(57)【要約】【課題】  ＥＧＲガス等のガスを効率的に冷却することができるガス冷却装置の提供。【解決手段】  ＥＧＲガス等のガス配管に、該配管のガス流れ方向に対して直角に交差する多数の冷却配管を、当該ガス配管の外周壁を貫通して設け、さらに前記冷却媒体配管群の管軸方向両側のガス配管外面またはガス配管外面全体に冷却ジャケットを設け、冷却配管内を通流する冷却媒体によってガス配管内のガスを冷却する構成となしたことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス配管に、該配管のガス流れ方向に対して直角に交差する多数の冷却配管が、該各配管の両管端が外部に開口するごとく当該ガス配管の外周壁を貫通して固着配列され、さらに前記冷却媒体配管群の管軸方向両側のガス配管外面またはガス配管外面全体に、冷却媒体の流入出口を有する冷却ジャケットが固着され、前記冷却配管内を通流する冷却媒体によって前記ガス配管内のガスが冷却される構成となしたことを特徴とするガス冷却装置。
【請求項２】
前記冷却配管は、その外周にスパイラル状もしくはディスク状のフィンを有することを特徴とする請求項１に記載のガス冷却装置。
【請求項３】
前記冷却配管が固着配列された熱交換領域のガス配管内に、当該ガス配管内のガス流に平行で前記冷却配管に直角なプレートフィンを少なくとも１枚有することを特徴とする請求項１又は２に記載のガス冷却装置。
【請求項４】
前記プレートフィンの冷却配管が挿入される貫孔には、バーリング壁が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のガス冷却装置。
【請求項５】
前記プレートフィンには、ルーバー、貫孔、ピンフィン、凹凸のうち、少なくとも一つが設けられていることを特徴とする請求項４に記載のガス冷却装置。
【請求項６】
ガス配管に、１枚の板にバーリング加工を施して多数の突出筒体を同一位相で形成したプレートフィンを複数枚重ねて前記各突出筒体部を溶接又はろう付けにて接合することにより多数のチューブ状冷却媒体流路が形成されたコアが、該コアのチューブ状冷却媒体流路が該配管のガス流れ方向に対して直角に交差し、かつ各チューブ状冷却媒体流路の端部が外部に開口するごとく当該ガス配管の外周壁を貫通して固着配列され、さらに前記チューブ状冷却媒体流路群の両開口端側のガス配管外面又はガス配管外面全体に、冷却媒体の流入出口を有する冷却ジャケットが固着され、前記チューブ状冷却媒体流路内を通流する冷却媒体によって前記ガス配管内のガスが冷却される構成となしたことを特徴とするガス冷却装置。
【請求項７】
冷却媒体の流入口もしくは流出口のいずれかを備え、相対する冷却ジャケットの間にあって、ガスの流れ方向に対して直角に交差する伝熱管を、間隔を保持して複数配置したガス冷却装置において、前記冷却ジャケットによって覆われている部分を除く隣接する壁面に、ガスの流れ方向に対して平行に、もしくは交差して複数のフレキ成形部及び／又は複数の放熱用フィンを有することを特徴とするガス冷却装置。
【請求項８】
前記間隔を保持して複数配置される伝熱管の外周面に、ガスの流れ方向に対して平行に、複数のプレートフィンを接合することを特徴とする請求項７に記載のガス冷却装置。
【請求項９】
前記伝熱管に接合されるプレートフィンの他端を、前記フレキ成形部に挿入し、挟持させることを特徴とする請求項７又は８に記載のガス冷却装置。
【請求項１０】
前記プレートフィンには、波形、うねりを有した矩形の波形、貫孔、凹凸、ルーバー等の加工が施されていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項１１】
前記ガス冷却装置を構成する各部の接合手段が、溶接及び／又はろう付けであることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項１２】
冷却媒体の流入口若しくは流出口のいずれかを有し、相対する冷却ジャケットの間にあって、ガスの流れ方向に対して直角に交差する複数の偏平伝熱管を、間隔を保持して配置したガス冷却装置であって、前記偏平伝熱管の偏平した外表面に、ガスの流れ方向に対して平行に、多数のチャンネル形状のフィンを設けたことを特徴とするガス冷却装置。
【請求項１３】
前記フィンが前記偏平伝熱管の全長にわたりもしくは長さ方向に小型分割形状であることを特徴とする請求項１２に記載のガス冷却装置。
【請求項１４】
前記フィンが切り起こし付き帯状フィンであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のガス冷却装置。
【請求項１５】
前記フィンには、ルーバー、貫孔、凹凸、波形等が設けられることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項１６】
前記フィンを偏平伝熱管同士若しくは偏平伝熱管と冷却装置外壁との間において圧接せしめたのち、接合することを特徴とする請求項１２乃至５のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項１７】
前記フィンを含むガス冷却装置を構成する各部の接合手段が、溶接及び／又はろう付であることを特徴とする請求項１２至１６のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項１８】
冷却媒体の流入口若しくは流出口のいずれかを有し、相対する冷却ジャケットの間にあって、ガスの流れ方向に対して直角に交差する複数の偏平伝熱管を、間隔を保持して複数配置したガス冷却装置であって、前記間隔を保持して配置した偏平伝熱管の偏平した外表面に、略直角でかつガスの流れ方向に対して平行に多数のフィンを設け、これを交互に介装させて固定することによってコアを形成せしめたことを特徴とするガス冷却装置。
【請求項１９】
前記コアのアスペクト比が、偏平伝熱管長さ／ＥＧＲガス流路の長さ比において、１：１．５〜１：７であることを特徴とする請求項１８に記載のガス冷却装置。
【請求項２０】
前記コアのアスペクト比が、偏平伝熱管長さ／ＥＧＲガス流路の長さ比において、１：２．５〜１：５であることを特徴とする請求項１８に記載のガス冷却装置。
【請求項２１】
前記偏平伝熱管単体が、一体もの、若しくは複数の偏平管で構成されていることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項２２】
前記一体ものの偏平伝熱管単体は、内部に１〜複数個の補強用リブを有することを特徴とする請求項２１に記載のガス冷却装置。
【請求項２３】
前記偏平伝熱管の偏平した外表面に固定されるフィンが、ガスの流れ方向に蛇行するように固定されていることを特徴とする請求項１８乃至２２のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項２４】
前記偏平伝熱管単体は、ガスの流れ方向に波型に変形して形成され、その外表面に固定されるフィンも同様に波型に形成されることを特徴とする請求項１８乃至２２のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項２５】
前記フィンが、コルゲートフィンであることを特徴とする請求項１８乃至２４のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項２６】
前記フィンには、ルーバー、貫孔、ピンフィン、凹凸等が設けられることを特徴とする請求項１８乃至２５のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項２７】
前記ＥＧＲガス冷却装置を構成する各部の接合手段が、溶接及び／又はろう付であることを特徴とする請求項１８乃至２６のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項２８】
冷却媒体の流入口若しくは流出口のいずれかを有し、相対する冷却ジャケットの間にあって、ガスの流れ方向に対して直角に交差する伝熱管を、間隔を保持して複数配置したガス冷却装置において、該伝熱管の断面形状をガスの流れ方向後方に向かって、その幅を次第に拡張せしめた楔形形状とし、該楔形形状の伝熱管内を通流する冷却媒体によってガスを冷却することを特徴とするガス冷却装置。
【請求項２９】
前記楔形形状の伝熱管同士、若しくは該伝熱管とガス配管との間隙に、ガスの流れ方向と平行してプレートフィンが固着されてなることを特徴とする請求項２８に記載のガス冷却装置。
【請求項３０】
前記プレートフィンには貫孔、ルーバー、ピンフィン、凹凸等が設けられることを特徴とする請求項２８又は２９に記載のガス冷却装置。
【請求項３１】
前記プレートフィンを含む前記ガス冷却装置を構成する各部の接合手段が、溶接及び／又はろう付であることを特徴とする請求項２８乃至３０のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項３２】
ガス配管内を流れるガスの流れ方向に対して直角に交差する伝熱管が、間隔を保持して複数配置されたガス冷却装置において、該伝熱管はその両管端を開口した状態で前記ガス配管の外周壁を貫通して固着配列され、該固着配列された伝熱管列群の管軸方向両端におけるガス配管の上下若しくは両側面又は全周に渡るガス配管外周面に、冷却媒体の流入口若しくは流出口のいずれかを有する冷却ジャケットが固着され、該冷却ジャケットの流入口から流入した冷却媒体が、前記伝熱管列群を経由して他の冷却ジャケット流出口から系外に流去する冷却媒体流路にあって、隣接する前記伝熱管列群境界の冷却媒体の流れ方向交互に堰を設け、該伝熱管内を通流する冷却媒体の流路と流速とを任意に制御しながら、該伝熱管列群を通流する冷却媒体によってガスを冷却することを特徴とするガス冷却装置。
【請求項３３】
前記伝熱管列群を形成する複数の伝熱管の形状が円筒状チューブ管、長円形の偏平管、断面楔形形状に加工された金属管等であることを特徴とする請求項３２に記載のガス冷却装置。
【請求項３４】
前記伝熱管列群を形成するそれぞれの伝熱管同士、若しくは該伝熱管とガス配管外壁の内周面との間隙に、ガスの流れ方向に平行して、プレートフィンを固着してなることを特徴とする請求項３２又は３３に記載のガス冷却装置。
【請求項３５】
前記プレートフィンには貫孔、ルーバー、ピンフィン、凹凸等が設けられることを特徴とする請求項３２乃至３４のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項３６】
前記プレートフィンを含むガス冷却装置を構成する各部の接合手段が、溶接及び／又はろう付であることを特徴とする請求項３２乃至３５のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【請求項３７】
前記ガス配管または冷却配管あるいは伝熱管の壁面に凹および／または凸を形成したことを特徴とする請求項１、６、７、１２、１８、２８、３２のいずれか１項に記載のガス冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス冷却装置に係り、より詳しくはディーゼルエンジンの排気系から排気ガスの一部を取出し、ＥＧＲ配管を介してエンジンの吸気系に戻し、混合気に加える排気再循環（以下ＥＧＲという）に際して、ＥＧＲ配管内のＥＧＲガスを冷却する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排気系から排気ガスの一部を取出して、再びエンジンの吸気系に戻し、混合気に加える方法は、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：排気再循環）と称される。ＥＧＲはＮＯｘ（窒素酸化物）の発生抑制、ポンプ損失の低減、燃焼ガスの温度低下に伴う冷却液への放熱損失の低減、作動ガス量・組成の変化による比熱比の増大と、これに伴うサイクル効率の向上など、多くの効果が得られることから、エンジンの排気ガス浄化、熱効率を改善するには有効な方法とされている。
【０００３】
しかるに、ＥＧＲガスの温度が高くなりかつＥＧＲガス量が増大すると、その熱作用によりＥＧＲバルブの耐久性が劣化し、早期破損を招く場合があったり、その防止のために水冷構造とする必要があることや吸気温度の上昇に伴い充填効率の低下による燃費の低下等が認識されている。このような事態を避けるため、エンジンの冷却液、カーエアコン用冷媒または、冷却風等によってＥＧＲガスを冷却する装置が用いられている。
【０００４】
従来のＥＧＲガスの冷却装置としては、熱交換器形の各種冷却器が提案されている。
