JP2000111277A - ２重配管式熱交換器 - Google Patents
２重配管式熱交換器Info
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- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
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- F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】放熱フィンの熱疲労による亀裂発生を防止する
ことができる２重配管式熱交換器を提供する。 【解決手段】内側に冷却水を流通させる内管１１と、前
記内管１１の外周を離間して包囲し、同内管１１との間
に流通路１３を区画する外管と、前記内管１１に収容固
定される放熱フィン１６とを備えると共に、前記内管１
１と外管１２とが２重配管構造として構成された２重配
管式熱交換器（ＥＧＲクーラ）１０において、前記放熱
フィン１６の内周側の山部１６ｂには、複数のスリット
１８を山部１６ｂの稜線に沿うように形成した。従っ
て、放熱フィン１６の熱膨張による変形がスリット１８
の変形により許容され、放熱フィン１６の外周部及びろ
う付け部分Ｂに生じる熱応力は緩和される。即ち、放熱
フィン１６の外周部及びろう付け部分Ｂにおける亀裂発
生を防止することができる。
ことができる２重配管式熱交換器を提供する。 【解決手段】内側に冷却水を流通させる内管１１と、前
記内管１１の外周を離間して包囲し、同内管１１との間
に流通路１３を区画する外管と、前記内管１１に収容固
定される放熱フィン１６とを備えると共に、前記内管１
１と外管１２とが２重配管構造として構成された２重配
管式熱交換器（ＥＧＲクーラ）１０において、前記放熱
フィン１６の内周側の山部１６ｂには、複数のスリット
１８を山部１６ｂの稜線に沿うように形成した。従っ
て、放熱フィン１６の熱膨張による変形がスリット１８
の変形により許容され、放熱フィン１６の外周部及びろ
う付け部分Ｂに生じる熱応力は緩和される。即ち、放熱
フィン１６の外周部及びろう付け部分Ｂにおける亀裂発
生を防止することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関の
排気ガス再循環装置において、排気系から取り出された
高温の排気ガスを冷却するための２重配管式熱交換器に
関するものである。
排気ガス再循環装置において、排気系から取り出された
高温の排気ガスを冷却するための２重配管式熱交換器に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関の排気ガス中の窒素酸化
物を低減するために、排気ガスの一部を排気系（エキゾ
ーストマニホールド）から取り出し、吸気系（インテー
クマニホールド）へ再循環させる排気ガス再循環装置
（以下、「ＥＧＲ装置」という。）が知られている。前
記ＥＧＲ装置には排気系から取り出した高温の排気ガス
（以下、「ＥＧＲガス」という。）を吸気系に再導入す
る前に冷却するための２重配管式熱交換器（以下、「Ｅ
ＧＲクーラ」という。）が設けられている。
物を低減するために、排気ガスの一部を排気系（エキゾ
ーストマニホールド）から取り出し、吸気系（インテー
クマニホールド）へ再循環させる排気ガス再循環装置
（以下、「ＥＧＲ装置」という。）が知られている。前
記ＥＧＲ装置には排気系から取り出した高温の排気ガス
（以下、「ＥＧＲガス」という。）を吸気系に再導入す
る前に冷却するための２重配管式熱交換器（以下、「Ｅ
ＧＲクーラ」という。）が設けられている。
【０００３】図８及び図９に示すように、前記ＥＧＲ装
置における排気環流路（図示略）の途中に配設されるＥ
ＧＲクーラ５０は、内側にＥＧＲガスを流通させる内管
５１と、同内管５１の外周面を包囲すると共に両端が内
管５１の外周面に固定され、内管５１との間に断面環状
の流通路５２を区画する外管５３との２重配管構造とし
て構成されている。前記内管５１には熱伝達を促進させ
るための放熱フィン５４が収容されており、同放熱フィ
ン５４の外周はろう付けにて内管５１の内周面に固定さ
れている。
置における排気環流路（図示略）の途中に配設されるＥ
ＧＲクーラ５０は、内側にＥＧＲガスを流通させる内管
５１と、同内管５１の外周面を包囲すると共に両端が内
管５１の外周面に固定され、内管５１との間に断面環状
の流通路５２を区画する外管５３との２重配管構造とし
て構成されている。前記内管５１には熱伝達を促進させ
るための放熱フィン５４が収容されており、同放熱フィ
ン５４の外周はろう付けにて内管５１の内周面に固定さ
れている。
【０００４】前記外管５３には冷却水を前記流通路５２
に導入するための導入管５５と、流通路５２内の冷却水
を排出するための排出管５６とが設けられている。前記
流通路５２内には内燃機関冷却用の冷却水が導入管５５
を介して供給され、この冷却水は流通路５２を流れ、排
出管５６を介して内燃機関の冷却水循環回路（図示略）
に戻される。前記高温のＥＧＲガスと冷却水との間では
