JP6741560B2

JP6741560B2 - Heat exchanger

Info

Publication number: JP6741560B2
Application number: JP2016225756A
Authority: JP
Inventors: 幸貴西山; 悠大船
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2020-08-19
Anticipated expiration: 2036-11-21
Also published as: JP2018084346A

Description

本開示は、排ガスと水との間で熱交換を行う熱交換器に関する。 The present disclosure relates to a heat exchanger that exchanges heat between exhaust gas and water.

車両には、排ガスと水との間で熱交換を行う熱交換器が設けられる。このような熱交換器としては、例えばＥＧＲクーラーが挙げられる（下記特許文献１を参照）。ＥＧＲクーラーでは、高温の排ガスが水との熱交換によって冷却される。排ガスは、ＥＧＲクーラーにおいてその温度を低下させた後、吸気配管へと戻される。 The vehicle is provided with a heat exchanger that exchanges heat between the exhaust gas and the water. An example of such a heat exchanger is an EGR cooler (see Patent Document 1 below). In the EGR cooler, the hot exhaust gas is cooled by heat exchange with water. The exhaust gas is returned to the intake pipe after its temperature is lowered in the EGR cooler.

車両の始動直後においては、ＥＧＲクーラーに供給される水の温度は比較的低く、排ガスの露点温度よりも低温となっている。このため、ＥＧＲクーラーの内部では腐食性の凝縮水が発生することがある。ＥＧＲクーラーの内部に凝縮水が滞留すると、ＥＧＲクーラーの一部が腐食してしまう可能性がある。そこで、ＥＧＲクーラーは、排ガスの流れにおける上流側から下流側に向けて上り傾斜となるように、水平面に対して傾いた状態で配置されることが多い。同様に、ＥＧＲクーラーとＥＧＲバルブとを繋ぐ配管（以下、「排出配管」とも称する）も、排ガスの流れにおける上流側（ＥＧＲクーラー側）から下流側（ＥＧＲバルブ側）に向けて上り傾斜となるように、水平面に対して傾いた状態で配置されることが多い。 Immediately after the vehicle is started, the temperature of the water supplied to the EGR cooler is relatively low and is lower than the dew point temperature of the exhaust gas. Therefore, corrosive condensed water may be generated inside the EGR cooler. When the condensed water stays inside the EGR cooler, a part of the EGR cooler may be corroded. Therefore, the EGR cooler is often arranged in a state of being inclined with respect to the horizontal plane so that the EGR cooler is inclined upward from the upstream side to the downstream side in the flow of exhaust gas. Similarly, the pipe connecting the EGR cooler and the EGR valve (hereinafter, also referred to as “exhaust pipe”) is inclined upward from the upstream side (EGR cooler side) to the downstream side (EGR valve side) in the flow of exhaust gas. As described above, it is often arranged in an inclined state with respect to the horizontal plane.

特開２０１０−４８５３６号公報JP, 2010-48536, A

ところで、走行中における車両の内部では、フロントグリルから導入された空気が流れている。このような空気によって排出配管が冷却され、排出配管の内部を流れる排ガスの温度が露点温度以下まで低下すると、排出配管の内部で凝縮水が生じてしまうことがある。凝縮水は、傾斜している排出配管の内面に沿って下方側に移動し、ＥＧＲクーラーの内部に流入することとなる。その結果、排出配管からの凝縮水によってＥＧＲクーラーが腐食してしまう可能性がある。 By the way, the air introduced from the front grill flows inside the vehicle while traveling. When the exhaust pipe is cooled by such air and the temperature of the exhaust gas flowing inside the exhaust pipe falls below the dew point temperature, condensed water may be generated inside the exhaust pipe. The condensed water moves downward along the inner surface of the inclined exhaust pipe and flows into the EGR cooler. As a result, the EGR cooler may be corroded by the condensed water from the discharge pipe.

本開示は、排ガスを排出するための排出配管の内部における、凝縮水の発生を抑制することのできる熱交換器を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a heat exchanger that can suppress generation of condensed water inside an exhaust pipe for exhausting exhaust gas.

本開示に係る熱交換器は、排ガスと水との間で熱交換を行う熱交換器（１０）であって、内部を排ガスが通るチューブ（１３０）と、チューブを収容する容器であって、内部を水が通るケース（１２０）と、チューブに接続されており、チューブを通った排ガスが流入するガスタンク（１４０）と、ガスタンクに接続されており、ガスタンクを通った排ガスを外部に排出する排出配管（１６０）と、排出配管の周囲の空気と、排出配管の内部を通る排ガスと、の間における伝熱を抑制する伝熱抑制部（１５５，１７５，２００）と、を備える。伝熱抑制部は、ガスタンクの周囲の空気と、ガスタンクの内部を通る排ガスと、の間における伝熱をも抑制するように構成されている。伝熱抑制部は、ガスタンク及び排出配管の両方を外側から覆うように形成された断熱空間である。この熱交換器は、ケースの内部と断熱空間との間を仕切るコアプレート（１９０）を更に備えている。 A heat exchanger according to the present disclosure is a heat exchanger (10) that performs heat exchange between exhaust gas and water, and is a tube (130) through which the exhaust gas passes, and a container that accommodates the tube, A case (120) through which water passes inside, a gas tank (140) connected to the tube, into which the exhaust gas flowing through the tube flows, and a gas tank, which discharges the exhaust gas passing through the gas tank to the outside. A pipe (160), air around the exhaust pipe, and a heat transfer suppressing unit (155, 175, 200) that suppresses heat transfer between the exhaust gas passing through the inside of the exhaust pipe. The heat transfer suppressing unit is also configured to suppress heat transfer between the air around the gas tank and the exhaust gas passing through the inside of the gas tank. The heat transfer suppressing portion is a heat insulating space formed so as to cover both the gas tank and the exhaust pipe from the outside. The heat exchanger further includes a core plate (190) that partitions the inside of the case from the heat insulating space.

このような構成の熱交換器では、排出配管の周囲の空気と、排出配管の内部を通る排ガスと、の間における伝熱が、伝熱抑制部によって抑制される。このため、排出配管の内部における排ガスの温度が、露点温度以下まで低下することが防止される。これにより、排出配管の内部における凝縮水の発生が抑制される。 In the heat exchanger having such a configuration, heat transfer between the air around the exhaust pipe and the exhaust gas passing through the inside of the exhaust pipe is suppressed by the heat transfer suppressing portion. Therefore, it is possible to prevent the temperature of the exhaust gas inside the exhaust pipe from decreasing to the dew point temperature or lower. Thereby, generation of condensed water inside the discharge pipe is suppressed.

本開示によれば、排ガスを排出するための排出配管の内部における、凝縮水の発生を抑制することのできる熱交換器が提供される。 According to the present disclosure, there is provided a heat exchanger capable of suppressing generation of condensed water inside an exhaust pipe for exhausting exhaust gas.

