(57)【要約】【課題】圧力損失の大幅な増加を招くことなく全体サイズのコンパクト化と冷却性能の向上を同時に実現する。【解決手段】チューブ３と、該チューブ３を包囲するシェル１とを備え、該シェル１の内部に冷却水９を給排し且つ前記チューブ３内に排気ガスを通して該排気ガスと前記冷却水９とを熱交換するようにしたＥＧＲクーラに関し、前記シェル１内に冷却水９を導く冷却水入口管４（冷却水出口管でも可）の前記シェル１側への接続端部に、該接続端部を除いた残りの一般部位より管径が大きくなるよう拡管部１１を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブと、該チューブを包囲するシェルとを備え、該シェルの内部に冷却水入口管及び冷却水出口管を介して冷却水を給排し且つ前記チューブ内に排気ガスを通して該排気ガスと前記冷却水とを熱交換するようにしたＥＧＲクーラであって、前記冷却水入口管及び冷却水出口管のうちの少なくとも何れか一方における前記シェル側への接続端部に、該接続端部を除いた残りの一般部位より管径が大きくなるよう拡管部を形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、エンジンの排気ガスを再循環して窒素酸化物の発生を低減させるＥＧＲ装置に付属されて再循環用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】
従来より自動車等のエンジンの排気ガスの一部をエンジンに再循環して窒素酸化物の発生を低減させるＥＧＲ装置が知られているが、このようなＥＧＲ装置では、エンジンに再循環する排気ガスを冷却すると、該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って、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窒素酸化物の発生を低減させることができる為、エンジンに排気ガスを再循環するラインの途中に、排気ガスを冷却するＥＧＲクーラを装備したものがある。
【０００３】
図３は前記ＥＧＲクーラの一例を示す断面図であって、図中１は円筒状に形成されたシェルを示し、該シェル１の軸心方向両端には、シェル１の端面を閉塞するようプレート２，２が固着されていて、該各プレート２，２には、多数のチューブ３の両端が貫通状態で固着されており、これら多数のチューブ３はシェル１の内部を軸心方向に延びている。
【０００４】
そして、シェル１の一方の端部近傍には冷却水入口管４が取り付けられ、シェル１の他方の端部近傍には冷却水出口管５が取り付けられており、冷却水９が冷却水入口管４からシェル１の内部に供給されてチューブ３の外側を流れ、冷却水出口管５からシェル１の外部に排出されるようになっている。
【０００５】
更に、各プレート２，２の反シェル１側には、椀状に形成されたボンネット６，６が前記各プレート２，２の端面を被包するように固着され、一方のボンネット６の中央には排気ガス入口７が、他方のボンネット６の中央には排気ガス出口８が夫々設けられており、エンジンの排気ガス１０が排気ガス入口７から一方のボンネット６の内部に入り、多数のチューブ３を通る間に該チューブ３の外側を流れる冷却水９との熱交換により冷却された後に、他方のボンネット６の内部に排出されて排気ガス出口８からエンジンに再循環するようになっている。
【０００６】
また、図中５ａは冷却水入口管４に対しシェル１の直径方向に対峙する位置に設けたバイパス出口管を示し、該バイパス出口管５ａから冷却水９の一部を抜き出すことにより、冷却水入口管４に対峙する箇所に冷却水９の澱みが生じないようにしてある。
【０００７】
尚、同様のＥＧＲクーラに関連する先行技術文献情報としては、本発明と同じ出願人により下記の特許文献１が既に先行出願されている。
【特許文献１】特開２００２−３２７６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、斯かるＥＧＲクーラでは、その全体サイズをコンパクトに抑えたまま冷却性能の向上を図るのに際し、できるだけ多くのチューブ３を密集させてシェル１内に収容させることが好ましいが、このような構造を単純に採用してしまうと、図４に示す如く、冷却水入口管４からシェル１内に流れ込む冷却水９が直ちに密集状態のチューブ３群に行き当たって流れを阻まれてしまうことになり、冷却水入口管４のシェル１内への開口部分における実質的な有効流路断面積が十分に採れなくなって圧力損失の大幅な増加を招く虞れがあった。
【０００９】
他方、図５に示す如く、冷却水出口管５側においても、シェル１内への開口部分における実質的な有効流路断面積が密集状態のチューブ３群により十分に採れなくなる事情は同じであり、チューブ３群を抜けた冷却水９が冷却水出口管５に流れ込み難いために圧力損失の大幅な増加を招く虞れがあった。
【００１０】
このため、従来においては、各チューブ３の相互間のピッチや、最外周の各チューブ３とシェル１との間のピッチを拡げて圧力損失の増加を回避しているのが実情であるが、このように各チューブ３の相互間のピッチを拡げてしまうと、同じ全体サイズではチューブ３の本数が少なくなって冷却性能が低下し、冷却性能を維持しようとすれば全体サイズの大幅な増大を招くという二律背反の問題が起こり、また、最外周の各チューブ３とシェル１との間のピッチを拡げてしまうと、ここに冷却水９の流れが誘導されて各チューブ３群の深部まで冷却水９が流れ込み難くなる結果、該冷却水９と排気ガス１０との熱交換効率が低下して冷却性能の低下を招くという問題が生じた。
