JP2002070528A - Cooling device for exhaust gas - Google Patents
Cooling device for exhaust gasInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は消音等のために排気
ガスを冷却する機能を有する排気ガス冷却装置に関す
る。本発明は例えばコージェネシステムや車両等に使用
できる排気ガス冷却装置に適用できる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas cooling device having a function of cooling exhaust gas for noise reduction or the like. The present invention is applicable to, for example, an exhaust gas cooling device that can be used in a cogeneration system, a vehicle, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、図4に示すように、多数の小孔1
01を周壁102に有すると共に排気ガスが流れる直状
の排気管100を箱体200の中空室201内に配置す
ると共に、排気管100の外周側に冷却水管300を螺
旋状に巻回した排気ガス冷却機能を奏する消音装置が知
られている(実公開58−29114号公報、公開19
83年2月25日)。このものにおいては、冷却水管3
00は、所定の螺旋進角をもつように、排気管100の
長さ方向に沿って螺旋状に巻回され、排気管100の長
さ方向に沿って順次進行するように配置されている。冷
却水管300を流れる冷却水によって排気管100内の
高温高圧の排気ガスが冷却されるため、排気ガスによる
騒音を低減させる効果を発揮できる。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG.
01 in the peripheral wall 102 and a straight exhaust pipe 100 through which the exhaust gas flows is disposed in the hollow chamber 201 of the box 200, and the cooling water pipe 300 is spirally wound around the outer circumference of the exhaust pipe 100. A silencer having a cooling function is known (Japanese Utility Model Publication No. 58-29114, Publication 19).
February 25, 1983). In this case, the cooling water pipe 3
00 is spirally wound along the length direction of the exhaust pipe 100 so as to have a predetermined spiral advance angle, and is disposed so as to sequentially advance along the length direction of the exhaust pipe 100. Since the high-temperature and high-pressure exhaust gas in the exhaust pipe 100 is cooled by the cooling water flowing through the cooling water pipe 300, the effect of reducing noise due to the exhaust gas can be exhibited.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記した技術において
は、冷却水管300は排気管100の長さ方向に沿って
螺旋状に順次進行するように配置されているため、冷却
水管300の長さには限界がある。従って冷却水管30
0が排気管100の排気ガスを冷却する能力にも限界が
あった。冷却水管300が排気ガスを冷却する能力を増
大化するには、冷却水管300を螺旋状に長い距離巻回
すればよいが、装置のサイズが螺旋の進行方向において
大型化し、装置全体の大型化を招く。In the above-described technique, the cooling water pipe 300 is arranged so as to spirally progress sequentially along the length of the exhaust pipe 100. Has limitations. Therefore, the cooling water pipe 30
No. 0 also has a limited ability to cool the exhaust gas of the exhaust pipe 100. In order to increase the ability of the cooling water pipe 300 to cool the exhaust gas, the cooling water pipe 300 may be spirally wound for a long distance. However, the size of the apparatus increases in the spiral traveling direction, and the entire apparatus increases in size. Invite.
【0004】本発明は上記した実情に鑑みてなされたも
のであり、サイズの小型化を図りつつ、排気ガスを冷却
する能力を増大させる排気ガス冷却装置を提供すること
を課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an exhaust gas cooling device that can increase the ability to cool exhaust gas while reducing the size.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係る排気ガス冷
却装置は、排気ガスが導入されるガス導入口と排気ガス
が導出されるガス導出口と両者を連通する中空室とをも
つ箱体と、前記箱体の前記中空室に配置され前記中空室
に導入された排気ガスを冷却する冷却手段とを具備する
排気ガス冷却装置において、前記冷却手段は、同一仮想
平面内において渦巻状に巻回され冷却媒体が流れる渦巻
管を、渦巻の半径方向と交差する方向に沿って直列に複
数個並設して構成された渦巻管群で形成されていること
を特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An exhaust gas cooling apparatus according to the present invention has a box body having a gas inlet through which exhaust gas is introduced, a gas outlet through which exhaust gas is led, and a hollow chamber communicating the two. And a cooling unit disposed in the hollow chamber of the box and cooling the exhaust gas introduced into the hollow chamber, wherein the cooling unit is spirally wound in the same virtual plane. It is characterized in that it is formed of a group of spiral tubes in which a plurality of spiral tubes through which a cooling medium flows are arranged in series in a direction intersecting the radial direction of the spiral.
【0006】排気ガスは、箱体のガス導入口から中空室
内に導入され、ガス導出口から装置外に導出される。冷
却手段を構成する渦巻管群の渦巻管には、冷却水等の冷
却媒体が流れるため、中空室内に導入された排気ガスは
各渦巻管により冷却される。これにより中空室内に導入
された排気ガスの体積が低減され、排気ガスによる騒音
が低減される。渦巻管は同一仮想平面内において渦巻状
に巻回されており、この渦巻管を渦巻の半径方向と交差
する方向に沿って直列に複数個並設することにより渦巻
管群が構成されているため、渦巻管群の軸長サイズの増
大化が抑制されつつ、渦巻管群の露出面積つまり伝熱面
積の増大化が図られる。[0006] Exhaust gas is introduced into the hollow chamber from the gas inlet of the box, and is drawn out of the apparatus from the gas outlet. Since a cooling medium such as cooling water flows through the spiral tubes of the spiral tube group constituting the cooling means, the exhaust gas introduced into the hollow chamber is cooled by each spiral tube. Thereby, the volume of the exhaust gas introduced into the hollow chamber is reduced, and the noise due to the exhaust gas is reduced. The spiral tubes are spirally wound in the same virtual plane, and a spiral tube group is configured by arranging a plurality of spiral tubes in series along a direction intersecting the radial direction of the spiral. In addition, while the increase in the axial length of the spiral tube group is suppressed, the exposed area of the spiral tube group, that is, the heat transfer area is increased.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明においては次の実施形態を
採用することができる。これらの実施形態は請求項とし
て記載できるものである。 ・冷却手段は、同一仮想平面内において渦巻状に巻回さ
れ冷却液等の冷却媒体が流れる渦巻管を、渦巻の半径方
向と交差する方向に沿って直列に複数個並設することに
より構成された渦巻管群で形成されている。この場合、
渦巻管群の径サイズの小型化や生産性等を考慮すると、
各渦巻管を同芯的配置で設けることが好ましい。渦巻管
を直列に配置する個数は特に限定されるものではなく、
排気ガス冷却装置に要請される能力等に応じて適宜選択
でき、例えば2〜100個、2〜50個、3〜20個と
することができる。冷却媒体としては冷却水等の冷却液
が好ましい。 ・冷却液等の冷却媒体は、渦巻管の外周側から渦巻管内
に供給される形態でも良いし、渦巻管の内周側から渦巻
管内に供給される形態でも良い。渦巻管は直列に複数個
配置されているが、冷却媒体が流れる上流側に配置され
た第1の渦巻管においては渦巻の内周側から冷却媒体が
供給されて外周側から吐出され、第1の渦巻管に隣設す
る第2の渦巻管においては渦巻の外周側から冷却媒体が
供給されて内周側から吐出され、第2の渦巻管に隣設す
る第3の渦巻管においては渦巻の内周側から冷却媒体が
供給されて外周側から吐出され、以下これを繰り返す形
態を採用できる。あるいは、冷却媒体が流れる上流側に
配置された第1の渦巻管においては渦巻の外周側から冷
却媒体が供給されて内周側から吐出され、第1の渦巻管
に隣設する第2の渦巻管においては渦巻の内周側から冷
却媒体が供給されて外周側から吐出され、第2の渦巻管
に隣設する第3の渦巻管においては渦巻の外周側から冷
却媒体が供給されて内周側から吐出され、以下これを繰
り返す形態を採用できる。 ・ガス導入口は渦巻管群の少なくとも一部に対向する位
置に設けられている形態を採用できる。ガス導入口から
導入された排気ガスが渦巻管群に接触する頻度が高ま
り、熱をもつ排気ガスを渦巻管内の冷却液等の冷却媒体
により冷却し易くなる。 ・渦巻管群において冷却液等の冷却媒体が流れる方向は
渦巻管の渦巻方向であるが、各渦巻管において周方向の
うち同じ方向であることが好ましい。つまり渦巻管群を
形成する全ての渦巻管において時計回り方向に流れる形
態、あるいは、渦巻管群を形成する全ての渦巻管におい
て反時計回り方向に流れる形態が好ましい。冷却媒体の
通過抵抗が低減され、冷却媒体が流れ易いからである。 ・中空室は、ガス導入口を有すると共に渦巻管群を収容
する渦巻管収容室と、ガス導出口を有すると共に渦巻管
