废气热交换装置的制作方法

专利名称：废气热交换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在从内燃机排出的废气与冷却流体之间进行热交换的废气热交换装置，井能有效地应用于对EGR(废气再循环装置)用的废气进行冷却的EGR气体热交換装置(EGR气体冷却器)。
背景技术：
作为现有的废气热交换装置，众所公知例如有专利文献I (日本特开2003-106785号公报)所公开的废气热交換装置。即，在专利文献I的废气热交換装置中，多个在内部收容内散热片且形成EGR用的废气(以下，称作EGR气体)的流通流路的管被层叠，并被配置在细长筒状的水槽(壳体)内。在水槽的长边方向的一端侧设置有将EGR气体分配供给到各管的入口气体槽，并且在水槽的长边方向的另一端侧设置有对从各管流出的EGR气体进行集合回收的出ロ气体槽。在水槽的长边方向的两端部侧设置有冷却水相对于水槽流入、流出的入口水导管(流入ロ)以及出口水导管(流出ロ)。进而，水槽内部与各气体槽内被设置于管的长边方向端部侧的芯片分隔。进而，从入口气体槽流入的EGR气体在管内流通，冷却水经入口水导管以及出口水导管在水槽内流通,从而EGR气体被冷却水冷却。上述的各个构件(管、内散热片、水槽、入口气体槽、出口气体槽、入口水导管、出ロ水导管、以及芯片)全部由不锈钢材料形成，并被钎焊成一体。在专利文献I所记载的废气热交換装置中，由于EGR气体首先流入入口气体槽内，因此入口气体槽暴露在高温环境下(例如600°C 850°C左右)。当使用不锈钢材料中的例如奥氏体系列的材料时，在高温环境(例如600°C左右)下，容易产生晶粒间界腐蚀。晶粒间界腐蚀是指下述现象在高温时奥氏体系列不锈钢材料所含有的铬(Cr)的碳化物在结晶晶粒间界析出，其附近的铬的浓度减小，容易沿着结晶晶粒间界而产生腐蚀。另外，作为不锈钢材料，在例如使用铁素体系列的材料的情况下，与使用奥氏体系列的情况相比耐腐蚀性差，在冷却EGR气体时产生的冷凝水(包含硫磺成分等的具有腐蚀性的冷凝水)所导致的腐蚀成为问题。因此，需要增加材料内的铬的含有率(例如18%—30% )，但当增加铬含有量时，高温时材料的脆化导致冲击强度大幅度降低。另外，由于冷却水在水槽内流通，EGR气体在气体槽内流通，因此水槽与气体槽产生温度差，两槽的接合部产生热膨胀差所导致的热应カ。由此，在使用不锈钢材料的废气热交換器中，需要实现对热特别苛求的入口气体槽的温度降低。

发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种能够实现气体槽的入口的温度降低的废气热交換器。根据本发明的第一形态，废气热交换装置具备管，在该管中流通有从内燃机排出的废气；筒状的水槽，该水槽将上述管收容在内部；气体槽，该气体槽形成供上述废气流通的废气流路，一方的开ロ部与上述水槽的开ロ侧端部连接，在另一方的开ロ部设有用干与排气管连接的凸缘；以及划分部，该划分部对在上述水槽的内部形成于上述管的外侧的水槽内空间以及上述废气流路进行划分，并且使上述废气流路与上述管内部连通。另外，在废气热交換装置中，以在流通于上述水槽内空间的冷却流体与由上述气体槽向上述管内供给的废气之间进行热交换的方式构成上述水槽与上述管，上述废气热交換装置设置有对上述气体槽进行冷却的冷却部。因此，能够实现气体槽的入ロ的温度降低。例如，上述冷却部也可以利用在上述水槽内流通的冷却流体来对气体槽进行冷却。或者，上述气体槽也可以是在上述废气流路的外侧形成外侧空间的双重结构。在该情况下，也可以设置使上述外侧空间与上述水槽内空间连通的连通部。因此，能够利用冷却流体对最容易受到废气的热量影响的气体槽进行有效地冷却。例如，废气热交換装置也可以是由不锈钢制成的。在该情况下，能够抑制伴随着气体槽的温度上升的、气体槽的晶粒间界腐蚀、或者冲击强度的降低、以及水槽与气体槽之间的过大的热应カ的产生。另外，由于废气在气体槽流通期间也能够被冷却流体冷却，因此能够提高对于废气的冷却效果。根据本发明的第二形态，在水槽的开ロ侧端部设有比划分部更向径向外侧鼓出的水槽鼓出部，在气体槽的一方的开ロ部中的外侧空间的外侧的壁部设有比划分部更向径向外侧鼓出且与外侧空间连通的气体槽鼓出部，所述气体槽是在所述废气流路的外侧形成外侧空间的双重结构，所述废气热交换装置设置有使所述外侧空间与所述水槽内空间连通的连通部。另外，连通部是将水槽鼓出部与气体槽鼓出部连接而形成于水槽鼓出部以及气体槽鼓出部的内侧的流路。在该情况下，能够不使用专用的配管等而在水槽以及气体槽一体地形成连通部。根据本发明的第三形态，也可以所述气体槽是在所述废气流路的外侧形成外侧空间的双重结构，所述废气热交换装置设置有使所述外侧空间与所述水槽内空间连通的连通部，在水槽以及气体槽中，气体槽上设有使冷却流体流入的冷却流体流入ロ。通过将冷却流体流入ロ设置在气体槽，能够在使冷却流体流过气体槽的外侧空间之后，经连通部而向水槽内空间流通，因此能够将在废气热交換装置中使用的所有冷却流体向气体槽的外侧空间供给，从而能够有效地对气体槽进行冷却。根据本发明的第四形态，也可以是气体槽的另一方的开ロ部在沿着贯通气体槽的一方的开ロ部的轴线的方向上开ロ，冷却流体流入ロ在气体槽的形成一方的开ロ部的外围面中被设置在连通部的相反ー侧。在该情况下，能够使从冷却流体流入ロ流入外侧空间的冷却流体以下述方式流通使该冷却流体分流成两股流体而分别在外侧空间的周向流通，进而在冷却流体流入ロ的相反一侧的连通部合流。由此，由于能够使冷却流体遍及外侧空间的整体流通，因此能够有效地对气体槽进行冷却。根据本发明的第五形态，也可以是气体槽的另一方的开ロ部在相对于贯通气体槽的一方的开ロ部的轴线交叉的方向上开ロ，冷却流体流入ロ在沿着贯通气体槽的一方的开ロ部的轴线的方向上开ロ，连通部在气体槽的形成一方的开ロ部的外围面中被设置在至少两个位置，两个位置的连通部以相互对置的方式配置。由于能够使从冷却流体流入ロ流入外侧空间的冷却流体朝向对置配置的至少两个位置的连通部流通，因此即使在冷却流体流入口沿着贯通气体槽的一方的开ロ部的轴线开ロ的情况下，也能够使冷却流体遍及外侧空间的整体流通，从而能够有效地对气体槽进行冷却。根据本发明的第六形态，也可以是气体槽的另一方的开ロ部在沿着贯通气体槽的一方的开ロ部的轴线的方向上开ロ，冷却流体流入ロ在气体槽的形成一方的开ロ部的外围面中靠近连通部设置，在外侧空间中的冷却流体流入ロ侧的区域与连通部ー侧的区域之间形成有分隔两区域的分隔部。在该情况下，能够使从冷却流体流入ロ流入外侧空间的冷却流体以如下方式流通利用分隔部使该冷却流体不直接流入连通部而在贯通一方的开ロ部的轴线的周向流通，之后到达连通部。即，能够使冷却流体在外侧空间内沿周向流通大致ー周。由此，由于能够使冷却流体遍及外侧空间的整体流通，因此能够有效地对气体槽进行冷却。根据本发明的第七形态，也可以在水槽以及气体槽中的水槽设置使冷却流体流入的冷却流体流入ロ。在该情况下，通过将冷却流体流入ロ设置在水槽上，能够使向水槽供给的冷却流体的一部分经连通部而向气体槽的外侧空间流动。这优选用于根据废气的热量对气体槽的影响程度而不需要将所有冷却流体向外侧空间内供给的情況。 根据本发明的第八形态，也可以是所述气体槽是在所述废气流路的外侧形成外侧空间的双重结构，所述废气热交换装置设置有使所述外侧空间与所述水槽内空间连通的连通部，连通部在水槽的形成开ロ侧端部的外围面中被设置在至少两个位置，两个位置的连通部中的一方靠近冷却流体流入ロ配置，两个位置的连通部中的另一方配置成与一方的连通部对置。在该情况下，能够使从冷却流体流入ロ流入水槽内空间的冷却流体的一部分从靠近冷却流体流入ロ的一方的连通部流入气体槽的外侧空间，并分流成两股流体而分别向外侧空间的周向流通，进而在对置的一侧的另一方的连通部合流，再次流入水槽内空间。由此，由于能够使冷却流体遍及外侧空间的整体流通，因此能够有效地对气体槽进行冷却。根据本发明的第九形态，也可以是气体槽通过将配置在外侧的外侧气体槽与配置在内侧的内侧气体槽接合而形成。在该情况下，能够不需要复杂的加工而容易地形成具备外侧空间的气体槽。根据本发明的第十形态，也可以在内侧气体槽的表面形成有凹凸部。在该情况下，由于能够利用凹凸部来増大内侧气体槽的表面积，因此能够増加从废气向冷却流体的导热量，从而能够有效地对气体槽进行冷却。根据本发明的第i^ 一形态，也可以是在连通部，冷却水从外侧空间流向水槽内空间，在连通部的下游侧端部设置有偏转部，该偏转部使在连通部流通的冷却流体的流通方向朝向与管的长边方向交叉的方向。在该情况下，从外侧空间沿水平方向在连通部流通的冷却流体撞上偏转部而形成为垂直方向的流体，并流入水槽内空间。由于从连通部流入水槽内空间的冷却流体到达水槽内空间的里侧，因此能够抑制冷却流体流停滞在里侧。由此，能够抑制因冷却流体的停滞而使冷却流体吸收来自废气的热量而局部沸腾。根据本发明的第十二形态，也可以在管的表面形成有偏转肋，该偏转肋使从连通部流入水槽内空间的冷却流体的流通方向朝向气体槽侧。