JP2003214262A - Egrガス冷却装置 - Google Patents
Egrガス冷却装置Info
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/14—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
-
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- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷却水を使用しない空冷タイプとすることに
よって、ラジエーターの熱負荷を軽減し、また内部熱応
力による疲労破壊がなく、比較的簡易な手段で効率よく
冷却できるEGRガス冷却装置を提供する。 【解決手段】 高温のEGRガス流入口および低温のE
GRガス流出口を有するEGRガス冷却器本体の内外に
それぞれEGRガスを冷却する内部熱交換器と外部熱交
換器を備え、前記内部熱交換器と外部熱交換器はそれぞ
れ熱媒体流体が流通し得るよう配管した少なくとも1組
の熱交換器群で構成されていることを特徴とする。
よって、ラジエーターの熱負荷を軽減し、また内部熱応
力による疲労破壊がなく、比較的簡易な手段で効率よく
冷却できるEGRガス冷却装置を提供する。 【解決手段】 高温のEGRガス流入口および低温のE
GRガス流出口を有するEGRガス冷却器本体の内外に
それぞれEGRガスを冷却する内部熱交換器と外部熱交
換器を備え、前記内部熱交換器と外部熱交換器はそれぞ
れ熱媒体流体が流通し得るよう配管した少なくとも1組
の熱交換器群で構成されていることを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱媒体流体に冷却
水を使用しない空冷タイプのEGRガス冷却装置に関す
る。
水を使用しない空冷タイプのEGRガス冷却装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】排気ガスの一部を排気系から取出して、
再びエンジンの吸気系に戻し、混合気に加える方法は、
EGR(Exhaust Gas Recircula
tion:排気再循環)と称される。EGRはNOx
(窒素酸化物)の発生抑制、ポンプ損失の低減、燃焼ガ
スの温度低下に伴う冷却液への放熱損失の低減、作動ガ
ス量・組成の変化による比熱比の増大と、これに伴うサ
イクル効率の向上など、多くの効果が得られることか
ら、エンジンの排気ガス浄化、熱効率を改善するには有
効な方法とされている。
再びエンジンの吸気系に戻し、混合気に加える方法は、
EGR(Exhaust Gas Recircula
tion:排気再循環)と称される。EGRはNOx
(窒素酸化物)の発生抑制、ポンプ損失の低減、燃焼ガ
スの温度低下に伴う冷却液への放熱損失の低減、作動ガ
ス量・組成の変化による比熱比の増大と、これに伴うサ
イクル効率の向上など、多くの効果が得られることか
ら、エンジンの排気ガス浄化、熱効率を改善するには有
効な方法とされている。
【0003】しかるに、EGRガスの温度が高くなりか
つEGRガス量が増大すると、その熱作用によりEGR
バルブの耐久性が劣化し、早期破損を招く場合があった
り、その防止のために水冷構造とする必要があることや
吸気温度の上昇に伴い充填効率の低下による燃費の低下
などが認識されている。このような事態を避けるため、
エンジンの冷却液などによってEGRガスを冷却する装
置が用いられている。この装置としては、一般に多管式
の熱交換器が利用される。
つEGRガス量が増大すると、その熱作用によりEGR
バルブの耐久性が劣化し、早期破損を招く場合があった
り、その防止のために水冷構造とする必要があることや
吸気温度の上昇に伴い充填効率の低下による燃費の低下
などが認識されている。このような事態を避けるため、
エンジンの冷却液などによってEGRガスを冷却する装
置が用いられている。この装置としては、一般に多管式
の熱交換器が利用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、多管式熱交
換器の場合は、エンジンの冷却液などの冷却水を冷媒と
して使用するためラジエーターの熱負荷が増大するとい
う欠点があり、またエンジンの冷却液などの冷却水を冷
媒として用いてEGRガスを冷却する場合、エンジンの
