JP2010096456A - 排気熱交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オフセットフィンにおける乱流形成効果を高めると共に、排気流れの停滞領域の発生をなくして、更なる熱伝達性能の向上および未燃焼物質の堆積防止を可能とする排気熱交換装置を提供することにある。
【解決手段】排気と排気通路１１１の外部１３１を流通する冷却流体との間で熱交換する排気熱交換装置において、排気通路１１１内に配設されるフィン１２０の波状の頂面部１２２に、波状の内側に突出する突起部１２４を形成すると共に、突起部１２４を、１つのセグメント１２３について１つ形成するようにし、排気の流通方向に隣接するセグメント１２３のうち、上流側のセグメント１２３の突起部１２４は、下流側セグメント１２３の側面部１２１の上流端１２１ａ位置に対向するように配置する。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関から排出される排気と冷却流体との間で熱交換を行う排気熱交換装置に関するもので、ＥＧＲ（排気再循環装置）用の排気を冷却するＥＧＲガス熱交換装置（ＥＧＲガスクーラ）に適用して有効である。

従来の排気熱交換装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。即ち、特許文献１の排気熱交換装置においては、排気が流通するチューブ内の排気通路にオフセット型のインナーフィンが配設されると共に、インナーフィンの頂面部には内側に突出する突起部が設けられており、排気通路を流通する排気が対向する頂面部を結ぶ方向に蛇行流れを形成するようになっている。

更に詳述すると、インナーフィンはオフセットによって形成される各セグメントが排気の流れ方向に沿って千鳥状に配置されており、突起部は各セグメントの頂面部から内側に切起こしされた三角状のウイングとして形成されている。更に、このウイングは、１つのセグメントについて排気流れ方向に並ぶように２つ設けられている。

上記排気熱交換装置においては、突起部（ウイング）により形成される排気の蛇行流れにより、排気通路全体で見た時に排気を各突起部に略均等に衝突させることができ、排気の流れを効果的に乱して熱伝達率の向上を可能としている。また、排気の流れを乱すことで排気の流速を高めて、インナーフィンの壁面に付着する排気中の未燃焼物質（ＰＭ等）を吹き飛ばして、未燃焼物質が壁面に堆積してしまうことを防止するようにしている。
特開２００３−１０６７８５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の排気熱交換装置においては、１つのセグメントに複数（２つ）の突起部を設けているので、１つのセグメントの排気流れ方向の寸法が大きくなり、いわゆるセグメントの上流端における先端効果が充分に発揮されない。即ち、１つのセグメントの排気流れ方向の寸法が大きくなることで、上流端から下流側に向けてセグメントの側面部に形成される境界層が厚くなり、上流側に比べて下流側では排気の流速の低下する領域が増大する。よって、排気と冷却流体との熱交換における熱伝達率が低下する。更に、排気の流速の低下する領域が増大することによって、未燃焼物質を吹き飛ばすための壁面せん断力が低下し、側面部における未燃焼物質の堆積を助長してしまう。

また、図７に示すように、１つのセグメント１２３における複数（２つ）の突起部１２４の間には、排気流れの停滞領域Ａが形成されやすく、排気の流速低下を招く。排気の流速低下により、熱伝達率が低下すると共に、未燃焼物質を吹き飛ばすための壁面せん断力が低下し壁面における未燃焼物質の堆積を助長してしまう。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、オフセットフィンにおける先端効果を高めると共に、排気流れの停滞領域の発生をなくして、更なる熱伝達性能の向上および未燃焼物質の堆積防止を可能とする排気熱交換装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、内燃機関（１０）から排出される排気が流通する排気通路（１１１）と、
排気通路（１１１）内に配設されると共に、排気の流通方向から見た断面形状が矩形波状となるように形成され、波状の側面部（１２１）が波の連続する方向にオフセットされることで複数のセグメント（１２３）が形成されたオフセット型のフィン（１２０）とを備え、
排気と排気通路（１１１）の外部（１３１）を流通する冷却流体との間で熱交換する排気熱交換装置において、
フィン（１２０）の波状の頂面部（１２２）には、波状の内側に突出する突起部（１２４）が形成されると共に、
突起部（１２４）は、１つのセグメント（１２３）について１つ形成されており、
排気の流通方向に隣接するセグメント（１２３）のうち、上流側のセグメント（１２３）の突起部（１２４）は、下流側セグメント（１２３）の側面部（１２１）の上流端（１２１ａ）位置に対向するように配置されていることを特徴としている。