収容室から吐出された排気ガスを膨張させるガス膨張室
とに仕切られている形態を採用できる。この場合、高温
高圧の排気ガスを冷却することによる体積減少に基づく
消音効果と、高温高圧の排気ガスの膨張によるガス圧力
低減に基づく消音効果とを期待することができ、高温高
圧の排気ガスによる騒音を低減するのに一層貢献でき
る。ガス膨張室の数は適宜選択できる。排気ガスが流れ
る方向の上流側に渦巻管収容室が配置されており、排気
ガスが流れる方向の下流側にガス膨張室が配置されてい
る形態を採用できる。 ・箱体は、箱体の中空室の外周側に冷却室を有する形態
を採用できる。冷却室は、箱体の外周を1周するように
設けられていても良いし、箱体の外周に部分的に設けら
れていても良い。冷却室により箱体の中空室内を冷却で
き、箱体内の排気ガスを冷却するのに一層貢献できる。 ・箱体は、冷却室における冷却液等の冷却媒体の分散化
を促進する分散促進部材を有する形態を採用できる。こ
れにより冷却室における冷却液等の冷却媒体の流れむら
を低減できる。分散促進部材は板、突起などで形成でき
る。 ・渦巻管及び冷却室の双方に冷却液等の冷却媒体を送給
する共通送給管が設けられている形態を採用できる。ま
た、渦巻管及び冷却室の双方から冷却液等の冷却媒体を
排出する共通排出管が設けられている形態も採用でき
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, the following embodiments can be adopted. These embodiments can be described as claims. The cooling means is constituted by arranging a plurality of spiral tubes which are spirally wound in the same virtual plane and through which a cooling medium such as a cooling liquid flows, in series along a direction intersecting the radial direction of the spiral. It is formed by a group of spiral tubes. in this case,
Considering the reduction in the diameter of the spiral tube group and productivity,
Preferably, each spiral tube is provided in a concentric arrangement. The number of spiral tubes arranged in series is not particularly limited,
The number can be appropriately selected according to the capacity required of the exhaust gas cooling device and the like. For example, the number can be 2 to 100, 2 to 50, and 3 to 20. As the cooling medium, a cooling liquid such as cooling water is preferable. The cooling medium such as a cooling liquid may be supplied into the spiral tube from the outer peripheral side of the spiral tube, or may be supplied into the spiral tube from the inner peripheral side of the spiral tube. Although a plurality of spiral tubes are arranged in series, in the first spiral tube arranged on the upstream side where the cooling medium flows, the cooling medium is supplied from the inner peripheral side of the spiral and discharged from the outer peripheral side, and the first spiral tube is discharged. In the second spiral tube adjacent to the spiral tube, the cooling medium is supplied from the outer peripheral side of the spiral and is discharged from the inner peripheral side, and in the third spiral tube adjacent to the second spiral tube, the A mode in which the cooling medium is supplied from the inner peripheral side and discharged from the outer peripheral side, and this is repeated thereafter can be adopted. Alternatively, in the first spiral tube arranged on the upstream side where the cooling medium flows, the cooling medium is supplied from the outer peripheral side of the spiral and discharged from the inner peripheral side, and the second spiral tube adjacent to the first spiral tube is provided. In the pipe, the cooling medium is supplied from the inner peripheral side of the spiral and is discharged from the outer peripheral side, and in the third spiral pipe adjacent to the second spiral pipe, the cooling medium is supplied from the outer peripheral side of the spiral to form the inner peripheral. It is possible to adopt a form in which the liquid is discharged from the side and the above is repeated thereafter. -The form in which the gas inlet is provided at a position facing at least a part of the spiral tube group can be adopted. The frequency at which the exhaust gas introduced from the gas inlet contacts the spiral tube group increases, and the exhaust gas having heat is easily cooled by a cooling medium such as a cooling liquid in the spiral tube. In the spiral tube group, the direction in which the cooling medium such as the cooling liquid flows is the spiral direction of the spiral tube, but is preferably the same direction among the circumferential directions in each spiral tube. That is, it is preferable that all the spiral tubes forming the group of spiral tubes flow clockwise, or that all the spiral tubes forming the group of spiral tubes flow counterclockwise. This is because the passage resistance of the cooling medium is reduced, and the cooling medium easily flows. The hollow chamber is divided into a spiral tube housing chamber having a gas inlet and accommodating a spiral tube group, and a gas expansion chamber having a gas outlet and expanding the exhaust gas discharged from the spiral tube housing. Can be adopted. In this case, it is possible to expect a noise reduction effect based on volume reduction by cooling the high-temperature and high-pressure exhaust gas and a noise reduction effect based on gas pressure reduction by expansion of the high-temperature and high-pressure exhaust gas. It can further contribute to reducing noise. The number of gas expansion chambers can be appropriately selected. It is possible to adopt a configuration in which the spiral tube housing is arranged on the upstream side in the direction in which the exhaust gas flows, and the gas expansion chamber is arranged on the downstream side in the direction in which the exhaust gas flows. -The box can adopt a form having a cooling chamber on the outer peripheral side of the hollow chamber of the box. The cooling chamber may be provided so as to make one round around the outer circumference of the box, or may be provided partially on the outer circumference of the box. The cooling chamber can cool the hollow chamber of the box, which can further contribute to cooling the exhaust gas in the box. -The box can adopt a form having a dispersion promoting member that promotes dispersion of a cooling medium such as a cooling liquid in the cooling chamber. This can reduce uneven flow of a cooling medium such as a cooling liquid in the cooling chamber. The dispersion promoting member can be formed by a plate, a projection, or the like. A configuration in which a common supply pipe for supplying a cooling medium such as a cooling liquid to both the spiral tube and the cooling chamber can be adopted. Further, a form in which a common discharge pipe for discharging a cooling medium such as a cooling liquid from both the spiral tube and the cooling chamber can be adopted.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明の実施例について図1〜図3を
参照して具体的に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to FIGS.
