(57)【要約】【課題】設計の自由度を向上させることのできる排気熱交換器を提供する。【解決手段】この排気熱交換器２０は、複数のチューブ２１と、ケーシング２５と、入口側ガスタンク２４と、出口側ガスタンク２６と、入口側コアプレート２２と、出口側コアプレート２３とを備える。複数のチューブ２１、入口側ガスタンク２４、入口側コアプレート２２、及び出口側コアプレート２３は、金属成形品５０からなる。ケーシング２５及び出口側ガスタンク２６は、樹脂成形品６０からなる。金属成形品５０及び樹脂成形品６０は一体的に組み付けられている。【選択図】図２
2017133783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気が流通する複数のチューブ（２１）と、
複数の前記チューブを内部に収容し、前記チューブを流通する排気と熱交換を行う冷却媒体が内部を流通する筒状のケーシング（２５）と、
複数の前記チューブの一端部に排気を分配して供給する入口側ガスタンク（２４）と、
複数の前記チューブの他端部から流出する排気を集合させる出口側ガスタンク（２６）と、
複数の前記チューブの一端部に設けられ、前記入口側ガスタンクの内部空間と前記ケーシングの内部空間とを区画する入口側コアプレート（２２）と、
複数の前記チューブの他端部に設けられ、前記出口側ガスタンクの内部空間と前記ケーシングの内部空間とを区画する出口側コアプレート（２３）と、を備え、
複数の前記チューブ、前記入口側ガスタンク、前記入口側コアプレート、及び前記出口側コアプレートは、金属成形品（５０）からなり、
前記出口側ガスタンクは、樹脂成形品（６０）からなり、
前記金属成形品と前記樹脂成形品とが一体的に組み付けられている
排気熱交換器。
【請求項２】
前記出口側ガスタンクと前記出口側コアプレートとの間をシールする出口側シール部材（２９）を更に備える
請求項１に記載の排気熱交換器。
【請求項３】
前記出口側ガスタンクには、前記出口側コアプレートにおける前記出口側ガスタンクの側の側面に対向するフランジ部（２６０）が形成され、
前記出口側シール部材は、前記出口側コアプレートにおける前記出口側ガスタンクの側の側面と前記出口側ガスタンクの前記フランジ部との間をシールしている
請求項２に記載の排気熱交換器。
【請求項４】
前記ケーシングは、前記樹脂成形品からなり、
前記ケーシングの筒軸方向の一端部には、前記出口側ガスタンクが一体的に成形されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気熱交換器。
【請求項５】
前記ケーシングと前記入口側コアプレートとの間をシールする入口側シール部材（２８）を更に備える
請求項４に記載の排気熱交換器。
【請求項６】
前記入口側コアプレート及び前記出口側コアプレートは、前記ケーシングの筒軸方向に直交する平板状の部材からなり、
前記入口側コアプレートは、前記出口側コアプレートよりも大きい形状を有し、
前記ケーシングの筒軸方向の一端部の内部には、前記出口側コアプレートが収容され、
前記ケーシングの筒軸方向の他端部の外周には、前記入口側コアプレートに対向するフランジ部（２５３）が形成され、
前記入口側シール部材は、前記ケーシングの前記フランジ部と前記入口側コアプレートとの間をシールする
請求項５に記載の排気熱交換器。
【請求項７】
前記ケーシングの筒軸方向の他端部の外周には、フランジ部（２５３）が形成され、
前記入口側ガスタンクには、前記フランジ部にかしめられる爪部（２４１）が形成されている
請求項４に記載の排気熱交換器。
【請求項８】
前記ケーシングの筒軸方向の他端部の内周には、前記ケーシングの内部に向かって突出し、且つ前記入口側コアプレートに対向する突出部（２５６）が形成され、
前記入口側コアプレートと前記突出部との間をシールする入口側シール部材（２８）を更に備える
請求項７に記載の排気熱交換器。
【請求項９】
前記金属成形品と前記樹脂成形品との間をシールするシール部材（２８，２９）を更に備える
請求項１に記載の排気熱交換器。
【請求項１０】