例えば、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交換器において、内管内に金属コルゲート板がフィンとして挿入されている２重管式熱交換器（特許文献１参照）、内管と外管とを備え、内管側および外管側にそれぞれ高温側流体通路および低温側流体通路のどちらか一方ずつを備えた２重管式熱交換器（特許文献２参照）、内側に被冷却媒体を流通させる内管と、内管の外周を離間して囲むように設けられた外管と、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構成された２重管式熱交換器（特許文献３参照）、内側に被冷却媒体を流通させる内管と、内管の外周を離間して囲むように設けられた外管と、内管の内部に配設されたクロスフィンとから構成された２重管式熱交換器（特許文献４参照）、ＥＧＲガス配管の外周面に、冷却配管（伝熱管）がスパイラル状に対接巻装されたＥＧＲガス冷却装置（特許文献５参照）および、ＥＧＲガス配管の外周壁を貫通して、冷却配管（伝熱管）が当該ＥＧＲガス配管の内部に挿入された構造のＥＧＲガス冷却装置（特許文献６参照）等がある。
【特許文献１】特開平１１−２３１８１号公報
【特許文献２】特開２００２−３５００７１号公報
【特許文献３】特開２０００−１１１２７７号公報
【特許文献４】特開２００３−２１４７８号公報
【特許文献５】特開平９−８８７３０号公報
【特許文献６】特開平９−８８７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜４に開示されている従来の２重管タイプのＥＧＲガス冷却器の場合は、ＥＧＲガス流路を構成するパイプ内面は、長さ方向全長にわたって内周面が平滑となっているものが多く、パイプ中心付近の熱伝達が十分でなく、ＥＧＲガスの冷却効率が低いという問題があった。
また、特許文献５〜６に開示されているＥＧＲガス冷却装置の場合は、製作が容易でコストが安くつくという利点を有するが、伝熱面積が狭いため伝熱性能を確保するためには特に軸方向長さを長くする必要があり、大きなスペースを占めて自動車に搭載するにはレイアウト上の問題が発生すること、さらにガス流がＥＧＲガス配管に沿って流れるためガス流の乱流化の程度が低く、伝熱面の境界層が十分に薄くならず伝熱性能が若干劣るという問題があった。
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、簡略な構造であるにもかかわらず冷却効率が優れ、しかも限られたスペースに容易に設置が可能なガス冷却装置を提供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】
【０００６】
本発明に係るガス冷却装置は、基本的にはガス流路のガス流れ方向に対して直角に交差する多数の冷却媒体流路を設けることによって熱交換性能の向上をはかったもので、その第１発明は、ガス配管に、該配管のガス流れ方向に対して直角に交差する多数の冷却配管が、該各配管の両管端が外部に開口するごとく当該ガス配管の外周壁を貫通して固着配列され、さらに前記冷却媒体配管群の管軸方向両側のガス配管外面またはガス配管外面全体に、冷却媒体の流入出口を有する冷却ジャケットが固着され、前記冷却配管内を通流する冷却媒体によって前記ガス配管内のガスが冷却される構成となしたことを特徴とするものである。
又、このガス冷却装置における前記冷却配管は、その外周にスパイラル状もしくはディスク状のフィンを有したり、前記冷却配管が固着配列された熱交換領域のガス配管内に、当該ガス配管内のガス流に平行で前記冷却配管に直角なプレートフィンを少なくとも１枚設けたり、さらに前記プレートフィンの冷却配管が挿入される貫孔には、バーリング壁を設けたり、さらに又、前記プレートフィンにはルーバー、貫孔、ピンフィン、凹凸のうち、少なくとも一つを設けたりするものである。
【０００７】
同じく第２発明は、ガス配管に、一枚の板にバーリング加工を施して多数の突出筒体を同一位相で形成したプレートフィンを複数枚重ねて前記各突出筒体部を溶接又はろう付けにて接合することにより多数のチューブ状冷却媒体流路が形成されたコアが、該コアのチューブ状冷却媒体流路が該配管のガス流れ方向に対して直角に交差し、かつ各チューブ状冷却媒体流路の端部が外部に開口するごとく当該ガス配管の外周壁を貫通して固着配列され、さらに前記チューブ状冷却媒体流路群の両開口端側のガス配管外面又はガス配管外面全体に、冷却媒体の流入出口を有する冷却ジャケットが固着され、前記チューブ状冷却媒体流路内を通流する冷却媒体によって前記ガス配管内のガスが冷却される構成となしたことを特徴とするものである。
【０００８】
同じく第３発明は、冷却媒体の流入口もしくは流出口のいずれかを有し、相対する冷却ジャケットの間にあって、ガスの流れ方向に対して直角に交差する伝熱管を、間隔を保持して複数配置したガス冷却装置において、前記冷却ジャケットによって覆われている部分を除く隣接する壁面に、ガスの流れ方向に対して平行に、もしくは交差して複数のフレキ成形部及び／又は複数の放熱用フィンを有することを特徴とするものである。
又、このガス冷却装置においては、前記間隔を保持して複数配置される伝熱管の外周面に、ガスの流れ方向に対して平行に、複数のプレートフィンを接合したり、前記伝熱管に接合されるプレートフィンの他端を、前記フレキ成形部に挿入し、挟持させたりすることを好ましい態様とし、さらに前記プレートフィンには、波形、うねりを有した矩形の波形、貫孔、凹凸、ルーバー等の加工が施されていること、前記ガス冷却装置を構成する各部の接合手段が、溶接及び／又はろう付けであることを好ましい態様とするものである。
【０００９】
同じく第４発明は、冷却媒体の流入口若しくは流出口のいずれかを有し、相対する冷却ジャケットの間にあって、ガスの流れ方向に対して直角に交差する複数の偏平伝熱管を、間隔を保持して配置したガス冷却装置であって、前記偏平伝熱管の偏平した外表面に、ガスの流れ方向に対して平行に、多数のチャンネル形状のフィンを設けたことを特徴とするものである。
又、このガス冷却装置においては、前記フィンが前記偏平伝熱管の全長にわたりもしくは長さ方向に小型分割形状、切り起こし付き帯状フィンであることを特徴とし、さらに前記フィンには、ルーバー、貫孔、凹凸、波形等が設けられたり、又、前記フィンを偏平伝熱管同士若しくは偏平伝熱管と冷却装置外壁との間において圧接せしめたのち、接合したり、さらに前記フィンを含むガス冷却装置を構成する各部の接合手段が、溶接及び／又はろう付であることを好ましい態様とするものである。
【００１０】
同じく第５発明は、冷却媒体の流入口若しくは流出口のいずれかを有し、相対する冷却ジャケットの間にあって、ガスの流れ方向に対して直角に交差する複数の偏平伝熱管を、間隔を保持して複数配置したガス冷却装置であって、前記間隔を保持して配置した偏平伝熱管の偏平した外表面に、略直角でかつガスの流れ方向に対して平行に多数のフィンを設け、これを交互に介装させて固定することによってコアを形成せしめたことを特徴とするものである。
又、このガス冷却装置においては、前記コアのアスペクト比が、偏平伝熱管長さ／ＥＧＲガス流路の長さ比において、１：１．５〜１：７、または１：２．５〜１：５であること、前記偏平伝熱管単体が、一体もの、若しくは複数の偏平管で構成されていること、前記一体ものの偏平伝熱管単体は、内部に１〜複数個の補強用リブを有すること、前記偏平伝熱管の偏平した外表面に固定されるフィンが、ガスの流れ方向に蛇行するように固定されていること、前記偏平伝熱管単体は、ガスの流れ方向に波型に変形して形成され、その外表面に固定されるフィンも同様に波型に形成されること、前記フィンが、コルゲートフィンであること、前記フィンには、ルーバー、貫孔、ピンフィン等が設けられること、ガス冷却装置を構成する各部の接合手段が、溶接及び／又はろう付であることを好ましい態様とするものである。
【００１１】
同じく第６発明は、冷却媒体の流入口若しくは流出口のいずれかを有し、相対する冷却ジャケットの間にあって、ガスの流れ方向に対して直角に交差する伝熱管を、間隔を保持して複数配置したガス冷却装置において、該伝熱管の断面形状をガスの流れ方向後方に向かって、その幅を次第に拡張せしめた楔形形状とし、該楔形形状の伝熱管内を通流する冷却媒体によってガスを冷却することを特徴とするものである。
又、このガス冷却装置においては、前記楔形形状の伝熱管同士、若しくは該伝熱管とガス配管との間隙に、ガスの流れ方向と平行してプレートフィンが固着されてなること、前記プレートフィンには貫孔、ルーバー、ピンフィン、凹凸等が設けられること、前記プレートフィンを含む前記ガス冷却装置を構成する各部の接合手段が、溶接及び／又はろう付であることを好ましい態様とするものである。
【００１２】
同じく第７発明は、ガス配管内を流れるガスの流れ方向に対して直角に交差する伝熱管が、間隔を保持して複数配置されたガス冷却装置において、該伝熱管はその両管端を開口した状態で前記ガス配管の外周壁を貫通して固着配列され、該固着配列された伝熱管列群の管軸方向両端におけるガス配管の上下若しくは両側面又は全周に渡るガス配管外周面に、冷却媒体の流入口若しくは流出口のいずれかを有する冷却ジャケットが固着され、該冷却ジャケットの流入口から流入した冷却媒体が、前記伝熱管列群を経由して他の冷却ジャケット流出口から系外に流去する冷却媒体流路にあって、隣接する前記伝熱管列群境界の冷却媒体の流れ方向交互に堰を設け、該伝熱管内を通流する冷却媒体の流路と流速とを任意に制御しながら、該伝熱管列群を通流する冷却媒体によってガスを冷却することを特徴とするものである。
又、このガス冷却装置においては、前記伝熱管列群を形成する複数の伝熱管の形状が円筒状チューブ管、長円形の偏平管、断面楔形形状に加工された金属管等であること、前記伝熱管列群を形成するそれぞれの伝熱管同士、若しくは該伝熱管とガス配管外壁の内周面との間隙に、ガスの流れ方向に平行して、プレートフィンを固着してなること、前記プレートフィンには貫孔、ルーバー、ピンフィン、凹凸等が設けられること、前記プレートフィンを含むガス冷却装置を構成する各部の接合手段が、溶接及び／又はろう付であることを好ましい態様とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るガス冷却装置は、以下に記載する効果を奏する。
第１発明及びに第２発明に係るガス冷却装置は、ガス配管内を流れるガスの流れに対し直角方向に交差するごとく配列した多数の冷却媒体流路、すなわちストレートパイプやフィン付きチューブからなる冷却配管、さらにこの冷却配管とフィンプレートの作用により、ガス流れの乱流化と伝熱面積の増大がはかられ、高い熱交換性能が得られるという優れた効果を奏する。
【００１４】
第３発明に係るガス冷却装置は、冷却ジャケットによって覆われている部分を除く隣接する壁面に、ガスの流れ方向に対して平行に、もしくは交差して複数のフレキ成形を施すことにより、壁面に微妙な凹部が形成され、それによってガスの流れに乱流を生起せしめ、かつ拡張された接触面積によって外気との接触を促進させて、その冷却効率を上昇させることができ、さらに、上記のフレキ成形に替えて前記冷却ジャケットに覆われた部分を除く壁面や、その外側の壁面もしくは伝熱管の外周面に、ガスの流れ方向に対して平行に、もしくは交差して複数の放熱用プレートフィンを接合したり、又は該伝熱管に接合したプレートフィンの他端を、前記フレキ成形部に挿入して挟持させたり、あるいは該プレーフィンに波形、うねりを有した矩形の波形、貫孔、凹凸、ルーバー等の加工を施すことによって、同様平滑なガスの流れを妨げると共に、その流れに乱流や渦流を生ぜしめ、冷却ジャケットや伝熱管への接触を促進させて熱交換をはかり、その冷却効率を最大限に高めることが可能であり、その構造の簡略化と小型軽量化がはかられるため、得られたＥＧＲガス冷却装置は限られたスペースに容易に設置することができる。
【００１５】
第４発明に係るガス冷却装置は、ガスの流れに対して直交する主としてエンジン冷却水が用いられる冷却媒体が、前記偏平伝熱管によって流路を狭められ、その流速を増加させて該管内を通過すると共に、伝熱面積を広げて冷却効率の上昇をはかり、加えて該偏平伝熱管の外表面同士、もしくは該偏平伝熱管と前記ガス配管外壁との間に設けられた前記多数のチャンネル型フィンにも熱伝達されてこれを冷却し、その伝熱面積の拡大を一層促進する。一方、該偏平伝熱管およびチャンネル型フィンによってその流路を妨げられたＥＧＲガスは、不規則なガス流路内を乱流や渦流を伴いながら時間をかけて通過する。従って、ＥＧＲガスの熱はこの間に多数のチャンネル型フィン並びに前記偏平伝熱管内を高速で通過する冷却媒体に確実に熱伝達されて効率的に熱交換される。
【００１６】
又、前記チャンネル型フィンの形状を小型の分割形状とすることにより、偏平伝熱管同士および偏平伝熱管とガス配管の外壁との間に配列して固定する際、任意の位置に任意のピッチで配列することが可能となり、ＥＧＲガス流に対応した形で配列することによって、その放熱を促進することができる。さらに、分割方式としたことによって組み付けに際して、偏平伝熱管とチャンネル型フィンとの間での組み付け用穴ピッチが合わずに、組み付けに困難を生ずるという問題は未然に解消される上、該チャンネル型フィンを小割の断面略コの字形状としたことにより、該フィンと偏平伝熱管の平坦部との接合の密着性とその確実性が保障され、熱交換性能の一層の向上をはかることができる。
