JP2017115649A - Ｅｇｒクーラ - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＧＲバルブからの凝縮水の流出の抑制と、ＥＧＲクーラとＥＧＲバルブの搭載スペースの縮小化を図る。【解決手段】ＥＧＲクーラ１のガス集合部６の内部に、ガス集合部６に流入したＥＧＲガスをガス出口に導くガス導出管２８を配置する。ガス導出管２８の内部に、ＥＧＲバルブ３２を構成する弁体３４を配置する。ガス導出管２８は、ガス集合部６の上壁部６ａから下に向かって延びている。熱交換部４の複数のガス流路１８は、ガス導出管２８の延伸方向に対して、交差する方向に延びている。ガス導出管２８は、複数のガス流路１８を形成する流路形成部材２０と比較して、ガス導出管２８の内部を流れるＥＧＲガスと冷媒との間の熱交換が抑制されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation：排気再循環）システムに用いられ、吸気通路に再循環される排気ガス（以下、ＥＧＲガスと呼ぶ）を冷却するＥＧＲクーラに関するものである。

ＥＧＲシステムは、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、ＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲバルブとを備えている。一般的に、ＥＧＲバルブは、ＥＧＲクーラのガス流れ下流側に配置されている。ＥＧＲバルブは、ＥＧＲガスが流れるガス流路を形成する流路形成部と、この流路形成部の内部に配置された弁体とを有する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１９１６２３号公報

ところで、エンジン始動直後のように、ＥＧＲバルブの内部、すなわち、ＥＧＲバルブの流路形成部の温度が低いと、ＥＧＲバルブの内部をＥＧＲガスが流れる際に、ＥＧＲガスが冷却されて、凝縮水が生成する。ＥＧＲバルブの流路形成部は、一般的に、アルミダイキャスト製であり、熱マスが大きいため、昇温速度が遅い。このため、エンジン始動直後に、ＥＧＲバルブの内部で凝縮水が生成する。

そして、凝縮水がＥＧＲバルブから流出すると、ＥＧＲクーラのガス流れ下流側に過給機が有る場合、過給機に液滴が衝突して過給機が破損したり、エンジンに液滴が流入して失火したりしてしまう。

また、ＥＧＲクーラとＥＧＲバルブは、車両に搭載される。このため、ＥＧＲクーラとＥＧＲバルブに対しては、搭載スペースの縮小化が求められている。

本発明は、ＥＧＲバルブからＥＧＲバルブのガス流れ下流側への凝縮水の流出の抑制と、ＥＧＲクーラとＥＧＲバルブの搭載スペースの縮小化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラであって、
ＥＧＲガスが流れる複数のガス流路（１８、１１６）と冷媒が流れる冷媒流路（２０、１１８）とを形成する流路形成部材（１６、１２０）を有し、ＥＧＲガスと冷媒とを熱交換させる熱交換部（４、１０４）と、
複数のガス流路にＥＧＲガスを分配するガス分配部（２、１１２）と、
複数のガス流路から流出のＥＧＲガスを集合させるガス集合部（６、１１４）とを備え、
ガス集合部は、ガス集合部の内部に配置され、ガス集合部に流入したＥＧＲガスをＥＧＲクーラのガス出口に導くガス導出管（２８）を有し、
ガス導出管は、ガス集合部の上壁部（６ａ、１１４ａ）から下に向かって延びており、
複数のガス流路は、ガス導出管の延伸方向に対して、交差する方向に延びており、
ガス導出管は、流路形成部材と比較して、ガス導出管の内部を流れるＥＧＲガスと冷媒との間の熱交換が抑制されており、
ガス導出管の下端（２８ｂ）は、ガス集合部の底壁部（６ｂ、１１４ｂ）よりも上側の所定位置に位置し、
さらに、ガス導出管の内部に配置され、ガス導出管の内部を流れるＥＧＲガスの流量を調整する弁体（３４）を備える。

本発明のＥＧＲクーラでは、ガス導出管の内部に弁体が配置されている。ガス導出管と弁体とによってＥＧＲバルブの一部が構成されている。すなわち、本発明のＥＧＲクーラは、ＥＧＲクーラの内部にＥＧＲバルブの一部が配置されている。このため、ＥＧＲクーラとＥＧＲバルブとがそれぞれ独立した構造の場合と比較して、ＥＧＲクーラとＥＧＲバルブの全体を小型化できる。

さらに、ガス導出管は、ガス集合部の上壁部から下に向かって延びている。複数のガス流路は、ガス導出管の延伸方向に対して、交差する方向に延びている。このため、熱交換部からガス集合部に流入したＥＧＲガスは、ガス導出管の外壁面に向かって流れる。ＥＧＲガスは、外壁面に衝突して、流れの向きを下向きに変える。その後、ＥＧＲガスは、ガス導出管の下端から流入する。

また、ガス導出管は、ガス出口に連なっている。このため、ガス導出管は、ＥＧＲクーラのガス流れ下流側を流れるエンジンの吸気によって冷却された状態となる。さらに、ガス導出管は、熱交換部の流路形成部材と比較して、ガス導出管の内部を流れるＥＧＲガスと冷媒との間の熱交換が抑制されている。このため、ガス導出管の温度を、流路形成部材の温度よりも低くすることができる。これにより、ガス導出管に衝突するＥＧＲガスの温度をＥＧＲガスの露点よりも下げて、ガス導出管の外壁面に凝縮水を生成させることができる。そして、生成した凝縮水は、ガス導出管の外壁面を伝って、ガス集合部の内部下方に落下する。