内管５１を介して熱交換が行われる。この結果、ＥＧＲ
ガスは冷却されて内燃機関の吸気系に再導入される。
に導入するための導入管５５と、流通路５２内の冷却水
を排出するための排出管５６とが設けられている。前記
流通路５２内には内燃機関冷却用の冷却水が導入管５５
を介して供給され、この冷却水は流通路５２を流れ、排
出管５６を介して内燃機関の冷却水循環回路（図示略）
に戻される。前記高温のＥＧＲガスと冷却水との間では
内管５１を介して熱交換が行われる。この結果、ＥＧＲ
ガスは冷却されて内燃機関の吸気系に再導入される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記放熱フ
ィン５４の外周は冷却水により冷却された内管５１によ
って拘束されているため、放熱フィン５４の中心部と流
通路５２に内管５１を介して接する外周部との間には大
きな温度差が生じる。特に、前記放熱フィン５４のＥＧ
Ｒガス流入側端部における中心部と外周部との間には非
常に大きな温度差（３００〜５００℃）が生じる。この
ため、特に放熱フィンのＥＧＲガス流入側端部Ａにおけ
る外周及びろう付け部分Ｂには大きな熱応力が生じる。
従って、前記放熱フィン５４の外周及びろう付け部分Ｂ
には熱疲労による亀裂Ｋが発生するおそれがあった。
ィン５４の外周は冷却水により冷却された内管５１によ
って拘束されているため、放熱フィン５４の中心部と流
通路５２に内管５１を介して接する外周部との間には大
きな温度差が生じる。特に、前記放熱フィン５４のＥＧ
Ｒガス流入側端部における中心部と外周部との間には非
常に大きな温度差（３００〜５００℃）が生じる。この
ため、特に放熱フィンのＥＧＲガス流入側端部Ａにおけ
る外周及びろう付け部分Ｂには大きな熱応力が生じる。
従って、前記放熱フィン５４の外周及びろう付け部分Ｂ
には熱疲労による亀裂Ｋが発生するおそれがあった。
【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、放熱フィンの熱疲労に
よる亀裂発生を防止することができる２重配管式熱交換
器を提供することにある。
れたものであって、その目的は、放熱フィンの熱疲労に
よる亀裂発生を防止することができる２重配管式熱交換
器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、内側に被冷却媒体を流通させる第１筒部材と、前記
第１筒部材の外周を離間して包囲し、同第１筒部材との
間に冷却媒体用の流通部を区画する第２筒部材と、前記
第１筒部材内に収容固定される放熱部材とを備えると共
に、前記第１及び第２筒部材が２重配管構造として構成
された２重配管式熱交換器において、前記放熱部材には
熱応力緩和手段を設けたことをその要旨とする。
は、内側に被冷却媒体を流通させる第１筒部材と、前記
第１筒部材の外周を離間して包囲し、同第１筒部材との
間に冷却媒体用の流通部を区画する第２筒部材と、前記
第１筒部材内に収容固定される放熱部材とを備えると共
に、前記第１及び第２筒部材が２重配管構造として構成
された２重配管式熱交換器において、前記放熱部材には
熱応力緩和手段を設けたことをその要旨とする。
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記熱応力緩和手段は、放熱部材に形
成した第１筒部材の管軸方向に延びる複数のスリットで
あることをその要旨とする。
の発明において、前記熱応力緩和手段は、放熱部材に形
成した第１筒部材の管軸方向に延びる複数のスリットで
あることをその要旨とする。
【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の発明において、前記熱応力緩和手段は、
乱流発生手段を兼ねるようにして設けたことをその要旨
とする。
求項２に記載の発明において、前記熱応力緩和手段は、
乱流発生手段を兼ねるようにして設けたことをその要旨
とする。
【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求
項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記放
熱部材は、第１筒部材の径方向に断面略放射状を有する
と共に、同第１筒部材の管軸方向に延長して形成し、放
熱部材の外周を第１筒部材の内周面に固定したことをそ
の要旨とする。
項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記放
熱部材は、第１筒部材の径方向に断面略放射状を有する
と共に、同第１筒部材の管軸方向に延長して形成し、放
熱部材の外周を第１筒部材の内周面に固定したことをそ
の要旨とする。
【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求
項４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記熱
応力緩和手段は、放熱部材における第１筒部材の中心部
近傍に位置する部分に設けたことをその要旨とする。 （作用）従って、請求項１に記載の発明では、放熱部材