【００１７】
さらに、偏平伝熱管どうしもしくは該偏平伝熱管とガス配管との間に、前記チャンネル型フィンを密着させて固定することにより強固な支持体となって作用し、補強効果を発揮するため、過酷な運転条件の中で配設される当該ガス冷却装置として、そのまま用いることが可能なために装置の小型軽量化が可能となり、冷却装置のコンパクト化がはかられ、限られたスペースに容易に設置することができる。
【００１８】
第５発明に係るガス冷却装置は、偏平伝熱管の外表面に対して略直角で、かつガスの流れ方向に対してほぼ平行に、多数のフィンを交互に介装させて固定することによってコアの１セグメントを形成せしめる構成としたことにより、ガスの流れに対して直交する主としてエンジン冷却水が用いられる冷却媒体が、前記偏平伝熱管によって流路を狭められ、その流速を増加させて該管内を通過し、一方、ガス流は、該偏平伝熱管の外表面に多数のフィンを介装・固定することにより、偏平伝熱管と偏平伝熱管との間隔の交互の積層において多数のセグメントによりコアが形成され、該コア内の長いガス流路を時間をかけて通過することとなり、ガスの熱はこの間に偏平伝熱管の外表面と多数のフィンに熱伝達され、該ガス流に対して直交して、前記偏平伝熱管内を高速で通過する冷却媒体に確実に熱伝達されて効率的に熱交換される。
【００１９】
又、前記偏平伝熱管及びこれに固定されるフィンによって形成される前記コアのアスペクト比、即ち偏平伝熱管長さ／ＥＧＲガス流路長さの比を、１：１．５〜１：７、好ましくは１：２．５〜１：５としたことにより、その熱伝達性能を一層向上させ、ＥＧＲガスの冷却効率をさらに高めることが可能となる。さらに、偏平伝熱管の外表面に固定する前記フィンを、ガスの流れ方向に対して蛇行するように設けたり、または形成されるコアを同様ガスの流れ方向に蛇行させたり、固定するフィンの形状をコルゲートフィンとしたり、あるいはプレートフィンに対してルーバー、貫孔、ピンフィン等を設けることによって、ガスの流路を長くせしめるのみならず、適宜に乱流や渦流を生起せしめて、フィンとの接触をさらに促し、該フィンを介して偏平伝熱管への熱伝達を効果的に促進して、その冷却効率を最大限に高めることが可能である。
【００２０】
さらに、偏平伝熱管どうしもしくは該偏平伝熱管とガス配管との間に、前記コルゲートフィンを介装させて固定することによって形成されるコアが、強固な支持体となって作用し、補強効果を発揮するため、過酷な運転条件の中で配設される当該ガス冷却装置として、そのまま用いることが可能なために装置の小型軽量化が可能となり、冷却装置のコンパクト化がはかられ、限られたスペースに容易に設置することができる。
【００２１】
第６発明に係るガス冷却装置は、伝熱管の断面形状をガスの流れ方向上流側（先端部）から下流方向（後端部）に向かうに従って、その幅を次第に拡張せしめた楔形形状とし、該楔形形状の伝熱管内を通流する冷却媒体によってガスを冷却する構成となしたことにより、ガスのガス流は冷却された伝熱管の傾斜した伝熱面の全てに対して衝突を繰り返しながら下流側に進行するが、この際、該ガス流は傾斜した伝熱面への衝突と同時に境界層を徐々に剥離しながら進行するため、該伝熱面における表面状態が改善され、ガス流は境界層の厚みを増すことなく下流方向に進み、全ての伝熱面での効果的な熱交換が進行して、優れた冷却効率が保障される。又、断面楔形形状の伝熱管の外周面を下流側に進行するガス流は、該伝熱管の後方側における急激な断面変化を受けていわゆる「カルマンの渦列」を生じ、流速を高めて伝熱管の背面や下流側に配置された伝熱面を含め、該伝熱管の全ての伝熱面において効果的な熱交換が促進され、優れた冷却性能を発揮することができる。一方、楔形形状の伝熱管内を通流する冷却媒体は、前記伝熱管の幅の狭い先端面ではその流路を狭められ、流速を増加させて該管内を通過することにより冷却効率の上昇をはかり、幅の拡張された下流側においては多量の冷却水が少ない流過抵抗により流れて沸騰を制御して、その拡張された表面積と共に効果的な熱交換がはかられ、冷却性能の一層の向上に寄与する。
【００２２】
又、楔形形状の伝熱管同士もしくは該伝熱管とガス配管との間に、前記任意形状のプレートフィンを密着させて固定することにより、伝熱面積の増大により一層の熱交換効率の向上がはかられると共に、ガス配管内における強固な支持体となって作用して補強効果を発揮するため、過酷な運転条件の中で配設されるガス冷却装置としてそのまま用いることができ、装置の小型軽量化とコンパクト化が可能となり、限られたスペースに容易に設置することができる。
【００２３】
第７発明に係るガス冷却装置は、当該装置内に複数配列される伝熱管列群のそれぞれの境界に、交互に堰を設け、該堰の位置を任意に変更することによって、該伝熱管列群を通流する冷却媒体の流路を意のままに制御できるため、その流れ方向流速や流量を任意にコントロールすることが可能となり、冷却媒体を所望の伝熱管列群、さらには該伝熱管列群単位の個々の伝熱管に集中して通流させることも可能となり、該冷却装置の冷却媒体流路内における淀みや流量のばらつき幅を減少させて、それに起因する冷却媒体の沸騰や該沸騰によって生じた気泡を速やかに伝熱面から剥離・移動させて冷却効率の低下を未然に抑制することができる。
【００２４】
又、組み込まれる伝熱管の形状は自由で、従来から多用されている各種円筒状チューブ管、長円形の偏平管、断面楔形形状に加工された金属管等の中から適宜に採用することが可能である。さらに、伝熱管同士もしくは該伝熱管とガス配管との間に、前記任意形状のプレートフィンを密着させて固定することにより、伝熱面積の増大をはかり、より一層の熱交換効率をはかると共に、ガス配管内における強固な支持体となって作用して補強効果を発揮するため、過酷な運転条件の中で配設される当該ガス冷却装置としてそのまま用いることができ、装置の小型軽量化とコンパクト化が可能となり、限られたスペースに容易に設置することができる。
さらに、本発明のガス冷却装置のガス配管（胴管を含む）や冷却配管あるいは伝熱管の壁面に必要に応じて凹凸を形成して乱流化や伝熱面積を増加させてもよい。
【００２５】
なお、本発明によるガス冷却装置は、例えばエンジン冷却水を冷却媒体として用いることにより、偏平伝熱管の内表面の伝熱係数が、ＥＧＲガスに対してほぼ１０倍となるため、該外表面に接触したガスは確実に冷却され、優れた熱交換性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１〜図１８は本発明の請求項１〜５に対応するガス冷却装置であって、図１は第１実施例装置を一部省略して示す縦断側面図、図２は図１のイーイ線上の横断平面図、図３は図１のローロ線上の縦断正面図、図４は第２実施例装置を一部省略して示す縦断側面図、図５は図４のハーハ線上の横断平面図、図６は第３実施例装置を一部省略して示す縦断側面図、図７は図６のニーニ線上の横断平面図、図８は図６、図７に示す第３実施例装置における冷却配管（伝熱管）とプレートフィンの接合構造の一例を示す断面図、図９は図６、図７に示す第３実施例装置におけるプレートフィンの各種構造例を示す断面図で、（ａ）は貫孔を設けたプレートフィン、（ｂ）（ｃ）はルーバーを設けたプレートフィン、（ｄ）はピンフィンを設けたプレートフィン、（ｅ）はプレス成形による凹凸を設けたプレートフィンをそれぞれ示す。図１０は第４実施例装置を一部省略して示す縦断側面図、図１１は図１０のホーホ線上の横断平面図、図１２は図１０のヘーヘ線上の縦断正面図、図１３は第５実施例装置を一部省略して示す縦断側面図、図１４は図１３のトート線上の縦断正面図、図１５（ａ）（ｂ）は第５実施例装置における波板部品を拡大して示す部分斜視図である。
図１６〜図２３は本発明の請求項６に対応するガス冷却装置であって、図１６は第６実施例装置を示す縦断側面図、図１７は同上装置におけるプレートフィンを示す斜視図、図１８は図１６のチ−チ線上の横断平面図、図１９は図１６のリ−リ線上の縦断正面図、図２０は第７実施例装置を示す縦断側面図、図２１は同上第７実施例装置におけるプレートフィンを示す斜視図、図２２は図２０のヌ−ヌ線上の横断平面図、図２３は図２０のル−ル線上の縦断正面図である。
図２４〜図３４は本発明の請求項７〜１１に対応するガス冷却装置であって、図２４は第８実施例装置を示す模式的な要部斜視図、図２５は同上実施例装置におけるフレキ成形部を示す要部斜視図、図２６は同上実施例装置におけるフレキ成形部の要部斜視図、図２７は第９実施例装置を示す縦断正面図、図２８は第１０実施例装置を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図、図２９は第１１実施例装置を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図、図３０は第１２実施例装置を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図、図３１は第１３実施例装置を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図、図３２は上記第８実施例装置〜第１３実施例装置に任意に用いられるうねりを有した波形フィンの一部を示す斜視図である。
図３３〜図４０は本発明の請求項１２〜１７に対応するガス冷却装置であって、図３３は第１４実施例装置を示す模式的正面図、図３４は同上実施例装置を部分的に示す一部拡大断面図、図３５は第１５実施例装置を示す模式的正面図、図３６は同上実施例装置を部分的に示す一部拡大断面図、図３７は同上実施例装置において用いられる一部切り起こし帯状フィン単体を示す斜視図、図３８は各実施例装置において任意に用いることが可能な各種フィンの単体を示す斜視図で、（ａ）は円形の孔を設けたもの、（ｂ）は断面半円形の凹凸を設けたもの、（ｃ）は断面凹凸状のヒダを全長にわたり設けたもの、（ｄ）はリップ状の折り曲げ部を形成したものをそれぞれ示し、図３９（ａ）（ｂ）（ｃ）は各種フィンのうち、ルーバーを設けたものを例示した斜視図、図４０はフィンの組み付け状態を部分的に示す平面図である。
図４１〜図４８は本発明の請求項１８〜２７に対応するガス冷却装置であって、図４１は第１６実施例装置を示す模式的正面図、図４２は同上実施例装置における伝熱管の他の実施例を部分的に示す一部拡大斜視図、図４３は同じく伝熱管の別の実施例を部分的に示す正面図、図４４は同じく伝熱管のさらに他の実施例を部分的に示す斜視図、図４５は同じく伝熱管のさらに別の実施例を部分的に示す平面図、図４６は第１７実施例装置を示す概略三面図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその縦断側面図、（ｃ）は（ａ）のア−ア線上の横断平面図、図４７は上記各実施例装置において任意に用いることが可能な各種フィンを部分的に示し、（ａ）はＩ型形状フィン、（ｂ）はＳ字型形状フィン、（ｃ）はコの字型形状フィンを示す斜視図、図４８は同じくプレートフィンの構造を示す断面図で、（ａ）はプレートフィンに貫孔を設けたもの、（ｂ）および（ｃ）はルーバーを設けたもの、（ｄ）はピンフィンを設けたもの、（ｅ）は凹凸を設けたものをそれぞれ示す。
図４９〜図５６は本発明の請求項２８〜３１に対応するガス冷却装置であって、図４９は第１８実施例装置を示す縦断側面図、図５０は図４９のル−ル線上の横断平面図、図５１は図４９のオ−オ線上の縦断正面図、図５２は第１９実施例装置を示す縦断側面図、図５３は図５２のワ−ワ線上の横断平面図、図５４は図５２のカ−カ線上の縦断正面図、図５５は本発明に係る伝熱管単体の一例を示す斜視図、図５６は同じく伝熱管単体の他の例を示す斜視図である。
図５７〜図７４は本発明の請求項３２〜３６に対応するガス冷却装置であって、図５７は第１９実施例装置を一部省略して示す縦断側面図、図５８は図５７のヨ−ヨ線上の横断平面図、図５９は図５７のタ−タ線上の縦断正面図、図６０は第２０実施例装置を一部省略して示す縦断側面図、図６１は図６０のレ−レ線上の横断平面図、図６２は第２１実施例装置を一部省略して示す縦断側面図、図６３は図６２のソ−ソ線上の横断平面図、図６４は第２２実施例装置を一部省略して示す縦断側面図、図６５は図６４のツ−ツ線上の横断平面図、図６６は図６４のネ−ネ線上の縦断正面図、図６７は第２３実施例装置を一部省略して示す縦断側面図、図６８は図６７のナ−ナ線上の縦断正面図、図６９は第２４実施例装置を一部省略して示す縦断側面図、図７０は図６９のラ−ラ線上の横断平面図、図７１は図６９のム−ム線上の縦断正面図、図７２は第２５実施例装置を一部省略して示す縦断側面図、図７３は図７４のウーウ線上の横断平面図、図７４は図７２のノ−ノ線上の縦断正面図、図７５は本発明の各実施例装置のガス配管（胴管を含む）壁面の断面構造の一例を示す部分断面図、図７６は同じく本発明の各実施例装置の冷却配管あるいは伝熱管の壁面の断面構造の一例を示す部分断面図である。
なおここでは、ＥＧＲガスの冷却装置を例にとり説明する。
