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JP2002180915A - Egr cooler - Google Patents

Egr cooler

Info

Publication number
JP2002180915A
JP2002180915A JP2000374731A JP2000374731A JP2002180915A JP 2002180915 A JP2002180915 A JP 2002180915A JP 2000374731 A JP2000374731 A JP 2000374731A JP 2000374731 A JP2000374731 A JP 2000374731A JP 2002180915 A JP2002180915 A JP 2002180915A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tube
exhaust gas
egr cooler
cooling water
spiral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000374731A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Takakura
隆 高倉
Yoji Yamashita
洋二 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Denso Sankyo Co Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Sankyo Radiator Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd, Sankyo Radiator Co Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP2000374731A priority Critical patent/JP2002180915A/en
Publication of JP2002180915A publication Critical patent/JP2002180915A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress accumulation of soot in a tube, by suppressing a pressure loss of exhaust gas to a minimum limit while heat exchange efficiency of an EGR cooler is markedly improved, by forming a spiral-shaped protrusion in an internal peripheral surface of the tube. SOLUTION: Relating to this EGR cooler, making exhaust gas 10 pass through in a tube 3 so as to perform a heat exchange between this exhaust gas 10 and cooling water outside the tube 3, a spiral-shaped protrusion 11 is formed in an internal peripheral surface of the tube 3 so as to decrease a height H of upheaval to a center side of the tube 3 lower gradually toward the flow direction of the exhaust gas 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an EGR cooler which is attached to an EGR device for recirculating exhaust gas of an engine to reduce the generation of nitrogen oxides and cools the exhaust gas for recirculation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より自動車など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EG
R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。
2. Description of the Related Art Conventionally, an EGR apparatus for reducing the generation of nitrogen oxides by recirculating a part of exhaust gas from an engine of an automobile or the like to the engine has been known.
In the R device, when the exhaust gas recirculated to the engine is cooled, the temperature of the exhaust gas is reduced and its volume is reduced, so that the combustion temperature is reduced without significantly lowering the output of the engine, and the nitrogen gas is effectively reduced. Some engines are equipped with an EGR cooler for cooling the exhaust gas in the middle of a line for recirculating the exhaust gas to the engine because the generation of oxides can be reduced.

【0003】図6は前記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。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the EGR cooler. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a shell formed in a cylindrical shape. The plates 2 and 2 are fixed to each other, and both ends of a large number of tubes 3 are fixed to the respective plates 2 and 2 in a penetrating state.
Extends in the axial direction.

【0004】そして、シェル1の一方の端部近傍には、
外部から冷却水入口管4が取り付けられ、シェル1の他
方の端部近傍には、外部から冷却水出口管5が取り付け
られており、冷却水9が冷却水入口管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
管5からシェル1の外部に排出されるようになってい
る。
In the vicinity of one end of the shell 1,
A cooling water inlet pipe 4 is attached from the outside, and a cooling water outlet pipe 5 is attached from the outside near the other end of the shell 1, and cooling water 9 flows from the cooling water inlet pipe 4 into the shell 1. The supplied water flows outside the tube 3 and is discharged from the cooling water outlet pipe 5 to the outside of the shell 1.

【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の中央には排気ガス入口7が、他方のボンネッ
ト6の中央には排気ガス出口8が夫々設けられており、
エンジンの排気ガス10が排気ガス入口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
て排気ガス出口8からエンジンに再循環するようになっ
ている。
Further, bonnets 6 and 6 formed in a bowl shape are fixed to the opposite sides of the shells 1 of the plates 2 and 2 so as to cover the end faces of the plates 2 and 2, respectively. The exhaust gas inlet 7 is provided at the center of the bonnet 6, and the exhaust gas outlet 8 is provided at the center of the other bonnet 6, respectively.
After the exhaust gas 10 of the engine enters the inside of one bonnet 6 from the exhaust gas inlet 7 and is cooled by heat exchange with the cooling water 9 flowing outside the tubes 3 while passing through a number of tubes 3, the other one is cooled. The exhaust gas is discharged into the bonnet 6 and recirculated from the exhaust gas outlet 8 to the engine.