に発生する熱応力（内部応力）は熱応力緩和手段によっ
て緩和される。
項４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記熱
応力緩和手段は、放熱部材における第１筒部材の中心部
近傍に位置する部分に設けたことをその要旨とする。 （作用）従って、請求項１に記載の発明では、放熱部材
に発生する熱応力（内部応力）は熱応力緩和手段によっ
て緩和される。
【００１２】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、別の部材を付加することなく熱応力
緩和手段を設けることが可能となる。請求項３に記載の
発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明におい
て、被冷却媒体の流れが乱流となり、放熱部材への熱伝
達効率が向上する。
載の発明において、別の部材を付加することなく熱応力
緩和手段を設けることが可能となる。請求項３に記載の
発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明におい
て、被冷却媒体の流れが乱流となり、放熱部材への熱伝
達効率が向上する。
【００１３】請求項４に記載の発明では、請求項１〜請
求項３のうちいずれか一項に記載の発明において、被冷
却媒体の流れが複数の小さな流れに分割される。請求項
５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、
熱応力緩和手段を放熱部材の中心部近傍（放熱部材の内
周山部）、即ち放熱部材が最も高温となる部分（放熱部
材が最も膨張する部分）に設けたことにより、放熱部材
における最も大きな熱膨張による変形が許容される。
求項３のうちいずれか一項に記載の発明において、被冷
却媒体の流れが複数の小さな流れに分割される。請求項
５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、
熱応力緩和手段を放熱部材の中心部近傍（放熱部材の内
周山部）、即ち放熱部材が最も高温となる部分（放熱部
材が最も膨張する部分）に設けたことにより、放熱部材
における最も大きな熱膨張による変形が許容される。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を内燃機関の排気ガ
ス再循環装置（以下、「ＥＧＲ装置」という。）に具体
化した一実施形態を図面に従って説明する。
ス再循環装置（以下、「ＥＧＲ装置」という。）に具体
化した一実施形態を図面に従って説明する。
【００１５】図１〜図３に示すように、内燃機関のＥＧ
Ｒ装置における排気環流路（図示略）の途中に配設され
る２重配管式熱交換器（以下、「ＥＧＲクーラ」とい
う。）１０は、内側に内燃機関の排気系から取り出した
被冷却媒体としての高温の排気ガス（以下、「ＥＧＲガ
ス」という。）を流通させる第１筒部材としての内管１
１を備えている。
Ｒ装置における排気環流路（図示略）の途中に配設され
る２重配管式熱交換器（以下、「ＥＧＲクーラ」とい
う。）１０は、内側に内燃機関の排気系から取り出した
被冷却媒体としての高温の排気ガス（以下、「ＥＧＲガ
ス」という。）を流通させる第１筒部材としての内管１
１を備えている。
【００１６】前記内管１１の外周には、同内管１１の外
周を離間して包囲するように第２筒部材としての外管１
２が配置されている。前記外管１２の両端は徐々に縮径
され、内管１１の外周面に溶接等により固定されてい
る。そして、前記内管１１の外周面と外管１２の内周面
との間には断面環状の冷却媒体としての冷却水を流通さ
せる流通路１３が形成されている。即ち、前記ＥＧＲク
ーラ１０は前記内管１１と外管１２との２重配管構造と
して構成されている。
周を離間して包囲するように第２筒部材としての外管１
２が配置されている。前記外管１２の両端は徐々に縮径
され、内管１１の外周面に溶接等により固定されてい
る。そして、前記内管１１の外周面と外管１２の内周面
との間には断面環状の冷却媒体としての冷却水を流通さ
せる流通路１３が形成されている。即ち、前記ＥＧＲク
ーラ１０は前記内管１１と外管１２との２重配管構造と
して構成されている。
【００１７】前記外管１２には冷却水を流通路１３内に
導入するための導入管１４と、流通路１３内の冷却水を
排出するための排出管１５とが設けられている。前記流
通路１３には導入管１４を介して内燃機関冷却用の冷却
水が供給され、この冷却水は流通路１３を流れた後、排
出管１５を介して内燃機関の冷却水循環回路（図示略）
に戻される。前記ＥＧＲクーラ１０は流通路１３を流れ
る冷却水と内管１１の外周面とが接触する冷却可能区間
Ｃを通過するＥＧＲガスを冷却可能となっている。
導入するための導入管１４と、流通路１３内の冷却水を
排出するための排出管１５とが設けられている。前記流
通路１３には導入管１４を介して内燃機関冷却用の冷却
水が供給され、この冷却水は流通路１３を流れた後、排
出管１５を介して内燃機関の冷却水循環回路（図示略）
に戻される。前記ＥＧＲクーラ１０は流通路１３を流れ
る冷却水と内管１１の外周面とが接触する冷却可能区間
