JP2001263970A - 内燃機関のｅｇｒガスクーラー - Google Patents
内燃機関のｅｇｒガスクーラーInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
- F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- 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
- F28D7/16—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 in parallel spaced relation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/08—Tubular elements crimped or corrugated in longitudinal section
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱交換チューブと乱流促進板との間のフレッ
チングを防止する。 【解決手段】 内部に冷却水が通流するボディ８と、ボ
ディ８の両端をそれぞれ閉塞する端板１０と、ボディ８
内に配設され、かつ両端がそれぞれ端板１０の取付孔に
接続される略ベローズ形状の熱交換チューブ１２とを備
え、ボディ８と端板１０と熱交換チューブ１２とが、予
めクーラーエレメント４としてろう付けされていると共
に、熱交換チューブ１２内部に略スパイラル形状の乱流
促進板４０が配設された内燃機関のＥＧＲガスクーラー
２において、乱流促進板４０は、熱交換チューブ１２の
内周面に対して密接する２つの保持部４６を備え、保持
部４６以外の部分が、熱交換チューブ１２の内周面に対
して所定間隔を空け離間するよう形成されている。
チングを防止する。 【解決手段】 内部に冷却水が通流するボディ８と、ボ
ディ８の両端をそれぞれ閉塞する端板１０と、ボディ８
内に配設され、かつ両端がそれぞれ端板１０の取付孔に
接続される略ベローズ形状の熱交換チューブ１２とを備
え、ボディ８と端板１０と熱交換チューブ１２とが、予
めクーラーエレメント４としてろう付けされていると共
に、熱交換チューブ１２内部に略スパイラル形状の乱流
促進板４０が配設された内燃機関のＥＧＲガスクーラー
２において、乱流促進板４０は、熱交換チューブ１２の
内周面に対して密接する２つの保持部４６を備え、保持
部４６以外の部分が、熱交換チューブ１２の内周面に対
して所定間隔を空け離間するよう形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気還
流装置において、ＥＧＲガス（排気還流ガス）を冷却水
によって冷却するＥＧＲガスクーラーに関する。
流装置において、ＥＧＲガス（排気還流ガス）を冷却水
によって冷却するＥＧＲガスクーラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関から排出される窒素酸化物を抑
制するために、内燃機関から排出された排気ガスの一部
を吸気系に還流するようにした排気還流装置が従来から
用いられている。
制するために、内燃機関から排出された排気ガスの一部
を吸気系に還流するようにした排気還流装置が従来から
用いられている。
【０００３】この排気還流装置においては、一般に、排
気系から取り出した高温の排気ガスを、特に冷却するこ
となく、そのまま吸気系へ導入する構成となっている
が、排気系から取り出された排気ガスは非常に高温であ
り、ガスそのものが膨張しているため、十分な量のＥＧ
Ｒガスを導入しようとすると、内燃機関の体積効率が低
下し、出力の低下や燃費の悪化を招来する。
気系から取り出した高温の排気ガスを、特に冷却するこ
となく、そのまま吸気系へ導入する構成となっている
が、排気系から取り出された排気ガスは非常に高温であ
り、ガスそのものが膨張しているため、十分な量のＥＧ
Ｒガスを導入しようとすると、内燃機関の体積効率が低
下し、出力の低下や燃費の悪化を招来する。
【０００４】そこで、ＥＧＲガスを冷却水の循環によっ
て冷却するＥＧＲガスクーラーが提案されており、一部
で実用に供されている。
て冷却するＥＧＲガスクーラーが提案されており、一部
で実用に供されている。
【０００５】図１１は、多管式の構造を採用した従来の
