(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジンの熱効率をより改善することができるクールドＥＧＲシステムと、優れた熱交換性能が得られるクールドＥＧＲシステム用熱交換器の提供。【解決手段】排気ガスの一部をＥＧＲガスとして排気系から取出しＥＧＲガス冷却装置により冷却して、再びエンジンの吸気系に戻すＥＧＲシステムにおいて、前記ＥＧＲガス冷却装置が前記インタークーラーから導入される冷却用空気または外部から供給される冷却用空気により冷却されるように構成し、かつ前記冷却用空気は前記ＥＧＲガス冷却装置の流入側に設けたコンプレッサーまたはファンまたはブロアーによって強制的に通流させることを特徴とする。このシステムに用いるＥＧＲガス冷却装置には、断面形状が矩形のシェル本体内に、間隔を有して複数の偏平伝熱管が配設された多管式熱交換器等を用いる。【選択図】図１
2008232142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスの一部をＥＧＲガスとして排気系から取出しＥＧＲガス冷却装置により冷却して、再びエンジンの吸気系に戻すＥＧＲシステムにおいて、前記ＥＧＲガス冷却装置が前記インタークーラーから導入される冷却用空気または外部から供給される冷却用空気により冷却されることを特徴とするクールドＥＧＲシステム。
【請求項２】
前記冷却用空気が前記ＥＧＲガス冷却装置の流入側に設けたコンプレッサーまたはファンまたはブロアーによって強制的に通流させることを特徴とする請求項１に記載のクールドＥＧＲシステム。
【請求項３】
前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置の上流側または下流側に水冷式ＥＧＲガス冷却装置が組込まれることを特徴とする請求項１または２に記載のクールドＥＧＲシステム。
【請求項４】
前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置が、多管式熱交換器であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクールドＥＧＲシステム。
【請求項５】
前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置が、断面形状が矩形のシェル本体内に、間隔を有して複数の偏平伝熱管が配設された多管式熱交換器であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクールドＥＧＲシステム。
【請求項６】
断面矩形のシェル本体内に、間隔を有して複数の偏平伝熱管が配設された多管式熱交換器において、前記シェル本体内周面と隣接する偏平伝熱管外周面間に生ずる空間と、隣接する相互の偏平管外周面間に生ずる空間とに、線材をスパイラル状に巻回することによって形成されたコイルスプリングからなるフィン構造体の少なくとも１本が配設され、該コイルスプリングからなるフィン構造体が、所定の間隔に前記シェル本体内周面と隣接する偏平伝熱管外周面および／または隣接する相互の偏平伝熱管外周面に密着、固定されていることを特徴とするクールドＥＧＲシステム用多管式熱交換器。
【請求項７】
前記コイルスプリングからなるフィン構造体が、前記線材をスパイラル状に巻回した断面形状を偏平に形成した偏平コイルスプリングからなることを特徴とする請求項６に記載のクールドＥＧＲシステム用多管式熱交換器。
【請求項８】
前記偏平伝熱管に、予め断面チャンネル形状のコルゲートフィンが内装されていることを特徴とする請求項６に記載のクールドＥＧＲシステム用多管式熱交換器。
【請求項９】
前記偏平伝熱管に、前記偏平コイルスプリングからなるフィン構造体が内装されていることを特徴とする請求項６に記載のクールドＥＧＲシステム用多管式熱交換器。
【請求項１０】
前記コイルスプリングまたは偏平コイルスプリングからなるフィン構造体が、シェル本体の内周面と隣接する偏平伝熱管の外周面間に生ずる空間と、隣接する相互の偏平伝熱管の外周面間に生ずる空間とにおいて、該偏平伝熱管の管軸方向に対して平行、波型、垂直、斜め方向のいずれかの形態、もしくはこれらを任意に組み合わせた形態を以って密着、固定されることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載のクールドＥＧＲシステム用多管式熱交換器。
【請求項１１】
前記コイルスプリングまたは偏平コイルスプリングからなるフィン構造体の、シェル本体内周面および／または偏平伝熱管外周面への固定手段が、溶接、ろう付、拡散およびその他の接合手段の中から適宜に選択され、緊密にかつ一体として接合されることによって固定されることを特徴とする請求項１０に記載のクールドＥＧＲシステム用多管式熱交換器。
【請求項１２】
前記フィン構造体を形成するコイルスプリングまたは偏平コイルスプリングが金属製線材からなり、該線材間に生ずるピッチ間隔が２〜１０ｍｍを保持するようにして巻回され、その巻回した断面形状が偏平の略長円形、略楕円形、略長方形、略六角形のいずれかであることを特徴とする請求項７、９〜１１のいずれか１項に記載のクールドＥＧＲシステム用多管式熱交換器。
【請求項１３】
前記コイルスプリングまたは偏平コイルスプリングを形成する金属製線材の断面が、円形もしくは該円形を基に任意に変形された略楕円形や略長円形、三角形、正方形もしくは該正方形を基に任意に変形された略長方形、略五角形、略六角形、略多角形、または星形などから選択される断面形状を有することを特徴とする請求項７、９〜１２のいずれか１項に記載のクールドＥＧＲシステム用多管式熱交換器。
【請求項１４】
前記コイルスプリングまたは偏平コイルスプリングを形成する金属製線材がステンレススチール、アルミニウム、銅、鉄、チタン、ニッケルおよびこれらを基とする合金からなり、所望に応じてこれらの金属に表面処理を施してなることを特徴とする請求項７、９〜１３のいずれか１項に記載のクールドＥＧＲシステム用多管式熱交換器。
【請求項１５】