【0006】尚、図中5aは冷却水入口管4に対しシェ
ル1の直径方向に対峙する位置に設けたバイパス出口管
を示し、該バイパス出口管5aから冷却水9の一部を抜
き出すことにより、冷却水入口管4に対峙する箇所に冷
却水9の澱みが生じないようにしてある。
In the drawing, reference numeral 5a denotes a bypass outlet pipe provided at a position facing the cooling water inlet pipe 4 in the diametrical direction of the shell 1, and a part of the cooling water 9 is extracted from the bypass outlet pipe 5a. The stagnation of the cooling water 9 is prevented from occurring at a position facing the cooling water inlet pipe 4.

【0007】ところが、斯かる従来のEGRクーラにお
いては、排気ガス10がチューブ3内をストレートに流
れ、チューブ3の内周面に対して排気ガス10が十分に
接触しないために熱交換効率が悪いという問題があり、
EGRクーラの熱交換効率の更なる向上が望まれてい
る。
However, in such a conventional EGR cooler, the exhaust gas 10 flows straight through the tube 3 and the heat exchange efficiency is poor because the exhaust gas 10 does not sufficiently contact the inner peripheral surface of the tube 3. There is a problem that
Further improvement of the heat exchange efficiency of the EGR cooler is desired.

【0008】そこで、本発明者らは、図7に模式的に示
す如く、チューブ3を外から螺旋状に凹ませる押圧加工
を螺旋凸条を有するロールなどで施すなどして、チュー
ブ3の内周面にスパイラル状突起11を形成し、これに
よりチューブ3内を流れる排気ガス10をスパイラル状
突起11に沿わせて旋回流とすることにより乱流化さ
せ、排気ガス10のチューブ3の内周面に対する接触頻
度や接触距離を増加させてEGRクーラの熱交換効率を
大幅に向上することを創案するに到った。
Therefore, as shown schematically in FIG. 7, the present inventors apply a pressing process to spirally depress the tube 3 from the outside by using a roll having a spiral ridge, or the like. Spiral projections 11 are formed on the peripheral surface, whereby the exhaust gas 10 flowing in the tube 3 is swirled along the spiral projections 11 to be turbulent, so that the exhaust gas 10 has an inner circumference of the tube 3. It has been invented that the frequency of contact and the contact distance with the surface are increased to greatly improve the heat exchange efficiency of the EGR cooler.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにチューブ3の内周面にスパイラル状突起11を形成
する場合に、該スパイラル状突起11のチューブ3中心
側への隆起高さHを大きくしたり、或いは、チューブ3
の軸心に対し直角な面Dとスパイラル状突起11とが成
す傾斜角θを小さくして該スパイラル状突起11のピッ
チPを小さくしたりすると、排気ガス10と冷却水9と
の熱交換効率を著しく高めることができる反面、排気ガ
ス10の圧力損失が大きくなって該排気ガス10の流れ
が悪くなり、排気ガス10中に含まれる煤がチューブ3
内に堆積し易くなって短時間の使用で熱交換効率が低下
してしまう虞れがあった。
However, when the spiral projection 11 is formed on the inner peripheral surface of the tube 3 as described above, the height H of the spiral projection 11 toward the center of the tube 3 is increased. Or tube 3
The heat exchange efficiency between the exhaust gas 10 and the cooling water 9 is reduced by decreasing the inclination angle θ formed between the surface D perpendicular to the axis of the On the other hand, the pressure loss of the exhaust gas 10 becomes large and the flow of the exhaust gas 10 becomes poor, soot contained in the exhaust gas 10
There is a risk that the heat exchange efficiency will be reduced due to the tendency to accumulate in the inside and use in a short time.

【0010】本発明は上述の実情に鑑みて成されたもの
で、チューブの内周面にスパイラル状突起を形成してE
GRクーラの熱交換効率を大幅に向上すると共に、排気
ガスの圧力損失を最小限に抑えてチューブ内への煤の堆
積を抑制することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a spiral projection formed on the inner peripheral surface of a tube.
It is an object of the present invention to significantly improve the heat exchange efficiency of a GR cooler and to minimize the pressure loss of exhaust gas to suppress the accumulation of soot in a tube.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の発明は、チューブと、該チューブを包囲するシェルと
を備え、該シェルの内部に冷却水を給排し且つ前記チュ
ーブ内に排気ガスを通し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、前記チュ
ーブの内周面に、排気ガスの流れ方向に向けチューブ中
心側への隆起高さが低くなるようにスパイラル状突起を
形成したことを特徴とするものである。
The invention according to claim 1 of the present invention comprises a tube and a shell surrounding the tube, and supplies and discharges cooling water to the inside of the shell and to the inside of the tube. An EGR cooler configured to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water through the exhaust gas, wherein a height of a protrusion toward an inner peripheral surface of the tube toward a center of the tube decreases in a flow direction of the exhaust gas. The spiral projections are formed as described above.