ＥＧＲガスクーラーの一構成例を示すもので、筒状のボ
ディ６１の内部に、側面の冷却水入口６２および冷却水
出口６３を介して冷却水が通流するようになっており、
かつこのボディ６１内に、複数本の金属製の熱交換チュ
ーブ６４が配設されている。各熱交換チューブ６４は、
ボディ６１の両端をそれぞれ閉塞する一対の端板６５に
端部が接続固定されており、かつこれらの熱交換チュー
ブ６４の内部に排気ガスを導入するために、上記ボディ
６１の両端に、それぞれガス入口およびガス出口となる
キャップ状部材６６が固定されている。従って、ＥＧＲ
ガスとなる排気ガスは、複数本の熱交換チューブ６４内
を並列に流れ、その周囲を囲む冷却水によって冷却され
ることになる。
ＥＧＲガスクーラーの一構成例を示すもので、筒状のボ
ディ６１の内部に、側面の冷却水入口６２および冷却水
出口６３を介して冷却水が通流するようになっており、
かつこのボディ６１内に、複数本の金属製の熱交換チュ
ーブ６４が配設されている。各熱交換チューブ６４は、
ボディ６１の両端をそれぞれ閉塞する一対の端板６５に
端部が接続固定されており、かつこれらの熱交換チュー
ブ６４の内部に排気ガスを導入するために、上記ボディ
６１の両端に、それぞれガス入口およびガス出口となる
キャップ状部材６６が固定されている。従って、ＥＧＲ
ガスとなる排気ガスは、複数本の熱交換チューブ６４内
を並列に流れ、その周囲を囲む冷却水によって冷却され
ることになる。
【０００６】また、各熱交換チューブ６４内には、排気
ガスの冷却効率を促進するために、帯状の金属板を捩じ
ってなるスパイラル形状の乱流促進板６７が各熱交換チ
ューブ６４内に配設されている。
ガスの冷却効率を促進するために、帯状の金属板を捩じ
ってなるスパイラル形状の乱流促進板６７が各熱交換チ
ューブ６４内に配設されている。
【０００７】そして、このような構成のＥＧＲガスクー
ラーは、一般には、炉内で全体を加熱して各部を同時に
ろう付けする手法によって製造されている。
ラーは、一般には、炉内で全体を加熱して各部を同時に
ろう付けする手法によって製造されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、スパイラル形
状の乱流促進板６７の外周縁を、その全長に亙って熱交
換チューブ６４の内壁面にろう付けすることは困難であ
る。そのため、熱交換チューブ６４に振動が生じた場合
に、乱流促進板６７と熱交換チューブ６４との間にフレ
ッチングが発生し、熱交換チューブ６４の内壁を傷つけ
孔をあけてしまいＥＧＲガスクーラーの耐久性を損なう
虞がある。
状の乱流促進板６７の外周縁を、その全長に亙って熱交
換チューブ６４の内壁面にろう付けすることは困難であ
る。そのため、熱交換チューブ６４に振動が生じた場合
に、乱流促進板６７と熱交換チューブ６４との間にフレ
ッチングが発生し、熱交換チューブ６４の内壁を傷つけ
孔をあけてしまいＥＧＲガスクーラーの耐久性を損なう
虞がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１に記載
の発明は、内部に冷却水を通流させるように側面に冷却
水入口及び冷却水出口が設けられた略筒状のボディと、
上記ボディの両端をそれぞれ閉塞する端板と、上記ボデ
ィ内に配設され、かつ両端がそれぞれ上記端板の取付孔
に接続される略ベローズ形状の熱交換チューブと、上記
ボディの両端にそれぞれ接続され、かつガス入口及びガ
ス出口を構成する入口側及び出口側のキャップ状部材
と、を備え、上記ボディと上記端板と上記熱交換チュー
ブとが、クーラーエレメントとしてろう付けされている
と共に、排気ガスが通流する上記熱交換チューブ内部に
略スパイラル形状の乱流促進板が配設された内燃機関の
ＥＧＲガスクーラーにおいて、上記乱流促進板は、上記
熱交換チューブの内周面に対して密接する２つ保持部を
備え、該各保持部によって熱交換チューブと固定されて
いると共に、上記保持部以外の部分が、上記熱交換チュ
ーブの内周面に対して所定間隔を空け離間するよう形成
されていることを特徴としている。これによって、熱交
換チューブに振動が生じても、乱流促進板は、その両端
の保持部以外が熱交換チューブの内周面に接触すること
はない。
の発明は、内部に冷却水を通流させるように側面に冷却
水入口及び冷却水出口が設けられた略筒状のボディと、
上記ボディの両端をそれぞれ閉塞する端板と、上記ボデ