ガス導出管の下端は、ガス集合部の底壁部よりも上側に位置している。ガス集合部の内部下方に落下した凝縮水は、ＥＧＲガスの流れでは持ち上げられない。このため、ガス集合部の内部下方に落下した凝縮水は、ガス導出管に流入しない。

よって、本発明のＥＧＲクーラによれば、ＥＧＲバルブからＥＧＲバルブのガス流れ下流側への凝縮水の流出を抑制できるとともに、ＥＧＲクーラとＥＧＲバルブの搭載スペースを縮小できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態におけるＥＧＲクーラ１の断面図である。 比較例１におけるＥＧＲクーラＪ１の断面図である。 第２実施形態におけるＥＧＲクーラ１０１の断面図である。 図３中のＩＶ−ＩＶ線での矢視断面図である。 図３中のＶ−Ｖ線での矢視断面図である。 第２実施形態のＥＧＲクーラ１０１とＥＧＲクーラ１０１のガス入口に接続されるガス配管を示す上面図である。 図３中の１つの流路形成部材１２０の断面図である。 他の実施形態のＥＧＲクーラ１０１とＥＧＲクーラ１０１のガス入口に接続されるガス配管を示す上面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。また、各図中の上下を示す矢印は、車両搭載状態におけるＥＧＲクーラの上下方向を示している。

（第１実施形態）
図１に示す本実施形態のＥＧＲクーラ１は、ＥＧＲガスを冷却するための熱交換器である。ＥＧＲクーラ１は、エンジンから排出の排ガスの一部をＥＧＲガスとして、エンジンの燃焼室に還流させる図示しないＥＧＲシステムに用いられる。

本実施形態のＥＧＲクーラ１は、シェルアンドチューブ型の熱交換器である。具体的には、ＥＧＲクーラ１は、入口タンク部２と、熱交換部４と、出口タンク部６とを備える。入口タンク部２、熱交換部４、出口タンク部６は、この記載順に、水平方向に沿う方向に並んでいる。入口タンク部２、熱交換部４、出口タンク部６は、それぞれ、ステンレス等の金属製の部材で構成されている。入口タンク部２、熱交換部４、出口タンク部６のそれぞれを構成する部材は、ろう付けや溶接等により、接合されている。

入口タンク部２は、ＥＧＲガスを熱交換部４の複数のガス流路に分配するガス分配部である。入口タンク部２は、ガス入口８を有する。ガス入口８は、入口タンク部２の側方に設けられている。

入口タンク部２は、入口本体部１０と、入口フランジ部１２とを有している。入口本体部１０は、内部に空間を形成している。入口フランジ部１２は、ＥＧＲクーラ１よりもガス流れ上流側の流路形成部材と接続される継手部品である。入口フランジ部１２は、入口本体部１０に接合されている。本実施形態では、入口本体部１０の開口部と、入口フランジ部１２の開口部が、ガス入口８を構成している。

熱交換部４は、ＥＧＲガスと冷媒を熱交換させる。冷媒は、エンジン冷却水である。熱交換部４は、ケース１４と、複数のチューブ１６とを備える。複数のチューブ１６は、ガス流路１８の流路形成部材と冷媒流路２０の流路形成部材を兼ねている。複数のチューブ１６は、ケース１４の内部に配置されている。複数のチューブ１６は、それぞれが水平方向に延びており、上下方向に積層されている。チューブ１６の内部がガス流路１８とされている。チューブ１６の内部にインナーフィン１７が配置されている。チューブ１６の外部が冷媒流路２０とされている。このようにして、複数のガス流路１８のそれぞれの周りに冷媒流路２０が形成されている。なお、図示しないが、ケース１４には、冷媒流路２０に冷媒を流入するための冷媒入口と、冷媒流路２０から冷媒を流出するための冷媒出口とが設けられている。

出口タンク部６は、複数のガス流路１８から流出のＥＧＲガスが集合するガス集合部である。出口タンク部６の側方に、熱交換部４がつながっている。

出口タンク部６は、出口本体部２４と、出口フランジ部２６とを有している。出口本体部２４は、内部に空間を形成している。出口フランジ部２６は、後述するＥＧＲバルブ３２の駆動部ケース４２と接続される継手部品である。出口フランジ部２６は、出口本体部２４の上部に接合されている。

出口タンク部６は、円筒形状のガス導出管２８を有する。ガス導出管２８は、出口タンク部６に流入したＥＧＲガスをガス導出管２８の外壁面２８ｃに衝突させて、ＥＧＲガスの流れの向きを下向きに変えた後、ＥＧＲガスの流れの向きを上向きに変えて、ＥＧＲクーラのガス出口にＥＧＲガスを導くものである。ガス出口は、駆動部ケース４２の内部に形成されたガス流路４４によって構成されている。

ガス導出管２８は、出口タンク部６の上壁部６ａから下方に向かって延びている。出口タンク部６の上壁部６ａとは、出口タンク部６のうち上側に位置する壁部である。上壁部６ａは、出口本体部２４の上壁部によって構成されている。ガス導出管２８は、その内部がガス出口に連通している。ガス導出管２８の上端２８ａは、ガス導出管２８の内部と出口フランジ部２６の開口部とが連通した状態で、出口フランジ部２６に接合されている。