在该情况下，利用多个偏转肋，冷却流体流的一部分以朝向气体槽侧的方式弯曲，并且以从偏转部ー侧朝向里侧的管的角部ー侧的方式流通。因此，由于从连通部流入水槽内空间的冷却流体形成为遍及管的表面整体流通，因此能够抑制冷却流体流通停滞。由此，能够抑制因冷却流体的停滞而使冷却流体吸收来自废气的热量而局部沸腾。根据本发明的第十三形态，也可以在气体槽的另一方的开ロ部的周围形成有与贯通另一方的开ロ部的轴线正交的平面部，凸缘与平面部接合。在该情况下，由于能够利用平面部扩大凸缘与气体槽之间的钎焊面积，因此能够提高凸缘相对于气体槽的接合強度。根据本发明的第十四形态，也可以是凸缘具有与另一方的开ロ部连通的连通孔，在连通孔的内围面形成有牺牲腐蚀层。在该情况下，由于在凸缘中，设置在连通孔的内围面的牺牲腐蚀层首先被废气逐渐腐蚀，因此能够抑制凸缘的连通孔的内围面被直接腐蚀。根据本发明的第十五形态，也可以是管的横截面形成为扁平矩形形状，多个管以扁平矩形形状的长边相互对置的方式层叠，划分部通过在多个管的长边方向端部的整个周面形成的伸出部相互接合而形成。在该情况下，由于能够利用管的伸出部来形成划分部，因此能够不需要例如板构件那样的专用的划分用构件而形成废气热交換装置。根据本发明的第十六形态，也可以是水槽由在管的层叠方向上被分割的第一、第 ニ水槽形成，气体槽的一方的开ロ部呈四边形，一方的开ロ部的与层叠方向交叉的方向的ー边具有以沿着层叠方向的方式折曲的折曲部，在水槽与气体槽之间夹装有分别与水槽的内表面、折曲部抵接的截面为L字状的板构件。在该情况下，在钎焊时即使因钎料的熔融而使管的层叠尺寸变小，板构件也能够与第一水槽、或者第二水槽一起朝管的层叠尺寸变小的方向移动，并且板构件能够沿着折曲部移动。因此，在钎焊时即使管的层叠尺寸变小，在管与水槽或者气体槽之间也不会产生间隙，能够充分确保钎焊质量。根据本发明的第十七形态，也可以是气体槽由配置在外侧的外侧气体槽与配置在内侧的内侧气体槽形成，外侧气体槽以及水槽在与管的长边方向交叉的方向上被分割，以能够吸收管的层叠方向的尺寸的方式接合而形成，在与长边方向交叉的方向上被分割的至少一方的外侧气体槽以及水槽被一体形成。在该情况下，在钎焊时即使因钎料的熔融而使管的层叠尺寸变小，由于一体形成的槽也能够朝管的层叠尺寸变小的方向移动，因此在管与水槽或者气体槽之间不会产生间隙，能够充分确保钎焊质量。根据本发明的第十八形态，也可以是划分部形成为板状，是供管的长边方向端部贯通的划分板。在该情况下，由于利用划分板而在被层叠的多个管之间预先形成间隙，因此如多个管直接抵接而层叠的情况那样，在钎焊时管层叠尺寸不会减小。因此，在钎焊时在管与水槽或者气体槽之间不会产生间隙，能够充分确保钎焊质量。根据本发明的第十九形态，气体槽由配置在外侧的外侧气体槽与配置在内侧的内侧气体槽形成，外侧气体槽通过将在与管的长边方向交叉的方向上被分割的第一气体槽与第二气体槽接合而形成，水槽通过将在与管的长边方向交叉的方向上被分割的第一水槽与第二水槽接合而形成，第一气体槽与第一水槽被一体形成，第二气体槽与第二水槽被一体形成。在该情况下，当将水槽以及气体槽钎焊在划分板上吋，能够在各槽的嵌合部消除两者在板厚方向上重叠的部位。因此，在钎焊时不会因各个构件的尺寸精度的偏差、组装状态的偏差等而使在两槽之间形成间隙，从而能够提高钎焊质量。在上述任ー项的废气热交换装置中，例如，废气是向内燃机的吸气侧供给的再循环用的废气，冷却流体是对内燃机进行冷却的冷却水。


图1是示出第一实施方式中的EGR气体冷却器的外观整体的立体图。图2是示出图1中的各结构构件的分解立体图。图3是示出图1中的EGR气体冷却器的下侧外观的立体图。图4是示出连通部的剖视图。图5是示出第二实施方式中的EGR气体冷却器的外观整体的立体图。图6是示出图5中的下侧外观的立体图。
图7是示出第三实施方式中的EGR气体冷却器的外观整体的立体图。图8是示出图7中的下侧外观的立体图。图9是示出第四实施方式中的EGR气体冷却器的外观整体的立体图。图10是示出图9中的下侧外观的立体图。图11是示出第五实施方式中的EGR气体冷却器的外观整体的立体图。图12是示出图11中的EGR气体冷却器的下侧外观的立体图。图13是示出图11中的入口气体槽的剖面形状的剖视图。图14是示出第六实施方式中的EGR气体冷却器的剖视图。图15是示出第七实施方式中的EGR气体冷却器的剖视图。图16是示出第八实施方式中的EGR气体冷却器的剖视图。图17是示出第九实施方式中的EGR气体冷却器的剖视图。图18是示出第九实施方式中的其他EGR气体冷却器的剖视图。图19是示出第十实施方式中的EGR气体冷却器的各结构构件的分解立体图。图20是示出图19中的各结构构件的接合状态的剖视图。图21是示出第i^一实施方式中的EGR气体冷却器的剖视图。图22是示出第十二实施方式中的EGR气体冷却器的外观整体的立体图。图23是示出图22中的EGR气体冷却器的各结构构件的纵剖视图。图24是示出图22中的EGR气体冷却器的各结构构件的横剖视图。
具体实施例方式以下，參照附图对用于实施本发明的多个方式进行说明。在各个方式中，有时对与在先的方式中进行了说明的事项对应的部分标注相同的附图标记并省略重复的说明。在各个方式中，在仅对构成的一部分进行说明的情况下，对构成的其他部分而言能够适用在先进行了说明的其他方式。在各实施方式中不仅能够进行明确示出能够具体组合的部分彼此的组合，特别地，只要不在组合过程中产生障碍，即使未明确示出也能够部分地组合实施方式彼此。(第一实施方式)第一实施方式将本发明所涉及的废气热交換装置应用于车辆用柴油发动机或者汽油发动机(内燃机，以下称为发动机)的废气再循环装置(EGR)中的EGR气体冷却器IOOA0以下，使用图1 图4对EGR气体冷却器100A的结构进行说明。图1是示出EGR气体冷却器100A的外观整体的立体图，图2是示出图1中的各结构构件的分解立体图，图3是示出图1中的EGR气体冷却器100A的下侧外观的立体图(将图1的上下反转了的立体图)，图4是示出连通部150的剖视图。此外，在图1、图2、以及图4中，将附图的上侧设为各结构说明中的“上側”，将附图的下侧设为各结构说明中的“下側，，。EGR气体冷却器100A是利用作为发动机冷却用的冷却流体的冷却水对在发动机的吸气侧再循环的废气、即EGR气体进行冷却的废气热交换装置。如图1 图4所示，该EGR气体冷却器100A包括在内部配置内散热片120的多个管110、水槽130、入口气体槽140、出口气体槽160、入口水导管170、以及出口水导管180等。以下说明的各个构件由热传导性优异且耐腐蚀性优异的不锈钢材料成形，各个构件的抵接部通过钎焊接或者熔焊接而接合。不锈钢材料能够使用例如奥氏体系列、或者铁素体系列的不锈钢材料。管110是内部供EGR气体流通的管构件，由两块管板(tube plate)形成(省略图示)。各管板利用冲压加工或滚压加工而由平板形成为截面为浅コ字形状。进而，通过将各管板的开ロ侧相互接合，由此管110形成为与长边方向交叉的横截面形成扁平的矩形形状的细长的管构件。在管110的内部配置有由薄板材冲压加工成截面为波形状的内散热片120。内散热片120与管110的内表面(后述的管基本面111)接合。具有该内散热片120 的管110在以由两管板夹入内散热片120的方式进行了组装之后通过接合而形成。管110以成为扁平矩形截面的长边侧的管基本面111相互对置的方式层叠有多个，并具有在管110的内部形成的气体流路114、以及在管110的外侧形成的水流路115 (详情后述)。在气体流路114流通EGR气体，并且在水流路115流通冷却水。在管基本面111设置有凸部112以及凹部113。凸部112是以从管基本面111的表面朝向外侧突出的方式被冲压加工的锻造部，并像堰那样形成在管基本面111的外周部。进而，凹部113形成为从上述凸部112的突出顶点朝向管基本面111侧凹下的凹陷部。即，凹部113设置成未成形凸部112的凸部非成形部。凹部113的形成位置在此处是管基本面111上成为ー个对角的位置的两个位置。如果利用图2进行说明，则凹部113形成于管基本面111的左下部与右上部。如图2所示，上述管110以形成于管基本面111的凸部112相互抵接的方式层叠有多个，各凸部112彼此被接合。进而，通过将凸部112中的形成于各管110的长边方向端部的凸部112彼此接合，由此在多个层叠的管110的长边方向端部形成有对后述的水槽130的内部(水流路115)与各气体槽140、160的内部进行划分的划分部112A。此处，在多个层叠的管110之间，在凸部112的内侧区域形成有空间，该空间成为冷却水用的水流路115。并且，由在管基本面111上形成于两个位置的凹部113中的、管110长边方向的一方(图2中的左下侧)的凹部113彼此形成的开ロ部将外部与上述水流路115连通而成为供冷却水流入的流入侧开ロ部113a。并且，由在管基本面111上形成于两个位置的凹部113中的、管110长边方向的另一方(图2中的右上侧)的凹部113彼此形成的开ロ部将外部与上述水流路115连通而成为供冷却水流出的流出侧开ロ部113b。