ィ内に配設され、かつ両端がそれぞれ上記端板の取付孔
に接続される略ベローズ形状の熱交換チューブと、上記
ボディの両端にそれぞれ接続され、かつガス入口及びガ
ス出口を構成する入口側及び出口側のキャップ状部材
と、を備え、上記ボディと上記端板と上記熱交換チュー
ブとが、クーラーエレメントとしてろう付けされている
と共に、排気ガスが通流する上記熱交換チューブ内部に
略スパイラル形状の乱流促進板が配設された内燃機関の
ＥＧＲガスクーラーにおいて、上記乱流促進板は、上記
熱交換チューブの内周面に対して密接する２つ保持部を
備え、該各保持部によって熱交換チューブと固定されて
いると共に、上記保持部以外の部分が、上記熱交換チュ
ーブの内周面に対して所定間隔を空け離間するよう形成
されていることを特徴としている。これによって、熱交
換チューブに振動が生じても、乱流促進板は、その両端
の保持部以外が熱交換チューブの内周面に接触すること
はない。
【００１０】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、上記乱流促進板の保持部の少なくとも
一つが、上記熱交換チューブの内周面とろう付けされ、
固定されていることを特徴としている。これによって、
乱流促進板は熱交換チューブに対して強固に固定され
る。
の発明において、上記乱流促進板の保持部の少なくとも
一つが、上記熱交換チューブの内周面とろう付けされ、
固定されていることを特徴としている。これによって、
乱流促進板は熱交換チューブに対して強固に固定され
る。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、上記熱交換チューブの略中央
部分には、略円筒状のストレート部が形成され、上記ス
トレート部の内周面に、上記乱流促進板の一方の保持部
が密接していると共に、該乱流促進板の他方の保持部
が、該熱交換チューブの一端の内周面に密接しているこ
とを特徴としている。これによって、熱交換チューブの
乱流促進板が配設されていないベローズ形状部分は、上
記乱流促進板によってその長さを拘束されることがな
い。
２に記載の発明において、上記熱交換チューブの略中央
部分には、略円筒状のストレート部が形成され、上記ス
トレート部の内周面に、上記乱流促進板の一方の保持部
が密接していると共に、該乱流促進板の他方の保持部
が、該熱交換チューブの一端の内周面に密接しているこ
とを特徴としている。これによって、熱交換チューブの
乱流促進板が配設されていないベローズ形状部分は、上
記乱流促進板によってその長さを拘束されることがな
い。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
【００１３】図１は、この発明に係るＥＧＲガスクーラ
ー２の全体的構成を示す断面図、図２はその横断面図で
ある。
ー２の全体的構成を示す断面図、図２はその横断面図で
ある。
【００１４】このＥＧＲガスクーラー２は、ろう付けに
より一体化される中央のクーラーエレメント４と、この
クーラーエレメント４の入口側および出口側の端部にそ
れぞれ溶接または、クーラーエレメント４とともにろう
付けされる一対のキャップ状部材６，６と、に大別され
る。
より一体化される中央のクーラーエレメント４と、この
クーラーエレメント４の入口側および出口側の端部にそ
れぞれ溶接または、クーラーエレメント４とともにろう
付けされる一対のキャップ状部材６，６と、に大別され
る。
【００１５】上記クーラーエレメント４は、断面矩形の
筒状をなすボディ８と、このボディ８の両端をそれぞれ
閉塞する一対の端板１０，１０と、上記ボディ８内に収
容され、かつ両端がそれぞれ端板１０に接続された６本
の熱交換チューブ１２と、ボディ８内に３つの流路１４
ａ，１４ｂ，１４ｃを構成するように配設された仕切板
１６、１８とから大略構成されている。
筒状をなすボディ８と、このボディ８の両端をそれぞれ
閉塞する一対の端板１０，１０と、上記ボディ８内に収
容され、かつ両端がそれぞれ端板１０に接続された６本
の熱交換チューブ１２と、ボディ８内に３つの流路１４
ａ，１４ｂ，１４ｃを構成するように配設された仕切板
１６、１８とから大略構成されている。
【００１６】上記ボディ８は、例えば０．８ｍｍ程度の
肉厚のステンレス製のものであり、冷却水入口２０及び
冷却水出口２２を有している。これらの冷却水入口２０