ガス導出管２８の下端２８ｂは、出口タンク部６の底壁部６ｂよりも上側であって、出口タンク部６に流入したＥＧＲガスの少なくとも一部がガス導出管２８の外壁面２８ｃに衝突する所定位置に位置している。底壁部６ｂとは、出口タンク部６の底となる壁部のことである。底壁部６ｂは、出口本体部２４の底壁部によって構成されている。所定位置は、熱交換部４の上下方向に並ぶ複数のガス流路１８のうち最も上側に位置するガス流路１８の最下部の位置Ｐ１よりも下側の位置であればよい。

本実施形態では、所定位置は、熱交換部４の上から２番目に位置するガス流路１８よりも下側の位置である。換言すると、所定位置は、入口タンク部２のガス入口８の上下方向での中間位置Ｐ２よりも下側であって、さらに、ガス入口８の最下端の位置Ｐ３よりも下側の位置である。

上下方向に並ぶ複数のガス流路１８のうちガス入口８と同じ高さ位置にあるガス流路１８に、ＥＧＲガスが最も多く流れる。そこで、多くのＥＧＲガスをガス導出管２８に衝突させるためには、本実施形態のように、ガス導出管の下端２８ｂの位置を、ガス入口８の中間位置Ｐ２よりも下側の位置とすることが好ましく、ガス入口８の最下端の位置Ｐ３よりも下側の位置とすることがより好ましい。

本実施形態のＥＧＲクーラ１では、出口タンク部６の上壁部６ａに、冷媒流路が形成されていない。すなわち、出口フランジ部２６とガス導出管２８の周りに冷媒流路が配置されていない。また、ガス導出管２８は、熱交換部４の冷媒流路２０から離れている。このため、ガス導出管２８は、熱交換部４のチューブ１６と比較して、ガス導出管２８の内部を流れるＥＧＲガスと冷媒流路２０を流れるエンジン冷却水との間の熱交換が抑制されている。

また、出口タンク部６の底壁部６ｂには、凝縮水を排出するための排水穴３０が設けられている。排水穴３０は、図示しない配管を介して、ＥＧＲクーラ１のガス流れ上流側のガス流路につながっている。

本実施形態のＥＧＲクーラ１は、ＥＧＲバルブ３２が一体化されている。具体的には、ＥＧＲクーラ１は、弁体３４と、弁座３６と、弁軸３８と、駆動部４０と、駆動部ケース４２とを備えている。本実施形態では、ガス導出管２８と、弁体３４と、弁座３６と、弁軸３８と、駆動部４０と、駆動部ケース４２とによって、ＥＧＲバルブ３２が構成されている。

弁体３４と弁座３６は、ガス導出管２８の内部に設けられている。弁体３４と弁座３６は、ガス導出管２８の内部を流れるガス流量を調整するためのものである。弁体３４は、弁軸３８を介して駆動部４０につながっている。弁軸３８は、ガス導出管２８に平行に延びている。弁体３４および弁軸３８は、金属部材で構成されている。弁座３６は、環状の金属部材によって構成されている。弁座３６は、ガス導出管２８の内部に、圧入またはろう付けにより固定されている。

駆動部４０は、電動モータとギヤを有する電動アクチュエータである。なお、駆動部４０として、他のアクチュエータを用いてもよい。駆動部４０は、弁軸３８を介して、弁体３４を弁軸３８の軸方向に移動させる。

駆動部ケース４２は、出口タンク部６の上側に接続されている。駆動部ケース４２は、出口タンク部６の出口フランジ部２６と接続されている。駆動部ケース４２は、駆動部４０を保持するとともに、内部にガス流路４４を形成する。ガス流路４４は、ガス導出管２８の内部に連通している。ガス流路４４は、ガス導出管２８の延伸方向に対して、交差する方向、例えば、直交する方向に延びている。駆動部ケース４２は、ガス流路４４のガス流れ下流側に、ＥＧＲクーラ１のガス流れ下流側の配管と接続されるフランジ部４６が設けられている。

ここで、本実施形態のＥＧＲクーラ１と図２に示す比較例１のＥＧＲクーラＪ１およびＥＧＲバルブＪ３２とを比較する。比較例１のＥＧＲクーラＪ１は、ガス導出管２８を有していない点と、出口タンク部６の外部にＥＧＲバルブＪ３２の弁体３４が配置されている点とが、本実施形態のＥＧＲクーラ１と異なっている。

比較例１のＥＧＲバルブＪ３２は、駆動部ケースＪ４２を備えている。駆動部ケースＪ４２は、内部にガス流路Ｊ４４が形成されている。駆動部ケースＪ４２とガス流路Ｊ４４は、本実施形態の駆動部ケース４２とガス流路４４に対応している。駆動部ケースＪ４２のフランジ部４８が、出口タンク部６の出口フランジ部２６に接続されている。

比較例１のＥＧＲクーラＪ１は、ガス流路Ｊ４４に、弁体３４、弁座３６および弁軸３８が配置されている。弁体３４、弁座３６および弁軸３８のそれぞれの大きさは、本実施形態のＥＧＲクーラ１と同じである。駆動部ケースＪ４２は、弁体３４および弁座３６が配置された流路形成部Ｊ４３を有する。

本実施形態のＥＧＲクーラ１では、弁体３４、弁座３６および弁軸３８の一部が、出口タンク部６の内部に配置されている。このため、本実施形態のＥＧＲクーラ１によれば、駆動部ケース４２の形状を、比較例１の駆動部ケースＪ４２の流路形成部Ｊ４３を省略した形状とすることができる。これにより、ＥＧＲバルブ３２を含むＥＧＲクーラ１の全体の高さＨ１を、比較例１のＥＧＲクーラＪ１とＥＧＲバルブＪ３２とを合わせた全体の高さＨ２よりも低くできる。