【００２７】
まず、図１、図２、図３に示すＥＧＲガス冷却装置１は、断面矩形に拡径したＥＧＲガス配管２に、該配管内を流れるＥＧＲガスのガス流れ方向（矢印ｇ）に対して直角に交差する多数の冷却配管（伝熱管）３を、各配管の両管端が外部に開口するごとく当該ＥＧＲガス配管の外周壁を貫通して所定の間隔に固着配列する。そして、前記冷却配管の管軸方向両側のＥＧＲガス配管外面に冷却ジャケット４−１、４−２を固着する。この冷却ジャケット４−１、４−２には、それぞれ冷却媒体の流入口Ｐ１、流出口Ｐ２が設けられている。
【００２８】
上記構成のＥＧＲガス冷却装置１において、ＥＧＲガス配管２内を矢印ｇ方向に流れるＥＧＲガスは、一方の冷却ジャケット４−１より各冷却配管３内を矢印ｃ方向に流れる冷却媒体により冷却される。この時、ＥＧＲガス配管２を流れるＥＧＲガスは、当該ガス流れに対し交差するごとく配設した多数の冷却配管３によってガス流れが乱流化するため、多数の冷却配管３内をＥＧＲガス流れと直交する方向（矢印ｃ方向）に流れる冷却媒体との熱交換が速やかに行われる。
【００２９】
図４、図５に示すＥＧＲガス冷却装置１１は、冷却配管にフィン付きチューブ１３−１、１３−２を用いた以外は、図１、図２に示す冷却装置と同じ構成である。即ち、断面矩形に拡径したＥＧＲガス配管１２に、該配管内を流れるＥＧＲガスのガス流れ方向（矢印ｇ）に対して直角に交差する多数のフィン付きチューブ１３−１、１３−２を、各配管の両管端が外部に開口するごとく当該ＥＧＲガス配管の外周壁を貫通して所定の間隔に固着配列し、前記冷却配管の管軸方向両側のＥＧＲガス配管外面に冷却ジャケット１４−１、１４−２を固着したものである。ここで、前記フィン付きチューブ１３−１は、チューブ本体外周面にスパイラル状のフィン１３−１ａを、フィン付きチューブ１３−２は、チューブ本体外周面にディスク状のフィン１３−２ａを、それぞれ設けたものである。
なお、ここでは、スパイラル状フィン付きチューブ１３−１とディスク状フィン付きチューブ１３−２を組合わせた構成を示したが、スパイラル状のフィンやディスク状のフィンの外、波形フィン、ピン形フィン等を使用した各種フィン付きチューブを組合わせて構成してもよく、また、全体を１種類のチューブのみ、例えばスパイラル状フィン付きチューブ１３−１のみ、またはディスク状フィン付きチューブ１３−２のみ等で構成してもよいことはいうまでもない。
【００３０】
上記図４、図５に示す構成のＥＧＲガス冷却装置１１の場合も、図１、図２に示す装置と同様、ＥＧＲガス配管１２内を矢印ｇ方向に流れるＥＧＲガスは、一方の冷却ジャケット１４−１より各フィン付きチューブ１３−１、１３−２内を矢印ｃ方向に流れる冷却媒体により冷却される。この時、ＥＧＲガス配管１２を流れるＥＧＲガスは、当該ガス流れに対し交差するごとく配設したフィン付きチューブ１３−１、１３−２によってガス流れが乱流化するのみならず、スパイラル状のフィン１３−１ａおよびディスク状のフィン１３−２ａの攪拌作用も加わって熱伝達がより速やかに行われるとともに、フィンの伝熱面積増大効果により高い熱交換性能が得られる。
【００３１】
図６、図７に示すＥＧＲガス冷却装置２１は、冷却配管群の固着配列された熱交換領域のＥＧＲガス配管２２内に、当該ＥＧＲガス配管内のガス流に平行で前記冷却配管に直角なプレートフィン２５を設けた以外は、前記図１、図２に示すＥＧＲガス冷却装置１と同じ構成である。即ち、断面矩形に拡径したＥＧＲガス配管２２に、該配管内を流れるＥＧＲガスのガス流れ方向（矢印ｇ）に対して直角に交差する多数の冷却配管２３を、各配管の両管端が外部に開口するごとく当該ＥＧＲガス配管の外周壁を貫通して所定の間隔に固着配列し、この多数の冷却配管２３が配列されたＥＧＲガス配管２２内に、当該ガス配管内を流れるガス流（矢印ｇ）に平行で冷却配管２３に直角なプレートフィン２５を、ここでは５枚定間隔に配設し、前記冷却配管の管軸方向両側のＥＧＲガス配管外面に冷却ジャケット２４−１、２４−２を固着して構成したものである。
【００３２】
上記図６、図７に示す構成のＥＧＲガス冷却装置２１の場合も、図１、図２に示す装置と同様、ＥＧＲガス配管２２内を矢印ｇ方向に流れるＥＧＲガスは、一方の冷却ジャケット２４−１より各冷却配管３内を矢印ｃ方向に流れる冷却媒体により冷却されるが、この時、ＥＧＲガス配管２２を流れるＥＧＲガスは、当該ガス流れに対し交差するごとく配設した多数の冷却配管３によってガス流れが乱流化するのみならず、当該ガス配管内を流れるガス流（矢印ｇ）に平行で冷却配管２３に直角なプレートフィン２５により伝熱面積が増大することも加わるため、この場合も熱伝達がより速やかに行われ、より高い熱交換性能が得られる。
【００３３】
また、上記図６、図７に示すプレートフィン２５内蔵のＥＧＲガス冷却装置２１における冷却配管２３とプレートフィン２５の接合構造としては、図８に示すように、プレートフィン２５の冷却配管２３が挿入される貫孔に、該プレートフィンと冷却配管との接触面積を増加させるためにバーリング壁２５−１を設けてもよい。
【００３４】
さらに、ＥＧＲガス配管２２を流れるＥＧＲガスの乱流化や攪拌作用を増大させるために、例えば図９に示すように、プレートフィン２５に多数の貫孔２５−２（図ａ）、ルーバー２５−３（図ｂ）、２５−４（図ｃ）、ピンフィン２５−５（図ｄ）、プレス成形による凹凸２５−６（図ｅ）を設けてもよい。なお、図ｅに示す凹凸２５−６としては、円形または条のいずれでもよい。
【００３５】
図１０、図１１および図１２に示すＥＧＲガス冷却装置３１は、断面矩形に拡径したＥＧＲガス配管３２に、該配管内を流れるＥＧＲガスのガス流れ方向（矢印ｇ）に対して直角に交差する多数の偏平チューブ３３を、前記のものと同様、各偏平チューブ３３の両管端が外部に開口するごとく当該ＥＧＲガス配管の外周壁を貫通して所定の間隔に固着配列し、そのＥＧＲガス配管３２の外側全周に、内部がセパレータ３４−１を介して上下２つに区分された冷却ジャケット３４を固着して構成した、いわゆる二重管タイプのものである。
【００３６】
上記図１０、図１１および図１２に示す構成の二重管タイプのＥＧＲガス冷却装置３１の場合は、ＥＧＲガス配管３２内を矢印ｇ方向に流れるＥＧＲガスは、このＥＧＲガス配管３２を囲むように設けた冷却ジャケット３４より各偏平チューブ３３内を矢印ｃ方向に流れる冷却媒体により冷却される。この二重管タイプのＥＧＲガス冷却装置３１の場合も、ＥＧＲガス配管３２内を流れるＥＧＲガスは、当該ガス流れに対し交差するごとく配設した偏平チューブ３３によってガス流れが乱流化するため、多数の偏平チューブ３３内をＥＧＲガス流れと直交する方向（矢印ｃ方向）に流れる冷却媒体との熱交換が速やかに行われる。
なお、本実施例装置では、ＥＧＲガス配管３２の入側と出側とで偏平チューブ３３の配置を変えているが、偏平チューブ３３の配置についてはこの配置に限定するものではなく、ＥＧＲガス配管３２の全体を入側または出側のそれぞれの偏平チューブ３３の配置で構成してもよいことはいうまでもない。
【００３７】
図１３、図１４に示すＥＧＲガス冷却装置４１は、断面矩形に拡径したＥＧＲガス配管４２に、該配管内を流れるＥＧＲガスのガス流れ方向（矢印ｇ）に対して直角に交差する多数の偏平チューブ４３を、各偏平チューブ４３の両管端が外部に開口するごとく当該ＥＧＲガス配管の側壁を水平方向に貫通して相互に平行にかつ間隔をおいて多段となるよう並設し、さらに各偏平チューブ４３の間に図１５に拡大して示す２種類の波板４５ａ、４５ｂをそれぞれ数段ずつ分けてＥＧＲガス配管４２の長手方向に介在させて流路４６ａ、４６ｂを形成し、ＥＧＲガス配管４２の外側全周に、内部がセパレータ４４−１を介して左右２つに区分された冷却ジャケット４４を固着して構成したもので、型式的には前記と同様二重管タイプのものである。
【００３８】
なお、前記２種類の波板４５ａ、４５ｂのうち、一方の波板４５ａは、図１５（ａ）に示すように頂部４５ａ−１が丸みを帯びている。他方の波板４５ｂは、図１５（ｂ）に示すように頂部４５ｂ−１が平坦となっており、該頂部間の平坦面を凹凸状の障壁４５ｂ−２とすることにより、ＥＧＲガス配管４２内を流動するガスの流れに乱流または渦流を生ぜしめ、ＥＧＲガスの熱交換効率をよりいっそう向上できるようにしたものである。又、この図１３、図１４に示すＥＧＲガス冷却装置４１の場合も、ここではＥＧＲガス配管４２の上部側に波板４５ａを、下部側に波板４５ｂを配置した例を示したが、これとは逆に上部側に波板４５ｂを、下部側に波板４５ａを配置してもよく、あるいはＥＧＲガス配管４２の全体をどちらか一方の波板で構成してもよいことはいうまでもない。
【００３９】
上記図１３、図１４に示す構成の二重管タイプのＥＧＲガス冷却装置４１の場合は、ＥＧＲガス配管４２内を矢印ｇ方向に流れるＥＧＲガスは、このＥＧＲガス配管４２を囲むように設けた冷却ジャケット４４より各偏平チューブ４３内を矢印ｃ方向に流れる冷却媒体により冷却される。この二重管タイプのＥＧＲガス冷却装置４１の場合は、ＥＧＲガス配管４２内を流れるＥＧＲガスは、２種類の波板４５ａ、４５ｂにより形成された流路４６ａ、４６ｂを流れる間に当該ガスの流れに乱流又は渦流が生じるため、多数の偏平チューブ４３内をＥＧＲガス流れと直交する方向（矢印ｃ方向）に流れる冷却媒体との熱交換が速やかに行われ、より高い熱交換効率が得られる。
【００４０】
なお、上記したＥＧＲガス冷却装置における前記冷却配管３、２３、フィン付きチューブ１３−１、１３−２、偏平チューブ３３、４３の配列、本数、肉厚等は、特に限定するものではなく、ＥＧＲガス配管２、１２、２２、３２、４２の大きさ、冷却装置の規模等に応じて適宜決められる。又、冷却配管は、ここでは断面形状が真円の円形パイプや偏平パイプを示したが、これに限定するものではなく、楕円の円形パイプ、矩形や多角形断面のパイプ等も使用できることはいうまでもない。又、各部の密着、固定手段としては、溶接、ろう付け等を用いることができる。
【００４１】
次に、図１６〜図１９に示すＥＧＲガス冷却装置１０１は、断面矩形に拡径したＥＧＲガス配管１０２内に、該配管内を流れるＥＧＲガスのガス流れ方向（矢印ｇ）に対して直角に交差する多数のチューブ状冷却媒体流路１０３−２を有する複数のプレートフィン１０３−１で構成されたコア１０３を、各プレートフィン１０３−１がＥＧＲガス配管内のガス流に平行になるように収納設置し、前記チューブ状冷却媒体流路１０３−２の両端側のＥＧＲガス配管外面に、冷却媒体の流入口Ｐ１、流出口Ｐ２が設けられた冷却ジャケット１０４−１、１０４−２を固着して構成したものである。
【００４２】
このＥＧＲガス冷却装置１０１におけるコア１０３は、図１７に示すように１枚の板にバーリング加工を施して同一高さの断面真円形の突出筒体１０３−３を縦方向および横方向に所定の間隔を隔てて例えば１５個形成したプレートフィン１０３−１を複数枚（ここでは５枚）作製し、この５枚のプレートフィン１０３−１を各突出筒体１０３−３が合致するように相互に重ねて当該突出筒体部を他方のプレートフィン１０３−１に溶接またはろう付けにて接合して１５個のチューブ状冷却媒体流路１０３−２を形成したものである。
そして、このようにして組立てたコア１０３をＥＧＲガス配管２内に設置する場合は、該コア１０３をＥＧＲガス配管１０２の一方の外壁をあらかじめ切断除去して形成した矩形の窓孔より当該ＥＧＲガス配管１０２内に挿入し、該コアの各チューブ状冷却媒体流路１０３−２を構成する外側の突出筒体１０３−３部の開口端部を当該ＥＧＲガス配管２の外周壁にあらかじめ穿設した同一形状の円孔に嵌合させて当該部分を溶接またはろう付けにて固着し、その反対側の外側に位置するプレートフィン１０３−１の四辺を当該ＥＧＲガス配管１０２の外壁に溶接またはろう付けにて接合する。
【００４３】
上記図１６〜図１９に示すＥＧＲガス冷却装置において、ＥＧＲガス配管１０２内を矢印ｇ方向に流れるＥＧＲガスは、一方の冷却ジャケット１０４−１よりコア１０３の各チューブ状冷却媒体流路１０３−２内を矢印ｃ方向に流れる冷却媒体（例えば冷却水）により冷却される。この時、ＥＧＲガス配管１０２内を流れるＥＧＲガスは、当該ガス流れに対し交差するごとく配設したコア１０３の多数のチューブ状冷却媒体流路１０３−２によってガス流れが乱流化するのみならず、当該ガス配管内を流れるガス流（矢印ｇ）に平行でチューブ状冷却媒体流路１０３−２に直角なプレートフィン１０３−１により伝熱面積が増大することも加わって熱伝達がより速やかに行われ、より高い熱交換性能が得られる。
【００４４】
図２０〜図２３に示すＥＧＲガス冷却装置１１１は、ＥＧＲガス配管１１２の外側全周に、内部がセパレータ１１４−１を介して上下２つに区分された冷却ジャケット１１４を固着して構成した、いわゆる二重管タイプのものであって、かつ偏平形のチューブ状冷却媒体流路１１３−２で構成したものである。