【0009】本実施例の排気ガス冷却装置は、コージェ
ネシステムや車両から排出される排気ガスの騒音を消音
する機能を奏するものである。この排気ガス冷却装置
は、円筒形状をなす箱体1を備えている。箱体1は、排
気ガスが装置内に導入されるガス導入口11を有するガ
ス導入管12と、排気ガスが装置外に導出されるガス導
出口13を有するガス導出管14と、ガス導入口11及
びガス導出口13を連通する円筒形状の中空室16とを
もつ。The exhaust gas cooling apparatus according to the present embodiment has a function of silencing noise of exhaust gas discharged from a cogeneration system or a vehicle. The exhaust gas cooling device includes a box 1 having a cylindrical shape. The box 1 includes a gas inlet pipe 12 having a gas inlet 11 through which exhaust gas is introduced into the apparatus, a gas outlet pipe 14 having a gas outlet 13 through which exhaust gas is led out of the apparatus, and a gas inlet port. 11 and a cylindrical hollow chamber 16 communicating the gas outlet 13.
【0010】ガス導入管12は排気ガス発生源に接続さ
れるものであり、箱体1の一端部1aに取り付けられて
いる第1端板17のうち半径方向の中央域に保持されて
いる。ガス導出管14は箱体1の他端部1cに取り付け
られている第2端板18のうち半径方向の端側に保持さ
れている。第1端板17には、これの半径方向の端側に
位置するように、排水箇所につながる共通排出管21が
設けられている。第2端板18には、これの半径方向の
端側に位置するように、冷却水を供給する給水源につな
がる共通送給管20が設けられている。The gas introduction pipe 12 is connected to an exhaust gas generation source, and is held in a radially central region of a first end plate 17 attached to one end 1a of the box body 1. The gas outlet pipe 14 is held at a radial end of a second end plate 18 attached to the other end 1 c of the box 1. The first end plate 17 is provided with a common discharge pipe 21 connected to a drainage point so as to be located on a radial end side of the first end plate 17. The second end plate 18 is provided with a common feed pipe 20 that is connected to a water supply source that supplies cooling water so as to be located at a radial end side of the second end plate 18.
【0011】図1に示すように、箱体1の中空室16
は、ガス導入口11を有する渦巻管収容室24と、ガス
導出口13を有すると共に渦巻管収容室24から吐出さ
れた排気ガスを膨張させるためのガス膨張室25とに仕
切られている。ガス膨張室25は、渦巻管収容室24に
近い側から順に円筒形状の第1ガス膨張室25a、円筒
形状の第2ガス膨張室25b、円筒形状の第3ガス膨張
室25cに仕切られている。第1仕切壁27は渦巻管収
容室24と第1ガス膨張室25aとを仕切る。第2仕切
壁28は第1ガス膨張室25aと第2ガス膨張室25b
とを仕切る。第3仕切壁29は第2ガス膨張室25bと
第3ガス膨張室25cとを仕切る。なお、第1ガス膨張
室25aの室長をL1、第2ガス膨張室25bの室長を
L2、第3ガス膨張室25cの室長をL3とすると、図
1から理解できるように、本実施例においてはL3>L
1>L2とされている。As shown in FIG. 1, a hollow chamber 16 of the box 1 is provided.
Is divided into a spiral tube accommodating chamber 24 having a gas inlet 11 and a gas expansion chamber 25 having a gas outlet 13 and for expanding exhaust gas discharged from the spiral tube accommodating chamber 24. The gas expansion chamber 25 is partitioned into a cylindrical first gas expansion chamber 25a, a cylindrical second gas expansion chamber 25b, and a cylindrical third gas expansion chamber 25c in order from the side close to the spiral tube housing chamber 24. . The first partition wall 27 partitions the spiral tube housing chamber 24 and the first gas expansion chamber 25a. The second partition wall 28 includes a first gas expansion chamber 25a and a second gas expansion chamber 25b.
And partition. The third partition wall 29 partitions the second gas expansion chamber 25b and the third gas expansion chamber 25c. Assuming that the chamber length of the first gas expansion chamber 25a is L1, the chamber length of the second gas expansion chamber 25b is L2, and the chamber length of the third gas expansion chamber 25c is L3, in this embodiment, as can be understood from FIG. L3> L
1> L2.
【0012】第1仕切壁27、第2仕切壁28、第3仕
切壁29には、円筒形状の第1排気管31が固定されて
いる。第2仕切壁28、第3仕切壁29には円筒形状の
第2排気管32、同じく円筒形状の第3排気管33が固
定されている。第1排気管31、第2排気管32、第3
排気管33は、箱体1の長さ方向に沿って延設されてい
ると共に、箱体1の径方向において並べて設けられてい
る。なお、図1に示すように、第2排気管32は箱体1
の半径方向の中心軸線P上に配置されている。第1排気
管31は箱体1の半径方向の中心軸線PよりもD1離間
した位置に配置されている。第3排気管33は箱体1の
半径方向の中心軸線PよりもD2離間した位置に配置さ
れている。A first exhaust pipe 31 having a cylindrical shape is fixed to the first partition wall 27, the second partition wall 28, and the third partition wall 29. A cylindrical second exhaust pipe 32 and a similarly cylindrical third exhaust pipe 33 are fixed to the second partition wall 28 and the third partition wall 29. The first exhaust pipe 31, the second exhaust pipe 32, the third
The exhaust pipes 33 extend along the length of the box 1 and are arranged side by side in the radial direction of the box 1. As shown in FIG. 1, the second exhaust pipe 32 is
Are arranged on the central axis P in the radial direction. The first exhaust pipe 31 is arranged at a position separated from the center axis P in the radial direction of the box body 1 by D1. The third exhaust pipe 33 is arranged at a position D2 away from the center axis P of the box 1 in the radial direction.
【0013】第1排気管31の始端部31sは渦巻管収
容室24に連通すると共に、第1排気管31の終端部3
1fは第3ガス膨張室25cに連通し、第1排気管31
を形成する周壁の中間部に形成された第1小孔群35
は、第2ガス膨張室25bに連通する。第2排気管32
の始端部32sは第3ガス膨張室25cに連通すると共
に、第2排気管32の終端部32fは第1ガス膨張室2
5aに連通し、第2排気管32を形成する周壁の中間部
に形成された第2小孔群36は、第2ガス膨張室25b
に連通する。第3排気管33の始端部33sは第1ガス
膨張室25aに連通すると共に、第3排気管33の終端
部33fはガス導出管14に連通する。第3排気管33
の第3小孔群34は吸音材37を介して包囲管38によ
り包囲されている。A start end 31s of the first exhaust pipe 31 communicates with the spiral tube accommodating chamber 24 and an end 3s of the first exhaust pipe 31.
1f communicates with the third gas expansion chamber 25c, and the first exhaust pipe 31
The first small hole group 35 formed in the intermediate portion of the peripheral wall forming
Communicates with the second gas expansion chamber 25b. Second exhaust pipe 32
Is connected to the third gas expansion chamber 25c, and the end 32f of the second exhaust pipe 32 is connected to the first gas expansion chamber 2c.
5a, and a second small hole group 36 formed in an intermediate portion of the peripheral wall forming the second exhaust pipe 32 is provided with a second gas expansion chamber 25b.
Communicate with The start end 33s of the third exhaust pipe 33 communicates with the first gas expansion chamber 25a, and the end 33f of the third exhaust pipe 33 communicates with the gas outlet pipe 14. Third exhaust pipe 33
The third small hole group 34 is surrounded by a surrounding tube 38 via a sound absorbing material 37.