このように、本本実施形態のＥＧＲクーラ１では、ＥＧＲクーラ１の内部にＥＧＲバルブ３２の一部が配置されている。このため、ＥＧＲクーラとＥＧＲバルブとがそれぞれ独立した構造の場合と比較して、ＥＧＲクーラ１とＥＧＲバルブ３２の全体を小型化できる。

本実施形態のＥＧＲクーラ１では、ＥＧＲガスが次のように流れる。ＥＧＲバルブ３２の弁体３４が開いた状態のとき、ＥＧＲガスは、ガス入口８から入口タンク部２に流入する。ＥＧＲガスは、入口タンク部２から熱交換部４の複数のガス流路１８のそれぞれに流入する。ＥＧＲガスは、複数のガス流路１８のそれぞれを、水平方向に沿う向き、すなわち、横向きに流れる。このとき、ＥＧＲガスは、冷媒流路２０を流れるエンジン冷却水と熱交換して、冷却される。

ＥＧＲガスは、複数のガス流路１８のそれぞれから出口タンク部６に流入して合流する。出口タンク部６の内部では、ＥＧＲガスが、ガス導出管２８の外壁面２８ｃに衝突して、横向きから下向きに向きを変えて、出口タンク部６の底壁部６ｂに向かって流れる。ＥＧＲガスは、下向きから上向きに向きを変えて、ガス導出管２８の下端２８ｂから流入する。ＥＧＲガスは、ガス導出管２８の内部を上向きに流れる。このように、出口タンク部６では、ＥＧＲガスは、側方から流入した後、ガス導出管２８に沿って下方に流れ、さらにＵターンして上方に向かって流れる。その後、ＥＧＲガスは、ＥＧＲバルブ３２のガス流路４４を流れた後、ＥＧＲバルブ３２から流出する。

ところで、エンジンの始動直後からの所定期間は、エンジン冷却水の温度がエンジンの定常運転時よりも低い。このエンジンの始動直後からの所定期間には、例えば、エンジン駆動車の冷間時の始動直後からの所定期間や、ハイブリッド車のエンジン停止状態からのエンジン始動直後からの所定期間が含まれる。

ＥＧＲクーラ１のガス流れ下流側は、エンジンの吸気経路につながっている。このため、駆動部ケース４２およびガス導出管２８は、エンジンの吸気経路を流れる吸気（すなわち、外気）によって、冷却された状態となる。また、ガス導出管２８は、その内部を流れるＥＧＲガスとエンジン冷却水との間の熱交換が抑制されている。したがって、ガス導出管２８は、複数のチューブ１６よりも低い温度となる。

このため、出口タンク部６の内部では、熱交換部４から流入したＥＧＲガスが、ガス導出管２８によって冷却される。これにより、ＥＧＲガスの温度が露点よりも低くなり、ガス導出管２８の外壁面２８ｃに凝縮水の液滴が付着する。外壁面２８ｃに付着した液滴は、ガス流れおよび重力によって落下する。このとき、ガス導出管２８の下端２８ｂは、出口タンク部６の底壁部６ｂから離れている。出口タンク部６の内部下方に落下した凝縮水は、ＥＧＲガスの流れでは持ち上げられない。このため、出口タンク部６の内部下方に落下した凝縮水は、ガス導出管２８に流入せず、排水穴３０から排出される。

このように、本実施形態のＥＧＲクーラ１によれば、ガス導出管２８よりもガス流れ下流側への凝縮水の流出を抑制できる。すなわち、本実施形態のＥＧＲクーラ１によれば、ＥＧＲバルブ３２からＥＧＲバルブ３２のガス流れ下流側への凝縮水の流出を抑制できる。

（第２実施形態）
図３、４、５に示すように、本実施形態のＥＧＲクーラ１０１は、ケース１０２と、熱交換部１０４とを備える。

ケース１０２は、熱交換部１０４を収容する。ケース１０２は、ケース側壁部１０６と、ケース底壁部１０８と、ケース上壁部１１０とを有する。ケース側壁部１０６は、上下方向を軸心方向とする円筒状である。ケース底壁部１０８は、ケース側壁部１０６の下端側に連なっている。ケース上壁部１１０は、ケース側壁部１０６の上端側に連なっている。ケース底壁部１０８およびケース上壁部１１０は、ケース側壁部１０６の軸心方向に対して交差する方向、具体的には、直交する方向（すなわち、水平方向）に延びている。ケース底壁部１０８およびケース上壁部１１０の平面形状は、円形状である。

熱交換部１０４は、円環形状である。熱交換部１０４は、ケース１０２の内部に、ケース側壁部１０６に対して間を空けて配置されている。これにより、ケース１０２の内部のうち熱交換部１０４の外周側に、環状の外周側空間部１１２が形成されている。外周側空間部１１２が、熱交換部１０４の複数のガス流路１１６にＥＧＲガスを分配するガス分配部を構成している。また、ケース１０２の内部のうち熱交換部１０４の内周側に内周側空間部１１４が形成されている。内周側空間部１１４が、熱交換部１０４の複数のガス流路１１６から流出のＥＧＲガスが集合するガス集合部を構成している。