前記出口側ガスタンクには、前記チューブから流出する排気の流れ方向に対して直交する方向に延びる排気流出口（２６１）が形成されている
請求項１〜９のいずれか一項に記載の排気熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気と冷却媒体との間で熱交換を行うことにより排気を冷却する排気熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の排気熱交換器としては、特許文献１に記載の排気熱交換器がある。特許文献１に記載の排気熱交換器は、複数のチューブと、複数のチューブを内部に収容するケーシングとを備えている。チューブの内部には、排気が流通している。ケーシングの内部には、複数のチューブ周りに冷却水を流通させる流体通路が形成されている。また、ケーシングには、複数のチューブ内に排気を導入する入口側ガスタンクと、複数のチューブから流出した排気を集合させる出口側ガスタンクとが隔壁により流体通路と区画されて形成されている。入口側ガスタンク及び出口側ガスタンクは、排気再循環管に接続されている。排気再循環管は、エンジンから排出される排気の一部をエンジンの吸気側に環流させる配管である。チューブ及びケーシングは、耐熱性及び耐食性に優れた金属材料、例えばステンレスにより形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０１９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の排気熱交換器のように、チューブ及びケーシングがステンレス等の金属材料により形成されている場合、製造コストの低減のために、ステンレスの板材からプレス成型される部品により、チューブ及びケーシングを構成することが多い。プレス成型される部品によりケーシングを構成する場合、入口側ガスタンクや出口側ガスタンクの形状はプレス成型性に左右されるため、それらの形状の自由度が低下する。例えば出口側ガスタンクの形状の自由度が低下すると、排気熱交換器と排気再循環管との接続部分の自由度が低下する。これが排気熱交換器の搭載性を悪化させる要因の１つとなっている。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、設計の自由度を向上させることのできる排気熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、排気熱交換器（２０）は、複数のチューブ（２１）と、筒状のケーシング（２５）と、入口側ガスタンク（２４）と、出口側ガスタンク（２６）と、入口側コアプレート（２２）と、出口側コアプレート（２３）とを備える。チューブには、排気が流通する。ケーシングは、複数のチューブを内部に収容する。ケーシングの内部には、チューブを流通する排気と熱交換を行う冷却媒体が流通する。入口側ガスタンクは、複数のチューブの一端部に排気を分配して供給する。出口側ガスタンクは、複数のチューブの他端部から流出する排気を集合させる。入口側コアプレートは、複数のチューブの一端部に設けられ、入口側ガスタンクの内部空間とケーシングの内部空間とを区画する。出口側コアプレートは、複数のチューブの他端部に設けられ、出口側ガスタンクの内部空間とケーシングの内部空間とを区画する。複数のチューブ、入口側ガスタンク、入口側コアプレート、及び出口側コアプレートは、金属成形品（５０）からなる。出口側ガスタンクは、樹脂成形品（６０）からなる。金属成形品及び樹脂成形品は一体的に組み付けられている。
【０００７】
この構成によれば、出口側ガスタンクが樹脂成形品からなるため、出口側ガスタンクが金属成形品からなる場合と比較すると、出口側ガスタンクの設計の自由度を向上させることができる。
【０００８】
なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、設計の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＥＧＲシステムの概略構成を模式的に示す図である。