【0014】さて本実施例においては、図3に示すよう
に、1本の金属製の円筒管(材質:例えば炭素鋼、合金
鋼、ステンレス鋼等の鉄系、アルミニウム合金、チタン
合金、銅合金等の非鉄系)を同一仮想平面内において渦
巻状に巻回することにより構成された渦巻管5が用いら
れる。渦巻管5の横断面は円形状をなす。渦巻管5の周
壁5m間には渦巻状をなす渦巻隙間5kが形成されてい
る。渦巻管5は、同一仮想平面内において、渦巻の中心
域Waから外周に向かうように巻回されており、渦巻の
中心域Waに設けられた内側開口58と、渦巻の外周W
bに設けられた外側開口59と、外側開口59及び内側
開口58とを渦巻状につなぐ渦巻通路57とをもつ。こ
のように渦巻管5は渦巻状に曲成されているため、渦巻
管5の内部の渦巻通路57を通過する冷却水も渦巻通路
57に沿って渦巻状に流れることになり、直状管を流れ
る場合に比較して、渦巻管5の内壁面と冷却水との接触
頻度が高まり、熱交換機能が高まる。In this embodiment, as shown in FIG. 3, one metal cylindrical tube (material: iron-based such as carbon steel, alloy steel, stainless steel, aluminum alloy, titanium alloy, copper alloy) The spiral tube 5 is formed by spirally winding a non-ferrous material (e.g., non-ferrous material) in the same virtual plane. The cross section of the spiral tube 5 has a circular shape. A spiral gap 5k having a spiral shape is formed between the peripheral walls 5m of the spiral tube 5. The spiral tube 5 is wound in the same imaginary plane so as to extend from the central region Wa of the spiral toward the outer periphery. The inner opening 58 provided in the central region Wa of the spiral and the outer periphery W of the spiral are formed.
b, and a spiral passage 57 that spirally connects the outer opening 59 and the inner opening 58 to each other. As described above, since the spiral tube 5 is spirally bent, the cooling water passing through the spiral passage 57 inside the spiral tube 5 also flows spirally along the spiral passage 57, and flows through the straight tube. As compared with the case where the water flows, the frequency of contact between the inner wall surface of the spiral tube 5 and the cooling water increases, and the heat exchange function increases.
【0015】本実施例においては、図1に示すように、
冷却水が流れる上流側から順に、渦巻管5(5a、5
b、5c、5d、5e)を渦巻の半径方向と交差する方
向に沿って、つまり、箱体1の長さ方向に沿って、直列
に複数個並設することにより渦巻管群6を渦巻管収容室
24内に形成している。そして、渦巻管収容室24に配
置された渦巻管群6により、排気ガスを冷却する本実施
例に係る冷却手段が形成されている。このような渦巻管
群6は、高温の排気ガスと接触する表出面積が増加して
おり、つまり高温の排気ガスと熱交換する伝熱面積が増
加している。なお、渦巻管群6を構成する各渦巻管5
は、ほぼ同心的配置とされている。In this embodiment, as shown in FIG.
The spiral tubes 5 (5a, 5a, 5a,
b, 5c, 5d, and 5e) are arranged in series along the direction intersecting with the radial direction of the spiral, that is, along the length direction of the box 1, so that the spiral tube group 6 is arranged in parallel with the spiral tube. It is formed in the accommodation room 24. The cooling means according to the present embodiment for cooling the exhaust gas is formed by the spiral tube group 6 arranged in the spiral tube housing chamber 24. Such a spiral tube group 6 has an increased exposed area in contact with high-temperature exhaust gas, that is, an increased heat transfer area for heat exchange with high-temperature exhaust gas. Each of the spiral tubes 5 constituting the spiral tube group 6
Are almost concentrically arranged.
【0016】冷却水が流れる上流側先頭の渦巻管5(5
a)においては、渦巻の内側開口58から冷却水が供給
され外側開口59から吐出される。渦巻管5(5a)の
内側開口58は中空室16内の中間給水管63の一端部
63mに接続されており、中間給水管63の他端部63
nは共通送給管20に接続されている。従って渦巻管5
(5a)の内側開口58は中間給水管63を介して共通
送給管20に接続されている。The upstream spiral tube 5 (5)
In a), the cooling water is supplied from the inner opening 58 of the spiral and discharged from the outer opening 59. The inner opening 58 of the spiral tube 5 (5a) is connected to one end 63m of the intermediate water supply pipe 63 in the hollow chamber 16, and the other end 63 of the intermediate water supply pipe 63.
n is connected to the common feed pipe 20. Therefore, the spiral tube 5
The inner opening 58 of (5a) is connected to the common feed pipe 20 via the intermediate feed pipe 63.
【0017】渦巻管5(5a)の下流側に隣設する次の
渦巻管5(5b)においては、渦巻の外側開口59から
冷却水が供給され、内側開口58から吐出される。渦巻
管5(5b)の下流側に隣設する渦巻管5(5c)にお
いては、渦巻の内側開口58から冷却水が供給され、外
側開口59から吐出される。渦巻管5(5c)の下流側
に隣設する次の渦巻管5(5d)においては、渦巻の外
側開口59から冷却水が供給され、内側開口58から吐
出される。渦巻管5(5d)の下流側に隣設する次の渦
巻管5(5e)においては、渦巻の内側開口58から冷
却水が供給され、外側開口59から吐出される。渦巻管
5eの外側開口59は第1端板17の共通排出管21に
接続されている。このように渦巻管群6は、渦巻の内周
側から外周側に向けて流れる通水形態と、渦巻の外周側
から内周側に向けて流れる通水形態とを、交互に備えて
いる。なお、渦巻管群6において水が流れる方向は渦巻
管5の渦巻方向であるが、各渦巻管5において周方向の
うち同じ方向である。In the next spiral tube 5 (5b) adjacent to the downstream of the spiral tube 5 (5a), cooling water is supplied from the outer opening 59 of the spiral and discharged from the inner opening 58. In the spiral tube 5 (5c) adjacent to the downstream of the spiral tube 5 (5b), cooling water is supplied from the inner opening 58 of the spiral and discharged from the outer opening 59. In the next spiral tube 5 (5d) adjacent to the downstream of the spiral tube 5 (5c), cooling water is supplied from the outer opening 59 of the spiral and discharged from the inner opening 58. In the next spiral tube 5 (5e) adjacent to the downstream of the spiral tube 5 (5d), cooling water is supplied from the inner opening 58 of the spiral and discharged from the outer opening 59. The outer opening 59 of the spiral tube 5e is connected to the common discharge tube 21 of the first end plate 17. As described above, the spiral tube group 6 is alternately provided with a water flowing form flowing from the inner circumferential side of the spiral to the outer circumferential side and a water flowing form flowing from the outer circumferential side of the spiral to the inner circumferential side. The direction in which the water flows in the spiral tube group 6 is the spiral direction of the spiral tube 5, but the same direction in the circumferential direction of each spiral tube 5.