図３、６に示すように、ケース側壁部１０６に、１つの入口フランジ部１２が接続されている。入口フランジ部１２の開口部がガス入口８を構成している。このように、外周側空間部１１２の側方にガス入口８が設けられている。これにより、外周側空間部１１２の側方から外周側空間部１１２の内部へＥＧＲガスが流入する。

熱交換部１０４では、外周側空間部１１２から内周側空間部１１４に向かって、ＥＧＲガスが流れるように、複数のガス流路１１６が構成されている。

具体的には、熱交換部１０４では、ガス流路１１６および冷媒流路１１８を形成する流路形成部材１２０が積層方向を上下方向として複数積層されている。これにより、ガス流路１１６と冷媒流路１１８とが上下方向で交互に並んでいる。本実施形態においても、冷媒としてエンジン冷却水が用いられる。複数の流路形成部材１２０の全体形状は、円環形状である。複数の流路形成部材１２０は、流路形成部材１２０の軸心方向がケース側壁部１０６の軸心方向に沿っているとともに、ケース１０２の内部にケース側壁部１０６に対して間を空けて配置されている。流路形成部材１２０の軸心方向がケース側壁部１０６の軸心方向に沿っているとは、流路形成部材１２０の軸心方向がケース側壁部１０６の軸心方向と平行もしくは略平行であることを意味する。

１つの流路形成部材１２０は、内部に冷媒流路１１８を形成するとともに、外部にガス流路１１６を形成する。図７に示すように、１つの流路形成部材１２０は、扁平形状であって、平面形状が円環形状である。流路形成部材１２０は、上部１２０ａと底部１２０ｂと内周壁１２０ｃと外周壁１２０ｄとを有しており、内部に空間を形成している。

図３、４に示すように、１つの流路形成部材１２０の内部には、冷媒流路１１８を外周側流路１１８ａと内周側流路１１８ｂに仕切る仕切部材１２２が設けられている。仕切部材１２２は、円環状に配置されている。外周側流路１１８ａは、ＥＧＲクーラ１０１の冷媒入口に近い側の冷媒流路である。内周側流路１１８ｂは、ＥＧＲクーラ１０１の冷媒出口に近い側の冷媒流路である。

また、図４、５に示すように、上下方向に積層された流路形成部材１２０と流路形成部材１２０との間には、流路形成部材１２０の内部同士を連通する連通路１２４ａ、１２４ｂが設けられている。外周側の連通路１２４ａが外周側流路１１８ａ同士を連通する。内周側の連通路１２４ｂが内周側流路１１８ｂ同士を連通する。

図３に示すように、本実施形態では、ケース上壁部１１０にも、冷媒流路１１８が形成されている。ケース上壁部１１０の冷媒流路１１８も、仕切部材１２２によって、外周側流路１１８ａと内周側流路１１８ｂに仕切られている。

また、ケース上壁部１１０に、駆動部ケース４２の板形状部４２ｂを介して、冷媒入口配管１２６と冷媒出口配管１２８とが接続されている。冷媒入口配管１２６の内部が、ＥＧＲクーラ１０１の冷媒入口を構成する。冷媒出口配管１２８の内部が、ＥＧＲクーラ１０１の冷媒出口を構成する。冷媒入口配管１２６は、ケース上壁部１１０の冷媒流路１１８のうち外周側流路１１８ａと連通している。冷媒出口配管１２８は、ケース上壁部１１０の冷媒流路１１８のうち内周側流路１１８ｂと連通している。

このため、図３に示すように、冷媒入口配管１２６から流入した冷媒は、各外周側流路１１８ａを上から下に向かって流れる。最も下の冷媒流路１１８に流入した冷媒は、外周側から内周側に流れる。そして、冷媒は、各内周側流路１１８ｂを下から上に向かって流れた後、冷媒出口配管１２８から流出する。

上下方向に積層された流路形成部材１２０と流路形成部材１２０との間に、ガス流路１１６が形成されている。流路形成部材１２０の上部１２０ａと底部１２０ｂとは、水平方向に延びている。このため、ガス流路１１６は、水平方向に延びている。

図５に示すように、ガス流路１１６には、オフセットフィン１３０が配置されている。オフセットフィン１３０は、複数のフィン側壁部１３０ａを有している。複数のフィン側壁部１３０ａのそれぞれは、曲線状、かつ、放射状に並んで配置されている。換言すると、複数のフィン側壁部１３０ａのそれぞれは、外周側空間部１１２から内周側空間部１１４に向かって、曲線状かつ放射状にＥＧＲガスが流れるように、配置されている。そして、外周側から内周側に向かう方向に並ぶフィン側壁部１３０ａ同士が周方向にオフセットして配置されている。

図３に示すように、第１実施形態のＥＧＲクーラ１と同様に、内周側空間部１１４の内部に、ガス導出管２８が配置されている。ガス導出管２８は、内周側空間部１１４の上部１１４ａから下に向かって延びている。具体的には、内周側空間部１１４の上部１１４ａに形成された開口部に、ガス導出管２８が保持されている。内周側空間部１１４の上部１１４ａは、ケース上壁部１１０のうち内周側空間部１１４の上方に位置する部分によって構成されている。ガス導出管２８の上端２８ａは、駆動部ケース４２の板形状部４２ｂに接合されている。

