JP4199511B2

JP4199511B2 - EGR cooler

Info

Publication number: JP4199511B2
Application number: JP2002289834A
Authority: JP
Inventors: 啓之杉原; 誠辻田; 直人三輪; 淳司本間
Original assignee: Hino Motors Ltd; Sankyo Radiator Co Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd; Denso Sankyo Co Ltd
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2022-10-02
Also published as: JP2004124809A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼル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。
【０００２】
【従来の技術】
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（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図８及び図９は前述した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５が取り付けられており、冷却水９が冷却水入口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の中央にはガス入口７が、他方のボンネット６の中央にはガス出口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。尚、図８における図中のｘもシェル１の軸心延長線を示している。
【０００６】
しかしながら、このようなＥＧＲクーラにおいては、冷却水入口４からシェル１の内部に供給された冷却水９が、シェル１の内部断面に対して均等に冷却水出口５に向かって流れないという不具合があるため、経路１１で示すように、シェル１内における冷却水入口４及び冷却水出口５に対峙する側の隅部近傍で冷却水９が澱んで冷却水停滞部１２を生じ、冷却水停滞部１２付近でチューブ３が局部的に高温になって熱変形を起こす虞れがあった。
【０００７】
そこで、他の例のＥＧＲクーラが構成されており、他の例のＥＧＲクーラは、図１０に示す如く、冷却水入口４に対してシェル１の直径方向で対峙する位置から冷却水出口５までシェル１の外部で延在するバイパス配管１４を備えており、バイパス配管１４は、冷却水入口４から導入された冷却水９の一部を抜き出し、冷却水入口４に対し直径方向に対峙する位置での冷却水９の澱みを解消して冷却水停滞部１２の発生を防止し、チューブ３が局所的に高温になることを抑制している。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−７４３８０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、他の例のＥＧＲクーラの如く、バイパス配管１４をシェル１の外部に設けると、シェル１の周辺機器と干渉するため、車両への搭載性が著しく低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述の実情に鑑みて成されたもので、冷却水停滞部の発生を防止すると共に車両への搭載性を向上させるＥＧＲクーラを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、チューブと、該チューブを包囲するシェルと、該シェルの一方の端部に取り付けられる冷却水入口と、該冷却水入口に対してシェルの径方向で対峙する位置でシェルの他方の端部に取り付けられる冷却水出口とを備え、該シェルの内部に前記冷却水入口から冷却水を供給し且つ前記冷却水出口からシェルの外部に冷却水を排出し、前記チューブ内にディーゼルエンジンから排気ガスを導い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、
前記シェルの内側面に、シェルの軸線方向に沿って配置され且つシェルの径方向で冷却水出口側に位置するバイパス配管を備え、
前記バイパス配管は、冷却水入口に対してシェルの径方向で対峙する位置にバイパス入口を形成すると共に、シェルの軸方向に沿うバイパス本体から屈曲部を介して冷却水出口の内部まで延在してバイパス出口を冷却水出口の内部に配置し、
前記シェル内の冷却水を誘導してシェル内で生じる冷却水の澱みを解消するように構成されたことを特徴とするＥＧＲクーラに係るものである。
【００１２】
又、本発明の請求項２は、バイパス配管を、シェルの周面を湾曲して構成した請求項１に記載のＥＧＲクーラに係るものである。
【００１３】
【００１４】