【0018】本実施例においては、前記した渦巻管5を
箱体1の渦巻管収容室24内に固定するにあたり、L字
形状をなす固定具7を用いる。固定具7は、図2に示す
ように、渦巻管5の半径方向に沿って延設された挟持腕
70と、挟持腕70の外端側に設けられた折曲片72と
をもつ。そして図1に示すように一対の固定具7の挟持
腕70で渦巻管5を挟持しつつ、固定具7の折曲片72
を箱体1の内周面に締結具や溶接等で固定することによ
り、渦巻管5は固定されており、これにより渦巻管群6
が渦巻管収容室24内に固定されている。固定具7の材
質は伝熱性、強度、価格等を考慮して、炭素鋼、合金鋼
系、アルミニウ合金系等の金属で形成されている。図1
に示すように、渦巻管5(5a、5b、5c、5d、5
e)が直列に並設された状態においては、隣設する渦巻
管5(5a、5b、5c、5d、5e)同士の渦巻隙間
5kは互いに対面しており、また、排気ガスの通過抵抗
となる渦巻通路57は互いに対面しており、これにより
排気ガスの通過性が確保されている。In this embodiment, an L-shaped fixture 7 is used to fix the above-mentioned spiral tube 5 in the spiral tube housing chamber 24 of the box 1. As shown in FIG. 2, the fixture 7 has a holding arm 70 extending along the radial direction of the spiral tube 5 and a bent piece 72 provided on the outer end side of the holding arm 70. As shown in FIG. 1, while holding the spiral tube 5 with the holding arms 70 of the pair of fixtures 7, the bent pieces 72
Is fixed to the inner peripheral surface of the box 1 by fasteners, welding, or the like, so that the spiral tube 5 is fixed.
Are fixed in the spiral tube accommodating chamber 24. The material of the fixture 7 is formed of a metal such as carbon steel, alloy steel, or aluminum alloy in consideration of heat conductivity, strength, and price. FIG.
As shown in the figure, the spiral tube 5 (5a, 5b, 5c, 5d, 5
e), the spiral gaps 5k between the adjacent spiral tubes 5 (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) face each other in a state where the spiral tubes 5 (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) are arranged in series. The spiral passages 57 face each other to ensure the passage of exhaust gas.
【0019】固定具7はL字形状をなすため、固定具7
と渦巻管5とが接触する接触面積は少なめとされてい
る。これにより渦巻管収容室24における渦巻管5の露
出面積を増加させ得る。この結果、渦巻管収容室24内
に導入された排気ガスと渦巻管5との接触面積を大きく
確保することができ、渦巻管5による排気ガスの冷却促
進に貢献できる。図2に示すように固定具7は放射状に
配置されている。固定具7の内端7i側は箱体1には固
定されていない。なお、図1においては作図上、固定具
7の一部を仮想線で示している。Since the fixture 7 has an L-shape, the fixture 7
The contact area between the coil and the spiral tube 5 is small. Thereby, the exposed area of the spiral tube 5 in the spiral tube housing chamber 24 can be increased. As a result, a large contact area between the exhaust gas introduced into the spiral tube housing chamber 24 and the spiral tube 5 can be ensured, which contributes to promoting cooling of the exhaust gas by the spiral tube 5. As shown in FIG. 2, the fixtures 7 are arranged radially. The inner end 7i side of the fixture 7 is not fixed to the box 1. In FIG. 1, a part of the fixture 7 is indicated by a virtual line for drawing.
【0020】本実施例においては、箱体1の外周壁は2
重構造となっている。即ち、箱体1の中空室16の外周
側には、中空室16を周方向に1周するように包囲する
冷却室60が形成されている。冷却室60は中空室16
の軸長方向のほぼ全長にわたり設けられている。図1に
示すように、冷却室60のうち第2端板18側に位置す
る室部分60xは、分流管75及び中間給水管63を介
して共通送給管20に連通している。冷却室60のうち
第1端板17側に位置する室部分60yは、合流管78
を介して共通排出管21に連通している。冷却室60の
うち、箱体1の長さ方向の中間位置には、冷却室60内
における冷却水の分散化を促進する分散促進部材8が設
けられている。分散促進部材8は、冷却室60を流れる
冷却水が偏流となってダイレクトに共通排出管21に到
達することを抑えるためのものである。この分散促進部
材8は箱体1の中心軸線Pと同軸的な半リング形状をな
す板部材で構成されており、冷却室60における通水に
対する邪魔板として機能できる。邪魔板として機能する
分散促進部材8に冷却室60内の冷却水が当たると、冷
却室60における冷却水の分散性が高まり、冷却室60
における冷却水の流路むらの発生が抑制され、冷却室6
0による冷却効果が確保される。In this embodiment, the outer peripheral wall of the box 1 is 2
It has a heavy structure. That is, on the outer peripheral side of the hollow chamber 16 of the box 1, a cooling chamber 60 is formed so as to surround the hollow chamber 16 so as to make one round in the circumferential direction. The cooling chamber 60 is the hollow chamber 16
Are provided over substantially the entire length in the axial direction of the shaft. As shown in FIG. 1, the chamber portion 60 x of the cooling chamber 60 located on the second end plate 18 side communicates with the common feed pipe 20 via the branch pipe 75 and the intermediate water pipe 63. A chamber portion 60y of the cooling chamber 60 located on the first end plate 17 side is provided with a merging pipe 78.
Through the common discharge pipe 21. In the cooling chamber 60, a dispersion promoting member 8 that promotes dispersion of the cooling water in the cooling chamber 60 is provided at an intermediate position in the longitudinal direction of the box 1. The dispersion promoting member 8 is for suppressing the cooling water flowing in the cooling chamber 60 from arriving at the common discharge pipe 21 directly as a drift. The dispersion promoting member 8 is formed of a plate member having a semi-ring shape coaxial with the central axis P of the box 1, and can function as a baffle plate for water passage in the cooling chamber 60. When the cooling water in the cooling chamber 60 hits the dispersion promoting member 8 functioning as a baffle, the dispersibility of the cooling water in the cooling chamber 60 increases, and the cooling chamber 60
The occurrence of unevenness in the flow path of the cooling water in the cooling chamber 6 is suppressed.
0 ensures the cooling effect.
【0021】さて、本実施例に係る排気ガス冷却装置を
使用する場合について説明する。まず、給水源と共通送
給管20とを接続して給水源から冷却水を矢印W方向に
供給する。供給された冷却水は冷却手段である渦巻管群
6に中間給水管63を経て供給されると共に、分流管7
5により冷却室60に分流される。このように冷却水は
渦巻管群6及び冷却室60の双方に流れる。渦巻管群6
に供給された冷却水は、冷却水の上流側の渦巻管5(5
a、5b、5c、5d、5e)を順に流れ、共通排出管
21から装置外へ排出される。また、冷却室60を流れ
た冷却水は、合流管78により、渦巻管群6を流れた冷
却水に合流し、共通排出管21から装置外に排出され
る。Now, a case where the exhaust gas cooling device according to the present embodiment is used will be described. First, the water supply source and the common supply pipe 20 are connected to supply cooling water from the water supply source in the direction of arrow W. The supplied cooling water is supplied to a group of spiral tubes 6 serving as a cooling means through an intermediate water supply pipe 63, and a branch pipe 7.
5 diverges into the cooling chamber 60. Thus, the cooling water flows to both the spiral tube group 6 and the cooling chamber 60. Spiral tube group 6
Is supplied to the spiral tube 5 (5) on the upstream side of the cooling water.
a, 5b, 5c, 5d, 5e), and is discharged from the common discharge pipe 21 to the outside of the apparatus. The cooling water that has flowed through the cooling chamber 60 joins the cooling water that has flowed through the spiral tube group 6 through a merging pipe 78 and is discharged from the common discharge pipe 21 to the outside of the apparatus.