また、ガス導出管２８の下端２８ｂは、内周側空間部１１４の底壁部１１４ｂよりも上側であって、内周側空間部１１４に流入したＥＧＲガスの少なくとも一部がガス導出管２８の外壁面２８ｃに衝突する所定位置に位置している。内周側空間部１１４の底壁部１１４ｂは、ケース底壁部１０８のうち内周側空間部１１４の下方に位置する部分によって構成されている。所定位置は、熱交換部１０４の上下方向に並ぶ複数のガス流路１１６のうち最も上側に位置するガス流路１１６の最下部の位置Ｐ１よりも下側の位置であればよい。本実施形態では、第１実施形態と同様に、所定位置は、熱交換部１０４の上から２番目に位置するガス流路１１６よりも下側の位置である。換言すると、所定位置は、ガス入口８の上下方向での中間位置Ｐ２よりも下側であって、さらに、ガス入口８の最下端の位置Ｐ３よりも下側の位置である。

また、本実施形態では、ケース上壁部１１０の冷媒流路１１８を構成する内周壁１１０ａの全域ではなく一部１１０ｂのみが、ガス導出管２８と接触している。このように、ガス導出管２８と内周壁１１０ａとの接触面積を必要最小限にとどめている。換言すると、ガス導出管２８とケース上壁部１１０の冷媒流路１１８を構成する内周壁１１０ａとの間に、空間部１１０ｃが形成されている。これにより、本実施形態においても、ガス導出管２８は、熱交換部１０４の複数のガス流路１１６を構成する流路形成部材１２０と比較して、ガス導出管２８の内部を流れるＥＧＲガスと冷媒流路１１８を流れる冷媒との間の熱交換が抑制されている。

本実施形態のＥＧＲクーラ１０１も、第１実施形態のＥＧＲクーラ１と同様に、ＥＧＲバルブ３２が一体化されている。具体的には、ＥＧＲクーラ１０１は、弁体３４と、弁座３６と、弁軸３８と、駆動部４０と、駆動部ケース４２とを備えている。本実施形態においても、ガス導出管２８と、弁体３４と、弁座３６と、弁軸３８と、駆動部４０と、駆動部ケース４２とによって、ＥＧＲバルブ３２が構成されている。

本実施形態では、駆動部ケース４２は、ガス流路４４を形成する流路形成部４２ａと、ケース上壁部１１０と接する板形状部４２ｂとを有する。板形状部４２ｂは、ケース上壁部１１０に沿って延びている。板形状部４２ｂが、ケース１０２に設けられたかしめ部１１１によってかしめ固定されている。これにより、駆動部ケース４２とケース１０２とが固定されている。板形状部４２ｂは、冷媒入口配管１２６および冷媒出口配管１２８が接続されている。流路形成部４２ａは、板形状部４２ｂの上面のうち冷媒入口配管１２６および冷媒出口配管１２８と重複しない位置に、配置されている。

本実施形態のＥＧＲクーラ１０１は、第１実施形態のＥＧＲクーラ１と同様に、ＥＧＲクーラ１０１の内部にＥＧＲバルブ３２の一部が配置されている。このため、ＥＧＲクーラとＥＧＲバルブとがそれぞれ独立した構造の場合と比較して、ＥＧＲクーラ１０１とＥＧＲバルブ３２の全体を小型化できる。

本実施形態のＥＧＲクーラ１０１では、ＥＧＲガスが次のように流れる。ＥＧＲガスが、ガス入口８から外周側空間部１１２に流入する。ＥＧＲガスは、外周側空間部１１２から熱交換部１０４の複数のガス流路１１６のそれぞれに流入する。ＥＧＲガスは、複数のガス流路１１６のそれぞれを、水平方向に沿う向きに流れる。このとき、ＥＧＲガスは、冷媒流路１１８を流れるエンジン冷却水と熱交換して、冷却される。

ＥＧＲガスは、複数のガス流路１１６のそれぞれから内周側空間部１１４に流入して合流する。内周側空間部１１４では、ＥＧＲガスが、ガス導出管２８の外壁面２８ｃに衝突して、水平方向に沿う向きから下向きに向きを変えて、内周側空間部１１４の下方に向かって流れる。ＥＧＲガスは、下向きから上向きに向きを変えて、ガス導出管２８の下端２８ｂから流入する。ＥＧＲガスは、ガス導出管２８の内部を上向きに流れる。このように、内周側空間部１１４では、ＥＧＲガスは、側方から流入した後、ガス導出管２８に沿って下方に流れ、さらにＵターンして上方に向かって流れる。その後、ＥＧＲガスは、ＥＧＲバルブ３２のガス流路４４を流れた後、ＥＧＲバルブ３２から流出する。

本実施形態のＥＧＲクーラ１０１は、ガス導出管２８を有している。ガス導出管２８は、その内部を流れるＥＧＲガスとエンジン冷却水との間の熱交換が抑制されている。このため、本実施形態のＥＧＲクーラ１０１によれば、第１実施形態のＥＧＲクーラ１と同様に、ガス導出管２８よりもガス流れ下流側への凝縮水の流出を抑制できる。すなわち、本実施形態のＥＧＲクーラ１０１によれば、ＥＧＲバルブ３２の内部からＥＧＲバルブ３２のガス流れ下流側への凝縮水の流出を抑制できる。

また、本実施形態のＥＧＲクーラ１０１は、水逃がし用空間部１３２を有している。水逃がし用空間部１３２は、熱交換部１０４とケース底壁部１０８との間に設けられている。水逃がし用空間部１３２は、熱交換部１０４の中で最も下に位置する流路形成部材１２０とケース底壁部１０８との間に設けられている。したがって、水逃がし用空間部１３２は、熱交換部１０４の真下に形成されている。