【図２】第１実施形態の排気熱交換器の断面構造を示す断面図である。
【図３】第１実施形態の金属成形品の断面構造を示す断面図である。
【図４】第１実施形態の樹脂成形品の断面構造を示す断面図である。
【図５】第１実施形態の樹脂成形品の変形例の断面構造を示す断面図である。
【図６】第２実施形態の排気熱交換器の断面構造を示す断面図である。
【図７】第３実施形態の排気熱交換器の断面構造を示す断面図である。
【図８】他の実施形態のチューブの断面構造を示す断面図である。
【図９】他の実施形態のチューブの断面構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、排気熱交換器の第１実施形態について説明する。はじめに、本実施形態の排気熱交換器が用いられるＥＧＲ（排気再循環）システムの概要について説明する。
【００１２】
図１に示されるように、ＥＧＲシステム１０は、排気熱交換器２０と、排気再循環管３０と、ＥＧＲバルブ４０とを備えている。排気再循環管３０は、エンジン１１から排出される排気の一部をエンジン１１の吸気側に環流させる配管である。排気再循環管３０の入口部は、排気浄化触媒１２の排気流れ上流側に接続されている。ＥＧＲバルブ４０は、排気再循環管３０の排気流れ途中に配置されている。ＥＧＲバルブ４０は、エンジン１１の動作状態に応じて排気再循環管３０を流れる排気の量を調整する。以下、排気再循環管３０を流れる排気を「ＥＧＲガス」とも称する。排気熱交換器２０は、エンジン１１の排気側とＥＧＲバルブ４０との間に配置されている。排気熱交換器２０は、ＥＧＲガスとエンジン１１の冷却水との間で熱交換を行うことによりＥＧＲガスを冷却する、いわゆるＥＧＲクーラである。本実施形態では、エンジン１１の冷却水が冷却媒体に相当する。
【００１３】
次に、排気熱交換器２０の構造について説明する。
図２に示されるように、排気熱交換器２０は、チューブ２１と、入口側コアプレート２２と、出口側コアプレート２３と、入口側ガスタンク２４と、ケーシング２５と、出口側ガスタンク２６とを備えている。
【００１４】
チューブ２１は、ＥＧＲガスが流通する排気流路が内部に形成された管状の部材である。チューブ２１は、耐熱性及び耐食性を有する金属材料により形成されている。なお、チューブ２１の耐熱性は、排気熱交換器２０に流入する高温のＥＧＲガスに耐えられる程度の耐熱性である。チューブ２１の内部には、矢印Ｘで示される方向にＥＧＲガスが流れる。以下、矢印Ｘで示される方向を「ＥＧＲガス流通方向」とも称する。チューブ２１は、ＥＧＲガス流通方向Ｘに直交する断面形状が扁平状に形成されている。チューブ２１は、例えば断面コ字状の２枚のプレートをコの字状開口部端部を互いに接合することにより形成されている。チューブ２１は、扁平状断面の長辺側の面が互いに対向するように矢印Ｙで示される方向に複数積層配置されている。以下、矢印Ｙで示される方向を「チューブ積層方向」とも称する。チューブ積層方向ＹはＥＧＲガス流通方向Ｘと直交する方向である。
【００１５】
チューブ２１の内部には、図示しない矩形波状のフィンが設けられている。フィンは、ＥＧＲガスの伝熱面積を増大させることによりＥＧＲガスと冷却水との間の熱交換率を高める機能を有している。フィンは、金属材料からなり、ろう付けによりチューブ２１の内部に固定されている。
【００１６】
入口側コアプレート２２は、複数のチューブ２１におけるＥＧＲガス流通方向Ｘの上流側の一端部２１０に設けられている。入口側コアプレート２２は、入口側ガスタンク２４の内部空間とケーシング２５の内部空間とを区画している。出口側コアプレート２３は、複数のチューブ２１におけるＥＧＲガス流通方向Ｘの下流側の他端部２１１に設けられている。出口側コアプレート２３は、出口側ガスタンク２６の内部空間とケーシング２５の内部空間とを区画している。
【００１７】
各コアプレート２２，２３は、チューブ２１と同一の金属材料により成形されている。各コアプレート２２，２３は、ＥＧＲガス流通方向Ｘに所定の板厚を有する平板状の部材からなる。入口側コアプレート２２の板厚方向に直交する長さＨ１は、出口側コアプレート２３の板厚方向に直交する方向の長さＨ２よりも長くなっている。すなわち、入口側コアプレート２２は、出口側コアプレート２３よりも大きい形状を有している。