前記シェル本体内周面と偏平伝熱管外周面との空間に形成された流路を冷却媒体が、該偏平伝熱管内周面に形成された流路を被冷却媒体がそれぞれ通流し、該冷却媒体が冷却用空気、被冷却媒体が排気ガスであることを特徴とする請求項６乃至１４のいずれか１項に記載のクールドＥＧＲシステム用多管式熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして排気系から取出して、再びエンジンの吸気系に戻し循環させる方式のクールドＥＧＲシステムと、該クールドＥＧＲシステムに用いる多管式熱交換器（ＥＧＲガス冷却装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＧＲシステムは、燃焼用空気を、インタークーラーを経てエンジンの吸気系に導入する方式において、エンジンの排気ガスの一部を排気系から取出して、ＥＧＲガス冷却装置を介して再びエンジンの吸気系に戻し循環させる方式であり、この方式で使用される前記ＥＧＲガス冷却装置としては胴管内壁の両端部付近に固定されたチューブシートに伝熱管群が固着配列され、前記胴管の両端部の外側に固着された端部キャップにＥＧＲガスの流入口と流出口が設けられた構造の多管式のものが一般的である。そしてこの多管式のものでは、気体であるＥＧＲガスをエンジン冷却水で冷却する気−液熱交換タイプのＥＧＲガス冷却装置が多数提案されている。
【０００３】
この気−液熱交換タイプのＥＧＲガス冷却装置としては、例えば高温のＥＧＲガスを通す内管の外側に液体を通す外管を配設し、ガスと液体間で熱交換を行う熱交換器において、該内管内に金属性薄板からなるコルゲートフィンが内装されている２重管式熱交換器（例えば、特許文献１参照）、内側に被冷却媒体を通流させる内管と、該内管の外周を離間して囲むように設けられた外管と、前記内管の内部に配設された熱応力緩和機能を有する放熱フィンとからなる２重管式熱交換器（例えば、特許文献２参照）等が知られている。
【０００４】
上記のようなフィン構造体を内装した２重管式熱交換器は、ＥＧＲガス冷却用の熱交換器として、既に数多く実用に供されているが、構造上コンパクトであるがゆえに通流する流体の絶対量においては自ずと限界があり、結果としてトータルの熱交換効率においては未解決な課題が残されていた。かかる課題を解消するためには構造上多少複雑で大型化が余儀なくされても、いわゆるシェルアンドチューブ型の多管式熱交換器を採用せざるを得ず、これらの熱交換器についても様々な改良がなされている。
シェルアンドチューブ型の多管式熱交換器の一例としては、冷却ジャケットを構成するシェル本体の外周部の一端に冷却水入口と、その他端に冷却水出口となるノズルがそれぞれ取付けられ、該シェル本体における長手方向の一端には高温のＥＧＲガス導入用のボンネット、その他端には熱交換されたＥＧＲガス排出用のボンネットがそれぞれ一体として設けられ、それぞれのボンネットの内側に取付けられたチューブシートを介して、複数の偏平伝熱管が間隔を有して取付けられ、該偏平伝熱管内を高温のＥＧＲガスが、前記シェル本体内を通流する冷却水に対して交差するように通流し、かつ複数の偏平伝熱管によって形成される広い伝熱面積に加え、該偏平伝熱管の内周面に断面コの字型のチャンネル形状を有するプレートフィンを内装することによって、通流するＥＧＲガスの流れを細流化すると同時に、その伝熱面積の更なる増大を図って、優れた熱交換効率が得られたとする多管式熱交換器（例えば、特許文献３参照）が開示されている。
【０００５】
ところで近時、上記ＥＧＲガス冷却装置に止まらず、該ＥＧＲガス冷却装置を含む他の熱交換型冷却装置の一例として、図１４に示すようなシェルアンドチューブ型の多管式熱交換器２００が幅広く採用され、冷却水が通流するシェル２０１内に、チューブシート２０５を介して複数の伝熱管群２０３が形成され、ボンネット２０２−１に設けられた被冷却媒体入口ｇ１から導入された高温の流体が、反対側のボンネット２０２−２に設けられた被冷却媒体出口ｇ２から排出されるまでの間に、該伝熱管群２０３を形成する伝熱管の管壁を介して、前記シェル２０１内を被冷却媒体の流れに対して直交状態で通流する冷却水に熱交換され、所定温度にまで冷却される構造となっている。また、該伝熱管群２０３を形成する個々の伝熱管２０３−１を、図１５（ａ）および（ｂ）に示すような偏平管とすることによって、その接触面積を広くしたり、該偏平伝熱管２０３−１内に断面が矩形で、長手方向に自由形状を有するコルゲート状のプレートフィン２０６を内装して、被冷却媒体である高温流体の流路を複数の小流路に区画したり、該プレートフィン２０６を同図（ｃ）に示すような波形に形成して、該小流路内を通流する流体を蛇行させることによって、その流速を弱めると共に熱伝達面積をさらに大ならしめ、熱交換効率の一層の向上を図るためのフィン構造体が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２３１８１号公報
【特許文献２】特開２０００−１１１２７７号公報
【特許文献３】特開２００２−１０７０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、複数の偏平伝熱管を配設することによってその伝熱面積を拡大すると共に、該偏平伝熱管内に一枚の金属製薄板からなるプレート材料に、特殊な塑性加工を施すことによって形成された上記フィン構造体を内装させた多管式熱交換器においても、該フィン構造体によって形成された小流路内における流体の圧力損失が低く、該小流路間を通流する流体の分配が均等にならずに流速に不均一な分布が発生し、しかも一枚の金属性薄板によって成形されたプレートフィンによって分割された上記小流路は、それぞれに独立した流路を形成して相互に連通していないため、一旦発生した流速の分布の不均一を解消させることは不可能となり、この流速分布の偏りに起因して熱交換効率が低下するという未解決な課題が残されていた。一方、上記従来の多管式熱交換器においては、被冷却媒体が通流する偏平伝熱管内にはフィン構造体を内装せしめることによって、流体の流れに撹拌効果を生起させるように配慮されているが、偏平伝熱管の管外を通流する冷却媒体である冷却水の流れは、バッフルによって特定方向に順次流れるように配慮されているのみであり、伝熱性能の向上を図る上においては不十分であり、とりわけ冷却媒体として空気を採用する気−気熱交換型の熱交換器としては十分な性能を得るまでには到っていないのが実状である。
【０００７】
また、従来の水冷式クールドＥＧＲシステムにおけるＥＧＲガス冷却装置（ＥＧＲクーラー）は、前記したように気体であるＥＧＲガスをエンジン冷却水で冷却するため、冷却されるＥＧＲガスの熱エネルギーはＥＧＲクーラーで一旦エンジン冷却水に伝達され、その後ラジエーターより放熱される。このため、ラジエーター、冷却ファン、ウォーターポンプ等のクーリングシステムの構成機器および部品が大型となり、かつエンジン冷却水の保有量も従来エンジンより増加し全体として重量の増加を余儀なくされている。