すなわち、このＥＧＲガス冷却装置１１１は、断面矩形に拡径したＥＧＲガス配管１１２内に、該配管内を流れるＥＧＲガスのガス流れ方向（矢印ｇ）に対して直角に交差する多数のチューブ状冷却媒体流路１１３−２を有する複数のプレートフィン１１３−１で構成されたコア１１３を、各プレートフィン１１３−１がＥＧＲガス配管内のガス流に平行になるように収納設置し、このＥＧＲガス配管１１２の外側全周に、内部がセパレータ１１４−１を介して上下２つに区分され、その一方に冷却媒体の流入口Ｐ１が、他方に流出口Ｐ２がそれぞれ設けられた冷却ジャケット１１４を固着して構成したものである。
【００４５】
このＥＧＲガス冷却装置１１１におけるコア１１３も、前記図１６〜図１９に示す冷却装置と同様、図２１に示すように１枚の板にバーリング加工を施して同一高さの断面偏平形の突出筒体１１３−３を縦方向および横方向に所定の間隔を隔てて例えば９個形成したプレートフィン１１３−１を５枚作製し、この５枚のプレートフィン１１３−１を各偏平形突出筒体１１３−３が合致するように相互に重ねて当該突出筒体部を他方のプレートフィン１１３−１に溶接またはろう付けにて接合して９個の偏平チューブ状冷却媒体流路１１３−２を形成したものである。
そして、このようにして組立てたコア１１３をＥＧＲガス配管１１２内に設置する場合も前記と同様、該コア１１３をＥＧＲガス配管１１２の一方の外壁にあらかじめ形成した矩形の窓孔より当該ＥＧＲガス配管１１２内に挿入し、該コアの各偏平チューブ状冷却媒体流路１１３−２を構成する外側の偏平形突出筒体１１３−３部の開口端部を当該ＥＧＲガス配管１１２の外周壁にあらかじめ穿設した同一形状の楕円孔に嵌合させて当該部分を溶接またはろう付けにて固着し、その反対側の外側に位置するプレートフィン１１３−１の四辺を当該ＥＧＲガス配管２の外壁に溶接またはろう付けにて接合する。
【００４６】
上記図２０〜図２３に示す構成の二重管タイプのＥＧＲガス冷却装置１１１の場合は、ＥＧＲガス配管１１２内を矢印ｇ方向に流れるＥＧＲガスは、このＥＧＲガス配管１１２を囲むように設けた冷却ジャケット１１４よりコア１１３の各偏平チューブ状冷却媒体流路１１３−２内を矢印ｃ方向に流れる冷却媒体（例えば冷却水）により冷却される。この二重管タイプのＥＧＲガス冷却装置の場合も前記と同様、ＥＧＲガス配管１１２内を流れるＥＧＲガスは、当該ガス流れに対し交差するごとく配設したコア１１３の偏平チューブ状冷却媒体流路１１３−２によってガス流れが乱流化するのみならず、当該ガス配管内を流れるガス流（矢印ｇ）に平行で偏平チューブ状冷却媒体流路１１３−２に直角なプレートフィン１１３−１により伝熱面積が増大することも加わって熱伝達がより速やかに行われ、より高い熱交換性能が得られる。
【００４７】
なお、上記した図１６〜図２３に示すＥＧＲガス冷却装置における前記冷却媒体流路を構成するプレートフィンの突出筒体１０３−３、１１３−３の個数、肉厚等は、特に限定するものではなく、ＥＧＲガス配管１０２、１１２の大きさ、冷却装置の規模等に応じて適宜決められる。また、プレートフィンには、ガスの乱流化、拡散、混合等による伝熱性能向上を目的として、前記図９に示す種々の加工（波付き加工、貫孔、ルーバー、凹凸等）を施してもよい。さらに、冷却媒体流路は、ここでは断面形状が真円や楕円形を示したが、これに限定するものではなく、矩形や多角形断面でも同様の作用効果が得られることはいうまでもない。さらにまた、本実施例装置はそれぞれ、ＥＧＲガス配管１０２、１１２の全体を同一の冷却媒体流路で構成しているが、ＥＧＲガス配管の全体を入側または出側とで断面形状や大きさの異なる冷却媒体流路で構成してもよいことはいうまでもない。
【００４８】
図２４に示すＥＧＲガス冷却装置２０１は、断面がほぼ矩形に形成された胴管２０６の両サイドに、主としてエンジン冷却水が用いられる冷却媒体ｃの流入口Ｐ１を備えた冷却ジャケット２０２−１と、流出口Ｐ２を備えた冷却ジャケット２０２−２を正対して配置し、該２つの冷却ジャケット２０２−１および２０２−２間にあって、前記胴管２０６を貫通して、ガスの流れ方向ｇに対して直角に交差する複数の断面が円形、長円形、楕円形、矩形等の伝熱管２０３が配設され、冷却水ｃの流路を形成している。さらに、本実施例によるガス冷却装置２０１は、該胴管６の前記２つの冷却ジャケット２０２−１および２０２−２によって、覆われている部分を除いた壁面に、ガスの流れる方向ｇに平行して、複数のフレキ成形を施すことによって図２５に示すような凹部を形成する。図２５中、２０５はフレキ成形部である。
【００４９】
前記フレキ成形によって形成された微妙な凹部によって該装置内を通過するガスは、当該壁面において乱流を生じると共に外表面積が増加して相当程度の放熱作用が認められるが、本実施例においては、さらに図２４に示すように前記２つの冷却ジャケット２０２−１および２０２−２によって覆われている部分を除く、外側の壁面にガスの流れ方向ｇに対して平行に、複数のプレートフィン２０４−１を接合すると共に、前記伝熱管２０３の外表面にも同様ガスの流れ方向ｇに対して平行に複数のプレートフィン２０４−２を接合する。加えて本実施例においては、図２４に示すように前記壁面側に配設した伝熱管２０３の外表面に接合したプレートフィン２０４−３の他端を、前記フレキ成形によって形成された凹部に挿入し、一体として挟持させることによって、その伝熱効果を増大させると共に、前記複数の伝熱管を介して２つの冷却ジャケット間を流れる冷却水の高い伝熱係数が相乗的に作用して、優れた冷却効率が得られることが可能となる。
【００５０】
図２６に示す大小２つのフレキ成形部は、本実施例の応用例であり深い凹部２０５−１と、浅い凹部２０５−２を交互に形成し、深い奥部凹部２０５−１に伝熱管３の外表面に接合したプレートフィン２０４−４の他端を挿入し、挟持させることによって一体としている。上記の構成によりフレキ成形部と、プレートフィンとによってもたらされる伝熱性能が更に向上する。
【００５１】
図２７に示すＥＧＲガス冷却装置２０１−１は、冷却媒体の流入口Ｐ１−１を備えた冷却ジャケット２０２−３と、流出口Ｐ２−２を備えた冷却ジャケット２０２−４が上下に正対して配置され、その中間を貫通してガスの流れ方向ｇに対して直角に交差する複数の伝熱管２０３−１が配設されている。このＥＧＲガス冷却装置２０１−１は、前記正対する２つの冷却ジャケット２０２−３および２０２−４に覆われている部分を除く側壁部に、ガスの流れ方向に対して平行に、複数のフレキ成形部２０５−１が形成され、伝熱管２０３−１の外表面にはガスの流れ方向ｇに対して平行に、プレートフィン２０４−６が接合され、前記フレキ成形部２０５−１に隣接した伝熱管２０３−１に接合されたプレートフィン２０４−６の他端２０４−５は、該フレキ成形部２０５−１の凹部に挿入して挟持されている。
このように構成されたＥＧＲガス冷却装置２０１−１は、壁面に形成されたフレキ成形部２０５−１による複数の凹部と、伝熱管２０３−１の外表面に接合された複数のプレートフィン２０４−６と、該プレートフィン２０４−６の他端２０４−５を前記フレキ成形部２０５−１の凹部に挿入して挟持させること等によって、該装置内に流入したガスの熱は効果的に熱交換され、優れた冷却効率が得られることが可能となる。
【００５２】
図２８、図２９に示すＥＧＲガス冷却装置は、冷却ジャケット２０２−５および２０２−６、２０２−７および２０２−８によって覆われていない壁面に、図２８の方はガスの流れ方向ｇに対して直角に交差する複数のフレキ成形部２０５−２を、図２９の方はガスの流れ方向ｇと平行する複数のフレキ成形部２０５−３をそれぞれ形成したものである。
上記ＥＧＲガス冷却装置２０１−２、２０１−３はシンプルな構造であるにもかかわらず、前記フレキ成形部２０５−２、２０５−３によって壁面を通過するガスに乱流を生ぜじめたり、フレキ成形による凹部によって外壁部との接触面積が広がって放熱作用を促進させ、それに起因して効果的な冷却効率を得られることが可能となる。
【００５３】
又、図３０に示すＥＧＲガス冷却装置は、相対する冷却ジャケットによって覆われていない壁面に、任意に放熱用プレートフィンを接合することによって、本発明の効果をさらに向上させたもので、相対する冷却ジャケット２０２−９、２０２−１０によって覆われていない壁面に、ガスの流れ方向ｇに対して直角に交差する放熱用プレートフィン２０４−７を複数接合したり、あるいは図３１に示すように、相対する冷却ジャケット２０２−１１、２０２−１２によって覆われていない壁面に、ガスの流れ方向ｇと平行する複数の放熱用プレートフィン２０４−８を複数接合する。
上記ＥＧＲガス冷却装置２０１−４、２０１−５は、前記放熱用プレートフィン２０４−７、２０４−８による放熱作用によって、冷却ジャケットに直接接することのない壁面付近を通過するガスの熱が、効率的に熱交換され、優れた冷却効率が得られることが可能となる。
なお、本発明においては、前記放熱用プレートフィン２０４−７、２０４−８の方向が交差された状態であることを妨げるものではない。又、前記放熱用プレートフィン２０４−７、２０４−８は、ガスの流れ方向ｇに対して傾斜して設けてもよい。
【００５４】
又、上記ＥＧＲガス冷却装置に用いるフィンとしては、例えば図３２に示すうねりを有した矩形の波板２０４ａ等もある。さらに、上記ＥＧＲガス冷却装置においても、前記図９〜図１２に示す各種フィン、すなわち多数の貫孔が設けられたプレートフィン、ルーバーが設けられたプレートフィン、ピンフィンが設けられたプレートフィン、連続もしくは断続した凹凸が設けられたプレートフィンや前記図１５（ａ）（ｂ）に示す波形フィンを用いることができる。
【００５５】
上記図２４〜図３２に示すＥＧＲガス冷却装置は、相対する２つの冷却ジャケットの間にあって、ガスの流れ方向に直角に交差して貫く複数の伝熱管を配置せしめると共に、前記２つの冷却ジャケットによって覆われている部分を除く壁面に、ガスの流れ方向に対して平行に、もしくは交差して複数のフレキ成形部を施すか、或いは各種プレートフィンを選択的に接合することにより、フレキ成形や各種プレートフィンによってもたらされる伝熱面積の拡大と、形成された凹部（外表面は凸部）によってもたらされるガス流の乱流化に加え、エンジン冷却水によって冷やされる前記冷却ジャケットや伝熱管の外表面の伝熱係数が、ＥＧＲガスに対して約１０倍であること等が相乗的に作用して、その熱交換が速やかにかつほぼ完璧に実施され、優れた冷却効率を得られる。又、フレキ成形部には、熱応力緩和の作用効果もあり、ＥＧＲガス冷却装置の耐久性を向上させることもできる。
なお、上記ＥＧＲガス冷却装置２０１、２０１−１を説明するための図２４及び図２７に示すように、伝熱管の外表面に接合されたプレートフィン２０４−３、２０４−４、２０４−５は、その他端を、胴管２０６の前記平滑な壁面にフレキ成形によって形成された凹部に挿入させ、密着して挟持されると共に、各伝熱管２０３、２０３−１どうしも同様プレートフィン２０４−２、２０４−６によってそれぞれ接合された状態となるため、相互に支持された状態となり、結果として伝熱管２０３、２０３−１相互と胴管２０６とを補強する支持体を形成して、装置のコンパクト化にも寄与する。
【００５６】
図３３に示すＥＧＲガス冷却装置３０１は、断面がほぼ矩形に拡管されたＥＧＲガス配管３０２の上下に、主としてエンジン冷却水が用いられる冷却媒体の流入口Ｐ１と、流出口Ｐ２とを備えた冷却ジャケット３０４−１、３０４−２を配置し、該冷却ジャケット３０４−１、３０４−２間にあって前記ＥＧＲガス配管３０２を貫通して、ガスの流れ方向に対して直角に交差する複数の偏平の伝熱管３０３が配設され、上記冷却水の流路を形成している。さらにこのＥＧＲガス冷却装置３０１は、前記偏平伝熱管３０３の偏平した外表面間およびに該偏平伝熱管３０３と前記ガス配管３０２との間に、全長にわたりもしくは長さ方向に小割した多数のチャンネル形状のフィン３０５を、ガスの流れ方向に対して略平行に固定することによって、該偏平伝熱管３同士もしくは偏平伝熱管３０３とガス配管３０２の間にあって、ガス流路を形成せしめることを基本的な構造としている。
【００５７】
上記チャンネル形状のフィン３０５は、断面略コの字形状でその長さが略全長にわたるものもしくは短く小割されていることが特徴的要件であり、それによって偏平伝熱管３０３同士、もしくは該偏平伝熱管３０３とガス配管３０２との間において、図３３および図３４に示すようにガスの流れ方向に対して平行して、任意の位置に、任意のピッチで多数配置され、その接合面を例えばろう付けによって固定される。前記チャンネル形状のフィン３０５は、図３４に示すようにチャンネル状に折り曲げられたフラットな両側面を、前記偏平伝熱管３０３の偏平した外周面に当接することにより、相互の平坦面同士で密着して固定されるため、広い伝熱面積を得て相互の熱伝達は理想的な状態で確保することができ、かかる構成のガス冷却装置内を通過するＥＧＲガスは速やかに熱交換され、優れた冷却効率が得られる。
【００５８】
又、上記チャンネル形状のフィン３０５は、ガス配管３０２と、該ガス配管３０２を貫いてガスの流れ方向に直角に交差して配設される複数の偏平伝熱管３０３との間において、ガスの流れ方向に略平行して配列・固定される範囲内で、その位置やピッチについては任意であるが、その形状についても自由に設計変更が可能である。