このように、１つのセグメント（１２３）について１つの突起部（１２４）が形成されるようにしているので、１つのセグメント（１２３）の排気の流れ方向の寸法を従来技術よりも小さくすることができるので、いわゆるセグメント（１２３）の上流端（１２１ａ）における先端効果を充分に発揮することができる。即ち、１つのセグメント（１２３）の排気流れ方向の寸法を小さくできることから、セグメント（１２３）の上流端（１２１ａ）から下流側に向けてセグメント（１２３）の側面部（１２１）に形成される境界層を薄くすることができ、下流側での排気の流速の低下を防止して、排気と冷却流体との熱交換における熱伝達率を向上することができる。更に、排気の流速の低下を防止できることから、未燃焼物質を吹き飛ばすための壁面せん断力を維持して、側面部（１２１）における未燃焼物質の堆積を防止することができる。

また、突起部（１２４）によって排気の流れに渦（乱流）を形成することができるので、上記の先端効果に加えて排気に対して乱流形成効果を与えて、熱伝達率を更に向上することができる。更に、突起部（１２４）による乱流形成効果によって、排気の流速を増大させ、未燃焼物質を吹き飛ばすための壁面せん断力を増大させて、側面部（１２１）における未燃焼物質の堆積を更に防止することができる。

そして、１つのセグメント（１２３）について１つの突起部（１２４）が形成されるようにしているので、従来技術で説明したような１つのセグメント（１２３）における複数の突起部（１２４）間での排気の流速低下を招くことがない。よって、排気の流速低下による熱伝達率の低下を招くことがない。更に、排気の流速低下を招くことがないことから、未燃焼物質を吹き飛ばすための壁面せん断力を維持して、未燃焼物質の堆積を防止することができる。

総じて、オフセット型のフィン（１２０）における先端効果を高めると共に、排気流れの停滞領域の発生をなくして、更なる熱伝達性能の向上および未燃焼物質の堆積防止を可能とすることができる。

請求項２に記載の発明では、突起部（１２４）は、頂面部（１２２）から切起こしによって形成された切起こし部（１２４）であることを特徴としている。

これにより、フィン（１２０）と突起部（１２４）とを一体で形成することができ、安価な対応が可能となる。

請求項３に記載の発明では、セグメント（１２３）は、排気の流通方向に沿って千鳥状に配置されており、
切起こし部（１２４）は、三角形状を成して、切起こしされる辺（１２４ａ）が排気の流通方向に対して傾斜するように配置されると共に、排気の流通方向の下流側になるにつれて突出量が大きくなるように形成されており、
切起こしされる辺（１２４ａ）の傾斜方向は、排気の流通方向に交互に異なることを特徴としている。

これにより、切起こし部（１２４）の下流側に効果的な渦流れを形成することができる。更に、排気通路（１１１）内においてオフセット方向においても排気の蛇行流れを形成することができるので、熱伝達率を更に向上することができる。

請求項４に記載の発明のように、排気は内燃機関（１０）の吸気側に供給される再循環用の排気とし、
冷却流体は、内燃機関（１０）を冷却する冷却水とした排気熱交換装置に用いて好適である。

請求項５に記載の発明では、セグメント（１２３）の排気の流通方向の寸法（Ｌ１）は、突起部（１２４）の排気の流通方向の寸法（Ｌ２）の１倍以上、７倍以下であることを特徴としている。

これにより、突起部（１２４）による効果的な渦（乱流）の形成、および排気の流速増大（壁面せん断力増大）を可能として、側面部（１２１）における未燃焼物質の堆積を確実に防止することができる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る排気熱交換装置をディーゼル式のエンジン１０用のＥＧＲガス冷却装置（以下、ＥＧＲガスクーラと呼ぶ）１００に適用したものである。図１は本実施形態におけるＥＧＲガス冷却装置１００を用いたＥＧＲ（排気再循環装置）を示す模式図である。

