JP2000241086A - Ｅｇｒガス冷却装置およびその製造方法 - Google Patents
Ｅｇｒガス冷却装置およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ろう付け時における残留応力の発生を可及的
に抑制することによって伝熱管群の疲労破壊を防止す
る。 【解決手段】 両端部に冷却媒体流入口及び冷却媒体流
出口が設けられた胴管１の内壁の両端部付近に固定され
たチューブシートに伝熱管群２が固着配列され、端部キ
ャップ４には、ＥＧＲガスの流入口及び流出口９が設け
られてなる多管式のＥＧＲガス冷却装置において、前記
ＥＧＲガス流出側（低温側）に設けられた構成部品であ
るチューブシート又は端部キャップ４の少なくとも一方
と、伝熱管又は胴管の少なくとも一方との固着に耐熱性
樹脂系接着剤７を使用する。
に抑制することによって伝熱管群の疲労破壊を防止す
る。 【解決手段】 両端部に冷却媒体流入口及び冷却媒体流
出口が設けられた胴管１の内壁の両端部付近に固定され
たチューブシートに伝熱管群２が固着配列され、端部キ
ャップ４には、ＥＧＲガスの流入口及び流出口９が設け
られてなる多管式のＥＧＲガス冷却装置において、前記
ＥＧＲガス流出側（低温側）に設けられた構成部品であ
るチューブシート又は端部キャップ４の少なくとも一方
と、伝熱管又は胴管の少なくとも一方との固着に耐熱性
樹脂系接着剤７を使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの冷却
液、カーエアコン用冷媒または冷却風などによってＥＧ
Ｒガスを冷却する装置およびその製造技術に関するもの
である。
液、カーエアコン用冷媒または冷却風などによってＥＧ
Ｒガスを冷却する装置およびその製造技術に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】排気ガスの一部を排気系から取出して、
再びエンジンの吸気系に戻し、混合気に加える方法は、
ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａ
ｔｉｏｎ：排気再循環）と称される。ＥＧＲはＮＯｘ
（窒素酸化物）の発生抑制、ポンプ損失の低減、燃焼ガ
スの温度低下に伴う冷却液への放熱損失の低減、作動ガ
ス量・組成の変化による比熱比の増大と、これに伴うサ
イクル効率の向上など、多くの効果が得られることか
ら、エンジンの熱効率を改善するには有効な方法とされ
ている。
再びエンジンの吸気系に戻し、混合気に加える方法は、
ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａ
ｔｉｏｎ：排気再循環）と称される。ＥＧＲはＮＯｘ
（窒素酸化物）の発生抑制、ポンプ損失の低減、燃焼ガ
スの温度低下に伴う冷却液への放熱損失の低減、作動ガ
ス量・組成の変化による比熱比の増大と、これに伴うサ
イクル効率の向上など、多くの効果が得られることか
ら、エンジンの熱効率を改善するには有効な方法とされ
ている。
【０００３】しかるに、ＥＧＲガスの温度が高くなりか
つＥＧＲガス量が増大すると、その熱作用によりＥＧＲ
バルブの耐久性が劣化し、早期破損を招く場合があった
り、その防止のために水冷構造とする必要があることや
吸気温度の上昇に伴い充填効率の低下による燃費の低下
などが認識されている。このような事態を避けるため、
エンジンの冷却液などによってＥＧＲガスを冷却する装
置が用いられている。この装置としては、一般に多管式
の熱交換器が利用される。
つＥＧＲガス量が増大すると、その熱作用によりＥＧＲ
バルブの耐久性が劣化し、早期破損を招く場合があった
り、その防止のために水冷構造とする必要があることや
吸気温度の上昇に伴い充填効率の低下による燃費の低下
などが認識されている。このような事態を避けるため、
エンジンの冷却液などによってＥＧＲガスを冷却する装
置が用いられている。この装置としては、一般に多管式
の熱交換器が利用される。
【０００４】この場合に利用される多管式の熱交換器
は、図８にその一例を示すごとく、両端部に冷却媒体流
入口１１−１および冷却媒体流出口１１−２を設けた胴
管１１内部において、伝熱管群１２の両端部が板金製の
チューブシート１３にろう付けにより固定され、一方、
チューブシート１３はその外周端部を胴管１１の内壁に
ろう付けにより固着して配列され、前記胴管１１の一方
の端部にはＥＧＲガスの流入口１４ａ−１が設けられた
端部キャップ１４ａが固着され、また他方の端部にはＥ
ＧＲガスの流出口１４ｂ−１が設けられた端部キャップ
１４ｂが固着された構成となしている。そして、このよ
うな多管式熱交換器のろう付けは、当該熱交換器全体を
ろう付け炉内に装入して加熱、冷却する方法により行わ
れる。
は、図８にその一例を示すごとく、両端部に冷却媒体流
入口１１−１および冷却媒体流出口１１−２を設けた胴
管１１内部において、伝熱管群１２の両端部が板金製の
チューブシート１３にろう付けにより固定され、一方、
チューブシート１３はその外周端部を胴管１１の内壁に
ろう付けにより固着して配列され、前記胴管１１の一方
の端部にはＥＧＲガスの流入口１４ａ−１が設けられた
端部キャップ１４ａが固着され、また他方の端部にはＥ
ＧＲガスの流出口１４ｂ−１が設けられた端部キャップ
１４ｂが固着された構成となしている。そして、このよ
うな多管式熱交換器のろう付けは、当該熱交換器全体を
ろう付け炉内に装入して加熱、冷却する方法により行わ
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の、ＥＧＲガスの
冷却に用いられる多管式の熱交換器における胴管１１
は、高温側（ＥＧＲガス流入側）、低温側（ＥＧＲガス