【００１８】
入口側コアプレート２２には、ＥＧＲガス流通方向Ｘの上流側の側面２２０から下流側の側面２２１に貫通する複数のチューブ孔２２２が形成されている。各チューブ孔２２２には、チューブ２１の一端部２１０が挿入されて、ろう付け等により固定されている。出口側コアプレート２３には、ＥＧＲガス流通方向Ｘの上流側の側面２３０から下流側の側面２３１に貫通する複数のチューブ孔２３２が形成されている。各チューブ孔２３２には、チューブ２１の他端部２１１が挿入されて、ろう付け等により固定されている。これらのコアプレート２２，２３により、複数のチューブ２１が保持されている。
【００１９】
入口側ガスタンク２４は、各チューブ２１の一端部２１０にＥＧＲガスを分配して供給する漏斗状の部材である。入口側ガスタンク２４は、チューブ２１及び各コアプレート２２，２３と同一の金属材料により成形されている。入口側ガスタンク２４は、その開口面積の大きい側の端部が入口側コアプレート２２に隣接して位置するように配置されている。入口側ガスタンク２４における開口面積の大きい側の端部の外周には、フランジ部２４０が形成されている。フランジ部２４０は、入口側コアプレート２２の側面２２０の外周部分に当接して、ろう付け等により固定されている。この固定構造により、入口側ガスタンク２４は入口側コアプレート２２に固定されている。入口側ガスタンク２４における開口面積の小さい側の端部は、図示しないジョイント部を介して排気再循環管３０に接続されている。
【００２０】
ケーシング２５は、軸線ｍを中心に筒状に形成されている。図中の矢印Ａで示される方向は、ケーシング２５の筒軸方向を示している。また、符号２５０は、ケーシング２５の筒軸方向Ａの一端部を示している。さらに、符号２５１は、ケーシング２５の筒軸方向Ａの他端部を示している。
【００２１】
ケーシング２５は、耐食性を有する樹脂材料、例えばポリアミド樹脂により成形されている。ケーシング２５の内周形状は、出口側コアプレート２３の外周形状と略同一の形状である。ケーシング２５の内部には、出口側コアプレート２３と複数のチューブ２１とが収容されている。出口側コアプレート２３は、ケーシング２５の一端部２５０の開口部分を閉塞するように配置されている。複数のチューブ２１は、ケーシング２５の内部を一端部２５０から他端部２５１に延びるように配置されている。ケーシング２５の内部空間は、冷却水が流通する冷却水通路２５２を構成している。
【００２２】
ケーシング２５の他端部２５１には、フランジ部２５３が形成されている。フランジ部２５３は、入口側コアプレート２２の側面２２１の外周部分に当接している。フランジ部２５３は、ボルト２７により入口側コアプレート２２及び入口側ガスタンク２４のフランジ部２４０に締結されている。このボルト２７による締結構造により、ケーシング２５、入口側コアプレート２２、及び入口側ガスタンク２４が一体的に組み付けられている。
【００２３】
入口側コアプレート２２の側面２２０におけるケーシング２５のフランジ部２５３の当接する部分には、全周にわたって溝２２３が形成されている。溝２２３には、Ｏリング２８が挿入されている。Ｏリング２８は、入口側コアプレート２２の側面２２１とケーシング２５のフランジ部２５３との間をシールする入口側シール部材として機能している。
【００２４】
ケーシング２５の他端部２５１の外周部分には、冷却水流入口２５４が形成されている。冷却水流入口２５４は、冷却水をケーシング２５内の冷却水通路２５２に導入する部分である。
【００２５】
ケーシング２５の一端部２５０の外周部分には、冷却水流出口２５５が形成されている。冷却水流出口２５５は、冷却水通路２５２内を流通した冷却水を外部に流通させる部分である。
【００２６】