図１は、第１実施形態に係る熱交換器の構成を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the heat exchanger according to the first embodiment. 図２は、図１に示される熱交換器の内部構成を示す部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the heat exchanger shown in FIG. 図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a III-III section in FIG. 2. 図４は、第２実施形態に係る熱交換器の内部構成を示す部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the internal configuration of the heat exchanger according to the second embodiment. 図５は、第３実施形態に係る熱交換器の内部構成を示す部分断面図である。FIG. 5: is a partial cross section figure which shows the internal structure of the heat exchanger which concerns on 3rd Embodiment. 図６は、図５におけるＶＩ−ＶＩ断面を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a VI-VI cross section in FIG. 図７は、第３実施形態の変形例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modified example of the third embodiment. 図８は、第３実施形態の他の変形例を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing another modified example of the third embodiment. 図９は、第４実施形態に係る熱交換器の内部構成を示す部分断面図である。FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing the internal configuration of the heat exchanger according to the fourth embodiment. 図１０は、第５実施形態に係る熱交換器の内部構成を示す部分断面図である。FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the internal configuration of the heat exchanger according to the fifth embodiment. 図１１は、図１０におけるＸＩ−ＸＩ断面を示す断面図である。11 is a cross-sectional view showing the XI-XI cross section in FIG. 図１２は、第６実施形態に係る熱交換器の内部構成を示す部分断面図である。FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the heat exchanger according to the sixth embodiment. 図１３は、第７実施形態に係る熱交換器の内部構成を示す部分断面図である。FIG. 13 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the heat exchanger according to the seventh embodiment. 図１４は、外側配管の他の構成例を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing another configuration example of the outer pipe.

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 The present embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same constituent elements in each drawing are denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.

第１実施形態に係る熱交換器１０について説明する。熱交換器１０は、車両（全体は不図示）に搭載されるＥＧＲクーラーとして構成されている。熱交換器１０では、高温の排ガスが水との熱交換によって冷却される。熱交換器１０は、ガスタンク１１０と、チューブ１３０と、ガスタンク１４０と、排出配管１６０と、ケース１２０と、を備えている。 The heat exchanger 10 according to the first embodiment will be described. The heat exchanger 10 is configured as an EGR cooler mounted on a vehicle (all not shown). In the heat exchanger 10, the high temperature exhaust gas is cooled by heat exchange with water. The heat exchanger 10 includes a gas tank 110, a tube 130, a gas tank 140, a discharge pipe 160, and a case 120.

ガスタンク１１０は、配管３１から供給される排ガスを受け入れて、当該排ガスを後述のチューブ１３０に導くための筒状の部材である。ガスタンク１１０は、排ガスの流れる方向に沿って上流側（図１では左側）から下流側（図１では右側）に行くほど、その流路断面積が大きくなるように形成されている。 The gas tank 110 is a tubular member for receiving the exhaust gas supplied from the pipe 31 and guiding the exhaust gas to the tube 130 described later. The gas tank 110 is formed such that its flow passage cross-sectional area increases as it goes from the upstream side (left side in FIG. 1) to the downstream side (right side in FIG. 1) along the flow direction of the exhaust gas.

ガスタンク１１０に繋がる配管３１は、車両に設けられた排ガス還流路の一部を成す配管である。配管３１の上流側端部は、車両に設けられた排気配管（不図示）に接続されている。配管３１の下流側端部にはフランジＦＬ１が形成されており、ガスタンク１１０の上流側端部にはフランジＦＬ２が形成されている。フランジＦＬ１とフランジＦＬ２とは、互いに重ね合わせられた状態で締結固定されている。内燃機関で生じた排ガスは、その一部が排気配管から配管３１へと流入し、ガスタンク１１０を経由してチューブ１３０に導かれる。 The pipe 31 connected to the gas tank 110 is a pipe forming a part of the exhaust gas recirculation passage provided in the vehicle. The upstream end of the pipe 31 is connected to an exhaust pipe (not shown) provided in the vehicle. A flange FL1 is formed at the downstream end of the pipe 31, and a flange FL2 is formed at the upstream end of the gas tank 110. The flange FL1 and the flange FL2 are fastened and fixed in a state of being overlapped with each other. Part of the exhaust gas generated in the internal combustion engine flows into the pipe 31 from the exhaust pipe and is guided to the tube 130 via the gas tank 110.

チューブ１３０は、その内部に排ガスが通る空間１３２（図１では不図示。図２を参照）が形成されている筒状の部材である。チューブ１３０は複数設けられており、それぞれのチューブ１３０の形状は扁平形状となっている。複数のチューブ１３０は、図１における紙面奥行方向に並ぶように互いに積層されており、それぞれの上流側端部がガスタンク１１０の下流側端部に接続されている。尚、チューブ１３０の具体的な形状としては、例えば特開２０１０−４８５３６号公報に記載されているような公知の形状を採用し得るので、ここではその詳細な説明や図示を省略する。 The tube 130 is a tubular member in which a space 132 (not shown in FIG. 1, see FIG. 2) through which exhaust gas passes is formed. A plurality of tubes 130 are provided, and each tube 130 has a flat shape. The plurality of tubes 130 are stacked on each other so as to be aligned in the depth direction of the paper in FIG. 1, and the upstream ends of the tubes are connected to the downstream ends of the gas tank 110. As the specific shape of the tube 130, a known shape as described in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-48536 can be adopted, and therefore detailed description and illustration thereof will be omitted here.

ガスタンク１４０は、チューブ１３０を通った排ガスを受け入れて、当該排ガスを後述の排出配管１６０に導くための筒状の部材である。ガスタンク１４０は、排ガスの流れる方向に沿って上流側から下流側に行くほど、その流路断面積が小さくなるように形成されている。ガスタンク１４０の上流側端部には、それぞれのチューブ１３０の下流側端部が接続されている。それぞれのチューブ１３０を通った排ガスはガスタンク１４０の内部に流入し、ガスタンク１４０を通って排出配管１６０へと導かれる。 The gas tank 140 is a tubular member that receives the exhaust gas that has passed through the tube 130 and guides the exhaust gas to the exhaust pipe 160 described below. The gas tank 140 is formed such that the flow passage cross-sectional area becomes smaller from the upstream side to the downstream side along the flow direction of the exhaust gas. The downstream end of each tube 130 is connected to the upstream end of the gas tank 140. The exhaust gas passing through each tube 130 flows into the gas tank 140 and is guided to the exhaust pipe 160 through the gas tank 140.

排出配管１６０は、ガスタンク１４０を通った排ガスを外部（具体的にはＥＧＲバルブ２０）に排出するための配管である。排出配管１６０の上流側端部は、ガスタンク１４０の下流側端部に接続されている。排出配管１６０の下流側端部はＥＧＲバルブ２０に接続されている。排出配管１６０の下流側端部にはフランジＦＬ３が形成されており、ＥＧＲバルブ２０にはフランジＦＬ４が形成されている。フランジＦＬ３とフランジＦＬ４とは、互いに重ね合わせられた状態で締結固定されている。 The exhaust pipe 160 is a pipe for exhausting the exhaust gas passing through the gas tank 140 to the outside (specifically, the EGR valve 20). The upstream end of the exhaust pipe 160 is connected to the downstream end of the gas tank 140. The downstream end of the exhaust pipe 160 is connected to the EGR valve 20. A flange FL3 is formed on the downstream end of the discharge pipe 160, and a flange FL4 is formed on the EGR valve 20. The flange FL3 and the flange FL4 are fastened and fixed in a state of being overlapped with each other.

ＥＧＲバルブ２０は、熱交換器１０を通り車両の吸気配管（不図示）に戻される排ガスの流量を調整するためのバルブである。ＥＧＲバルブ２０には、配管３２の上流側端部が接続されている。配管３２は、配管３１と共に、車両に設けられた排ガス還流路の一部を成す配管である。配管３２の下流側端部は吸気配管に接続されている。ＥＧＲバルブ２０の開度、すなわち熱交換器１０を通る空気の流量は、不図示の制御装置によって調整される。 The EGR valve 20 is a valve for adjusting the flow rate of exhaust gas that passes through the heat exchanger 10 and is returned to the intake pipe (not shown) of the vehicle. The upstream end of the pipe 32 is connected to the EGR valve 20. The pipe 32 is a pipe that forms a part of the exhaust gas recirculation path provided in the vehicle together with the pipe 31. The downstream end of the pipe 32 is connected to the intake pipe. The opening degree of the EGR valve 20, that is, the flow rate of air passing through the heat exchanger 10 is adjusted by a control device (not shown).