流出側）共にろう付けによりチューブシート１３または
端部キャップ１４ａ、１４ｂに固着されているが、熱交
換器全体をろう付け炉内に装入して加熱、冷却するろう
付け方法においては、熱交換器の胴管１１と該胴管内の
伝熱管群１２とでは加熱時、冷却時とも双方の温度むら
による温度差が生じる。この温度むらのためろう付け完
了後、胴管１１と伝熱管群１２には軸方向の残留応力
（一方に引張残留応力、他方に圧縮残留応力）が発生す
る。この場合、伝熱管群１２は薄肉のため残留応力値が
胴管１１より高くなり易い。このような状態で伝熱管群
１２がエンジンなどによる振動、衝撃を受けると、伝熱
管群１２は振動による曲げ変形を生じ、チューブシート
１３とのろう付け部付近は圧縮と引張りの繰返し応力を
受け、伝熱管群１２が疲労破壊する可能性があった。
冷却に用いられる多管式の熱交換器における胴管１１
は、高温側（ＥＧＲガス流入側）、低温側（ＥＧＲガス
流出側）共にろう付けによりチューブシート１３または
端部キャップ１４ａ、１４ｂに固着されているが、熱交
換器全体をろう付け炉内に装入して加熱、冷却するろう
付け方法においては、熱交換器の胴管１１と該胴管内の
伝熱管群１２とでは加熱時、冷却時とも双方の温度むら
による温度差が生じる。この温度むらのためろう付け完
了後、胴管１１と伝熱管群１２には軸方向の残留応力
（一方に引張残留応力、他方に圧縮残留応力）が発生す
る。この場合、伝熱管群１２は薄肉のため残留応力値が
胴管１１より高くなり易い。このような状態で伝熱管群
１２がエンジンなどによる振動、衝撃を受けると、伝熱
管群１２は振動による曲げ変形を生じ、チューブシート
１３とのろう付け部付近は圧縮と引張りの繰返し応力を
受け、伝熱管群１２が疲労破壊する可能性があった。
【０００６】本発明は上記したろう付けによる残留応力
と振動による繰返し応力に起因する伝熱管群の疲労破壊
を防止するためになされたもので、ろう付け時における
残留応力の発生を可及的に抑制することによって耐振性
を向上させて伝熱管群の疲労破壊を防止し得るＥＧＲガ
ス冷却装置を提供しようとするものである。
と振動による繰返し応力に起因する伝熱管群の疲労破壊
を防止するためになされたもので、ろう付け時における
残留応力の発生を可及的に抑制することによって耐振性
を向上させて伝熱管群の疲労破壊を防止し得るＥＧＲガ
ス冷却装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためチューブシートまたは端部キャップとの固定
を、高温側（ＥＧＲガス流入側）は従来と同様ろう付け
とするが、低温側（ＥＧＲガス流出側）は高温に耐える
樹脂系接着剤により接着して、軸方向の残留応力を発生
させないようにしたもので、そのＥＧＲガス冷却装置は
両端部に冷却媒体流入口および冷却媒体流出口が設けら
れた胴管の内壁の両端部付近に固定されたチューブシー
トに伝熱管群が固着配列され、さらに前記胴管の両端部
には端部キャップが固着され、また前記端部キャップに
はＥＧＲガスの流入口と流出口が設けられてなる多管式
のＥＧＲガス冷却装置において、前記ＥＧＲガス流出側
（低温側）に設けられた構成部品であるチューブシート
または端部キャップの少なくとも一方と、伝熱管または
胴管の少なくとも一方との固着に耐熱性樹脂系接着剤を
使用したことを特徴とするものである。また前記ＥＧＲ
ガス流出側（低温側）の端部キャップと胴管端部との間
に短寸の円筒体を介在させて固着し、少なくとも前記円
筒体と端部キャップとの固着に耐熱性樹脂系接着剤を使
用したりするものである。さらに前記耐熱性樹脂系接着
剤は米国連邦規格 ＭＭＭーＡー１３２のＴＹＰＥ ４
にランクされるものを使用することを特徴とし、その耐
熱性樹脂系接着剤はアセチレン末端ポリイミド、ポリフ
ェニルキノキサリン、ビスマレイミド、エポキシーフェ
ノリックまたはポリエーテルイミド添加エポキシ樹脂で
あることを特徴とするものである。
するためチューブシートまたは端部キャップとの固定
を、高温側（ＥＧＲガス流入側）は従来と同様ろう付け
とするが、低温側（ＥＧＲガス流出側）は高温に耐える
樹脂系接着剤により接着して、軸方向の残留応力を発生
させないようにしたもので、そのＥＧＲガス冷却装置は
両端部に冷却媒体流入口および冷却媒体流出口が設けら
れた胴管の内壁の両端部付近に固定されたチューブシー
トに伝熱管群が固着配列され、さらに前記胴管の両端部
には端部キャップが固着され、また前記端部キャップに
はＥＧＲガスの流入口と流出口が設けられてなる多管式
のＥＧＲガス冷却装置において、前記ＥＧＲガス流出側
（低温側）に設けられた構成部品であるチューブシート
または端部キャップの少なくとも一方と、伝熱管または
胴管の少なくとも一方との固着に耐熱性樹脂系接着剤を
使用したことを特徴とするものである。また前記ＥＧＲ
ガス流出側（低温側）の端部キャップと胴管端部との間
に短寸の円筒体を介在させて固着し、少なくとも前記円
筒体と端部キャップとの固着に耐熱性樹脂系接着剤を使
用したりするものである。さらに前記耐熱性樹脂系接着
剤は米国連邦規格 ＭＭＭーＡー１３２のＴＹＰＥ ４
にランクされるものを使用することを特徴とし、その耐
熱性樹脂系接着剤はアセチレン末端ポリイミド、ポリフ
ェニルキノキサリン、ビスマレイミド、エポキシーフェ
ノリックまたはポリエーテルイミド添加エポキシ樹脂で
あることを特徴とするものである。
【０００８】また本発明に係るＥＧＲガス冷却装置の製
造方法は、両端部に冷却媒体流入口および冷却媒体流出
口が設けられた胴管の内壁の両端部付近にチューブシー
トを固着し、該チューブシートに伝熱管群の両端部を固
着して配列し、さらに前記胴管の両端部にはＥＧＲガス
の流入口と流出口を有する端部キャップを固着してなる