Ｃを通過するＥＧＲガスを冷却可能となっている。
【００１８】前記内管１１には放熱部材としての放熱フ
ィン１６が収容固定されている。前記放熱フィン１６は
内管１１の径方向に断面略放射状（断面略星形状）に形
成されると共に、内管１１の管軸方向に所定の長さ（本
実施形態では、両端が前記冷却可能区間Ｃ内に位置可能
な長さ）を有して形成され、内管１１の内周面に固定さ
れている。
ィン１６が収容固定されている。前記放熱フィン１６は
内管１１の径方向に断面略放射状（断面略星形状）に形
成されると共に、内管１１の管軸方向に所定の長さ（本
実施形態では、両端が前記冷却可能区間Ｃ内に位置可能
な長さ）を有して形成され、内管１１の内周面に固定さ
れている。
【００１９】即ち、前記放熱フィン１６はステンレス鋼
（例えばＳＵＳ３０４）等の高耐熱性、高耐食性及び高
熱伝導性を有する１枚の金属板がプレス等により波状
（略蛇腹状）に屈曲形成され、その一方の各山部１６ａ
が内管１１の内周面に接触した状態で沿うように丸めら
れ（波形円筒状）、内管１１内に挿入される。そして、
前記放熱フィン１６は、同各山部１６ａの外面が内管１
１の内周面にろう付けされることによって内管１１の内
周面に固定されている。
（例えばＳＵＳ３０４）等の高耐熱性、高耐食性及び高
熱伝導性を有する１枚の金属板がプレス等により波状
（略蛇腹状）に屈曲形成され、その一方の各山部１６ａ
が内管１１の内周面に接触した状態で沿うように丸めら
れ（波形円筒状）、内管１１内に挿入される。そして、
前記放熱フィン１６は、同各山部１６ａの外面が内管１
１の内周面にろう付けされることによって内管１１の内
周面に固定されている。
【００２０】また、前記内管１１の内部は同内管１１の
内周面と放熱フィン１６とによってＥＧＲガスが流通す
る複数の流通部１７に区画されている。前記ＥＧＲクー
ラ１０に流入するＥＧＲガスは前記流通部１７を流通す
ることにより複数の小さな流れに分割される。
内周面と放熱フィン１６とによってＥＧＲガスが流通す
る複数の流通部１７に区画されている。前記ＥＧＲクー
ラ１０に流入するＥＧＲガスは前記流通部１７を流通す
ることにより複数の小さな流れに分割される。
【００２１】前記放熱フィン１６における内管１１の中
心方向に突出する他方の各山部１６ｂには、熱応力緩和
手段及び乱流発生手段としての複数のスリット１８が各
山部１６ｂの稜線に沿うように形成されている。そし
て、前記放熱フィン１０の熱膨張による変形は各スリッ
ト１８によって許容可能となっている。また、前記ＥＧ
Ｒクーラ１０に流入したＥＧＲガスは、各スリット１８
を介して各流通部１７間を相互に出入りすることにより
乱流とされる。尚、前記各山部１６ａ, １６ｂの稜線は
それぞれ内管１１の中心軸に対して平行となっている。
心方向に突出する他方の各山部１６ｂには、熱応力緩和
手段及び乱流発生手段としての複数のスリット１８が各
山部１６ｂの稜線に沿うように形成されている。そし
て、前記放熱フィン１０の熱膨張による変形は各スリッ
ト１８によって許容可能となっている。また、前記ＥＧ
Ｒクーラ１０に流入したＥＧＲガスは、各スリット１８
を介して各流通部１７間を相互に出入りすることにより
乱流とされる。尚、前記各山部１６ａ, １６ｂの稜線は
それぞれ内管１１の中心軸に対して平行となっている。
【００２２】さて、前記ＥＧＲクーラ１０の内管１１内
に高温のＥＧＲガスが流入し、同ＥＧＲガスが放熱フィ
ン１６に接触すると、高温のＥＧＲガスの熱は放熱フィ
ン１６に奪われ、内管１１に伝達される。そして、前記
内管１１に伝達された熱は流通路１３を流れる冷却水に
伝達されて排熱される。即ち、高温のＥＧＲガスは、同
ＥＧＲガスと冷却水との間で放熱フィン１６及び内管１
１を介して熱交換が行われることにより冷却される。
に高温のＥＧＲガスが流入し、同ＥＧＲガスが放熱フィ
ン１６に接触すると、高温のＥＧＲガスの熱は放熱フィ
ン１６に奪われ、内管１１に伝達される。そして、前記
内管１１に伝達された熱は流通路１３を流れる冷却水に
伝達されて排熱される。即ち、高温のＥＧＲガスは、同
ＥＧＲガスと冷却水との間で放熱フィン１６及び内管１
１を介して熱交換が行われることにより冷却される。
【００２３】前記ＥＧＲガスは流通路１３を流通するこ
とにより複数の小さな流れに分割されると共に、放熱フ
ィン１６のスリット１８を介して各流通部１７間を相互
に出入りすることによって乱流とされる。このため、高
温のＥＧＲガスと冷却水との間では放熱フィン１６及び
内管１１を介して効率的な熱交換が行われる。即ち、高
温のＥＧＲガスは効率的に冷却される。
とにより複数の小さな流れに分割されると共に、放熱フ
ィン１６のスリット１８を介して各流通部１７間を相互
に出入りすることによって乱流とされる。このため、高
温のＥＧＲガスと冷却水との間では放熱フィン１６及び
内管１１を介して効率的な熱交換が行われる。即ち、高
温のＥＧＲガスは効率的に冷却される。
【００２４】また、前記放熱フィン１６はＥＧＲガスに
加熱されて高温になる。前記放熱フィン１６の外周は内
管１１の内周面によって拘束されているため、放熱フィ
ン１６はその中心方向（山部１６ｂ方向）に熱膨張す