【００１１】
本発明は、上述の実情に鑑みて成されたもので、圧力損失の大幅な増加を招くことなく全体サイズのコンパクト化と冷却性能の向上を同時に実現し得るようにした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】
【００１２】
本発明は、チューブと、該チューブを包囲するシェルとを備え、該シェルの内部に冷却水入口管及び冷却水出口管を介して冷却水を給排し且つ前記チューブ内に排気ガスを通して該排気ガスと前記冷却水とを熱交換するようにしたＥＧＲクーラであって、前記冷却水入口管及び冷却水出口管のうちの少なくとも何れか一方における前記シェル側への接続端部に、該接続端部を除いた残りの一般部位より管径が大きくなるよう拡管部を形成したことを特徴とするものである。
【００１３】
而して、このようにすれば、冷却水入口管や冷却水出口管のシェル側への接続端部に拡管部を形成して管径を大きくしたことにより、前記冷却水入口管や冷却水出口管のシェル内への開口部分が従来より拡張され、該開口部分に対し近接配置されるチューブ群の影響を考慮した実質的な有効流路断面積も従来より大幅に増加されることになるので、各チューブの相互間のピッチや、最外周の各チューブとシェルとの間のピッチを従来より小さくしても、圧力損失の大幅な増加が未然に回避されることになる。
【発明の効果】
【００１４】
上記した本発明のＥＧＲクーラによれば、各チューブの相互間のピッチや、最外周の各チューブとシェルとの間のピッチを従来より小さくしても、冷却水入口管や冷却水出口管のシェル内への開口部分における有効流路断面積を十分に確保することができるので、圧力損失の大幅な増加を招くことなく多くのチューブを密集させてシェル内に収容させることができ、これによって、ＥＧＲクーラの全体サイズのコンパクト化と冷却性能の向上を同時に実現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】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１６】
図１及び図２は本発明の実施する形態の一例を示すもので、図３〜図５と同一部分については同一符号を付してある。
【００１７】
図１は図３のＩＶ−ＩＶ矢視に相当する位置から見た本形態例に関する断面図、図２は図３のＶ−Ｖ矢視に相当する位置から見た本形態例に関する断面図であり、これら図１及び図２に示されている通り、本形態例のＥＧＲクーラにおいては、冷却水入口管４のシェル１側への接続端部に、該接続端部を除いた残りの一般部位の管径Ｄ1より管径Ｄ2が大きくなるように拡管部１１が形成されていると共に、冷却水出口管５のシェル１側への接続端部に、該接続端部を除いた残りの一般部位の管径Ｄ1より管径Ｄ2が大きくなるように拡管部１２が形成されている
【００１８】
而して、このように冷却水入口管４及び冷却水出口管５のシェル１側への接続端部に拡管部１１，１２を形成して管径を大きくしたことにより、前記冷却水入口管４及び冷却水出口管５のシェル１内への開口部分が従来より拡張され、該開口部分に対し近接配置されるチューブ３群の影響を考慮した実質的な有効流路断面積も従来より大幅に増加されることになるので、各チューブ３の相互間のピッチや、最外周の各チューブ３とシェル１との間のピッチを従来より小さくしても、圧力損失の大幅な増加が未然に回避されることになる。
【００１９】
従って、上記形態例によれば、各チューブ３の相互間のピッチや、最外周の各チューブ３とシェル１との間のピッチを従来より小さくしても、冷却水入口管４及び冷却水出口管５のシェル１内への開口部分における有効流路断面積を十分に確保することができるので、圧力損失の大幅な増加を招くことなく多くのチューブ３を密集させてシェル１内に収容させることができ、これによって、ＥＧＲクーラの全体サイズのコンパクト化と冷却性能の向上を同時に実現することができる。
【００２０】
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、冷却水入口管及び冷却水出口管の何れか一方にのみ拡管部を形成しても良いこと（冷却水入口管及び冷却水出口管の両方に拡管部を形成することが好ましいが、一方にのみ拡管部を形成した場合でも、ある程度の圧力損失の低減効果が得られる）、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】
【００２１】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す冷却水入口管側の断面図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例を示す冷却水出口管側の断面図である。
【図３】従来のＥＧＲクーラの一例を示す断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視の断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ矢視の断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  シェル
３  チューブ
４  冷却水入口管
５  冷却水出口管
９  冷却水
１０  排気ガス
１１  拡管部
１２  拡管部
【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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