一方、近年は地球温暖化防止の観点から、エンジンを搭載した車両からのＣＯ２の排出量の削減がより一層求められており、エンジンの小型・軽量化並びに車両の軽量化が望まれているが、ＮＯｘを削減しかつ燃費を悪化させないＥＧＲクーラーが重量の増加を招く水冷式であることは、エンジンおよび車両重量の増加という点から好ましくなく、改善が望まれていた。
【０００８】
本発明は従来の前記した実状に鑑みてなされたもので、エンジンの熱効率をより改善することができるクールドＥＧＲシステムと、従来の水冷式ＥＧＲクーラーのみの場合に比し、クーリングシステムを構成する機器および部品の小型・軽量化がはかられると共に優れた熱交換性能が得られ、地球温暖化防止に大きく寄与し得るクールドＥＧＲシステム用熱交換器を提案することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るクールドＥＧＲシステムは、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして排気系から取出しＥＧＲガス冷却装置により冷却して、再びエンジンの吸気系に戻すＥＧＲシステムにおいて、前記ＥＧＲガス冷却装置が前記インタークーラーから導入される冷却用空気または外部から供給される冷却用空気により冷却されることを特徴とするものである。このＥＧＲシステムにおける前記冷却用空気は、前記ＥＧＲガス冷却装置の流入側に設けたコンプレッサーまたはファンまたはブロアーによって強制的に通流させることが好ましい。さらに、前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置の上流側または下流側に水冷式ＥＧＲガス冷却装置が組込まれることを好ましい態様とするものである。また、本発明のＥＧＲシステムにおいては、前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置に多管式熱交換器を採用することが好ましく、その多管式熱交換器としては、前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置が、断面形状が矩形のシェル本体内に、間隔を有して複数の偏平伝熱管が配設された多管式熱交換器であることがより好ましい。
【００１０】
また、本発明に係るＥＧＲシステム用多管式熱交換器は、断面矩形のシェル本体内に、間隔を有して複数の偏平伝熱管が配設された多管式熱交換器において、前記シェル本体内周面と隣接する偏平伝熱管外周面間に生ずる空間と、隣接する相互の偏平管外周面間に生ずる空間とに、線材をスパイラル状に巻回することによって形成されたコイルスプリングまたは前記線材をスパイラル状に巻回した断面形状を偏平に形成した偏平コイルスプリングからなるフィン構造体の少なくとも１本が配設され、前記コイルスプリングまたは偏平コイルスプリングからなるフィン構造体が、所定の間隔に前記シェル本体内周面と隣接する偏平伝熱管外周面および／または隣接する相互の偏平伝熱管外周面に密着、固定されていることを特徴とするものである。この多管式熱交換器において、前記偏平伝熱管の内周面には、予め断面チャンネル形状のコルゲートフィンまたは前記偏平コイルスプリングからなるフィン構造体を内装することが好ましく、さらに、前記コイルスプリングまたは偏平コイルスプリングからなるフィン構造体は、シェル本体の内周面と隣接する偏平伝熱管の外周面間に生ずる空間と、隣接する相互の偏平伝熱管の外周面間に生ずる空間とにおいて、該偏平伝熱管の管軸方向に対して平行、波型、垂直、斜め方向のいずれかの形態、もしくはこれらを任意に組み合わせた形態を以って密着、固定されることが好ましい。
【００１１】
なお、上記本発明の多管式熱交換器における前記コイルスプリングまたは偏平コイルスプリングからなるフィン構造体の、シェル本体内周面および／または偏平伝熱管外周面への固定手段としては、溶接、ろう付、拡散およびその他の接合手段の中から適宜に選択する。
【００１２】
また、上記本発明の多管式熱交換器において、前記フィン構造体を形成するコイルスプリングまたは偏平コイルスプリングは金属製線材からなり、該線材間に生ずるピッチ間隔が２〜１０ｍｍを保持するようにして巻回され、その巻回し断面形状が偏平の略長円形、略楕円形、略長方形、略六角形のいずれかであることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、上記本発明による多管式熱交換器において、前記コイルスプリングまたは偏平コイルスプリングを形成する金属製線材の断面は、円形もしくは該円形を基に任意に変形された略楕円形や略長円形、三角形、正方形もしくは該正方形を基に任意に変形された略長方形、略五角形、略六角形、略多角形、または星形などから選択される断面形状を有することを特徴とするものである。
【００１４】
またさらに、本発明による多管式熱交換器において、前記コイルスプリングまたは偏平コイルスプリングを形成する金属製線材はステンレススチール、アルミニウム、銅、鉄、チタン、ニッケルおよびこれらを基とする合金からなり、所望に応じてこれらの金属に鍍金や溶射等の表面処理を施してなることを好ましい態様とするものである。
【００１５】
本発明による上記多管式熱交換器においては、前記シェル本体内周面と偏平伝熱管外周面との空間に形成された流路に前記コイルスプリングまたは偏平コイルスプリングが配設され、該流路を冷却媒体が、該偏平伝熱管内周面に形成された流路を被冷却媒体がそれぞれ通流し、該冷却媒体が冷却用空気、被冷却媒体が排気ガスであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るクールドＥＧＲシステムは、ＥＧＲガス冷却装置が前記インタークーラーから導入される冷却用空気または外部から供給される冷却用空気により冷却する方式であり、かつ前記冷却用空気をＥＧＲガス冷却装置の流入側に設けるコンプレッサーまたはファンまたはブロアーによって強制的に通流させる方式であり、かつＥＧＲガス冷却装置（ＥＧＲクーラー）に優れた熱交換性能が得られる多管式熱交換器を採用することにより、優れた温度効率を示しエンジンの熱効率をより改善することができるという優れた効果が得られる。
