(57)【要約】【課題】シェル内の局所的な加熱部分の発生を好適に防止するＥＧＲクーラを提供する。【解決手段】ディーゼルエンジンから排気ガスを導くチューブ１２と、チューブ１２を包囲すると共に冷却水の流入口１７を周方向に沿って複数形成するシェル１３と、シェル１３の外周との間に内部空間１４を形成して包囲するチャンバ１５とを備え、冷却水を給排する際には、冷却水を、チャンバ１５とシェル１３の間の内部空間１４を介して、複数の流入口１７によりシェル１３の周方向から内部１３ａに導入し、チューブ１２内の排気ガスと熱交換させるように構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンから排気ガスを導くチューブと、該チューブを包囲すると共に冷却水の流入口を周方向に沿って複数形成するシェルと、該シェルの外周との間に内部空間を形成して包囲するチャンバとを備え、前記冷却水を給排する際には、前記冷却水を、チャンバとシェルの間の内部空間を介して、複数の流入口により前記シェルの周方向から内部に導入し、前記チューブ内の排気ガスと熱交換させるように構成したことを特徴とするＥＧＲクーラ。
【請求項２】
チャンバの上部に、冷却水の排出口を形成すると共にエア抜き構造を備え、前記チャンバの排出口より排出された直後の冷却水から前記エア抜き構造でエアを抜くよう構成したことを特徴とする請求項１記載のＥＧＲクーラ。
【請求項３】
ディーゼルエンジンから排気ガスを導くチューブと、該チューブを包囲して上部に冷却水の排出口及びエア抜き構造を形成したシェルとを備え、前記冷却水を給排する際には、前記冷却水を、前記シェルの内部に導入して前記チューブ内の排気ガスと熱交換させると共に、前記シェルの排出口より排出された直後の冷却水から前記エア抜き構造でエアを抜くよう構成したことを特徴とするＥＧＲクーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再循環用の排気ガスを冷却するＥＧＲクーラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大型トラック等の大型車両のエンジンでは、排気側から排気ガスの一部を抜き出して吸気側へと戻し、その吸気側に戻された排気ガスでエンジン内での燃料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げることによりＮＯx（窒素酸化物）の発生を低減するようにした、いわゆる排気ガス再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）が行われている。
【０００３】
一般的に、この種の排気ガス再循環を行う場合には、排気マニホールドから排気管に亘る排気通路の適宜位置と、吸気管から吸気マニホールドに亘る吸気通路の適宜位置との間をＥＧＲ配管により接続し、ＥＧＲ配管を通して排気ガスを再循環するようにしている。
【０００４】
又、エンジンに再循環する排気ガスをＥＧＲ配管の途中で冷却すると、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り、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ＮＯxの発生を低減させることができるため、エンジンに排気ガスを再循環するＥＧＲ配管の途中に水冷式のＥＧＲクーラを装備したものもある（例えば、下記の特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−１８４６５８号公報
【０００５】
ここで、ＥＧＲクーラの一例を示すと、図５、図６に示す如く、ＥＧＲクーラ１は、ディーゼルエンジンから排気ガスを導く多数のチューブ２と、多数のチューブ２を包囲して両端を閉塞する円筒状のシェル３とを備え、多数のチューブ２がシェル３の両端を貫通してシェル３の内部４に配置されるように構成されている。又、シェル３の一方の端部近傍には冷却水流入部５を取り付けると共に、シェル３の他方の端部近傍には冷却水排出部６を取り付けている。なお、図中、７は排ガスの入口となる入口側ボンネット、８は排ガスの出口となる出口側ボンネットを示している。
【０００６】
ＥＧＲクーラ１に対して冷却水を給排する際には、冷却水を、冷却水流入部５よりシェル３の内部４に導入し、ディーゼルエンジンからチューブ２内に導かれた排気ガスと熱交換させ、冷却水排出部６からシェル３の外部に排出するようにしている。
【０００７】
又、このようなＥＧＲクーラ１には、冷却水に残存したエアによる局所的な加熱部分の発生を抑制するよう、冷却水からエアを抜くエア抜き構造を備えたものがある。
【０００８】
エア抜き構造は、図５に示す如く、ＥＧＲクーラ１で排気ガスと熱交換されて昇温した冷却水を、冷却水排出部６より送給ホース９を介して集合部１０に送給し、集合部１０でエア抜きがなされると共に、エア抜きされた冷却水を、集合部１０からエンジン内へ再循環又はラジエータ（図示せず）へ送給するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このようなＥＧＲクーラ１では、シェル３内の局所的な加熱部分の発生を抑制することができても、局所的な加熱部分の発生を好適に防止することができないという問題があった。