多管式のＥＧＲガス冷却装置の製造方法において、前記
ＥＧＲガス流入側（高温側）に設けられた構成部品であ
るチューブシートおよび端部キャップと、伝熱管および
胴管の一端部とをろう付けした後、前記ＥＧＲガス流出
口（低温側）に設けられた構成部品であるチューブシー
トまたは端部キャップの少なくとも一方と、伝熱管また
は胴管の他端部の少なくとも一方を耐熱性樹脂系接着剤
により接着したことを特徴とするものである。
造方法は、両端部に冷却媒体流入口および冷却媒体流出
口が設けられた胴管の内壁の両端部付近にチューブシー
トを固着し、該チューブシートに伝熱管群の両端部を固
着して配列し、さらに前記胴管の両端部にはＥＧＲガス
の流入口と流出口を有する端部キャップを固着してなる
多管式のＥＧＲガス冷却装置の製造方法において、前記
ＥＧＲガス流入側（高温側）に設けられた構成部品であ
るチューブシートおよび端部キャップと、伝熱管および
胴管の一端部とをろう付けした後、前記ＥＧＲガス流出
口（低温側）に設けられた構成部品であるチューブシー
トまたは端部キャップの少なくとも一方と、伝熱管また
は胴管の他端部の少なくとも一方を耐熱性樹脂系接着剤
により接着したことを特徴とするものである。
【０００９】本発明において、米国連邦規格 ＭＭＭー
Ａー１３２のＴＹＰＥ ４にランクされる耐熱性樹脂系
接着剤を用いたのは、優れた耐熱耐久信頼性を有するか
らである。
Ａー１３２のＴＹＰＥ ４にランクされる耐熱性樹脂系
接着剤を用いたのは、優れた耐熱耐久信頼性を有するか
らである。
【００１０】すなわち本発明はＥＧＲガス冷却装置の低
温側（ＥＧＲガス流出側）の固着手段に耐熱性樹脂系接
着剤による接着方式を採用することにより、ろう付け時
の加熱、冷却により胴管と伝熱管群に発生する温度むら
による温度差に起因する軸方向の変動を低温側の非固着
部分で吸収し、軸方向の残留応力（耐久上問題となるの
は主として引張残留応力）を解消するようにしたもので
ある。これにより伝熱管群はエンジンなどから受ける振
動による曲げ疲労に対し耐久信頼性が向上する。
温側（ＥＧＲガス流出側）の固着手段に耐熱性樹脂系接
着剤による接着方式を採用することにより、ろう付け時
の加熱、冷却により胴管と伝熱管群に発生する温度むら
による温度差に起因する軸方向の変動を低温側の非固着
部分で吸収し、軸方向の残留応力（耐久上問題となるの
は主として引張残留応力）を解消するようにしたもので
ある。これにより伝熱管群はエンジンなどから受ける振
動による曲げ疲労に対し耐久信頼性が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１〜図７は本発明に係る多管式
のＥＧＲガス冷却装置の構造を例示したもので、図１は
平板状のチューブシートと断面コ字形またはカップ形の
チューブシートを用いた、胴管、チューブシートおよび
端部キャップの接合構造の実施例を示すＥＧＲガス流入
口側および流出口側の一部断面図、図２は前記ＥＧＲガ
ス流出側（低温側）の端部キャップと胴管端部との間に
短寸の円筒体を介在させた胴管、チューブシートおよび
端部キャップの接合構造の実施例を示す図１相当図、図
３は図２に示す短寸の円筒体の種類を例示したもので、
（ａ）は冷却フィン付きの円筒体を用いたＥＧＲガス流
出側（低温側）の一部断面図、（ｂ）は図３（ａ）のイ
ーイ線上の断面図、（ｃ）は冷却フィンの変形例を示す
図３（ｂ）相当図、図４は断面コ字形またはカップ形の
チューブシートを用いた、ＥＧＲガス流出口側の胴管、
チューブシートおよび端部キャップの接合構造の実施例
を示す断面図、図５は同じく断面コ字形またはカップ形
のチューブシートを用いた、ＥＧＲガス流出口側の胴
管、チューブシートおよび端部キャップの接合構造の他
の実施例を示す断面図、図６は同じく断面コ字形または
カップ形のチューブシートを用いた、ＥＧＲガス流出口
側の胴管、チューブシートおよび端部キャップの接合構
造の別の実施例を示す断面図、図７はＥＧＲガス流入口
側のチューブシートと伝熱管群の接合構造の実施例を示
す断面図であり、１は胴管、２は伝熱管、３ａ〜３ｄは
チューブシート、４は端部キャップ、５は短寸の円筒
体、６はろう付け、７は耐熱性樹脂系接着剤、８は高温
側（ＥＧＲガス流入側）、９は低温側（ＥＧＲガス流出
側）である。
のＥＧＲガス冷却装置の構造を例示したもので、図１は
平板状のチューブシートと断面コ字形またはカップ形の
チューブシートを用いた、胴管、チューブシートおよび
端部キャップの接合構造の実施例を示すＥＧＲガス流入
口側および流出口側の一部断面図、図２は前記ＥＧＲガ
ス流出側（低温側）の端部キャップと胴管端部との間に
短寸の円筒体を介在させた胴管、チューブシートおよび
端部キャップの接合構造の実施例を示す図１相当図、図
３は図２に示す短寸の円筒体の種類を例示したもので、
（ａ）は冷却フィン付きの円筒体を用いたＥＧＲガス流
出側（低温側）の一部断面図、（ｂ）は図３（ａ）のイ
ーイ線上の断面図、（ｃ）は冷却フィンの変形例を示す
図３（ｂ）相当図、図４は断面コ字形またはカップ形の
チューブシートを用いた、ＥＧＲガス流出口側の胴管、
チューブシートおよび端部キャップの接合構造の実施例
を示す断面図、図５は同じく断面コ字形またはカップ形
のチューブシートを用いた、ＥＧＲガス流出口側の胴
管、チューブシートおよび端部キャップの接合構造の他
の実施例を示す断面図、図６は同じく断面コ字形または
カップ形のチューブシートを用いた、ＥＧＲガス流出口
側の胴管、チューブシートおよび端部キャップの接合構
造の別の実施例を示す断面図、図７はＥＧＲガス流入口
側のチューブシートと伝熱管群の接合構造の実施例を示
す断面図であり、１は胴管、２は伝熱管、３ａ〜３ｄは
チューブシート、４は端部キャップ、５は短寸の円筒