る。前記放熱フィン１６の中心方向への熱膨張は前記ス
リット１８が変形することによって許容されるため、放
熱フィン１６の外周部及びろう付け部分Ｂに発生する熱
応力は緩和される。即ち、前記放熱フィン１６の外周部
及びろう付け部分Ｂの熱疲労による亀裂の発生等が防止
される。
加熱されて高温になる。前記放熱フィン１６の外周は内
管１１の内周面によって拘束されているため、放熱フィ
ン１６はその中心方向（山部１６ｂ方向）に熱膨張す
る。前記放熱フィン１６の中心方向への熱膨張は前記ス
リット１８が変形することによって許容されるため、放
熱フィン１６の外周部及びろう付け部分Ｂに発生する熱
応力は緩和される。即ち、前記放熱フィン１６の外周部
及びろう付け部分Ｂの熱疲労による亀裂の発生等が防止
される。
【００２５】従って、本実施形態によれば、以下の効果
を得ることができる。 （１） 放熱フィン１６の熱膨張による変形がスリット
１８の変形により許容され、放熱フィン１６の外周部及
びろう付け部分Ｂに生じる熱応力が緩和される。このた
め、放熱フィン１６の外周部及びろう付け部分Ｂにおけ
る亀裂発生を防止することができる。
を得ることができる。 （１） 放熱フィン１６の熱膨張による変形がスリット
１８の変形により許容され、放熱フィン１６の外周部及
びろう付け部分Ｂに生じる熱応力が緩和される。このた
め、放熱フィン１６の外周部及びろう付け部分Ｂにおけ
る亀裂発生を防止することができる。
【００２６】（２） 放熱フィン１６の内周側の山部１
６ｂにスリット１８を形成するのみの構成としたことに
より、別の部材を付加することなく放熱フィン１６の熱
疲労による亀裂発生を防止することができる。このた
め、ＥＧＲクーラ１０の構成を簡単にすることができ
る。
６ｂにスリット１８を形成するのみの構成としたことに
より、別の部材を付加することなく放熱フィン１６の熱
疲労による亀裂発生を防止することができる。このた
め、ＥＧＲクーラ１０の構成を簡単にすることができ
る。
【００２７】（３） 放熱フィン１６の内周側の山部１
６ｂにスリット１８を形成したことにより、ＥＧＲガス
の流れを乱流とすることができる。このため、ＥＧＲク
ーラ１０の冷却効率を向上させることができる。
６ｂにスリット１８を形成したことにより、ＥＧＲガス
の流れを乱流とすることができる。このため、ＥＧＲク
ーラ１０の冷却効率を向上させることができる。
【００２８】（４） 放熱フィン１６を波形円筒状に形
成し、同放熱フィン１６と内管１１の内周面とで流通部
１７が形成されるようにした。このため、ＥＧＲガスの
流れが複数の小さな流れに分割されるため、ＥＧＲガス
と冷却水との間の熱伝達効率を向上させることができ
る。
成し、同放熱フィン１６と内管１１の内周面とで流通部
１７が形成されるようにした。このため、ＥＧＲガスの
流れが複数の小さな流れに分割されるため、ＥＧＲガス
と冷却水との間の熱伝達効率を向上させることができ
る。
【００２９】（５） 放熱フィン１６を高耐熱性及び高
耐食性を有する金属板で形成した。このため、放熱フィ
ン１６の腐食性のＥＧＲガスによる酸化腐食等を極力抑
えることができ、ひいてはＥＧＲクーラ１０の製品寿命
を向上させることができる。
耐食性を有する金属板で形成した。このため、放熱フィ
ン１６の腐食性のＥＧＲガスによる酸化腐食等を極力抑
えることができ、ひいてはＥＧＲクーラ１０の製品寿命
を向上させることができる。
【００３０】尚、前記実施形態は以下のように変更して
実施してもよい。 ・ 本実施形態においては、複数のスリット１８を放熱
フィン１６の内周側の山部１６ｂの稜線に沿うように形
成したが、図４に示すように、放熱フィン１６の山部１
６ｂの中腹等に設けてもよい。このようにしても、本実
施形態における（１）〜（５）番目の効果と同様の効果
を得ることができる。
実施してもよい。 ・ 本実施形態においては、複数のスリット１８を放熱
フィン１６の内周側の山部１６ｂの稜線に沿うように形
成したが、図４に示すように、放熱フィン１６の山部１
６ｂの中腹等に設けてもよい。このようにしても、本実
施形態における（１）〜（５）番目の効果と同様の効果
を得ることができる。
【００３１】・ 本実施形態においては、内管１１内に
放熱フィン１６を一つのみ配置したが、図５に示すよう
に、放熱フィン１６を複数の放熱フィンに分割し、互い
に所定距離Ｘを有するように離間して配置してもよい。
このようにすれば、前記放熱フィン１６間において、内
管１１及び外管１２をＥＧＲクーラ１０の設置場所に応
じて任意に折り曲げることができる。
放熱フィン１６を一つのみ配置したが、図５に示すよう
に、放熱フィン１６を複数の放熱フィンに分割し、互い
に所定距離Ｘを有するように離間して配置してもよい。
このようにすれば、前記放熱フィン１６間において、内
管１１及び外管１２をＥＧＲクーラ１０の設置場所に応
じて任意に折り曲げることができる。
【００３２】また、「氷曲げ」により内管１１、外管１
２及び放熱フィン１６ごとＥＧＲクーラ１０を折り曲げ
ることも可能である。このようにすれば、放熱フィン１
６を複数に分割する必要がないため、部品点数を増加さ
せることなくＥＧＲクーラ１０を折り曲げることができ