【0022】前記したように冷却水が送給されている状
態で、排気ガス発生源から放出された高温高圧の排気ガ
スを、ガス導入管12のガス導入口11を介して箱体1
の中空室16に矢印M方向から導入する。この排気ガス
は中空室16の渦巻管収容室24内を流れる。このとき
高温高圧の排気ガスは、まず渦巻管収容室24内の渦巻
管群6を構成する渦巻管5(5e、5d、5c、5b、
5a)に接触するため、水冷されている渦巻管群6によ
り冷却される。この結果、渦巻管収容室24内に供給さ
れた排気ガスのガス体積が減少し、排気ガスの圧力が低
下する。よって排気ガスの騒音を小さくする効果を確保
できる。With the cooling water being supplied as described above, the high-temperature and high-pressure exhaust gas discharged from the exhaust gas generation source is supplied through the gas inlet 11 of the gas inlet pipe 12 to the box 1.
Is introduced into the hollow chamber 16 from the direction of the arrow M. This exhaust gas flows through the spiral tube accommodating chamber 24 of the hollow chamber 16. At this time, the high-temperature and high-pressure exhaust gas is first supplied to the spiral tubes 5 (5e, 5d, 5c, 5b,
5a), it is cooled by the water-cooled spiral tube group 6. As a result, the gas volume of the exhaust gas supplied into the spiral tube accommodating chamber 24 decreases, and the pressure of the exhaust gas decreases. Therefore, the effect of reducing the noise of the exhaust gas can be secured.
【0023】更に、渦巻管群6で冷却された排気ガス
は、第1排気管31の始端部31sから第1排気管31
内を通り、第1排気管31の終端部31fから第3ガス
膨張室25cに流れ、第3ガス膨張室25cで膨張す
る。このとき排気ガスは第1排気管31の第1小孔群3
5から第2ガス膨張室25bに流出して膨張する。また
前記したように第3ガス膨張室25cに至った排気ガス
は、第2排気管32の始端部32sから第2排気管32
を通り、第2排気管32の終端部32fから第1ガス膨
張室25aに流れ、第1ガス膨張室25aで膨張する。
このとき第2排気管32の第2小孔群36から第2ガス
膨張室25bに流出した排気ガスが膨張する。更に、第
1ガス膨張室25aに至った排気ガスは、第3排気管3
3の始端部33sから第3排気管33を通り、第3排気
管33の終端部33fからガス導出管14のガス導出口
13を経て装置外に流れる。このように排気ガスの膨張
が繰り返されるため、排気ガスの速度が次第に低下し、
排気ガスの騒音を小さくする効果を確保できる。Further, the exhaust gas cooled by the spiral tube group 6 flows from the starting end 31s of the first exhaust pipe 31 to the first exhaust pipe 31.
Then, the gas flows from the terminal end 31f of the first exhaust pipe 31 to the third gas expansion chamber 25c, and expands in the third gas expansion chamber 25c. At this time, the exhaust gas is supplied to the first small hole group 3 of the first exhaust pipe 31.
5 flows into the second gas expansion chamber 25b and expands. Further, as described above, the exhaust gas that has reached the third gas expansion chamber 25c flows from the start end 32s of the second exhaust pipe 32 to the second exhaust pipe 32c.
Flows from the terminal end portion 32f of the second exhaust pipe 32 to the first gas expansion chamber 25a, and expands in the first gas expansion chamber 25a.
At this time, the exhaust gas flowing from the second small hole group 36 of the second exhaust pipe 32 to the second gas expansion chamber 25b expands. Further, the exhaust gas that has reached the first gas expansion chamber 25 a is supplied to the third exhaust pipe 3.
3 flows through the third exhaust pipe 33 from the start end 33s, flows from the end 33f of the third exhaust pipe 33 through the gas outlet 13 of the gas outlet pipe 14, and out of the apparatus. Since the expansion of the exhaust gas is repeated in this manner, the speed of the exhaust gas gradually decreases,
The effect of reducing noise of exhaust gas can be secured.
【0024】加えて本実施例においては、箱体1の外周
側に配置されている冷却室60によっても渦巻管収容室
24及びガス膨張室25の双方が冷却されるため、排気
ガスのガス体積の低減に一層貢献でき、排気ガスの騒音
を小さくする効果を確保できる。In addition, in this embodiment, since both the spiral tube housing chamber 24 and the gas expansion chamber 25 are cooled by the cooling chamber 60 arranged on the outer peripheral side of the box 1, the gas volume of the exhaust gas is reduced. It is possible to further contribute to the reduction of the exhaust gas, and it is possible to secure the effect of reducing the noise of the exhaust gas.
【0025】以上説明したように本実施例においては、
高温高圧の排気ガスは渦巻管収容室24内を通過し、渦
巻管収容室24内の渦巻管群6を構成する渦巻管5(5
e、5d、5c、5b、5a)に接触して冷却される。
これにより渦巻管収容室24内に導入された排気ガスの
ガス体積が減少し、排気ガスの圧力が低下する。このた
め、ガス導出口13から装置外に導出される排気ガスの
騒音を小さくできる。As described above, in this embodiment,
The high-temperature and high-pressure exhaust gas passes through the spiral tube accommodating chamber 24 and forms the spiral tube group 6 in the spiral tube accommodating chamber 24.
e, 5d, 5c, 5b, 5a) and is cooled.
Thereby, the gas volume of the exhaust gas introduced into the spiral tube housing chamber 24 decreases, and the pressure of the exhaust gas decreases. For this reason, the noise of the exhaust gas led out of the device from the gas outlet 13 can be reduced.
【0026】また本実施例においては、第1ガス膨張室
25a〜第3ガス膨張室25cを利用したガス膨張作用
によっても排気ガスの消音効果が得られるため、ガス導
出口13から装置外に導出される排気ガスの騒音を小さ
くする効果を一層確保できる。In this embodiment, since the exhaust gas silencing effect can be obtained by the gas expansion function using the first gas expansion chamber 25a to the third gas expansion chamber 25c, the gas is led out of the apparatus through the gas outlet 13. The effect of reducing the noise of the exhaust gas to be produced can be further ensured.
【0027】更に箱体1の外周側に形成した冷却室60
によっても渦巻管収容室24及びガス膨張室25が冷却
されるため、排気ガスのガス体積の低減に一層貢献で
き、排気ガスの騒音を小さくする効果をなお一層確保で
きる。Further, a cooling chamber 60 formed on the outer peripheral side of the box 1
Also, the spiral tube accommodating chamber 24 and the gas expansion chamber 25 are cooled, so that the gas volume of the exhaust gas can be further reduced, and the effect of reducing the noise of the exhaust gas can be further ensured.
【0028】また本実施例に係る冷却手段は、前述した
ように同一仮想平面内において渦巻状に巻回され冷却水
が流れる渦巻管5(5a、5b、5c、5d、5e)を
箱体1の長さ方向に沿って直列に複数個配置して構成さ
れているため、渦巻管群6の軸長サイズの増大を抑えつ
つ、つまり箱体1の長さの増大を抑えつつ、排気ガスと
渦巻管5(5a、5b、5c、5d、5e)との接触面
積を増大させることができる。よって、図4に示す従来
技術に比較して、箱体1の長さの増大を抑えつつ、排気
ガスを冷却する冷却能力、ひいては排気ガスを消音する
消音能力を高めることができる。Further, as described above, the cooling means according to the present embodiment includes the spiral tube 5 (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) spirally wound in the same imaginary plane and through which the cooling water flows. Is arranged in series along the length direction of the spiral tube group, so that the increase in the axial length of the spiral tube group 6 is suppressed, that is, while the increase in the length of the box 1 is suppressed, The contact area with the spiral tube 5 (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) can be increased. Therefore, as compared with the prior art shown in FIG. 4, it is possible to increase the cooling capacity for cooling the exhaust gas and, consequently, the silencing ability for silencing the exhaust gas while suppressing an increase in the length of the box 1.