請求項１又は２に記載の発明によれば、シェル内で生じる冷却水の澱みを解消するよう、バイパス流路により冷却水を誘導するので、冷却水停滞部の発生を防止してチューブの局所的な高温化を抑制することができると共に、バイパス流路をシェルの内部に構成したので、シェルの周辺機器との干渉をなくし、車両への搭載性を向上させることができる。又、バイパス流路のバイパス出口を冷却水出口の内部へ配置すると、バイパス流路内の冷却水を冷却水出口の負圧で吸引するので、冷却水を一層正確に誘導し、冷却水停滞部の発生を防止してチューブの局所的な高温化を更に確実に抑制することができる。
【００１５】
請求項２に記載の如く、バイパス配管を、シェルの周面を湾曲して構成すると、簡単な構成でシェルの周辺機器との干渉を大幅に低減するので、車両への搭載性を容易に向上させることができる。
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１８】
図１、図２は本発明の実施する形態の第一例を示すもので、図８〜図１０と同一部分については同一符号を付してある。
【００１９】
第一例のＥＧＲクーラは、シェル１の内部に配置されるチューブ３の本数を低減して、シェル１の内部上側に、シェル１の内側面１ａとプレート２，２とチューブ３で囲まれる所定の内部空間１５を形成し、所定の内部空間１５に冷却水９のバイパス流路を形成するよう、一本の配管からなるバイパス配管１６をシェル１の軸心方向に沿ってシェル１の内側面１ａに溶接，ろう付け等その他の固定方法で固定している。
【００２０】
バイパス配管１６は、冷却水入口４に対してシェル１の径方向で対峙する位置にバイパス入口１６ａを形成すると共に、シェル１の軸心方向に沿うバイパス本体１６ｂから屈曲部１６ｃを介して冷却水出口５の内部まで延在し、冷却水出口５の中途位置にバイパス出口１６ｄを形成している。ここで、バイパス配管１６の流路断面積は、流れ解析及び実機試験等により冷却水全水量の５〜１５％が好ましく、バイパス入口１６ａは下方に向かって入口面積が広くなるよう斜めに形成されている。
【００２１】
以下、本発明のＥＧＲクーラを実施する形態の第一例の作用を説明する。
【００２２】
排気ガス１０との熱交換をし得るよう冷却水入口４からシェル１の内部に冷却水９を供給した際には、冷却水９が冷却水入口４からシェル１の内部を流れることにより、チューブ３を介して排気ガス１０と熱交換をして冷却水出口５より排出されており、同時に、冷却水出口５の負圧で冷却水９がバイパス配管１６に吸引されることにより、冷却水９の一部が冷却水入口４に対し直径方向に対峙する方向へ流れる。
【００２３】
このように、第一例によれば、シェル１内で生じる冷却水９の澱みを解消するよう、バイパス流路により、冷却水９を、冷却水入口４に対し直径方向に対峙する方向へ誘導するので、冷却水停滞部の発生を防止することができる。又、シェル１の外周に存在した部材を排除するよう、バイパス流路をシェル１の内部に構成したので、シェル１の周辺機器との干渉をなくし、車両への搭載性を向上させることができる。
【００２４】
バイパス流路を、バイパス配管１６により構成すると、冷却水９を適確に誘導するので、冷却水停滞部の発生を確実に防止することができる。又、バイパス流路のバイパス出口１６ｄを冷却水出口５の内部へ配置すると、バイパス流路内の冷却水９を冷却水出口５の負圧で吸引するので、冷却水９を一層適確に誘導し、冷却水停滞部の発生を更に確実に防止することができる。更に、バイパス配管１６の流路断面積を冷却水全水量の５〜１５％すると、冷却水停滞部の解消と熱交換の効率をバランスよく行うことができる。ここで、バイパス配管１６の流路断面積を冷却水全水量の５％より小さくした場合には冷却水停滞部を好適に解消することができない。一方、バイパス配管１６の流路断面積を冷却水全水量の１５％より大きくした場合には、熱交換の効率が低下して好適に使用することができない。
【００２５】
図３は本発明の実施する形態の第二例を示すものであり、図４は本発明の実施する形態の第三例を示すものであり、夫々、図８〜図１０と同一部分については同一符号を付してある。
【００２６】
第二例のＥＧＲクーラは、シェル１の内部に配置されるチューブ３の本数を低減して、シェル１の内部上側に、シェル１の内側面１ａとプレート２，２とチューブ３で囲まれる所定の内部空間１５を形成し、所定の内部空間１５に冷却水９のバイパス流路を形成するよう、湾曲したバイパス部材１７をシェル１の内側面１ａに溶接，ろう付け等その他の固定方法で固定して、シェル１の軸心方向に沿うバイパス配管１９を構成している。ここで、第二例のバイパス部材１７は、シェル１の軸線方向に沿って溝状に形成されると共に、垂直断面形状がＶ字部１７ａを備えた形状で上方端部にシェル１の内側面１ａへ接する溶接，ろう付け等の固定部１７ｂを形成している。
【００２７】
一方、第三例のＥＧＲクーラは、第二例と略同様に、シェル１の内部に配置されるチューブ３の本数を低減して、シェル１の内部上側に、シェル１の内側面１ａとプレート２，２とチューブ３で囲まれる所定の内部空間１５を形成し、所定の内部空間１５に冷却水９のバイパス流路を形成するよう、湾曲したバイパス部材１８をシェル１の内側面１ａに溶接，ろう付け等その他の固定方法で固定して、シェル１の軸心方向に沿うバイパス配管２０を構成している。ここで、第三例のバイパス部材１８は、シェル１の軸線方向に沿って溝状に形成されると共に、垂直断面形状が底面１８ａと両側面１８ｂを備えた形状で両側面の上方端部にシェル１の内側面１ａへ接する溶接，ろう付け等の固定部１８ｃを形成している。