すなわち、本発明のクールドＥＧＲシステムによれば、エンジンルームから排出された高温の排気ガスは、ＥＧＲクーラーを構成する多管式熱交換器に導入され、インタークーラーによって冷却された冷却用空気あるいは外部から導入される冷却用空気がコンプレッサーまたはファンあるいはブロアーによって強制的に流入されることによって効率的に冷却されてエンジンの吸気系に循環されるので、エンジンの熱効率がより改善される。
また、ＥＧＲガス冷却装置（ＥＧＲクーラー）として空冷方式と水冷方式をそれぞれ直列に配設してＥＧＲガス冷却システムを構成する際、プリクーラーに空冷方式のＥＧＲガス冷却装置を用いる場合には、水冷方式のようなＥＧＲガス入口付近での伝熱管外表面からの沸騰現象が発生しないため伝熱量の減少がなく、他方、アフタークーラーに空冷方式のＥＧＲガス冷却装置を用いる場合には、水冷方式のようなＥＧＲガス出口付近での過冷却による伝熱管内表面への結露が発生しないため伝熱管やエンジン部品の腐食による劣化が防止される。
【００１７】
一方、本発明に係る多管式熱交換器は、シェル本体の内周面と、隣接する偏平伝熱管の外周面との間に生ずる空間と、隣接する相互の偏平伝熱管外周面間に生ずる空間とに、金属製線材をスパイラル状に巻回することによって形成されたコイルスプリングや巻回した断面形状が偏平のコイルスプリングからなるフィン構造体が配設され、さらに上記偏平伝熱管内には断面チャンネル形状で長手方向に波形を有する金属製薄板からなるコルゲートフィン、または前記コイルスプリングや偏平コイルスプリングが内装され、前記コルゲートフィン内装の偏平伝熱管の場合は、小流路に分割された流路を通流する流体が、各流路間において相互に通流可能となり、各流路間における流速と流量のバランスがほぼ均一に保たれる構造となっているので、偏平伝熱管内周面に形成された流体流路を被冷却媒体である高温の排ガスが通流し、偏平伝熱管外周面とシェル本体内周面間に形成された流体流路を冷却媒体である空気が通流して、偏平伝熱管の管壁を隔ててのいわゆる気体−気体間の熱交換が行われるが、この際、偏平伝熱管内を通流する高温の排気ガスは、内装された波形のコルゲートフィンによってその流れが適宜に撹拌されると共に、流体の流速に偏りがなくなり不均一な流速の分布が解消され、それぞれの流路間にあって流体の圧力も均一となり、その流速や流量分布の均一化がはかられて流体の分配も平均化され、優れた熱交換性能が確保されるという効果が得られ、また、前記コイルスプリングや偏平コイルスプリング内装の偏平伝熱管の場合は、該コイルスプリングや偏平コイルスプリングが該偏平伝熱管内を通流する被冷却媒体あるいは冷却媒体からなる流体の流路に介在することにより、多数のエッジ部が間欠的にかつ途切れることなく連続して存在して該流体に対するエッジ効果を生じさせ、加えてスパイラル状に形成される線材毎に、カルマンの渦列が連続的に形成され、大きな攪拌効果と共に該伝熱管内における流体の流速に偏りがなくなり、それに伴い不均一な流速の分布が解消されて均一な流速が維持し易くなり、前記と同様、それぞれの流路間にあって流体の圧力も均一となり、流体の分配も平均化され、伝熱性能が飛躍的に向上して優れた熱交換性能が確保される。
【００１８】
さらに、偏平伝熱管の外周面に形成される冷却媒体である空気からなる流体の流路に、予め配設されて密着固定されたスパイラル状のコイルスプリングや偏平コイルスプリングからなるフィン構造体によって、通流する流体間の混合、衝突が頻繁に発生し、作動流体の乱流化や渦流化が生起されてその流線が複雑に撹乱され、しかも多数のエッジ部が間歇的にかつ途切れることなく存在するために、通流する流体に対するエッジ効果が連続的にもたらされ、その層流は悉く剥離されて伝熱管壁面を介しての熱交換が効率的に促進され、気−気熱交換タイプの多管式熱交換器にもかかわらず、優れた冷却効率が効果的に確保される。
【００１９】
また、本発明に係る多管式熱交換器は、シェル本体内周壁面と隣接する偏平伝熱管外周壁面との間、並びに隣接する相互の偏平伝熱管外周壁面との間に配設して固定されるコイルスプリングや偏平コイルスプリングからなるフィン構造体が、それぞれの空間における支持体として作用することによって補強効果が加味され、耐振性などその剛性が向上し、また、該フィン構造体の固定手段としてろう付、溶接や拡散接合を選択して均一に密着固定することにより、金属製線材を介しての伝熱管壁面を介しての伝熱性が更に向上して、優れた熱交換効率を確保することができる。従って本発明の気−気熱交換型の多管式熱交換器は、クールドＥＧＲシステムに容易に組込まれて、その優れた熱交換性能によってそれらの装置の小型軽量化を可能とし、システム全体としてのコンパクト化に貢献して、限られたスペースに容易に設置することができるところから、抜群のレイアウト性を有するＥＧＲガス冷却システムとして提供することができる。さらにまた、本発明の気−気熱交換型の多管式熱交換器を採用したクールドＥＧＲシステムは、従来の水冷式ＥＧＲクーラーのみを採用したクールドＥＧＲシステムに比し、クーリングシステムを構成する部品等の小型・軽量化がはかられると共に優れた熱交換性能が得られ、地球温暖化防止に大きく寄与することができる。
なお、本発明の多管式熱交換器は、クールドＥＧＲシステムにおける空冷ＥＧＲクーラーに限定されず、排気ガス熱交換器等広範な用途に使用可能であることはいうまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について添付した図面並びに実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれによって拘束されるものではなく、本発明の主旨の範囲内で自由に設計変更が可能である。
【００２１】