【0029】更に本実施例においては、ガス導入口11
は渦巻管群6に対向する位置に設けられているため、ガ
ス導入口11から導入された排気ガスが渦巻管群6に効
果的に接触するようになり、排気ガスを冷却する冷却能
力を確保できる。しかも渦巻管5は渦巻通路57に沿っ
た渦巻状の渦巻隙間5kを有するため、排気ガスが渦巻
管群6を流れる際の通過抵抗を低減するのにも貢献でき
る。殊に本実施例においては、一個の渦巻管5における
渦巻隙間5kの総投影面積はガス導入口11の開口面積
つまり流路断面積よりも大きく設定されているため、排
気ガスの通過抵抗の低減にも貢献できる。Further, in this embodiment, the gas inlet 11
Is provided at a position facing the spiral tube group 6, the exhaust gas introduced from the gas inlet 11 comes into effective contact with the spiral tube group 6, and a cooling capacity for cooling the exhaust gas is secured. it can. Moreover, since the spiral tube 5 has the spiral spiral gap 5 k along the spiral passage 57, it is possible to contribute to reducing the passage resistance when the exhaust gas flows through the spiral tube group 6. In particular, in this embodiment, since the total projected area of the spiral gap 5k in one spiral tube 5 is set to be larger than the opening area of the gas introduction port 11, that is, the cross-sectional area of the flow path, the reduction of the exhaust gas passage resistance is reduced. Can also contribute.
【0030】また本実施例においては、固定具7の挟持
腕70で渦巻管5(5a、5b、5c、5d、5e)を
挟持しつつ、固定具7の折曲片72を箱体1の内周面に
固定しているため、渦巻管5の固定強度が確保される。
このため中空室16に供給される排気ガスに脈動圧が発
生していたしても、脈動圧に起因する渦巻管5(5a、
5b、5c、5d、5e)の振動を抑制できる。更に図
1に示すように、互いに隣設する渦巻管5の内側開口5
8同士は一体的に連結されていると共に、互いに隣設す
る渦巻管5の外側開口59同士も一体的に連結されてお
り、複数の渦巻管5で形成された渦巻管群6の一体性が
確保されているため、中空室16に供給される排気ガス
に脈動圧が発生していたしても、渦巻管5の揺動等を抑
制できる。Further, in this embodiment, the bent piece 72 of the fixing tool 7 is attached to the box 1 while the spiral tube 5 (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) is held by the holding arm 70 of the fixing tool 7. Since it is fixed to the inner peripheral surface, the fixing strength of the spiral tube 5 is ensured.
For this reason, even if pulsating pressure is generated in the exhaust gas supplied to the hollow chamber 16, the spiral tube 5 (5a, 5a,
5b, 5c, 5d, and 5e) can be suppressed. Further, as shown in FIG. 1, the inner openings 5 of the spiral tubes 5 adjacent to each other are formed.
8 are integrally connected to each other, and the outer openings 59 of the spiral tubes 5 adjacent to each other are also integrally connected to each other, so that the integrity of the spiral tube group 6 formed by the plurality of spiral tubes 5 is improved. As a result, even if pulsating pressure is generated in the exhaust gas supplied to the hollow chamber 16, swinging of the spiral tube 5 can be suppressed.
【0031】加えて本実施例においては、排気ガスの流
れ方向は、基本的には、排気ガスの上流端であるガス導
入口11から排気ガスの下流端であるガス導出口13に
向かう方向である。これに対して、冷却水の流れ方向
は、基本的には、冷却水の上流端である共通送給管20
から冷却水の下流端である共通排出管21に向かう方向
である。このように排気ガスの流れ方向と冷却水の流れ
方向とは互いに逆向きである。このため高温の排気ガス
と冷却水との熱交換頻度が高まり、高温の排気ガスを冷
却水で効果的に冷却することができる。In addition, in the present embodiment, the flow direction of the exhaust gas is basically the direction from the gas inlet 11 which is the upstream end of the exhaust gas to the gas outlet 13 which is the downstream end of the exhaust gas. is there. On the other hand, the flow direction of the cooling water is basically the same as the common feed pipe 20 at the upstream end of the cooling water.
From the common discharge pipe 21 which is the downstream end of the cooling water. Thus, the flow direction of the exhaust gas and the flow direction of the cooling water are opposite to each other. Therefore, the frequency of heat exchange between the high-temperature exhaust gas and the cooling water increases, and the high-temperature exhaust gas can be effectively cooled by the cooling water.
【0032】上記した実施例においては、渦巻管5(5
e、5d、5c、5b、5a)の径サイズは同じである
が、これに限らず、一部の径サイズを相違させても良
い。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例の
みに限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更し
て実施できるものである。なお、上記した記載に係る実
施例は本発明の例示であり、実施例に記載の語句は一部
であっても各請求項に記載できるものである。In the above embodiment, the spiral tube 5 (5
e, 5d, 5c, 5b, and 5a) have the same diameter, but are not limited to this, and some diameters may be different. In addition, the present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, but can be implemented with appropriate modifications as needed. The embodiments according to the above description are exemplifications of the present invention, and even if some of the phrases described in the embodiments can be described in each claim.
【0033】(付記)上記した記載から次の技術的思想
も把握できる。 ・各請求項において、渦巻管は内周側の内側開口と外周
側の外側開口とを有し、互いに隣設する渦巻管の内側開
口同士は接続されており、互いに隣設する渦巻管の外側
開口同士は接続されていることを特徴とする排気ガス冷
却装置。 ・各請求項において、渦巻管群を構成する各渦巻管は隣
設する同士が連結されていることを特徴とする排気ガス
冷却装置。 ・各請求項において、渦巻管群を構成する各渦巻管は同
心的配置で連結されていることを特徴とする排気ガス冷
却装置。 ・各請求項において、一個の渦巻管における渦巻隙間の
総投影面積はガス導入口の開口面積よりも大きく設定さ
れていることを特徴とする排気ガス冷却装置。 ・各請求項において、隣設する渦巻管同士の渦巻隙間は
互いに対面しており、排気ガスの通過性が確保されてい
ることを特徴とする排気ガス冷却装置。 ・各請求項において、渦巻管群は、渦巻の内周側から外
周側に向けて流れる通水形態と、渦巻の外周側から内周
側に向けて流れる通水形態とを備えていることを特徴と
する排気ガス冷却装置。 ・各請求項において、渦巻管群は、渦巻の内周側から外
周側に向けて流れる通水形態と、渦巻の外周側から内周
側に向けて流れる通水形態とを、交互に備えていること
を特徴とする排気ガス冷却装置。 ・各請求項において、渦巻管群を流れる冷却媒体は、同
一の巻回方向に流れることを特徴とする排気ガス冷却装
置。(Supplementary Note) The following technical idea can be understood from the above description. In each claim, the spiral tube has an inner opening on the inner peripheral side and an outer opening on the outer peripheral side, and the inner openings of the spiral tubes adjacent to each other are connected to each other, and the outer sides of the spiral tubes adjacent to each other An exhaust gas cooling device, wherein the openings are connected to each other. In each of the claims, the exhaust gas cooling device is characterized in that the spiral tubes constituting the spiral tube group are adjacently connected to each other. -The exhaust gas cooling device according to each claim, wherein the spiral tubes constituting the spiral tube group are connected in a concentric arrangement. In each of the claims, the exhaust gas cooling device is characterized in that the total projected area of the spiral gap in one spiral tube is set larger than the opening area of the gas inlet. An exhaust gas cooling device according to any one of claims, wherein the spiral gaps between the adjacent spiral tubes face each other to ensure the passage of exhaust gas. -In each claim, the spiral tube group has a water flow form flowing from the inner circumferential side to the outer circumferential side of the spiral, and a water flowing form flowing from the outer circumferential side to the inner circumferential side of the spiral. Exhaust gas cooling device characterized. In each claim, the spiral tube group alternately includes a water flowing form flowing from the inner circumferential side to the outer circumferential side of the spiral and a water flowing form flowing from the outer circumferential side to the inner circumferential side of the spiral. An exhaust gas cooling device, characterized in that: In each of the claims, the cooling medium flowing through the spiral tube group flows in the same winding direction.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明に係る排気ガス冷却装置によれ
ば、冷却手段は、同一仮想平面内において渦巻状に巻回
され冷却媒体が流れる渦巻管を、渦巻の半径方向と交差
する方向に沿って直列に複数個並設して構成された渦巻
管群で形成されているため、箱体のサイズの小型化を図
りつつ、排気ガスを冷却する能力を有する渦巻管の表出
面積つまり伝熱面積を増大化させ得る。よって、高温の
排気ガスを冷却する渦巻管群の冷却面積を確保できる。
このため、高温の排気ガスを効果的に冷却してそのガス
流量を小さくでき、排気ガスの騒音を小さくするのに貢
献できる。According to the exhaust gas cooling apparatus of the present invention, the cooling means moves the spiral tube spirally wound in the same virtual plane, through which the cooling medium flows, along the direction intersecting the radial direction of the spiral. Surface area of the spiral tube having the ability to cool exhaust gas while miniaturizing the size of the box because it is formed by a group of spiral tubes arranged side by side in series. The area can be increased. Therefore, the cooling area of the spiral tube group for cooling the high-temperature exhaust gas can be secured.
