(57)【要約】      （修正有）【課題】従来よりも優れた冷却効率を有するとともに、安価な構成でコンパクト化でき、パッケージング・レイアウト性に優れた内燃機関の排気浄化装置を提供すること。【解決手段】ＥＧＲガスを吸気通路に還流するＥＧＲ管１１と、ＥＧＲ管１１に設けられ、エンジンを冷却する機関冷却回路から導入した冷却水と熱交換させることでＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ１２と、ＥＧＲクーラ１２に形成された冷却水の導入口１２３及び排出口１２４と機関冷却回路とを接続するＥＧＲ冷却回路１３と、を備え、ＥＧＲ冷却回路１３の少なくとも一部は、ＥＧＲクーラ１２の還流方向下流側におけるＥＧＲ管１１とＥＧＲクーラ１２との接続部を通って、ＥＧＲ管１１に沿って延びるとともにＥＧＲ管１１と熱伝導性の分離壁を介して一体形成され、接続部には冷却水及びＥＧＲガスをシールするためのガスケット１００が設けられる排気浄化装置１である。【選択図】図３
2017096100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を冷却するための冷却水が循環する機関冷却回路を備える内燃機関の排気浄化装置であって、
前記内燃機関の排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられ、前記機関冷却回路から導入した冷却水と熱交換させることでＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲクーラに形成された冷却水の導入口及び排出口と前記機関冷却回路とを接続するＥＧＲ冷却回路と、を備え、
前記ＥＧＲ冷却回路の少なくとも一部は、ＥＧＲガスの還流方向において前記ＥＧＲクーラよりも下流側における前記ＥＧＲ通路と前記ＥＧＲクーラとの接続部を通って、該ＥＧＲ通路に沿って延びるとともに、該ＥＧＲ通路と熱伝導性の分離壁を介して一体形成され、
前記接続部には、冷却水及びＥＧＲガスをシールするためのガスケットが設けられる内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲ冷却回路は、前記分離壁を介して前記ＥＧＲ通路と一体形成された部分における前記ＥＧＲ冷却回路の中心軸方向に対して垂直な方向の断面形状が、前記分離壁に対して略垂直な方向の長さよりも前記分離壁に対して略平行な方向の長さの方が長い楕円状又は略長方形状である請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記ＥＧＲクーラの前記接続部には、フランジ面を有するＥＧＲクーラフランジ部が設けられ、
前記ＥＧＲ通路の前記接続部には、フランジ面を有するＥＧＲ通路フランジ部が設けられ、
前記ＥＧＲクーラフランジ部、前記ＥＧＲ通路フランジ部及び前記ガスケットには、それぞれ対応する位置に、ＥＧＲガスが通過するＥＧＲ孔と、冷却水が通過する冷却水孔と、が形成され、
前記ＥＧＲクーラフランジ部及び前記ＥＧＲ通路フランジ部のうち少なくとも一方の前記フランジ面における前記ＥＧＲ孔と前記冷却水孔の間には、前記ＥＧＲ孔と前記冷却水孔とを区画するとともに前記フランジ面の外縁まで延びて外部に開口する溝が形成される請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。より詳しくは、ＥＧＲ通路及びＥＧＲクーラを備える内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラと、を備える内燃機関の排気浄化装置が知られている。ＥＧＲクーラは、ＥＧＲ通路の途中に設けられ、内燃機関を冷却するための機関冷却回路から導入した冷却水と熱交換させることで、ＥＧＲガスを冷却する。
【０００３】