ＥＧＲは、車両のエンジン（内燃機関）１０に設けられた排気中の窒素酸化物低減用の装置であり、排気再循環管１１、ＥＧＲバルブ１２、およびＥＧＲガスクーラ１００を備えている。排気再循環管１１はエンジン１０から排出される排気の一部をエンジン１０の吸気側に還流させる配管である。

ＥＧＲバルブ１２は、排気再循環管１１の排気流れ途中に配設されて、エンジン１０の稼働状態に応じて排気再循環管１１を流通する排気（以下、ＥＧＲガスと呼ぶ）の量を調節するものである。ＥＧＲガスクーラ１００は、ＥＧＲガスとエンジン１０の冷却水との間で熱交換を行い、ＥＧＲガスを冷却する熱交換器であり、エンジン１０の排気側とＥＧＲバルブ１２との間に配設されている。

次に、ガスクーラ１００の構造について、図２〜図４を用いて説明する。図２はＥＧＲガスクーラ１００を示す正面図、図３はチューブ１１０の外観を示す斜視図、図４はインナーフィン１２０の外観を示す斜視図である。

ＥＧＲガスクーラ１００は、図２に示すように、チューブ１１０、インナーフィン１２０、ケーシング１３０、コアプレート１４０、各タンク部１５０、１６０、および流入口１７０、流出口１８０等を備えている。上記各部材は、例えば耐熱性および耐腐食性に優れるステンレス材から形成されており、各部材の当接部が互いにろう付けによって接合されている。

チューブ１１０は、図３に示すように、内部にＥＧＲガスが流通する排気通路１１１を形成する管部材であり、ＥＧＲガスの流通方向に交差する断面が矩形扁平状に形成されている。このチューブ１１０は、例えば断面が浅いコの字状にプレス成形された２枚のチューブプレート１１０Ａ、１１０Ｂのコの字状開口側端部を互いに接合することにより形成されている。チューブ１１０は、扁平状断面の長辺側の面（以下、対向面と呼ぶ）が互いに対向するように複数積層されている。

チューブ１１０の対向面には、外側に向けて突出する凸部１１２、１１３が形成されている。凸部１１２、１１３は各チューブプレート１１０Ａ、１１０Ｂのプレス成形時に同時に成形される。

凸部１１２は、チューブ１１０の長手方向のＥＧＲガス流入側であって、冷却水用の流入口１７０の下流側位置に近接して設けられている。凸部１１２は、チューブ１１０の対向面においてＥＧＲガスの流通方向と交差する方向に延びるように形成されており、凸部１１２の長手方向端部の位置はチューブ１１０の扁平状断面の短辺側となる面に対して所定の間隔が設けられた位置に設定されている。この凸部１１２によって、冷却水が流入する際の流入口１７０近傍が比較的小さな空間に仕切られて、ＥＧＲガス入口近傍における冷却水の流速が増大されるようになっている。

また、凸部１１３は、凸部１１２に対してＥＧＲガスの流通方向の下流側に向けて所定間隔で複数（２つの凸部１１３が複数組）配置されている（図２）。凸部１１３は、例えば小判型を成してチューブ１１０の対向面から部分的に突出するように形成されている。複数積層されるチューブ１１０において、凸部１１２同士、および凸部１１３同士は、頂部側が互いに当接して接合されており（図２）、複数のチューブ１１０の隙間寸法が適切に維持されるようになっている。

インナーフィン（フィン）１２０は、ＥＧＲガスと冷却水との熱交換を促進する伝熱部材であり、チューブ１１０内、つまり排気通路１１１内に配設されている。インナーフィン１２０は、図４に示すように、ＥＧＲガスの流通方向から見た断面形状が側面部１２１と頂面部１２２とによって、矩形波状となるように形成されている。側面部１２１はインナーフィン１２０の波状の縦壁部に対応する部位であり、チューブ１１０において対向面の内側面同士を接続する壁面となっている。また頂面部１２２はインナーフィン１２０の波状の山部および谷部に対応する部位であり、チューブ１１０において対向面の内側面に当接接合される壁面となっている。