出口側ガスタンク２６は、各チューブ２１の他端部２１１から流出するＥＧＲガスを集合させる漏斗状の部材である。出口側ガスタンク２６は、ケーシング２５の一端部２５０に一体的に形成されている。すなわち、出口側ガスタンク２６は、ケーシング２５と同一の樹脂材料により形成されている。出口側ガスタンク２６は、その開口面積の大きい側の端部が出口側コアプレート２３に隣接して位置するように配置されている。出口側ガスタンク２６における開口面積の大きい側の端部の外周には、フランジ部２６０が形成されている。フランジ部２６０の外周部分は、ケーシング２５の一端部２５０に繋がっている。出口側ガスタンク２６における開口面積の小さい側の端部は、図示しないジョイント部を介して排気再循環管３０に接続されている。
【００２７】
出口側ガスタンク２６のフランジ部２６０には、出口側コアプレート２３が当接している。出口側コアプレート２３の側面２３１における出口側ガスタンク２６のフランジ部２６０が当接する部分には、全周に渡って溝２３３が形成されている。溝２３３には、Ｏリング２９が挿入されている。Ｏリング２９は、出口側コアプレート２３の側面２３１と出口側ガスタンク２６のフランジ部２６０との間をシールする出口側シール部材として機能する。
【００２８】
この排気熱交換器２０では、エンジン１１から排出されたＥＧＲガスの一部が、排気再循環管３０を介して入口側ガスタンク２４に導入された後、複数のチューブ２１に分配して供給される。複数のチューブ２１を流通したＥＧＲガスは、出口側ガスタンク２６で集められた後、排気再循環管３０を介して再びエンジン１１に戻される。
【００２９】
一方、エンジン１１の冷却水は、冷却水流入口２５４を介してケーシング２５内の冷却水通路２５２に流入する。冷却水通路２５２内に流入した冷却水は、複数のチューブ２１の外周を流れた後、冷却水流出口２５５を介してケーシング２５の外部に流出する。この際、チューブ２１内を流れるＥＧＲガスと、冷却水通路２５２内を流れる冷却水との間で熱交換が行われることによりＥＧＲガスが冷却される。
【００３０】
次に、排気熱交換器２０の製造方法について説明する。
排気熱交換器２０の製造に際しては、まず、チューブ２１、入口側コアプレート２２、出口側コアプレート２３、及び入口側ガスタンク２４を金属材料により成形した後、これらの各部品をろう付け等により図３に示されるように組み付ける。これにより、図３に示されるような金属成形品５０が製造される。
【００３１】
一方、図４に示されるように、ケーシング２５、及び出口側ガスタンク２６を樹脂材料により一体的に成形することにより、図４に示されるような樹脂成形品６０が製造される。
【００３２】
このようにして金属成形品５０及び樹脂成形品６０の製造が完了した後、入口側コアプレート２２の溝２２３にＯリング２８を挿入するとともに、出口側コアプレート２３の溝２３３にＯリング２９を挿入する。その後、ケーシング２５のフランジ部２５３の側の開口部から出口側コアプレート２３を挿入するようにして、金属成形品５０と樹脂成形品６０とを組み付ける。そして、ケーシング２５のフランジ部２５３と入口側コアプレート２２とを当接させた後、ボルト２７の締結によりケーシング２５、入口側コアプレート２２、及び入口側ガスタンク２４を一体的に組み付けることにより排気熱交換器２０の製造が完了する。
【００３３】
以上説明した本実施形態の排気熱交換器２０によれば、以下の（１）〜（４）に示される作用及び効果を得ることができる。
【００３４】
（１）ケーシング２５及び出口側ガスタンク２６が樹脂成形品６０からなるため、それらが金属成形品からなる場合と比較すると、ケーシング２５及び出口側ガスタンク２６の設計の自由度を向上させることができる。例えば図５に示されるように、出口側ガスタンク２６を略Ｌ字状に屈曲する形状に成形することもできる。図５に示されるような形状は、従来のプレス加工ではアンダーカット形状となる形状であるが、出口側ガスタンク２６の材質として樹脂材料を採用することにより、その成形が可能となる。また、ケーシング２５及び出口側ガスタンク２６の材質として樹脂材料を採用することにより、排気熱交換器を構成する全ての部品が金属材料からなる場合と比較すると、軽量化できるとともに、材料コストを低減することもできる。
【００３５】
