(57)【要約】【課題】エア抜き部材がＥＧＲクーラ本体内に配置され、かつ外部部品と干渉しないようになるエア抜き構造を有するＥＧＲクーラを提供することを課題とする。【解決手段】シェルの内部に、ＥＧＲガスの通路となる多数のガス側チューブの両端部を複数の仕切板により保持してそれぞれのガス側チューブの間に間隔をあけて支持すると共に、シェルの内部を仕切ってガス側チューブの外面側に冷却水を通すことができるようにするチューブアセンブリを設け、シェル内部に流入した冷却水によりガス側チューブの外面から冷却してＥＧＲガスの温度を下げるようにしたＥＧＲクーラにおいて、シェル内部に設けたチューブアセンブリの内側に生じた気相部の最上部にエア抜き部材の一端部の開口を設け、冷却水の出口パイプ内にエア抜き部材の他端部の開口を設けて、シェル内の気相部に溜まった気体がエア抜き部材を介して冷却水の出口パイプ側へ排出されるように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲクーラを形成するシェルの内部に、ＥＧＲガスの通路となる多数のガス側チューブの両端部を複数の仕切板により保持してそれぞれのガス側チューブの間に間隔をあけて支持すると共に、前記シェルの内部を仕切って前記ガス側チューブの外面側に冷却水を通すことができるようにするチューブアセンブリを設け、前記シェル内部に流入した冷却水により前記ガス側チューブの外面から冷却してＥＧＲガスの温度を下げるようにしたＥＧＲクーラにおいて、
前記シェル内部に設けたチューブアセンブリの内側に生じた気相部の最上部にエア抜き部材の一端部の開口を設け、
冷却水の出口パイプ内に前記エア抜き部材の他端部の開口を設けて、
前記シェル内の気相部に溜まった気体が前記エア抜き部材を介して前記冷却水の出口パイプ側へ排出されるようにした
ことを特徴とするエア抜き構造を有するＥＧＲクーラ。
【請求項２】
前記エア抜き部材をパイプ形状または断面半円形あるいは断面矩形の樋形状に形成し、ろう付けまたは溶接により前記エア抜き部材を前記シェルと前記出口パイプとに固着したことを特徴とする請求項１記載のエア抜き構造を有するＥＧＲクーラ。
【請求項３】
前記エア抜き構造を有するＥＧＲクーラの本体を縦置き、斜め置き、および横置きのいずれか１つの向きで配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエア抜き構造を有するＥＧＲクーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体のシェル内を通過する冷却水の上部に溜まる気体を冷却水出口流路から排出することができるようにしたエア抜き構造を有するＥＧＲクーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＧＲクーラのエア抜き構造は、図６に示すように、ＥＧＲクーラ本体（以下、単に本体という）１のシェル２の表面に孔を開け、孔開け位置に配管接続部材１１ａを固着してエア抜きチューブ１１を接合していた。このシェル２には水出口パイプ３と水入口パイプ４が接続され、エア抜きパイプ１１がこれらの水出口パイプ３や水入口パイプ４よりも高い位置に接続されている（特許文献１，２，３）。
このような構成のＥＧＲクーラのエア抜き構造は、初期注水時のエアを排出することと、冷却水が沸騰した時の蒸気を早期に排出することが可能になる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７４９９０号公報
【特許文献２】特開２００１−２２１５９２号公報
【特許文献３】特開２００５−０３６７６５号公報
【０００４】
〔従来技術の問題点〕