体、６はろう付け、７は耐熱性樹脂系接着剤、８は高温
側（ＥＧＲガス流入側）、９は低温側（ＥＧＲガス流出
側）である。
【００１２】まず図１に示す本発明の多管式のＥＧＲガ
ス冷却装置は、両端部に図示していない冷却媒体流入口
および冷却媒体流出口を設けた胴管１内部において、高
温側（ＥＧＲガス流入側）８は胴管１の端部に平板状の
チューブシート３ａがろう付け６にて固着され、その外
周面に端部キャップ４が外嵌されてチューブシート３ａ
と胴管１にろう付けされている。一方、低温側（ＥＧＲ
ガス流出側）９は胴管１の端部内壁にカップ形のチュー
ブシート３ｂの外周部が内嵌され、該胴管１とチューブ
シート３ｂとは耐熱性樹脂系接着剤７により接着されて
いる。またこの接着に先立ってチューブシート３ｂの背
面側（外側）の外周端部には端部キャップ４が外嵌さ
れ、該チューブシート３ｂと端部キャップ４とはろう付
け６により固着されている。
ス冷却装置は、両端部に図示していない冷却媒体流入口
および冷却媒体流出口を設けた胴管１内部において、高
温側（ＥＧＲガス流入側）８は胴管１の端部に平板状の
チューブシート３ａがろう付け６にて固着され、その外
周面に端部キャップ４が外嵌されてチューブシート３ａ
と胴管１にろう付けされている。一方、低温側（ＥＧＲ
ガス流出側）９は胴管１の端部内壁にカップ形のチュー
ブシート３ｂの外周部が内嵌され、該胴管１とチューブ
シート３ｂとは耐熱性樹脂系接着剤７により接着されて
いる。またこの接着に先立ってチューブシート３ｂの背
面側（外側）の外周端部には端部キャップ４が外嵌さ
れ、該チューブシート３ｂと端部キャップ４とはろう付
け６により固着されている。
【００１３】図２に示すＥＧＲガス冷却装置は、低温側
（ＥＧＲガス流出側）９の胴管１端部と平板状のチュー
ブシート３ａとの間に短寸の円筒体５を介在配置した例
であり、この場合は高温側（ＥＧＲガス流入側）８は図
１と同様、胴管１の端部に平板状のチューブシート３ａ
がろう付け６にて固着され、その外周面に端部キャップ
４が外嵌されてチューブシート３ａと胴管１にろう付け
されている。一方、低温側（ＥＧＲガス流出側）９は胴
管１端部と平板状のチューブシート３ａとの間に短寸の
円筒体５が介在配置され、胴管１の端部内壁にこの円筒
体５の外周部が内嵌されて当該部分が耐熱性樹脂系接着
剤７により接着されている。またこの接着に先立って円
筒体５とチューブシート３ａとはろう付け６にて固着さ
れ、該チューブシート３ａ側の円筒体５の外周端部に端
部キャップ４が外嵌され、チューブシート３ａ、端部キ
ャップ４および短寸の円筒体５はそれぞれろう付け６に
より固着されている。
（ＥＧＲガス流出側）９の胴管１端部と平板状のチュー
ブシート３ａとの間に短寸の円筒体５を介在配置した例
であり、この場合は高温側（ＥＧＲガス流入側）８は図
１と同様、胴管１の端部に平板状のチューブシート３ａ
がろう付け６にて固着され、その外周面に端部キャップ
４が外嵌されてチューブシート３ａと胴管１にろう付け
されている。一方、低温側（ＥＧＲガス流出側）９は胴
管１端部と平板状のチューブシート３ａとの間に短寸の
円筒体５が介在配置され、胴管１の端部内壁にこの円筒
体５の外周部が内嵌されて当該部分が耐熱性樹脂系接着
剤７により接着されている。またこの接着に先立って円
筒体５とチューブシート３ａとはろう付け６にて固着さ
れ、該チューブシート３ａ側の円筒体５の外周端部に端
部キャップ４が外嵌され、チューブシート３ａ、端部キ
ャップ４および短寸の円筒体５はそれぞれろう付け６に
より固着されている。
【００１４】図３は前記短寸の円筒体５の内面に板状の
冷却フィン５−１または断面Ｌ字形の冷却フィン５−２
を突設した例で、この場合冷却フィン５−１または５−
２は短寸の円筒体５の内面にろう付けされている。この
ように冷却フィン５−１を設けることにより短寸の円筒
体５がより効果的に冷却され、その結果耐熱性樹脂系接
着剤７による接着箇所の温度上昇が抑えられ耐久性が向
上する。
冷却フィン５−１または断面Ｌ字形の冷却フィン５−２
を突設した例で、この場合冷却フィン５−１または５−
２は短寸の円筒体５の内面にろう付けされている。この
ように冷却フィン５−１を設けることにより短寸の円筒
体５がより効果的に冷却され、その結果耐熱性樹脂系接
着剤７による接着箇所の温度上昇が抑えられ耐久性が向
上する。
【００１５】図４に示すＥＧＲガス冷却装置は、低温側
（ＥＧＲガス流出側）９のカップ形のチューブシート３
ｃを外向きに配置した例であり、この場合は図示のごと
く、開口端部を拡径した断面形状がカップ形のチューブ
シート３ｃの開口端部が端部キャップ４に外嵌されて当
該部分がろう付け６により固着され、また該チューブシ
ート３ｃの背面側外周端部に胴管１の内端部が外嵌され
て当該部分が耐熱性樹脂系接着剤７により接着された構
造となしている。なおこの図４の接合構造におけるチュ
ーブシート３ｃは内向きに配置することも可能である。
（ＥＧＲガス流出側）９のカップ形のチューブシート３
ｃを外向きに配置した例であり、この場合は図示のごと
く、開口端部を拡径した断面形状がカップ形のチューブ
シート３ｃの開口端部が端部キャップ４に外嵌されて当
該部分がろう付け６により固着され、また該チューブシ
ート３ｃの背面側外周端部に胴管１の内端部が外嵌され
て当該部分が耐熱性樹脂系接着剤７により接着された構
造となしている。なおこの図４の接合構造におけるチュ
ーブシート３ｃは内向きに配置することも可能である。
【００１６】図５に示すＥＧＲガス冷却装置は、低温側
（ＥＧＲガス流出側）９において内向きに配置した側壁
に膨出部を有するカップ形のチューブシート３ｄの開口
端側外周端部が胴管１の端部内壁に面一に内嵌されて当
該部分が耐熱性樹脂系接着剤７により接着され、またこ