冷却水量が何等かの原因により減少して熱交換器内の水
位が低下し、伝熱面を構成する部材が水面より露出する
と、高い熱応力を生じて疲労破壊の原因となったり、熱
交換性能も低下するという問題を生じる。
換器の場合は、エンジンの冷却液などの冷却水を冷媒と
して使用するためラジエーターの熱負荷が増大するとい
う欠点があり、またエンジンの冷却液などの冷却水を冷
媒として用いてEGRガスを冷却する場合、エンジンの
冷却水量が何等かの原因により減少して熱交換器内の水
位が低下し、伝熱面を構成する部材が水面より露出する
と、高い熱応力を生じて疲労破壊の原因となったり、熱
交換性能も低下するという問題を生じる。
【0005】本発明は、上記した多管式熱交換器の問題
を解決するためになされたもので、冷却水を使用しない
空冷タイプとすることによって、ラジエーターの熱負荷
を軽減し、また内部熱応力による疲労破壊がなく、比較
的簡易な手段で効率よく冷却できるEGRガス冷却装置
を提供しようとするものである。
を解決するためになされたもので、冷却水を使用しない
空冷タイプとすることによって、ラジエーターの熱負荷
を軽減し、また内部熱応力による疲労破壊がなく、比較
的簡易な手段で効率よく冷却できるEGRガス冷却装置
を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るEGRガス
冷却装置は、熱媒体流体に冷却水を用いない空冷タイプ
のEGRガス冷却装置であって、高温のEGRガス流入
口および低温のEGRガス流出口を有するEGRガス冷
却器本体の内外にそれぞれEGRガスを冷却する内部熱
交換器と外部熱交換器を備え、前記内部熱交換器と外部
熱交換器はそれぞれ熱媒体流体が流通し得るよう配管し
た少なくとも1組の熱交換器群で構成されていることを
特徴とし、また、前記内部熱交換器は熱媒体流体が流通
し得る配管の外周に軸方向フィンを放射状に配設して構
成され、前記外部熱交換器は熱媒体流体が流通し得る配
管の外周にスパイラル状にフィンを付けたスパイラルフ
ィンチューブあるいはディスク状フィンを設けたディス
クフィンチューブ等のフィンチューブを配設して構成さ
れていることを特徴とし、さらに、前記内部熱交換器と
外部熱交換器のいずれか一方または両方の伝熱面に毛細
管構造を有するウィック材を設けたことを特徴とし、さ
らにまた、前記内部熱交換器と外部熱交換器のいずれか
一方または両方の配管の略全長にわたりウィック材を設
けたことを特徴とするものである。
冷却装置は、熱媒体流体に冷却水を用いない空冷タイプ
のEGRガス冷却装置であって、高温のEGRガス流入
口および低温のEGRガス流出口を有するEGRガス冷
却器本体の内外にそれぞれEGRガスを冷却する内部熱
交換器と外部熱交換器を備え、前記内部熱交換器と外部
熱交換器はそれぞれ熱媒体流体が流通し得るよう配管し
た少なくとも1組の熱交換器群で構成されていることを
特徴とし、また、前記内部熱交換器は熱媒体流体が流通
し得る配管の外周に軸方向フィンを放射状に配設して構
成され、前記外部熱交換器は熱媒体流体が流通し得る配
管の外周にスパイラル状にフィンを付けたスパイラルフ
ィンチューブあるいはディスク状フィンを設けたディス
クフィンチューブ等のフィンチューブを配設して構成さ
れていることを特徴とし、さらに、前記内部熱交換器と
外部熱交換器のいずれか一方または両方の伝熱面に毛細
管構造を有するウィック材を設けたことを特徴とし、さ
らにまた、前記内部熱交換器と外部熱交換器のいずれか
一方または両方の配管の略全長にわたりウィック材を設
けたことを特徴とするものである。
【0007】すなわち、本発明のEGRガス冷却装置
は、配管内を流通する熱媒体流体をそのまま循環させる
方式、あるいは熱媒体流体がEGRガス冷却器本体の内
部に配置した内部熱交換器内で気化して燃料冷却器本体
の外部に配置した外部熱交換器までガス体で移動し、外
部熱交換器で冷却されて液化して再び内部熱交換器へ達
するという熱媒体流体の作用によって冷却器本体内のE
GRガスを熱障害を生じない温度まで冷却する方式であ
る。また、熱交換器の配管内にウィック材を設けること
により、ウィック材の毛細管内を表面張力によって上昇
する間に高温のEGRガスの熱エネルギーにより加熱さ
れて蒸発し、内部熱交換器内での気化が促進され、前記
熱媒体流体の蒸発流は圧力の低い外部熱交換器へと流れ
てウィック材の作用により効果的に冷却されて凝縮し、
元の液体に戻る。なお、本発明における熱媒体流体とし