此处，在气体流路114 (管110内)中，将供EGR气体流入的一侧设为流入侧开ロ部113a，将其相反一侧设为流出侧开ロ部113b。进而，在成为管110的流入侧开ロ部113a侧的管基本面111上形成有作为温度降低単元的凸状部，该凸状部使管110的外表面中的冷却水的温度边界层的温度降低。此处，凸状部形成为多个压窝(dimple)116。压窝116能够设定成例如圆筒形的凸状部,多个压窝116配置成围棋格状。压窝116的突出尺寸与管110的外周部的凸部112的突出尺寸相同。另外，在管基本面111的流入侧开ロ部113a的附近设置有整流部117，该整流部117用于将冷却水流尽可能地扩散到管基本面111的整体，并朝向流出侧开ロ部113b。整流部117也与上述压窝116同样形成为从管基本面111突出。水槽130是将多个层叠的管110收容于内部的筒状的容器体，由第一水槽130A与第二水槽130B形成。第一水槽130A具备与管基本面111对置的主体部131 ;从该主体部131的上侧端部朝向管110侧折曲成大致90度的上表面部132 ;以及从主体部131的下侧端部朝向管110侧折曲成大致90度的下表面部133。第一水槽130A的横截面形状形成为コ字状。在上表面部132的长边方向中的与流出侧开ロ部113b对应的一侧的端部形成有朝外侧(上侦1J )鼓出的鼓出部132a,另外,在该鼓出部132a的区域内贯穿设置有导管孔132b,该导管·孔132b具备翻边部(边缘立起部)，且用于与出口水导管180连接。另外，在下表面部133的长边方向的两端部形成有朝外侧(下側)鼓出的鼓出部133a、133b。第二水槽130B具备与管基本面111对置的主体部134 ;从该主体部134的上侧端部朝向管110侧折曲成大致90度的上表面部135 ;以及从主体部131的下侧端部朝向管110侧折曲成大致90度的下表面部136。第二水槽130B的横截面形状形成为比上述第一水槽130A浅的コ字状。与第一水槽130A相同地，在上表面部135的长边方向中的与流出侧开ロ部113b对应的一侧的端部形成有朝外侧(上側)鼓出的鼓出部135a。另外，与第一水槽130A相同地，在下表面部136的长边方向的两端部形成有朝外侧(下側)鼓出的鼓出部 136a、136b。第一水槽130A与第二水槽130B在コ字状截面的开ロ侧相互接合，并形成截面为四边形状的筒状的水槽130。水槽130的长边方向的两端部形成为向外部开ロ的开ロ侧端部130C、130D。进而，在两开ロ侧端部130C、130D中的、成为后述的入口气体槽140侧的开ロ侧端部130C形成有作为水槽鼓出部的鼓出部133c。鼓出部133c形成为在呈四边形状的开ロ侧端部130C的下侧的边的中央部，比该下侧的边更朝外侧(下侧)鼓出且与上述鼓出部133a相连。入口气体槽140形成废气流路140C，该废气流路140C用于使来自排气管的EGR气体在内部流通，并将该EGR气体分配供给到多个管110，入口气体槽140由外侧气体槽140A与内侧气体槽140B形成，并形成为双重结构。外侧气体槽140A形成为外形形状为长方体状、在管110侧的一方的面开ロ的半容器体。开ロ的部位为开ロ部141。开ロ部141形成为四边形状。在作为与该开ロ部141对置的一侧的另一方的面的下方贯穿设置有圆形的凸缘孔142，该凸缘孔142具备翻边部，且用于与凸缘148连接。另外，在外侧气体槽140A的成为上侧的面贯穿设置有用干与入口水导管170连接的导管孔143。另外，在外侧气体槽140A的成为下侧的外侧壁部144形成有作为气体槽鼓出部的鼓出部145 (图3)。鼓出部145形成为在呈四边形状的开ロ部141的下侧的边的中央部，比该下侧的边更朝外侧(下側)鼓出且鼓出量朝向凸缘孔142侧依次变小。鼓出部145在外侧气体槽140A中被设置在与形成导管孔143的面对置的(相反ー侧的)面上。内侧气体槽140B形成为漏斗状并在内部形成废气流路140C，在成为管110侧的一方侧形成有开ロ部146，该开ロ部146形成为四边形状，在另一方侧形成有圆形的凸缘孔147，该凸缘孔147具备翻边部，并用于与凸缘148连接。开ロ部146与本申请发明中的一方的开ロ部对应，凸缘孔147与本申请发明中的另一方的开ロ部对应。另一方的开ロ部向沿着贯通一方的开ロ部的轴线的方向开ロ。内侧气体槽140B插入外侧气体槽140A的内部，开ロ部146的外围面与除了鼓出部145的开ロ部141的内围面相互接合，凸缘孔147的翻边部的外围面与凸缘孔142的翻边部的内围面相互接合，从而形成入口气体槽140。这样形成的入口气体槽140利用内侧气体槽140B与外侧气体槽140A的双重结构而形成为在内侧气体槽140B的废气流路140C的外側、即内侧气体槽140B与外侧气体槽140A之间具备外侧空间140D的槽。外侧空间140D经鼓出部145而与入口气体槽140的外部连通。在入口气体槽140接合有废气再循环装置中的用于与对象侧排气管连接的凸缘148。凸缘148是外形形成为菱形的板构件，在中心部贯穿设置有连通孔148a，并且在两端侧形成有基于螺栓的紧固用的螺栓孔(内螺纹)148b。凸缘148与入口气体槽140接合，以使得连通孔148a与入口气体槽140的凸缘孔142、147连通。进而，入口气体槽140的开ロ部146的内围面与多个层叠的管110的划分部112A的外围面接合。由此，内侧气体槽140B的废气流路140C与各管110内的气体流路114连通。出口气体槽160形成为漏斗状，并在内部形成废气流路，在成为管110侧的一方侧形成有开ロ部161，该开ロ部161形成为四边形状，在另一方侧形成有圆形的凸缘孔162，该凸缘孔162具备翻边部，并用于与凸缘163连接。在出ロ气体槽160接合有废气再循环装置中的用于与对象侧排气管连接的凸缘163。凸缘163与上述凸缘148同样是外形形成为菱形的板构件，在中心部贯穿设置有连通孔，并且在两端侧形成有基于螺栓的紧固用的螺栓孔(内螺纹)。凸缘163与出口气体槽160接合，以使得连通孔与出口气体槽160的凸缘孔162连通。进而，出口气体槽160的开ロ部161的内围面与多个层叠的管110的划分部112A的外围面接合。由此，形成为出口气体槽160的内部的废气流路与各管110内的气体流路114连通。进而，第一水槽130A、第二水槽130B以从管层叠方向覆盖多个层叠的管110的外侧的方式组装，管110形成为收容于水槽130内的形状。水槽130的开ロ侧端部130CU30D的内围面与各气体槽140、160的开ロ部141、161的外围面接合。由此，由水槽130的鼓出部133a、136a形成的空间与多个层叠的管110的侧面部中的开ロ部113a连通。另外，由水槽130的鼓出部132a、135a形成的空间与多个层叠的管110的侧面部中的开ロ部113b连通。另外，在管110的侧面部与鼓出部133b、136b之间形成有空间。另外，在最外侧的管110(管基本面111)与主体部131、134之间形成有与在各管110之间形成的水流路115相同的水流路115。另外，在管110的上侧的侧面部与上表面部132、135之间以及在管的下侧的侧面部与下表面部133、136之间形成有间隙。在水槽130的内部形成于管110的外侧的空间形成为水槽内空间130E。另外，水槽130的鼓出部133c的内围面与入口气体槽140的鼓出部145的外围面接合，鼓出部133c与鼓出部145连接。利用该两鼓出部133c、145而在两鼓出部133c、145的内侧形成有流路，该流路形成为连通部150。利用连通部150，由水槽130的鼓出部133a、136a形成的空间与入口气体槽140的外侧空间140D连通。
入口水导管170形成供从发动机流出的冷却水流入的冷却流体流入ロ，且由管构件形成。入口水导管170的前端部插入外侧气体槽140A的导管孔143而与外侧气体槽140A的导管孔143接合。入口水导管170与入口气体槽140的外侧空间140D连通。出ロ水导管180形成供在管110的水流路115流通的冷却水流出的冷却流体流出ロ，且由管构件形成。出ロ水导管180的前端部插入水槽130的鼓出部132a中的导管孔132b而与水槽130的鼓出部132a中的导管孔132b接合。出ロ水导管180与由水槽130的鼓出部132a、135a形成的空间连通。如图1所示，在如以上那样构成的EGR气体冷却器100A中，从发动机排出的废气的一部分(EGR气体)经凸缘148、入口气体槽140 (内侧气体槽140B的废气流路140C)而在多个管110内的气体流路114流通，并从出口气体槽160、凸缘163流出。流出的EGR气体被再次吸入到发动机。另ー方面，如图1、图4所示，发动机的冷却水在成为EGR气体的流入侧的入口水导管170、入口气体槽140的外侧空间140D、鼓出部145、连通部150、鼓出部133c、鼓出部133a、鼓出部136a、水槽内空间130E (主要是流入侧开ロ部113a、水流路115、流出侧开ロ部113b)流通，并从鼓出部132a、鼓出部135a、出口水导管180流出。进而，在上述气体流路114流通的EGR气体与主要在水流路115流通的冷却水之间进行热交換，从而EGR气体被冷却。