の接着に先立って前記チューブシート３ｄの背面側外周
端部に端部キャップ４が面一に外嵌されて当該部分がろ
う付け６により固着された構造となしたものである。な
おこの図５の接合構造において、胴管１の端部内壁とチ
ューブシート３ｄの接合部と、チューブシート３ｄと端
部キャップ４の接合部は共に、胴管１、チューブシート
３ｄおよび端部キャップ４の外周面をそれぞれ面一に設
けているが、必ずしも面一でなくてもよい。また、チュ
ーブシート３ｄは外向きのみならず、内向きに配置する
ことも可能である。
（ＥＧＲガス流出側）９において内向きに配置した側壁
に膨出部を有するカップ形のチューブシート３ｄの開口
端側外周端部が胴管１の端部内壁に面一に内嵌されて当
該部分が耐熱性樹脂系接着剤７により接着され、またこ
の接着に先立って前記チューブシート３ｄの背面側外周
端部に端部キャップ４が面一に外嵌されて当該部分がろ
う付け６により固着された構造となしたものである。な
おこの図５の接合構造において、胴管１の端部内壁とチ
ューブシート３ｄの接合部と、チューブシート３ｄと端
部キャップ４の接合部は共に、胴管１、チューブシート
３ｄおよび端部キャップ４の外周面をそれぞれ面一に設
けているが、必ずしも面一でなくてもよい。また、チュ
ーブシート３ｄは外向きのみならず、内向きに配置する
ことも可能である。
【００１７】図６に示すＥＧＲガス冷却装置は、低温側
（ＥＧＲガス流出側）９の胴管１、チューブシート３ｄ
および端部キャップ４の接合構造として、側壁に膨出部
を有する端部キャップ４が胴管１の外周端部に外嵌され
て当該部分が耐熱性樹脂系接着剤７により接着され、ま
たこの接着に先立って端部キャップ４の下流側内面に胴
管１の端部と所望の間隔を隔てて内向きに配置したカッ
プ形のチューブシート３ｂがろう付け６により固着され
た構造となしたものである。
（ＥＧＲガス流出側）９の胴管１、チューブシート３ｄ
および端部キャップ４の接合構造として、側壁に膨出部
を有する端部キャップ４が胴管１の外周端部に外嵌され
て当該部分が耐熱性樹脂系接着剤７により接着され、ま
たこの接着に先立って端部キャップ４の下流側内面に胴
管１の端部と所望の間隔を隔てて内向きに配置したカッ
プ形のチューブシート３ｂがろう付け６により固着され
た構造となしたものである。
【００１８】なお図４〜図６に示す実施例においてはろ
う付け時に、接着剤７を施す箇所へのろう材の流動を防
止できるので好ましい。
う付け時に、接着剤７を施す箇所へのろう材の流動を防
止できるので好ましい。
【００１９】上記図１〜図６に示す低温側（ＥＧＲガス
流出側）９の胴管１、チューブシート３ａ〜３ｄおよび
端部キャップ４の接合構造における伝熱管２とチューブ
シート３ａ〜３ｄとはろう付け６により固着されてい
る。
流出側）９の胴管１、チューブシート３ａ〜３ｄおよび
端部キャップ４の接合構造における伝熱管２とチューブ
シート３ａ〜３ｄとはろう付け６により固着されてい
る。
【００２０】次に、本発明に係るＥＧＲガス冷却装置の
製造方法を図１に示すＥＧＲガス冷却装置を例にとり説
明すると、両端部に図示していない冷却媒体流入口およ
び冷却媒体流出口を設けた胴管１内部において、高温側
（ＥＧＲガス流入側）８におけるチューブシート３ａお
よび端部キャップ４と胴管１とのろう付け箇所と、低温
側（ＥＧＲガス流出側）９におけるチューブシート３ｂ
および端部キャップ４とのろう付け箇所、および高温側
と低温側のそれぞれのチューブシート３ａ、３ｂと伝熱
管２とのろう付け箇所をろう付け炉によりろう付けす
る。このとき低温側（ＥＧＲガス流出側）９における胴
管１とチューブシート３ｂとは非固着状態にあるため、
ろう付け時の加熱、冷却による温度差により胴管１や伝
熱管２に残留応力が発生することはない。ろう付け箇所
のろう付けが完了すると、低温側（ＥＧＲガス流出側）
９における胴管１端部とチューブシート３ｂとを耐熱性
樹脂系接着剤７により接着する。すなわち本発明ではろ
う付け箇所を炉中ろう付けした後、接着箇所を耐熱性樹
脂系接着剤７により接着するものである。胴管１内は水
冷されているので樹脂系の接着剤でも熱には十分に耐え
られる。なお低温側（ＥＧＲガス流出側）９におけるチ
ューブシート３ｂの外周面と胴管１の端部との接着箇所
と、チューブシート３ｂの外周面と端部キャップ４端部
とのろう付け部との間隔は、ろう材が接着箇所まで流れ
ない間隔をおくことが好ましい。
製造方法を図１に示すＥＧＲガス冷却装置を例にとり説
明すると、両端部に図示していない冷却媒体流入口およ
び冷却媒体流出口を設けた胴管１内部において、高温側
（ＥＧＲガス流入側）８におけるチューブシート３ａお
よび端部キャップ４と胴管１とのろう付け箇所と、低温
側（ＥＧＲガス流出側）９におけるチューブシート３ｂ
および端部キャップ４とのろう付け箇所、および高温側
と低温側のそれぞれのチューブシート３ａ、３ｂと伝熱
管２とのろう付け箇所をろう付け炉によりろう付けす
る。このとき低温側（ＥＧＲガス流出側）９における胴
管１とチューブシート３ｂとは非固着状態にあるため、
ろう付け時の加熱、冷却による温度差により胴管１や伝
熱管２に残留応力が発生することはない。ろう付け箇所
のろう付けが完了すると、低温側（ＥＧＲガス流出側）
９における胴管１端部とチューブシート３ｂとを耐熱性
樹脂系接着剤７により接着する。すなわち本発明ではろ
う付け箇所を炉中ろう付けした後、接着箇所を耐熱性樹
脂系接着剤７により接着するものである。胴管１内は水
冷されているので樹脂系の接着剤でも熱には十分に耐え
られる。なお低温側（ＥＧＲガス流出側）９におけるチ
ューブシート３ｂの外周面と胴管１の端部との接着箇所
と、チューブシート３ｂの外周面と端部キャップ４端部
とのろう付け部との間隔は、ろう材が接着箇所まで流れ