及び冷却水出口２２には、それぞれ冷却水用配管を接続
するためのコネクタ２４が、ろう付けにより固定されて
いる。ここで、上記冷却水入口２０は、ＥＧＲガスの出
口側となるボディ８の一端に位置し、かつ上記冷却水出
口２２は、ＥＧＲガスの入口側となるボディ８の他端に
位置するよう形成されている。
肉厚のステンレス製のものであり、冷却水入口２０及び
冷却水出口２２を有している。これらの冷却水入口２０
及び冷却水出口２２には、それぞれ冷却水用配管を接続
するためのコネクタ２４が、ろう付けにより固定されて
いる。ここで、上記冷却水入口２０は、ＥＧＲガスの出
口側となるボディ８の一端に位置し、かつ上記冷却水出
口２２は、ＥＧＲガスの入口側となるボディ８の他端に
位置するよう形成されている。
【００１７】上記端板１０は、ボディ８よりも厚肉の例
えば１．５ｍｍ程度の肉厚のステンレス板からなり、そ
の６カ所に予め円形の取付孔２６が開口形成されている
と共に、筒状に折り曲げられ、さらに先端側部分が外周
側で折曲されており、この端板１０の外周部２８先端側
部分が上記ボディ８の外周側に折曲された端部と突き合
わされ、上記外周部２８の先端側部分とボディ８の端部
は、上記キャップ状部材６の端部で巻き込まれるように
加工された後、ろう付けされる。尚、上記キャップ状部
材６は、クーラーエレメント４をろう付けした後に溶接
して取り付けることもできる。
えば１．５ｍｍ程度の肉厚のステンレス板からなり、そ
の６カ所に予め円形の取付孔２６が開口形成されている
と共に、筒状に折り曲げられ、さらに先端側部分が外周
側で折曲されており、この端板１０の外周部２８先端側
部分が上記ボディ８の外周側に折曲された端部と突き合
わされ、上記外周部２８の先端側部分とボディ８の端部
は、上記キャップ状部材６の端部で巻き込まれるように
加工された後、ろう付けされる。尚、上記キャップ状部
材６は、クーラーエレメント４をろう付けした後に溶接
して取り付けることもできる。
【００１８】上記仕切板１６，１８は、図２に示すよう
に、両側縁がそれぞれ取付片１６ａ，１８ａとして略Ｌ
字形に折り曲げられており、これら取付片１６ａ，１８
ａでもって、それぞれボディ８内壁面にろう付けされて
いる。
に、両側縁がそれぞれ取付片１６ａ，１８ａとして略Ｌ
字形に折り曲げられており、これら取付片１６ａ，１８
ａでもって、それぞれボディ８内壁面にろう付けされて
いる。
【００１９】また、これらの仕切板１６，１８は、ボデ
ィ８の全長よりも短く、かつＥＧＲガスの入口側となる
一方の端板１０には、仕切板１８の一端が当接した状態
に配置されていると共に、ＥＧＲガスの出口側となる他
方の端板１０には、仕切板１６の一端が当接した状態に
配置されている。すなわち、冷却水入口２０から供給さ
れた冷却水は、図１中に示す矢印の順路に従って、ボデ
ィ８内壁面と仕切板１６とによって画成された流路１４
ａ内をボディ８のＥＧＲガス出口側からＥＧＲガス入口
側へと流れ、仕切板１６，１８とに挟まれた流路１４ｂ
内をボディ８のＥＧＲガス入口側からＥＧＲガス出口側
へと流れ、ボディ８内壁面と仕切板１８とによって画成
された流路１４ｃ内をボディ８のＥＧＲガス出口側から
ＥＧＲガス入口側へと流れて、冷却水出口２２から外部
に排出されている。
ィ８の全長よりも短く、かつＥＧＲガスの入口側となる
一方の端板１０には、仕切板１８の一端が当接した状態
に配置されていると共に、ＥＧＲガスの出口側となる他
方の端板１０には、仕切板１６の一端が当接した状態に
配置されている。すなわち、冷却水入口２０から供給さ
れた冷却水は、図１中に示す矢印の順路に従って、ボデ
ィ８内壁面と仕切板１６とによって画成された流路１４
ａ内をボディ８のＥＧＲガス出口側からＥＧＲガス入口
側へと流れ、仕切板１６，１８とに挟まれた流路１４ｂ
内をボディ８のＥＧＲガス入口側からＥＧＲガス出口側
へと流れ、ボディ８内壁面と仕切板１８とによって画成
された流路１４ｃ内をボディ８のＥＧＲガス出口側から
ＥＧＲガス入口側へと流れて、冷却水出口２２から外部
に排出されている。
【００２０】熱交換チューブ１２は、やはりステンレス
製のものであり、非常に薄い例えば０．３ｍｍ程度の肉
厚に構成され、上述した３つの流路１４ａ，１４ｂ，１
４ｃ内にそれぞれ２本づつ配設されている。
製のものであり、非常に薄い例えば０．３ｍｍ程度の肉
厚に構成され、上述した３つの流路１４ａ，１４ｂ，１
４ｃ内にそれぞれ２本づつ配設されている。
