JP5009252B2 - Heat exchanger for exhaust gas with bypass - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の排気循環装置に用いられる排ガス冷却用の熱交換器に関し、特に、バイパス付きのものに関する。 The present invention relates to a heat exchanger for exhaust gas cooling used in an exhaust gas circulation device of an internal combustion engine, and particularly relates to a heat exchanger with a bypass.
従来のバイパス付き排ガス用熱交換器は、一例として図3に示す如く、並列された多数の排ガス流路1及び各排ガス流路1間に配置された冷却水路2によりコア3を構成する。そして、コア3の外周にケーシング5を被嵌し、そのケーシング5の長手方向両端に入口タンク部6と出口タンク部7とを形成する。そして、バイパス路4の出口及び出口タンク部7に開閉弁16,17を配置すると共に、冷却水路2に連通するように一対のパイプ14を配置する。そして、排ガス10の温度が設定値以下のときは、バイパス路4側の開閉弁16を開放しコア3側の開閉弁17を閉塞する。そして排ガス10を入口タンク部6に流入すると、大部分の排ガス10はバイパス路4を介し開閉弁16から外部に導かれる。
As shown in FIG. 3 as an example, a conventional exhaust gas heat exchanger with bypass includes a plurality of
しかしながら、排ガス10の一部はコア3の排ガス流路1内を流通し、出口タンク部7でUターンして入口タンク部6に戻り、そこからバイパス路4に導かれる。このとき、一方のパイプ14から冷却水13が冷却水路2に流入し、他方のパイプ14からそれが流出する。そして冷却水13と、コア内の排ガス10とが熱交換され、循環流18となる。この循環流が過冷却されてバイパス路4に導かれる。そのため、全体としてバイパス路4を流通する排ガス10の温度が低下する。排ガス10が過冷却されると、エンジン性能及び排気ガス浄化作用に悪影響を及ぼす。
なお、排ガス10の温度が設定温度以上の場合には、コア3側の開閉弁17が開放されバイパス路4側の開閉弁16が閉塞される。すると、排ガス10はコア3の入口9から排ガス流路1内に流入し、冷却水路2の冷却水13と熱交換をして出口タンク部7から外部に導かれる。
However, a part of the
When the temperature of the
従来のバイパス付き排ガス用熱交換器は、その排ガス10のバイパス時にコア3内に循環流18が生じ、冷却水13によってそれが過冷却されバイパス路4内に流入する。そのため、全体として排ガス10が過冷却されエンジン性能の低下及び排ガス浄化性能の低下をもたらす。
そこで本発明は、係る問題点を解決することを課題とする。
In a conventional exhaust gas heat exchanger with a bypass, when the
Then, this invention makes it a subject to solve the problem which concerns.
請求項1に記載の本発明は、並列された多数の排ガス流路(1)および、その排ガス流路(1)に隣接して設けた冷却水路(2)を有し、断面外周が略矩形に形成された細長いコア(3)と、そのコア(3)の外周を被嵌すると共に、そのコア(3)の四周のうち一面との間に細長い空間を設けてバイパス路(4)が形成されたケーシング(5)と、そのケーシング(5)の長手方向の両端に、前記コア(3)より外側に突出された一対の廃ガス用の入口タンク部(6)と出口タンク部(7)と、を具備するバイパス付き排ガス用熱交換器において、
前記入口タンク部(6)内で、入口側の排ガスパイプ(15)の開口が、バイパス路(4)およびコア(3)の排ガス流路に直交して配置されると共に、その入口タンク部(6)内でバイパス路(4)とコア(3)との境よりもコア側に片寄って位置され、
そのコア(3)とバイパス路(4)の入口との境に、排気案内板(8)の一端が位置し、その他端がコア(3)の入口(9)の一部を覆うように斜めに配置され、その排気案内板(8)が前記排ガスパイプ(15)の開口と前記コア(3)の入口(9)との間を仕切るように位置して、その排気案内板(8)により排ガス(10)をバイパス路(4)側に案内するように構成されたことを特徴とするバイパス付き排ガス用熱交換器である。
The present invention according to
In the inlet tank section (6), the opening of the exhaust gas pipe (15) on the inlet side is arranged orthogonal to the exhaust gas flow path of the bypass path (4) and the core (3), and the inlet tank section ( 6) is located closer to the core than the boundary between the bypass (4) and the core (3),
One end of the exhaust guide plate (8) is located at the boundary between the core (3) and the inlet of the bypass passage (4), and the other end is diagonal so as to cover a part of the inlet (9) of the core (3) The exhaust guide plate (8) is positioned so as to partition the opening of the exhaust gas pipe (15) and the inlet (9) of the core (3), and the exhaust guide plate (8) An exhaust gas heat exchanger with a bypass, characterized in that the exhaust gas (10) is guided to the bypass passage ( 4) side.