上記ＥＧＲクーラには、冷却水の導入口及び排出口が形成されるとともに、これら導入口及び排出口と機関冷却回路とを接続するＥＧＲ冷却回路が設けられる。このＥＧＲ冷却回路は、ＥＧＲ通路とは別体として設けられていたところ、その周辺には例えば排気マニホールド等の高温部品が存在するため、成形が困難で高価な耐熱性部材を用いる必要があった。また、高温部品との近接を避け、高温部品とのクリアランスを確保する必要がありコンパクト化が困難であったため、パッケージング・レイアウト性に難があった。
【０００４】
その一方で、上記ＥＧＲクーラでは、ＥＧＲガスの冷却効率の向上が求められている。一案としては、ＥＧＲクーラを大型化することが考えられるが、その場合には、上記と同様にパッケージング・レイアウト性に悪影響を及ぼすため、好ましい対応策とは言えない。
【０００５】
そこで、冷却水が流通する複数のチューブを有する熱交換コア（本体）の上流側に、内側管にＥＧＲガスが導入されるとともに外側管に冷却水が導入される二重管部を接続したＥＧＲクーラが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このＥＧＲクーラによれば、熱交換コアに導入される前のＥＧＲガスを二重管部で冷却できるため、従来よりもＥＧＲガスの冷却効率を向上できるとともに、ＥＧＲクーラを小型化できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１４８３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のＥＧＲクーラでは、二重管部が熱交換コアの上流側に設けられるため、熱交換コアに導入される前の高温のＥＧＲガスがその内側管を流通する。そのため、アルミの鋳物等と比べて成形が困難な鋼管や鋳鉄等の高温耐熱部材で二重管部を成形する必要があるため実際にはコンパクト化が困難であり、パッケージング・レイアウト性に難があるとともに、重量及び製造コストが嵩むものとなっていた。また、二重管部と熱交換コアとの接続部に用いられるシール部材として、ゴム以外のＯリングや積層ガスケット、ロウ付け等の高温耐熱性を有するものが必要となり、この点からも製造コストが嵩むものとなっていた。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも優れた冷却効率を有するとともに、安価な構成でコンパクト化でき、パッケージング・レイアウト性に優れた内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明は、内燃機関（例えば、後述のエンジン２）を冷却するための冷却水が循環する機関冷却回路（例えば、後述の機関冷却回路３）を備える内燃機関の排気浄化装置（例えば、後述の排気浄化装置１）であって、前記内燃機関の排気通路（例えば、後述の排気マニホールド２２）から排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路（例えば、後述の吸気管）に還流するＥＧＲ通路（例えば、後述のＥＧＲ管１１）と、前記ＥＧＲ通路に設けられ、前記機関冷却回路から導入した冷却水と熱交換させることでＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ（例えば、後述のＥＧＲクーラ１２）と、前記ＥＧＲクーラに形成された冷却水の導入口（例えば、後述の導入口１２３）及び排出口（例えば、後述の排出口１２４）と前記機関冷却回路とを接続するＥＧＲ冷却回路（例えば、後述のＥＧＲ冷却回路１３）と、を備え、前記ＥＧＲ冷却回路の少なくとも一部（例えば、後述の排出側第２冷却管１３２ｂ）は、ＥＧＲガスの還流方向において前記ＥＧＲクーラよりも下流側における前記ＥＧＲ通路と前記ＥＧＲクーラとの接続部（例えば、後述の接続部１０）を通って、該ＥＧＲ通路に沿って延びるとともに、該ＥＧＲ通路と熱伝導性の分離壁（例えば、後述の分離壁１１０）を介して一体形成され、前記接続部には、冷却水及びＥＧＲガスをシールするためのガスケット（例えば、後述のガスケット１００）が設けられる内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【００１０】