ては、フロリナート(米国スリーエム社の商品)のFC
−75、FC−3283、FC−40、FC−43、F
C−70、FC−5312や、ガルデン(イタリア国ス
ジモント社の商品)のLS200、LS210、LS2
15、HS240、HS260の他、ナフタリン、水
銀、ダウサムA、硫黄等が使用できる。
は、配管内を流通する熱媒体流体をそのまま循環させる
方式、あるいは熱媒体流体がEGRガス冷却器本体の内
部に配置した内部熱交換器内で気化して燃料冷却器本体
の外部に配置した外部熱交換器までガス体で移動し、外
部熱交換器で冷却されて液化して再び内部熱交換器へ達
するという熱媒体流体の作用によって冷却器本体内のE
GRガスを熱障害を生じない温度まで冷却する方式であ
る。また、熱交換器の配管内にウィック材を設けること
により、ウィック材の毛細管内を表面張力によって上昇
する間に高温のEGRガスの熱エネルギーにより加熱さ
れて蒸発し、内部熱交換器内での気化が促進され、前記
熱媒体流体の蒸発流は圧力の低い外部熱交換器へと流れ
てウィック材の作用により効果的に冷却されて凝縮し、
元の液体に戻る。なお、本発明における熱媒体流体とし
ては、フロリナート(米国スリーエム社の商品)のFC
−75、FC−3283、FC−40、FC−43、F
C−70、FC−5312や、ガルデン(イタリア国ス
ジモント社の商品)のLS200、LS210、LS2
15、HS240、HS260の他、ナフタリン、水
銀、ダウサムA、硫黄等が使用できる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例装置を示
す概略縦断面図、図2は図1AーA線上の断面図であ
り、1はEGRガス冷却器本体、2は内部熱交換器、3
は外部熱交換器、4は高温のEGRガス入口、5は低温
のEGRガス出口、6はウィック材である。
す概略縦断面図、図2は図1AーA線上の断面図であ
り、1はEGRガス冷却器本体、2は内部熱交換器、3
は外部熱交換器、4は高温のEGRガス入口、5は低温
のEGRガス出口、6はウィック材である。
【0009】図1において、EGRガス冷却器本体1は
密閉構造の円筒体で構成され、上部側に高温のEGRガ
ス入口4、下部側に低温のEGRガス出口5がそれぞれ
設けられている。内部熱交換器2と外部熱交換器3はそ
れぞれEGRガス冷却器本体1の内部と外部間にループ
状に配管した熱媒体流体が流通し得る一本のエンドレス
パイプPに配設され、この一本のエンドレスパイプPに
配設された1組の熱交換器がここではEGRガス冷却器
本体1の同一円周上に4組配設されている。内部熱交換
器2はエンドレスパイプPの外周に軸方向フィン2−1
を放射状に配設して構成され、外部熱交換器3はエンド
レスパイプPの外周にスパイラルフィン3−1を配設し
て構成されている。また、内部熱交換器2と外部熱交換
器3が配設されているエンドレスパイプPの内部には、
毛細管構造を有するウィック材6が管表面に張付けられ
ている。4−1、5−1は締結用フランジである。
密閉構造の円筒体で構成され、上部側に高温のEGRガ
ス入口4、下部側に低温のEGRガス出口5がそれぞれ
設けられている。内部熱交換器2と外部熱交換器3はそ
れぞれEGRガス冷却器本体1の内部と外部間にループ
状に配管した熱媒体流体が流通し得る一本のエンドレス
パイプPに配設され、この一本のエンドレスパイプPに
配設された1組の熱交換器がここではEGRガス冷却器
本体1の同一円周上に4組配設されている。内部熱交換
器2はエンドレスパイプPの外周に軸方向フィン2−1
を放射状に配設して構成され、外部熱交換器3はエンド
レスパイプPの外周にスパイラルフィン3−1を配設し
て構成されている。また、内部熱交換器2と外部熱交換
器3が配設されているエンドレスパイプPの内部には、
毛細管構造を有するウィック材6が管表面に張付けられ
ている。4−1、5−1は締結用フランジである。
【0010】上記の装置構成において、高温のEGRガ
スは、当該EGRガス入口4よりEGRガス冷却器本体
1内に供給される。一方、EGRガス冷却器本体1内の
4組の内部熱交換器2および外部熱交換器3には、それ
ぞれのエンドレスパイプP内に熱媒体流体を通流させて
いる。この時、各エンドレスパイプP内を流れる熱媒体
流体が前記ウィック材6の毛細管内を当該熱媒体流体の
表面張力によって上昇し、EGRガス冷却器本体1内の
高温のEGRガスの熱エネルギーによって温められて蒸
