JP2000161873A - 熱交換器 - Google Patents

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
ことができる熱交換器を提供する。 【解決手段】熱交換機１０は内側にＥＧＲガスを流通さ
せる内管１１と、内管１１の外周を離間して包囲し、内
管１１との間に冷却水の流通部１３を区画する外管１２
と、内管１１内に収容される放熱フィン１６とを備え
る。放熱フィン１６において、内管１１にろう付け固定
されていない端部Ｅは熱応力吸収手段として機能する。
放熱フィン１６の端部は径方向において、内方に折り返
しされて、折り返し部１８が形成されている。同折り返
し部１８は、熱応力吸収手段を構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器に係り、
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熱交換器（以下、「ＥＧＲクー
ラ」という。）が設けられている。

【０００３】図１１及び図１２に示すように、前記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ＥＧＲ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
させるための放熱部材としての放熱フィン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。

【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、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ＥＧＲ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には熱膨
張、及びエンジン停止後における熱収縮による熱応力が
集中し、亀裂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、放熱部材の熱膨張、及
び熱収縮による亀裂発生を防止することができる熱交換
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路を区画する第２筒部材と、前記
第１筒部材内に収容される放熱部材とを備えた熱交換器
において、前記放熱部材と、第１筒部材との接合部位に
は熱応力吸収手段を設けた熱交換器を要旨とするもので
ある。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、前
記熱応力吸収手段は、放熱部材の端部に設けた熱交換器
を要旨とするものである。請求項３の発明は、請求項１
又は請求項２において、前記熱応力吸収手段は、放熱部
材において前記被冷却媒体の流入側端部に設けたもので
ある熱交換器を要旨とするものである。

【０００９】請求項４の発明は、請求項２又は請求項３
において、前記熱応力吸収手段は、放熱部材の端部が径
方向に折り返されることにより、構成されている熱交換
を要旨とするものである。

【００１０】請求項５の発明は、請求項２又は請求項３
において、前記熱応力吸収手段は、放熱部材の端部を覆
うように同端部に取着されたカバーである熱交換器を要
旨とするものである。

【００１１】請求項６の発明は、請求項１乃至請求項３
のうちいずれか１項において、前記熱応力吸収手段は、
前記放熱部材が第１筒部材に対して当接されていること
により構成されている熱交換器を要旨とするものであ
る。

【００１２】請求項７の発明は、請求項６において、前
記熱応力吸収手段は、放熱部材の長手方向に亘って形成
されており、前記第１筒部はその長手方向に沿って曲げ
部が形成されている熱交換器を要旨とするものである。

【００１３】請求項８の発明は、請求項６又は請求項７
において、前記放熱部材の前記被冷却媒体の流入側端部
と第１筒部材との間にはクリアランスが設けられている
熱交換器を要旨とするものである。

【００１４】請求項９の発明は、請求項６乃至請求項８
のうちいずれか１項において、前記第１筒部材の通路断
面積は、放熱部材における被冷却媒体の流入側端部付近
より被冷却媒体上流側へいくほど徐々にかつ、連続的に
大きくされている熱交換器を要旨とするものである。
（作用）従って、請求項１に記載の発明では、放熱部材
と、第１筒部材との接合部位に設けた熱応力吸収手段
は、放熱部材に熱膨張及び熱収縮が発生したとき、放熱
部材に発生する熱応力（内部応力）を吸収する。

【００１５】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、放熱部材の端部に設けた熱応力吸収
手段により、放熱部材に熱膨張及び熱収縮が発生したと
き、放熱部材に発生する熱応力（内部応力）を吸収す
る。

【００１６】請求項３に記載の発明では、放熱部材にお
いて被冷却媒体の流入側端部に設けた熱応力吸収手段に
より、放熱部材に熱膨張及び熱収縮が発生したとき、放
熱部材に発生する熱応力（内部応力）を吸収する。

【００１７】請求項４に記載の発明では、熱応力吸収手
段は、放熱部材の端部が径方向に折り返されることによ
り構成されている。一般に、放熱手段の端部は、切断加
工されているため、シャーエッジ（破断面）を有する。
従って、同部分に熱膨張に起因して延びが発生し、同部
分に熱応力が集中すると、同部分に亀裂が発生しやす
い。一方、前記のようにして径方向に放熱部材の端部が
折り返されていると、熱応力の集中が防止、又は抑制さ
れ亀裂の発生が防止される。