本発明では、ＥＧＲ冷却回路の少なくとも一部を、ＥＧＲガスの還流方向においてＥＧＲクーラよりも下流側のＥＧＲ通路とＥＧＲクーラとの接続部を通って、該ＥＧＲ通路に沿って延びるように設けるとともに、該ＥＧＲ通路と熱伝導性の分離壁を介して一体形成する。また、ＥＧＲクーラよりも下流側のＥＧＲ通路とＥＧＲクーラとの接続部には、冷却水及びＥＧＲガスをシールするためのガスケットを設ける。
本発明によれば、ＥＧＲ冷却回路の少なくとも一部をＥＧＲ通路と一体形成することで、排気浄化装置をコンパクト化でき、パッケージング・レイアウト性を向上できる。このとき、ＥＧＲクーラを通過してすでに十分冷却されたＥＧＲガスが流通する下流側のＥＧＲ通路とＥＧＲ冷却回路を一体化するため、これらＥＧＲ通路とＥＧＲ冷却回路をアルミの鋳物等の安価な材料で成形でき、重量及び製造コストを低減できる。
また、ＥＧＲ冷却回路の少なくとも一部を、熱伝導性の分離壁を介してＥＧＲ通路と一体形成することで、ＥＧＲ冷却回路を流通する冷却水によりＥＧＲ通路内を流通するＥＧＲガスをさらに冷却できるため、ＥＧＲガスの冷却効率を向上できる。
また、ＥＧＲクーラよりも下流側のＥＧＲ通路とＥＧＲクーラとの接続部には、冷却水及びＥＧＲガスをシールするためのガスケットが設けられるが、この接続部を通過するＥＧＲガスはすでにＥＧＲクーラで十分に冷却された後のＥＧＲガスであるため、ガスケットの構成部材として、高温耐熱性は必須ではなく安価な部材を用いることができる。
従って本発明によれば、従来よりも優れた冷却効率を有するとともに、安価な構成でコンパクト化でき、パッケージング・レイアウト性に優れた内燃機関の排気浄化装置を提供できる。
【００１１】
前記ＥＧＲ冷却回路は、前記分離壁を介して前記ＥＧＲ通路と一体形成された部分における前記ＥＧＲ冷却回路の中心軸方向（例えば、後述の中心軸Ｘ）に対して垂直な方向の断面形状が、前記分離壁に対して略垂直な方向の長さ（例えば、後述の長さＬ１）よりも前記分離壁に対して略平行な方向の長さ（例えば、後述の長さＬ２）の方が長い楕円状又は略長方形状であることが好ましい。
【００１２】
この発明では、分離壁を介してＥＧＲ通路と一体形成された部分におけるＥＧＲ冷却回路の中心軸方向に対して垂直な方向の断面形状を、楕円状又は略長方形状とする。より詳しくは、上記断面形状を、分離壁に対して略垂直な方向の長さよりも、分離壁に対して略平行な方向の長さの方が長い楕円状又は略長方形状とする。
これにより、熱伝導性の分離壁を介したＥＧＲ通路とＥＧＲ冷却回路との接触面積を高めることができる。従って、熱伝導性の分離壁を介して、ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガスとＥＧＲ冷却回路を流通する冷却水との間における熱交換効率を高めることができ、ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガスの冷却効率をより向上できる。
【００１３】