請求項2に記載の本発明は、並列された多数の排ガス路(1)および、その排ガス路(1)に隣接して設けられた冷却水路(2)を有し、断面外周が略矩形に形成された細長いコア(3)と、そのコア(3)の外周を被嵌すると共に、そのコア(3)の四周のうち一面との間に細長い空間を設けてバイパス路(4)が形成されたケーシング(5)と、そのケーシング(5)の長手方向の両端に、前記コア(3)より外側に突出された一対の廃ガス用の入口タンク部(6)と出口タンク部(7)と、を具備するバイパス付き排ガス用熱交換器において、
前記入口タンク部(6)内で、入口側の排ガスパイプ(15)の開口が、バイパス路(4)およびコア(3)の排ガス流路に直交して配置されると共に、その入口タンク部(6)内でバイパス路(4)とコア(3)との境よりもコア側に片寄って位置され、
前記コアの入口(9)の外側に、外周がバイパス路から先端側に下がり傾斜した内タンク(11)を突設し、その一端にコア(3)の断面より小なる縮小口(12)を開口し、その内タンク(11)の外周が前記排ガスパイプ(15)とコア(3)の入口(9)との間を仕切るように位置して、その内タンク(11)の前記外周により排ガス(10)をバイパス路(4)側に案内するように構成されたことを特徴とするバイパス付き排ガス用熱交換器である。
The present invention according to
In the inlet tank section (6), the opening of the exhaust gas pipe (15) on the inlet side is arranged orthogonal to the exhaust gas flow path of the bypass path (4) and the core (3), and the inlet tank section ( 6) is located closer to the core than the boundary between the bypass (4) and the core (3),
On the outside of the core inlet (9), an inner tank (11) whose outer periphery is inclined downward from the bypass path is projected, and a reduction port (12) smaller than the cross section of the core (3) is formed at one end thereof. Opened , the outer periphery of the inner tank (11) is positioned so as to partition between the exhaust gas pipe (15) and the inlet (9) of the core (3), and the outer periphery of the inner tank (11) exhausts the exhaust gas. A heat exchanger for exhaust gas with a bypass, characterized in that (10) is guided to the bypass path (4) side.
本発明のバイパス付き排ガス用熱交換器は、排気案内板8又は内タンク11により、排ガスのバイパス時にコア3内に排ガスが入り難くなり、コア3内の循環流の発生を防止することができる。それにより、バイパス時にコア側へのガス流入に伴う排ガス温度の低下を防止し得る。即ち、バイパス時にコア3側に流入しようとする排ガスは、コア3の入口9の一部を覆うように傾斜した排気案内板8により阻まれる。或いは、外周がバイパス路から先端側に先下がり傾斜した内タンク11によって、コア3の入口9側への流入が、阻止される。それゆえ、循環流の発生を可及的に防止することができ、排ガス全体の過冷却を防止することができる。
The exhaust gas heat exchanger with a bypass according to the present invention can prevent the exhaust gas from entering the
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態を示すバイパス付き排ガス用熱交換器の縦断面略図である。なお、従来技術の構成と同一の部分は同一の番号を付し、その説明を可能な限り省略する。
この例が図3のものと異なる点は、コア3の入口9の外側に内タンク11が設けられた点である。この内タンク11は、バイパス路4の入口とコア3の入口との間に内タンク11の一端が接続され、その先端が入口タンク部6内で先細りになるような傾斜面を有し、全体が台形状に形成され、その先端面に縮小口12が開口する。そしてケーシング5の入口タンク部6において、その側面に排ガスパイプ15が連通する。その排ガスパイプ15は、内タンク11の縮小口12より上方に離間した位置に配置されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a heat exchanger for exhaust gas with a bypass showing a first embodiment of the present invention. The same parts as those of the conventional technology are given the same reference numerals, and description thereof is omitted as much as possible.