【００１８】なお、折り返し部分が、折り返されていな
い部分と同じ厚みとすると、折り返して重合された部分
は、重合されていない部分に比較して厚くなり、重合さ
れていない部分よりも熱容量が大きくなる。このため、
熱容量の大きな放熱部材の端部において、亀裂の発生が
抑制又は防止される。

【００１９】請求項５に記載の発明では、熱応力吸収手
段は、放熱部材の端部を覆うように同端部に取着された
カバーにて構成されている。前記のようにして端部がカ
バーにて覆われていると、端部にシャーエッジ（破断
面）を有していても、同部分が高温の被冷却媒体に直接
触れることがなく、又、同部分の熱容量が大きいため、
熱応力の集中が防止、又は抑制され亀裂の発生が防止さ
れる。

【００２０】請求項６に記載の発明では、熱応力吸収手
段が、放熱部材が第１筒部材に対して当接されているこ
とにより、構成されている。このことによって、放熱部
材は第１筒部材に対してろう付け等のように確固に固定
されていないため、熱膨張、及び熱収縮が発生した場
合、放熱部材は第１筒部材に対して確固に固定されてい
ない部分において熱応力が吸収される。

【００２１】請求項７に記載の発明では、熱応力吸収手
段は、放熱部材の長手方向に亘って形成された場合、第
１筒部はその長手方向に沿って曲げ部が形成され、同曲
げ部にて、放熱部材が長手方向に移動不能にすることに
より放熱部材が第１筒部材に対して取着される。

【００２２】請求項８に記載の発明では、放熱部材の被
冷却媒体の流入側端部に熱膨張が発生すると、同端部外
周面は第１筒部側に広がるが、第１筒部材間には、クリ
アランスを設けているため、同流入側端部において、熱
応力の発生が吸収（抑制）される。

【００２３】請求項９に記載の発明では、放熱部材にお
ける被冷却媒体の流入側端部に熱膨張が発生すると、同
端部外周面は第１筒部側に広がる。このとき、第１筒部
材の通路断面積を、被冷却媒体の流入側端部付近より被
冷却媒体上流側へいくほど徐々にかつ、連続的に大きく
されていることにより、放熱部材における被冷却媒体の
流入側端部に熱応力の発生が抑制され、又は防止され
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）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。）に具体化した第１実施形態を図１〜図５を参
照して説明する。

【００２５】図１〜図４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１１を備え
ている。前記内管１１は断面円形に形成されている。

【００２６】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。外管１２は断面円形形成されると
ともにそ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。

【００２７】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。

【００２８】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）を有して形成されている。

【００２９】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
熱伝導性を有するとともに、厚みが一定の１枚の金属板
がプレス等により波状（略蛇腹状）に屈曲形成されてい
る。そして、放熱フィン１６はその一方の各山部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。又、前記
放熱フィン１６は同各山部１６ａの外面が内管１１の内
周面に対し、端部Ｅを除いてろう付けされることによっ
て固定されている。図３及び図４においては、放熱フィ
ン１６のＬで示された部分がろう付けされている。又、
図２では、前記ろう付け部分はＢで示されている。前記
ろう付けされていない端部Ｅは熱応力吸収手段を構成し
ている。

【００３０】また、図２に示すように前記内管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Ｅ
ＧＲ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。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。

【００３１】前記放熱フィン１６の端部は径方向におい
て、内方に折り返しされて、折り返し部１８が形成され
ている。同折り返し部１８は、熱応力吸収手段を構成し
ている。

【００３２】上記のように構成されたＥＧＲクーラ１０
の作用を説明する。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１１を介して熱交換が行われることにより冷却さ
れる。

【００３３】前記ＥＧＲガスは流通部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。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。

【００３４】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において、
Ｌの部分の外周は内管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。一方、端部Ｅは、内管１１の内周
面にはろう付けされておらず、すなわち、拘束されてい
ないため、径方向や、特に長手方向の熱膨張が許容さ
れ、熱応力が抑制、又は防止される。特に、高温側であ
るＥＧＲガスの流入側端部Ｅは、他の放熱フィン１６の
部分よりも高熱となり、熱膨張も大きくなり、拘束され
ていた場合、その熱応力は、他の部分に比較して最大と
なる。しかし、この実施形態では、高温側であるＥＧＲ
ガスの流入側端部Ｅは、拘束されていないため、熱膨張
時には自由に延びることができ、放熱フィン１６の端部
Ｅの外周部１６ａに発生する熱応力は緩和される。すな
わち、前記放熱フィン１６の外周部及びろう付け部分Ｌ
の熱疲労による亀裂の発生等が防止される。

