラコア内に流入する不具合を防止することができる。
【００５７】
これによって、ＥＧＲクーラ５の使用期間が長くなっても、不純物がデポジットとなってＥＧＲクーラ５のクーラコア内に堆積する不具合を防止できるので、不純物がデポジットとなって堆積することによるクーラコアの目詰まりを確実に防止することができる。これにより、ＥＧＲクーラ５のクーラコアの冷却効率を向上することができる。
また、ＥＧＲクーラ５のクーラコアに導入するＥＧＲガス中から不純物を安価な遠心分離機構で分離させることができるので、ＥＧＲガス冷却装置の製造コスト（生産コスト）を低減することができる。
【００５８】
また、ガス導入室（開口部２３、ガス導入流路２４、第１タンク室２５）は、クーラコアの最下端部よりも重力方向の下方側に設置されている。また、ＥＧＲクーラ５のガス導入タンク１１のパイプ１５内に形成されるガス導入室（開口部２３、ガス導入流路２４、第１タンク室２５）およびシェル１２に内蔵されるクーラコアを構成する複数の偏平チューブのうちのクーラコアの重力方向の最下端に設置される偏平チューブ内に形成されるＥＧＲガス冷却流路の各流路壁面、更にバイパスパイプ６のバイパス流路の流路壁面は、ＥＧＲガス流方向の下流側から上流側に向かって下り勾配となるように、自動車等の車両上下方向（重力方向）に直交する水平方向に対して所定の傾斜角度（θ）分だけ傾いている（図１参照）。つまりＥＧＲクーラ５およびバイパスパイプ６は、ＥＧＲガス流方向の下流端のガス導出タンク１３のガス容積部（第２ＥＧＲガス流路）から上流端のガス導入タンク１１のガス容積部、ＥＧＲガス導入パイプ３の分岐部８に向けて順次低くなっている。
【００５９】
そして、ＥＧＲクーラ５のガス導入タンク１１のケース１４に形成されるガス導入口２０は、遠心分離室２１の重力方向の最下部となる位置近傍で開口している。また、バイパスパイプ６のＥＧＲガス流方向の上流側端部は、ガス導入口２０よりも重力方向における下方側に設置される、ＥＧＲガス導入パイプ３の分岐部８に接続されている。
これによって、クーラコア内の凝縮水は、クーラコアからパイプ１５内に形成されるガス導入室（第１タンク室２５、ガス導入流路２４）に戻され、その後に、パイプ１５の開口部２３からケース１４内に形成される遠心分離室２１の重力方向の最下部に滴下される。
そして、遠心分離室２１の重力方向の最下部に滴下された凝縮水は、ケース１４のガス導入口２０からＥＧＲガス導入流路７側に排水される。したがって、エンジンの停止状態でＥＧＲクーラ５の両ガス容積部内、クーラコア内やバイパスパイプ６のバイパス流路内に滞留する可能性がある不純物（凝縮水および流動性を有する微粒子物質）を排気通路側に戻すことができる。
【００６０】
これにより、ＥＧＲクーラ５のガス導入タンク１１のガス容積部内、ＥＧＲクーラ５のシェル１２に内蔵されるクーラコアを構成する複数の偏平チューブのＥＧＲガス冷却流路内、バイパスパイプ６のバイパス流路内、およびＥＧＲクーラ５のガス導出タンク１３のガス容積部内での凝縮水の滞留を防止できるので、凝縮水の滞留によるＥＧＲクーラ５のクーラコアの目詰まり、およびＥＧＲクーラ５やバイパスパイプ６等の腐食を確実に防止することができる。
同時に、微粒子物質がデポジットとなってクーラコア内に堆積する不具合を防止できるので、微粒子物質がデポジットとなって堆積することによるクーラコアの目詰まりを確実に防止することができる。これにより、クーラコアの冷却効率を向上することができる。  
【００６１】
［変形例］
本実施例では、本発明の排気ガス冷却装置を、内部をＩ字状にＥＧＲガス（排気ガス）が流れるタイプのクーラコアを備えたＥＧＲガス冷却装置に適用したが、本発明の排気ガス冷却装置を、内部をＵ字状にＥＧＲガス（排気ガス）が流れるＵターンフロータイプのクーラコアを備えたＥＧＲガス冷却装置に適用しても良い。また、本発明の排気ガス冷却装置を、内部をＳ字状にＥＧＲガス（排気ガス）が流れるタイプのクーラコアを備えたＥＧＲガス冷却装置に適用しても良い。
本実施例では、本発明の排気ガス冷却装置を、ＥＧＲシステムの排気ガス還流管の途中に接続されるＥＧＲガス冷却装置に適用しているが、本発明の排気ガス冷却装置を、エンジンの排気ダクト（排気管）の途中に接続される排気ガス冷却装置に適用しても良い。また、本発明の排気ガス冷却装置を、内燃機関の排気ガスから冷却水に吸熱して温水を作る排気回収装置に適用しても良い。
【００６２】
本実施例では、ＥＧＲガス導入パイプ３の分岐部８とＥＧＲクーラ５のガス導出タンク１３のハウジング１６との間に、ＥＧＲクーラ５のクーラコアをバイパスするバイパスパイプ６を接続しているが、ＥＧＲクーラ５のガス導入タンク１１のケース１４（またはパイプ１５）とガス導出タンク１３のハウジング１６との間に、ＥＧＲクーラ５のクーラコアをバイパスするバイパスパイプ６を接続しても良い。あるいはＥＧＲガス導入パイプ３の分岐部８とＥＧＲガス導出パイプ４の合流部との間に、ＥＧＲクーラ５のクーラコアをバイパスするバイパスパイプ６を接続しても良い。
また、バイパスパイプ６を廃止することで、モード切替バルブ（バイパス切替バルブ）およびハウジング１６を廃止しても良い。この場合には、ガス導出タンク１３のガス容積部１３の内部が、１つのＥＧＲガス冷却流路を有するボンネット等により構成されている。
【００６３】
本実施例では、遠心分離室２１の重力方向の最下部となる位置近傍でガス導入口２０を開口させ、ケース１４の円筒内面の接線方向となる位置近傍で開口したガス導入口２０から重力方向下方に延びるようにＥＧＲガス導入流路７を形成することで、ＥＧＲガスのガス成分より分離した不純物（微粒子物質等）をエンジンの排気通路側に戻すようにしているが、遠心分離室２１の重力方向の最下部となる位置近傍に、ＥＧＲガスのガス成分より分離した不純物（微粒子物質等）を捕集するトラップを設けても良い。また、トラップで捕集された不純物（微粒子物質等）を燃焼させて除去しても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１  エンジン本体
２  エキゾーストマニホールド
３  ＥＧＲガス導入パイプ（排気ガス還流管、ＥＧＲパイプ）
４  ＥＧＲガス導出パイプ（排気ガス還流管、ＥＧＲパイプ）
５  ＥＧＲクーラ（排気ガス熱交換器、ＥＧＲガス熱交換器）
６  バイパスパイプ
７  ＥＧＲガス導入流路
１１  ガス導入タンク
１２  シェル（ケーシング）
１３  ガス導出タンク
１４  ケース（ガス導入ケース、円筒ケース）
１５  パイプ（ガス導入パイプ）
２０  ガス導入口
２１  遠心分離室
２２  連通室（連通部）
２３  開口部（ガス導入室）
２４  ガス導入流路（ガス導入室）
２５  第１タンク室（ガス導入室）
４１  ファンネル形状の開口端（ファンネル）
４２  円筒隔壁（ファンネル隔壁）
４４  クーラ接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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