インナーフィン１２０は、上記側面部１２１が波の連続する方向にオフセットされることで波の峰方向に複数のセグメント１２３が形成されたオフセット型のインナーフィンとなっている。オフセットの量は、１つの波の幅寸法の略１／２程度の寸法となっている。オフセットされた複数のセグメント１２３は、ＥＧＲガスの流通方向に沿って千鳥状（交互）に配置されている。また、セグメント１２３の波の幅寸法およびＥＧＲガスの流通方向の寸法は、後述する突起部１２４を頂面部１２２に形成可能とする最小限の寸法に設定されている。

そして、頂面部１２２には、波状の内側に突出する突起部１２４が形成されている。突起部１２４は、１つのセグメント１２３について１つ形成されている。ＥＧＲガスの流通方向に隣接するセグメント１２３のうち、上流側のセグメント１２３の突起部１２４は、下流側セグメント１２３の側面部１２１の先端部（上流端）１２１ａの位置に対向するように配置されている（図５、図６）。

更に、突起部１２４は、ここでは、頂面部１２２から切起こしによって形成される切起こし部１２４として形成されている。切起こし部１２４は、三角形状に形成されており、以下、この切起こし部１２４をウイング１２４と呼ぶ。そして、三角形状のウイング１２４において、切起こしされる１つの辺（以下、切起こし辺）１２４ａは、ＥＧＲガスの流通方向に対して傾斜するように配置されており、且つ、切起こしされたウイング１２４の突出量は、ＥＧＲガスの流通方向の下流側になるにつれて大きくなるように設定されている。また、切起こし辺１２４ａの傾斜方向は、ＥＧＲガスの流通方向に並ぶ各セグメント１２３に対して交互に異なるように設定されている。

また、図６に示すように、セグメント１２３のＥＧＲガスの流通方向の寸法をＬ１（以下、セグメント寸法Ｌ１）とし、ウイング１２４のＥＧＲガスの流通方向の寸法をＬ２（突起部の排気流通方向寸法であり、以下、ウイング寸法Ｌ２）とした時に、セグメント寸法Ｌ１は、ウイング寸法Ｌ２の１倍以上で、７倍以下となるように設定されている。更に、セグメント寸法Ｌ１は、ウイング寸法Ｌ２の１倍以上で、４倍以下とするのが望ましい。尚、上記の１倍以上という寸法設定は、セグメント１２３におけるウイング１２４の実質的な形成を可能として、セグメント寸法Ｌ１とウイング寸法Ｌ２とを同等とするという意味である。

ケーシング１３０は、図２に示すように、複数積層されて凸部１１２同士、および凸部１１３同士で接合されたチューブ１１０の積層体を内部に収納すると共に、チューブ１１０の積層体の周りに冷却水が流通する冷却水通路１３１を形成する角パイプ状の容器体である。冷却水通路１３１は、チューブ１１０とチューブ１１０との間、およびチューブ１１０とケーシング１２０との間に形成される通路である。

コアプレート１４０は、浅い腕状に形成されて、腕状の底面側に複数のチューブ孔が穿設された一対の板部材である。一対のコアプレート１４０のチューブ孔には、複数積層されたチューブ１１０の長手方向の両端部が貫通接合されることで、複数のチューブ１１０は、一対のコアプレート１４０に保持される。そして、一対のコアプレート１４０は、ケーシング１３０の長手方向の両開口端部の内周面に接合されている。一対のコアプレート１４０によって、ケーシング１３０内の冷却水通路１３１と、後述する各タンク部１５０、１６０の内部空間とが区画されている。

流入側タンク部１５０は、各チューブ１１０にＥＧＲガスを分配供給する漏斗状の部材であり、漏斗状の開口面積の大きい側の端部が、ケーシング１３０の長手方向の一端側（図２の左側）の開口部（具体的には、コアプレート１４０の開口側内周面）に接合されている。そして、流入側タンク部１５０の漏斗状の開口面積の小さい側の端部には、排気再循環管１１の途中部位へ接続するためのジョイント部１５１が接合されている。

流出側タンク部１６０は、各チューブ１１０から流出するＥＧＲガスを集合させる漏斗状の部材であり、漏斗状の開口面積の大きい側の端部が、ケーシング１３０の長手方向の他端側（図２の右側）の開口部（具体的には、コアプレート１４０の開口側内周面）に接合されている。そして、流出側タンク部１６０の漏斗状の開口面積の小さい側の端部には、排気再循環管１１の途中部位へ接続するためのジョイント部１６１が接合されている。