図１は本発明に係るクールドＥＧＲシステムの第１実施例を示す概略図、図２は同じくクールドＥＧＲシステムの第２実施例を示す概略図、図３は同じくクールドＥＧＲシステムの第３実施例を示す概略図、図４は同じくクールドＥＧＲシステムの第４実施例を示す概略図、図５は本発明に係る多管式熱交換器の一実施例を示す概略縦断正面図、図６は同上の多管式熱交換器の要部縦断側面図、図７は同上の多管式熱交換器に組込まれる偏平伝熱管の単体を一部切欠いて示す概略斜視図、図８は同上の偏平伝熱管に、予め内装される波形のコルゲートフィンを示す概略斜視図、図９は本発明に係る多管式熱交換器の他の実施例の一部を示す概略縦断正面図、図１０は図９に示す多管式熱交換器に組込まれる偏平伝熱管の単体を示す概略図で、（ａ）は偏平コイルスプリングを内装した偏平伝熱管の一部省略斜視図、（ｂ）は偏平コイルスプリング単体の一部省略斜視図、図１１は本発明に係るコイルスプリングからなるフィン構造体の巻回し断面形状を示し、（ａ）〜（ｅ）はその巻回し断面形状を偏平に形成した状態を例示した正面図、図１２は同上のフィン構造体となるコイルスプリングを形成する金属製線材の断面形状を示し、（ａ）〜（ｈ）はその断面形状を例示した断面図、図１３は本発明の他の実施例に係る多管式熱交換器に配設される偏平伝熱管を示し、（ａ）および（ｂ）は偏平伝熱管単体の概略正面図、（ｃ）は積層タイプの熱交換器の流路に断面チャンネル形状のコルゲートフィンを内装した状態を示す概略正面図である。
【００２２】
本発明の対象とするＥＧＲシステムは、基本的にはエアーフィルター（図示せず）からの配管９より導入される空気をターボチャージャー２を介してインタークーラー７に導入する方式であって、エンジン１の排気ガスの一部を排気系の排気管３よりＥＧＲガス配管５を介して取出して、ＥＧＲガス冷却装置（ＥＧＲクーラー）４を介して再びエンジン１の吸気系に戻し再循環させるものであって、前記ＥＧＲガス冷却装置４が前記インタークーラー７から導入される冷却用空気または外部から供給される冷却用空気により冷却する方式（空冷方式）を採用することにより、エンジンの熱効率の向上と排気ガスの浄化をはかったものである。なお、ＥＧＲバルブ１１、１２は両方必要とするものではなく、いずれか一方のみでよい。
【００２３】
以下にそのシステム構成例を具体的に説明すると、まず図１に示す第１実施例のクールドＥＧＲシステムは、前記した基本構成のＥＧＲシステムにおいて、ＥＧＲガス冷却装置（ＥＧＲクーラー）４の冷却用空気にインタークーラー７から導入される冷却用空気を用いる方式を採用したもので、エアーフィルター（図示せず）からの配管９より導入される空気がターボチャージャー２にて圧縮されて昇温するが、インタークーラー７を経て冷却されて吸気管６によりエンジン１ヘ導入する方式において、エンジン１の排気ガスの一部を排気系の排気管３よりＥＧＲバルブ１２（ＥＧＲバルブ１１がある場合は不要）およびＥＧＲガス配管５を介して取出して、ＥＧＲガス冷却装置４およびＥＧＲバルブ１１（ＥＧＲバルブ１２がある場合は不要）を介して再びエンジン１の吸気系に戻し循環させるシステムにおけるインタークーラー７から導入される冷却用空気を、冷却用空気配管１３を介してＥＧＲガス冷却装置４に流入させるように構成したものである。
すなわち、図１に示すクールドＥＧＲシステムは、インタークーラー７から供給される吸入用空気をエンジン１に導入する吸気管６に冷却用空気配管１３を分岐接続し、該冷却用空気配管１３に設けられたコンプレッサーまたはブロアーあるいはファン１４を介してインタークーラー７から供給される冷却用空気をＥＧＲガス冷却装置４に強制的に通流させることによって高温の排気ガスを効率的に冷却する方式となしたものである。なお、前記冷却用空気はＥＧＲガス冷却装置４を通流した後、ファン１０により圧送して排気管３へ戻されマフラー（図示せず）に導入される。また、冷却用空気配管１３に設けられたコンプレッサーまたはブロアーあるいはファン１４と、ＥＧＲガス冷却装置４を通流した冷却用空気を排気管３へ戻すファン１０は必ずしも両方必要とするものではなく、どちらか一方のみでもよい。
【００２４】
次に、図２に示す第２実施例のクールドＥＧＲシステムは、ＥＧＲガス冷却装置（ＥＧＲクーラー）４の冷却用空気に外部から供給される冷却用空気を用いる方式を採用したもので、エアーフィルター（図示せず）からの配管９より導入される空気がターボチャージャー２にて圧縮されて昇温するが、インタークーラー７を経て冷却されて吸気管６によりエンジン１へ供給する方式において、エンジン１の排気ガスの一部を排気系の排気管３よりＥＧＲバルブ１２（ＥＧＲバルブ１１がある場合は不要）およびＥＧＲガス配管５を介して取出して、ＥＧＲガス冷却装置４およびＥＧＲバルブ１１（ＥＧＲバルブ１２がある場合は不要）を介して再びエンジン１の吸気系に戻し再循環させるシステムにおけるＥＧＲガス冷却装置４に外部またはエンジンルーム内の空気を冷却用空気配管１３を介してＥＧＲガス冷却装置４に流入させるように構成したものである。
このクールドＥＧＲシステムは、冷却用空気配管１３に設けられたコンプレッサーまたはファンあるいはブロアー１４を介して外部またはエンジンルーム内の空気をＥＧＲガス冷却装置４に強制的に通流させることによって高温の排気ガスを効率的に冷却する方式となしたものである。なお、前記冷却用空気はＥＧＲガス冷却装置４を通流した後、ファン１０により圧送して外気に直接放出されるが、前記第１実施例のように排気管３へ導入させてもよい。またこのシステムにおいても、冷却用空気配管１３に設けられたコンプレッサーまたはファンあるいはブロアー１４と、ＥＧＲガス冷却装置４を通流した冷却用空気を排気管３へ戻すファン１０は必ずしも両方必要とするものではなく、どちらか一方のみでもよい。
【００２５】
また、図３に示す第３実施例のクールドＥＧＲシステムは、ＥＧＲ冷却系に水冷式のＥＧＲガス冷却装置４ａと前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置４を順に直列に配置して構成したもので、エアーフィルター（図示せず）からの配管９より導入される空気がターボチャージャー２にて圧縮されて昇温するが、インタークーラー７を経て冷却されて吸気管６によりエンジン１へ導入する方式において、エンジン１の排気ガスの一部を排気系の排気管３より取出すＥＧＲガス配管５にエンジンの冷却水により冷却する方式の水冷式のＥＧＲガス冷却装置（プリクーラー）４ａと前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置（アフタークーラー）４をＥＧＲバルブ１５を介して直列に配置し、エンジン１の排気ガスの一部を前記水冷式のＥＧＲガス冷却装置（プリクーラー）４ａおよび空冷式のＥＧＲガス冷却装置（アフタークーラー）４を介して再びエンジン１の吸気系に戻し循環させるシステムである。このクールドＥＧＲシステムにおける水冷式のＥＧＲガス冷却装置（プリクーラー）４ａには、その流入側と流出側にエンジン冷却水配管１６が接続され、空冷のＥＧＲガス冷却装置４にはその流入側に外部からの冷却用空気を導入する冷却用空気配管１３が接続されている。