【0012】而して、このようにすれば、チューブの内
周面における排気ガスの入口側でスパイラル状突起の隆
起高さが相対的に高くなっているので、チューブの入口
側における比較的短い区間のうちに排気ガスに強い回転
力が付与され、これによりチューブの入口側から出口側
への広い範囲で効率の良い熱交換が行われることにな
り、しかも、チューブの出口側へ向かうにつれてスパイ
ラル状突起の隆起高さが相対的に低くなっているので、
圧力損失の上昇が最小限に抑制されてチューブ内への煤
の堆積が良好に抑制される。
[0012] According to this configuration, since the height of the spiral projection is relatively high on the inner peripheral surface of the tube on the inlet side of the exhaust gas, the height of the spiral protrusion is relatively shorter on the inlet side of the tube. In the section, a strong rotational force is applied to the exhaust gas, thereby performing efficient heat exchange over a wide range from the inlet side to the outlet side of the tube, and further, spiraling toward the outlet side of the tube. Since the height of the protrusions is relatively low,
The rise in pressure loss is suppressed to a minimum, and the accumulation of soot in the tube is well suppressed.

【0013】また、本発明の請求項2に記載の発明は、
チューブと、該チューブを包囲するシェルとを備え、該
シェルの内部に冷却水を給排し且つ前記チューブ内に排
気ガスを通し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、前記チューブの内周
面に、排気ガスの流れ方向に向けピッチが大きくなるよ
うにスパイラル状突起を形成したことを特徴とするもの
でもある。
Further, the invention according to claim 2 of the present invention provides:
An EGR cooler comprising a tube and a shell surrounding the tube, supplying and discharging cooling water inside the shell, and passing exhaust gas into the tube to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water. Further, a spiral projection is formed on the inner peripheral surface of the tube so as to increase the pitch in the flow direction of the exhaust gas.

【0014】このようにした場合には、チューブの内周
面における排気ガスの入口側でスパイラル状突起のピッ
チが相対的に小さくなっているので、チューブの入口側
における比較的短い区間のうちに排気ガスに強い回転力
が付与され、これによりチューブの入口側から出口側へ
の広い範囲で効率の良い熱交換が行われることになり、
しかも、チューブの出口側へ向かうにつれてスパイラル
状突起のピッチが相対的に大きくなっているので、圧力
損失の上昇が最小限に抑制されてチューブ内への煤の堆
積が良好に抑制される。
In such a case, the pitch of the spiral projections is relatively small on the inner peripheral surface of the tube at the inlet side of the exhaust gas, so that the pitch of the spiral protrusions is relatively small within the relatively short section on the inlet side of the tube. A strong rotational force is applied to the exhaust gas, which results in efficient heat exchange over a wide range from the inlet side to the outlet side of the tube,
Moreover, since the pitch of the spiral projections becomes relatively large toward the outlet side of the tube, an increase in pressure loss is suppressed to a minimum, and the accumulation of soot in the tube is favorably suppressed.

【0015】また、本発明の請求項3に記載の発明は、
チューブと、該チューブを包囲するシェルとを備え、該
シェルの内部に冷却水を給排し且つ前記チューブ内に排
気ガスを通し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、前記チューブの内周
面に、排気ガスの流れ方向に向け条数が少なくなるよう
に複数条のスパイラル状突起を相互に位相をずらして形
成したことを特徴とするものでもある。
The invention according to claim 3 of the present invention provides:
An EGR cooler comprising a tube and a shell surrounding the tube, supplying and discharging cooling water inside the shell, and passing exhaust gas into the tube to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water. Further, a plurality of spiral projections are formed on the inner peripheral surface of the tube so that the number of the spiral projections is shifted from each other so as to decrease the number of the projections in the flow direction of the exhaust gas.

