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JP5009252B2 - バイパス付き排ガス用熱交換器 - Google Patents

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JP5009252B2 JP2008201435A JP2008201435A JP5009252B2 JP 5009252 B2 JP5009252 B2 JP 5009252B2 JP 2008201435 A JP2008201435 A JP 2008201435A JP 2008201435 A JP2008201435 A JP 2008201435A JP 5009252 B2 JP5009252 B2 JP 5009252B2
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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。
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。
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。
特開２００７−２３２３００号公報
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
本発明のバイパス付き排ガス用熱交換器の縦断面略図。 同第２バイパス付き排ガス用熱交換器の縦断面略図。 従来型バイパス付き排ガス用熱交換器の縦断面説明図。
符号の説明
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
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

Claims (2)

  1. 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。
  2. 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。
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