ケース１２０は、チューブ１３０を内部に収容する容器である。熱交換器１０において排ガスが通る流路を構成する部材のうち、それぞれのチューブ１３０はケース１２０の内部に収容されている一方で、ガスタンク１１０、１４０はケース１２０から外部に突出している。ケース１２０とガスタンク１１０との間、及び、ケース１２０とガスタンク１４０との間は、いずれも水密となるように封止されている。 The case 120 is a container that houses the tube 130 therein. Among the members forming the flow path of the exhaust gas in the heat exchanger 10, the tubes 130 are housed inside the case 120, while the gas tanks 110 and 140 project from the case 120 to the outside. The space between the case 120 and the gas tank 110 and the space between the case 120 and the gas tank 140 are both watertightly sealed.

ケース１２０には、水供給部Ｐ０１と水排出部Ｐ０２とが形成されている。水供給部Ｐ０１は、外部から供給される水を受け入れて、これをケース１２０の内部に導く部分である。水排出部Ｐ０２は、ケース１２０の内部を通った水を外部に排出する部分である。本実施形態では、内燃機関を通って高温となった水（冷却水）が水供給部Ｐ０１からケース１２０の内部空間１２５に供給される。内部空間１２５に供給された水は、それぞれのチューブ１３０の外周面に沿って流れる際において、チューブ１３０の内部を流れる排ガスとの熱交換によって加熱される。また、チューブ１３０の内部を流れる排ガスは、上記熱交換によって冷却される。熱交換に供された後の水は、水排出部Ｐ０２から外部へと排出される。 The case 120 is provided with a water supply portion P01 and a water discharge portion P02. The water supply part P01 is a part that receives water supplied from the outside and guides the water to the inside of the case 120. The water discharge part P02 is a part for discharging the water passing through the inside of the case 120 to the outside. In the present embodiment, water (cooling water) that has reached a high temperature through the internal combustion engine is supplied from the water supply unit P01 to the internal space 125 of the case 120. The water supplied to the internal space 125 is heated by heat exchange with the exhaust gas flowing inside the tubes 130 when flowing along the outer peripheral surface of each tube 130. The exhaust gas flowing inside the tube 130 is cooled by the heat exchange. The water that has been subjected to the heat exchange is discharged from the water discharge part P02 to the outside.

図１においては、配管３１と配管３２とが同じ高さとなる位置に描かれているのであるが、実際には配管３２が配管３１よりも上方側に位置するように配置されている。このため、排出配管１６０を含む熱交換器１０の全体は、上流側（左側）から下流側（右側）に向かって上り傾斜となるように配置されている。 In FIG. 1, the pipe 31 and the pipe 32 are drawn at the same height, but in reality, the pipe 32 is arranged above the pipe 31. Therefore, the entire heat exchanger 10 including the exhaust pipe 160 is arranged so as to be inclined upward from the upstream side (left side) to the downstream side (right side).

内燃機関の始動時等においては、ケース１２０に供給される水の温度が排ガスの露点温度よりも低くなっている。このため、チューブ１３０の内部では腐食性の凝縮水が生じることがあり、当該凝縮水によってチューブ１３０の一部が腐食してしまうことが懸念される。しかしながら、本実施形態では上記のように熱交換器１０が傾斜した状態で配置されているので、内燃機関の始動時等においてチューブ１３０の内部で凝縮水が生じても、当該凝縮水の多くは熱交換器１０から外部（下方側の配管３１）へと排出される。配管３１では、内部における排ガスの温度がより高温となっているので、凝縮水は蒸発して再び気体に戻ることとなる。 At the time of starting the internal combustion engine, the temperature of the water supplied to the case 120 is lower than the dew point temperature of the exhaust gas. For this reason, corrosive condensed water may be generated inside the tube 130, and there is a concern that a part of the tube 130 may be corroded by the condensed water. However, in the present embodiment, since the heat exchanger 10 is arranged in a tilted state as described above, even if condensed water is generated inside the tube 130 when the internal combustion engine is started, most of the condensed water is The heat is discharged from the heat exchanger 10 to the outside (the pipe 31 on the lower side). In the pipe 31, since the temperature of the exhaust gas inside is higher, the condensed water evaporates and returns to gas again.

内燃機関の始動が完了した後においては、内燃機関からケース１２０に供給される水の温度が上昇しており、当該温度は排ガスの露点温度よりも高くなっている。このため、チューブ１３０の内部で上記のような凝縮水が発生することは無い。 After the start of the internal combustion engine is completed, the temperature of the water supplied from the internal combustion engine to the case 120 is rising, and the temperature is higher than the dew point temperature of the exhaust gas. Therefore, the above condensed water does not occur inside the tube 130.

しかしながら、熱交換器１０の周囲には、車両のフロントグリルから導入された低温の空気が流れている。また、車両が走行していないときであっても、例えば内燃機関の冷間始動時においては、熱交換器１０の周囲には低温の空気が存在している。当該空気によって排出配管１６０が冷却され、排出配管１６０の内部における排ガスの温度が露点温度以下まで低下してしまうと、排出配管１６０の内部で凝縮水が発生することとなる。この場合、傾斜している排出配管１６０に沿って、多量の凝縮水がチューブ１３０側に流入することとなるので、凝縮水によってチューブ１３０が腐食してしまうことが懸念される。そこで、本実施形態に係る熱交換器１０では、排出配管１６０が外部の空気によって冷却されてしまうことの無いよう、排出配管１６０の外側を囲むように外側配管１７０が設けられている。 However, the low-temperature air introduced from the front grill of the vehicle flows around the heat exchanger 10. Further, even when the vehicle is not traveling, for example, when the internal combustion engine is cold started, low temperature air exists around the heat exchanger 10. When the exhaust pipe 160 is cooled by the air and the temperature of the exhaust gas inside the exhaust pipe 160 is lowered to the dew point temperature or lower, condensed water is generated inside the exhaust pipe 160. In this case, since a large amount of condensed water flows into the tube 130 side along the inclined discharge pipe 160, there is a concern that the condensed water may corrode the tube 130. Therefore, in the heat exchanger 10 according to the present embodiment, the outer pipe 170 is provided so as to surround the outer side of the discharge pipe 160 so that the discharge pipe 160 is not cooled by the outside air.

外側配管１７０及びその近傍の構成について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２では、熱交換器１０のうちチューブ１３０の下流側部分から、フランジＦＬ３までの部分における内部構成が、断面図によって示されている。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面である。尚、図３においては、それぞれのチューブ１３０が点線によって模式的に示されている。図３では、チューブ１３０の外周面とガスタンク１４０の内周面との間に隙間が存在するように描かれているのであるが、実際にはこのような隙間は存在しない。 The configuration of the outer pipe 170 and its vicinity will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a sectional view showing the internal structure of the heat exchanger 10 from the downstream side portion of the tube 130 to the flange FL3. FIG. 3 is a III-III cross section of FIG. Incidentally, in FIG. 3, each tube 130 is schematically shown by a dotted line. In FIG. 3, it is illustrated that a gap exists between the outer peripheral surface of the tube 130 and the inner peripheral surface of the gas tank 140, but such a gap does not actually exist.