ない間隔をおくことが好ましい。
【００２１】一方、図７はＥＧＲガス冷却装置の低温側
９におけるチューブシート３ａ〜３ｄと伝熱管２との固
着に耐熱性樹脂系接着剤７を用いた例で、この場合は図
示のごとくチューブシート３ａ〜３ｄと伝熱管２とが耐
熱性樹脂系接着剤７にて接着された構造を例示したもの
である。チューブシート３ａ〜３ｄと伝熱管２との固着
に耐熱性樹脂系接着剤を用いる場合は、胴管１に端部キ
ャップ４を固着した後、端部キャップ４の外部よりＥＧ
Ｒガス流出口を通じて前記接着剤を挿入し、該当箇所を
接着することになる。このようにチューブシート３ａ〜
３ｄと伝熱管２との固着に耐熱性樹脂系接着剤７を用い
ると、図７に鎖線で示すようにＥＧＲガス流出口側に突
出した伝熱管２の端部の外周面や端面ならびにチューブ
シート３ａ〜３ｄのＥＧＲガスとの接触表面を当該耐熱
性樹脂系接着剤７により被覆することも可能となり、Ｅ
ＧＲガスに対する耐食性が向上するという別の効果も得
られる。
９におけるチューブシート３ａ〜３ｄと伝熱管２との固
着に耐熱性樹脂系接着剤７を用いた例で、この場合は図
示のごとくチューブシート３ａ〜３ｄと伝熱管２とが耐
熱性樹脂系接着剤７にて接着された構造を例示したもの
である。チューブシート３ａ〜３ｄと伝熱管２との固着
に耐熱性樹脂系接着剤を用いる場合は、胴管１に端部キ
ャップ４を固着した後、端部キャップ４の外部よりＥＧ
Ｒガス流出口を通じて前記接着剤を挿入し、該当箇所を
接着することになる。このようにチューブシート３ａ〜
３ｄと伝熱管２との固着に耐熱性樹脂系接着剤７を用い
ると、図７に鎖線で示すようにＥＧＲガス流出口側に突
出した伝熱管２の端部の外周面や端面ならびにチューブ
シート３ａ〜３ｄのＥＧＲガスとの接触表面を当該耐熱
性樹脂系接着剤７により被覆することも可能となり、Ｅ
ＧＲガスに対する耐食性が向上するという別の効果も得
られる。
【００２２】なお、本発明で使用する代表的な耐熱性樹
脂系接着剤としては、アセチレン末端ポリイミド、ポリ
フェニルキノキサリン、ビスマレイミド、ポリベンズイ
ミダゾール、付加形ポリイミド、縮合形ポリイミド、シ
リコーンイミド、ナイロンーエポキシ、ニトリルーフェ
ノリック、エポキシーフェノリック、変成エポキシ樹
脂、ポリイミドスルホン、ポリエーテルイミドなどがあ
る。
脂系接着剤としては、アセチレン末端ポリイミド、ポリ
フェニルキノキサリン、ビスマレイミド、ポリベンズイ
ミダゾール、付加形ポリイミド、縮合形ポリイミド、シ
リコーンイミド、ナイロンーエポキシ、ニトリルーフェ
ノリック、エポキシーフェノリック、変成エポキシ樹
脂、ポリイミドスルホン、ポリエーテルイミドなどがあ
る。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したごとく本発明のＥＧＲガス
冷却装置は、ＥＧＲガスの低温側すなわち、下流側の構
成部品であるチューブシートまたは端部キャップと胴管
との固定、さらに同低温側のチューブシートと伝熱管と
の固定に耐熱性樹脂系接着剤を用いたことにより、その
製造時におけるろう付け炉内での加熱、冷却に伴う温度
差により伝熱管に残留応力がほとんど発生することがな
いため耐振性が向上し、エンジンなどによる振動を受け
ても伝熱管群に振動による曲げ変形は極めて小さく、し
たがってチューブシートとのろう付け部付近に発生する
応力はチューブ材料の疲労応力以下となって伝熱管群１
２が疲労破壊するおそれはほとんどなくなるという優れ
た効果を奏する。
冷却装置は、ＥＧＲガスの低温側すなわち、下流側の構
成部品であるチューブシートまたは端部キャップと胴管
との固定、さらに同低温側のチューブシートと伝熱管と
の固定に耐熱性樹脂系接着剤を用いたことにより、その
製造時におけるろう付け炉内での加熱、冷却に伴う温度
差により伝熱管に残留応力がほとんど発生することがな
いため耐振性が向上し、エンジンなどによる振動を受け
ても伝熱管群に振動による曲げ変形は極めて小さく、し
たがってチューブシートとのろう付け部付近に発生する
応力はチューブ材料の疲労応力以下となって伝熱管群１
２が疲労破壊するおそれはほとんどなくなるという優れ
た効果を奏する。
【図１】本発明に係る多管式のＥＧＲガス冷却装置の一
実施例を示したもので、平板状のチューブシートと断面
コ字形またはカップ形のチューブシートを用いた、胴
管、チューブシートおよび端部キャップの接合構造を示
すＥＧＲガス流入口側および流出口側の一部断面図であ
る。
実施例を示したもので、平板状のチューブシートと断面
コ字形またはカップ形のチューブシートを用いた、胴
管、チューブシートおよび端部キャップの接合構造を示
すＥＧＲガス流入口側および流出口側の一部断面図であ
る。
【図２】本発明に係る多管式のＥＧＲガス冷却装置の他
の実施例を示したもので、ＥＧＲガス流出側（低温側）
の端部キャップと胴管端部との間に短寸の円筒体を介在
させた胴管、チューブシートおよび端部キャップの接合
構造を示す図１相当図である。
の実施例を示したもので、ＥＧＲガス流出側（低温側）
の端部キャップと胴管端部との間に短寸の円筒体を介在
させた胴管、チューブシートおよび端部キャップの接合
構造を示す図１相当図である。
【図３】図２に示す短寸の円筒体の種類を例示したもの
で、（ａ）は冷却フィン付きの円筒体を用いたＥＧＲガ
ス流出側（低温側）の一部断面図、（ｂ）は図３（ａ）
のイーイ線上の断面図、（ｃ）は冷却フィンの変形例を
示す図３（ｂ）相当図である。
で、（ａ）は冷却フィン付きの円筒体を用いたＥＧＲガ
ス流出側（低温側）の一部断面図、（ｂ）は図３（ａ）
のイーイ線上の断面図、（ｃ）は冷却フィンの変形例を
示す図３（ｂ）相当図である。
【図４】本発明に係る多管式のＥＧＲガス冷却装置の別