This example is different from that in FIG. 3 in that an
(作用)
排ガス10の温度が設定温度以下の場合には、バイパス路4側の開閉弁16が開口されコア3側の開閉弁17が閉塞される。すると、排ガスパイプ15から流入した排ガス10はバイパス路4,開閉弁16を介し外部に導かれる。このとき、排ガスパイプ15に隣接した内タンク11の斜面の存在により、排ガス10は内タンク11内に入り難くなる。そのため図3における循環流18が生じることが阻止される。それによって、排ガス10は過冷却されることなくバイパス路4を流通する。
(Function)
When the temperature of the
次に、図2は本発明のバイパス付き排ガス用熱交換器の第2の実施の形態を示し、この例が前記第1の実施の形態と異なる点は、図1の内タンク11の代わりに排気案内板8が設けられたものである。
この排気案内板8は、入口タンク部6内でコア3とバイパス路4の入口との境に、その排気案内板8の一端が位置し、その他端側がコア3の入口の一部を覆うように斜めに配置される。そのため、排ガス10のバイパス時には排気案内板8により排ガス10はバイパス路4側に案内され、コア3の入口9側に流入することを阻止する。それにより、バイパス路4を流通する排ガス10が過冷却されることなく外部に導かれる。
Next, FIG. 2 shows a second embodiment of the exhaust gas heat exchanger with bypass according to the present invention, and this example is different from the first embodiment in that instead of the
The
1 排ガス流路
2 冷却水路
3 コア
4 バイパス路
5 ケーシング
6 入口タンク部
7 出口タンク部
8 排気案内板
9 入口
DESCRIPTION OF
10 排ガス
11 内タンク
12 縮小口
13 冷却水
14 パイプ
15 排ガスパイプ
16 開閉弁
17 開閉弁
18 循環流
10 exhaust gas
11 Inner tank
12 Reducer
13 Cooling water
14 Pipe
15 Exhaust pipe
16 On-off valve
17 On-off valve
18 Circulating flow
Claims (2)
前記入口タンク部(6)内で、入口側の排ガスパイプ(15)の開口が、バイパス路(4)およびコア(3)の排ガス流路に直交して配置されると共に、その入口タンク部(6)内でバイパス路(4)とコア(3)との境よりもコア側に片寄って位置され、
そのコア(3)とバイパス路(4)の入口との境に、排気案内板(8)の一端が位置し、その他端がコア(3)の入口(9)の一部を覆うように斜めに配置され、その排気案内板(8)が前記排ガスパイプ(15)の開口と前記コア(3)の入口(9)との間を仕切るように位置して、その排気案内板(8)により排ガス(10)をバイパス路(4)側に案内するように構成されたことを特徴とするバイパス付き排ガス用熱交換器。 An elongated core (3) having a plurality of exhaust gas flow paths (1) arranged in parallel and a cooling water path (2) provided adjacent to the exhaust gas flow path (1) and having a substantially rectangular cross-section outer periphery A casing (5) in which an outer periphery of the core (3) is fitted and an elongated space is provided between one surface of the four circumferences of the core (3) to form a bypass passage (4), and the casing The heat for exhaust gas with a bypass provided with a pair of waste gas inlet tank portions (6) and outlet tank portions (7) protruding outward from the core (3) at both longitudinal ends of (5) In the exchanger
In the inlet tank section (6), the opening of the exhaust gas pipe (15) on the inlet side is arranged orthogonal to the exhaust gas flow path of the bypass path (4) and the core (3), and the inlet tank section ( 6) is located closer to the core than the boundary between the bypass (4) and the core (3),
One end of the exhaust guide plate (8) is located at the boundary between the core (3) and the inlet of the bypass passage (4), and the other end is diagonal so as to cover a part of the inlet (9) of the core (3) The exhaust guide plate (8) is positioned so as to partition the opening of the exhaust gas pipe (15) and the inlet (9) of the core (3), and the exhaust guide plate (8) A heat exchanger for exhaust gas with a bypass, characterized in that the exhaust gas (10) is guided to the bypass passage (4) side.
前記入口タンク部(6)内で、入口側の排ガスパイプ(15)の開口が、バイパス路(4)およびコア(3)の排ガス流路に直交して配置されると共に、その入口タンク部(6)内でバイパス路(4)とコア(3)との境よりもコア側に片寄って位置され、
前記コアの入口(9)の外側に、外周がバイパス路から先端側に下がり傾斜した内タンク(11)を突設し、その一端にコア(3)の断面より小なる縮小口(12)を開口し、その内タンク(11)の外周が前記排ガスパイプ(15)とコア(3)の入口(9)との間を仕切るように位置して、その内タンク(11)の前記外周により排ガス(10)をバイパス路(4)側に案内するように構成されたことを特徴とするバイパス付き排ガス用熱交換器。 A plurality of exhaust gas passages (1) arranged in parallel and a cooling water passage (2) provided adjacent to the exhaust gas passage (1), and an elongated core (3) whose outer periphery in cross section is formed in a substantially rectangular shape, A casing (5) in which an outer periphery of the core (3) is fitted and a bypass space (4) is formed by providing an elongated space between one side of the four circumferences of the core (3), and the casing ( 5) Exhaust gas heat exchange with bypass, comprising a pair of waste gas inlet tank portions (6) and outlet tank portions (7) projecting outward from the core (3) at both ends in the longitudinal direction of 5) In the vessel
In the inlet tank section (6), the opening of the exhaust gas pipe (15) on the inlet side is arranged orthogonal to the exhaust gas flow path of the bypass path (4) and the core (3), and the inlet tank section ( 6) is located closer to the core than the boundary between the bypass (4) and the core (3),
On the outside of the core inlet (9), an inner tank (11) whose outer periphery is inclined downward from the bypass path is projected, and a reduction port (12) smaller than the cross section of the core (3) is formed at one end thereof. Opened , the outer periphery of the inner tank (11) is positioned so as to partition between the exhaust gas pipe (15) and the inlet (9) of the core (3), and the outer periphery of the inner tank (11) exhausts the exhaust gas. A heat exchanger for exhaust gas with a bypass, characterized in that (10) is guided to the bypass (4) side.
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