【００２８】
又、第二例及び第三例のバイパス配管１９，２０は、第一例と略同様に、冷却水入口４に対してシェル１の径方向で対峙する位置にバイパス入口を形成すると共に、シェル１の軸心方向に沿うバイパス本体から屈曲部を介して冷却水出口５の内部まで延在し、冷却水出口５の中途位置にバイパス出口を形成している。ここで、バイパス配管１９，２０の流路断面積は、第一例と略同様に、流れ解析及び実機試験等により冷却水全水量の５〜１５％が好ましい。
【００２９】
以下、本発明のＥＧＲクーラを実施する形態の第二例及び第三例の作用を説明する。
【００３０】
このように、第二例及び第三例によれば、バイパス配管１９，２０を形成する部材の量を低減するので、バイパス配管１９，２０を安価に形成することができる。又、第二例及び第三例によれば第一例と略同様な作用効果を得ることができる。
【００３１】
図５は実施する形態の第一の参考例を示すもので、図８〜図１０と同一部分については同一符号を付してある。
【００３２】
第一の参考例のＥＧＲクーラは、シェル１の内部に配置されるチューブ３の本数を低減して、シェル１の内部上側に、シェル１の内側面１ａとプレート２，２とチューブ３で囲まれる所定の内部空間１５を形成し、所定の内部空間１５を冷却水９のバイパス流路として構成している。ここで、バイパス流路の流路断面積は、第一例と略同様に、流れ解析及び実機試験等により冷却水全水量の５〜１５％が好ましい。
【００３３】
以下、本発明のＥＧＲクーラを実施する形態の第一の参考例の作用を説明する。
【００３４】
第一の参考例に示す如く、バイパス流路を、チューブ３の本数を低減して形成されるシェル１の内部空間１５で構成すると、バイパス流路を簡単に形成するので、冷却水停滞部の発生を容易に防止してチューブ３の局所的な高温化を確実に抑制することができる。又、バイパス流路を形成する部材の量を不要にするので、バイパス流路を一層安価に形成することができる。更に、第一の参考例によれば第一例と略同様な作用効果を得ることができる。
【００３５】
図６は実施する形態の第二の参考例を示すものであり、図７は本発明の実施する形態の第四例を示すものであり、夫々、図８〜図１０と同一部分については同一符号を付してある。
【００３６】
第二の参考例のＥＧＲクーラは、シェル１の上側の周面１ｂをシェル１の軸心方向に沿って上方に湾曲することによりシェル１の内部空間１５を広げると共に、シェル１の内部に配置されるチューブ３の本数を低減して、シェル１の内部上側に、シェル１の内側面１ａとプレート２，２とチューブ３で囲まれる所定の内部空間１５を形成し、所定の内部空間１５を冷却水９のバイパス流路として構成している。ここで、バイパス流路の流路断面積は、第一例と略同様に、流れ解析及び実機試験等により冷却水全水量の５〜１５％が好ましい。
【００３７】
一方、第四例のＥＧＲクーラは、第二の参考例で形成された所定の内部空間１５にバイパス流路を形成するよう、湾曲したバイパス部材２１をシェル１の内側面１ａに溶接，ろう付け等その他の固定方法で固定して、シェル１の軸心方向に沿うバイパス配管２２を構成している。ここで、第四例のバイパス部材２１は、第二例のバイパス部材１７と略同様に、シェル１の軸線方向に沿って溝状に形成されると共に、垂直断面形状がＶ字部２１ａを備えた形状で上方端部にシェル１の内側面１ａへ接する溶接，ろう付け等の固定部２１ｂを形成している。又、第四例のバイパス配管２２は、第一例と略同様に、冷却水入口４に対してシェル１の径方向で対峙する位置にバイパス入口を形成すると共に、シェル１の軸心方向に沿うバイパス本体から屈曲部を介して冷却水出口５の内部まで延在し、冷却水出口５の中途位置にバイパス出口を形成している。ここで、バイパス配管２２の流路断面積は、第一例と略同様に、流れ解析及び実機試験等により冷却水全水量の５〜１５％が好ましい。
【００３８】
以下、本発明のＥＧＲクーラを実施する形態の第二の参考例及び第四例の作用を説明する。
【００３９】
このように、第二の参考例及び第四例に示す如く、バイパス流路を、シェル１の周面１ｂを湾曲して構成すると、簡単な構成でシェル１の周辺機器との干渉を大幅に低減するので、車両への搭載性を容易に向上させることができる。又、第二の参考例及び第四例によれば第一例と略同様な作用効果を得ることができる。
【００４０】
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、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。
【００４１】
【発明の効果】
上記した本発明のＥＧＲクーラによれば、シェル内で生じる冷却水の澱みを解消するよう、バイパス流路により冷却水を誘導するので、冷却水停滞部の発生を防止してチューブの局所的な高温化を抑制することができると共に、バイパス流路をシェルの内部に構成したので、シェルの周辺機器との干渉をなくし、車両への搭載性を向上させることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の第一例を示す側方断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視の断面図である。