前記ＥＧＲクーラの前記接続部には、フランジ面（例えば、後述のフランジ面１２１ｆ）を有するＥＧＲクーラフランジ部（例えば、後述のＥＧＲクーラフランジ部１２１）が設けられ、前記ＥＧＲ通路の前記接続部には、フランジ面（例えば、後述のフランジ面１１１ｆ）を有するＥＧＲ通路フランジ部（例えば、後述のＥＧＲ管フランジ部１１１）が設けられ、前記ＥＧＲクーラフランジ部、前記ＥＧＲ通路フランジ部及び前記ガスケットには、それぞれ対応する位置に、ＥＧＲガスが通過するＥＧＲ孔（例えば、後述のＥＧＲ孔１１１ａ，１２１ａ，１００ａ）と、冷却水が通過する冷却水孔（例えば、後述の冷却水孔１１１ｂ，１２１ｂ，１００ｂ）と、が形成され、前記ＥＧＲクーラフランジ部及び前記ＥＧＲ通路フランジ部のうち少なくとも一方の前記フランジ面における前記ＥＧＲ孔と前記冷却水孔の間には、前記ＥＧＲ孔と前記冷却水孔とを区画するとともに前記フランジ面の外縁まで延びて外部に開口する溝（例えば、後述の溝１１１ｇ，１２１ｇ）が形成されることが好ましい。
【００１４】
この発明では、上述の接続部におけるＥＧＲクーラフランジ部及びＥＧＲ通路フランジ部とガスケットに対して、それぞれ対応する位置に、ＥＧＲガスが通過するＥＧＲ孔と、冷却水が通過する冷却水孔を形成する。また、ＥＧＲクーラフランジ部及びＥＧＲ通路フランジ部のうち少なくとも一方のフランジ面におけるＥＧＲ孔と冷却水孔の間に、ＥＧＲ孔と冷却水孔とを区画するとともにフランジ面の外縁まで延びて外部に開口する溝を形成する。
これにより、上述の接続部において、ＥＧＲ冷却回路を流通する冷却水が、ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲ通路内に混入するのを確実に回避でき、ウォーターハンマーの発生や内燃機関の失火等を確実に回避できる。また、ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガスが、ＥＧＲ冷却回路内に混入して不具合が生じるのを確実に回避できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、従来よりも優れた冷却効率を有するとともに、安価な構成でコンパクト化でき、パッケージング・レイアウト性に優れた内燃機関の排気浄化装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の正面図である。
【図２】上記実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の側面図である。
【図３】上記実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の分解斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】上記実施形態に係るＥＧＲ管フランジ部を示す図である。
【図７】上記実施形態に係るＥＧＲクーラフランジ部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置１の正面図である。図２は、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置１の側面図である。図３は、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置１の分解斜視図である。図１及び図２において、Ｕは上方、ＬＷは下方、Ｒは運転者から見た右方向、Ｌは運転者から見た左方向、Ｆｒは車両前方、Ｒｒは車両後方を表している。
【００１８】
図１及び図２に示すように、本実施形態の排気浄化装置１は、内燃機関（以下、「エンジン」という。）２の車両前方側に配置される。
エンジン２は、図２に示すように、タービン２１１及びコンプレッサ２１２から構成されるターボチャージャー２１を備える過給式エンジンである（図１ではターボチャージャー２１の図示は省略している）。このエンジン２は、エンジン２を冷却するための冷却水が循環する機関冷却回路３を備える。
機関冷却回路３は、シリンダブロック２０内に設けられた図示しない冷却流路の他、機関冷却回路３内で冷却水を循環させるためのウォーターポンプ３１等を含んで構成される。
【００１９】
排気浄化装置１は、ＥＧＲ管１１と、ＥＧＲクーラ１２と、ＥＧＲ冷却回路１３と、を備える。