発するとともに、その蒸発流は当該エンドレスパイプP
内を通り、外部熱交換器3で凝縮されて元の液体流に戻
り、再び内部熱交換器2へ循環流入する。一方、EGR
ガス冷却器本体1内のEGRガスは、前記内部熱交換器
2内の熱媒体流体の蒸発により熱を奪われて低温のEG
Rガス出口5より外部に流出する。なお、ウィック材6
等を設けずに熱媒体流体を循環させてもよい。
スは、当該EGRガス入口4よりEGRガス冷却器本体
1内に供給される。一方、EGRガス冷却器本体1内の
4組の内部熱交換器2および外部熱交換器3には、それ
ぞれのエンドレスパイプP内に熱媒体流体を通流させて
いる。この時、各エンドレスパイプP内を流れる熱媒体
流体が前記ウィック材6の毛細管内を当該熱媒体流体の
表面張力によって上昇し、EGRガス冷却器本体1内の
高温のEGRガスの熱エネルギーによって温められて蒸
発するとともに、その蒸発流は当該エンドレスパイプP
内を通り、外部熱交換器3で凝縮されて元の液体流に戻
り、再び内部熱交換器2へ循環流入する。一方、EGR
ガス冷却器本体1内のEGRガスは、前記内部熱交換器
2内の熱媒体流体の蒸発により熱を奪われて低温のEG
Rガス出口5より外部に流出する。なお、ウィック材6
等を設けずに熱媒体流体を循環させてもよい。
【0011】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明によれば、
高温のEGRガスを冷却水を用いることなく冷却するこ
とができるので、ラジエーターの熱負荷を軽減でき、ま
た内部熱応力による疲労破壊がなく、比較的簡易な手段
で効率よく冷却することができるという優れた効果を奏
する。
高温のEGRガスを冷却水を用いることなく冷却するこ
とができるので、ラジエーターの熱負荷を軽減でき、ま
た内部熱応力による疲労破壊がなく、比較的簡易な手段
で効率よく冷却することができるという優れた効果を奏
する。
【図1】本発明の一実施例装置を示す概略縦断面図であ
る。
る。
【図2】図1AーA線上の断面図である。
1 EGRガス冷却器本体
2 内部熱交換器
2−1 軸方向フィン
3 外部熱交換器
3−1 スパイラルフィン
4 高温のEGRガス入口
4−1、5−1 締結用フランジ
5 低温のEGRガス出口
Claims (4)
- 【請求項1】 熱媒体流体に冷却水を用いない空冷タイ
プのEGRガス冷却装置であって、高温のEGRガス流
入口および低温のEGRガス流出口を有するEGRガス
冷却器本体の内外にそれぞれEGRガスを冷却する内部
熱交換器と外部熱交換器を備え、前記内部熱交換器と外
部熱交換器はそれぞれ熱媒体流体が流通し得るよう配管
した少なくとも1組の熱交換器群で構成されていること
を特徴とするEGRガス冷却装置。 - 【請求項2】 前記内部熱交換器は熱媒体流体が流通し
得る配管の外周に軸方向フィンを放射状に配設して構成
され、前記外部熱交換器は熱媒体流体が流通し得る配管
の外周にフィンチューブを配設して構成されていること
を特徴とする請求項1記載のEGRガス冷却装置。 - 【請求項3】 前記内部熱交換器と外部熱交換器のいず
れか一方または両方の伝熱面に毛細管構造を有するウィ
ック材を設けたことを特徴とする請求項1または2記載
のEGRガス冷却装置。 - 【請求項4】 前記内部熱交換器と外部熱交換器のいず
れか一方または両方の配管の略全長にわたりウィック材
を設けたことを特徴とする請求項1ないし3のうちいず
れか1項記載のEGRガス冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002015583A JP2003214262A (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | Egrガス冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002015583A JP2003214262A (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | Egrガス冷却装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003214262A true JP2003214262A (ja) | 2003-07-30 |
Family