在本实施方式中，将入口气体槽140形成为双重结构，利用外侧气体槽140A在内侧气体槽140B的废气流路140C的外侧形成外侧空间140D，另外，形成使水槽130的水槽内空间130E与入口气体槽140的外侧空间140D连通的连通部150。由此，由于通常能够利用连通部150使在水槽130内(水槽内空间130E)流通的冷却水也向气体槽140的外侧空间140D流通，因此能够利用冷却水有效地对最容易受到EGR气体的热量的影响的入口气体槽140进行冷却。由此，能够抑制伴随着入口气体槽140的温度上升的、入口气体槽140的晶粒间界腐蚀、或者冲击强度的降低、以及水槽130与入口气体槽140之间的过大热应カ的产生。另外，根据本实施方式，由于在入口气体槽140流通期间也被冷却水冷却，因此能够提高对EGR气体的冷却效果。另外，由于通过将水槽130的鼓出部133c和入口气体槽140的鼓出部145连接起来而形成连通部150，因此能够不使用专用的配管等而在水槽130以及入口气体槽140 —体地形成连通部150。另外，由于将入口水导管170设置于气体槽140，因此能够使冷却水在流到气体槽140的外侧空间140D之后，经连通部150而向水槽内空间130E流通，因此能够将用于EGR气体冷却器100A的所有冷却水供给向入口气体槽140的外侧空间140D，从而能够有效地对入口气体槽140进行冷却。另外，入口气体槽140的凸缘148侧的开ロ部(凸缘孔142、147)在沿着贯通管110侧的开ロ部141、146的轴线的方向上开ロ，将入口水导管170配置在形成入口气体槽140的开ロ部141、146的外围面中的与连通部150的相反ー侧。由此，由于能够使从入口水导管170流入外侧空间140D的冷却流体以如下方式流通使冷却流体分流成两股流体而分别向外侧空间140D的周向流通，进而在入口水导管170的相反一侧的连通部150中合流，因此能够使冷却水遍及外侧空间140D的整体流通，从而能够有效地对入口气体槽140进行冷却。另外，通过将外侧气体槽140A与内侧气体槽140B接合而形成入口气体槽140，因此能够不需要复杂的加工而容易地形成具备外侧空间140D的气体槽140。另外，通过将在多个管110的长边方向端部的整个周面上形成的凸部112相互接合，来形成对水槽130内部(水槽内空间130E)与各气体槽140、160内部之间进行划分的划分部112A，因此能够不需要例如板构件那样的专用的划分用构件而形成EGR气体冷却器IOOA0(第二实施方式)图5、图6不出第二实施方式的EGR气体冷却器100B。第二实施方式相对于上述第一实施方式，将外侧气体槽140A与水槽130 —体地形成，并且改变冷却水以及EGR气体 的流入流出方向，相对于连通部150增加设置了连通部151。管110的凹部113在管基本面111的一方的长边侧设置于两个位置，流入侧开ロ部113a、流出侧开ロ部113b形成于多个层叠的管的相同的侧面部。由此，水流路115形成为U字状的流路。水槽130由配置在管110的上侧的第一水槽130A以及配置在管110的下侧的第二水槽130B形成。在第一水槽130A中，在与流入侧开ロ部113a、流出侧开ロ部113b对应的部位分别设置有鼓出部132c、132a。另外，在第二水槽130B的与管110的侧面部对置的部位形成有沿着管110的长边方向的鼓出部136c以及与该鼓出部136c连通的鼓出部133b。另夕卜，在水槽130的侧面分别设置有从鼓出部133b与鼓出部132a连通的鼓出部131a、131b。入口气体槽140的外侧气体槽140A与水槽130 —体形成。入口气体槽140的内侧气体槽140B中的一方的开ロ部与管110的划分部112A的外围面接合。另外，内侧气体槽140B中的另一方的开ロ部、即成为凸缘148侧的凸缘孔147在相对于贯通一方的开ロ部的轴线交叉的方向开ロ。S卩，在图5中，内侧气体槽140B的一方的开ロ部在管110的长边方向开ロ，凸缘孔147朝向下侧开ロ，内侧气体槽140B的内部流路形成为L字状。进而，与入口气体槽140中的外侧空间140D连通的入口水导管170以在沿着贯通内侧气体槽140B中的一方的开ロ部的轴线的方向开ロ的方式被接合。即，入口水导管170在沿着管110的长边方向的方向上开ロ。使水槽130的内部与入口气体槽140中的外侧空间140D连通的连通部被设定在至少两个位置。S卩，在外侧空间140D与鼓出部132c之间形成一个连通部150，并且在外侧空间140D与鼓出部136c之间形成另ー个连通部151。这样，在本实施方式中，连通部150、151在入口气体槽140 (内侧气体槽140B)的一方的开ロ部的周向的至少两个位置以相互对
置的方式配置。出ロ气体槽160的一方的开ロ部与管110的划分部112A的外围面接合，另一方的开ロ部、即成为凸缘163侧的凸缘孔162在相对于贯通一方的开ロ部的轴线交叉的方向上开ロ。即，在图5中，一方的开ロ部在管110的长边方向上开ロ，凸缘孔162朝向下侧开ロ，出ロ气体槽160的内部流路形成为L字状。如图5、图6所示，在第二实施方式中，从发动机排出的EGR气体的一部分从下侧经凸缘148、入口气体槽140 (内侧气体槽140B)而在多个管110内的气体流路114流通，并从出ロ气体槽160、凸缘163朝向下侧流出。流出的EGR气体被再次吸入到发动机。另ー方面，发动机的冷却水从水平方向到达入口水导管170、入口气体槽140的外侧空间140D，之后形成两股较大的流体。一股流体通过外侧空间140D的上侧，从连通部150按照鼓出部132c、U字状的水流路115、鼓出部132a、以及出ロ水导管180的顺序依次流通。另ー股流体通过外侧空间140D的下侧，从连通部151按照鼓出部136c、鼓出部133b、鼓出部131a、131b、鼓出部132a、以及出口水导管180的顺序依次流通。这样，在具有本实施方式那样的冷却水以及EGR气体的流入流出方向的废气热交换装置中，由于能够使从入口水导管170流入外侧空间140D的冷却水朝向对置配置的至少两个位置的连通部150、151流通，因此即使在入口水导管170沿着贯通入口气体槽140的一方的开ロ部的轴线开ロ的情况下，也能够使冷却水遍及外侧空间140D的整体流通，从而能够有效地对入口气体槽140进行冷却。
(第三实施方式)图7、图8示出第三实施方式的EGR气体冷却器100C。第三实施方式相对于上述第一实施方式，将入口水导管170设置于水槽130，相对于连通部150増加设置连通部151。管110的凹部113在管基本面111的一方的长边侧设置在两个位置，流入侧开ロ部113a、流出侧开ロ部113b形成于多个层叠的管的相同的侧面部。由此，水流路115形成为U字状的流路。在水槽130中，在与流入侧开ロ部113a、流出侧开ロ部113b对应的部位分别设置有鼓出部132c、132a。另外，在水槽130中，在与形成有各开ロ部113a、113b的管110的侧面部的相反一侧的侧面部对置的部位上，形成有从入口气体槽140侧沿着管110的长边方向的鼓出部136c以及与该鼓出部136c连通的鼓出部133b。另外，在水槽130的主体部131、134分别设置有从鼓出部133b与鼓出部132a连通的鼓出部131a、134a。进而，在水槽130接合有与鼓出部132c内部连通的入口水导管170。使水槽130的内部与入口气体槽140中的外侧空间140D连通的连通部被设定在至少两个位置。S卩，在外侧空间140D与设有入口水导管170的鼓出部132c之间形成有一个连通部150，并且在外侧空间140D与鼓出部136c之间形成有另ー个连通部151。这样，在本实施方式中，连通部150、151中的一个连通部150设置成靠近入口水导管170，另ー个连通部151以在入口气体槽140 (内侧气体槽140B)的一方的开ロ部的圆周上对置的方式配置。出口气体槽160的一方的开ロ部与管110的划分部112A的外围面接合，另一方的开ロ部、即成为凸缘163侧的凸缘孔162在相对于贯通一方的开ロ部的轴线交叉的方向上开ロ。即，在图7中，一方的开ロ部在管110的长边方向上开ロ，凸缘孔162朝向下侧开ロ，出ロ气体槽160的内部流路形成为L字状。如图7、图8所不,在第三实施方式中，从发动机排出的废气的一部分(EGR气体)从水平方向经凸缘148、入口气体槽140 (内侧气体槽140B)而在多个管110内的气体流路114流通，并从出ロ气体槽160、凸缘163朝下侧流出。流出的EGR气体被再次吸入到发动机。另ー方面，发动机的冷却水从上侧到达入口水导管170、鼓出部132c内，之后形成两股较大的流体。一股流体从鼓出部132c按照U字状的水流路115、鼓出部132a、以及出ロ水导管180的顺序流通。另ー股流体从鼓出部132c、连通部150在入口气体槽140的外侧空间140D沿周向分流，并在连通部151合流，进而按照鼓出部136c、鼓出部133b、鼓出部131a、134a、鼓出部132a、以及出口水导管180的顺序流通。