【００２０】
ＥＧＲ管１１は、一端側が後述するＥＧＲクーラ１２の下流側（ＥＧＲガスの還流方向下流側）に接続され、他端側が図示しない吸気管に接続される。このＥＧＲ管１１は、排気通路を構成する排気マニホールド２２内を流通する排気の一部を、ＥＧＲガスとして図示しない吸気管内に還流する。より詳しくは、本実施形態のＥＧＲ管１１は、ターボチャージャー２１を構成するタービン２１１の上流側に位置する排気マニホールド２２から、排気の一部を取り出して図示しない吸気管に戻す高圧ＥＧＲ通路を構成する。
【００２１】
ＥＧＲクーラ１２は、一端側が排気マニホールド２２に接続され、他端側が上述のＥＧＲ管１１の上流側（ＥＧＲガスの還流方向上流側）に接続される。このＥＧＲクーラ１２は、上述の機関冷却回路３から導入した冷却水と熱交換させることで、ＥＧＲガスを冷却する。図１及び図３に示すように、ＥＧＲクーラ１２は、上流側（ＥＧＲガスの還流方向上流側）に設けられた連結部１２０と、下流側（ＥＧＲガスの還流方向下流側）に設けられた熱交換コア部１２２と、を含んで構成される。
【００２２】
連結部１２０は、排気マニホールド２２の下流側と熱交換コア部１２２とを連結する連結管で構成される。この連結部１２０は、排気マニホールド２２側から大きく下方に湾曲した後、蛇腹部１２０ａを介して下方に延び、熱交換コア部１２２に接続される。
熱交換コア部１２２は、左右方向に長い略直方体状のケース１２２ａと、ケース１２２ａの上流側（ＥＧＲガスの還流方向上流側）に設けられて冷却水が導入される導入口１２３と、ケース１２２ａの下流側（ＥＧＲガスの還流方向下流側）に設けられて冷却水が排出される排出口１２４と（図３参照）、ケース１２２ａ内に収容されて導入口１２３と排出口１２４とを連結する図示しない冷却水管と、を有する。
以上の構成により、ＥＧＲクーラ１２は、連結部１２０により排気マニホールド２２から導入された排気の一部（ＥＧＲガス）を、熱交換コア部１２２にて冷却可能となっている。
【００２３】
ＥＧＲ冷却回路１３は、ＥＧＲクーラ１２の熱交換コア部１２２に形成された上述の導入口１２３及び排出口１２４と、上述の機関冷却回路３とを接続する。本実施形態のＥＧＲ冷却回路１３は、機関冷却回路３と上述の熱交換コア部１２２の導入口１２３とを接続する導入側冷却管１３１と、上述の熱交換コア部１２２の排出口１２４と機関冷却回路３とを接続する排出側冷却管１３２と、を含んで構成される。
この排出側冷却管１３２は、排出口１２４側から順に、排出側第１冷却管１３２ａと、後述する排出側第２冷却管１３２ｂと、排出側第３冷却管１３２ｃと、を含んで構成される。
【００２４】
ここで、ＥＧＲ冷却回路１３及びＥＧＲクーラ１２を流通する冷却水の圧力は、シリンダブロック２０内を流通する冷却水の圧力よりも低いため、シリンダブロック２０内に直接戻すことは困難である。そのため、従来では、排出側冷却管１３２をシリンダブロック２０に直接接続することはできず外廻りにせざるを得なかったため、多数の高温の周辺部品とのクリアランスを確保しなければならず、パッケージング・レイアウト性に悪影響を及ぼしていたところ、本実施形態では、後述するＥＧＲ管１１との一体形成によって、これが回避されている。
【００２５】
そこで、ＥＧＲ冷却回路１３について、図４及び図５を参照してさらに詳しく説明する。ここで、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図であり、図５は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。
図３及び図４に示すように、本実施形態のＥＧＲ冷却回路１３では、排出側冷却管１３２の少なくとも一部、具体的には排出側第２冷却管１３２ｂが、ＥＧＲ管１１とＥＧＲクーラ１２との接続部１０を通って、ＥＧＲ管１１に沿って延びるとともに、ＥＧＲ管１１と熱伝導性の分離壁１１０を介して一体形成されている。なお、一体形成されたこれらＥＧＲ管１１及び排出側第２冷却管１３２ｂは、アルミの鋳物により成形される。