【図３】本発明を実施する形態の第二例を示す断面図である。
【図４】本発明を実施する形態の第三例を示す断面図である。
【図５】実施する形態の第一の参考例を示す断面図である。
【図６】実施する形態の第二の参考例を示す断面図である。
【図７】本発明を実施する形態の第四例を示す断面図である。
【図８】従来のＥＧＲクーラの一例を示す側方断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ矢視の断面図である。
【図１０】従来のＥＧＲクーラの別の例を示す側方断面図である。
【符号の説明】
１シェル
１ｂ周面
３チューブ
４冷却水入口
５冷却水出口
９冷却水
１０排気ガス
１５内部空間（バイパス流路）
１６バイパス配管（バイパス流路）
１６ｃ屈曲部
１６ｄバイパス出口
１９バイパス配管（バイパス流路）
２０バイパス配管（バイパス流路）
２２バイパス配管（バイパス流路）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an EGR cooler that is attached to an EGR device that recirculates exhaust gas of a diesel engine to reduce generation of nitrogen oxides and cools the exhaust gas for recirculation.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an EGR device that reduces the generation of nitrogen oxides by recirculating a part of exhaust gas of an engine such as an automobile to the engine is known. In such an EGR device, the exhaust gas recirculated to the engine is known. When the engine is cooled, the temperature of the exhaust gas is reduced and the volume of the exhaust gas is reduced, so that the combustion temperature can be lowered and the generation of nitrogen oxides can be effectively reduced without significantly reducing the output of the engine. Some engines are equipped with an EGR cooler for cooling the exhaust gas in the middle of the line for recirculating the exhaust gas to the engine (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
8 and 9 are cross-sectional views showing an example of the EGR cooler described above, in which 1 denotes a shell formed in a cylindrical shape, and end faces of the shell 1 are provided at both ends in the axial center direction of the shell 1. Plates 2 and 2 are fixed so as to be closed, and both ends of a large number of tubes 3 are fixed to each of the plates 2 and 2 in a penetrating state. Extending in the direction.
[0004]
A cooling water inlet 4 is attached in the vicinity of one end of the shell 1, a cooling water outlet 5 is attached in the vicinity of the other end of the shell 1, and the cooling water 9 passes from the cooling water inlet 4 to the shell. 1 is supplied to the inside of the pipe 1 and flows outside the tube 3, and is discharged from the cooling water outlet 5 to the outside of the shell 1.