流入口１７０は、冷却水を冷却水通路１３１内に導入する管部材であり、流入口１７０の内部とケーシング１３０の内部（冷却水通路１３１）とが連通するように、ケーシング１３０のＥＧＲガスの流入側に接合されている。流入口１７０は、その軸方向が積層されたチューブ１１０の対向面に沿う方向に設定されている。

流出口１８０は、冷却水通路１３１内を流通した冷却水を外部に流出させる管部材であり、流出口１８０の内部とケーシング１３０の内部（冷却水通路１３１）とが連通するように、ケーシング１３０のＥＧＲガスの流出側に接合されている。流出口１８０は、その軸方向が積層されたチューブ１１０の対向面と直交する方向に設定されている。

次に、上記構成に基づくＥＧＲガスクーラ１００の作動、および作用効果について、図５、図６を加えて説明する。図５、図６はインナーフィン１２０におけるＥＧＲガスの流れの様子を模式的に示すモデル図である。

本実施形態のＥＧＲガスクーラ１００においては、ＥＧＲバルブ１２が開かれると、排気の一部であるＥＧＲガスが流入側タンク部１５０から流入し、ＥＧＲガスは各チューブ１１０に分配され、各チューブ１１０内の排気通路１１１を流通する。そして、排気通路１１１を通過したＥＧＲガスは、流出側タンク部１６０で集合され、ＥＧＲバルブ１２を通りエンジン１０の吸気側に供給される。

一方、エンジン１０の冷却水は流入口１７０からケーシング１３０の内部に流入し、流入した冷却水は、冷却水通路１３１を通過して、流出口１８０から流出して、エンジン１０に戻る。

この時、排気通路１１１を流通するＥＧＲガスと、冷却水通路１３１を流通する冷却水との間で熱交換が行なわれて、ＥＧＲガスは冷却される。エンジン１０の吸気側に上記のように冷却されたＥＧＲガスが供給されることで、エンジン１０の燃焼時の最高温度が低減されて、窒素酸化物の生成量が低減される。

図５、図６に示すように、排気通路１１１を流通するＥＧＲガスは、インナーフィン１２０のウイング１２４（突起部）を通過する（乗り越える）際に渦を形成する。本ウイング１２４においては、渦は下流側に向けてウイング１２４の傾斜している側に回り込むように形成される。この時１つのウイング１２４を通過する際のＥＧＲガスの流れは、上記渦の回り込みによってウイング１２４の傾斜方向に沿うような傾いた流れとなる。

そして、１つのセグメント１２３において１つのウイング１２４を通過したＥＧＲガスは、隣接する下流側のセグメント１２３の先端部１２１ａに当たり、乱流を形成して下流側のウイング１２４を通過していく。

ここで、本実施形態では、インナーフィン１２０のセグメント１２３は、ＥＧＲガスの流通方向に沿って千鳥状に配置されており、また、各セグメント１２３のウイング１２４の切起こし辺１２４ａの傾斜方向が交互に異なるように設けられているため、ウイング１２４毎に流れの傾斜方向が交互に変更されることになり、ＥＧＲガスの流れは排気通路１１１の全体で見た時にオフセット方向の蛇行流れとなる。尚、インナーフィン１２０におけるウイング１２４は、図４の上下の頂面部１２２に形成されているので、ＥＧＲガスの流れは対向する頂面部１２２を結ぶ方向においても蛇行流れとなる。

以上のようなＥＧＲガスの流れを形成する本実施形態のインナーフィン１２０においては、１つのセグメント１２３について１つの突起部（ウイング１２４）が形成されるようにしているので、１つのセグメント１２３のＥＧＲガスの流通方向の寸法（セグメント寸法Ｌ１）を従来技術よりも小さくすることができる。よって、いわゆるセグメント１２３の先端部１２１ａにおける先端効果を充分に発揮することができる。即ち、１つのセグメント１２３のＥＧＲガス流れ方向の寸法を小さくできることから、セグメント１２３の先端部１２１ａから下流側に向けてセグメント１２３の側面部１２１に形成される境界層を薄くすることができ、下流側でのＥＧＲガスの流速の低下を防止して、ＥＧＲガスと冷却水との熱交換における熱伝達率を向上することができる。更に、ＥＧＲガスの流速の低下を防止できることから、未燃焼物質を吹き飛ばすための壁面せん断力を維持して、側面部１２１における未燃焼物質の堆積を防止することができる。