【００２１】この熱交換チューブ１２は、図３に示すよ
うに、略円筒状のストレート部３０によって一対のベロ
ーズ部３２ａ，３２ｂが連結された構成となっていると
共に、熱交換チューブ１２の端部となる各ベローズ部３
２ａ，３２ｂの一端には、端板１０，１０の取付孔９に
嵌合する円筒形の嵌合部３４ａ，３４ｂがそれぞれ設け
られている。換言すれば、ベローズ形状の熱交換チュー
ブ１２の略中央に、略円筒状のストレート部３０が形成
されている。
うに、略円筒状のストレート部３０によって一対のベロ
ーズ部３２ａ，３２ｂが連結された構成となっていると
共に、熱交換チューブ１２の端部となる各ベローズ部３
２ａ，３２ｂの一端には、端板１０，１０の取付孔９に
嵌合する円筒形の嵌合部３４ａ，３４ｂがそれぞれ設け
られている。換言すれば、ベローズ形状の熱交換チュー
ブ１２の略中央に、略円筒状のストレート部３０が形成
されている。
【００２２】これらベローズ部３２ａ，３２ｂは、表面
積の増大のために、この熱交換チューブ１２の長手方向
に沿って大径の山部３６と小径の谷部３８が交互に連続
するように形成されたものであって、図４に示すよう
に、谷部３８の内径Ｄ1がストレート部３０の内径Ｄ2よ
りも大きくなるよう形成されている。
積の増大のために、この熱交換チューブ１２の長手方向
に沿って大径の山部３６と小径の谷部３８が交互に連続
するように形成されたものであって、図４に示すよう
に、谷部３８の内径Ｄ1がストレート部３０の内径Ｄ2よ
りも大きくなるよう形成されている。
【００２３】そして、ＥＧＲガス入口側に位置する一方
のベローズ部３２ａ内には、図５〜図７に示すような乱
流促進板４０が配設されている。
のベローズ部３２ａ内には、図５〜図７に示すような乱
流促進板４０が配設されている。
【００２４】この乱流促進板４０は、例えばステンレス
製の略Ｈ形状の一枚の金属板からなり、帯状の本体部４
２を捩ることによって、この本体部４２がスパイラル形
状に形成され、かつ本体部４２端部から延出する一対の
延出片４４が、それぞれ円弧状に折曲されることによっ
て、全体として略円筒状の保持部４６が本体部４２の両
端に形成されている。
製の略Ｈ形状の一枚の金属板からなり、帯状の本体部４
２を捩ることによって、この本体部４２がスパイラル形
状に形成され、かつ本体部４２端部から延出する一対の
延出片４４が、それぞれ円弧状に折曲されることによっ
て、全体として略円筒状の保持部４６が本体部４２の両
端に形成されている。
【００２５】そして、上記保持部４６が、熱交換チュー
ブ１２のストレート部３０内周面と嵌合部３４ａ内周面
とにそれぞれ密接することによって、乱流促進板４０
は、熱交換チューブ１２内に固定されている。
ブ１２のストレート部３０内周面と嵌合部３４ａ内周面
とにそれぞれ密接することによって、乱流促進板４０
は、熱交換チューブ１２内に固定されている。
【００２６】また、保持部４６外径Ｄ3は、スパイラル
形状に捩じられた本体部４２外径Ｄ4よりも大径となる
よう形成されている。すなわち、本体部４２外径Ｄ
4は、ベローズ部３２ａの谷部３８の内径Ｄ1よりも小さ
くなるよう設定されており、本体部４２が熱交換チュー
ブ１２の内周面、すなわちベローズ部３２ａの内周面に
対して所定間隔を空け離間するよう形成されている。
形状に捩じられた本体部４２外径Ｄ4よりも大径となる
よう形成されている。すなわち、本体部４２外径Ｄ
4は、ベローズ部３２ａの谷部３８の内径Ｄ1よりも小さ
くなるよう設定されており、本体部４２が熱交換チュー
ブ１２の内周面、すなわちベローズ部３２ａの内周面に
対して所定間隔を空け離間するよう形成されている。
【００２７】尚、上記延出片４４には、ろう材を収容す
るための凹部４８が円周上に４カ所形成されているが、
この凹部４８は、延出片４４を折曲する前にプレス加工
等により形成される。
るための凹部４８が円周上に４カ所形成されているが、
この凹部４８は、延出片４４を折曲する前にプレス加工
等により形成される。
【００２８】上記のように構成されたクーラーエレメン
ト４は、ろう付けによって一体化されている。このろう
付けには、例えば、ニッケルろう付けが用いられ、かつ
各部材を治具により組み付けた状態として炉内で加熱す
る、いわゆる炉内ろう付けによって組み立てられてい
る。
ト４は、ろう付けによって一体化されている。このろう
付けには、例えば、ニッケルろう付けが用いられ、かつ