図２においては、チューブ１３０の外郭を構成する板材１３１と、その内部に形成された空間１３２と、が模式的に描かれている。図２に示されるように、板材１３１の下流側端部近傍は、ガスタンク１４０の内側に嵌め込まれた状態となっている。チューブ１３０の下流側端部近傍においては、その外周面が全周に亘りガスタンク１４０（具体的には後述の大口部１４１）の内周面に当接している。 In FIG. 2, a plate member 131 forming an outer shell of the tube 130 and a space 132 formed inside the plate member 131 are schematically drawn. As shown in FIG. 2, the vicinity of the downstream end of the plate member 131 is in a state of being fitted inside the gas tank 140. In the vicinity of the downstream end of the tube 130, the outer peripheral surface of the tube 130 is in contact with the inner peripheral surface of the gas tank 140 (specifically, a large opening 141 described later) over the entire circumference.

ガスタンク１４０は、大口部１４１と、テーパー部１４２と、小口部１４３とを有している。大口部１４１は、ガスタンク１４０のうち最も上流側（チューブ１３０側）の部分である。大口部１４１の内側には、既に述べたようにチューブ１３０の板材１３１が嵌め込まれている。大口部１４１における流路断面の形状は、チューブ１３０の全体の形状に合わせて概ね矩形となっている。また、当該流路断面の形状は、排ガスの流れ方向における位置により変化することなく、全体で均一の形状となっている。 The gas tank 140 has a large mouth portion 141, a taper portion 142, and a small mouth portion 143. The large opening 141 is the most upstream side (tube 130 side) of the gas tank 140. As described above, the plate member 131 of the tube 130 is fitted inside the large opening 141. The shape of the cross section of the flow path in the large opening 141 is generally rectangular according to the overall shape of the tube 130. Further, the shape of the flow path cross section does not change depending on the position in the flow direction of the exhaust gas, and has a uniform shape as a whole.

テーパー部１４２は、大口部１４１の下流側端部から更に下流側に向けて伸びる部分である。テーパー部１４２では、その流路断面が下流側に行くほど小さくなっている。 The tapered portion 142 is a portion that extends further downstream from the downstream end of the large opening 141. In the tapered portion 142, the cross section of the flow passage becomes smaller toward the downstream side.

小口部１４３は、テーパー部１４２の下流側端部から更に下流側に向けて伸びる部分である。小口部１４３には、排出配管１６０の上流側端部が外側から嵌め込まれている。このため、小口部１４３の外周面は、全周に亘り排出配管１６０の外周面に当接している。小口部１４３における流路断面の形状は、排出配管１６０の形状に合わせて円形となっている。また、当該流路断面の形状は、排ガスの流れ方向における位置により変化することなく、全体で均一の形状となっている。 The small edge portion 143 is a portion that extends further downstream from the downstream end portion of the tapered portion 142. The upstream end of the discharge pipe 160 is fitted into the small opening 143 from the outside. Therefore, the outer peripheral surface of the small opening 143 is in contact with the outer peripheral surface of the discharge pipe 160 over the entire circumference. The shape of the flow path cross section in the small opening 143 is circular according to the shape of the discharge pipe 160. Further, the shape of the flow path cross section does not change depending on the position in the flow direction of the exhaust gas, and has a uniform shape as a whole.

外側配管１７０は概ね円筒形状の配管であって、排出配管１６０を外側から囲むように配置されている。外側配管１７０は、大径部１７１と、テーパー部１７２と、小径部１７３とを有している。大径部１７１は、外側配管１７０のうち大部分を占める部分である。大径部１７１は円筒形状となっており、その内径は、排出配管１６０の外径よりも大きい。このため、大径部１７１の内周面と排出配管１６０の外周面との間には、空間１７５が形成されている。 The outer pipe 170 is a substantially cylindrical pipe, and is arranged so as to surround the discharge pipe 160 from the outside. The outer pipe 170 has a large diameter portion 171, a tapered portion 172, and a small diameter portion 173. The large diameter portion 171 is a portion that occupies most of the outer pipe 170. The large diameter portion 171 has a cylindrical shape, and the inner diameter thereof is larger than the outer diameter of the discharge pipe 160. Therefore, a space 175 is formed between the inner peripheral surface of the large diameter portion 171 and the outer peripheral surface of the discharge pipe 160.

テーパー部１７２は、大径部１７１のうちフランジＦＬ３側（図２では右側）の端部から、更にフランジＦＬ３側に向けて伸びる部分である。テーパー部１７２では、その内径がフランジＦＬ３側に行くほど小さくなっている。 The taper portion 172 is a portion of the large diameter portion 171 that extends from the end portion on the flange FL3 side (right side in FIG. 2) toward the flange FL3 side. The taper portion 172 has an inner diameter that decreases toward the flange FL3 side.

小径部１７３は、テーパー部１７２のうちフランジＦＬ３側の端部から、更にフランジＦＬ３側に向けて伸びる部分である。小径部１７３は円筒形状となっており、その内径は、排出配管１６０の外径と概ね一致している。このため、小径部１７３の内周面は、全周に亘り排出配管１６０の外周面に当接している。小径部１７３は、フランジＦＬ３と近接する位置まで伸びている。 The small diameter portion 173 is a portion of the tapered portion 172 that extends from the end portion on the flange FL3 side toward the flange FL3 side. The small diameter portion 173 has a cylindrical shape, and the inner diameter thereof is substantially the same as the outer diameter of the discharge pipe 160. Therefore, the inner peripheral surface of the small diameter portion 173 is in contact with the outer peripheral surface of the discharge pipe 160 over the entire circumference. The small diameter portion 173 extends to a position close to the flange FL3.

ガスタンク１４０の外側には、ガスタンク１４０の全体を囲むように外側タンク１５０が配置されている。外側タンク１５０は、大口部１５１と、テーパー部１５２と、小口部１５３とを有している。大口部１５１は、外側タンク１５０のうち最もチューブ１３０側（図２では左側）の部分である。大口部１５１は、ガスタンク１４０の大口部１４１を外側から囲む部分となっており、その全体が大口部１４１に対して平行となっている。ただし、大口部１５１と大口部１４１とが互いに平行になっていないような態様であってもよい。また、大口部１５１は、ケース１２０に対して内側から嵌め込まれた状態となっている。つまり、大口部１５１の外周面は、全周に亘りケース１２０の内周面に対して当接している。 An outer tank 150 is arranged outside the gas tank 140 so as to surround the entire gas tank 140. The outer tank 150 has a large mouth portion 151, a taper portion 152, and a small mouth portion 153. The large portion 151 is a portion of the outer tank 150 closest to the tube 130 (left side in FIG. 2 ). The large portion 151 is a portion that surrounds the large portion 141 of the gas tank 140 from the outside, and the whole thereof is parallel to the large portion 141. However, the mode may be such that the large portion 151 and the large portion 141 are not parallel to each other. Further, the large mouth portion 151 is in a state of being fitted into the case 120 from the inside. That is, the outer peripheral surface of the large opening 151 is in contact with the inner peripheral surface of the case 120 over the entire circumference.

テーパー部１５２は、大口部１５１のうちフランジＦＬ３側の端部から、更にフランジＦＬ３側に向けて伸びる部分である。テーパー部１５２は、ガスタンク１４０のテーパー部１４２を外側から囲む部分となっており、その全体がテーパー部１４２に対して平行となっている。ただし、テーパー部１５２とテーパー部１４２とが互いに平行になっていないような態様であってもよい。 The tapered portion 152 is a portion that extends from the end portion on the flange FL3 side of the large opening portion 151 toward the flange FL3 side. The tapered portion 152 is a portion that surrounds the tapered portion 142 of the gas tank 140 from the outside, and the entire portion is parallel to the tapered portion 142. However, the tapered portion 152 and the tapered portion 142 may not be parallel to each other.