【００５９】
例えば図３５に示す実施例装置においては、帯状フィンの一部を偏平伝熱管３０３の幅に合わせて切り起こし、図３７に示すような一部切り起こし帯状フィン３０５−１を形成し、該帯状フィン３０５−１を偏平伝熱管３同士もしくは該偏平伝熱管３０３とガス配管３０２との間隙において、図３６に示すように相互に連携しあうように配列して固定することにより、その伝熱性能をより一層向上せしめることが確認された。
【００６０】
又、他の実施例においては所望によりチャンネル形状のフィンの一部に特殊な加工を施し、図３８（ａ）に示すように貫通孔を設けたチャンネル形状のフィン３０５−４、図３８（ｂ）に示すように断面半円状の凹凸を設けたチャンネル形状のフィン３０５−５、図３８（ｃ）に示すように断面凹凸状のヒダを全長にわたり設けたチャンネル形状のフィン３０５−６、図３８（ｄ）に示すようにリップ状の折り曲げ部を設けたチャンネル形状のフィン３０５−７を形成することも可能であり、図３９（ａ）〜（ｃ）に示すような各種のルーバーを設けたチャンネル形状のフィン３０５−８〜３０５−１０を形成し、本発明に係るＥＧＲガス冷却装置に組み込まれるチャンネル形状のフィンの一部もしくは全部として採用され、それぞれＥＧＲガスの攪拌作用により初期の成果を達成し得る。又、図３９（ａ）〜（ｃ）に示す異なる形態のルーバーは、それぞれ一例を示すものであって、その目的としてガス流路に乱流や渦流を生起せしめ、伝熱面積を拡大して効果的な熱交換を促進することによって、冷却効率の上昇を図れるものであれば自由に設計変更が可能である。なお、これらのフィンは単独で、若しくは上記各実施例で用いられた各種チャンネルフィンを含む他のフィンと、それぞれ併用して用いることが可能である。
なお、これらの各実施例において任意に採用される上記の各チャンネル形状のフィンは、前記偏平伝熱管３０３との接合部にのみフラットな折り曲げ部が残され、該フラットな折り曲げ部と偏平伝熱管３０３の平坦な面とを当接することによって、その接合を容易にすると同時に、相互の密着性が確保されてその優れた伝熱性能が維持される。
【００６１】
さらに、上記各実施例において、チャンネル形状フィンの組付け手段については特に制限はなく任意であるが、その一例として平板状のフィン材料を図４０（ａ）に示すように一旦湾曲させるか、図４０（ｂ）および（ｄ）に示すように偏平伝熱管３０５同士の間隙に合わせた折り曲げ部を設け、その後該偏平伝熱管３０３同士の間隙に押し込むことによって、相互に平坦な面同士を以って強固に密着し、図４０（ｃ）および（ｅ）に示すように略コの字形状のチャンネルフィン３０５−２または３０５−３となって、それぞれの溶着部３０６を例えばろう付けによって固定される。
【００６２】
上記図３３〜図４０に示すＥＧＲガス冷却装置は、拡径されたガス配管３０２内を貫き、ガスの流れ方向と直角に交差して配設される偏平伝熱管３０３の偏平した外表面に加え、該偏平伝熱管３０３の平坦な外表面にガスの流れ方向に平行して、自らのフラットな折り曲げ部を密着させながら、ランダムに固定される好ましくは小割された多数のチャンネル形状フィン３０５が、伝熱面積をより拡大すると共に、エッヂ効果を得て偏平伝熱管３０３の外表面の形状と、ランダムに固定されたチャンネル形状フィン３０５によってもたらされるガス流の乱流化や、エンジン冷却水によって冷やされる該偏平伝熱管３の内表面の伝熱係数が、前記図２７〜図３７に示すＥＧＲガス冷却装置と同様、ＥＧＲガスに対して約１０倍であること等が相乗的に作用して、その熱交換が速やかにかつほぼ完璧に実施され、優れた冷却効率を得られる。
なお、図３３〜図４０に示すチャンネル形状フィンは、偏平伝熱管３０３同士もしくは該偏平伝熱管２０３とガス配管２０２の間において固定されてコアを形成するため、偏平伝熱管２０３相互とガス配管２０２とを補強する支持体となり、装置のコンパクト化にも寄与する。
【００６３】
図４１に示すＥＧＲガス冷却装置４０１は、断面がほぼ矩形に形成されたＥＧＲガス配管４０３の両サイドに、主としてエンジン冷却水が用いられる冷却媒体の流入口（図示せず）と、流出口（図示せず）を備えた冷却ジャケット４０２を配置し、該冷却ジャケット４０２間にあって前記ＥＧＲガス配管４０３を貫通して、ガスの流れ方向に対して直角に交差する複数の偏平の伝熱管４０４が配設され、冷却水の流路（ｃ）を形成している。さらにこのＥＧＲガス冷却装置４０１は、前記偏平伝熱管の偏平した外表面にコルゲートフィン４０５を、ガスの流れ方向に平行して交互に介装させて固定することによって、該偏平伝熱管４０４どうしもしくは偏平伝熱管４とガス配管３の間にあってコアの１セグメントとなし、ガス流路（ｇ）を形成せしめることを基本的な構造としている。
【００６４】
各セグメントよりなる上記コアは、偏平伝熱管４０４に対するＥＧＲガス流路（ｇ）の長さを規定して、冷却効率を極力高めるように設計されるが、そのアスペクト比が偏平伝熱管４０４の長さ／ＥＧＲガス流路（ｇ）の長さの比において、１：１．５〜１：７、好ましくは１：２．５から１：５の範囲が望ましく、そのアスペクト比が１：１．５以下の場合はガスの流路が短いため、ガスと伝熱面との接触時間が短すぎて、十分な伝熱性能が得られず、一方、１：５を超える場合は装置が巨大化して設置するスペースが限定されるため、図４１に示す本例において１：３に設計した。なお、ガス配管４０３内をガスの流れ方向に対して直角に貫いて、冷却ジャケット４０２に配設される偏平伝熱管４０４と、該偏平伝熱管４０４の外表面にガスの流れ方向に対して平行に介装・固定されるコルゲートフィン４０５は、本例によってはそれぞれろう付けによって固着したが、固定手段は伝熱性能を妨げない、例えば溶接等を選択することも可能である。
【００６５】
上記のごとく構成されたＥＧＲガス冷却装置４０１によれば、伝熱管４０４を偏平としたことによって冷却ジャケット４０２間を流れる冷却媒体、即ちエンジン冷却水の流路（ｃ）が狭められてその流速が早くなり、一方、ＥＧＲガスの流れは上記コルゲートフィン４０５によって形成された多数フィンにより、その流路（ｇ）が延長されて偏平伝熱管４０４およびフィン４０５との接触時間が長くなると共に、該偏平伝熱管４０４の偏平した外表面による伝熱面積の拡大と、その外表面の形状によってもたらされるガス流の乱流化や、エンジン冷却水によって冷やされる該偏平伝熱管４０４の内表面の伝熱係数が、ＥＧＲガスに対するフィン側（ガス側）の伝熱係数に対して約１０倍であること等が相乗的に作用して、その熱交換が速やかにかつほぼ完璧に実施され、優れた冷却効率を得られることが確認された。なお、図４１に示すように本例によるコルゲートフィン４０５は、偏平伝熱管４０４の間に交互に介装させて固定されてコアを形成するため、偏平伝熱管４０４相互とガス配管４０３とを補強する支持体となり、装置のコンパクト化にも寄与する。
【００６６】
図４２は、偏平伝熱管４０４−１と、該伝熱管に固定されるコルゲートフィン４０５−１とを部分的に示す拡大斜視図であるが、本例による該偏平伝熱管４０４−１は、その内面の任意箇所に略Ｓ字型のリブ４０６が設けられ、偏平伝熱管４０４−１を補強すると共に冷却媒体の流れを整流するように機能する。
【００６７】
又、偏平伝熱管４０４−２は、図４３に示すように水平方向に複数本並列して設置している。これにより個々の偏平伝熱管４０４−２の垂直方向に対する強度を増すと共に、偏平管４０４−２の偏平幅が小さいので製造が容易である。
【００６８】
さらに、偏平伝熱管４０４−３は、図４４に示すように偏平伝熱管４０４−３そのものが波型に変形して形成され、それに固定されるコルゲートフィン４０５−２も同様波型に形成される。このような構造とすることにより、冷却媒体の流れも乱流化され、同時にガスの流れも一層複雑となり、該フィン４０５−２を介しての熱交換が促進され、優れた冷却効率が得られると共に熱変形が可能なため熱応力が緩和され、耐久性が優れることが確認された。なお、偏平伝熱管４０４−３の波形への変形は図４９に限定されるものではなく、冷却媒体の流方向に変形しても，組み合わせて変形させてもよい。
【００６９】
図４５は、偏平伝熱管４０４−４と、該偏平伝熱管４０４−４に固定されるコルゲートフィン４０５−３を部分的に示す平面図で、該コルゲートフィン４０５−３は、偏平伝熱管４０４−４の外表面に蛇行するように固定されている。かかる構造によりガスの流れに乱流若しくは渦流などへの変化をもたせると共に、ガスの流路がより一層延長されるため、該フィン４０５−３を介しての熱交換を助長して、冷却効率がさらに向上することが確認された。なお、上記図４２に示す偏平伝熱管４０４−１及びコルゲートフィン４０５−１は、図４１に示すガス冷却装置４０１に、適宜にかつ部分的に置き換えて用いることにより、その効果を一層高めることも可能である。
【００７０】
図４６に示す実施例装置は、同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各図に示すようにガス配管４０３−１に配置する冷却ジャケット４０２−１の構造を、アウターシェルディフューザー形状とし、該冷却ジャケット４０２−１とガス流路との境界に、チューブシートからなる仕切り板４０７を設け、偏平伝熱管４０４−５どうしもしくは該偏平伝熱管４０４−５とアウターシェルとの間に介装・固定されるコルゲートフィン４０５−４を波型形状とした以外は、実質的に前記図４１に示す実施例装置と同様であるが、冷却効率等の性能は図４１に示す実施例装置とほぼ同様である。
【００７１】
又、図４１、図４６に示す各実施例装置においても、コルゲートフィンの代替品として前記図１５に示す波板形状フィンを用いることができるのみならず、図４７（ａ）〜（ｃ）に示すＩ型形状フィン４０５ａ−１（図ａ）、Ｓ字型形状フィン４０５ａ−２（図ｂ）、コの字型形状フィン４０５ａ−３７（図ｃ）や、前記図９に示す各種フィン同様の図４８（ａ）〜（ｅ）に示すフィン、すなわち多数の貫孔が設けられたプレートフィン４０５ｂ−２（図ａ）、ルーバーが設けられたプレートフィン４０５ｂ−３（図ｂ）、変形したルーバーが設けられたプレートフィン４０５ｂ−４（図ｃ）、ピンフィンが設けられたプレートフィン４０５ｂ−５（図ｄ）、凹凸が設けられたプレートフィン４０５ｂ−６（図ｅ）等を用いることができる。なお、これらのフィンは単独、もしくは上記各実施例で用いられた各種コルゲートフィンを含む他のフィンと、それぞれ併用して用いることが可能である。
【００７２】
図４９に示すＥＧＲガス冷却装置５０１は、断面がほぼ矩形に拡管されたＥＧＲガス配管５０２の上下に、主としてエンジン冷却水が用いられる冷却媒体の流入口Ｐ１と、流出口Ｐ２とを備えた冷却ジャケット５０４−１、５０４−２を配置し、該冷却ジャケット５０４−１、５０４−２間にあって前記ＥＧＲガス配管（以下、単に「ガス配管」ということがある。）５０２を貫通して、ガスの流れ方向（矢印ｇ）に対して直角に交差する複数（本例においては１２本）の伝熱管５０３が配設され、上記冷却ジャケット５０４−１、５０４−２間における冷却水の流路を形成している。
ここで、上記伝熱管５０３は、ガスの流れ方向後方に向かってその断面形状が次第に拡張するように形成されていることが必須の要件となる。すなわち、本例における当該伝熱管５０３は、図５５に示すようにその断面形状が、先端部５０３−２から後端部５０３−３の方に行くに従い徐々に幅が拡大されたいわゆる楔形形状で、その傾斜面５０３−１を含む伝熱管３の外周面全体が広い伝熱面として形成され、該楔形形状の伝熱管５０３を図４９に示すようにガスの流れ方向に直角に交差して、間隔を保持しながら複数配置し、その管端はガス配管５０２内を貫いて冷却ジャケット５０４−１および５０４−２に、それぞれ開口部を設けた状態で固着された構造となっている。
【００７３】
上記のように構成された本例によるＥＧＲガス冷却装置５０１において、冷却媒体となるエンジン冷却水Ｃは、下段の冷却ジャケット５０４−１に設けられた流入口Ｐ１より流入して該冷却ジャケット５０４−１を通過し、次いで前記楔形形状の伝熱管５０３内のそれぞれに通流して上段の冷却ジャケット５０４−２を通過した後、流出口Ｐ２を介して系外に流出する。一方、ガス配管５０２の上流側から当該冷却装置５０１内に流入したＥＧＲガスは、該配管内をガスの流れ方向（矢印ｇ）に直角に交差して複数配設された伝熱管５０３の外周面に、接触を繰り返しながら下流側へ流下して系外へ流出する。この際、該冷却装置１内に流入した、熱せられた状態のＥＧＲガスは、該伝熱管５０３の傾斜面５０３−１を中心とする伝熱面に衝突を繰り返しながら下流方向へ移動するが、該伝熱面、とりわけ傾斜面５０３−１との衝突の繰り返しによってガスの境界層がつぎつぎと剥離を繰り返し、効果的な熱交換が行なわれて、ＥＧＲガスは可及的速やかに冷却され、４列に配設された伝熱管５０３群に次々と接触を繰り返しながら系外に流出されたＥＧＲガスは、エンジンの吸気系に戻されての再循環に、全く支障のない温度域にまで冷却される。
【００７４】