[0005]
Further, bonnets 6, 6 formed in a bowl shape are fixed to the opposite shell 1 side of each plate 2, 2 so as to enclose the end faces of the respective plates 2, 2, and in the center of one bonnet 6. The gas inlet 7 is provided in the center of the other bonnet 6, and the gas outlet 8 is provided in the center of the other bonnet 6. The engine exhaust gas 10 enters the inside of one bonnet 6 from the gas inlet 7 and passes through a number of tubes 3. After being cooled by heat exchange with the cooling water 9 flowing outside the tube 3, it is discharged into the other bonnet 6 and recirculated from the gas outlet 8 to the engine. In FIG. 8, x in the figure also indicates the axial extension of the shell 1.
[0006]
However, in such an EGR cooler, the cooling water 9 supplied from the cooling water inlet 4 to the inside of the shell 1 does not flow evenly toward the cooling water outlet 5 with respect to the internal cross section of the shell 1. Therefore, as shown by the path 11, the cooling water 9 stagnates in the vicinity of the corners on the side facing the cooling water inlet 4 and the cooling water outlet 5 in the shell 1 to generate the cooling water stagnation part 12, and the cooling water stagnation part There was a risk that the tube 3 would locally become hot at around 12 and cause thermal deformation.
[0007]
Therefore, an EGR cooler of another example is configured. As shown in FIG. 10, the EGR cooler of the other example is from the position facing the cooling water inlet 4 in the diameter direction of the shell 1 to the cooling water outlet 5. A bypass pipe 14 extending outside the shell 1 is provided, and the bypass pipe 14 extracts a part of the cooling water 9 introduced from the cooling water inlet 4 and faces the cooling water inlet 4 in the diametrical direction. The stagnation of the cooling water 9 is eliminated, the generation of the cooling water stagnation portion 12 is prevented, and the local increase in the temperature of the tube 3 is suppressed.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-74380
[Problems to be solved by the invention]
However, when the bypass pipe 14 is provided outside the shell 1 as in the EGR cooler of another example, it interferes with peripheral devices of the shell 1, so that there is a problem that mountability to the vehicle is remarkably lowered.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an EGR cooler that prevents the occurrence of a cooling water stagnation portion and improves the mountability on a vehicle.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Claim 1 of the present invention is a tube, a shell surrounding the tube, a cooling water inlet attached to one end of the shell, and a position facing the cooling water inlet in the radial direction of the shell. A cooling water outlet attached to the other end of the shell, supplying cooling water from the cooling water inlet to the inside of the shell, and discharging cooling water from the cooling water outlet to the outside of the shell , An EGR cooler in which exhaust gas is guided from a diesel engine to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water,
Provided on the inner surface of the shell is a bypass pipe disposed along the axial direction of the shell and positioned on the cooling water outlet side in the radial direction of the shell,
The bypass pipe forms a bypass inlet at a position facing the cooling water inlet in the radial direction of the shell, and extends from the bypass main body along the axial direction of the shell to the inside of the cooling water outlet through the bent portion. And place the bypass outlet inside the cooling water outlet,
The present invention relates to an EGR cooler characterized in that the cooling water in the shell is guided to eliminate the stagnation of the cooling water generated in the shell.
[0012]
Further, Claim 2 of the present invention, a bypass pipe, Ru der relates to EGR cooler of claim 1 constructed by a curved peripheral surface of the shell.
[0013]
[0014]
According to the invention described in claim 1 or 2 , since the cooling water is guided by the bypass flow path so as to eliminate the stagnation of the cooling water generated in the shell, the occurrence of the cooling water stagnation portion is prevented and the local area of the tube is Since the bypass flow path is configured inside the shell, it is possible to eliminate interference with peripheral devices of the shell and improve the mountability to the vehicle. Also, placing the bypass outlet of the bypass passage to the interior of the cooling water outlet, since the cooling water in the bypass passage to suction at a negative pressure of the cooling water outlet, more accurately induce cooling water, cooling water stagnation Generation | occurrence | production of a part can be prevented and the local high temperature rise of a tube can be suppressed further reliably.