小口部１５３は、テーパー部１５２のうちフランジＦＬ３側の端部から、更にフランジＦＬ３側に向けて伸びる部分である。小口部１５３は、ガスタンク１４０の小口部１４３を外側から囲む部分となっており、その全体が小口部１４３に対して平行となっている。また、小口部１５３は、外側配管１７０の大径部１７１に対して内側から嵌め込まれた状態となっている。つまり、小口部１５３は、全周に亘り大径部１７１の内周面に対して当接している。 The forehead portion 153 is a portion of the tapered portion 152 that extends from the end portion on the flange FL3 side toward the flange FL3 side. The fore edge portion 153 is a portion that surrounds the fore edge portion 143 of the gas tank 140 from the outside, and the whole thereof is parallel to the fore edge portion 143. Further, the small opening portion 153 is in a state of being fitted into the large diameter portion 171 of the outer pipe 170 from the inside. That is, the small edge portion 153 is in contact with the inner peripheral surface of the large diameter portion 171 over the entire circumference.

外側タンク１５０の内周面とガスタンク１４０の外周面との間には、空間１５５が形成されている。空間１５５は、先に述べた空間１７５と互いに連通した空間となっている。 A space 155 is formed between the inner peripheral surface of the outer tank 150 and the outer peripheral surface of the gas tank 140. The space 155 is a space that communicates with the space 175 described above.

大口部１５１と大口部１４１との間には、コアプレート１９０が配置されている。コアプレート１９０は板状の部材であって、その外周面の全体が大口部１５１の内周面に当接している。また、コアプレート１９０の中央には矩形の貫通穴が形成されており、当該貫通穴の内周面の全体が、大口部１４１の外周面に当接している。その結果、ケース１２０の内部空間１２５と、外側タンク１５０の内部に形成された空間１５５との間は、コアプレート１９０によって仕切られた状態となっている。 A core plate 190 is arranged between the large mouth portion 151 and the large mouth portion 141. The core plate 190 is a plate-shaped member, and the entire outer peripheral surface thereof abuts the inner peripheral surface of the large opening 151. Further, a rectangular through hole is formed in the center of the core plate 190, and the entire inner peripheral surface of the through hole is in contact with the outer peripheral surface of the large opening 141. As a result, the inner space 125 of the case 120 and the space 155 formed inside the outer tank 150 are partitioned by the core plate 190.

本実施形態では、空間１５５及び空間１７５の全体に亘り、断熱材２００が収容されている。その結果、断熱材２００は、排出配管１６０及びガスタンク１４０の全体を外側から覆うように設けられている。 In this embodiment, the heat insulating material 200 is accommodated over the entire space 155 and the space 175. As a result, the heat insulating material 200 is provided so as to cover the entire exhaust pipe 160 and the gas tank 140 from the outside.

このような断熱材２００が設けられているので、排出配管１６０や外側配管１７０の周囲に存在する低温の空気と、排出配管１６０の内部を通る高温の排ガスと、の間における伝熱が抑制されている。更に、断熱材２００によって、ガスタンク１４０の周囲に存在する低温の空気と、ガスタンク１４０の内部を通る高温の排ガスと、の間における伝熱も抑制されている。排出配管１６０やガスタンク１４０を通る排ガスが外部の空気によって冷却されることはなく、その温度は露点温度以上に保たれる。このため、排出配管１６０やガスタンク１４０の内部における凝縮水の発生が抑制され、当該凝縮水がチューブ１３０側に流入してしまうことが防止される。断熱材２００は、本実施形態における「伝熱抑制部」に該当する。 Since such a heat insulating material 200 is provided, heat transfer between the low temperature air existing around the exhaust pipe 160 and the outer pipe 170 and the high temperature exhaust gas passing through the inside of the exhaust pipe 160 is suppressed. ing. Further, the heat insulating material 200 also suppresses heat transfer between the low temperature air existing around the gas tank 140 and the high temperature exhaust gas passing through the inside of the gas tank 140. Exhaust gas passing through the exhaust pipe 160 and the gas tank 140 is not cooled by the outside air, and its temperature is maintained above the dew point temperature. Therefore, generation of condensed water inside the discharge pipe 160 and the gas tank 140 is suppressed, and the condensed water is prevented from flowing into the tube 130 side. The heat insulating material 200 corresponds to the “heat transfer suppressing portion” in the present embodiment.

尚、ガスタンク１４０における凝縮水の発生が問題とならないような場合には、断熱材２００が排出配管１６０の周囲にのみ配置され、ガスタンク１４０の周囲には配置されていないような態様であってもよい。 When the generation of condensed water in the gas tank 140 does not pose a problem, the heat insulating material 200 is arranged only around the discharge pipe 160, and is not arranged around the gas tank 140. Good.

断熱材２００としては様々な種類のものを採用することができる。断熱材２００は水等の液体であってもよく、例えば耐熱性の発泡剤のような固体であってもよい。尚、断熱材２００が固体である場合には、外側タンク１５０や外側配管１７０が設けられていないような態様であってもよい。例えば、排出配管１６０やガスタンク１４０の周囲に耐熱テープが巻き付けられており、当該耐熱テープが外部に露出しているような態様であってもよい。 As the heat insulating material 200, various kinds of materials can be adopted. The heat insulating material 200 may be a liquid such as water, and may be a solid such as a heat resistant foaming agent. When the heat insulating material 200 is solid, the outer tank 150 and the outer pipe 170 may not be provided. For example, a heat-resistant tape may be wrapped around the exhaust pipe 160 and the gas tank 140, and the heat-resistant tape may be exposed to the outside.

また、空間１５５及び空間１７５に断熱材２００が収容されておらず、排出配管１６０からの伝熱がこれらの空間そのものによって抑制されるような態様であってもよい。この場合、空間１５５及び空間１７５は、ガスタンク１４０及び排出配管１６０の両方を外側から覆うように形成された「断熱空間」として機能することとなる。断熱空間は、排出配管１６０の周囲の空気と、排出配管１６０の内部を通る排ガスと、の間における伝熱を抑制する「伝熱抑制部」の一態様である。 Further, the heat insulating material 200 may not be housed in the spaces 155 and 175, and the heat transfer from the discharge pipe 160 may be suppressed by these spaces themselves. In this case, the space 155 and the space 175 function as a “heat insulating space” formed so as to cover both the gas tank 140 and the exhaust pipe 160 from the outside. The heat insulating space is an aspect of a “heat transfer suppressing section” that suppresses heat transfer between the air around the exhaust pipe 160 and the exhaust gas passing through the inside of the exhaust pipe 160.

空間１５５及び空間１７５の内部が空気で満たされている場合には、当該空気が断熱材２００として機能するということもできる。尚、既に述べたように、ケース１２０の内部（内部空間１２５）と空間１５５（断熱空間）との間は、コアプレート１９０によって仕切られている。このため、ケース１２０からの水が断熱空間に流入してしまうことは無い。 When the space 155 and the space 175 are filled with air, it can be said that the air functions as the heat insulating material 200. As described above, the inside of the case 120 (internal space 125) and the space 155 (heat insulating space) are partitioned by the core plate 190. Therefore, the water from the case 120 does not flow into the heat insulating space.

空間１５５及び空間１７５の内部が減圧され真空状態となっているような態様であってもよい。このような態様でも、外部の空気と排出配管１６０との間における伝熱が抑制されるので、上記と同様の効果を奏する。 The inside of the space 155 and the space 175 may be decompressed to be in a vacuum state. Even in such a mode, the heat transfer between the outside air and the exhaust pipe 160 is suppressed, so that the same effect as described above is obtained.

第２実施形態について、図４を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。 The second embodiment will be described with reference to FIG. Only the points different from the first embodiment will be described below, and the points common to the first embodiment will be omitted as appropriate.