水逃がし用空間部１３２は、内周側空間部１１４と連通している。水逃がし用空間部１３２は、内周側空間部１１４から外周側空間部１１２側に向かって延びており、伝熱壁１３４を介して、外周側空間部１１２と隔てられている。

また、ケース底壁部１０８の表面１０８ａは、内周側空間部１１４に面する部分から水逃がし用空間部１３２に面する部分に向かうにつれて表面高さが低くなるように、傾斜している。本実施形態では、ケース底壁部１０８の表面１０８ａのうち内周側空間部１１４に面する部分の全域から逃がし用空間部１３２に面する部分の一部にわたる範囲が、傾斜している。

また、ケース底壁部１０８のうち水逃がし用空間部１３２に面する部分に、排水穴１３６が設けられている。換言すると、ケース底壁部１０８のうち水逃がし用空間部１３２を構成する部分に、排水穴１３６が設けられている。排水穴１３６は、図示しない配管を介して、ＥＧＲクーラ１０１のガス流れ上流側のガス流路につながっている。また、伝熱壁１３４にも排水穴１３８が設けられている。

本実施形態のＥＧＲクーラ１０１では、内周側空間部１１４の下方に凝縮水が落下した場合に、凝縮水が水逃がし用空間部１３２に流入する。これにより、内周側空間部１１４の下方凝縮水が溜まることを防止できる。

さらに、本実施形態のＥＧＲクーラ１０１では、ケース底壁部１０８の表面１０８ａが傾斜しているので、内周側空間部１１４の下方に落下した凝縮水を水逃がし用空間部１３２に導くことができる。

さらに、本実施形態のＥＧＲクーラ１０１によれば、水逃がし用空間部１３２に流入した凝縮水を、排水穴１３６からＥＧＲクーラ１０１のガス流れ上流側のガス流路に戻すことができる。なお、排水穴１３６をＥＧＲシステムの外部空間へ連通させ、凝縮水を排水穴１３６からＥＧＲシステムの外部空間へ排出するようにしてもよい。

さらに、本実施形態のＥＧＲクーラ１０１では、水逃がし用空間部１３２は、伝熱壁１３４を介して、外周側空間部１１２と隔てられている。これによれば、水逃がし用空間部１３２に流入した凝縮水を、外周側空間部１１２を流れるＥＧＲガスの熱により、伝熱壁１３４を介して加熱できる。これにより、凝縮水を蒸発させてガス出口から排出できる。

さらに、本実施形態のＥＧＲクーラ１０１によれば、水逃がし用空間部１３２に流入した凝縮水を伝熱壁１３４に設けられた排水穴１３８から外周側空間部１１２に流入させることができる。これにより、外周側空間部１１２内のＥＧＲガスにより、凝縮水を直接加熱して蒸発させることができる。このようにして、凝縮水が水逃がし用空間部１３２に溜まることを防止できる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

（１）上記各実施形態では、複数のガス流路１８、１１６が、水平方向に平行に延びていたが、これに限定されない。複数のガス流路１８、１１６は、ガス導出管２８の延伸方向に対して、交差する方向に延びていればよい。換言すると、複数のガス流路１８、１１６は、水平方向に沿って延びていればよい。水平方向に沿って延びるとは、水平方向に平行に延びる場合と、水平方向に対して傾斜して延びる場合とを含む意味である。

（２）第２実施形態のＥＧＲクーラ１０１では、熱交換部１０４のガス流路１１６に配置されるフィンとして、複数のフィン側壁部１３０ａのそれぞれが、曲線状かつ放射状に配置されたオフセットフィン１３０を用いたが、これに限定されない。他の形状のオフセットフィンや、ストレートフィン等のフィンを用いてもよい。

（３）第２実施形態では、ケース側壁部１０６にガス入口８が１つ設けられていたが、これに限定されない。図８に示すように、ケース側壁部１０６にガス入口８が複数設けられていてもよい。

（４）第４実施形態では、ケース側壁部１０６が円筒形状であり、熱交換部１０４が円環形状であったが、これに限定されない。ケース側壁部１０６が円筒以外の筒形状であって、熱交換部１０４が円環以外の環状であってもよい。

（５）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、ＥＧＲクーラは、熱交換部と、ガス分配部と、ガス集合部とを備える。熱交換部は、複数のガス流路と冷媒流路とを形成する流路形成部材を有する。ガス集合部は、ガス集合部の内部に配置されたガス導出管を有する。ガス導出管は、ガス集合部の上壁から下に向かって延びている。複数のガス流路は、ガス導出管の延伸方向に対して、交差する方向に延びている。ガス導出管は、流路形成部材と比較して、ガス導出管の内部を流れるＥＧＲガスと冷媒との間の熱交換が抑制されている。ガス導出管の下端は、ガス集合部の底壁部よりも上側の所定位置に位置する。ＥＧＲクーラは、さらに、ガス導出管の内部に配置された弁体を備える。