また、図５２〜図５３に示す他のＥＧＲガス冷却装置は、前記楔型形状の伝熱管５０３を、図５６に示すような形状に変更し、該楔型形状の伝熱管５０３ａを図５３に示すようにガスの流れ方向に直角に交差して、間隔を保持しながら複数位置した構造としたものであり、該楔形形状の伝熱管の形状を一部変更した以外は実質的に実施例１と同一の多管式ガス熱交換装置５０１ａを構成した。このＥＧＲガス冷却装置５０１ａの場合も、前記図４９〜図５１に示すＥＧＲガス冷却装置とほぼ同等の冷却性能が得られる。
【００７５】
さらに、前記図４９〜図５４に示すＥＧＲガス冷却装置においても、所望により楔型形状の伝熱管５０３または５０３ａ同士の間隙か、もしくは楔形形状の伝熱管５０３または５０３ａとガス配管５０２または５０２ａとの間隙に、ガスの流れ方向（矢印ｇ）と平行してプレートフィンを固着することも好ましい実施形態として採用することができる。プレートフィンの形状については、前記図９に示すプレートフィン、すなわちプレートフィンの一部に貫孔を設けたもの、ルーバーを設けたもの、ピンフィンを取り付けたもの、凹凸を設けたもの等から適宜選択して使用することができる。
【００７６】
図４９〜図５４に示すＥＧＲガス冷却装置において、楔形形状の伝熱管５０３、５０３ａに加え、任意で前記の各種プレートフィンを固着することにより、冷却装置内におけるガス流の攪拌効果がさらに促進されると共に、プレートフィンそのものによる伝熱面積の拡大が期待され、冷却効率の一層の向上を図ることができると共に、該伝熱管５０３または５０３ａ同士、もしくは伝熱管５０３または５０３ａとガス配管５０２または５０２ａとの間に強固な支持体が形成されて、優れた補強効果が得られるために、他の補強手段を要することが無く、装置のコンパクト化に寄与する。
【００７７】
また、図４９〜図５４に示すＥＧＲガス冷却装置において、拡管されたガス配管内を貫き、ガスの流れ方向と直角に交差して複数配設される断面形状が楔形形状の伝熱管の形状については、伝熱管５０３、５０３ａの形状によって拘束されるものではなく、その先端部５０３−２、５０３ａ−２からガスの流れ方向後方に当たる後端部５０３−３、５０３ａ−３にかけてその幅が拡大し、ガスの流れ方向上流側から下流側に向かっての傾斜面５０３−１、５０３ａ−１を含んで広い伝熱面を有し、該伝熱管５０３、５０３ａの後流側における急激な断面変化によって「カルマンの渦列」が生ずることが期待される形状であれば、該傾斜面５０３−１、５０３ａ−１の傾斜角、伝熱管５０３、５０３ａ群の配設位置やピッチは伝熱管５０３、５０３ａ群の数を含め、特に制限するものではなくその効果と設置スペースとの兼ね合いにおいて自由に設計変更が可能である。
【００７８】
図５７に示すＥＧＲガス冷却装置６０１は、図５７〜図５９に示すように断面がほぼ矩形に拡管されたＥＧＲガス配管６０２の上下に、主としてエンジン冷却水が用いられる冷却媒体（以下単に「冷却水」ということがある。）Ｃの流入口Ｐ１と、流出口Ｐ２とを備えた冷却ジャケット６０４−１、６０４−２を配置し、該冷却ジャケット６０４−１、６０４−２間にあって前記ＥＧＲガス配管６０２を貫通して、ガスの流れ方向（矢印ｇ）に対して直角に交差する円筒状チューブからなる複数の伝熱管６０３が固着・配設されて、ガスの流れ方向上流から下流方向に複数列の伝熱管列群を形成すると共に、上記冷却ジャケット６０４−１、６０４−２間における冷却水の流路を形成している。
ここで、上記伝熱管列群の冷却水流路には、ガスの流れ方向上流側の第１列と第２列の間の冷却ジャケット６０４−１に堰を設け、次に第２列と第３列の間の冷却ジャケット６０４−２に堰６０６−１を設け、また第３列と第４列の間の冷却ジャケット６０４−１に、さらに第４列と第５列の間の冷却ジャケット６０４−２にそれぞれ堰６０６−Ｘを設けるという、いわゆる各伝熱管列群毎交互に上下の冷却ジャケット６０４−１および６０４−２内に堰６０６を形成して、流入口Ｐ１から流入した冷却水が流出口Ｐ２から系外に流れ去するまでの流路を、強制的に制御することが必須の要件となる。かなわち、本例における冷却水は、流入口Ｐ１から冷却ジャケット６０４−１内に流入すると堰６０６−１に遮られて、当該冷却ジャケット６０４−１をから第１列の伝熱管列群を形成する各々の伝熱管６０３を通流し、他方の冷却ジャケット６０４−２に流入するが、ここでも堰６０６−Ｘに遮られて冷却ジャケット６０４−２をから第２列の伝熱管列群を形成する各々の伝熱管６０３を通流して、冷却ジャケット６０４−１に流入するという経路を繰返し、最終的に冷却ジャケット６０４−２を経て流出口Ｐ２から系外に流れ去るように構成されている。
【００７９】
上記のように構成されたＥＧＲ式ガス冷却装置６０１において、冷却媒体となるエンジン冷却水Ｃは、上段の冷却ジャケット６０４−１に設けられた流入口Ｐ１より流入すると同時に、第１列の伝熱管列群を経由して下段の冷却ジャケット６０４−２内に至り、さらに第２列の伝熱管列群を経て冷却ジャケット６０４−１に流入するという経路を繰返し、早い流速と多量の流量を維持しながら全ての伝熱管列群を経由して流出口Ｐ２から流去するが、この間にＥＧＲガス配管６０２のガスの流れ方向（矢印ｇ）上流側から当該ガス冷却装置６０１内に流入したＥＧＲガスの熱は、該伝熱管列群の各々の伝熱管６０３に順次接触を繰り返しながら効果的に熱交換が行われて、可及的速やかに冷却され、該ガス冷却装置６０１の下流側からＥＧＲガス配管内に戻る際には、エンジンの吸気系に戻されての再循環に、全く支障のない温度域にまで冷却される。
【００８０】
なお、ＥＧＲガス冷却装置６０１は、図５８に示すように冷却ジャケット６０４−１、６０４−２間におけるＥＧＲガス配管６０２を貫いて、ガスに流れ（矢印ｇ）に対して直角に交差して固着・配列されて伝熱管列群を形成する伝熱管６０３を、ガス流路に対してその間隔を狭くするよう配列したことにより、堰によって増幅された冷却水の流速と水量とが相互に作用して、より効果的な熱交換が促進されて、沸騰による気泡の発生も無く、優れた冷却効率が得られる。
【００８１】
また、図６０〜図６１に示すＥＧＲガス冷却装置６１１は、伝熱管列群を形成する伝熱管６１３−１、６１３−２の本数が疎らであり、該伝熱管６１３−１および６１３−２に予めスパイラル状フィン６１３−１ａおよびディスク状フィン６１３−２ａが取り付けられていることを除いて、実質的に前記ＥＧＲガス冷却装置６０１と同様のガス冷却装置６１１を構成した。６１２はＥＧＲガス配管である。
このＥＧＲガス冷却装置６１１の場合も、堰６１６−１および６１６−Ｘによって流路を規制された冷却水は、速い流速と多量の水量を維持して伝熱管６１３−１、６１３−２内を通流し、加えてスパイラル状フィン６１３−１ａおよびディスク状フィンによるガス流の攪拌と、伝熱面積の拡大が相乗的に作用し、ＥＧＲガス冷却装置６１１とほぼ同等の冷却性能が得られる。
【００８２】
さらに、図６２〜図６３に示すＥＧＲガス冷却装置６２１は、伝熱管列群を形成する伝熱管６２３の本数が若干疎らであり、該伝熱管６２３のそれぞれにガスの流れ方向に平行して複数のプレートフィン６２５が取り付けられていることを除いて、実質的に前記ＥＧＲガス冷却装置６０１と同様のガス冷却装置６２１を構成した。６２２はＥＧＲガス配管である。
このＥＧＲガス冷却装置６２１の場合も、堰６２６−１および６２６−Ｘによって流路を規制された冷却水は、速い流速と多量の水量を維持して伝熱管６２３内を通流し、加えてプレートフィン６２５によるガス流の乱流化と、伝熱面積の拡大が相乗的に作用し、実施例１とほぼ同等の冷却性能を得られることが確認された。
【００８３】
また、図６４〜６６に示すＥＧＲガス冷却装置は、６３１は、伝熱管列群を形成する伝熱管６３３が偏平チューブからなり、冷却ジャケット６３４が拡管されたＥＧＲガス配管６３２外周の全周を覆ういわゆる２重管タイプであり、該２重管タイプの冷却ジャケット６３４がセパレータ６３４−１によって上下に区分された構造となっていることを除いて、実質的に前記ＥＧＲガス冷却装置６０１と同様のガス冷却装置６３１を構成した。
この冷却装置６３１の場合も、堰６３６−１および６３６−Ｘによって流路を規制された冷却水は、速い流速と多量の水量を維持して伝熱管６２３内を通流し、加えて偏平伝熱管６３３による流速の更なる加速と、伝熱面積の拡大が相乗的に作用し、前記ＥＧＲガス冷却装置６０１とほぼ同等の冷却性能が得られる。
【００８４】
図６７〜６８に示すＥＧＲガス冷却装置６４１は、伝熱管列群を形成する各々の偏平伝熱管６４３の間隙、若しくは該偏平伝熱管６４３とＥＧＲガス配管６４２の内壁との間隙に、前記図１５に示すようなコルゲートフィンをガスの流れ方向と平行に接合した以外は、実質的に前記ＥＧＲガス冷却装置６０１と同様のガス冷却装置６４１を構成した。
このＥＧＲガス冷却装置６４１の場合も、堰６４６−１および６４６−Ｘによって流路を規制された冷却水は、速い流速と多量の水量を維持して伝熱管６４３内を通流し、加えて偏平伝熱管６３３による流速の更なる加速と、接合されたコルゲートフィンによるガス流の乱流化や伝熱面積の拡大が相乗的に作用し、迅速な熱交換によって効率的な冷却性能が得られる。
【００８５】
さらにまた、図６９〜７１に示すＥＧＲガス冷却装置６５１と、図７２〜７４に示すＥＧＲガス冷却装置６６１は、伝熱管列群を形成する各々の伝熱管６５３および６６３の形状が、ガスの流れ方向（矢印ｇ）上流側の先端部から下流側の後端部にかけて幅が拡張する、いわゆる楔形形状としたものであり、楔形形状の伝熱管６５３および６６３を用い、冷却ジャケットをそれぞれ上下に配置したいわゆるヘッダータイプとした以外は、実質的に前記ＥＧＲガス冷却装置６５１および６６１を構成した。
このＥＧＲガス冷却装置６５１、６６１においても、堰６５６−１、６５６−Ｘおよび６６６−１、６６６−Ｘによって流路を規制された冷却水は、速い流速と多量の水量を維持して楔型形状の伝熱管６５３、６６３内を通流し、加えてこの楔型形状の伝熱管６５３および６６３に形成された伝熱面に、ガス流が順次衝突を繰り返しながら剥離されることにより、薄い境界層が維持されて効果的に熱交換が促進され、極めて優れた冷却性能が得られる。
【００８６】
なお、上記図５７〜図７４に示すＥＧＲガス冷却装置においても、任意で前記図９に例示するプレートフィンおよび前記図１５に例示する波板状のフィンなどを固着することにより、冷却装置内におけるガス流の攪拌効果がさらに促進されると共に、フィンそのものによる伝熱面積の拡大が期待され、冷却効率の一層の向上を図ることができると共に、該伝熱管同士、若しくは該伝熱管とガス配管との間に強固な支持体が形成されて、優れた補強効果が得られるために、他の補強手段を要することが無く、装置のコンパクト化に寄与する。
【００８７】
また、上記図５７〜図７４に示す各ＥＧＲガス冷却装置における伝熱管は、その優れた伝熱性と加工の容易性および機械的強度等を加味して、金属性チューブが好ましく採用されるが、伝熱管列群における冷却水流路を規制する堰は、通流する冷却水の水圧に耐え、その流路を任意に規制しうるものであれば特に制限を加えるものではなく、冷却ジャケット内において任意に移動が可能な、可撤式構造であることがより好ましい。なお、上記各実施例における堰は、伝熱管列群毎の境界に交互に設けて冷却水流路を一本の流れに規制したが、本発明はこれによって拘束されるものではなく、第１列の流れから後流に行くに従いその流れを緩めたり、中流域の流れを意図的に速めたり、堰を設ける位置を移動することによって、任意にかつ所望の流れを操作することが可能である。かかる構成によって本発明のＥＧＲガス冷却装置は、該装置内における連続沸騰に起因する気泡によって、効果的熱交換が阻害される現象を未然に防止して、優れた冷却効率を得ることができる。
【００８８】
さらに、本発明では上記した全てのＥＧＲガス冷却装置におけるＥＧＲガス配管や胴管、冷却配管あるいは伝熱管の壁面に必要に応じて凹凸を形成して乱流化や伝熱面積を増加させてもよい。図７５、図７６はその一例を示したもので、図１〜図３に示すＥＧＲガス冷却装置のＥＧＲガス配管２と冷却配管３の各壁面に凹凸を形成したものである。なお、この凹凸は必要に応じて設けることはいうまでもない。
【００８９】
なお、本発明におけるこれら各部材の固着手段としては、前記したごとく溶接やろう付けによるいわゆる溶着手段が好ましく採用されるが、該溶着によって相互に優れた密着性が確保され、伝熱作用が阻害されないことと、激しい振動が繰り返されるなど、過酷な操作環境の中で信頼し得る接合が期待されるためである。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
上記各実施例によって明らかなように、本発明に係るガス冷却装置は、その構造が簡略であるにも拘らず、優れた冷却効率を発揮する。従って、装置の軽量・小型化を可能とするため、自動車用のＥＧＲガス冷却装置として広範に用いられることは勿論、排気ガスからの熱回収装置や他のガス冷却装置としても転用し得るなど幅広い用途が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施例装置を一部省略して示す縦断側面図である。