また、突起部（ウイング１２４）によって排気の流れに渦（乱流）を形成することができるので、上記の先端効果に加えて排気に対して乱流形成効果を与えて、熱伝達率を更に向上することができる。更に、突起部（ウイング１２４）による乱流形成効果によって、ＥＧＲガスの流速を増大させ、未燃焼物質を吹き飛ばすための壁面せん断力を増大させて、側面部１２１における未燃焼物質の堆積を更に防止することができる。

そして、１つのセグメント１２３について１つの突起部（ウイング１２４）が形成されるようにしているので、従来技術で説明したような１つのセグメント１２３における複数の突起部（ウイング１２４）間でのＥＧＲガスの流速低下を招くことがない。よって、ＥＧＲガスの流速低下による熱伝達率の低下を招くことがない。更に、ＥＧＲガスの流速低下を招くことがないことから、未燃焼物質を吹き飛ばすための壁面せん断力を維持して、インナーフィン１２０の壁部における未燃焼物質の堆積を防止することができる。

総じて、オフセット型のインナーフィン１２０における先端効果を高めると共に、ＥＧＲガス流れの停滞領域の発生をなくして、更なる熱伝達性能の向上および未燃焼物質の堆積防止を可能とすることができる。

また、本実施形態では、インナーフィン１２０における突起部を切起こしによるウイング１２４として形成するようにしているので、インナーフィン１２０とウイング１２４とを一体で形成することができ、安価な対応が可能となる。

また、本実施形態では、セグメント１２３はＥＧＲガスの流通方向に沿って千鳥状に配置されるようにしている。また、ウイング１２４は三角形状を成して、切起こし辺１２４ａがＥＧＲガスの流通方向に対して傾斜するように配置されると共に、ＥＧＲガスの流通方向の下流側になるにつれて突出量が大きくなるように形成されており、更に、切起こし辺１２４ａの傾斜方向が、ＥＧＲガスの流通方向に交互に異なるようにしている。

よって、ウイング１２４の下流側に効果的な渦流れを形成することができる。更に、排気通路１１１内において、対向する頂面部１２２を結ぶ方向に加えて、オフセット方向にも排気の蛇行流れを形成することができるので、熱伝達率を更に向上することができる。

また、セグメント１２３と突起部（ウイング）１２４の寸法設定にあたって、セグメント寸法Ｌ１は、ウイング寸法Ｌ２の１倍以上、７倍以下（好ましくは１倍以上、４倍以下）としており、これにより、ウイング１２４による効果的な渦（乱流）の形成、およびＥＧＲガスの流速増大（壁面せん断力増大）を可能として、側面部１２１における未燃焼物質の堆積を確実に防止することができる。

（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、インナーフィン１２０の突起部を切起こしによって形成されるウイング１２４としたが、これに限らず、頂面部１２２から例えばプレス加工によって打出しされた打出し部としても良い。また、突起部を別部品で形成して頂面部１２２に接合して形成するようにしても良い。

また、突起部はウイング１２４のように三角形状に限定されるものでは無く、四角形状や半円形状等としても良い。更に、ウイング１２４はＥＧＲガスの流通方向に対して傾斜するように配置したが、ＥＧＲガスの流通方向に対して直交するように配置しても良い。

また、インナーフィン１２０は、複数のセグメント１２３がＥＧＲガスの流通方向に沿って千鳥状に配置されるものとしたが、一方向にオフセットされるものとしても良い。

また、ＥＧＲガス冷却装置１００として、コアプレート１４０に複数のチューブ１１０の両端部を貫通接合させて、ケーシング１３０とコアプレート１４０とによって各チューブ１１０間に冷却水通路１３１が形成されるものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、各チューブ１１０の対向面の外周部において外方に膨出する堰状の膨出部を形成し、チューブ１１０を積層する際に対向する膨出部同士を接合し、膨出部の内側に空間を形成し、この空間を冷却水通路１３１とすることで、コアプレート１４０を廃止したＥＧＲガス冷却装置に適用することもできる。