る。
２及び放熱フィン１６ごとＥＧＲクーラ１０を折り曲げ
ることも可能である。このようにすれば、放熱フィン１
６を複数に分割する必要がないため、部品点数を増加さ
せることなくＥＧＲクーラ１０を折り曲げることができ
る。
【００３３】・ 本実施形態においては、放熱フィン１
６の各山部１６ａ, １６ｂを内管１１の中心軸に対して
平行となるように設けたが、図６に示すように、内管１
１の中心軸に対して所定角度θを有するように設けても
よい。このようにすれば、高温のＥＧＲガスが放熱フィ
ン１６にいっそう強く接触することにより、ＥＧＲクー
ラ１０の冷却効率を向上させることができる。
６の各山部１６ａ, １６ｂを内管１１の中心軸に対して
平行となるように設けたが、図６に示すように、内管１
１の中心軸に対して所定角度θを有するように設けても
よい。このようにすれば、高温のＥＧＲガスが放熱フィ
ン１６にいっそう強く接触することにより、ＥＧＲクー
ラ１０の冷却効率を向上させることができる。
【００３４】・ 図７（ａ）, （ｂ）に示すように、本
実施形態における放熱フィン１６の表面に凸部２０又は
凹部２１を設けてもよい。このようにすれば、ＥＧＲガ
スと放熱フィン１６との接触面積が増大することによ
り、ＥＧＲクーラ１０の冷却効率をいっそう向上させる
ことができる。
実施形態における放熱フィン１６の表面に凸部２０又は
凹部２１を設けてもよい。このようにすれば、ＥＧＲガ
スと放熱フィン１６との接触面積が増大することによ
り、ＥＧＲクーラ１０の冷却効率をいっそう向上させる
ことができる。
【００３５】・ 本実施形態においては、放熱フィン１
６をろう付けにより内管１１の内周面に固定したが、溶
接等によって固定してもよい。このようにしても、本実
施形態における（１）〜（５）番目の効果と同様の効果
を得ることができる。
６をろう付けにより内管１１の内周面に固定したが、溶
接等によって固定してもよい。このようにしても、本実
施形態における（１）〜（５）番目の効果と同様の効果
を得ることができる。
【００３６】・ 本実施形態においては、放熱フィン１
６にスリット１８を形成することによって放熱フィン１
６の熱膨張を許容すると共に、ＥＧＲガスの流れに乱れ
を発生させたが、放熱フィン１６のＥＧＲガス流入側入
口に乱流発生手段としてのルーバ等を設けてもよい。こ
のようにしても、本実施形態における（３）番目の効果
と同様の効果を得ることができる。
６にスリット１８を形成することによって放熱フィン１
６の熱膨張を許容すると共に、ＥＧＲガスの流れに乱れ
を発生させたが、放熱フィン１６のＥＧＲガス流入側入
口に乱流発生手段としてのルーバ等を設けてもよい。こ
のようにしても、本実施形態における（３）番目の効果
と同様の効果を得ることができる。
【００３７】・ 本実施形態においては、２重配管式熱
交換器を内燃機関のＥＧＲガスを冷却するために使用し
たが、ＥＧＲガス等の気体ではなく、液体などの冷却の
ために使用してもよい。このようにしても、本実施形態
と同様の効果を得ることができる。
交換器を内燃機関のＥＧＲガスを冷却するために使用し
たが、ＥＧＲガス等の気体ではなく、液体などの冷却の
ために使用してもよい。このようにしても、本実施形態
と同様の効果を得ることができる。
【００３８】・ 本実施形態においては、ＥＧＲクーラ
１０を円筒状の内管１１及び外管１２にて構成したが、
例えば四角筒状又は楕円筒状等の形状の内管１１及び外
管１２にて構成してもよい。このようにしても、本実施
形態と同様の効果を得ることができる。
１０を円筒状の内管１１及び外管１２にて構成したが、
例えば四角筒状又は楕円筒状等の形状の内管１１及び外
管１２にて構成してもよい。このようにしても、本実施
形態と同様の効果を得ることができる。
【００３９】次に、本実施形態から把握できる請求項記
載発明以外の技術的思想について、以下にそれらの効果
と共に記載する。 ・ 請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の２
重配管式熱交換器を備えた内燃機関の排気ガス再循環装
置。
載発明以外の技術的思想について、以下にそれらの効果
と共に記載する。 ・ 請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の２
重配管式熱交換器を備えた内燃機関の排気ガス再循環装
置。
【００４０】・ 被冷却媒体を冷却するための放熱部材
において、熱応力緩和手段を設けた２重配管式熱交換器
の放熱部材。このようにすれば、放熱部材の熱応力によ
る亀裂の発生を極力防止することができる。
において、熱応力緩和手段を設けた２重配管式熱交換器
の放熱部材。このようにすれば、放熱部材の熱応力によ
る亀裂の発生を極力防止することができる。
【００４１】・ 前記放熱部材には熱応力緩和手段とは
別の乱流発生手段を設けた請求項１に記載の２重配管式
熱交換器。このようにすれば、被冷却媒体の流れを乱流
とし、冷却効率を向上させることができる。
別の乱流発生手段を設けた請求項１に記載の２重配管式
熱交換器。このようにすれば、被冷却媒体の流れを乱流
とし、冷却効率を向上させることができる。