（２）このような排気熱交換器２０では、入口側ガスタンク２４及び出口側ガスタンク２６の形状や配置が車種によって異なる場合がある。このような場合、金属成形品５０の形状を標準化しつつ、設計の自由度の高い樹脂成形品６０の形状を車種に適合させるように変更することで、製造コストを大幅に低減することが可能である。
【００３６】
（３）ケーシング２５及び出口側ガスタンク２６の材質として樹脂材料を用いた場合、金属材料を用いる場合と比較すると、それらの耐熱性が低下するという問題が生じる。この点、本実施形態のケーシング２５は、冷却水に接触しているため、ケーシング２５の材質として樹脂材料を用いた場合でも、ケーシング２５の耐熱性を満足することが可能である。また、出口側ガスタンク２６には、冷却水との熱交換により温度の低下したＥＧＲガスが流入する。そのため、エンジン１１の排気側から高温のＥＧＲガスが直接流入する入口側ガスタンク２４の耐熱性と比較すると、出口側ガスタンク２６に要求される耐熱性は低い。そのため、出口側ガスタンク２６の材質として樹脂材料を用いた場合でも、出口側ガスタンク２６の耐熱性を確保することは可能である。
【００３７】
（４）排気熱交換器２０は、入口側コアプレート２２とケーシング２５との間をシールするＯリング２８、及び出口側コアプレート２３と出口側ガスタンク２６との間をシールするＯリング２９を備えている。具体的には、Ｏリング２８は、ケーシング２５のフランジ部２５３と入口側コアプレート２２との間をシールしている。また、Ｏリング２９は、出口側コアプレート２３の側面２３１と出口側ガスタンク２６のフランジ部２６０との間をシールしている。これらのＯリング２８，２９により、排気熱交換器２０において排気が流通する部分、及び冷却水が流通する部分の気密性をより的確に確保することができる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
次に、排気熱交換器２０の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００３９】
図６に示されるように、本実施形態の排気熱交換器２０は、ケーシング２５の筒軸方向Ａが鉛直方向に対して所定角度をなすような傾斜姿勢で配置されている。より詳しくは、排気熱交換器２０は、入口側ガスタンク２４よりも出口側ガスタンク２６の方が鉛直方向下方側に位置するような傾斜姿勢で配置されている。
【００４０】
本実施形態の排気熱交換器２０では、ケーシング２５、冷却水流入口２５４、及び冷却水流出口２５５が金属成形品５０からなる。冷却水流入口２５４及び冷却水流出口２５５は、ケーシング２５とは別の部品として成形される。冷却水流入口２５４及び冷却水流出口２５５は、ろう付け等によりケーシング２５に固定されている。また、ケーシング２５は、ろう付け等により入口側コアプレート２２、出口側コアプレート２３、及び入口側ガスタンク２４に固定されている。そのため、本実施形態の排気熱交換器２０では、ボルト２７が排除されている。
【００４１】
出口側コアプレート２３は、ケーシング２５の一端部２５０の開口部分を閉塞するように配置されている。出口側コアプレート２３の外周面とケーシング２５の一端部２５０の内周面とがろう付けされることにより、出口側コアプレート２３はケーシング２５に固定されている。このろう付けによる固定構造により、出口側コアプレート２３とケーシング２５との間のシール性が確保されている。
【００４２】
入口側コアプレート２２は、ケーシング２５の他端部２５１の開口部分を閉塞するように配置されている。入口側コアプレート２２の外周面とケーシング２５の他端部２５１の内周面とがろう付けされることにより、入口側コアプレート２２はケーシング２５に固定されている。このろう付けによる固定構造により、入口側コアプレート２２とケーシング２５との間のシール性が確保されている。そのため、本実施形態の排気熱交換器２０では、第１実施形態のＯリング２８が排除されるとともに、Ｏリング２８を配置するための溝２２３が入口側コアプレート２２から排除されている。
【００４３】