このような従来の技術におけるエア抜き構造を有するＥＧＲクーラでは、通常、本体１が横置きで、また本体１が斜めに搭載される場合には、コアの最も上端部にエア抜き部材を配置する必要があるが、上端部にパイプ等のエア抜き部材を配置することは困難であり、さらに、エア抜き部材を本体１のシェル２より外側に配置することになるから、エンジンレイアウト上はエンジンルーム内の他部品と干渉する可能性が高くなり、特に小型乗用車等のように、エンジンレイアウトの制約が多い場合には、干渉が問題になることが多かった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来の技術における前記問題点に鑑みて成されたものであり、これを解決するため具体的に設定した技術的な課題は、エア抜き部材がＥＧＲクーラ本体内に配置され、かつ外部部品と干渉しないようになるエア抜き構造を有するＥＧＲクーラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における前記課題が効果的に解決されるエア抜き構造を有するＥＧＲクーラを特定するために、必要と認める事項の全てが網羅され、具体的に構成された、課題解決手段を以下に示す。
エア抜き構造を有するＥＧＲクーラに係る第１の課題解決手段は、ＥＧＲクーラを形成するシェルの内部に、ＥＧＲガスの通路となる多数のガス側チューブの両端部を複数の仕切板により保持してそれぞれのガス側チューブの間に間隔をあけて支持すると共に、前記シェルの内部を仕切って前記ガス側チューブの外面側に冷却水を通すことができるようにするチューブアセンブリを設け、前記シェル内部に流入した冷却水により前記ガス側チューブの外面から冷却してＥＧＲガスの温度を下げるようにしたＥＧＲクーラにおいて、前記シェル内部に設けたチューブアセンブリの内側に生じた気相部の最上部にエア抜き部材の一端部の開口を設け、冷却水の出口パイプ内に前記エア抜き部材の他端部の開口を設けて、前記シェル内の気相部に溜まった気体が前記エア抜き部材を介して前記冷却水の出口パイプ側へ排出されるようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
同上エア抜き構造を有するＥＧＲクーラに係る第２の課題解決手段は、前記エア抜き部材をパイプ形状または断面半円形あるいは断面矩形の樋形状に形成し、ろう付けまたは溶接により前記エア抜き部材を前記シェルと前記出口パイプとに固着したことを特徴とする。
【０００８】
また、同上エア抜き構造を有するＥＧＲクーラに係る第３の課題解決手段は、前記エア抜き構造を有するＥＧＲクーラの本体を縦置き、斜め置き、および横置きのいずれか１つの向きで配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
エア抜き構造を有するＥＧＲクーラに係る第１の課題解決手段では、エア抜き部材の一端部の開口を前記気相部の最上部に設け、冷却水の出口パイプ内にエア抜き部材の他端部の開口を設けて、前記シェル内の気相部に溜まった気体を前記エア抜き部材を介して前記冷却水の出口パイプ側へ排出することが実現でき、エア抜き部材がすべてＥＧＲクーラの内部に収容でき、本体外部にエア抜き部材を設ける必要がないため、ＥＧＲクーラの取付けには他の部品に干渉することが避けられ、エンジンレイアウトの制約を減らすことができるという効果を奏する。
【００１０】
エア抜き構造を有するＥＧＲクーラに係る第２の課題解決手段では、エア抜き部材をパイプ形状または断面半円形あるいは断面矩形の樋形状に形成してシェルと出口パイプとにろう付けまたは溶接により固着したことにより、簡単な形状で容易にエア抜き構造がＥＧＲクーラ内に形成でき、ＥＧＲクーラの取付けには他の部品に干渉することが避けられ、エンジンレイアウトの制約を減らすことができて、製造における生産性が向上し、製造コストが低減できる。
【００１１】