【００３５】また、放熱フィン１６の端部Ｅの折り返し
部１８は、熱応力の集中が防止、又は抑制され亀裂の発
生が防止される。すなわち、折り返し部１８が、折り返
されていない部分と同じ厚みであるため、折り返して重
合された部分は、重合されていない部分に比較して厚く
なり、重合されていない部分よりも熱容量が大きくな
る。このため、熱容量の大きな放熱フィン１６の端部Ｅ
において、亀裂の発生が抑制又は防止される。

【００３６】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） 本実施形態では、熱応力吸収手段として、放熱
フィン１６の両端部Ｅを内管１１に対して固定せず、す
なわち、拘束しないようにした。この結果、端部Ｅは、
内管１１の内周面にはろう付けされておらず、すなわ
ち、拘束されていないため、特に長手方向の熱膨張が許
容され、熱応力が抑制、又は防止される。

【００３７】又、エンジンが停止した後、ＥＧＲガスの
流通が止まった後の熱収縮があった場合においても、端
部Ｅは拘束されていないため、同部分における熱応力の
発生を抑制、又は防止できる。

【００３８】（２） 本実施形態では、特に、高温側で
あるＥＧＲガスの流入側端部Ｅは、他の放熱フィン１６
の部分よりも高熱となり、熱膨張も大きくなるが、同流
入側端部Ｅを内管１１に対して拘束しないようにした。
この結果、高温側であるＥＧＲガスの流入側端部Ｅは、
放熱フィン１６の同流入側端部Ｅ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。すなわち、前記
放熱フィン１６の外周部及びろう付け部分Ｌの熱疲労に
よる亀裂の発生等を防止できる。

【００３９】（３） 本実施形態では、放熱フィン１６
の端部Ｅの折り返し部１８は、折り返されていない部分
と同じ厚みであるため、折り返して重合された部分は、
重合されていない部分に比較して厚くなり、重合されて
いない部分よりも熱容量が大きくなる。このため、熱容
量の大きな放熱フィン１６の端部Ｅにおいて、亀裂の発
生を抑制又は防止できる。

【００４０】（４） 本実施形態では、端部Ｅ以外の部
分はろう付けされ、放熱フィン１６は全体に固定されて
いるため、振動や熱によるへたりにより、放熱フィン１
６が動き回ることがなく、動き回ることによって生じや
すい放熱フィン１６の摩耗、或いは穴明き等の不具合の
発生が防止できる。

【００４１】（第２実施形態）次に第２実施形態を図６
乃至図８を参照して説明する。なお、前記第１実施形態
と同一構成又は、相当する構成については同一符号を付
してその説明を省略し、第１実施形態と異なるところを
中心に説明する。

【００４２】この実施形態では、「氷曲げ」により、Ｅ
ＧＲクーラ１０を内管１１及び外管１３及び放熱フィン
１６ごと所定部位（以下、内管１１の所定部位を曲げ部
１９という）で曲げられている。

【００４３】又、各放熱フィン１６は、図８に示すよう
に両端部Ｅを除いた部分が長手方向亘って内管１１にて
かしめ着されることにより固定されている。このかしめ
着は、堅固なかしめではなく、ゆるやかなかしめ着で十
分である。この場合、ゆるやかなかしめ着とは、放熱フ
ィン１６の内管１１に対する長手方向及び内管１１の軸
心を中心にした回転方向への相対的な移動を許容できる
ような着け方である。

【００４４】図８において内管１１の二点鎖線部分は、
かしめる前の形状を示し、実線は放熱フィン１６をかし
めているときの形状である。前記かしめ着された部分は
熱応力吸収手段を構成している。

【００４５】又、内管１１において、かしめ着した部分
を除いた、放熱フィン１６の両端部に近接した部分の径
は、同端部Ｅから離間するほど図８に示すように径が徐
々に、連続的に大きくされている。すなわち、放熱フィ
ン１６の一端部（ＥＧＲガスの流入側端部）は、その通
路断面積が同一端部付近よりＥＧＲガス上流側へいくほ
ど徐々にかつ、連続的に大きくされている。又、放熱フ
ィン１６の他端部（ＥＧＲガスの流出側端部）は、その
通路断面積が同他端部付近よりＥＧＲガス下流側へいく
ほど徐々にかつ、連続的に大きくされている。