【００４２】・ 前記放熱部材は高耐熱性、高耐食性及
び高熱伝導性を有する金属板により形成した請求項１〜
請求項５のうちいずれか一項に記載の２重配管式熱交換
器。このようにすれば、放熱部材の腐食性の被冷却媒体
による劣化が防止でき、ひいては２重配管式熱交換器の
製品寿命を向上させることができる。
び高熱伝導性を有する金属板により形成した請求項１〜
請求項５のうちいずれか一項に記載の２重配管式熱交換
器。このようにすれば、放熱部材の腐食性の被冷却媒体
による劣化が防止でき、ひいては２重配管式熱交換器の
製品寿命を向上させることができる。
【００４３】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、放熱部
材の内部に生じる熱応力が緩和されることにより、放熱
部材における亀裂発生を防止することができる。
材の内部に生じる熱応力が緩和されることにより、放熱
部材における亀裂発生を防止することができる。
【００４４】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、別の部材を付加すること
なく放熱部材の内部に生じる熱応力を緩和することがで
きると共に、構成を簡単にすることができる。
に記載の発明の効果に加えて、別の部材を付加すること
なく放熱部材の内部に生じる熱応力を緩和することがで
きると共に、構成を簡単にすることができる。
【００４５】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、被冷却媒体
の流れに乱れが生じることにより、冷却効率を向上させ
ることができる。
又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、被冷却媒体
の流れに乱れが生じることにより、冷却効率を向上させ
ることができる。
【００４６】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加
えて、被冷却媒体の流れが複数の流れに分割されること
により、被冷却媒体から冷却水への熱伝達効率を向上さ
せることができる。
〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加
えて、被冷却媒体の流れが複数の流れに分割されること
により、被冷却媒体から冷却水への熱伝達効率を向上さ
せることができる。
【００４７】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加
えて、放熱部材における最も大きな熱膨張による変形が
許容されることにより、放熱部材に生じる熱応力をいっ
そう緩和することができる。
〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加
えて、放熱部材における最も大きな熱膨張による変形が
許容されることにより、放熱部材に生じる熱応力をいっ
そう緩和することができる。
【図１】 本実施形態におけるＥＧＲクーラの正断面
図。
図。
【図２】 図１における１−１線断面図。
【図３】 本実施形態における放熱フィンの要部斜視
図。
図。
【図４】 別の実施形態における放熱フィンの要部斜視
図。
図。
【図５】 別の実施形態におけるＥＧＲクーラの正断面
図。
図。
【図６】 別の実施形態における放熱フィンの正断面
図。
図。
【図７】 （ａ）は、別の実施形態における放熱フィン
の要部側面図。（ｂ）は、別の実施形態における放熱フ
ィンの要部側面図。
の要部側面図。（ｂ）は、別の実施形態における放熱フ
ィンの要部側面図。
【図８】 従来のＥＧＲクーラの正断面図。
【図９】 図８における２−２線断面図。
１０…ＥＧＲクーラ（２重配管式熱交換器）、１１…内
管（第１筒部材）、１２…外管（第２筒部材）、１３…
流通路、１４…導入管、１５…排出管、１６…放熱フィ
ン（放熱部材）、１６ａ, ｂ…山部、１８…スリット
（熱応力緩和手段、乱流発生手段）。
管（第１筒部材）、１２…外管（第２筒部材）、１３…
流通路、１４…導入管、１５…排出管、１６…放熱フィ
ン（放熱部材）、１６ａ, ｂ…山部、１８…スリット
（熱応力緩和手段、乱流発生手段）。
Claims (5)
- 【請求項１】 内側に被冷却媒体を流通させる第１筒部
材と、 前記第１筒部材の外周を離間して包囲し、同第１筒部材
との間に冷却媒体用の流通部を区画する第２筒部材と、 前記第１筒部材内に収容固定される放熱部材と、 を備えると共に、前記第１及び第２筒部材が２重配管構
造として構成された２重配管式熱交換器において、 前記放熱部材には熱応力緩和手段を設けた２重配管式熱
交換器。 - 【請求項２】 前記熱応力緩和手段は、放熱部材に形成
した第１筒部材の管軸方向に延びる複数のスリットであ
る請求項１に記載の２重配管式熱交換器。 - 【請求項３】 前記熱応力緩和手段は、乱流発生手段を
兼ねるようにして設けた請求項１又は請求項２に記載の
２重配管式熱交換器。 - 【請求項４】 前記放熱部材は、第１筒部材の径方向に
断面略放射状を有すると共に、同第１筒部材の管軸方向
に延長して形成し、放熱部材の外周を第１筒部材の内周