各部材を治具により組み付けた状態として炉内で加熱す
る、いわゆる炉内ろう付けによって組み立てられてい
る。
【００２９】このように構成されたＥＧＲガスクーラー
２においては、上記乱流促進板４０が、両端の保持部４
６の外径Ｄ3に対して、スパイラル形状の本体部４２の
外径Ｄ4が小径となるよう形成され、両端の保持部４６
のみが熱交換チューブ１２の内周面、すなわち嵌合部３
４ａ及びストレート部３０の内周面に密接するよう構成
されているので、乱流促進板４０のスパイラル形状の本
体部４２とベローズ部３２ａの内周面とが、熱交換チュ
ーブ１２の振動によって接触することがなく、両者間で
フレッチングが発生することを確実に防止することがで
き、熱交換チューブ１２の内壁を傷つけ孔をあけてしま
うことがない。
２においては、上記乱流促進板４０が、両端の保持部４
６の外径Ｄ3に対して、スパイラル形状の本体部４２の
外径Ｄ4が小径となるよう形成され、両端の保持部４６
のみが熱交換チューブ１２の内周面、すなわち嵌合部３
４ａ及びストレート部３０の内周面に密接するよう構成
されているので、乱流促進板４０のスパイラル形状の本
体部４２とベローズ部３２ａの内周面とが、熱交換チュ
ーブ１２の振動によって接触することがなく、両者間で
フレッチングが発生することを確実に防止することがで
き、熱交換チューブ１２の内壁を傷つけ孔をあけてしま
うことがない。
【００３０】そして、両端の保持部４６を熱交換チュー
ブ１２にろう付けすることにより、両者をより強固に一
体化することができる。尚、両端の保持部４６を熱交換
チューブ１２に必ずしもろう付けする必要はなく、２つ
の保持部４６のうちどちらかどちらか一方の保持部４６
がろう付けされていればよい。
ブ１２にろう付けすることにより、両者をより強固に一
体化することができる。尚、両端の保持部４６を熱交換
チューブ１２に必ずしもろう付けする必要はなく、２つ
の保持部４６のうちどちらかどちらか一方の保持部４６
がろう付けされていればよい。
【００３１】また、略円筒状のストレート部３０によっ
て一対のベローズ部３２ａ，３２ｂを連結するよう構成
し、かつ乱流促進板４０を一方のベローズ部３２ａ内に
のみに配設することによって、ＥＧＲガス熱による熱応
力により熱交換チューブ１２全体の伸縮を乱流促進板４
０が配設されていないベローズ部３２ｂの伸縮によって
吸収することが可能となる。
て一対のベローズ部３２ａ，３２ｂを連結するよう構成
し、かつ乱流促進板４０を一方のベローズ部３２ａ内に
のみに配設することによって、ＥＧＲガス熱による熱応
力により熱交換チューブ１２全体の伸縮を乱流促進板４
０が配設されていないベローズ部３２ｂの伸縮によって
吸収することが可能となる。
【００３２】すなわち、内部に乱流促進板４０が配設さ
れたベローズ部３２ａは、ストレート部３０とこのベロ
ーズ部３２ａの嵌合部３４ａとに両端が固定された乱流
促進板４０によって、その長さが拘束されることになる
が、内部に乱流促進板４０が配設されていないベローズ
部３２ｂは、冷却効率を向上させるために形成されたベ
ローズ形状を利用したこのベローズ部３２ｂの軸方向に
沿った伸縮が可能であり、この伸縮を利用することによ
って、熱交換チューブ１２と端板１０，１０とのろう付
けされた接合部分に応力が集中して作用することを回避
し、この接合部分の耐久性を向上させることができる。
れたベローズ部３２ａは、ストレート部３０とこのベロ
ーズ部３２ａの嵌合部３４ａとに両端が固定された乱流
促進板４０によって、その長さが拘束されることになる
が、内部に乱流促進板４０が配設されていないベローズ
部３２ｂは、冷却効率を向上させるために形成されたベ
ローズ形状を利用したこのベローズ部３２ｂの軸方向に
沿った伸縮が可能であり、この伸縮を利用することによ
って、熱交換チューブ１２と端板１０，１０とのろう付
けされた接合部分に応力が集中して作用することを回避
し、この接合部分の耐久性を向上させることができる。
【００３３】尚、上記保持部４６は、乱流促進板４０の
両端に必ずしも位置している必要はなく、乱流促進板の
内側にずらして形成することもできる。
両端に必ずしも位置している必要はなく、乱流促進板の
内側にずらして形成することもできる。
【００３４】ここで、熱交換チューブ１２は、上述した
実施例のように、２つのベローズ部３２ａ，３２ｂが１
つのストレート部３０によって連結された構成に限定さ