出口側ガスタンク２６は、樹脂成形品６０からなる。樹脂成形品６０は、耐強酸性の特性を有している。出口側ガスタンク２６は、その出口側コアプレート２３に隣接する位置に開口部を有する箱状の部材からなる。出口側ガスタンク２６の鉛直方向上方側の上面には、排気流出口２６１が形成されている。排気流出口２６１は、チューブ積層方向Ｙに延びる排気流路が形成された管状の部材からなる。排気流出口２６１は、図示しないジョイント部を介して排気再循環管３０に接続されている。出口側ガスタンク２６のフランジ部２６０は、図示しないボルトによりケーシング２５に締結されている。このボルトによる締結構造により、出口側ガスタンク２６がケーシング２５に一体的に組み付けられている。
【００４４】
この排気熱交換器２０では、各チューブ２１から流出したＥＧＲガスが、出口側ガスタンク２６で集められた後、排気流出口２６１及び排気再循環管３０を介してエンジン１１に戻される。
【００４５】
以上説明した本実施形態の排気熱交換器２０によれば、以下の（５）〜（７）に示される作用及び効果を更に得ることができる。
【００４６】
（５）出口側ガスタンク２６には、チューブ２１から流出するＥＧＲガスの流れ方向に対して直交する方向に延びる排気流出口２６１が形成されている。これにより、出口側ガスタンク２６から排気再循環管３０に流出するＥＧＲガスの流出方向は、排気再循環管３０から入口側ガスタンク２４に流入するＥＧＲガスの流入方向に直交する方向となる。そのため、ＥＧＲガス流路の直角曲げ要求に対応することができる。
【００４７】
（６）ＥＧＲガス流路の直角曲げ要求に対しては、入口側ガスタンク２４にてＥＧＲガス流路を曲げるという方法も考えられる。しかしながら、入口側ガスタンク２４でＥＧＲガス流路を曲げる場合、高温且つ高速のＥＧＲガスの流れ方向が曲げられることになるため、ＥＧＲガスの圧損が大きくなる。この点、本実施形態の排気熱交換器２０のように、出口側ガスタンク２６にてＥＧＲガス流路を曲げるようにすれば、チューブ２１を通過することにより温度が低下し、且つ速度の低下したＥＧＲガスの流れ方向が曲げられることになるため、ＥＧＲガスの圧損を低減することができる。
【００４８】
（７）チューブ内でＥＧＲガスが冷却水により冷却されると、凝縮水が生成される。ＥＧＲガス中には、窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれているため、これらの物質が凝縮水に溶け込むと、強酸性の凝縮水が生成される。このような強酸性の凝縮水は、金属成形品を腐食させる要因となる。そのため、全ての部品が金属成形品からなる従来の排気熱交換器では、チューブ、各コアプレート、及び各タンクに凝縮水が溜まらない構造を採用する必要があった。例えば、従来の排気熱交換器では、出口側ガスタンクよりも入口側ガスタンクの方が鉛直方向下方側となるような傾斜姿勢を採用することにより、強酸性の凝縮水を入口側ガスタンクを介してエンジンの排気側へと流出させる構造を採用していた。
【００４９】
一方、本実施形態の排気熱交換器２０では、出口側ガスタンク２６が耐強酸性の樹脂材料からなるため、図６に示されるように、出口側ガスタンク２６に強酸性の凝縮水Ｗが溜まることを許容することができる。よって、入口側ガスタンク２４よりも出口側ガスタンク２６の方が鉛直方向下方側に位置するような傾斜姿勢で排気熱交換器２０を配置することができる。よって、従来の排気熱交換器と比較すると、配置の自由度を向上させることができる。
【００５０】
＜第３実施形態＞
次に、排気熱交換器２０の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５１】
図７に示されるように、本実施形態のケーシング２５のフランジ部２５３は、第１延伸部２５３ａと、第２延伸部２５３ｂとを有している。第１延伸部２５３ａは、ケーシング２５の他端部２５１の外周から入口側ガスタンク２４に向かって筒軸方向Ａに平行に延びる部分である。第２延伸部２５３ｂは、第１延伸部２５３ａの先端から径方向外側に向かって延びる部分である。フランジ部２５３の第１延伸部２５３ａの内部には、入口側コアプレート２２が収容されている。