また、エア抜き構造を有するＥＧＲクーラに係る第３の課題解決手段では、縦置き、斜め置き、および横置きのいずれかの向きで配置されることにより、配置される向きに応じてより適切なエア抜き構造を形成することができ、生産性が向上し、製造コストが低減でき、使用状態に合わせて適切なＥＧＲクーラの選択ができて、コストの低減に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による最良の実施形態を具体的に説明する。
ただし、この実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるため具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、発明内容を限定するものではない。
【００１３】
〔第１実施形態〕
第１実施形態におけるエア抜き構造を有するＥＧＲクーラは、図１，２に示すように、ステンレス製のＥＧＲクーラの本体１を縦置きにして使用するものである。
〔構成〕
ＥＧＲクーラの本体１は、シェル２の内部に上下各端部の仕切り板５ａ，５ｂによりＥＧＲガスの通路となるガス側チューブ５ｃ，…，５ｃの上下両端部を多数本それぞれ間隔をあけて保持すると共に、シェル２内部を仕切ってガス側チューブ５ｃ，…，５ｃの外面側に冷却水を通すことができるようにするチューブアセンブリ５を設け、さらにシェル２内の仕切り板５ａ，５ｂに挟まれた空間には水入口パイプ４と水出口パイプ３とが接続されて、流入した冷却水がチューブアセンブリ５により形成された空間を流れて本体１内の液相部６を形成し、その液相部６の上部には注水時に流入する空気と沸騰時に生じる蒸気等からなる気相部７が形成され、各ガス側チューブ５ｃ，…，５ｃ内を流れるＥＧＲガスを液相部６の冷却水によりチューブ外方から冷却してＥＧＲガスの温度を下げるようにする。
【００１４】
そして、上側仕切り板５ａの下面側にパイプにより形成されたエア抜き部材９の一端部を配設し、エア抜き部材９の他端部を冷却水の出口パイプ３内に配設して、本体１、上側仕切り板５ａ、出口パイプ３等にエア抜き部材９をＮｉろう付け又は溶接により固着し、チューブアセンブリ５における上側仕切り板５ａの下面側に溜まった不要な気体をエア抜き部材９を介して冷却水の出口パイプ３より外部へ排気できるようにする。
【００１５】
〔作用効果〕
このようなエア抜き構造を有する縦置きＥＧＲクーラの本体１においては、チューブアセンブリ５の内部が冷却水の溜まる空間となり、冷却水が水入口パイプ４からチューブアセンブリ５の内部に流入して各ガス側チューブ５ｃ，…，５ｃを冷却し、その後、水出口パイプ３からシェル２の外部へ流出する。この際、冷却水が水出口パイプ３から流出する時の負圧により気相部７からエア抜き部材９を介して気体が吸引され、エア抜き部材９から出口パイプ３の冷却水の中へ吸い出されて冷却水と共に外部へ排出され、液相部６の水面が上昇して気相部７を無くすかまたは各ガス側チューブ５ｃ，…，５ｃが過熱されない程度に気相部７が縮小することができる。
また、エア抜き部材９はすべてＥＧＲクーラの内部に収容できて本体外部にエア抜き部材９その他のエア抜き用の構造部材を設ける必要がないため、ＥＧＲクーラの取付けには他の部品に干渉することが避けられ、エンジンレイアウトの制約を減らすことができる。
【００１６】
〔第２実施形態〕
第２実施形態におけるエア抜き構造を有するＥＧＲクーラは、図３に示すように、ステンレス製のＥＧＲクーラの本体１を斜め置きにして使用するものである。
ただし、第１実施形態と同じ部材については、同一符号を付して，具体的な説明を省略する。
【００１７】
〔構成〕