れるものではなく、例えば、ｎ個のベローズ部を（ｎ−
１）個のストレート部によって連結し、少なくとも１つ
のベローズ部内に乱流促進板が配置されていない構成で
あれば、上述した作用効果を得ることができる。但し、
ｎはｎ≧２とする。
実施例のように、２つのベローズ部３２ａ，３２ｂが１
つのストレート部３０によって連結された構成に限定さ
れるものではなく、例えば、ｎ個のベローズ部を（ｎ−
１）個のストレート部によって連結し、少なくとも１つ
のベローズ部内に乱流促進板が配置されていない構成で
あれば、上述した作用効果を得ることができる。但し、
ｎはｎ≧２とする。
【００３５】尚、乱流促進板の保持部の形状は、上述し
た円筒形状のものに限定されるものではなく、例えば、
図８に示すように形成することもできる。
た円筒形状のものに限定されるものではなく、例えば、
図８に示すように形成することもできる。
【００３６】図８に示す乱流促進板５０は、上述した乱
流促進板４０と同様に一枚の金属板からなり、本体部４
２、保持部５２，５４を有しており、本体部４２は上述
した乱流促進板４０の本体部４２と同様にスパイラル形
状に形成されているものの、保持部５２，５４の形状が
上述した乱流促進板の保持部とは異なる形状に形成され
ている。
流促進板４０と同様に一枚の金属板からなり、本体部４
２、保持部５２，５４を有しており、本体部４２は上述
した乱流促進板４０の本体部４２と同様にスパイラル形
状に形成されているものの、保持部５２，５４の形状が
上述した乱流促進板の保持部とは異なる形状に形成され
ている。
【００３７】すなわち、図８において右側の保持部５２
の寸法Ｄ5は、本体部４２の外径Ｄ4よりも大きく、かつ
この左側の本体部４２との連結部分に向かって徐々に寸
法が小さくなる略等脚台形状に形成されている。そし
て、この略等脚台形状の保持部５２の最大幅となる端部
近傍の縁が、熱交換チューブ１２のストレート部３０内
周面に密接し、ろう付け固定される。
の寸法Ｄ5は、本体部４２の外径Ｄ4よりも大きく、かつ
この左側の本体部４２との連結部分に向かって徐々に寸
法が小さくなる略等脚台形状に形成されている。そし
て、この略等脚台形状の保持部５２の最大幅となる端部
近傍の縁が、熱交換チューブ１２のストレート部３０内
周面に密接し、ろう付け固定される。
【００３８】乱流促進板５０の保持部５４は、ベローズ
部３２ａの嵌合部３４ａ内周面に当接する、図８におい
て左側の保持部５４は、図９に示すように、本体部４２
の外径Ｄ4より広幅の略矩形板状を呈し、かつ略中央に
断面三角形となる隆起部５６が形成されており、乱流促
進板５０を熱交換チューブ１２内に挿入した後に、この
隆起部５６を押し潰すことによって、保持部の幅寸法を
大きくし、ベローズ部３２ａの嵌合部３４ａ内周面に密
接させ、ろう付け固定される。
部３２ａの嵌合部３４ａ内周面に当接する、図８におい
て左側の保持部５４は、図９に示すように、本体部４２
の外径Ｄ4より広幅の略矩形板状を呈し、かつ略中央に
断面三角形となる隆起部５６が形成されており、乱流促
進板５０を熱交換チューブ１２内に挿入した後に、この
隆起部５６を押し潰すことによって、保持部の幅寸法を
大きくし、ベローズ部３２ａの嵌合部３４ａ内周面に密
接させ、ろう付け固定される。
【００３９】このような保持部５２，５４の形状とすれ
ば、上述した乱流促進板４０の保持部４６に比べ、熱交
換チューブ１２内に挿入した後の位置決めをより簡単に
行うことができる。
ば、上述した乱流促進板４０の保持部４６に比べ、熱交
換チューブ１２内に挿入した後の位置決めをより簡単に
行うことができる。
【００４０】また、この乱流促進板５０においては、保
持部５４の形状を図１０に示すように、保持部５７の外
周側を相半した方向に折曲させた形状にすることも可能
である。このような折曲させた保持部５７とすること
で、熱交換チューブ１２内に挿入した後、嵌合部３４ａ
内周との接触面積を増大することができ、保持部５７を
安定して嵌合部３４ａ内に設置することができる。
持部５４の形状を図１０に示すように、保持部５７の外
周側を相半した方向に折曲させた形状にすることも可能
である。このような折曲させた保持部５７とすること
で、熱交換チューブ１２内に挿入した後、嵌合部３４ａ
内周との接触面積を増大することができ、保持部５７を