这样，在具有本实施方式那样的冷却水、以及EGR气体的流入流出方向的废气热交换装置中，能够使向水槽130供给的冷却水的一部分经连通部150而向气体槽140的外侧空间140D流通。这适用于根据EGR气体的热量对入口气体槽140的影响的程度而不需要将所有冷却水供给向外侧空间140D内的情況。另外，在本实施方式中，能够使从入口水导管170流入水槽130的冷却水的一部分从靠近入口水导管170的一方的连通部150流入气体槽140的外侧空间140D，并分流成两股流体而分别沿外侧空间140D的周向流通，进而在对置的一侧的另一方的连通部151中合流，再次流入水槽130。由此，由于能够使冷却水遍及外侧空间140D的整体而流通，因此能够有效地对入口气体槽140进行冷却。(第四实施方式) 图9、图10不出第四实施方式的EGR气体冷却器100D。第四实施方式相对于上述第二实施方式，将外侧气体槽160A与水槽130 —体地形成，并且改变冷却水的流出方向。水槽130由配置在管110的上侧的第一水槽130A以及配置在管110的下侧的第ニ水槽130B形成。水槽130相对于上述第二实施方式而言，入口气体槽140的外侧气体槽140A与水槽130 —体形成，并且出ロ气体槽160的外侧气体槽160A也与水槽130 —体形成。另外，水槽130的侧面中的鼓出部131a、131b被取消。出口气体槽160形成为与入口气体槽140相同的结构。S卩，出口气体槽160由外侧气体槽160A与内侧气体槽160B形成，外侧气体槽160A如上述那样与水槽130 —体形成。内侧气体槽160B中的一方的开ロ部与管110的划分部112A的外围面接合。另外，内侧气体槽160B中的另一方的开ロ部、即成为凸缘163侧的凸缘孔162在相对于贯通一方的开ロ部的轴线交叉的方向上开ロ。S卩，在图9中，内侧气体槽160B的一方的开ロ部在管110的长边方向上开ロ，凸缘孔162朝向下侧开ロ，内侧气体槽160B的内部流路形成为L字状。进而，与出ロ气体槽160中的外侧空间160D连通的出ロ水导管180以在沿着贯通内侧气体槽160B中的一方的开ロ部的轴线的方向上开ロ的方式被接合。即，出口水导管180在沿着管110的长边方向的方向上开ロ。使水槽130的内部与出口气体槽160中的外侧空间160D连通的连通部设定在至少两个位置。即，在外侧空间160D与鼓出部132a之间形成有一个连通部152，并且在外侧空间160D与鼓出部136c之间形成有另ー个连通部153。如图9、图10所示，在第四实施方式中，从发动机排出的废气的一部分(EGR气体)从下侧经凸缘148、入口气体槽140 (内侧气体槽140B)而在多个管110内的气体流路114流通，并从出ロ气体槽160 (内侧气体槽160B)、凸缘163朝向下侧流出。流出的EGR气体被再次吸入到发动机。另ー方面，发动机的冷却水从水平方向到达入口水导管170、入口气体槽140的外侧空间140D，之后形成两股较大的流体。一股流体通过外侧空间140D的上侧，从连通部150按照鼓出部132c、U字状的水流路115、鼓出部132a、连通部152、出口气体槽160的外侧空间160D的上侧、以及出ロ水导管180的顺序流通。另ー股流体通过外侧空间140D的下侧，从连通部151按照鼓出部136c、连通部153、出口气体槽160的外侧空间160D的下侧、以及出ロ水导管180的顺序流通。这样，在具有本实施方式那样的冷却水以及EGR气体的流入流出方向的废气热交换装置中，与上述第二实施方式同样，由于能够使从入口水导管170流入外侧空间140D的冷却水朝向对置配置的至少两个位置的连通部150、151流通，因此即使在入口水导管170沿着贯通入口气体槽140的一方的开ロ部的轴线开ロ的情况下，也能够使冷却水遍及外侧空间140D的整体流通，从而能够有效地对入口气体槽140进行冷却。(第五实施方式)图11 图13不出第五实施方式的EGR气体冷却器100E。第五实施方式相对于上述第一实施方式，改变冷却水的流入方向，并在入口气体槽140的外侧空间140D设置分隔部 149。入口气体槽140的外侧气体槽140A与内侧气体槽140B同样形成为漏斗状，在外侧气体槽140A与内侧气体槽140B之间以遍及整体的方式形成相同的间隙，该间隙形成为外侧空间140D。如图11所示，入口水导管170插入在成为外侧气体槽140A的下侧的外侧壁部144上设置的导管孔(未图示)中而与导管孔接合。由此，入口水导管170配置成靠近连通部150。入口水导管170与入口气体槽140的外侧空间140D连通。进而，在外侧空间140D中，在入口水导管170侧的区域(入口水导管170与外侧空间140D连通的区域)与连通部150侧的区域之间形成有分隔两区域的分隔部149。如图13所示，分隔部149例如由板构件形成，并接合于外侧气体槽140A的内壁与内侧气体槽140B的外壁。如图11所不,在第五实施方式中，从发动机排出的废气的一部分(EGR气体)从水平方向经凸缘148、入口气体槽140 (内侧气体槽140B)而在多个管110内的气体流路114流通，并从出ロ气体槽160、凸缘163朝向下侧流出。流出的EGR气体被再次吸入到发动机。另ー方面，如图13所示，发动机的冷却水从下侧经入口水导管170而流入外侧空间140D。进而，由分隔部149阻止冷却水直接流入连通部150，而使冷却水相对于入口气体槽140的轴线(EGR气体的流通方向)沿周向在外侧空间140D流通大致一周之后到达连通部150。另外，冷却水经连通部150而在水槽内空间130E(主要是流入侧开ロ部113a、水流路115、以及流出侧开ロ部113b)流通，并从出口水导管180流出。这样，在本实施方式中，由于能够使冷却水在外侧空间140D内沿周向流通大致ー周、能够使冷却水遍及外侧空间140D的整体而流通，因此能够有效地对入口气体槽140进行冷却。(第六实施方式)图14不出第六实施方式的EGR气体冷却器100F。第六实施方式相对于上述第一实施方式，在内侧气体槽140B的表面设置有凹凸部140B1。凹凸部140B1例如在内侧气体槽140B的表面相对于贯通内侧气体槽140B的一方的开ロ部(开ロ部146)的轴线而沿周向延伸，并且能够形成为沿径向配置多个的沟部、或者形成为在内侧气体槽140B的表面配置多个的压窝等。在第六实施方式中，由于能够利用凹凸部140B1使内侧气体槽140B的表面积增大，因此能够增加从EGR气体向冷却水的导热量，从而能够有效地对入口气体槽140进行冷却。(第七实施方式)图15不出第七实施方式的EGR气体冷却器100G。在上述第一实施方式的EGR气体冷却器100A中，沿水平方向在连通部150流通的冷却水流入水槽内空间130E之后，容易以沿着管110的长边方向的方式朝向出ロ水导管180侧流通。由此，容易在相对于连通部150而靠水槽内空间130E的里侧、且成为入口气体槽140侧的区域形成冷却水流停滞的死水域，担心因EGR气体的热量而导致冷却水产生局部沸腾。因此，第七实施方式相对于上述第一实施方式，为了在水槽内空间130E抑制死水域的产生，追加了偏转部154以及偏转肋118。在由鼓出部133c以及鼓出部145形成的连通部150中，偏转部154形成为在从入ロ气体槽140的外侧空间140D朝向水槽130的水槽内空间130E的下游侧端部形成的台阶状的阶梯部。如图15所示，偏转部154使在连通部150流通的水平方向的冷却水流流向相对于管110的长边方向交叉的方向、即朝向水槽内空间130E的里侧的垂直方向。另外，在管110的长边方向，偏转肋118作为从成为入口气体槽140侧的端部附近的表面朝外侧突出的突起部而在管110的宽度方向上形成有多个。偏转肋118形成为细长形状，其长边方向以从偏转部154侧朝向成为水槽内空间130E的里侧的、管110的角部一侧的方式倾斜配置。在第七实施方式中，从外侧空间140D在连通部150沿水平方向流通的冷却水撞上偏转部154而成为垂直方向的水流，从而流入水槽内空间130E。另外，在多个偏转肋118的作用下，冷却水流的一部分以朝向入口气体槽140侧的方式弯曲，并且从偏转部154侧朝向里侧的管110的角部ー侧流通。进而，冷却水朝向管110的长边方向流通，并从出口水导管180流出。因此，由于从连通部150流入水槽内空间130E的冷却水遍及管110的表面整体流通，因此能够抑制死水域的产生。由此，能够抑制因冷却水的停滞而导致冷却水吸收来自EGR气体的热量而局部沸腾的情況。(第八实施方式)图16示出第七实施方式的EGR气体冷却器100H。例如，若外侧气体槽140A与内侧气体槽140B同样形成为漏斗状，则凸缘148仅在凸缘孔147的凸缘部的外围面被钎焊，限于钎焊面积小这ー情况，不能充分地得到钎焊强度。因此，第八实施方式将凸缘148与外侧气体槽140A牢固地钎焊。外侧气体槽140A形成为长方体形状，在凸缘孔(另一方的开ロ部)147的周围形成有相对于贯通凸缘孔147的轴线正交的平面部140a。在外侧气体槽140A的表背面覆盖有钎料。另ー方面，凸缘148是菱形状的厚板构件，与平面部140a对置的面当然形成为菱形的平面。凸缘148的连通孔148a的内围面与外侧气体槽140的凸缘孔147的凸缘部的外围面钎焊，另外，凸缘148的菱形的平面在与对置的平面部140a抵接的区域被钎焊。在第八实施方式中，由于能够扩大凸缘148与外侧气体槽140A之间的钎焊面积，因此能够提高凸缘148相对于外侧气体槽140A的接合強度。