【0016】このようにした場合には、チューブの内周
面における排気ガスの入口側でスパイラル状突起の条数
が相対的に多くなっているので、チューブの入口側にお
ける比較的短い区間のうちに排気ガスに強い回転力が付
与され、これによりチューブの入口側から出口側への広
い範囲で効率の良い熱交換が行われることになり、しか
も、チューブの出口側へ向かうにつれてスパイラル状突
起の条数が相対的に少なくなっているので、圧力損失の
上昇が最小限に抑制されてチューブ内への煤の堆積が良
好に抑制される。
In this case, the number of spiral projections on the inner peripheral surface of the tube on the exhaust gas inlet side is relatively large. A strong rotational force is applied to the exhaust gas, whereby efficient heat exchange is performed over a wide range from the inlet side to the outlet side of the tube, and the spiral projections are formed toward the outlet side of the tube. Since the number of strips is relatively small, an increase in pressure loss is suppressed to a minimum, and the accumulation of soot in the tube is favorably suppressed.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の第一の形態例を模式的に示
した断面図であり、図6及び図7と同一の符号を付した
部分は同一物を表している。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a first embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIGS. 6 and 7 denote the same parts.

【0019】ここに図示している第一の形態例において
は、先に図6で説明したEGRクーラと略同様に構成し
たEGRクーラに関し、チューブ3の内周面に、排気ガ
ス10の流れ方向に向け徐々にチューブ3中心側への隆
起高さHが低くなるようにスパイラル状突起11を形成
するようにしている。
The first embodiment shown here relates to an EGR cooler having substantially the same configuration as the EGR cooler described above with reference to FIG. The spiral protrusion 11 is formed so that the height H of the protrusion toward the center of the tube 3 gradually decreases toward the center.

【0020】而して、このようにすれば、チューブ3の
内周面における排気ガス10の入口側でスパイラル状突
起11の隆起高さHが相対的に高くなっているので、チ
ューブ3の入口側における比較的短い区間のうちに排気
ガス10に強い回転力が付与され、これによりチューブ
3の入口側から出口側への広い範囲で効率の良い熱交換
が行われることになり、しかも、チューブ3の出口側へ
向かうにつれてスパイラル状突起11の隆起高さHが相
対的に低くなっているので、圧力損失の上昇が最小限に
抑制されてチューブ3内への煤の堆積が良好に抑制され
ることになる。
In this way, the height H of the spiral projection 11 on the inner peripheral surface of the tube 3 on the inlet side of the exhaust gas 10 is relatively high. In a relatively short section on the side, a strong rotational force is applied to the exhaust gas 10, whereby efficient heat exchange is performed over a wide range from the inlet side to the outlet side of the tube 3, and Since the height H of the spiral protrusion 11 is relatively lower toward the outlet side of the tube 3, the rise in pressure loss is suppressed to a minimum, and the accumulation of soot in the tube 3 is satisfactorily suppressed. Will be.

【0021】ここで、チューブ3の入口側から比較的短
い区間のうちに排気ガス10に強い回転力が付与される
ことについて付言しておくと、従来において提案されて
いた図7のものでは、スパイラル状突起11の隆起高さ
Hをチューブ3の全長に亘り一様に形成していたため、
圧力損失の上昇を考慮して隆起高さHを決定した場合
に、排気ガス10の回転力がチューブ3の入口側から出
口側にかけて徐々に大きくなってはいくものの、高い熱
交換効率が期待できるような回転力に到達するまでに、
ある程度のチューブ3の長さが必要となってしまい、チ
ューブ3の広い範囲で効率の良い熱交換を期待すること
ができなかったのである。
Here, it should be added that a strong rotational force is applied to the exhaust gas 10 in a relatively short section from the inlet side of the tube 3. In the case of FIG. Since the protrusion height H of the spiral projection 11 was formed uniformly over the entire length of the tube 3,
When the raised height H is determined in consideration of the increase in the pressure loss, although the rotational force of the exhaust gas 10 gradually increases from the inlet side to the outlet side of the tube 3, high heat exchange efficiency can be expected. By the time it reaches such a rotational force,
A certain length of the tube 3 was required, and efficient heat exchange could not be expected over a wide range of the tube 3.