本実施形態に係る熱交換器１０では、外側配管１７０に水供給部Ｐ１１及び水排出部Ｐ１２が形成されている。また、空間１５５及び空間１７５の内部には断熱材２００が収容されておらず、代わりに水が充填されている。 In the heat exchanger 10 according to this embodiment, the water supply section P11 and the water discharge section P12 are formed in the outer pipe 170. Further, the heat insulating material 200 is not housed inside the space 155 and the space 175, but is filled with water instead.

水供給部Ｐ１１は、その一端が外部配管の大径部１７１に接続された配管である。水供給部Ｐ１１の内部と、空間１７５とは互いに繋がっている。水供給部Ｐ１１は、内燃機関を通った高温の水（内燃機関を通り加熱された水）を受け入れて、当該水を空間１７５に導く部分となっている。つまり、本実施形態では、内燃機関を通った高温の水が、水供給部Ｐ０１（図１）に導かれる経路とは別の経路を通って、水供給部Ｐ１１に導かれるように構成されている。 The water supply part P11 is a pipe whose one end is connected to the large diameter part 171 of the external pipe. The inside of the water supply unit P11 and the space 175 are connected to each other. The water supply part P11 is a part that receives high-temperature water that has passed through the internal combustion engine (water heated through the internal combustion engine) and guides the water to the space 175. That is, in the present embodiment, the high-temperature water that has passed through the internal combustion engine is configured to be guided to the water supply unit P11 through a route different from the route that is guided to the water supply unit P01 (FIG. 1). There is.

水排出部Ｐ１２は、水供給部Ｐ１１と同様に、その一端が外部配管の大径部１７１に接続された配管である。水排出部Ｐ１２の内部と、空間１７５とは互いに繋がっている。水排出部Ｐ１２は、空間１７５を通った水を外部に排出する部分となっている。 Similar to the water supply unit P11, the water discharge unit P12 is a pipe whose one end is connected to the large diameter portion 171 of the external pipe. The inside of the water discharge part P12 and the space 175 are connected to each other. The water discharge part P12 is a part for discharging the water passing through the space 175 to the outside.

内燃機関の動作中においては、高温の水が水供給部Ｐ１１に供給され、断熱空間である空間１７５や空間１５５を通った後、水排出部Ｐ１２から外部に排出される。このため、ガスタンク１４０及び排出配管１６０の周囲は、その全体が高温の水によって覆われた状態となっている。 During operation of the internal combustion engine, high-temperature water is supplied to the water supply unit P11, passes through the space 175 and the space 155 which are heat insulating spaces, and is then discharged to the outside from the water discharge unit P12. Therefore, the entire circumference of the gas tank 140 and the exhaust pipe 160 is covered with high-temperature water.

水の比熱は排ガスの比熱よりも大きい。このため、外部の空気により排出配管１６０が直接冷却された場合における排ガスの温度低下量に比べると、断熱空間における水の温度低下量は小さくなっている。これにより、排出配管１６０を通る排ガスの温度は露点温度以上に保たれる。このような態様でも、第１実施形態で説明したものと同じ効果を奏する。 The specific heat of water is larger than that of exhaust gas. For this reason, the temperature decrease amount of the water in the heat insulating space is smaller than the temperature decrease amount of the exhaust gas when the exhaust pipe 160 is directly cooled by the outside air. As a result, the temperature of the exhaust gas passing through the exhaust pipe 160 is maintained above the dew point temperature. Even in such a mode, the same effect as that described in the first embodiment can be obtained.

第３実施形態について、図５及び図６を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。 The third embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. Only the points different from the first embodiment will be described below, and the points common to the first embodiment will be omitted as appropriate.

本実施形態に係る熱交換器１０では、第２実施形態（図４）と同様に、空間１５５及び空間１７５の内部には断熱材２００が収容されておらず、代わりに水が充填されている。ただし、外側配管１７０には水供給部Ｐ１１や水排出部Ｐ１２が形成されていない。 In the heat exchanger 10 according to the present embodiment, as in the second embodiment (FIG. 4), the heat insulating material 200 is not housed inside the spaces 155 and 175, but instead is filled with water. .. However, the water supply part P11 and the water discharge part P12 are not formed in the outer pipe 170.

本実施形態では、コアプレート１９０に流通部１９１が形成されている。図６に示されるように、流通部１９１はコアプレート１９０の外周部に形成された半円形の切り欠きであって、コアプレート１９０の２箇所に形成されている。それぞれの流通部１９１は、ガスタンク１４０を間に挟むような位置に形成されている。 In the present embodiment, the core plate 190 is provided with the circulation portion 191. As shown in FIG. 6, the circulation portion 191 is a semicircular cutout formed on the outer peripheral portion of the core plate 190, and is formed at two locations on the core plate 190. Each circulation part 191 is formed at a position such that the gas tank 140 is sandwiched therebetween.

このような構成においては、ケース１２０の内部空間１２５に存在していた高温の水（つまり、ケース１２０を通った水）が、流通部１９１を通って空間１５５や空間１７５（つまり断熱空間）に供給される。このため、本実施形態でも第２実施形態の場合と同様に、ガスタンク１４０及び排出配管１６０の周囲全体が高温の水によって覆われた状態となっている。 In such a configuration, high-temperature water existing in the internal space 125 of the case 120 (that is, water that has passed through the case 120) passes through the circulation portion 191 and enters the space 155 or the space 175 (that is, the heat insulating space). Supplied. Therefore, also in the present embodiment, as in the case of the second embodiment, the entire circumference of the gas tank 140 and the exhaust pipe 160 is covered with high-temperature water.

２つの流通部１９１は、ガスタンク１４０を間に挟むような位置に形成されている。このような構成においては、内部空間１２５における水流に起因して、一方の流通部１９１においては内部空間１２５から空間１５５へと水が流入し、他方の流通部１９１においては空間１５５から内部空間１２５へと水が排出される。このような水の循環により、空間１５５及び空間１７５の内部における水の温度は高温に保たれる。このような態様でも、第１実施形態で説明したものと同じ効果を奏する。 The two circulation parts 191 are formed at positions such that the gas tank 140 is sandwiched therebetween. In such a configuration, due to the water flow in the internal space 125, water flows from the internal space 125 to the space 155 in the one circulation portion 191, and the water flows from the space 155 to the internal space 125 in the other circulation portion 191. Water is drained to. By such water circulation, the temperature of the water inside the space 155 and the space 175 is kept high. Even in such a mode, the same effect as that described in the first embodiment can be obtained.

尚、内部空間１２５と空間１５５との間で水を流通させる流通部の位置や形状は、図６に示されるようなものに限定されない。例えば、図７に示される変形例のように、コアプレート１９０を貫く円形の貫通穴として流通部１９２が形成されていてもよい。 It should be noted that the position and shape of the circulation part for circulating water between the internal space 125 and the space 155 are not limited to those shown in FIG. For example, as in the modification shown in FIG. 7, the circulation portion 192 may be formed as a circular through hole that penetrates the core plate 190.

また、図８に示される他の変形例のように、コアプレート１９０の４つの外周面のうち、特定の外周面と大口部１５１との間に矩形の隙間が形成されており、当該隙間が流通部１９３として機能するような態様であってもよい。図８の例では、大口部１５１のうちガスタンク１４０を挟んで互いに対向する部分（符号「Ａ」、「Ｂ」が付されている部分）のそれぞれに沿って、一対の流通部１９３が形成されている。 In addition, as in another modified example shown in FIG. 8, among the four outer peripheral surfaces of the core plate 190, a rectangular gap is formed between a specific outer peripheral surface and the large opening 151, and the gap is formed. It may be a mode that functions as the distribution unit 193. In the example of FIG. 8, a pair of circulation portions 193 is formed along each of the portions (the portions denoted by reference numerals “A” and “B”) of the large portion 151 that face each other across the gas tank 140. ing.