(第九实施方式)图17示出第九实施方式的EGR气体冷却器1001。凸缘148通常由不锈钢的厚壁板材通过切削加工或冲裁加工而形成。由此，在凸缘148中，与主要是由板材通过冲压加工而形成的管110或各槽130、140不同，不能预先在表面覆盖牺牲腐蚀层。凸缘148的连通孔148a的内围面存在因暴露在EGR气体中而容易被腐蚀的问题。因此，第九实施方式相对于上述第一实施方式，在凸缘148的连通孔148a的内围面使用套环(collar) 201而设置牺牲腐蚀层。套环201是环状的构件。在连通孔148a嵌合有各气体槽140AU40B各自的凸缘孔142、147的凸缘部，套环201的外围面以在除了上述凸缘部的区域与连通孔148a的内围面抵接的方式被钎焊。进而，在套环201的内围 面预先形成有牺牲腐蚀层。在第九实施方式中，由于设置于套环201的内围面的牺牲腐蚀层首先被EGA气体逐渐腐蚀，因此能够抑制凸缘148的连通孔148a的内围面(凸缘148的母材)被直接腐蚀。此外，如图18所示，对于上述套环201，也可以使用具有凸缘部202a的套环202。(第十实施方式)图19、图20示出第十实施方式的EGR气体冷却器100J。如上述第一实施方式的EGR气体冷却器100A那样，在多个管110在凸部112以直接抵接的方式被层叠的情况下，相对于钎焊前，在钎焊之后，管110之间的钎料熔融而流掉，对应于流掉的量，管110的层叠尺寸相应变小。进而，当内侧气体槽140B、外侧气体槽140A、以及水槽130以在板厚方向重叠的方式组装于层叠的管110的长边方向端部的外围面(例如第一实施方式的图4)时，管110中的层叠尺寸变小，由此，特别是在管110与直接抵接的构件(例如内侧气体槽140B)之间产生间隙，而不能充分确保钎焊质量。因此，在第十实施方式中，在入口气体槽140设置折曲部140b、140c，另外，在水槽130与入口气体槽140之间追加板构件210，由此能够吸收钎焊时的管110的层叠尺寸的减小量。水槽130由第一水槽130A与第二水槽130B形成，各自的主体部131、134与管基本面111对置。由此，在钎焊前的状态下，第一水槽130A与第二水槽130B形成为在管110的层叠方向被分割的形态。水槽130是使第二水槽130B的上表面部135以及下表面部136分别从外侧重叠在第一水槽130A的上表面部132以及下表面部133上并钎焊而形成的。在钎焊前的阶段，调整第一、第二水槽130A、130B的在管110的层叠方向上的重叠量，由此能够调整水槽130的层叠方向的尺寸。折曲部140b在外侧气体槽140A中形成于呈四边形状的开ロ部141。将与四边形状的开ロ部141的四边中的一边相连的侧壁通过切开翘起(切り起レ)并以沿着管110的层叠方向的方式折曲，由此形成折曲部140b，其中所述开ロ部141的四边中的一边沿着与管110的层叠方向交叉的方向。形成折曲部140b的开ロ部141的一边为与第二水槽130B的主体部134对置的ー边。另外，与上述折曲部140b相同地，折曲部140c在内侧气体槽140B中形成于开ロ部146，该开ロ部146形成为四边形状。将与四边形状的开ロ部146的四边中的一边相连的侧壁通过切开翘起并以沿着管110的层叠方向的方式折曲，由此形成折曲部140c，其中所述开ロ部146的四边中的一边沿着与管110的层叠方向交叉的方向。形成折曲部140c的开ロ部146的一边为与第二水槽130B的主体部134对置的ー边。
板构件210形成为长方形的平板在宽度方向的中间部沿着长边而折曲，截面形成为L字状。长方形的平板的长边的长度与管110的扁平矩形截面的长边的长度大致相等。折曲而形成的各面成为第一面部210a与第二面部210b。如图20所示，板构件210夹装在第二水槽130B与入口气体槽140之间并被钎焊。S卩，内侧气体槽140B的开ロ部146中的除了折曲部140c以外的三边与多个层叠的管110的长边方向端部的外围面嵌合，并钎焊于所述外围面。另外，板构件210的第一面部210a抵接于与第二水槽130B的主体部134对置的管110的凸部112上并被钎焊于所述凸部112，第二面部210b与内侧气体槽140B的折曲部140c抵接并被钎焊于所述折曲部140c。·此外，当组装内侧气体槽140B以及板构件210时，在折曲部140c的前端部与第一面部210a之间形成有规定的间隙。另外，在与内侧气体槽140B的折曲部140c相连的侧壁与第二面部210b之间形成有规定的间隙。另外，第一水槽130A与内侧气体槽140B的开ロ部146中的、除了折曲部140c以外的三边抵接，并被钎焊于所述三边。另外，第二水槽130B的上表面部135、下表面部136分别与第一水槽130A的上表面部132、下表面部133抵接，并被钎焊于第一水槽130A的上表面部132、下表面部133。另外，第二水槽130B的主体部134的内表面137与板构件210的第一面部210a抵接，并被钎焊于板构件210的第一面部210a。另外，外侧气体槽140A的开ロ部141中的除了折曲部140b以外的三边与第一水槽130A的外围面嵌合，并被钎焊于第一水槽130A的外围面。另外，外侧气体槽140A的折曲部140b与第二面部210b抵接，并被钎焊于第二面部210b。组装各个构件而形成为EGR气体冷却器1001的形态，如图20所示，当进行一体钎焊时，在组装各个构件之后，例如利用临时组装夹具，朝向管110的层叠方向、即，从第二水槽130B的主体部134侧朝向第一水槽130A的主体部131侧施加规定的カ而进行临时固定。进而，将被临时组装夹具临时固定的组装体投入钎焊炉内而进行钎焊。此时，由于层叠的各管110之间的钎料熔融而流通，因此与此相应地，管110的层叠尺寸变小。然而，在本实施方式中，在气体槽140设置折曲部140b、140c，并且使截面为L字状的板构件210夹在折曲部140b、140c中间。由此，即使管110的层叠尺寸变小，板构件210的第一面部210a也能够与第二水槽130B—起朝向管110的层叠尺寸变小的方向移动，另外，板构件210的第二面部210b能够沿着折曲部140b、140c移动。因此，在钎焊时，即使管110的层叠尺寸变小，也不会在管110与各个构件之间产生间隙，而能够充分确保钎焊质量。(第^实施方式)图21示出第i^一实施方式的EGR气体冷却器100K。第i^一实施方式也与上述第十实施方式同样在多个管110直接抵接而层叠的情况下，能够吸收钎焊时的管110的层叠尺寸的减小量。水槽130由在管110的层叠方向被分割的第一水槽130A与第二水槽130B形成。入口气体槽140的外侧气体槽140A由第一气体槽1401与第二气体槽1402形成。如第一水槽130A那样，第一气体槽1401的截面形成为コ字状。即，形成为在第十实施方式中进行了说明的外侧气体槽140A的与第二水槽130B的主体部134邻接的侧壁被去掉的形态。另外，第二气体槽1402成为对第一气体槽1401的除去了侧壁的部位进行堵塞的板状的槽。与上述第十实施方式相同地，在内侧气体槽140B形成有折曲部140c。另外，在出ロ气体槽160也形成有与内侧气体槽140B的折曲部140c相同的折曲部164。进而，第二水槽130B与第二气体槽1402被一体形成。以下，将被一体形成的第二水槽130B与第二气体槽1402称作一体槽1314。一体槽1314的外周部形成有大致折曲90度而在端缘立起的端缘立起部138，一体槽1314形成为浅的盖状。在一体槽1314中，在内侧气体槽140B的与折曲部140c对应的位置形成有朝内侧气体槽140B侧凹下的凹部1403。在钎焊前的阶段，一体槽1314被从第一水槽130A、外侧气体槽140A、以及出口气体槽160的开ロ的ー侧覆盖，并组装于各槽130A、140A、160。此时，第二水槽130B的主体部134与管110的凸部112抵接，外周的端缘立起部138与第一水槽130A、外侧气体槽140A、以及出口气体槽160的开ロ侧周围的壁面抵接。另外，凹部1403与内侧气体槽140B的折曲部140c抵接。在该组装状态下，一体槽1314通过调整管110的层叠方向上的在端缘立 起部138以及凹部1403的重叠量，由此能够调整一体槽1314的层叠方向的位置。组装各个构件而形成为EGR气体冷却器100K的形态，如图21所示，当进行一体钎焊时，在组装各个构件之后，例如利用临时组装冶具，朝向管110的层叠方向、即，从一体槽1314侧朝向第一水槽130A的主体部131施加规定的力而进行固定。进而，将被临时组装夹具临时固定的组装体投入钎焊炉内而进行钎焊。此时，由于层叠的各管110之间的钎料熔融而流通，因此与此相应地，管110的层叠尺寸变小。然而，在本实施方式中，将第二水槽130B和外侧气体槽140A的第二气体槽1402作为一体形成的一体槽1314，如浅的盖构件那样被覆盖组装。