ＥＧＲクーラの本体１は、シェル２の内部には各端部の仕切り板５ａ，５ｂによりＥＧＲガスの通路となるガス側チューブ５ｃ，…，５ｃの各端部につきそれぞれ間隔をあけて保持すると共に、シェル２の内部を仕切ってガス側チューブ５ｃ，…，５ｃの外面側に冷却水を通すことができるようにするチューブアセンブリ５を設け、さらにシェル２内の仕切り板５ａ，５ｂに挟まれた空間には水入口パイプ４と水出口パイプ３とが接続されて、流入した冷却水がチューブアセンブリ５により形成された空間を流れる液相部６を形成し、その液相部６の上部に注水時に流入する空気と沸騰時に生じる蒸気等からなる気相部７が形成され、液面が水平面を維持して、ＥＧＲクーラの本体１の傾きに応じて垂直線から本体軸線への傾きと液面から上側仕切り板５ａまでの角度が同じ角度で傾いて形成され、各ガス側チューブ５ｃ，…，５ｃに流入するＥＧＲガスを液相部６によりチューブ外方から冷却してＥＧＲガスの温度を下げるようにする。
【００１８】
そして、パイプからなるエア抜き部材９の一端部を開口端が上側仕切り板５ａの下面側で最も高い位置に位置するように配置し、エア抜き部材９の他端部を冷却水の出口パイプ３内に配設して、それぞれＮｉろう付け又は溶接により固着し、チューブアセンブリ５における上側仕切り板５ａの下面側に溜まった気体がエア抜き部材９を介して冷却水の出口パイプ３より本体１の外部へ排気できるようにする。
【００１９】
〔作用効果〕
このようなエア抜き構造を有する斜め置きＥＧＲクーラの本体１においては、チューブアセンブリ５の内部が冷却水が流れる空間となり、冷却水が水入口パイプ４からチューブアセンブリ５の内部に流入して各ガス側チューブ５ｃ，…，５ｃを冷却し、その後、水出口パイプ３からシェル２の外部へ流出する。この際、冷却水が水出口パイプ３から流出する時の負圧により気相部７からエア抜き部材９を介して気体が吸引され、エア抜き部材９から出口パイプ３の冷却水の中へ吸い出されて、冷却水と共に外部へ排出され、液相部６の水面が上昇して気相部７を無くすかまたはガス側チューブ５ｃ，…，５ｃを過熱しない程度に縮小することができる。
また、エア抜き部材９はすべてＥＧＲクーラの内部に収容できて、外部にエア抜き部材９その他のエア抜き用の構造部材を設ける必要がなくなるめ、ＥＧＲクーラの取付けには他の部品に干渉することが避けられ、エンジンレイアウトの制約を減らすことができる。
【００２０】
〔第３実施形態〕
第３実施形態におけるエア抜き構造を有するＥＧＲクーラは、図４，５（Ａ）に示すように、ステンレス製のＥＧＲクーラの本体１を横置きにして使用するものである。
ただし、第１実施形態と同じ部材については、同一符号を付して，具体的な説明を省略する。
【００２１】
〔構成〕
ＥＧＲクーラの本体１は、シェル２の内部に各端部の仕切り板５ａ，５ｂによりＥＧＲガスの通路となるガス側チューブ５ｃ，…，５ｃの各端部を多数本それぞれ間隔をあけて保持すると共に、シェル２の内部を仕切ってガス側チューブ５ｃ，…，５ｃの外面側に冷却水を通すことができるようにするチューブアセンブリ５を設け、さらにシェル２側の仕切り板５ａ，５ｂに挟まれた空間には水入口パイプ４と水出口パイプ３とが接続され、流入した冷却水がチューブアセンブリ５により形成された空間を流れて液相部６を形成し、その液相部６の上部に注水時に流入する空気と沸騰時に生じる蒸気等からなる気相部７が形成されて、横置きされた本体１の内部の最上部で水平面を維持した液面が形成され、各ガス側チューブ５ｃ，…，５ｃに流入するＥＧＲガスを液相部６によりチューブ外方から冷却してＥＧＲガスの温度を下げるようにする。
【００２２】
そして、パイプからなるエア抜き部材９の一端部を開口端が横置きされた本体１のシェル２内で内面の最上部に開口するように配置し、シェル２の内壁に沿って冷却水の出口パイプ３へ配設し、エア抜き部材９の他端部を開口端が冷却水の出口パイプ３内で開口するように配置して、エア抜き部材９をＮｉろう付け又は溶接によりシェル２と出口パイプ３に固着し、エア抜き部材９を介して横置きされた本体１のシェル２内における上部に溜まった気体を冷却水の出口パイプ３より本体１の外部へ排気できるようにする。