このクールドＥＧＲシステムは、排気系の排気管３よりＥＧＲガス配管５を介して取出したエンジン１の排気ガスの一部をまず、水冷式のＥＧＲガス冷却装置（プリクーラー）４ａによりエンジン１の冷却水により冷却し、続いてＥＧＲバルブ１５を介して接続した空冷式のＥＧＲガス冷却装置（アフタークーラー）４によりさらに冷却する。空冷式のＥＧＲガス冷却装置４は前記したように冷却用空気配管１３に設けられたコンプレッサー、ファン、ブロアー１４等を介して外部からの冷却用空気を当該ＥＧＲガス冷却装置４に強制的に通流させることによって排気ガスを効率よく冷却することができる。
なお、前記２基のＥＧＲガス冷却装置４ａ、４により冷却されたエンジン１の排気ガスは、ＥＧＲバルブ１５により制御されて再びエンジン１の吸気系に戻し再循環させるように構成し、さらに前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置４の冷却用空気は該冷却装置を通流した後、ファン１０により排気管３へ戻されマフラー（図示せず）に導入されるように構成している。またこのシステムにおいても、冷却用空気配管１３に設けられたコンプレッサーまたはファンあるいはブロアー１４と、ＥＧＲガス冷却装置４を通流した冷却用空気を排気管３へ戻すファン１０は必ずしも両方必要とするものではなく、どちらか一方のみでもよい。
本実施例では、ＥＧＲガスがプリクーラー４ａにより予め冷却されているので、アフタークーラー４におけるＥＧＲガスと冷却用空気との温度差があまり大きくなくＥＧＲガスが過冷却されることがない。よって、ＥＧＲガスが伝熱管内表面に結露することがないので前記したように結露による種々の不具合を生じることがない。
【００２６】
また、図４に示す第４実施例のクールドＥＧＲシステムは、前記図３に示すＥＧＲシステムにおいて排気系の排気管３に直列に配置した水冷式のＥＧＲガス冷却装置（プリクーラー）４ａと空冷式のＥＧＲガス冷却装置４の位置を前後逆に配置した以外は、前記図３に示すＥＧＲシステムとほとんど同様の構成である。  すなわち、ＥＧＲ冷却系に前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置４と水冷式のＥＧＲガス冷却装置４ａを順に直列に配置して構成したもので、エアーフィルター（図示せず）からの配管９より導入される空気がターボチャージャー２にて圧縮されて昇温するが、インタークーラー７を経て冷却されて吸気管６によりエンジン１へ供給する方式において、エンジン１の排気ガスの一部を排気系の排気管３より取出すＥＧＲガス配管５に前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置（プリクーラー）４とエンジンの冷却水により冷却する方式の水冷式のＥＧＲガス冷却装置（アフタークーラー）４ａをＥＧＲバルブ１５を介して直列に配置し、エンジン１の排気ガスの一部を前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置（プリクーラー）４および水冷式のＥＧＲガス冷却装置（アフタークーラー）４ａを介して再びエンジン１の吸気系に戻し再循環させるシステムである。このクールドＥＧＲシステムにおける水冷式のＥＧＲガス冷却装置（アフタークーラー）４ａも前記と同様、その流入側と流出側にエンジン冷却水配管１６が接続され、空冷のＥＧＲガス冷却装置４にはその流入側に外部の冷却用空気を導入する冷却用空気配管１３が接続されている。
このクールドＥＧＲシステムは、排気系の排気管３よりＥＧＲガス配管５を介して取出したエンジン１の排気ガスの一部をまず、空冷式のＥＧＲガス冷却装置（プリクーラー）４により冷却用空気配管１３に設けられたコンプレッサーまたはファンまたはブロアー１４を介して外部から導入した冷却用空気により冷却し、続いてＥＧＲバルブ１５を介して接続した水冷式のＥＧＲガス冷却装置（アフタークーラー）４ａでエンジン１の冷却水により冷却する方式であるから、前記のシステムと同様、エンジン１の排気ガスの一部をより効率よく冷却することができる。
なお、前記２基のＥＧＲガス冷却装置４ａ、４により効率よく冷却されたエンジン１の排気ガスは、ＥＧＲバルブ１５により制御されて再びエンジン１の吸気系に戻し再循環させるように構成し、前記空冷式のＥＧＲガス冷却装置４の冷却用空気は該冷却装置を通流した後、ファン１０により外部へ放出される。また、本実施例では、プリクーラー４を空冷化しているのでＥＧＲガスの温度が高く、冷却用空気との温度差が大きいことにより熱交換性能が良好となり該プリクーラー４を小型化できると共に、ＥＧＲガス温度の急激な上昇や流量の急激な増量時に水冷方式のようにＥＧＲガス流入側の伝熱管表面での沸騰現象を防止できるので、沸騰に伴う熱交換特性の急激な低下がなく熱交換性能が安定する。
【００２７】
次に、本発明に係る空冷式のＥＧＲガス冷却装置４を構成する多管式熱交換器の構造について説明すると、図５、図６に示す多管式熱交換器２１は、断面形状が略矩形のシェル本体２２の内部に、コルゲートフィン２５を内装した複数の偏平伝熱管２３をチューブシート２２−１を介して特定の間隔を保ちながら取付け、複数の偏平コイルスプリングからなるフィン構造体２４をシェル本体２２の内周面と隣接する偏平伝熱管２３の外周面、隣接する相互の偏平伝熱管２３外周面のそれぞれに接して配設し、そのピッチ間隔が所定の範囲内となるように調整した後、加熱してろう付によって一体として固定することにより構成したものである。図中、Ａ−１は冷却用空気入口、Ａ−２は冷却用空気出口、ｇはＥＧＲガスの流れをそれぞれ示す。
【００２８】
この多管式熱交換器２１における偏平伝熱管２３は、例えば厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ３１６オーステナイト系ステンレス鋼からなる円形チューブを用い、該円形チューブに対して金型による押圧加工を施して、図７に示すような断面形状がレーストラック形状の偏平伝熱管本体２３−１を形成すると共に、該偏平伝熱管本体２３−１の内周面に、予め図８に示すような断面コの字型のチャンネル形状で、長手方向に波形を有すると同時に、該波形のうねりを示す所定の箇所に複数の切欠き部２５−１を設けたコルゲートフィン２５を内装して構成したものである。なお、コルゲートフィン２５は、例えば偏平伝熱管本体２３−１と同種のＳＵＳ３１６オーステナイト系ステンレス鋼製で、板厚が０．２ｍｍの薄板からなり、該金属製薄板に対するプレス成形を施すことによって形成され、上記偏平伝熱管本体２３−１への内装に際してはろう付によって緊密に接合する。