【００１０】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、シェル内の局所的な加熱部分の発生を好適に防止するＥＧＲクーラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、ディーゼルエンジンから排気ガスを導くチューブと、該チューブを包囲すると共に冷却水の流入口を周方向に沿って複数形成するシェルと、該シェルの外周との間に内部空間を形成して包囲するチャンバとを備え、前記冷却水を給排する際には、前記冷却水を、チャンバとシェルの間の内部空間を介して、複数の流入口により前記シェルの周方向から内部に導入し、前記チューブ内の排気ガスと熱交換させるように構成したことを特徴とするＥＧＲクーラ、に係るものである。
【００１２】
本発明は、チャンバの上部に、冷却水の排出口を形成すると共にエア抜き構造を備え、前記チャンバの排出口より排出された直後の冷却水から前記エア抜き構造でエアを抜くよう構成することが好ましい。
【００１３】
又、本発明は、ディーゼルエンジンから排気ガスを導くチューブと、該チューブを包囲して上部に冷却水の排出口及びエア抜き構造を形成したシェルとを備え、前記冷却水を給排する際には、前記冷却水を、前記シェルの内部に導入して前記チューブ内の排気ガスと熱交換させると共に、前記シェルの排出口より排出された直後の冷却水から前記エア抜き構造でエアを抜くよう構成したことを特徴とするＥＧＲクーラ、に係るものである。
【００１４】
このように、請求項１のＥＧＲクーラによれば、冷却水を、チャンバとシェルの間の内部空間を介して、複数の流入口により前記シェルの周方向から内部に導入するので、前記シェルの内部へ略均一に冷却水を導入し、前記シェル内の局所的な加熱部分の発生を好適に防止することができる。
【００１５】
請求項２のＥＧＲクーラによれば、エア抜き構造によりチャンバの排出口より排出された直後の冷却水からエアを抜くので、エアを抜く効率を向上させてエアを抜く時間を大幅に短縮し、シェル内の局所的な加熱部分の発生を一層好適に防止することができる。
【００１６】
請求項３のＥＧＲクーラによれば、エア抜き構造によりシェルの排出口より排出された直後の冷却水からエアを抜くので、エアを抜く効率を向上させてエアを抜く時間を大幅に短縮し、シェル内の局所的な加熱部分の発生を好適に防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
上記した本発明のＥＧＲクーラによれば、シェル内の局所的な加熱部分の発生を好適に防止することができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１〜図３は本発明を実施する形態の第一例を示すものである。
【００２０】
第一例のＥＧＲクーラ１１は、ディーゼルエンジンから排気ガスを導く多数のチューブ１２と、多数のチューブ１２を包囲して両端を閉塞する円筒状のシェル１３と、シェル１３の外周との間に内部空間１４を形成するよう包囲して両端を閉塞すると共にシェル１３を固定するチャンバ１５とを備えている。
【００２１】
チャンバ１５は、一方の側部に流入部１６を取り付けると共に、他方の側部に、上部に位置する排出口（図示せず）を形成しており、シェル１３は、一方の端部に、チャンバ１５の流入部１６より長手方向の外方に位置するよう、シェル１３の周方向に沿う複数（図２では６つ）の流入口１７を形成すると共に、他方の端部に、チャンバ１５の排出口（図示せず）に接続される排出流路（図示せず）を形成している。又、多数のチューブ１２は、シェル１３の両端面及びチャンバ１５の両端面を貫通してシェル１３の内部１３ａに配置されるように構成されている。なお、図中、１５ａは排ガスの入口となる入口側ボンネット、１５ｂは排ガスの出口となる出口側ボンネットを示している。
【００２２】
ここで、シェル１３の複数の流入口１７は、周方向に沿って等間隔で形成されても良いし、冷却水の流入量を調整するよう形成位置を変えても良い。又、流入口１７の大きさも全て同じにしても良いし、冷却水の流入量を調整するよう流入口１７の大きさを変えても良い。更に、シェル１３の流入口１７の個数は特に限定されるものではない。
【００２３】
一方、チャンバ１５の排出口（図示せず）には、エア抜き構造１８を備えた突出部１９を備えており、突出部１９の側方には、冷却水の送給用配管（図示せず）を接続し得る接続部２０を形成している。ここで、突出部１９のエア抜き構造１８は、チャンバ１５から排出された冷却水の送給ラインにおいて最も高い場所に位置している。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態の第一例の作用を説明する。