【図２】図１のイーイ線上の横断平面図である。
【図３】図１のローロ線上の縦断正面図である。
【図４】本発明の第２実施例装置を一部省略して示す縦断側面図である。
【図５】図４のハーハ線上の横断平面図である。
【図６】本発明の第３実施例装置を一部省略して示す縦断側面図である。
【図７】図６のニーニ線上の横断平面図である。
【図８】図６、図７に示す第３実施例装置における冷却配管（伝熱管）とプレートフィンの接合構造の一例を示す断面図である。
【図９】図６、図７に示す第３実施例装置におけるプレートフィンの各種構造例を示す断面図で、（ａ）は貫孔を設けたプレートフィン、（ｂ）（ｃ）はルーバーを設けたプレートフィン、（ｄ）はピンフィンを設けたプレートフィン、（ｅ）はプレス成形による凹凸を設けたプレートフィンをそれぞれ示す。
【図１０】本発明の第４実施例装置を一部省略して示す縦断側面図である。
【図１１】図１０のホーホ線上の横断平面図である。
【図１２】図１０のヘーヘ線上の縦断正面図である。
【図１３】本発明の第５実施例装置を一部省略して示す縦断側面図である。
【図１４】図１３のトート線上の縦断正面図である。
【図１５】本発明装置における波板部品の一例を拡大して示す部分斜視図で、（ａ）は円弧状断面の波板部品、（ｂ）は台形状断面の波板部品をそれぞれ示す。
【図１６】本発明の第６実施例装置を示す縦断側面図である。
【図１７】図１６に示す第６実施例装置におけるプレートフィンを示す斜視図である。
【図１８】図１６のチ−チ線上の横断平面図である。
【図１９】図１６のリ−リ線上の縦断正面図である。
【図２０】本発明の第７実施例装置を示す縦断側面図である。
【図２１】図２０に示す第７実施例装置におけるプレートフィンを示す斜視図である。
【図２２】図２０のヌ−ヌ線上の横断平面図である。
【図２３】図２０のル−ル線上の縦断正面図である。
【図２４】本発明の第８実施例装置を示す模式的な要部斜視図である。
【図２５】図２４に示す第８実施例装置におけるフレキ成形部を示す要部斜視図である。
【図２６】図２４に示す第８実施例装置における他のフレキ成形部を示す要部斜視図である。
【図２７】本発明の第９実施例装置を示す縦断正面図である。
【図２８】本発明の第１０実施例装置を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図２９】本発明の第１１実施例装置を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図３０】本発明の第１２実施例装置を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図３１】本発明の第１３実施例装置を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図３２】本発明装置におけるうねりを有した波形フィンを示す斜視図である。
【図３３】本発明の第１４実施例装置を示す縦断正面図である。
【図３４】図３３に示す第１４実施例装置を部分的に示す一部拡大断面図である。
【図３５】本発明の第１５実施例装置を示す縦断正面図である。
【図３６】図３５に示す第１５実施例装置を部分的に示す一部拡大断面図である。
【図３７】図３５に示す第１５実施例装置において用いられる一部切り起こし帯状フィン単体を示す斜視図である。
【図３８】同じく各実施例装置において任意に用いることが可能な各種フィンの単体を示す斜視図で、（ａ）は円形の孔を設けたもの、（ｂ）は断面半円形の凹凸を設けたもの、（ｃ）は断面凹凸状のヒダを全長にわたり設けたもの、（ｄ）はリップ上の折り曲げ部を形成したものをそれぞれ示す。
【図３９】同じく各実施例装置において任意に用いることが可能な形態の異なるルーバーを設けたチャンネルフィンを例示したもので、（ａ）は一端を屈曲させたルーバを有するチャンネルフィンを示す斜視図、（ｂ）は両端を屈曲させたルーバーを有するチャンネルフィンを示す斜視図、（ｃ）は湾曲形のルーバーを有するチャンネルフィンを示す斜視図である。
【図４０】同じく各実施例装置におけるフィンの組み付け状態を部分的に示す平面図である。
【図４１】本発明の第１６実施例装置を示す模式的正面図である。
【図４２】図４１に示す第１６実施例装置における伝熱管の他の実施例を部分的に示す一部拡大斜視図である。
【図４３】同じく第１６実施例装置における伝熱管の別の実施例を部分的に示す正面図である。
【図４４】同じく第１６実施例装置における伝熱管のさらに他の実施例を部分的に示す斜視図である。
【図４５】同じく第１６実施例装置における伝熱管のさらに別の実施例を部分的に示す平面図である。
【図４６】本発明の第１７実施例装置を示す概略三面図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその縦断側面図、（ｃ）は（ａ）のア−ア線上の横断平面図である。
【図４７】同じく第１６実施例装置および第１７実施例装置において任意に用いることが可能な各種フィンを部分的に示し、（ａ）はＩ型形状フィン、（ｂ）はＳ字型形状フィン、（ｃ）はコの字型形状フィンを示す斜視図である。
【図４８】同じくプレートフィンの構造を示す断面図で、（ａ）はプレートフィンに貫孔を設けたもの、（ｂ）および（ｃ）はルーバーを設けたもの、（ｄ）はピンフィンを設けたもの、（ｅ）は凹凸を設けたものをそれぞれ示す。
【図４９】本発明の第１８実施例装置を示す縦断側面図である。
【図５０】図４９のル−ル線上の横断平面図である。
【図５１】図４９のオ−オ線上の縦断正面図である。
【図５２】本発明の第１９実施例装置を示す縦断側面図である。
【図５３】図５２のワ−ワ線上の横断平面図である。
【図５４】図５２のカ−カ線上の縦断正面図である。
【図５５】同じく第１８実施例装置および第１９実施例装置における伝熱管単体の一例を示す斜視図である。
【図５６】同じく伝熱管単体の他の例を示す斜視図である。
【図５７】本発明の第１９実施例装置を一部省略して示す縦断側面図である。
【図５８】図５７のヨ−ヨ線上の横断平面図である。
【図５９】図５７のタ−タ線上の縦断正面図である。
【図６０】本発明の第２０実施例装置を一部省略して示す縦断側面図である。
【図６１】図６０のレ−レ線上の横断平面図である。
【図６２】本発明の第２１実施例装置を一部省略して示す縦断側面図である。
【図６３】図６２のソ−ソ線上の横断平面図である。
【図６４】本発明の第２２実施例装置を一部省略して示す縦断側面図である。
【図６５】図６４のツ−ツ線上の横断平面図である。
【図６６】図６４のネ−ネ線上の縦断正面図である。
【図６７】本発明の第２３実施例装置を一部省略して示す縦断側面図である。
【図６８】図６７のナ−ナ線上の縦断正面図である。
【図６９】本発明の第２４実施例装置を一部省略して示す縦断側面図である。
【図７０】図６９のラ−ラ線上の横断平面図である。
【図７１】図６９のム−ム線上の縦断正面図である。
【図７２】本発明の第２５実施例装置を一部省略して示す縦断側面図である。
【図７３】図７２のウーウ線上の横断平面図である。
【図７４】図７２のノ−ノ線上の縦断正面図である。
【図７５】図１〜図３に示す実施例装置におけるＥＧＲガス配管の壁面の断面構造の一例を示す部分断面図である。
【図７６】同じく図１〜図３に示す実施例装置における冷却配管（伝熱管）の壁面の断面構造の一例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１、１１、２１、３１、４１、１０１、２０１、２０１−１、２０１−２、２０１−３、２０１−４、２０１−５、３０１、３０１−１、５０１、５０１ａ、６０１、６１１、６２１、６３１、６４１、６５１、６６１  ＥＧＲガス冷却装置２、１２、２２、３２、４２、１０２、１１２、２０３、２０３−１、３０２、４０３、４０３−１、５０２、５０２ａ、６０２、６１１、６２１、６３１、６４１、６５１、６６１  ＥＧＲガス配管
３、２３  冷却配管
４−１、４−２、１４−１、１４−２、２４−１、２４−２、３４、４４、１０４−１、１０４−２、１１４、２０２−１、２０２−２、２０２−３、２０２−４、２０２−５、２０２−６、２０２−７、２０２−８、２０２−９、２０２−１０、２０２−１１、２０２−１２、３０４−１、３０４−２、４０２、４０２−１、５０４−１、５０４−２、５０４ａ−１、５０４ａ−２、６５４−１、６５４−２、６６４−１、６６４−２  冷却ジャケット
１３−１、１３−２  フィン付きチューブ
２５、１０３−１、１１３−１、２０４−１、２０４−２、２０４−３、２０４−３、２０４−４、２０４−５、２０４−６、５０５、５０５−１、５０５−２、５０５−３、５０５−４、５０５−５、６２５  プレートフィン
２５−１  バーリング壁
２５−２、６２５−２、貫孔
２５−３、２５−４、６２５−３、６２５−４  ルーバー
２５−５  ピンフィン
２５−６  凹凸
３３、４３、  偏平チューブ
４５ａ、４５ｂ、２０４ａ−１、２０４ａ−２、２０４ａ−３  波板
１０３、１１３  コア
１０３−３、１１３−３  突出筒体
２０５、２０５−１、２０５−２、２０５−３  フレキ成形部
２０６  胴管
３０５−６、３０５−７、３０５−８、３０５−９、３０５−１０  チャンネルフィン
Ｐ１  流入口
Ｐ２  流出口
【図１】
2005331217.tif 000003
【図２】
2005331217.tif 000004
【図３】
2005331217.tif 000005
【図４】
2005331217.tif 000006
【図５】
2005331217.tif 000007
【図６】
2005331217.tif 000008
【図７】
2005331217.tif 000009
【図８】
2005331217.tif 000010
【図９】
2005331217.tif 000011
【図１０】
2005331217.tif 000012
【図１１】
2005331217.tif 000013
【図１２】
2005331217.tif 000014
【図１３】
2005331217.tif 000015
【図１４】
2005331217.tif 000016
【図１５】
2005331217.tif 000017
【図１６】
2005331217.tif 000018
【図１７】
2005331217.tif 000019
【図１８】
2005331217.tif 000020
【図１９】
2005331217.tif 000021
【図２０】
2005331217.tif 000022
【図２１】
2005331217.tif 000023
【図２２】
2005331217.tif 000024
【図２３】
2005331217.tif 000025
【図２４】
2005331217.tif 000026
【図２５】
2005331217.tif 000027
【図２６】
2005331217.tif 000028
【図２７】
2005331217.tif 000029
【図２８】
2005331217.tif 000030
【図２９】
2005331217.tif 000031
【図３０】
2005331217.tif 000032
【図３１】
2005331217.tif 000033
【図３２】
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【図３３】
2005331217.tif 000035
【図３４】
2005331217.tif 000036
【図３５】
2005331217.tif 000037
【図３６】
2005331217.tif 000038
【図３７】
2005331217.tif 000039
【図３８】
2005331217.tif 000040
【図３９】
2005331217.tif 000041
【図４０】
2005331217.tif 000042
【図４１】
2005331217.tif 000043
【図４２】
2005331217.tif 000044
【図４３】
2005331217.tif 000045
【図４４】
2005331217.tif 000046
【図４５】
2005331217.tif 000047
【図４６】
2005331217.tif 000048
【図４７】
2005331217.tif 000049
【図４８】
2005331217.tif 000050
【図４９】
2005331217.tif 000051
【図５０】
2005331217.tif 000052
【図５１】
2005331217.tif 000053
【図５２】
2005331217.tif 000054
【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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