【００２３】
〔作用効果〕
このようなエア抜き構造を有する横置きＥＧＲクーラの本体１においては、チューブアセンブリ５の内部が冷却水の流れる空間となり、冷却水が水入口パイプ４からチューブアセンブリ５の内部に流入して各ガス側チューブ５ｃ，…，５ｃを外面側から冷却し、その後、水出口パイプ３からシェル２の外部へ流出する。この際、冷却水が水出口パイプ３から流出する時の負圧により気相部７からエア抜き部材９を介して気体が吸引され、エア抜き部材９から出口パイプ３の冷却水の中へ吸い出されて、冷却水と共に外部へ排出され、液相部６の水面が上昇して気相部７を無くすかまたは気相部７に露出するガス側チューブ５ｃがなくなるまで気相部７を縮小することができる。
また、エア抜き部材９はすべてＥＧＲクーラの内部に収容できて、外部にエア抜き部材９その他のエア抜き用の構造部材を設ける必要がないため、ＥＧＲクーラ取付けには他の部品に干渉することが避けられ、エンジンレイアウトの制約を減少することができる。
【００２４】
〔別態様〕
このような実施の形態は、発明の趣旨を理解しやすくするため具体的に説明しているが、発明内容を限定するものではないから、特に説明されていない（意匠的な内容も含む）別の態様を制限するものではなく、適宜変更しても良い。このような意味で発明の趣旨に沿ういくつかの別態様を以下に示す。
【００２５】
横置きＥＧＲクーラの場合で、図５（Ｂ）に示すように、パイプ状のエア抜き部材９に変えて、半円形状または樋状のエア抜き部材１０をＮｉろう付け又は溶接によりシェル２と出口パイプ３に固着するようにしても良い。これにより、シェル２と出口パイプ３とエア抜き部材１０とに囲まれた部分により気体が通過するエア抜き部材の通路が形成できる。
また、冷却水の出口パイプ３に配設するパイプ状のエア抜き部材９または半円形状に形成されたエア抜き部材１０の開口の位置は冷却水が早く流れる位置にあればよく、出口パイプ３の内部に設置する長さを特別に規定する必要はない。
さらに、実施態様では円管式熱交換器を形成するＥＧＲクーラを例示したが、扁平チューブ式熱交換器の場合であっても同様にエア抜き構造を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施態様に係るエア抜き構造を有する縦置きＥＧＲクーラの縦断面説明図である。
【図２】同上エア抜き構造を有する縦置きＥＧＲクーラの部分縦断面説明図であり、（Ａ）は正面断面説明図、（Ｂ）は側面断面説明図である。
【図３】本発明の第２実施態様に係るエア抜き構造を有する斜め置きＥＧＲクーラの部分縦断面説明図であり、（Ａ）は正面断面説明図、（Ｂ）は側面断面説明図である。
【図４】本発明の第３実施態様に係るエア抜き構造を有する横置きＥＧＲクーラの横断面説明図である。
【図５】本発明の第３実施態様とその変形例に係るエア抜き構造を有する横置きＥＧＲクーラの横断面説明図で、（Ａ）はパイプ構造のエア抜き部材が用いられている場合の側面断面説明図で、（Ｂ）は半円形状のエア抜き部材が用いられている場合の側面断面説明図である。
【図６】従来のエア抜き構造を有するＥＧＲクーラを示す外観図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  （ＥＧＲクーラ）本体
２  シェル
３  水出口パイプ
４  水入口パイプ
５  チューブアセンブリ
５ａ，５ｂ  仕切り板
５ｃ  ガス側チューブ
６  液相部
７  気相部
９  （パイプ状の）エア抜き部材
１０  （半円形状に形成された）エア抜き部材
１１  （従来の）エア抜き部材
【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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