由此，即使管110的层叠尺寸变小，一体槽1314也能够朝向管110的层叠尺寸变小的方向移动。因此，在钎焊吋，即使管110的层叠尺寸变小，也不会在管110与各个构件之间产生间隙，而能够充分确保钎焊质量。(第十二实施方式)图22 图24示出第十二实施方式的EGR气体冷却器100L。在上述的第十实施方式、第十一实施方式中，在多个管110直接抵接而层叠的情况下，由于在钎焊时管层叠尺寸减小，因此存在不能充分确保整体的钎焊质量的问题，在钎焊时，第二水槽130B、或者一体槽1314能够在管110的层叠方向移动。与此相对地，也可以使用板构件，使管的长边方向端部贯通该板构件，使板构件的外围面与水槽130的内围面或者气体槽140、160的内围面接合。在第十二实施方式中，利用相对于管IlOA而言为另外单独构件的划分板190来形成划分水槽内空间130E与废气流路140C的划分部。管IIOA相对于在上述的第十实施方式、第i^ 一实施方式(第一实施方式)中进行了说明的管110，是取消了凸部112以及凹部113的普通的管。划分板190是在管IlOA的两长边方向端部分别各设置一个的划分部。在划分板190上形成有在四边形状的板构件上供管IlOA的长边方向端部贯通的管孔190a、以及在外周部板面方向被折曲成大致90度的端缘立起部190b。管IlOA的长边方向端部贯通管孔190a，并被钎焊于管孔190a。水槽130由第一水槽130A与第二水槽130B形成。第一、第二水槽130A、130B在与管IlOA的长边方向交叉的方向上被分割，被分割的位置为与管IlOA的长边方向交叉的方向的大致中央位置。此处，与管IlOA的长边方向交叉的方向与管IlOA的层叠方向一致。在水槽130的连接出口水导管180的面上，在出口水导管180的成为入口水导管170侧的附近形成有朝向管IlOA侧凹下的凹部139。凹部139的底部与管IlOA的外侧面接合。利用该凹部139来抑制下述情況，即、从连通部150流入水槽130内(水槽内空间130E)的冷却水朝图23中的上方流通，进而朝向在右方的出ロ水导管180直接从出ロ水导管180流出。S卩，流入到水槽130内的冷却水在水槽130内不偏向地流通。外侧气体槽140A与水槽130同样由第一气体槽1401与第二气体槽1402形成。第一、第二气体槽1401、1402在与管IlOA的长边方向交叉的方向上被分割，被分割的位置为与管IlOA的长边方向交叉的方向的大致中央位置。此处，与管IlOA的长边方向交叉的方向与管IlOA的层叠方向一致。
另外，第一水槽130A与第一气体槽1401被一体形成。以下，将一体形成的第一水槽130A与第一气体槽1401称作第——体槽1314a。另外，第二水槽130B与第二气体槽1402被一体形成。以下，将一体形成的第二水槽130B与第二气体槽1402称作第二一体槽1314b。第--体槽1314a与第二一体槽1314b各自的外周部的板状的端部彼此对接而被
钎焊。此外，当第--体槽1314a与第二一体槽1314b之间进行钎焊时，也可以在第--体
槽1314a与第二一体槽1314b各自的外周部形成大致折曲90度而在端缘立起的端缘立起部，以使该端缘立起部彼此抵接的方式进行钎焊。在该情况下，也可以在第一一体槽1314a、或者第二一体槽1314b的任一方的端缘立起部局部地设置爪部(多个位置)，将该爪部以覆盖另一方的端缘立起部的方式折曲，在临时固定之后进行钎焊。内侧气体槽140B的开ロ部146的外围面与管IlOA的两长边方向端部中的一方的划分板190的端缘立起部190b的内围面嵌合，并被钎焊于所述一方的划分板190的端缘立起部190b的内围面。同样，出口气体槽160的开ロ部161的外围面与另一方的划分板190的端缘立起部190b的内围面嵌合，并被钎焊于所述另一方的划分板190的端缘立起部190b的内围面。另外，第一、第二一体槽1314a、1314b的内围面与两划分板190的端缘立起部190b的外围面抵接，并被钎焊于两划分板190的端缘立起部190b的外围面。在第十二实施方式中，利用相对于管IlOA而言为另外单独构件的划分板190来形成划分水槽内空间130E与废气流路140C的划分部。由此，由于形成为在层叠的各管IlOA之间预先形成间隙的形态，因此如第一至第十一实施方式那样，多个管IlOA通过直接抵接而层叠，由此在钎焊时管层叠尺寸不会减小。因此，在钎焊时，在管IlOA与各个构件之间不会产生间隙，而能够充分确保钎焊质量。另外，水槽130与外侧气体槽140A由第--体槽1314a与第二一体槽1314b形成。
由此，当将水槽130以及外侧气体槽140A钎焊于划分板190吋，能够在各槽130、140A的嵌合部消除两者在板厚方向上重叠的部位。因此，在钎焊时不会因各个构件的尺寸精度的偏差、组装状态的偏差等而导致在两槽130、140A之间形成间隙，而能够提高钎焊质量。(本发明的其他实施方式)在上述第一至第十二实施方式中，虽然连通部150(151)通过将水槽130侧的鼓出部133c与入口气体槽140侧的鼓出部145接合而形成，但并不局限于此，也可以利用导管构件等来使水槽130内部(水槽内空间130E)与入口气体槽140的外侧空间140D连通。另外，虽然管110U10A由两个管板形成，但并不局限于此，也可以由一体的管构件形成。另外，管110U10A的截面形状并不局限于扁平矩形，也可以是圆形等其他形状。另外，虽然水槽130也由第一水槽130A、第二水槽130B形成，但也可以是由筒状构件构成的一体的构件。另外，作为EGR气体冷却装置100A 100L的冷却流体，虽然活用发动机10的冷却水而进行了说明，但并不局限于此，也可以是活用独立于发动机10而形成的专用冷却水回路的冷却水。作为专用冷却水回路，例如举出具备副冷却器以及专用泵的回路等。另外，入口气体槽140(气体槽)并不局限于上述实施方式所记载的双重结构，也可以设置对气体槽140进行冷却的冷却部(冷却装置)。例如，可以将冷却水管与气体槽140的外表面接合、也可以在气体槽140的外部设置其他冷却部，以便对气体槽140进行冷却。具体地说，可构成为在内部流通有制冷剂(与在水槽内流动的冷却流体(发动机冷却水)不同的冷却流体)或者冷却水的流体管与气体槽140的外表面ー侧接合，利用在流体管内流通的冷却流体(制冷剂或冷却水)来对气体槽140内的排气进行冷却。在制冷剂流体是冷却水的情况下，在气体槽140的外侧空间140D流通的冷却水和在水槽130内流通的冷却水也可以不以串联的方式流通，而是在分开的系统流通。在该情况下，EGR气体冷却装置也可以构成为不具有使气体槽140的外侧空间140D与水槽130连通的连通部150的结构。另外，在上述第一至第十二实施方式中，虽然对将本发明的废气热交換装置应用于EGR气体冷却器100A 100L的情况进行了说明，但并不局限于此，也能够广泛应用于其他热交換器，例如也可以应用于在向外部空气排出的废气与冷却水之间进行热交换并对冷却水进行加热的排热回收热交換器。
权利要求
1.一种废气热交换装置，该废气热交换装置具备 管(110)，在该管(110)中流通有从内燃机排出的废气； 筒状的水槽(130)，该水槽(130)将所述管(110)收容在内部； 气体槽(140)，该气体槽(140)形成供所述废气流通的废气流路(140C)，一方的开口部(146)与所述水槽(130)的开口侧端部(130C)连接，在另一方的开口部(147)设有用于与排气管连接的凸缘(148);以及 划分部(112AU90)，该划分部(112AU90)对在所述水槽(130)的内部形成于所述管(110)的外侧的水槽内空间(130E)和所述废气流路(140C)进行划分，并且使所述废气流路(140C)与所述管(110)内部连通， 其特征在于， 以在流通于所述水槽内空间(130E)的冷却流体与由所述气体槽(140)向所述管(110)内供给的废气之间进行热交换的方式构成所述水槽(130)与所述管(110)， 所述废气热交换装置设置有对所述气体槽(140)进行冷却的冷却部。
2.根据权利要求1所述的废气热交换装置，其特征在于， 在所述水槽(130)的所述开口侧端部(130C)设有比所述划分部(112AU90)更向径向外侧鼓出的水槽鼓出部(133c)， 在所述气体槽(140)的一方的开口部(146)中的所述外侧空间(140D)的外侧的壁部(144)上设有比所述划分部(112AU90)更向径向外侧鼓出且与所述外侧空间(140D)连通的气体槽鼓出部(145), 所述气体槽(140)是在所述废气流路(140C)的外侧形成外侧空间(140D)的双重结构， 所述废气热交换装置设置有使所述外侧空间(140D)与所述水槽内空间(130E)连通的连通部(150)， 所述连通部(150)是将所述水槽鼓出部(133c)与所述气体槽鼓出部(145)连接而形成于所述水槽鼓出部(133c)以及所述气体槽鼓出部(145)的内侧的流路。