【0022】また、チューブ3内への煤の堆積が良好に
抑制されることについて付言しておくと、従来において
提案されていた図7のものでは、特にチューブ3の出口
側において煤が堆積し易かったが、図1に説明した第一
の形態例では、チューブ3の出口側が最も通気抵抗の少
ない条件となっているので、チューブ3内への煤の堆積
が非常に効果的に抑制されることになるのである。
It should be added that the accumulation of soot in the tube 3 is well suppressed. In the conventionally proposed one shown in FIG. 7, soot is deposited particularly on the outlet side of the tube 3. Although it was easy, in the first embodiment described with reference to FIG. 1, since the outlet side of the tube 3 is under the condition of the lowest airflow resistance, the accumulation of soot in the tube 3 is very effectively suppressed. It will be.

【0023】図2は本発明の第二の形態例を模式的に示
した断面図であり、ここに図示している例では、先の図
1にて排気ガス10の流れ方向に向け徐々にチューブ3
中心側への隆起高さHを低くしていたことに換えて、チ
ューブ3の長手方向に区分けした各区間毎に段階的に隆
起高さHを低くするようにしたものであり、このように
した場合にも、図1で説明した第一の形態例と同様の作
用を生じさせることができる。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a second embodiment of the present invention. In the example shown here, the exhaust gas 10 in FIG. Tube 3
Instead of reducing the height of the bulge H toward the center, the height of the bulge H is gradually reduced in each section of the tube 3 in the longitudinal direction. In this case, the same operation as in the first embodiment described with reference to FIG. 1 can be produced.

【0024】尚、この図2においては、隆起高さHを二
段階に変更した図示となっているが、これは模式的に示
したものであって、実際のチューブ3は図示より長く延
びるものとなるので、隆起高さHを二段階以上に変更す
るようにしても良い。
In FIG. 2, the raised height H is changed in two stages, but this is schematically shown, and the actual tube 3 extends longer than shown. Therefore, the raised height H may be changed in two or more steps.

【0025】図3は本発明の第三の形態例を模式的に示
した断面図であり、ここに図示している例では、チュー
ブ3の内周面に、排気ガス10の流れ方向に向け徐々に
ピッチPが大きくなるようにスパイラル状突起11を形
成するようにしている。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing a third embodiment of the present invention. In the example shown here, the inner peripheral surface of the tube 3 is directed toward the flow direction of the exhaust gas 10. The spiral projection 11 is formed so that the pitch P gradually increases.

【0026】このようにした場合には、チューブ3の内
周面における排気ガス10の入口側でスパイラル状突起
11のピッチPが相対的に小さくなっているので、チュ
ーブ3の入口側における比較的短い区間のうちに排気ガ
ス10に強い回転力が付与され、これによりチューブ3
の入口側から出口側への広い範囲で効率の良い熱交換が
行われることになり、しかも、チューブ3の出口側へ向
かうにつれてスパイラル状突起11のピッチPが相対的
に大きくなっているので、圧力損失の上昇が最小限に抑
制されてチューブ3内への煤の堆積が良好に抑制される
ことになる。
In this case, since the pitch P of the spiral projection 11 is relatively small on the inner peripheral surface of the tube 3 on the inlet side of the exhaust gas 10, the pitch P on the inlet side of the tube 3 is relatively small. During a short section, a strong rotational force is applied to the exhaust gas 10, whereby the tube 3
Since efficient heat exchange is performed in a wide range from the inlet side to the outlet side of the tube 3 and the pitch P of the spiral projections 11 becomes relatively large toward the outlet side of the tube 3, The increase in pressure loss is suppressed to a minimum, and the accumulation of soot in the tube 3 is suppressed well.

【0027】図4は本発明の第四の形態例を模式的に示
した断面図であり、ここに図示している例では、先の図
3にて排気ガス10の流れ方向に向け徐々にピッチPを
大きくしていたことに換えて、チューブ3の長手方向に
区分けした各区間毎に段階的にピッチPを大きくするよ
うにしたものであり、このようにした場合にも、図3で
説明した第三の形態例と同様の作用を生じさせることが
できる。
FIG. 4 is a sectional view schematically showing a fourth embodiment of the present invention. In the example shown here, the exhaust gas 10 gradually flows in the flow direction of the exhaust gas 10 in FIG. Instead of increasing the pitch P, the pitch P is increased stepwise in each section sectioned in the longitudinal direction of the tube 3. In such a case, FIG. The same operation as in the third embodiment described above can be produced.