また、ＥＧＲ（排気再循環装置）における対象エンジンをディーゼル用エンジンとして説明したが、ガソリン用エンジンとしても良い。

また、ＥＧＲガス冷却装置１００の冷却流体としてエンジン１０の冷却水を活用するものとして説明したが、これに限らず、エンジン１０とは独立して形成される専用冷却水回路の冷却水を活用するものとしても良い。専用冷却水回路としては、例えばサブラジエータおよび専用ポンプを備える回路が挙げられる。

また、排気熱交換装置として、ＥＧＲガスを冷却水によって冷却するＥＧＲガス冷却装置１００に適用したが、その他、排気と所定の加熱対象との間で熱交換し、加熱対象を排気熱によって積極的に加熱する排熱回収装置に適用しても良い。加熱対象としては、車両始動直後のエンジン冷却水、エンジンオイル、およびＡ／Ｔ用フルード等が挙げられる。

第１実施形態におけるＥＧＲガス冷却装置を用いたＥＧＲ（排気再循環装置）を示す模式図である。 ＥＧＲガスクーラを示す正面図である。 チューブの外観を示す斜視図である。 インナーフィン１２０の外観を示す斜視図である。 インナーフィンにおけるＥＧＲガスの流れの様子を模式的に示すモデル図である（立体図）。 インナーフィンにおけるＥＧＲガスの流れの様子を模式的に示すモデル図である（平面図）。 従来技術におけるＥＧＲガスの流れの様子を模式的に示すモデル図である。

符号の説明

１０ エンジン（内燃機関）
１００ ＥＧＲガス冷却装置（排気熱交換装置）
１１１ 排気通路
１２０ インナーフィン（フィン）
１２１ 側面部
１２１ａ 先端部（上流端）
１２２ 頂面部
１２３ セグメント
１２４ ウイング（突起部、切起こし部）
Ｌ１ セグメント寸法（セグメントの排気の流通方向の寸法）
Ｌ２ ウイング寸法（突起部の排気の流通方向の寸法）

Claims (5)

1. 内燃機関（１０）から排出される排気が流通する排気通路（１１１）と、
   前記排気通路（１１１）内に配設されると共に、前記排気の流通方向から見た断面形状が矩形波状となるように形成され、前記波状の側面部（１２１）が波の連続する方向にオフセットされることで複数のセグメント（１２３）が形成されたオフセット型のフィン（１２０）とを備え、
   前記排気と前記排気通路（１１１）の外部（１３１）を流通する冷却流体との間で熱交換する排気熱交換装置において、
   前記フィン（１２０）の前記波状の頂面部（１２２）には、前記波状の内側に突出する突起部（１２４）が形成されると共に、
   前記突起部（１２４）は、１つの前記セグメント（１２３）について１つ形成されており、
   前記排気の流通方向に隣接するセグメント（１２３）のうち、上流側のセグメント（１２３）の前記突起部（１２４）は、下流側セグメント（１２３）の前記側面部（１２１）の上流端（１２１ａ）位置に対向するように配置されていることを特徴とする排気熱交換装置。
2. 前記突起部（１２４）は、前記頂面部（１２２）から切起こしによって形成された切起こし部（１２４）であることを特徴とする請求項１に記載の排気熱交換装置。
3. 前記セグメント（１２３）は、前記排気の流通方向に沿って千鳥状に配置されており、
   前記切起こし部（１２４）は、三角形状を成して、切起こしされる辺（１２４ａ）が前記排気の流通方向に対して傾斜するように配置されると共に、前記排気の流通方向の下流側になるにつれて突出量が大きくなるように形成されており、
   前記切起こしされる辺（１２４ａ）の傾斜方向は、前記排気の流通方向に交互に異なることを特徴とする請求項２に記載の排気熱交換装置。
4. 前記排気は、前記内燃機関（１０）の吸気側に供給される再循環用の排気であり、
   前記冷却流体は、前記内燃機関（１０）を冷却する冷却水であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の排気熱交換装置。
5. 前記セグメント（１２３）の前記排気の流通方向の寸法（Ｌ１）は、前記突起部（１２４）の前記排気の流通方向の寸法（Ｌ２）の１倍以上、７倍以下であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の排気熱交換器。

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