また、第２の観点によれば、ＥＧＲクーラは、さらに、流路形成部材を収容するケースを備える。ケースは、上下方向を軸心方向とする筒状のケース側壁部と、ケース側壁部の下端側に連なるケース底壁部と、ケース側壁部の上端側に連なるケース上壁部とを有する。流路形成部材の全体形状が環状である。流路形成部材は、流路形成部材の軸心方向がケース側壁部の軸心方向に沿っているとともに、ケースの内部にケース側壁部に対して間を空けて配置されている。ガス分配部は、ケースの内部のうち流路形成部材の外周側に形成された環状の外周側空間部によって構成されている。ガス集合部は、ケースの内部のうち流路形成部材の内周側に形成された内周側空間部によって構成されている。複数のガス流路は、外周側空間部から内周側空間部に向かってＥＧＲガスが流れるように構成されている。ガス導出管は、ケース上壁部のうち内周側空間部の上方に位置する部分から下に向かって延びている。具体的には、このような構成のＥＧＲクーラに、第１の観点を適用できる。

また、第３の観点によれば、ガス導出管の下端が位置する所定位置は、熱交換部からガス集合部に流入したＥＧＲガスの少なくとも一部が、ガス導出管の外壁面に衝突する位置である。所定位置は、このような位置であることが好ましい。

また、第４の観点によれば、複数のガス流路は、上下方向に並んで配置されている。そして、ガス導出管の下端が位置する所定位置は、複数のガス流路のうち最も上側に位置するガス流路の最下部の位置よりも下側の位置である。所定位置は、このような位置であることが好ましい。

また、第５の観点によれば、ガス分配部は、ガス分配部の側方にガス入口を有する。そして、ガス導出管の下端が位置する所定位置は、ガス入口の上下方向での中間位置よりも下側の位置である。所定位置は、このような位置であることがより好ましい。

また、第６の観点によれば、ガス導出管の下端が位置する所定位置は、ガス入口の最下端の位置よりも下側の位置である。所定位置は、このような位置であることがより好ましい。

１ ＥＧＲクーラ
４ 熱交換部
６ ガス集合部
６ａ ガス集合部の上壁部
１６ 流路形成部材
２８ ガス導出管
２８ｂ ガス導出管の下端
３４ 弁体

Claims (6)

1. ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラであって、
   ＥＧＲガスが流れる複数のガス流路（１８、１１６）と冷媒が流れる冷媒流路（２０、１１８）とを形成する流路形成部材（１６、１２０）を有し、ＥＧＲガスと冷媒とを熱交換させる熱交換部（４、１０４）と、
   前記複数のガス流路にＥＧＲガスを分配するガス分配部（２、１１２）と、
   前記複数のガス流路から流出のＥＧＲガスを集合させるガス集合部（６、１１４）とを備え、
   前記ガス集合部は、前記ガス集合部の内部に配置され、前記ガス集合部に流入したＥＧＲガスをＥＧＲクーラのガス出口に導くガス導出管（２８）を有し、
   前記ガス導出管は、前記ガス集合部の上壁部（６ａ、１１４ａ）から下に向かって延びており、
   前記複数のガス流路は、前記ガス導出管の延伸方向に対して、交差する方向に延びており、
   前記ガス導出管は、前記流路形成部材と比較して、前記ガス導出管の内部を流れるＥＧＲガスと冷媒との間の熱交換が抑制されており、
   前記ガス導出管の下端（２８ｂ）は、前記ガス集合部の底壁部（６ｂ、１１４ｂ）よりも上側の所定位置に位置し、
   さらに、前記ガス導出管の内部に配置され、前記ガス導出管の内部を流れるＥＧＲガスの流量を調整する弁体（３４）を備えるＥＧＲクーラ。
2. さらに、前記流路形成部材（１２０）を収容するケース（１０２）を備え、
   前記ケースは、上下方向を軸心方向とする筒状のケース側壁部（１０６）と、前記ケース側壁部の下端側に連なるケース底壁部（１０８）と、前記ケース側壁部の上端側に連なるケース上壁部（１１０）とを有し、
   前記流路形成部材の全体形状が環状であり、
   前記流路形成部材は、前記流路形成部材の軸心方向が前記ケース側壁部の軸心方向に沿っているとともに、前記ケースの内部に前記ケース側壁部に対して間を空けて配置されており、
   前記ガス分配部は、前記ケースの内部のうち前記流路形成部材の外周側に形成された環状の外周側空間部（１１２）によって構成され、
   前記ガス集合部は、前記ケースの内部のうち前記流路形成部材の内周側に形成された内周側空間部（１１４）によって構成され、
   前記複数のガス流路（１１６）は、前記外周側空間部から前記内周側空間部に向かってＥＧＲガスが流れるように構成され、
   前記ガス導出管は、前記ケース上壁部のうち前記内周側空間部の上方に位置する部分（１１４ａ）から下に向かって延びている請求項１に記載のＥＧＲクーラ。
3. 前記所定位置は、前記熱交換部から前記ガス集合部に流入したＥＧＲガスの少なくとも一部が、前記ガス導出管の外壁面（２８ｃ）に衝突する位置である請求項１に記載のＥＧＲクーラ。
4. 前記複数のガス流路は、上下方向に並んで配置されており、
   前記所定位置は、前記複数のガス流路のうち最も上側に位置するガス流路の最下部の位置（Ｐ１）よりも下側の位置である請求項１に記載のＥＧＲクーラ。
5. 前記ガス分配部は、前記ガス分配部の側方にガス入口（８）を有し、
   前記所定位置は、前記ガス入口の上下方向での中間位置（Ｐ２）よりも下側の位置である請求項１に記載のＥＧＲクーラ。
6. 前記所定位置は、前記ガス入口の最下端の位置（Ｐ３）よりも下側の位置である請求項５に記載のＥＧＲクーラ。

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