【0028】尚、この図4においては、ピッチPを二段
階に変更した図示となっているが、これは模式的に示し
たものであって、実際のチューブ3は図示より長く延び
るものとなるので、ピッチPを二段階以上に変更するよ
うにしても良い。
Although FIG. 4 shows the pitch P changed in two steps, this is a schematic illustration, and the actual tube 3 extends longer than shown. Therefore, the pitch P may be changed in two or more steps.

【0029】図5は本発明の第五の形態例を模式的に示
した断面図であり、ここに図示している例では、チュー
ブ3の内周面に、排気ガス10の流れ方向に向け徐々に
条数が少なくなるように複数条のスパイラル状突起11
を相互に位相をずらして形成するようにしている。
FIG. 5 is a sectional view schematically showing a fifth embodiment of the present invention. In the example shown here, the inner peripheral surface of the tube 3 is directed toward the flow direction of the exhaust gas 10. A plurality of spiral projections 11 so that the number of threads gradually decreases.
Are formed out of phase with each other.

【0030】このようにした場合には、チューブ3の内
周面における排気ガス10の入口側でスパイラル状突起
11の条数が相対的に多くなっているので、チューブ3
の入口側における比較的短い区間のうちに排気ガス10
に強い回転力が付与され、これによりチューブ3の入口
側から出口側への広い範囲で効率の良い熱交換が行われ
ることになり、しかも、チューブ3の出口側へ向かうに
つれてスパイラル状突起11の条数が相対的に少なくな
っているので、圧力損失の上昇が最小限に抑制されてチ
ューブ3内への煤の堆積が良好に抑制されることにな
る。
In this case, the number of spiral projections 11 on the inner peripheral surface of the tube 3 on the inlet side of the exhaust gas 10 is relatively large.
Exhaust gas 10 in a relatively short section on the inlet side of
A strong rotational force is applied to the tube 3, whereby efficient heat exchange is performed over a wide range from the inlet side to the outlet side of the tube 3. Since the number of strips is relatively small, an increase in pressure loss is suppressed to a minimum, and the accumulation of soot in the tube 3 is favorably suppressed.

【0031】尚、この図5においては、スパイラル状突
起11の条数を二条から一条に変更した場合を例示して
いるが、これは模式的に示したものであって、実際のチ
ューブ3は図示より長く延びるものとなるので、スパイ
ラル状突起11の条数を二条以上の条数から徐々に少な
くするようにしても良いことは勿論である。
FIG. 5 illustrates a case where the number of spiral projections 11 is changed from two to one, but this is schematically shown, and the actual tube 3 is Since the length of the spiral projection 11 is longer than that shown in the drawing, the number of spiral projections 11 may be gradually reduced from two or more.

【0032】従って、以上に述べた第一〜第五の形態例
の何れにおいても、チューブ3の入口側から比較的短い
区間のうちに排気ガス10に強い回転力を付与してチュ
ーブ3の広い範囲で効率の良い熱交換を行わせることに
よりEGRクーラの熱交換効率を大幅に向上することが
でき、しかも、排気ガス10の圧力損失を最小限に抑え
てチューブ3内への煤の堆積を抑制することもできるの
で、長期に亘り高い熱交換効率を維持して良好な排気ガ
ス10の冷却を行うことができる。
Therefore, in any of the above-described first to fifth embodiments, a strong rotational force is applied to the exhaust gas 10 within a relatively short section from the inlet side of the tube 3 to make the tube 3 wider. By performing efficient heat exchange within the range, the heat exchange efficiency of the EGR cooler can be significantly improved, and the pressure loss of the exhaust gas 10 can be minimized to reduce the accumulation of soot in the tube 3. Since it can also be suppressed, it is possible to maintain good heat exchange efficiency for a long period of time and cool the exhaust gas 10 well.