Therefore, the high-temperature exhaust gas can be effectively cooled to reduce the gas flow rate, which contributes to reducing the exhaust gas noise.
【図1】実施例に係る排気ガス冷却装置の断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view of an exhaust gas cooling device according to an embodiment.
【図2】実施例に係り、図1のII−II線に沿った断面図
である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1 according to the embodiment.
【図3】実施例に係る排気ガス冷却装置に使用する渦巻
管の正面図である。FIG. 3 is a front view of a spiral tube used in the exhaust gas cooling device according to the embodiment.
【図4】従来技術に係る断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view according to the related art.
図中、1は箱体、11はガス導入口、13はガス導出
口、16は中空室、20は共通送給管、21は共通排出
管、24は渦巻管収容室、25はガス膨張室、7は固定
具、5(5a〜5e)は渦巻管、6は渦巻管群(冷却手
段)、60は冷却室、8は分散促進部材を示す。In the figure, 1 is a box, 11 is a gas inlet, 13 is a gas outlet, 16 is a hollow chamber, 20 is a common feed pipe, 21 is a common discharge pipe, 24 is a spiral tube housing chamber, and 25 is a gas expansion chamber. , 7 are fixtures, 5 (5a to 5e) is a spiral tube, 6 is a group of spiral tubes (cooling means), 60 is a cooling chamber, and 8 is a dispersion promoting member.
フロントページの続き (72)発明者 三輪 壽 愛知県豊田市高丘新町天王1番地 アイシ ン高丘株式会社内 (72)発明者 渡辺 裕之 愛知県豊田市高丘新町天王1番地 アイシ ン高丘株式会社内 Fターム(参考) 3D038 BA01 BA06 BB01 BC00 3G004 AA01 BA01 CA00 CA04 DA07 DA08 DA09 DA21 EA06 FA04 3G091 AA02 BA36 BA38 Continuing on the front page (72) Inventor Hisashi Miwa 1st Takao Shinmachi Tenno, Toyota City, Aichi Prefecture Aisin Takaoka Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Watanabe 1st Takaoka Shinmachi Tenno, Toyota City, Aichi Prefecture Aisin Takaoka Inc. F-term (Reference) 3D038 BA01 BA06 BB01 BC00 3G004 AA01 BA01 CA00 CA04 DA07 DA08 DA09 DA21 EA06 FA04 3G091 AA02 BA36 BA38
Claims (4)
スが導出されるガス導出口と両者を連通する中空室とを
もつ箱体と、 前記箱体の前記中空室に配置され前記中空室に導入され
た排気ガスを冷却する冷却手段とを具備する排気ガス冷
却装置において、 前記冷却手段は、同一仮想平面内において渦巻状に巻回
され冷却媒体が流れる渦巻管を、渦巻の半径方向と交差
する方向に沿って直列に複数個並設して構成された渦巻
管群で形成されていることを特徴とする排気ガス冷却装
置。1. A box body having a gas inlet through which exhaust gas is introduced, a gas outlet through which exhaust gas is led out, and a hollow chamber communicating the two, and a hollow body disposed in the hollow chamber of the box body. A cooling means for cooling the exhaust gas introduced into the chamber, the cooling means comprising: a spiral tube spirally wound in the same virtual plane, through which a cooling medium flows; An exhaust gas cooling device comprising a plurality of spiral tube groups which are arranged in parallel in series along a direction intersecting with the spiral tube.
渦巻管群の少なくとも一部に対向する位置に設けられて
いることを特徴とする排気ガス冷却装置。2. The exhaust gas cooling device according to claim 1, wherein the gas inlet is provided at a position facing at least a part of the spiral tube group.
空室は、前記ガス導入口を有すると共に前記渦巻管群を
収容する渦巻管収容室と、前記ガス導出口を有すると共
に前記渦巻管収容室から吐出された排気ガスを膨張させ
るガス膨張室とに仕切られていることを特徴とする排気
ガス冷却装置。3. The swirl tube housing according to claim 1, wherein the hollow chamber has the gas inlet and houses the swirl tube group, and has the gas outlet and the swirl tube housing. An exhaust gas cooling device, which is partitioned into a gas expansion chamber for expanding exhaust gas discharged from the chamber.
は、前記箱体の前記中空室の外周側を包囲する冷却室を
有することを特徴とする排気ガス冷却装置。4. An exhaust gas cooling apparatus according to claim 1, wherein said box has a cooling chamber surrounding an outer peripheral side of said hollow chamber of said box.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000259228A JP2002070528A (en) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Cooling device for exhaust gas |
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| JP2002070528A true JP2002070528A (en) | 2002-03-08 |
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ID=18747427
Family Applications (1)
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| JP2000259228A Pending JP2002070528A (en) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Cooling device for exhaust gas |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002070528A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6823668B2 (en) * | 2000-09-25 | 2004-11-30 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Waste heat recovery device of internal combustion engine |
| KR101056977B1 (en) | 2006-04-28 | 2011-08-16 | 도요타 지도샤(주) | Vehicle structure with exhaust heat recovery device |
| KR101497259B1 (en) | 2011-03-30 | 2015-02-27 | 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 | Exhaust emission control device for a water vehicle and method for operating an exhaust emission control device |
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2000
- 2000-08-29 JP JP2000259228A patent/JP2002070528A/en active Pending
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| US8746785B2 (en) | 2006-04-28 | 2014-06-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle structure in which exhaust heat recovery apparatus is installed |
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