[0015]
As described in claim 2 , when the bypass pipe is configured by curving the peripheral surface of the shell, the interference with the peripheral devices of the shell is greatly reduced with a simple configuration, so that mounting on a vehicle is easily improved. Can be made.
[0016]
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
1 and 2 show a first example of an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. 8 to 10 are denoted by the same reference numerals.
[0019]
The EGR cooler of the first example reduces the number of tubes 3 arranged inside the shell 1 and is surrounded by the inner surface 1 a of the shell 1, the plates 2, 2, and the tube 3 on the inner upper side of the shell 1. Is formed, and a bypass pipe 16 made of a single pipe is provided along the axial direction of the shell 1 so as to form a bypass flow path for the cooling water 9 in the predetermined internal space 15. It is fixed to la by other fixing methods such as welding and brazing.
[0020]
The bypass pipe 16 forms a bypass inlet 16a at a position facing the cooling water inlet 4 in the radial direction of the shell 1, and the cooling water from the bypass main body 16b along the axial center direction of the shell 1 through the bent portion 16c. Extending to the inside of the outlet 5, a bypass outlet 16 d is formed in the middle of the cooling water outlet 5. Here, the flow passage cross-sectional area of the bypass pipe 16 is preferably 5 to 15% of the total amount of cooling water based on flow analysis and actual machine tests, and the bypass inlet 16a is formed obliquely so that the inlet area increases downward. ing.
[0021]
Hereinafter, the operation of the first example of the embodiment of the EGR cooler of the present invention will be described.
[0022]
When the cooling water 9 is supplied from the cooling water inlet 4 to the inside of the shell 1 so that heat exchange with the exhaust gas 10 can be performed, the cooling water 9 flows from the cooling water inlet 4 to the inside of the shell 1, thereby 3, the heat is exchanged with the exhaust gas 10 via the cooling water outlet 5 and discharged from the cooling water outlet 5. At the same time, the cooling water 9 is sucked into the bypass pipe 16 by the negative pressure of the cooling water outlet 5. Part of the gas flows in a direction opposite to the cooling water inlet 4 in the diameter direction.
[0023]
Thus, according to the first example, the cooling water 9 is guided in a direction opposite to the cooling water inlet 4 in the diameter direction by the bypass channel so as to eliminate the stagnation of the cooling water 9 generated in the shell 1. Therefore, the occurrence of the cooling water stagnation portion can be prevented. Further, since the bypass flow path is configured in the shell 1 so as to eliminate the members existing on the outer periphery of the shell 1, it is possible to eliminate interference with peripheral devices of the shell 1 and improve the mounting property to the vehicle. .
[0024]
When the bypass flow path is configured by the bypass pipe 16, the cooling water 9 is accurately guided, so that the occurrence of the cooling water stagnation portion can be reliably prevented. Further, when the bypass outlet 16d of the bypass channel is arranged inside the cooling water outlet 5, the cooling water 9 in the bypass channel is sucked by the negative pressure of the cooling water outlet 5, so that the cooling water 9 is guided more accurately. In addition, it is possible to more reliably prevent the cooling water stagnation portion from occurring. Furthermore, when the flow passage cross-sectional area of the bypass pipe 16 is 5 to 15% of the total amount of cooling water, the cooling water stagnant portion and the efficiency of heat exchange can be balanced. Here, when the cross-sectional area of the bypass pipe 16 is smaller than 5% of the total amount of cooling water, the cooling water stagnation portion cannot be suitably eliminated. On the other hand, when the flow path cross-sectional area of the bypass pipe 16 is larger than 15% of the total amount of cooling water, the heat exchange efficiency is lowered and cannot be used suitably.
[0025]
FIG. 3 shows a second example of the embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows a third example of the embodiment of the present invention. The same parts as in FIGS. The same reference numerals are given.
[0026]
The EGR cooler of the second example reduces the number of tubes 3 arranged inside the shell 1, and is surrounded by the inner side 1 a of the shell 1, the plates 2, 2, and the tube 3 on the inner upper side of the shell 1. The curved bypass member 17 is fixed to the inner side surface 1a of the shell 1 by other fixing methods such as welding or brazing so that the internal space 15 is formed and a bypass flow path for the cooling water 9 is formed in the predetermined internal space 15. And the bypass piping 19 along the axial direction of the shell 1 is comprised. Here, the bypass member 17 of the second example is formed in a groove shape along the axial direction of the shell 1, and the vertical cross-sectional shape is provided with a V-shaped portion 17 a, and the inner side surface of the shell 1 at the upper end portion. A fixing portion 17b for welding, brazing, or the like in contact with 1a is formed.