【００２６】
また、図５に示すように、分離壁１１０を介してＥＧＲ管１１と一体形成された排出側第２冷却管１３２ｂは、排出側第２冷却管１３２ｂの中心軸Ｘ方向（冷却水の流れ方向）に対して垂直な方向の断面形状が、分離壁１１０に対して略垂直な方向の長さＬ１よりも、分離壁１１０に対して略平行な方向の長さＬ２の方が長い楕円形状に形成されている。
【００２７】
図３に戻って、ＥＧＲ管１１とＥＧＲクーラ１２との接続部１０には、冷却水及びＥＧＲガスをシールするためのガスケット１００が設けられている。即ち、ＥＧＲ管１１とＥＧＲクーラ１２は、後述する各フランジ部がガスケット１００を介して連結されている。
なお、本実施形態のガスケット１００は、ゴム製の１枚のガスケットで構成される。また、ガスケット１００には、後述するように所定の位置に、ＥＧＲガスが通過するＥＧＲ孔１００ａと、冷却水が通過する冷却水孔１００ｂが形成されるとともに、ＥＧＲ管フランジ部１１１及びＥＧＲクーラフランジ部１２１と連結するための締結部材が挿通される３つの締結孔１００ｃ，１００ｄ，１００ｅが形成される。
【００２８】
ＥＧＲ管１１とＥＧＲクーラ１２との接続部１０の構造について、図６及び図７を参照してさらに詳しく説明する。
ここで、図６は、ＥＧＲ管１１の接続部１０に設けられたＥＧＲ管フランジ部１１１を示す図である。図７は、ＥＧＲクーラ１２の接続部１０に設けられたＥＧＲクーラフランジ部１２１を示す図である。これら図６及び図７はいずれも、各フランジ部を各フランジ面に直交する方向から見た図である。
【００２９】
図６に示すように、ＥＧＲ管フランジ部１１１には、ＥＧＲ孔１１１ａと、冷却水孔１１１ｂが形成されている。これらＥＧＲ孔１１１ａ及び冷却水孔１１１ｂは、それぞれ、後述するＥＧＲクーラフランジ部１２１及びガスケット１００に形成されたＥＧＲ孔１２１ａ，１００ａ及び冷却水孔１２１ｂ，１００ｂに対応する位置に形成される。即ち、ガスケット１００を介してＥＧＲ管フランジ部１１１とＥＧＲクーラフランジ部１２１が連結されると、ＥＧＲ管フランジ部１１１、ガスケット１００及びＥＧＲクーラフランジ部１２１にそれぞれ形成されたＥＧＲ孔及び冷却水孔が連結される結果、ＥＧＲガス流路及び冷却水流路が形成されるようになっている。
【００３０】
ＥＧＲ孔１１１ａには、ＥＧＲ管１１を流通するＥＧＲガスが通過する。冷却水孔１１１ｂには、ＥＧＲ冷却回路１３を流通する冷却水が通過する。
また、ＥＧＲ管フランジ部１１１には、ガスケット１００を介してＥＧＲクーラフランジ部１２１と連結するための締結部材が挿通される３つの締結孔１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅが形成されている。
【００３１】
また、ＥＧＲ管フランジ部１１１のフランジ面１１１ｆには、ＥＧＲ孔１１１ａと冷却水孔１１１ｂとの間に、ＥＧＲ孔１１１ａと冷却水孔１１１ｂとを区画する溝１１１ｇが形成されている。この溝１１１ｇは、フランジ面１１１ｆの両外縁まで延び、外部に開口している。即ち、溝１１１ｇは、その延設方向の両端に外部に開口する開口１１１ｈ，１１１ｉを有している。これにより、仮に溝１１１ｇ内に冷却水が流れ込んだ場合であっても、冷却水が溝１１１ｇ内を流れて開口１１１ｈ，１１１ｉから外部へと排出される。その結果、冷却水がＥＧＲ孔１１１ａを通過してＥＧＲ管１１内に混入する事態が回避される。また、ＥＧＲガスが冷却水孔１１１ｂを通過してＥＧＲ冷却回路１３内に混入する事態が回避される。
【００３２】
同様に、図７に示すように、ＥＧＲクーラフランジ部１２１には、上述した位置にそれぞれ、ＥＧＲ孔１２１ａと、冷却水孔１２１ｂが形成される。