【００４６】又、各端部Ｅは図８に示すように内管１１
に対してクリアランスＭを介して離間している。内管１
１において、放熱フィン１６に対するかしめ着部分と前
記クリアランスＭが設けられた部分の間は、テーパ状と
されている。

【００４７】上記第２実施形態の効果を説明する。 （１） 第２実施形態では、熱応力吸収手段を、放熱フ
ィン１６が内管１１に対してかしめ着（当接）されてい
ることにより構成した。この結果、放熱フィン１６は内
管１１に対してろう付けされた場合と異なり、内管１１
に対して確固に拘束されていないため、熱膨張、及び熱
収縮が発生した場合、放熱フィン１６は内管１１に対し
て確固に拘束されていない部分において熱応力が吸収で
きる。

【００４８】又、放熱フィン１６はかしめ着した部分に
おいて、内管１１に対する接触面積が確保されるため、
放熱フィン１６の冷却効率をろう付けした場合と同等に
保持することができる。

【００４９】（２） 第２実施形態では、内管１１に曲
げ部１９を設けたため、同曲げ部１９において、接触抵
抗が大きくなる。この結果、放熱フィン１６が曲げ部１
９により、移動することはなくなる。例えば、図７に示
すようにＥＧＲガスが矢印方向に流れるとすると、放熱
フィン１６がガス圧変動により、ＥＧＲガス流入方向へ
移動しようとしても、放熱フィン１６は曲げ部１９にて
係合しているため、移動が阻止できる。

【００５０】（３） 又、このように放熱フィン１６を
かしめ着すると、ろう付け作業が廃止され、ろう付けの
ための炉の設備が不要となり、ろう付けコストが大いに
低減できる。また、かしめ着作業は、かしめるだけで良
いため、ろう付け作業に比較して放熱フィン１６の内管
１１に対する取付けを簡単に行うことができる。又、ろ
う付けの品質管理等を不要にできる。

【００５１】（４） 第２実施形態では、放熱フィン１
６の各端部Ｅは図８に示すように内管１１に対してクリ
アランスＭを介して離間し、同内管１１において、放熱
フィン１６に対するかしめ着部分と前記クリアランスＭ
が設けられた部分の間は、テーパ状とした。この結果、
各端部Ｅにおいて、熱膨張が生ずると、同端部の外周面
は内管１１側に広がる。この場合、内管１１と前記各端
部Ｅとの間にはクリアランスＭが形成されているため、
同端部Ｅが内管１１の内周面に当たって、その熱膨張に
よる広がりに障害となるものがなく、同端部Ｅの熱応力
の発生を抑制又は防止できる。

【００５２】なお、前記各実施形態は以下のように変更
して実施してもよい。 ・ 第１実施形態の構成中、折り曲げ部１８の変わりに
図９及び図１０に示すように端部Ｅに対してその端面を
覆うカバー２１を接合して、ろう着け、或いはかしめ着
等にて固着してもよい。この場合、カバー２１は耐熱
成、及び、ＥＧＲガス中の成分の耐硫酸等を含む湿潤ガ
スに対して高温で耐腐食性を有するインコネル等にて形
成するものとする。

【００５３】この場合においても、放熱フィン１６の端
部Ｅのカバー２１が取着された部分は、カバー２１が取
着されていない部分に比較して厚くなり、カバー２１が
取着されていない部分よりも熱容量が大きくなる。この
ため、熱容量の大きな放熱フィン１６の端部Ｅにおい
て、亀裂の発生を抑制又は防止できる。

【００５４】又、前記のようにして端部Ｅがカバー２１
にて覆われていると、端部Ｅにシャーエッジ（破断面）
を有していても、同部分が高温の被冷却媒体に直接触れ
ることがなく、熱応力の集中が防止、又は抑制され亀裂
の発生が防止できる。

【００５５】・ 前記第１実施形態では、折り曲げ部１
８及び、内管１１にろう付け固定されていない端部Ｅを
それぞれ熱応力吸収手段として構成したが、折り曲げ部
１８のみにて、熱応力吸収手段としたり、或いは、内管
１１にろう付け固定されていない端部Ｅのみを熱応力吸
収手段として構成してもよい。