ID=27651939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002015583A Withdrawn JP2003214262A (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | Egrガス冷却装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003214262A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009216262A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Toyota Industries Corp | 沸騰冷却装置及び冷却方法 |
WO2010053429A1 (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-14 | Scania Cv Ab | Arrangement for cooling of recirculated exhaust gases in a combustion engine |
KR101787237B1 (ko) | 2016-02-16 | 2017-10-19 | 부경대학교 산학협력단 | 빙판 디스플레이 장치 |
KR101809818B1 (ko) | 2016-02-16 | 2017-12-18 | 부경대학교 산학협력단 | 빙판 디스플레이 장치 |
KR20180000937U (ko) * | 2018-02-20 | 2018-04-04 | (주)알앤알스포츠 | 빙면광원장치 및 이를 포함하는 빙상 스포츠설비 |
JP2021076049A (ja) * | 2019-11-07 | 2021-05-20 | 日野自動車株式会社 | 排気再循環装置 |
-
2002
- 2002-01-24 JP JP2002015583A patent/JP2003214262A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009216262A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Toyota Industries Corp | 沸騰冷却装置及び冷却方法 |
WO2010053429A1 (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-14 | Scania Cv Ab | Arrangement for cooling of recirculated exhaust gases in a combustion engine |
CN102203402A (zh) * | 2008-11-05 | 2011-09-28 | 斯堪尼亚商用车有限公司 | 用于燃烧发动机中再循环废气的冷却的装置 |
US8627807B2 (en) | 2008-11-05 | 2014-01-14 | Scania Cv Ab | Arrangement for cooling of recirculated exhaust gases in a combustion engine |
KR101787237B1 (ko) | 2016-02-16 | 2017-10-19 | 부경대학교 산학협력단 | 빙판 디스플레이 장치 |
KR101809818B1 (ko) | 2016-02-16 | 2017-12-18 | 부경대학교 산학협력단 | 빙판 디스플레이 장치 |
KR20180000937U (ko) * | 2018-02-20 | 2018-04-04 | (주)알앤알스포츠 | 빙면광원장치 및 이를 포함하는 빙상 스포츠설비 |
KR200487196Y1 (ko) | 2018-02-20 | 2018-08-21 | (주)알앤알스포츠 | 빙면광원장치 및 이를 포함하는 빙상 스포츠설비 |
JP2021076049A (ja) * | 2019-11-07 | 2021-05-20 | 日野自動車株式会社 | 排気再循環装置 |
JP7290548B2 (ja) | 2019-11-07 | 2023-06-13 | 日野自動車株式会社 | 排気再循環装置 |
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