流通部（１９１、１９２、１９３）の形状や配置は、内部空間１２５と空間１５５との間における水の循環が効率的に行われるよう、適宜調整されることが好ましい。 It is preferable that the shape and arrangement of the circulation portions (191, 192, 193) are appropriately adjusted so that the water is efficiently circulated between the internal space 125 and the space 155.

第４実施形態について、図９を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。 The fourth embodiment will be described with reference to FIG. Only the points different from the first embodiment will be described below, and the points common to the first embodiment will be omitted as appropriate.

本実施形態に係る熱交換器１０では、第３実施形態（図５）と同様に、空間１５５及び空間１７５の内部には断熱材２００が収容されておらず、代わりに水が充填されている。 In the heat exchanger 10 according to the present embodiment, as in the third embodiment (FIG. 5), the heat insulating material 200 is not housed inside the spaces 155 and 175, but is filled with water instead. ..

ガスタンク１４０の大口部１４１は、テーパー部１４２の端部から外側（図９では上下）に向かって伸びるように形成されている。このため、大口部１４１はコアプレート１９０の主面に対して平行となっている。大口部１４１は、コアプレート１９０の主面のうち、チューブ１３０側（つまり内側）寄りとなる部分にろう接されている。 The large opening 141 of the gas tank 140 is formed so as to extend outward (upper and lower in FIG. 9) from the end of the tapered portion 142. Therefore, the large opening 141 is parallel to the main surface of the core plate 190. The large mouth portion 141 is brazed to a portion of the main surface of the core plate 190, which is closer to the tube 130 side (that is, the inner side).

また、外側タンクの大口部１５１も同様に、テーパー部１５２の端部から外側（図９では上下）に向かって伸びるように形成されている。このため、大口部１５１もコアプレート１９０の主面に対して平行となっている。大口部１５１は、コアプレート１９０の主面のうちケース１２０側（つまり外側）寄りとなる部分にろう接されている。 Similarly, the large opening 151 of the outer tank is also formed so as to extend outward (upper and lower in FIG. 9) from the end of the tapered portion 152. Therefore, the large portion 151 is also parallel to the main surface of the core plate 190. The large mouth portion 151 is brazed to a portion of the main surface of the core plate 190, which is closer to the case 120 side (that is, the outer side).

コアプレート１９０のうち、大口部１４１と大口部１５１との間となる位置には、流通部１９２が形成されている。流通部１９２は、図７に示されるものと同様に形成された円形の貫通穴である。 A distribution portion 192 is formed in the core plate 190 at a position between the large mouth portion 141 and the large mouth portion 151. The circulation portion 192 is a circular through hole formed similarly to that shown in FIG. 7.

このような態様においては、第３実施形態と同様に、内部空間１２５と断熱空間（空間１５５、１７５）との間で高温の水が循環する。尚、本実施形態のような構成においては、ガスタンク１４０の大口部１４１をチューブ１３０の外周面に当接させる必要が無いので、大口部１４１に求められる寸法精度が低くなっている。また、外側タンク１５０の大口部１５１をケース１２０の内周面に当接させる必要が無いので、大口部１５１に求められる寸法精度も低くなっている。このため、ガスタンク１４０及び外側タンク１５０のそれぞれを、比較的容易に形成することが可能となっている。 In such an aspect, as in the third embodiment, high-temperature water circulates between the internal space 125 and the heat insulating spaces (spaces 155, 175). In the configuration of the present embodiment, since it is not necessary to bring the large opening 141 of the gas tank 140 into contact with the outer peripheral surface of the tube 130, the dimensional accuracy required for the large opening 141 is low. Further, since it is not necessary to bring the large-sized portion 151 of the outer tank 150 into contact with the inner peripheral surface of the case 120, the dimensional accuracy required for the large-sized portion 151 is low. Therefore, each of the gas tank 140 and the outer tank 150 can be formed relatively easily.

第５実施形態について、図１０及び図１１を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。 The fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. Only the points different from the first embodiment will be described below, and the points common to the first embodiment will be omitted as appropriate.

図１１に示されるように、本実施形態に係る熱交換器１０では、コアプレート１９０が設けられておらず、ガスタンク１４０は外側タンク１５０によって直接的に保持されている。具体的には、外側タンク１５０の大口部１５１のうち、図１１において左右方向に対向する部分（符号「Ｃ」、「Ｄ」が付されている部分）が、それぞれガスタンク１４０の大口部１４１に当接しており、これによりガスタンク１４０が保持されている。 As shown in FIG. 11, in the heat exchanger 10 according to this embodiment, the core plate 190 is not provided, and the gas tank 140 is directly held by the outer tank 150. Specifically, in the large portion 151 of the outer tank 150, the portions (the portions labeled with “C” and “D”) that are opposed to each other in the left-right direction in FIG. 11 are respectively formed in the large portion 141 of the gas tank 140. The gas tank 140 is held by the contact.

一方、外側タンク１５０の大口部１５１のうち、図１１において上下方向に対向する部分（符号「Ａ」、「Ｂ」が付されている部分）は、ガスタンク１４０に当接していない。これらの部分においては、大口部１５１との間に矩形の隙間１９４が形成されている。本実施形態では、隙間１９４を介して、内部空間１２５と断熱空間（空間１５５、１７５）との間で高温の水が循環する。つまり、隙間１９４は、第３実施形態（図５）における流通部１９１と同様の機能を有する。本実施形態では、コアプレート１９０が削減されることによる部品点数の減少、及びコストの削減という利点も得られる。 On the other hand, in the large mouth portion 151 of the outer tank 150, the portions facing in the up-down direction in FIG. 11 (the portions labeled “A” and “B”) are not in contact with the gas tank 140. In these portions, a rectangular gap 194 is formed between the large opening 151 and the large opening 151. In the present embodiment, high temperature water circulates between the internal space 125 and the heat insulating spaces (spaces 155, 175) via the gap 194. That is, the gap 194 has the same function as that of the circulation portion 191 in the third embodiment (FIG. 5). In the present embodiment, it is possible to obtain the advantages that the number of parts is reduced and the cost is reduced due to the reduction of the core plate 190.

第６実施形態について、図１２を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。 The sixth embodiment will be described with reference to FIG. Only the points different from the first embodiment will be described below, and the points common to the first embodiment will be omitted as appropriate.

本実施形態では、外側タンク１５０が設けられておらず、ガスタンク１４０が外部に露出した状態となっている。ガスタンク１４０の下流側端部、つまり小口部１４３にはフランジＦＬ５が形成されている。 In this embodiment, the outer tank 150 is not provided, and the gas tank 140 is exposed to the outside. A flange FL5 is formed at the downstream end of the gas tank 140, that is, the foremost part 143.

排出配管１６０の上流側端部にはフランジＦＬ６が形成されている。フランジＦＬ５とフランジＦＬ６とは、互いに重ね合わせられた状態で締結固定されている。ガスタンク１４０を通った排ガスは、フランジＦＬ５及びフランジＦＬ６を経由して排出配管１６０に流通する。 A flange FL6 is formed at the upstream end of the discharge pipe 160. The flange FL5 and the flange FL6 are fastened and fixed in a state of being overlapped with each other. The exhaust gas that has passed through the gas tank 140 flows into the exhaust pipe 160 via the flanges FL5 and FL6.