面に固定した請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に
記載の２重配管式熱交換器。 - 【請求項５】 前記熱応力緩和手段は、放熱部材におけ
る第１筒部材の中心部近傍に位置する部分に設けた請求
項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の２重配管式
熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10287766A JP2000111277A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | ２重配管式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10287766A JP2000111277A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | ２重配管式熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000111277A true JP2000111277A (ja) | 2000-04-18 |
Family
ID=17721487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10287766A Pending JP2000111277A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | ２重配管式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000111277A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6751983B1 (en) * | 1999-09-20 | 2004-06-22 | Behr Gmbh & Co. | Air conditioning unit with an inner heat transfer unit |
| DE10349887A1 (de) * | 2003-10-25 | 2005-06-02 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Kühler für ein Abgas-Rückführ-System bei einem Verbrennungsmotor |
| EP1790933A1 (de) * | 2005-11-25 | 2007-05-30 | Behr GmbH & Co. KG | Koaxial oder Rohr-in-Rohr-Anordnung, insbesondere für einen Wàrmetauscher |
| US7303002B2 (en) | 2004-09-08 | 2007-12-04 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Limited | Fin structure, heat-transfer tube having the fin structure housed therein, and heat exchanger having the heat-transfer tube assembled therein |
| US7614443B2 (en) | 2005-09-09 | 2009-11-10 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Limited | Heat exchanger tube |
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| US8069905B2 (en) | 2003-06-11 | 2011-12-06 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Limited | EGR gas cooling device |
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| GB2559182A (en) * | 2017-01-30 | 2018-08-01 | Senior Uk Ltd | Finned coaxial cooler |
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| US10995998B2 (en) | 2015-07-30 | 2021-05-04 | Senior Uk Limited | Finned coaxial cooler |
-
1998
- 1998-10-09 JP JP10287766A patent/JP2000111277A/ja active Pending
Cited By (27)
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