3.根据权利要求1所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述气体槽(140)是在所述废气流路(140C)的外侧形成外侧空间(140D)的双重结构， 所述废气热交换装置设置有使所述外侧空间(140D)与所述水槽内空间(130E)连通的连通部(150)， 在所述水槽(130)以及所述气体槽(140)中，所述气体槽(140)上设有使所述冷却流体流入的冷却流体流入口(170)。
4.根据权利要求3所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述气体槽(140)的另一方的开口部(147)在沿着贯通所述气体槽(140)的一方的开口部(146)的轴线的方向上开口， 所述冷却流体流入口(170)在所述气体槽(140)的形成一方的开口部(146)的外围面中被设置在所述连通部(150)的相反一侧。
5.根据权利要求3所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述气体槽(140)的另一方的开口部(147)在相对于贯通所述气体槽(140)的一方的开口部(146)的轴线交叉的方向上开口， 所述冷却流体流入口(170)在沿着贯通所述气体槽(140)的一方的开口部(146)的轴线的方向上开口， 所述连通部(150)在所述气体槽(140)的形成一方的开口部(146)的外围面中被设置在至少两个位置， 所述两个位置的连通部(150、151)以相互对置的方式配置。
6.根据权利要求3所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述气体槽(140)的另一方的开口部(147)在沿着贯通所述气体槽(140)的一方的开口部(146)的轴线的方向上开口， 所述冷却流体流入口(170)在所述气体槽(140)的形成一方的开口部(146)的外围面中靠近所述连通部(150)设置， 在所述外侧空间(140D)中的所述冷却流体流入口(170)侧的区域与所述连通部(150)侧的区域之间形成有分隔两区域的分隔部(149)。
7.根据权利要求1所述的废气热交换装置，其特征在于， 在所述水槽(130)以及所述气体槽(140)中，所述水槽(130)设有使所述冷却流体流入的冷却流体流入口(170)。
8.根据权利要求7所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述气体槽(140)是在所述废气流路(140C)的外侧形成外侧空间(140D)的双重结构， 所述废气热交换装置设置有使所述外侧空间(140D)与所述水槽内空间(130E)连通的连通部(150)， 所述连通部(150、151)在所述水槽(130)的形成所述开口侧端部(130C)的外围面中被设置在至少两个位置， 所述两个位置的连通部(150、151)中的一方靠近所述冷却流体流入口(170)配置， 所述两个位置的连通部(150、151)中的另一方配置成与所述一方的连通部(150)对置。
9.根据权利要求1所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述气体槽(140)将配置在外侧的外侧气体槽(140A)与配置在内侧的内侧气体槽(140B)接合而形成。
10.根据权利要求9所述的废气热交换装置，其特征在于， 在所述内侧气体槽(140B)的表面形成有凹凸部(140B1)。
11.根据权利要求2至6，8中任一项所述的废气热交换装置，其特征在于， 在所述连通部(150)，所述冷却水从所述外侧空间(140D)流向所述水槽内空间(130E)， 在所述连通部(150)的下游侧端部设置有偏转部(154)，该偏转部(154)使在所述连通部(150)流通的所述冷却流体的流通方向朝向与所述管(110)的长边方向交叉的方向。
12.根据权利要求2至6，8中任一项所述的废气热交换装置，其特征在于， 在所述管(110)的表面形成有偏转肋(118)，该偏转肋(118)使从所述连通部(150)流入所述水槽内空间(130E)的所述冷却流体的流通方向朝向所述气体槽(140)侦U。
13.根据权利要求1至10中任一项所述的废气热交换装置，其特征在于， 在所述气体槽(140)的所述另一方的开口部(147)的周围形成有与贯通所述另一方的开口部(147)的轴线正交的平面部(140a)， 所述凸缘(148)与所述平面部(140a)接合。
14.根据权利要求1至10中任一项所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述凸缘(148)具有与所述另一方的开口部(147)连通的连通孔(148a)， 在所述连通孔(148a)的内表面形成有牺牲腐蚀层。
15.根据权利要求1至10中任一项所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述管(110)的横截面呈扁平矩形形状，多个所述管以所述扁平矩形形状的长边相互对置的方式层叠， 所述划分部(112AU90)通过在多个所述管(110)的长边方向端部的整个周面形成的伸出部(112)相互接合而形成。
16.根据权利要求15所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述水槽(130)由在所述管(110)的层叠方向被分割的第一、第二水槽(130A、130B)形成， 所述气体槽(140)的所述一方的开口部(146)呈四边形，所述一方的开口部(146)的与所述层叠方向交叉的方向的一边具有以沿着所述层叠方向的方式折曲的折曲部(140b、140c)， 在所述水槽(130)与所述气体槽(140)之间夹装有分别与所述水槽(130)的内表面(137)和所述折曲部(140b、140c)抵接的截面为L字状的板构件(210)。
17.根据权利要求15所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述气体槽(140)由配置在外侧的外侧气体槽(140A)与配置在内侧的内侧气体槽(140B)形成， 所述外侧气体槽(140A)以及所述水槽(130)在与所述管(110)的长边方向交叉的方向上被分割，以能够吸收所述管(110)的层叠方向的尺寸的方式接合形成， 在与所述长边方向交叉的方向上被分割的至少一方的所述外侧气体槽(1402)以及所述水槽(130B)被一体形成。
18.根据权利要求1至10中任一项所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述划分部(112AU90)形成为板状，是供所述管(110)的长边方向端部贯通的划分板(190)。
19.根据权利要求18所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述气体槽(140)由配置在外侧的外侧气体槽(140A)与配置在内侧的内侧气体槽(140B)形成， 所述外侧气体槽(140A)通过将在与所述管(110)的长边方向交叉的方向上被分割的第一气体槽(1401)与第二气体槽(1402)接合而形成， 所述水槽(130)通过将在与所述管(110)的长边方向交叉的方向上被分割的第一水槽(130A)与第二水槽(130B)接合而形成， 所述第一气体槽(1401)与所述第一水槽(130A)被一体形成， 所述第二气体槽(1402)与所述第二水槽(130B)被一体形成。
20.根据权利要求1至10中任一项所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述废气是向所述内燃机的吸气侧供给的再循环用的废气， 所述冷却流体是对所述内燃机进行冷却的冷却水。
21.根据权利要求1至10中任一项所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述冷却部利用在所述水槽(130)内流通的冷却流体对气体槽(140)进行冷却。
22.根据权利要求1，7，9，10中任一项所述的废气热交换装置，其特征在于， 所述气体槽(140)是在所述废气流路(140C)的外侧形成外侧空间(140D)的双重结构， 所述废气热交换装置设置有使所述外侧空间(140D)与所述水槽内空间(130E)连通的连通部(150)。
全文摘要
提供一种可以实现入口气体槽中的温度降低的废气热交换器，在流通于水槽内空间(130E)的冷却流体与由气体槽(140)向管(110)内供给的废气之间进行热交换的不锈钢制的废气热交换装置中，设置有对上述气体槽(140)进行冷却的冷却部。例如，气体槽(140)形成为在废气流路(140C)的外侧形成外侧空间(140D)的双重结构，也可以设置使外侧空间(140D)与水槽内空间(130E)连通的连通部(150)。
文档编号F02M25/07GK103016212SQ20121034810
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月18日 优先权日2011年9月24日
发明者加福一彰, 畔柳功, 林孝幸 申请人:株式会社电装