[0027]
On the other hand, the EGR cooler of the third example reduces the number of tubes 3 arranged inside the shell 1 in substantially the same way as the second example, and the inner side surface 1a of the shell 1 and the plate A predetermined bypass space 18 is welded to the inner surface 1 a of the shell 1 so as to form a predetermined internal space 15 surrounded by the tubes 2 and 2 and the tube 3 and to form a bypass flow path for the cooling water 9 in the predetermined internal space 15. The bypass pipe 20 along the axial direction of the shell 1 is configured by fixing by other fixing methods such as brazing. Here, the bypass member 18 of the third example is formed in a groove shape along the axial direction of the shell 1, and the vertical cross-sectional shape is provided with a bottom surface 18a and both side surfaces 18b at the upper end portions of both side surfaces. A fixing portion 18c such as welding or brazing that contacts the inner side surface 1a of the shell 1 is formed.
[0028]
Further, the bypass pipes 19 and 20 of the second and third examples form a bypass inlet at a position facing the cooling water inlet 4 in the radial direction of the shell 1 and substantially the same as in the first example. 1 extends from the bypass main body along the axial direction to the inside of the cooling water outlet 5 through the bent portion, and forms a bypass outlet at a midway position of the cooling water outlet 5. Here, the flow passage cross-sectional area of the bypass pipes 19 and 20 is preferably 5 to 15% of the total amount of cooling water by flow analysis and actual machine test, as in the first example.
[0029]
Hereinafter, the operation of the second example and the third example of the embodiment for implementing the EGR cooler of the present invention will be described.
[0030]
Thus, according to the 2nd example and the 3rd example, since the quantity of the member which forms bypass piping 19 and 20 is reduced, bypass piping 19 and 20 can be formed cheaply. Further, according to the second example and the third example, it is possible to obtain substantially the same effect as the first example.
[0031]
FIG. 5 shows a first reference example of the embodiment, and the same parts as those in FIGS. 8 to 10 are denoted by the same reference numerals.
[0032]
The EGR cooler of the first reference example reduces the number of tubes 3 arranged inside the shell 1, and is surrounded by the inner surface 1 a of the shell 1, the plates 2, 2, and the tube 3 on the upper side of the shell 1. The predetermined internal space 15 is formed, and the predetermined internal space 15 is configured as a bypass flow path for the cooling water 9. Here, the flow passage cross-sectional area of the bypass flow passage is preferably 5 to 15% of the total amount of cooling water by flow analysis, actual machine test, and the like, as in the first example.
[0033]
Hereafter, the effect | action of the 1st reference example of the form which implements the EGR cooler of this invention is demonstrated.
[0034]
As shown in the first reference example, when the bypass flow path is constituted by the internal space 15 of the shell 1 formed by reducing the number of tubes 3, the bypass flow path can be easily formed. Generation | occurrence | production can be prevented easily and local high temperature of the tube 3 can be suppressed reliably. Further, since the amount of the member that forms the bypass channel is not required, the bypass channel can be formed at a lower cost. Furthermore, according to the first reference example, substantially the same operational effects as the first example can be obtained.
[0035]
FIG. 6 shows a second reference example of the embodiment, and FIG. 7 shows a fourth example of the embodiment of the present invention. The same parts as in FIGS. 8 to 10 are the same. The code | symbol is attached | subjected.
[0036]
The EGR cooler of the second reference example expands the internal space 15 of the shell 1 by bending the upper peripheral surface 1b of the shell 1 along the axial center direction of the shell 1, and is disposed inside the shell 1. By reducing the number of tubes 3 to be formed, a predetermined internal space 15 surrounded by the inner surface 1a of the shell 1, the plates 2 and 2 and the tube 3 is formed on the upper side of the shell 1, and the predetermined internal space 15 is This is configured as a bypass flow path for the cooling water 9. Here, the flow passage cross-sectional area of the bypass flow passage is preferably 5 to 15% of the total amount of cooling water by flow analysis, actual machine test, and the like, as in the first example.