また、ＥＧＲクーラフランジ部１２１にも、ガスケット１００を介してＥＧＲ管フランジ部１１１と連結するための締結部材が挿通される３つの締結孔１２１ｃ，１２１ｄ，１２１ｅが形成されている。
【００３３】
また、ＥＧＲ管フランジ部１１１と同様に、ＥＧＲクーラフランジ部１２１のフランジ面１２１ｆには、ＥＧＲ孔１２１ａと冷却水孔１２１ｂとの間に、ＥＧＲ孔１２１ａと冷却水孔１２１ｂとを区画する溝１２１ｇが形成されている。この溝１２１ｇは、フランジ面１２１ｆの両外縁まで延び、外部に開口している。即ち、溝１２１ｇは、その延設方向の両端に外部に開口する開口１２１ｈ，１２１ｉを有している。この溝１２１ｇの作用については、上述した溝１１１ｇと同様である。
【００３４】
本実施形態によれば、以下の作用効果が奏される。
本実施形態では、ＥＧＲ冷却回路１３の少なくとも一部、具体的には排出側第２冷却管１３２ｂが、ＥＧＲガスの還流方向においてＥＧＲクーラ１２よりも下流側に位置するＥＧＲ管１１とＥＧＲクーラ１２との接続部１０を通って、ＥＧＲ管１１に沿って延びるように設けるとともに、ＥＧＲ管１１と熱伝導性の分離壁１１０を介して一体形成した。また、ＥＧＲクーラ１２よりも下流側のＥＧＲ管１１とＥＧＲクーラ１２との接続部１０には、冷却水及びＥＧＲガスをシールするためのガスケット１００を設けた。
本実施形態によれば、ＥＧＲ冷却回路１３の少なくとも一部、具体的には排出側第２冷却管１３２ｂをＥＧＲ管１１と一体形成することで、排気浄化装置１をコンパクト化でき、パッケージング・レイアウト性を向上できる。このとき、ＥＧＲクーラ１２を通過してすでに十分冷却されたＥＧＲガスが流通する下流側のＥＧＲ管１１とＥＧＲ冷却回路１３を一体化するため、これらＥＧＲ管１１とＥＧＲ冷却回路１３をアルミの鋳物等の安価な材料で成形でき、重量及び製造コストを低減できる。
また、ＥＧＲ冷却回路１３の少なくとも一部、具体的には排出側第２冷却管１３２ｂを、熱伝導性の分離壁１１０を介してＥＧＲ管１１と一体形成することで、ＥＧＲ冷却回路１３を流通する冷却水によりＥＧＲ管１１内を流通するＥＧＲガスをさらに冷却できるため、ＥＧＲガスの冷却効率を向上できる。
また、ＥＧＲクーラ１２よりも下流側のＥＧＲ管１１とＥＧＲクーラ１２との接続部１０には、冷却水及びＥＧＲガスをシールするためのガスケット１００が設けられるが、この接続部１０を通過するＥＧＲガスはすでにＥＧＲクーラ１２で十分に冷却された後のＥＧＲガスであるため、ガスケット１００の構成部材として、高温耐熱性は必須ではなく安価なゴム製等の部材を用いることができる。
従って本実施形態によれば、従来よりも優れた冷却効率を有するとともに、安価な構成でコンパクト化でき、パッケージング・レイアウト性に優れた内燃機関の排気浄化装置１を提供できる。
【００３５】
ここで、ガスケット１００の構成部材として安価なゴム製部材を用いることができる効果について、以下に説明する。
本実施形態のＥＧＲクーラ１２によるＥＧＲガスの冷却効率を調べるため、所定の温度及び流量のＥＧＲガスを用いた場合、ＥＧＲクーラ１２の入口側を通過するＥＧＲガスの温度が４００℃であった場合には、ＥＧＲクーラ１２の出口側を通過するＥＧＲガスの温度は１５０℃以下であることが確認されている。一方、上述した特許文献１のＥＧＲクーラの上流側に設けられた二重管部については、二重管部の入口を通過するＥＧＲガスの温度が４００℃であった場合には、二重管部の出口を通過するＥＧＲガスの温度は２５０℃以上であると想定される。
これらから、従来の二重管部の出口と熱交換コアとの接続部には高温のＥＧＲガスが通過することが分かり、かかる接続部に用いるシール部材としては、ゴム以外のＯリングや積層ガスケット、ロウ付け等の高温耐熱性を有するものが必要であることが分かる。これに対して、本実施形態のＥＧＲクーラ１２の下流側とＥＧＲ管１１との接続部１０を通過するＥＧＲガスの温度は十分に低温化されているため、ゴム製のガスケットの使用が可能であることが分かる。従って、上述の効果が得られるようになっている。