【００５６】・ 前記第１実施形態では、内管１１にろ
う付け固定されていない端部Ｅは、放熱フィン１６の両
端としたが、ＥＧＲガスの流入側端部Ｅのみをろう付け
しないようにし、他の端部はろう付けしてもよい。

【００５７】・ 前記第１実施形態においては、放熱フ
ィン１６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、第１実施形態における（１）〜（３）番目の効果と
同様の効果を得ることができる。

【００５８】・ 前記第２実施形態では、かしめ着にて
放熱フィン１６を内管１１に対して取着したが、焼ばめ
によって、放熱フィン１６を内管１１に対して取着して
もよい。このようにすることによって、かしめ着と同様
に熱による放熱フィン１６の内管１１に対する拘束を堅
固なものとしないことにより、内管１１に対する放熱フ
ィン１６の接合部に熱応力が特定部位（接合部位）に集
中することが抑制又は防止され、亀裂が生ずることがな
くなる。従って、この場合、焼きばめは熱応力吸収手段
を構成する。

【００５９】・ 前記第２実施形態では、各端部Ｅは図
８に示すように内管１１に対してクリアランスＭを介し
て離間し、内管１１において、放熱フィン１６に対する
かしめ着部分と前記クリアランスＭが設けられた部分の
間は、テーパ状とした。

【００６０】このテーパ状にする変わりに、放熱フィン
１６に対するかしめ着部分と前記クリアランスＭが設け
られた部分の間は、アール状に形成したり、フレアー状
に形成したりする等、全体をラッパ状に形成し、放熱フ
ィン１６の端部Ｅとの間にクリアランスＭを設けてもよ
い。

【００６１】このようにしても、第２実施形態の（４）
の作用効果を実現できる。 ・ 前記第２実施形態では、「氷曲げ」により内管１
１、外管１２及び放熱フィン１６ごとＥＧＲクーラ１０
を折り曲げ、曲げ部１９を形成したが、一対の放熱フィ
ン１６を設けて、外管１２、内管１１に曲げ部１９を形
成してもよい。このようにした場合も、かしめ着した放
熱フィン１６が仮に移動したとしても、曲げ部１９にお
いて、接触抵抗が大きくなり、放熱フィン１６が曲げ部
１９からさらに移動することはない。

【００６２】・ 第２実施形態では、折り曲げ部１８及
びかしめ着された部分をそれぞれ熱応力吸収手段とした
が、折り曲げ部１８又は、かしめ着された部分のみを単
独に熱応力吸収手段としてもよい。

【００６３】・ 前記各実施形態においては、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。

【００６４】・ 前記各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。

【００６５】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。 （１） 前記第６乃至請求項９のうちいずれか１項に記
載の熱交換器において、当接は、放熱部材が第１筒部材
に対してかしめ着によりなされていることを特徴とする
熱交換器。かしめ着とすることにより、請求項６乃至請
求項９の作用効果を実現できる。

【００６６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、放熱部
材と、第１筒部材との接合部位に設けた熱応力吸収手段
は、放熱部材に熱膨張及び熱収縮が発生したとき、放熱
部材に発生する熱応力（内部応力）が吸収できる。

【００６７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加えて、放熱部材の端部に設けた熱応力吸収手
段により、放熱部材に熱膨張及び熱収縮が発生したと
き、放熱部材に発生する熱応力（内部応力）が吸収でき
る。

【００６８】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２の効果に加えて、放熱部材において被冷却
媒体の流入側端部に設けた熱応力吸収手段により、放熱
部材に熱膨張及び熱収縮が発生したとき、放熱部材に発
生する熱応力（内部応力）が吸収できる。

【００６９】請求項４に記載の発明によれば、径方向に
放熱部材の端部が折り返されていると、熱応力の集中が
防止、又は抑制され亀裂の発生が防止できる。請求項５
に記載の発明によれば、放熱部材の端部を覆うように同
端部に取着されたカバーにて覆われていると、端部にシ
ャーエッジ（破断面）を有していても、同部分が高温の
被冷却媒体に直接触れることがなく、又、同部分の熱容
量が大きいため、熱応力の集中が防止、又は抑制され亀
裂の発生が防止できる。