【００２９】
また、図９、図１０に示す多管式熱交換器２１ａは、前記コルゲートフィン２５に替えて、図１０に示す偏平コイルスプリング２６ａを用いた以外は、前記図５、図６に示す多管式熱交換器２１と同様の構成を有するもので、その構造は断面形状が略矩形のシェル本体２２ａの内部に、前記コルゲートフィン２５に替えて、図１０に示す偏平コイルスプリング２６ａからなるフィン構造体２６を内装した複数の偏平伝熱管２３ａを特定の間隔を保ちながら取付け、複数の偏平コイルスプリング２６ａからなるフィン構造体２６をシェル本体２２ａの内周面と隣接する偏平伝熱管２３ａの外周面、隣接する相互の偏平伝熱管２３ａ外周面のそれぞれに接して配設し、そのピッチ間隔が所定の範囲内となるように調整した後、加熱してろう付によって一体として固定することにより構成したものである。
【００３０】
この多管式熱交換器２１ａにおける偏平伝熱管２３ａは、前記図５、図６に示す多管式熱交換器２１の偏平伝熱管２３と同様、例えば厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ３１６オーステナイト系ステンレス鋼からなる円形チューブを用い、該円形チューブに対して金型による押圧加工を施して、図９、図１０に示すような断面形状がレーストラック形状の偏平伝熱管本体２３ａ−１を形成し、さらに金型による押圧加工を施して幅方向の内周壁面に凹溝２３ａ−２を形成した図１０（ａ）に示す偏平伝熱管２３ａの前記凹溝２３ａ−２に前記図１０（ｂ）に示す偏平コイルスプリング２６ａからなるフィン構造体２６を線材どうしが特定の間隔を保つように内装し、ろう付によって一体として接合して構成したものである。
【００３１】
また、前記フィン構造体２４、２６は、冷間引き抜き加工によって図１２（ａ）〜（ｈ）に示す断面形状に加工されたＳＵＳ３１６オーステナイト系ステンレス鋼からなる線材２４ａ〜２４ｈを用い、前記したように該線材に対して密着巻き線加工を施すことによって巻回した断面形状が円形のコイル状に成形した後、金型による平行面間による押圧加工等を施し、図１１（ａ）〜（ｅ）に示すような種々の巻回した断面形状を有する複数の偏平コイルスプリング２０ａ、２０ｂｄ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅで構成することができる。
【００３２】
なお、本発明における前記フィン構造体となるコイルスプリングを形成する金属製線材は、コイルスプリングを形成することが可能な線材であればその断面形状を特に規定しないが、前記したように例えば図１２（ａ）に示す円形２４ａ、同図（ｂ）に示す略楕円形２４ｂ、同図（ｃ）に示す略長円形２４ｃ、同図（ｄ）に示す略正方形２４ｄ、同図（ｅ）に示す略長方形２４ｅ、同図（ｆ）に示す略五角形２４ｆ、同図（ｇ）に示す略六角形２４ｇ、同図（ｈ）に示す略星形２４ｈ等が例示されるが、本発明の目的に沿うものであればその他の形状であっても自由に採用することが可能である。
【００３３】
また、前記フィン構造体のシェル本体内周面および／または偏平伝熱管外周面への配設方法は任意であり特に制限するものではないが、図５および図６、図９および図１０に示すように偏平伝熱管の管軸方向に対して平行、波形、垂直、斜め方向のいずれかの形態、あるいはこれらの形態を任意に組み合わせて密着せしめた後に固定する方法が一般的である。さらに、配設されるフィン構造体はその巻回し断面形状が必ずしも同一である必要はなく、該フィン構造体を形成するコイルスプリングの巻回し断面形状が、例えば図１１（ａ）の略長円形であったり、同図（ｅ）の略長方形であったりすることも任意であり、その配置や組合せについても自由に選択することができる。
【００３４】
さらにまた、偏平伝熱管２３の形状としては、図１３（ａ）に示すようなレーストラック形状のみならず、同図（ｂ）に示すように断面形状が矩形の偏平伝熱管２３ｂに形成したもの等を採用することもできる。また、シェル本体２２の形状としては、同図（ｃ）に示すような、断面形状が矩形の偏平伝熱管２３ｂを複数積層した積層型のシェル本体２２ｂとすることができる。
【００３５】
なお、本発明において、前記シェル本体２２、２２ａ、２２ｂ、偏平伝熱管２３に内装されるコルゲートフィン２５を形成する金属素材としては、ＳＵＳ３１６オーステナイト系ステンレス鋼の外、一定の機械的強度を有し、耐熱性と耐食性並びに伝熱性に優れ、かつ加工性が良好な素材であれば、その他の金属材料から適宜選択することを妨げるものではなく、また、コイルスプリングまたは偏平コイルスプリング２６ａからなるフィン構造体２４、２６を形成する金属製線材としては、上記のステンレススチールの他にアルミニウム、銅、鉄、チタン、ニッケルおよびこれらを基とする合金が採用されるが、一定の耐食性と優れた剛性とを有し、ろう付などの接合にも好適に対応できるところからオーステナイト系ステンレス鋼がより好ましく用いられ、これらの金属に鍍金や溶射等の表面処理を施して用いることも可能である。さらに、前記線材の形成手段を冷間引き抜き加工によって得られる線材としたが、その他の方法で得られた線材であっても差し支えはない。また、偏平伝熱管２３、２３ａの形成手段が円形チューブを用いた金型による押圧加工としたが、平板を用いた板金加工などにより、例えば最中合せタイプ（片合せ、両合せ）を採用することも妨げない。一方、シェル本体２２、２２ａの内周面と偏平伝熱管２３、２３ａの外周面に対するフィン構造体２４、２６の接合手段を、本実施例においてはろう付を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、溶接、拡散接合その他の接合手段を適宜に採用することも可能であり、さらにまた、ろう付に先立ってフィン構造体２４、２６もしくは偏平伝熱管２３、２３ａの接合壁面のうち、少なくともいずれか一方に、予め鍍金を施しておいても良く、ペースト、線材、箔等を接合面に供給することも可能である。
【００３６】