【００５２】
入口側ガスタンク２４のフランジ部２４０の外周には、爪部２４１が形成されている。爪部２４１は、ケーシング２５のフランジ部２５３の第２延伸部２５３ｂにかしめられている。このかしめ構造により、ケーシング２５、入口側コアプレート２２、及び入口側ガスタンク２４が一体的に組み付けられている。
【００５３】
ケーシング２５の他端部２５１の内周には、ケーシング２５の内部に向かって突出し、且つ入口側コアプレート２２に対向する突出部２５６が形成されている。突出部２５６には、入口側コアプレート２２の溝２２３に挿入されるＯリング２８が接触している。すなわち、Ｏリング２８は、入口側コアプレート２２とケーシング２５の突出部２５６との間をシールしている。
【００５４】
次に、本実施形態の排気熱交換器２０の製造方法について説明する。
ケーシング２５及び出口側ガスタンク２６を構成する樹脂成形品６０は、筒軸方向Ａに平行な平面で分割された２つの樹脂成形品６１，６２として製造される。また、チューブ２１、入口側コアプレート２２、出口側コアプレート２３、及び入口側ガスタンク２４は金属成形品５０として製造される。排気熱交換器２０の組み立てに際しては、金属成形品５０に樹脂成形品６１，６２を組み付けた後、樹脂成形品６１，６２を溶着する。その後、入口側ガスタンク２４の爪部２４１をケーシング２５のフランジ部２５３にかしめることにより、排気熱交換器２０の製造が完了する。
【００５５】
以上説明した本実施形態の排気熱交換器２０によれば、以下の（８）に示される作用及び効果を更に得ることができる。
【００５６】
（８）樹脂成形品６０と金属成形品５０とが、入口側ガスタンク２４の爪部２４１とケーシング２５のフランジ部２５３とのかしめ構造により一体的に組み付けられている。これにより、第１実施形態の排気熱交換器２０のように、ボルト２７を用いる場合と比較すると、部品点数を削減することができる。
【００５７】
＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・第３実施形態の排気熱交換器２０では、入口側コアプレート２２の板厚方向に直交する長さＨ１と、出口側コアプレート２３の板厚方向に直交する方向の長さＨ２とが同一の長さであってもよい。同様の構造は、第１実施形態の排気熱交換器２０でも採用することができる。
【００５８】
・チューブ２１の構造は適宜変更可能である。例えばチューブ２１は、図８に示されるような２重管構造を有するものであってもよい。図８に示されるチューブ２１は、第１管部２１３と、第１管部２１３の外周面と所定の隙間を有して同心円上に配置される第２管部２１４とを有している。第１管部２１３の内部には、ＥＧＲガスが流通している。第１管部２１３の外周面と第２管部２１４の内周面との間の隙間には、冷却水が流通している。あるいは、チューブ２１は、図９に示されるような多管構造を有するものであってもよい。図９に示されるチューブ２１は、ＥＧＲガスの流通する複数の流路２１５が内部に形成されている。
【００５９】
・Ｏリング２８，２９に代えて、任意のゴム部材からなるシール部材等、各種シール部材を用いることができる。
【００６０】
・各実施形態の排気熱交換器２０は、エンジン１１の冷却水以外の冷却媒体を用いてもよい。
【００６１】
・本発明は上記の具体例に限定されるものではない。すなわち、上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６２】
２０：排気熱交換器
２１：チューブ
２２：入口側コアプレート
２３：出口側コアプレート
２４：入口側ガスタンク
２４１：爪部
２５：ケーシング
２５３：フランジ部
２５６：突出部
２６：出口側ガスタンク
２６０：フランジ部
２６１：排気流出口
２８：入口側シール部材
２９：出口側シール部材
５０：金属成形品
６０：樹脂成形品
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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