【0033】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、スパイラル状突起の
チューブ中心側への隆起高さの変更や、ピッチの変更、
更には、条数の変更を相互に組み合わせた複合形態で用
いても良いこと、その他、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。
Incidentally, the EGR cooler of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes a change in the height of the spiral projection to the center of the tube, a change in the pitch, and the like.
Furthermore, it is needless to say that changes in the number of rows may be used in a composite form in which they are combined with each other, and that various changes may be made without departing from the gist of the present invention.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように本発明のEGRクー
ラによれば、チューブの入口側から比較的短い区間のう
ちに排気ガスに強い回転力を付与してチューブの広い範
囲で効率の良い熱交換を行わせることによりEGRクー
ラの熱交換効率を大幅に向上することができ、しかも、
排気ガスの圧力損失を最小限に抑えてチューブ内への煤
の堆積を抑制することもできるので、長期に亘り高い熱
交換効率を維持して良好な排気ガスの冷却を行うことが
できるという優れた効果を奏し得る。
As described above, according to the EGR cooler of the present invention, a strong rotational force is applied to the exhaust gas within a relatively short section from the inlet side of the tube, so that efficient heat can be obtained over a wide range of the tube. By performing the replacement, the heat exchange efficiency of the EGR cooler can be greatly improved, and
Since it is also possible to suppress the accumulation of soot in the tube by minimizing the pressure loss of the exhaust gas, it is possible to maintain high heat exchange efficiency over a long period of time and perform excellent exhaust gas cooling. The effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一の形態例を模式的に示した断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第二の形態例を模式的に示した断面図
である。
FIG. 2 is a sectional view schematically showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第三の形態例を模式的に示した断面図
である。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第四の形態例を模式的に示した断面図
である。
FIG. 4 is a sectional view schematically showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第五の形態例を模式的に示した断面図
である。
FIG. 5 is a sectional view schematically showing a fifth embodiment of the present invention.

【図6】従来のEGRクーラの一例を示す断面図であ
る。
FIG. 6 is a sectional view showing an example of a conventional EGR cooler.

【図7】図6のチューブの内周面にスパイラル状突起を
形成した例を示す断面図である。
7 is a cross-sectional view showing an example in which spiral projections are formed on the inner peripheral surface of the tube of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シェル 2 プレート 3 チューブ 9 冷却水 10 排気ガス 11 スパイラル状突起 H 隆起高さ P ピッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shell 2 Plate 3 Tube 9 Cooling water 10 Exhaust gas 11 Spiral projection H Rise height P Pitch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 洋二 東京都八王子市大和田町6丁目3番28号 三共ラヂエーター株式会社内 Fターム(参考) 3G062 ED08  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yoji Yamashita 6-3-28 Owadacho, Hachioji-shi, Tokyo F-term in Sankyo Radiator Co., Ltd. (reference) 3G062 ED08

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チューブと、該チューブを包囲するシェ
ルとを備え、該シェルの内部に冷却水を給排し且つ前記
チューブ内に排気ガスを通し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
チューブの内周面に、排気ガスの流れ方向に向けチュー
ブ中心側への隆起高さが低くなるようにスパイラル状突
起を形成したことを特徴とするEGRクーラ。
1. A cooling system comprising: a tube; and a shell surrounding the tube, wherein cooling water is supplied to and discharged from the inside of the shell, and exhaust gas is passed through the tube to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water. An EGR cooler characterized in that a spiral projection is formed on the inner peripheral surface of the tube so that the height of the protrusion toward the center of the tube decreases in the flow direction of the exhaust gas.
【請求項2】 チューブと、該チューブを包囲するシェ
ルとを備え、該シェルの内部に冷却水を給排し且つ前記
チューブ内に排気ガスを通し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
チューブの内周面に、排気ガスの流れ方向に向けピッチ
が大きくなるようにスパイラル状突起を形成したことを
特徴とするEGRクーラ。
2. A cooling apparatus comprising: a tube; and a shell surrounding the tube, for supplying and discharging cooling water to the inside of the shell, and passing exhaust gas into the tube to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water. An EGR cooler characterized in that spiral projections are formed on the inner peripheral surface of the tube so as to increase the pitch in the flow direction of exhaust gas.
【請求項3】 チューブと、該チューブを包囲するシェ
ルとを備え、該シェルの内部に冷却水を給排し且つ前記
チューブ内に排気ガスを通し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
チューブの内周面に、排気ガスの流れ方向に向け条数が
少なくなるように複数条のスパイラル状突起を相互に位
相をずらして形成したことを特徴とするEGRクーラ。
3. A cooling system comprising: a tube; and a shell surrounding the tube, wherein cooling water is supplied to and discharged from the inside of the shell, and exhaust gas is passed through the tube to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water. An EGR cooler, wherein a plurality of spiral projections are formed on the inner peripheral surface of the tube such that the number of spiral projections is shifted from each other so as to decrease the number of the projections in the flow direction of the exhaust gas. EGR cooler.
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