【００７０】請求項６に記載の発明によれば、放熱部材
は第１筒部材に対して拘束されないため、熱膨張、及び
熱収縮が発生した場合、放熱部材は第１筒部材に対して
拘束されていない部分において熱応力を吸収できる。

【００７１】請求項７に記載の発明によれば、熱応力吸
収手段は、放熱部材の全長に亘って形成された場合、第
１筒部はその長手方向に沿って曲げ部が形成され、同曲
げ部にて、放熱部材が長手方向に移動不能にすることに
より放熱部材を第１筒部材に対して取着できる。

【００７２】請求項８に記載の発明によれば、放熱部材
の被冷却媒体の流入側端部に熱膨張が発生すると、同端
部外周面は第１筒部側に広がるが、第１筒部材間には、
クリアランスを設けているため、同流入側端部におい
て、熱応力の発生を吸収（抑制）できる。

【００７３】請求項９に記載の発明によれば、放熱部材
における被冷却媒体の流入側端部に熱膨張が発生する
と、同端部外周面は第１筒部側に広がるが、第１筒部材
の通路断面積を、被冷却媒体の流入側端部付近より被冷
却媒体上流側へいくほど徐々にかつ、連続的に大きくさ
れていることにより、放熱部材における被冷却媒体の流
入側端部に熱応力の発生を抑制し、又は防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態におけるＥＧＲクーラの正断面
図。

【図２】 同じく横断面図。

【図３】 第１実施形態における放熱フィンの要部縦断
面図。

【図４】 第１実施形態におけるＥＧＲクーラの模式縦
断面図。

【図５】 第２実施形態における放熱フィンの要部斜視
図。

【図６】 第２実施形態におけるＥＧＲクーラの要部斜
視図。

【図７】 第２実施形態におけるＥＧＲクーラの縦断面
図。

【図８】 第２実施形態におけるＥＧＲの要部縦断面
図。

【図９】 第３実施形態における放熱フィンの要部斜視
図。

【図１０】 第３実施形態におけるＥＧＲの要部縦断面
図。

【図１１】 従来のＥＧＲクーラの縦断面図。

【図１２】 従来のＥＧＲクーラの横断面図。

【符号の説明】

１０…ＥＧＲクーラ（熱交換器を構成する。）、 １１…内管（第１筒部材を構成する。）、 １２…外管（第２筒部材を構成する。）、 １３…流通路、１６…放熱フィン（放熱部材を構成す
る。）、 １８…折り返し部（熱応力吸収手段を構成する。）、２
１…カバー、 Ｒ…ろう付け、Ｍ…クリアランス、Ｅ…端部。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【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路を区画する第２筒部
   材と、前記第１筒部材内に収容される放熱部材とを備え
   た熱交換器において、 前記放熱部材と、第１筒部材との接合部位には熱応力吸
   収手段を設けた熱交換器。
2. 【請求項２】 前記熱応力吸収手段は、放熱部材の端部
   に設けたものである請求項１に記載の熱交換器。
3. 【請求項３】 前記熱応力吸収手段は、放熱部材におい
   て前記被冷却媒体の流入側端部に設けたものである請求
   項１又は請求項２に記載の熱交換器。
4. 【請求項４】 前記熱応力吸収手段は、放熱部材の端部
   が径方向に折り返されることにより、構成されているこ
   とを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の熱交換
   器。
5. 【請求項５】 前記熱応力吸収手段は、放熱部材の端部
   を覆うように同端部に取着されたカバーである請求項２
   又は請求項３に記載の熱交換器。
6. 【請求項６】 前記熱応力吸収手段は、前記放熱部材が
   第１筒部材に対して当接されていることにより構成され
   ていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちい
   ずれか１項に記載の熱交換器。
7. 【請求項７】 前記熱応力吸収手段は、放熱部材の長手
   方向に亘って形成されており、前記第１筒部はその長手
   方向に沿って曲げ部が形成されていることを特徴とする
   請求項６に記載の熱交換器。
8. 【請求項８】 前記放熱部材の前記被冷却媒体の流入側
   端部と第１筒部材との間にはクリアランスが設けられて
   いることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の熱
   交換器。
9. 【請求項９】 前記第１筒部材の通路断面積は、放熱部
   材における被冷却媒体の流入側端部付近より被冷却媒体
   上流側へいくほど徐々にかつ、連続的に大きくされてい
   ることを特徴とする請求項６乃至請求項８のうちいずれ
   か１項に記載の熱交換器。