【００２５】
冷却水を給排する際には、冷却水を、チャンバ１５の流入部１６からチャンバ１５とシェル１３の間の内部空間１４に供給して、複数の流入口１７によりシェル１３の周方向から内部１３ａに導入し、チューブ１２内の排気ガスと熱交換させ、シェル１３の内部１３ａから排出流路を介して排出する。
【００２６】
更に、チャンバ１５の排出流路から冷却水を排出した際には、突出部１９のエア抜き構造１８が、冷却水からエアを分離し、冷却水をエンジン内へ再循環又はラジエータ（図示せず）へ送給すると共に、エアを突出部１９の上方へ排出してエンジン外へ送給している。
【００２７】
このように、本発明の形態の第一例によれば、冷却水を、チャンバ１５とシェル１３の間の内部空間１４を介して、複数の流入口１７によりシェル１３の周方向からシェル１３の内部１３ａに導入するので、シェル１３の内部１３ａへ略均一に冷却水を導入し、シェル１３内の局所的な加熱部分の発生を好適に防止することができる。又、シェル１３の流入口１７を、チャンバ１５の流入部１６より長手方向の外方に位置するので、冷却水をシェル１３の内部１３ａへ十分に導入し、チューブ１２内の排気ガスと好適に熱交換することができる。
【００２８】
チャンバ１５の上部に、冷却水の排出口（図示せず）を形成すると共にエア抜き構造１８を備え、チャンバ１５の排出口より排出された直後の冷却水からエア抜き構造１８でエアを抜くよう構成すると、エアを抜く効率を向上させてエアを抜く時間を大幅に短縮し、シェル１３内の局所的な加熱部分の発生を一層好適に防止することができる。
【００２９】
図４は本発明を実施する形態の第二例を示すものである。
【００３０】
第二例のＥＧＲクーラ２１は、ディーゼルエンジンから排気ガスを導く多数のチューブ２２と、多数のチューブ２２を包囲して両端を閉塞する円筒状のシェル２３とを備えている。
【００３１】
シェル２３は、一方の端部に流入部（図示せず）を取り付けると共に、他方の端部に、上部に位置する排出口（図示せず）を形成しており、多数のチューブ２２は、シェル２３の両端面を貫通してシェル２３の内部２３ａに配置されるように構成されている。なお、図中、２３ｂは排ガスの入口となる入口側ボンネットを示している。
【００３２】
シェル２３の排出口（図示せず）には、エア抜き構造２４を備えた突出部２５を備えており、突出部２５の側方には、冷却水の送給用配管（図示せず）を接続し得る接続部２６を形成している。ここで、突出部２５のエア抜き構造２４は、シェル２３から排出された冷却水の送給ラインにおいて最も高い場所に位置している。
【００３３】
以下、本発明の実施の形態の第二例の作用を説明する。
【００３４】
冷却水を給排する際には、冷却水を、シェル２３の流入部によりシェル２３の内部２３ａに導入し、チューブ２２内の排気ガスと熱交換させ、シェル２３の内部２３ａから排出口を介して排出する。
【００３５】
更に、シェル２３の排出口から冷却水を排出した際には、突出部２５のエア抜き構造２４が、冷却水からエアを分離し、冷却水をエンジン内へ再循環又はラジエータ（図示せず）へ送給すると共に、エアを突出部２５の上方へ排出してエンジン外へ送給している。
【００３６】
このように、本発明の形態の第二例によれば、第一例と略同様に、エア抜き構造２４によりシェル２３より排出された直後の冷却水からエアを抜くので、エアを抜く効率を向上させてエアを抜く時間を大幅に短縮し、シェル２３内の局所的な加熱部分の発生を好適に防止することができる。
【００３７】
尚、本発明のＥＧＲクーラは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、エア抜き構造はエアを冷却水から分離し得るならばどのような構成でも良いこと、ＥＧＲクーラを複数備えた場合においてもエア抜き構造を冷却水の送給ラインの最も高い位置に配置して同様な効果を奏するようにしても良いこと、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。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を実施する形態の第一例を示す側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の矢視図である。
【図４】本発明を実施する形態の第二例であってエア抜き構造を示す平面図である。
【図５】従来のＥＧＲクーラを示す概念図である。
【図６】従来のＥＧＲクーラの断面を示す概念図である。
【符号の説明】
【００３９】
１２    チューブ
１３    シェル
１３ａ  内部
１４    内部空間
１５    チャンバ
１７    流入口
１８    エア抜き構造
２２    チューブ
２３    シェル
【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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