【００３６】
また本実施形態では、分離壁１１０を介してＥＧＲ管１１と一体形成された排出側第２冷却管１３２ｂにおけるＥＧＲ冷却回路１３の中心軸Ｘ方向に対して垂直な方向の断面形状を、楕円形状とした。より詳しくは、上記断面形状を、分離壁１１０に対して略垂直な方向の長さＬ１よりも、分離壁１１０に対して略平行な方向の長さＬ２の方が長い楕円形状とした。
これにより、熱伝導性の分離壁１１０を介したＥＧＲ管１１とＥＧＲ冷却回路１３との接触面積を高めることができる。従って、熱伝導性の分離壁１１０を介して、ＥＧＲ管１１を流通するＥＧＲガスとＥＧＲ冷却回路１３を流通する冷却水との間における熱交換効率を高めることができ、ＥＧＲ管１１を流通するＥＧＲガスの冷却効率をより向上できる。
【００３７】
また本実施形態では、上述の接続部１０におけるＥＧＲクーラフランジ部１２１及びＥＧＲ管フランジ部１１１とガスケット１００に対して、それぞれ対応する位置に、ＥＧＲガスが通過するＥＧＲ孔１１１ａ，１２１ａ，１００ａと、冷却水が通過する冷却水孔１１１ｂ，１２１ｂ，１００ｂを形成した。また、ＥＧＲクーラフランジ部１２１及びＥＧＲ管フランジ部１１１の各フランジ面１１１ｆ，１２１ｆにおけるＥＧＲ孔１１１ａ，１２１ａと冷却水孔１１１ｂ，１２１ｂの間に、ＥＧＲ孔１１１ａ，１２１ａと冷却水孔１１１ｂ，１２１ｂとを区画するとともにフランジ面１１１ｆ，１２１ｆの両外縁まで延びて外部に開口する溝１１１ｇ，１２１ｇを形成した。
これにより、上述の接続部１０において、ＥＧＲ冷却回路１３を流通する冷却水が、ＥＧＲ管１１を流通するＥＧＲ管１１内に混入するのを確実に回避でき、ウォーターハンマーの発生やエンジン２の失火等を確実に回避できる。また、ＥＧＲ管１１を流通するＥＧＲガスが、ＥＧＲ冷却回路１３内に混入して不具合が生じるのを確実に回避できる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
上記実施形態では、ＥＧＲ冷却回路１３内を流通する冷却水の流れ方向は限定されず、上流側と下流側とを逆転させて逆方向に冷却水が流通する構成としてもよい。この場合であっても、同様の冷却効率が得られる。
【００３９】
また上記実施形態では、ＥＧＲ管１１と一体形成された排出側第２冷却管１３２ｂにおける中心軸Ｘ方向に対して垂直な方向の断面形状を楕円形状としたが、これに限定されない。例えば、上記断面形状を、分離壁１１０に対して略垂直な方向の長さＬ１よりも分離壁１１０に対して略平行な方向の長さＬ２の方が長い長方形状としてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１…排気浄化装置
２…エンジン（内燃機関）
３…機関冷却回路
１０…接続部
１１…ＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）
１２…ＥＧＲクーラ
１３…ＥＧＲ冷却回路
２２…排気マニホールド（排気通路）
１００…ガスケット
１１０…分離壁
１１１…ＥＧＲ管フランジ部（ＥＧＲ通路フランジ部）
１１１ａ，１２１ａ，１００ａ…ＥＧＲ孔
１１１ｂ，１２１ｂ，１００ｂ…冷却水孔
１１１ｆ，１２１ｆ…フランジ面
１１１ｇ，１２１ｇ…溝
１２１…ＥＧＲクーラフランジ部
１２３…導入口
１２４…排出口
Ｘ…中心軸
Ｌ１…分離壁に対して略垂直な方向の長さ
Ｌ２…分離壁に対して略平行な方向の長さ
【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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