の実施例を示したもので、断面コ字形またはカップ形の
チューブシートを用いた、ＥＧＲガス流出口側の胴管、
チューブシートおよび端部キャップの接合構造を示す断
面図である。
の実施例を示したもので、断面コ字形またはカップ形の
チューブシートを用いた、ＥＧＲガス流出口側の胴管、
チューブシートおよび端部キャップの接合構造を示す断
面図である。
【図５】同じく断面コ字形またはカップ形のチューブシ
ートを用いた、ＥＧＲガス流出口側の胴管、チューブシ
ートおよび端部キャップの接合構造を示す断面図であ
る。
ートを用いた、ＥＧＲガス流出口側の胴管、チューブシ
ートおよび端部キャップの接合構造を示す断面図であ
る。
【図６】同じく断面コ字形またはカップ形のチューブシ
ートを用いた、ＥＧＲガス流出口側の胴管、チューブシ
ートおよび端部キャップの接合構造を示す断面図であ
る。
ートを用いた、ＥＧＲガス流出口側の胴管、チューブシ
ートおよび端部キャップの接合構造を示す断面図であ
る。
【図７】同じくＥＧＲガス流入口側のチューブシートと
伝熱管群の接合構造の実施例を示す断面図である。
伝熱管群の接合構造の実施例を示す断面図である。
【図８】本発明の対象とする従来の多管式のＥＧＲガス
冷却装置の一例を中央部を省略して示す断面図である。
冷却装置の一例を中央部を省略して示す断面図である。
１ 胴管 ２ 伝熱管 ３ａ〜３ｄ チューブシート ４ 端部キャップ ５ 短寸の円筒体 ６ ろう付け ７ 耐熱性樹脂系接着剤 ８ 高温側（ＥＧＲガス流入側） ９ 低温側（ＥＧＲガス流出側）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年４月１９日（１９９９．４．１
９）
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
Claims (5)
- 【請求項１】 両端部に冷却媒体流入口および冷却媒体
流出口が設けられた胴管の内壁の両端部付近に固定され
たチューブシートに伝熱管群が固着配列され、さらに前
記胴管の両端部には端部キャップが固着され、また前記
端部キャップにはＥＧＲガスの流入口と流出口が設けら
れてなる多管式のＥＧＲガス冷却装置において、前記Ｅ
ＧＲガス流出側（低温側）に設けられた構成部品である
チューブシートまたは端部キャップの少なくとも一方
と、伝熱管または胴管の少なくとも一方との固着に耐熱
性樹脂系接着剤を使用したことを特徴とするＥＧＲガス
冷却装置。 - 【請求項２】 前記ＥＧＲガス流出側（低温側）の端部
キャップと胴管端部との間に短寸の円筒体を介在させて
固着し、少なくとも前記円筒体と端部キャップとの固着
に耐熱性樹脂系接着剤を使用したことを特徴とする請求
項１記載のＥＧＲガス冷却装置。 - 【請求項３】 前記耐熱性樹脂系接着剤は米国連邦規格
ＭＭＭーＡー１３２のＴＹＰＥ ４にランクされるも
のを使用することを特徴とする請求項１または２記載の
ＥＧＲガス冷却装置。 - 【請求項４】 前記耐熱性樹脂系接着剤はアセチレン末
端ポリイミド、ポリフェニルキノキサリン、ビスマレイ
ミド、エポキシーフェノリックまたはポリエーテルイミ
ド添加エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１〜
３のいずれか１項記載のＥＧＲガス冷却装置。 - 【請求項５】 両端部に冷却媒体流入口および冷却媒体
流出口が設けられた胴管の内壁の両端部付近にチューブ
シートを固着し、該チューブシートに伝熱管群の両端部
を固着して配列し、さらに前記胴管の両端部にはＥＧＲ
ガスの流入口と流出口を有する端部キャップを固着して
なる多管式のＥＧＲガス冷却装置の製造方法において、
前記ＥＧＲガス流入側（高温側）に設けられた構成部品
であるチューブシートおよび端部キャップと、伝熱管お
よび胴管の一端部とをろう付けした後、前記ＥＧＲガス
流出口（低温側）に設けられた構成部品であるチューブ
シートまたは端部キャップの少なくとも一方と、伝熱管
または胴管の他端部の少なくとも一方を耐熱性樹脂系接
着剤により接着したことを特徴とするＥＧＲガス冷却装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04373999A JP4386491B2 (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Ｅｇｒガス冷却装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04373999A JP4386491B2 (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Ｅｇｒガス冷却装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000241086A true JP2000241086A (ja) | 2000-09-08 |
| JP4386491B2 JP4386491B2 (ja) | 2009-12-16 |
Family
ID=12672156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04373999A Expired - Fee Related JP4386491B2 (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Ｅｇｒガス冷却装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4386491B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005083346A1 (en) * | 2003-12-12 | 2005-09-09 | Honeywell International Inc. | Nested attachment junction for heat exchanger |