排出配管１６０を外側から覆う外側配管１７０のうち、フランジＦＬ６側（図１２では左側）の部分には、テーパー部１７６及び小径部１７７が形成されている。テーパー部１７６は、大径部１７１のうちフランジＦＬ６側の端部から、更にフランジＦＬ６側に向けて伸びる部分である。テーパー部１７６では、その内径がフランジＦＬ６側に行くほど小さくなっている。 A taper portion 176 and a small diameter portion 177 are formed in a portion of the outer pipe 170 that covers the discharge pipe 160 from the outside, on the flange FL6 side (left side in FIG. 12). The tapered portion 176 is a portion of the large-diameter portion 171 that extends from the end portion on the flange FL6 side toward the flange FL6 side. The taper portion 176 has an inner diameter that decreases toward the flange FL6 side.

小径部１７７は、テーパー部１７６のうちフランジＦＬ６側の端部から、更にフランジＦＬ６側に向けて伸びる部分である。小径部１７７は円筒形状となっており、その内径は、排出配管１６０の外径と概ね一致している。このため、小径部１７７の内周面は、全周に亘り排出配管１６０の外周面に当接している。小径部１７７は、フランジＦＬ６と近接する位置まで伸びている。本実施形態でも、外側配管１７０の内周面と排出配管１６０の外周面との間には、断熱空間として空間１７５が形成されている。 The small diameter portion 177 is a portion of the tapered portion 176 that extends from the end portion on the flange FL6 side toward the flange FL6 side. The small diameter portion 177 has a cylindrical shape, and the inner diameter thereof is substantially the same as the outer diameter of the discharge pipe 160. Therefore, the inner peripheral surface of the small diameter portion 177 is in contact with the outer peripheral surface of the discharge pipe 160 over the entire circumference. The small diameter portion 177 extends to a position close to the flange FL6. Also in this embodiment, a space 175 is formed as a heat insulating space between the inner peripheral surface of the outer pipe 170 and the outer peripheral surface of the discharge pipe 160.

本実施形態でも、第２実施形態（図４）の場合と同様に、外側配管１７０の大径部１７１には水供給部Ｐ１１及び水排出部Ｐ１２が形成されている。内燃機関の動作中においては、高温の水が水供給部Ｐ１１に供給され、断熱空間である空間１７５を通った後、水排出部Ｐ１２から外部に排出される。このため、排出配管１６０の周囲は、その全体が高温の水によって覆われた状態となっている Also in the present embodiment, as in the case of the second embodiment (FIG. 4), the large diameter portion 171 of the outer pipe 170 is provided with the water supply portion P11 and the water discharge portion P12. During operation of the internal combustion engine, high-temperature water is supplied to the water supply unit P11, passes through the space 175 that is a heat insulating space, and is then discharged to the outside from the water discharge unit P12. Therefore, the entire circumference of the discharge pipe 160 is covered with high-temperature water.

本実施形態では、ガスタンク１４０の周囲には断熱空間が形成されていないので、ガスタンク１４０は周囲の空気によって冷却されることとなる。ガスタンク１４０における凝縮水の発生が問題とならない場合には、本実施形態のような構成としてもよい。 In this embodiment, since the heat insulating space is not formed around the gas tank 140, the gas tank 140 is cooled by the ambient air. When the generation of condensed water in the gas tank 140 does not pose a problem, the configuration of this embodiment may be adopted.

第７実施形態について、図１３を参照しながら説明する。以下では、第３実施形態と異なる点についてのみ説明し、第３実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。 The seventh embodiment will be described with reference to FIG. Only the points different from the third embodiment will be described below, and the description of the points common to the third embodiment will be omitted as appropriate.

本実施形態に係る熱交換器１０の構成は、第３実施形態（図５）に係る熱交換器１０の外側配管１７０に、図４に示されるものと同様の水排出部Ｐ１２を形成した構成となっている。このような構成の熱交換器１０においては、ケース１２０の内部空間１２５に存在していた高温の水（つまり、ケース１２０を通った水）が、流通部１９１を通って空間１５５や空間１７５（つまり断熱空間）に供給された後、水排出部Ｐ１２を通って外部へと排出される。このような態様であっても、第３実施形態で説明したものと同様の効果を奏する。 The heat exchanger 10 according to the present embodiment has a configuration in which the same water discharge portion P12 as that shown in FIG. 4 is formed in the outer pipe 170 of the heat exchanger 10 according to the third embodiment (FIG. 5). Has become. In the heat exchanger 10 having such a configuration, the high-temperature water existing in the internal space 125 of the case 120 (that is, the water that has passed through the case 120) passes through the circulation portion 191 and the spaces 155 and 175 ( That is, after being supplied to the heat insulating space), it is discharged to the outside through the water discharge part P12. Even in such a mode, the same effects as those described in the third embodiment can be obtained.

以上に説明した例においては、いずれも排出配管１６０が直線状に伸びるように形成されている。排出配管１６０が直線状ではない場合（例えばＬ字形状の場合）には、排出配管１６０の形状に合わせて、外側配管１７０を形成すればよい。この場合、図１４に示される例のように、外側配管１７０を例えば２部品からなる半割構造とした上で、それぞれの部品が有するフランジ（１７８、１７９）同士を互いに重ね合わせた状態でろう接すればよい。このような構成であれば、排出配管１６０が複雑なものであった場合でも、その外側の全体を外側配管１７０によって囲むことができる。 In each of the examples described above, the discharge pipe 160 is formed so as to extend linearly. When the discharge pipe 160 is not linear (for example, L-shaped), the outer pipe 170 may be formed according to the shape of the discharge pipe 160. In this case, as in the example shown in FIG. 14, the outer pipe 170 may have a half-split structure including, for example, two parts, and the flanges (178, 179) of the parts may be overlapped with each other. Just touch it. With such a configuration, even if the discharge pipe 160 is complicated, the entire outside can be surrounded by the outer pipe 170.

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、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。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Those obtained by those skilled in the art who make appropriate design changes to these specific examples are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. The elements provided in each of the specific examples described above and the arrangement, conditions, shapes, and the like of the elements are not limited to those illustrated, but can be appropriately changed. The respective elements included in the above-described specific examples can be appropriately combined as long as there is no technical contradiction.

１０：熱交換器
１２０：ケース
１３０：チューブ
１４０：ガスタンク
１５５，１７５：空間
１６０：排出配管
１９０：コアプレート
１９１，１９２，１９３：流通部
２００：断熱材 10: Heat exchanger 120: Case 130: Tube 140: Gas tanks 155, 175: Space 160: Discharge piping 190: Core plates 191, 192, 193: Circulation part 200: Insulation material

Claims

A heat exchanger (10) for exchanging heat between exhaust gas and water, comprising:
A tube (130) through which exhaust gas passes,
A container (120) for accommodating the tube, wherein water passes through the container (120),
A gas tank (140) connected to the tube, into which the exhaust gas passing through the tube flows,
An exhaust pipe (160) which is connected to the gas tank and exhausts the exhaust gas passing through the gas tank to the outside;
A heat transfer suppressing section (155, 175, 200) for suppressing heat transfer between the air around the exhaust pipe and the exhaust gas passing through the inside of the exhaust pipe ,
The heat transfer suppressing unit is configured to also suppress heat transfer between air around the gas tank and exhaust gas passing through the inside of the gas tank,
The heat transfer suppressing portion is a heat insulating space formed so as to cover both the gas tank and the discharge pipe from the outside,
The heat exchanger further comprising a core plate (190) for partitioning the inside of the case from the heat insulating space .

The heat exchanger according to claim 1 , wherein the core plate is formed with circulation portions (191, 192, 193) for circulating water between the inside of the case and the heat insulating space.

The heat exchanger according to claim 2 , wherein the plurality of circulation portions are formed at positions such that the gas tank is sandwiched therebetween.