[0037]
On the other hand, the EGR cooler of the fourth example welds and brazes the curved bypass member 21 to the inner surface 1a of the shell 1 so as to form a bypass flow path in the predetermined internal space 15 formed in the second reference example. The bypass pipe 22 is formed along the axial direction of the shell 1 by being fixed by other fixing methods such as the above. Here, the bypass member 21 of the fourth example is formed in a groove shape along the axial direction of the shell 1 and has a V-shaped portion 21 a in the vertical direction, substantially the same as the bypass member 17 of the second example. A fixed portion 21b for welding, brazing, or the like that is in contact with the inner side surface 1a of the shell 1 is formed at the upper end portion. Further, the bypass pipe 22 of the fourth example forms a bypass inlet at a position facing the cooling water inlet 4 in the radial direction of the shell 1 and substantially in the axial direction of the shell 1 as in the first example. The bypass main body extends from the bypass body to the inside of the cooling water outlet 5 through the bent portion, and a bypass outlet is formed at a midway position of the cooling water outlet 5. Here, the flow passage cross-sectional area of the bypass pipe 22 is preferably 5 to 15% of the total amount of cooling water based on flow analysis and actual machine tests, as in the first example.
[0038]
The operation of the second reference example and the fourth example of the embodiment for implementing the EGR cooler of the present invention will be described below.
[0039]
As described above, as shown in the second reference example and the fourth example , when the bypass flow path is configured by curving the peripheral surface 1b of the shell 1, the interference with peripheral devices of the shell 1 is greatly reduced with a simple configuration. Since it reduces, the mounting property to a vehicle can be improved easily. Further, according to the second reference example and the fourth example , it is possible to obtain substantially the same effect as the first example.
[0040]
Note that the EGR cooler of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0041]
【The invention's effect】
According to the above-described EGR cooler of the present invention, the cooling water is guided by the bypass flow path so as to eliminate the stagnation of the cooling water generated in the shell. High temperature can be suppressed, and the bypass channel is configured inside the shell, so that it is possible to eliminate the interference with peripheral devices of the shell and to improve the mountability to the vehicle. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a first example of an embodiment for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second example of an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a third example of an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a first reference example of the embodiment .
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second reference example of the embodiment .
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a fourth example of an embodiment for carrying out the present invention.
FIG. 8 is a side sectional view showing an example of a conventional EGR cooler.
9 is a cross-sectional view taken along arrow IX-IX in FIG.
FIG. 10 is a side sectional view showing another example of a conventional EGR cooler.
[Explanation of symbols]
1 shell 1b peripheral surface 3 tube
4 Cooling water inlet 5 Cooling water outlet 9 Cooling water 10 Exhaust gas 15 Internal space (bypass flow path)
16 Bypass piping (bypass flow path)
16c bent part 16d bypass outlet 19 bypass piping (bypass flow path)
20 Bypass piping (bypass flow path)
22 Bypass piping (bypass flow path)

Claims

A tube, a shell surrounding the tube, a cooling water inlet attached to one end of the shell, and attached to the other end of the shell at a position facing the cooling water inlet in the radial direction of the shell A cooling water outlet , wherein cooling water is supplied into the shell from the cooling water inlet and discharged from the cooling water outlet to the outside of the shell, and exhaust gas is led from the diesel engine into the tube. An EGR cooler configured to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water,
Provided on the inner surface of the shell is a bypass pipe disposed along the axial direction of the shell and positioned on the cooling water outlet side in the radial direction of the shell,
The bypass pipe forms a bypass inlet at a position facing the cooling water inlet in the radial direction of the shell, and extends from the bypass main body along the axial direction of the shell to the inside of the cooling water outlet through the bent portion. And place the bypass outlet inside the cooling water outlet,
An EGR cooler configured to induce cooling water in the shell to eliminate stagnation of cooling water generated in the shell.

The EGR cooler according to claim 1, wherein the bypass pipe is configured by curving the peripheral surface of the shell .