| KR100596021B1 (ko) | 2005-12-08 | 2006-07-03 | 합자회사 소백산업 | Ｅｇｒ 쿨러 하우징 |
| WO2007073453A2 (en) * | 2005-11-15 | 2007-06-28 | Honeywell International Inc. | Heat exchanger with integral shell and tube plates |
| WO2008104377A1 (de) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmetauscher, abgasrückführsystem, ladeluftzuführsystem und verwendung des wärmetauschers |
| CN103712481A (zh) * | 2012-09-29 | 2014-04-09 | 株式会社能率 | 换热器及其制造方法 |
| EP2998686A3 (de) * | 2014-09-22 | 2016-08-10 | MAHLE International GmbH | Wärmeübertrager |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6202391B2 (ja) * | 2013-12-25 | 2017-09-27 | 株式会社ノーリツ | 熱交換器およびその製造方法 |
-
1999
- 1999-02-22 JP JP04373999A patent/JP4386491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005083346A1 (en) * | 2003-12-12 | 2005-09-09 | Honeywell International Inc. | Nested attachment junction for heat exchanger |
| US7128137B2 (en) | 2003-12-12 | 2006-10-31 | Honeywell International, Inc. | Nested attachment junction for heat exchanger |
| WO2007073453A2 (en) * | 2005-11-15 | 2007-06-28 | Honeywell International Inc. | Heat exchanger with integral shell and tube plates |
| WO2007073453A3 (en) * | 2005-11-15 | 2007-09-20 | Honeywell Int Inc | Heat exchanger with integral shell and tube plates |
| KR100596021B1 (ko) | 2005-12-08 | 2006-07-03 | 합자회사 소백산업 | Ｅｇｒ 쿨러 하우징 |
| JP2010519500A (ja) * | 2007-02-28 | 2010-06-03 | ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 熱交換器、排ガス循環系、給気供給系、および熱交換器の使用 |
| WO2008104377A1 (de) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmetauscher, abgasrückführsystem, ladeluftzuführsystem und verwendung des wärmetauschers |
| CN101652623B (zh) * | 2007-02-28 | 2012-01-25 | 贝洱两合公司 | 热交换器，废气循环系统，增压空气供给增压气体系统和热交换器的使用 |
| US8720199B2 (en) | 2007-02-28 | 2014-05-13 | Behr Gmbh & Co. Kg | Heat exchanger, exhaust gas recirculation system, charge air supply system, and use of the heat exchanger |
| CN103712481A (zh) * | 2012-09-29 | 2014-04-09 | 株式会社能率 | 换热器及其制造方法 |
| EP2998686A3 (de) * | 2014-09-22 | 2016-08-10 | MAHLE International GmbH | Wärmeübertrager |
| US10060684B2 (en) | 2014-09-22 | 2018-08-28 | Mahle International Gmbh | Heat exchanger |
| EP3531059A3 (de) * | 2014-09-22 | 2019-11-13 | Mahle International GmbH | Wärmeübertrager |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4386491B2 (ja) | 2009-12-16 |
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