本発明に係る上記の実施例に示す多管式熱交換器からなる空冷式のＥＧＲガス冷却装置を採用して構成したクールドＥＧＲシステムによれば、空冷式のＥＧＲガス冷却装置に強制的に通流する冷却用空気が同クーラーを構成する多管式熱交換器２１内に配設されたフィン構造体２４、２６のエッジ効果によって効果的に攪拌され、さらに、該フィン構造体２４、２６を形成するコイルスプリングが作用してカルマンの渦列が連続的に形成され、偏平伝熱管２３、２３ａの管壁を隔ててその外側を通流する空気の流れが乱流化されて優れた冷却効果が維持され、一方、伝熱管内を通流する高温のＥＧＲガスは、内装されるコルゲートフィン２５と該コルゲートフィン２５に設けられた切り欠き部２５−１、偏平コイルスプリング２６ａの作用によって、適宜に攪拌作用を受けながらもその流速分布が均一化されるため、伝熱管２３、２３ａ壁面に対する接触が偏り無く繰り返されて、その外側を通流する空気に対する効果的な熱交換が促進され、優れた冷却性能と高い温度効率が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のクールドＥＧＲシステムは、ＥＧＲガス冷却装置がインタークーラーから導入される冷却用空気または外部から導入される冷却用空気により冷却する方式であり、また前記冷却用空気をＥＧＲガス冷却装置の流入側に設けるコンプレッサーまたはファンまたはブロアーによって強制的に通流させる方式であり、かつＥＧＲガス冷却装置（ＥＧＲクーラー）に優れた熱交換性能が得られる多管式熱交換器を採用することにより、優れた温度効率を示しエンジンの熱効率をより改善することができる。また、ＥＧＲガス冷却装置（ＥＧＲクーラー）として空冷方式と水冷方式をそれぞれ直列に配設してＥＧＲガス冷却システムを構成する際、プリクーラーに空冷方式のＥＧＲガス冷却装置を用いる場合には、水冷方式のようなＥＧＲガス入口での沸騰現象が発生しないため伝熱量の急激な減少がなく、他方、アフタークーラーに空冷方式のＥＧＲガス冷却装置を用いる場合には、水冷方式のようなＥＧＲガス出口での過冷却による結露が伝熱管内表面に発生しないため伝熱管やエンジン部品の腐食による劣化が防止される。
さらに、このＥＧＲシステム用熱交換器は、気−気熱交換タイプの多管式熱交換器にもかかわらず、優れた冷却効率が効果的に確保されるところから、ＥＧＲガス冷却システムにおけるＥＧＲクーラーとしては勿論のこと、他の冷却装置用の熱交換器としても幅広く採用されることが期待され、さらにＥＧＲシステムに容易に組込まれて、その優れた熱交換性能によってそれらの装置の小型軽量化を可能とし、システム全体としてのコンパクト化に貢献して、限られたスペースに容易に設置することができるところから、抜群のレイアウト性を有するＥＧＲガス冷却システムとして、当該産業分野における幅広い用途が期待される。またさらに、本発明の気−気熱交換タイプの多管式熱交換器を採用したクールドＥＧＲシステムは、従来の水冷式ＥＧＲクーラーのみを採用したクールドＥＧＲシステムに比し、クーリングシステムを構成する部品等の小型・軽量化がはかられると共に優れた熱交換性能が得られることから、車両搭載用のエンジンの小型・軽量化並びに車両の軽量化にも貢献し、地球温暖化防止に大きく寄与し得る。さらにまた、本発明の熱交換器は、空冷ＥＧＲクーラーに限定されず、例えば排気ガス熱交換器など広範な用途にも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るクールドＥＧＲシステムの第１実施例を示す概略図である。
【図２】同じくクールドＥＧＲシステムの第２実施例を示す概略図である。
【図３】同じくクールドＥＧＲシステムの第３実施例を示す概略図である。
【図４】同じくクールドＥＧＲシステムの第４実施例を示す概略図である。
【図５】本発明に係る多管式熱交換器の一実施例を示す概略縦断正面図である。
【図６】同上の多管式熱交換器の要部縦断側面図である。
【図７】同上の多管式熱交換器に組込まれる偏平伝熱管の単体を一部切欠いて示す概略斜視図である。
【図８】同上の偏平伝熱管に、予め内装される波形のコルゲートフィンを示す概略斜視図である。
【図９】本発明に係る多管式熱交換器の他の実施例の一部を示す概略縦断正面図である。
【図１０】図９に示す多管式熱交換器に組込まれる偏平伝熱管の単体を示す概略図で、（ａ）は偏平コイルスプリングを内装した偏平伝熱管の一部省略斜視図、（ｂ）は偏平コイルスプリング単体の一部省略斜視図である。
【図１１】本発明に係るコイルスプリングからなるフィン構造体の巻回した断面形状例を示し、（ａ）〜（ｅ）はその巻回した断面形状を偏平に形成した状態を例示した正面図である。
【図１２】同上のフィン構造体となるコイルスプリングを形成する金属製線材の断面形状を示し、（ａ）〜（ｈ）はその断面形状を例示した断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例に係る多管式熱交換器に配設される偏平伝熱管を示し、（ａ）および（ｂ）は偏平伝熱管単体の概略正面図、（ｃ）は積層タイプの熱交換器の流路に断面チャンネル形状のコルゲートフィンを内装した状態を示す概略正面図である。
【図１４】従来のシェルアンドチューブ型の多管式熱交換器を説明するための概略縦断側面図である。
【図１５】図１２に示す多管式熱交換器に搭載される断面矩形のコルゲート状プレートフィンを内装した偏平伝熱管とシェル本体を示し、（ａ）はその概略正面図、（ｂ）は偏平伝熱管単体を示す概略正面図、（ｃ）は該偏平伝熱管に内装されるプレートフィンの概略平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  エンジン
２  ターボチャージャー
３  排気管
４、４ａ  ＥＧＲクーラー
５  ＥＧＲガス配管
６  吸気管
７  インタークーラー
８  ラジエーター
９  エアーフィルターからの配管
１０  ファン
１１、１２、１５  ＥＧＲバルブ
１３  冷却用空気配管
１４  コンプレッサー、ファン、ブロアー
１６  エンジン冷却水配管
２１、２１ａ  多管式熱交換器
２２、２２ａ、２２ｂ  シェル本体
２２−１  チューブシート
２３、２３ａ、２３ｂ  偏平伝熱管
２４、２６  フィン構造体
２５  コルゲートフィン
２６ａ  偏平コイルスプリング
【図１】
2008232142.tif 000003
【図２】
2008232142.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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