安定して嵌合部３４ａ内に設置することができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、乱流促進板は、保持部
以外が熱交換チューブの内周面に接触することはないの
で、上記乱流促進板と熱交換チューブとの間でフレッチ
ングが発生してしまうことを確実に防止することがで
き、熱交換チューブの内壁を傷つけ孔あけることがなく
なるので、ＥＧＲガスクーラーの耐久性を向上させるこ
とができる。
以外が熱交換チューブの内周面に接触することはないの
で、上記乱流促進板と熱交換チューブとの間でフレッチ
ングが発生してしまうことを確実に防止することがで
き、熱交換チューブの内壁を傷つけ孔あけることがなく
なるので、ＥＧＲガスクーラーの耐久性を向上させるこ
とができる。
【００４２】また、請求項２のように、乱流促進板の保
持部を熱交換チューブの内周面に対してろう付けするこ
とにより、乱流促進板をより強固に熱交換チューブと一
体化させることができる。
持部を熱交換チューブの内周面に対してろう付けするこ
とにより、乱流促進板をより強固に熱交換チューブと一
体化させることができる。
【００４３】そして、請求項３のように構成することに
より、熱交換チューブの乱流促進板が配設されていない
ベローズ形状部分は、上記乱流促進板によってその長さ
を拘束されることがないので、熱による熱交換チューブ
の伸縮を、乱流促進板が配設されていないベローズ形状
部分のベローズ形状を利用した伸縮によって吸収するこ
とができ、端板の取付孔にろう付けされた熱交換チュー
ブの両端に、応力が作用することを回避し、この接合部
分の耐久性を向上させることができる。
より、熱交換チューブの乱流促進板が配設されていない
ベローズ形状部分は、上記乱流促進板によってその長さ
を拘束されることがないので、熱による熱交換チューブ
の伸縮を、乱流促進板が配設されていないベローズ形状
部分のベローズ形状を利用した伸縮によって吸収するこ
とができ、端板の取付孔にろう付けされた熱交換チュー
ブの両端に、応力が作用することを回避し、この接合部
分の耐久性を向上させることができる。
【図１】本発明に係る内燃機関のＥＧＲガスクーラーの
全体構成を示す断面図。
全体構成を示す断面図。
【図２】本発明に係る内燃機関のＥＧＲガスクーラーの
横断面図。
横断面図。
【図３】本発明に係る内燃機関のＥＧＲガスクーラーに
用いられる熱交換チューブの正面図。
用いられる熱交換チューブの正面図。
【図４】図３のＡ部の拡大図。
【図５】熱交換チューブ内に配置される乱流促進板の斜
視図。
視図。
【図６】乱流促進板の正面図。
【図７】乱流促進板の側面図。
【図８】乱流促進板の異なる実施例を示す正面図。
【図９】異なる実施例における乱流促進板の保持部の斜
視図。
視図。
【図１０】異なる実施例における乱流促進板の保持部の
斜視図。
斜視図。
【図１１】従来の内燃機関のＥＧＲガスクーラーの全体
構成を示す断面図。
構成を示す断面図。
１２…熱交換チューブ ３０…ストレート部 ３２…ベローズ部 ４０…乱流促進板 ４２…本体部 ４６…保持部
Claims (3)
- 【請求項１】 内部に冷却水を通流させるように側面に
冷却水入口及び冷却水出口が設けられた略筒状のボディ
と、 上記ボディの両端をそれぞれ閉塞する端板と、 上記ボディ内に配設され、かつ両端がそれぞれ上記端板
の取付孔に接続される略ベローズ形状の熱交換チューブ
と、 上記ボディの両端にそれぞれ接続され、かつガス入口及
びガス出口を構成する入口側及び出口側のキャップ状部
材と、を備え、上記ボディと上記端板と上記熱交換チュ
ーブとが、クーラーエレメントとしてろう付けされてい
ると共に、排気ガスが通流する上記熱交換チューブ内部
に略スパイラル形状の乱流促進板が配設された内燃機関
のＥＧＲガスクーラーにおいて、 上記乱流促進板は、上記熱交換チューブの内周面に対し
て密接する２つ保持部を備え、該各保持部によって熱交
換チューブと固定されていると共に、上記保持部以外の
部分が、上記熱交換チューブの内周面に対して所定間隔
を空け離間するよう形成されていることを特徴とする内
燃機関のＥＧＲガスクーラー。 - 【請求項２】 上記乱流促進板の保持部の少なくとも一
つが、上記熱交換チューブの内周面とろう付けされ、固
定されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機
関のＥＧＲガスクーラー。 - 【請求項３】 上記熱交換チューブの略中央部分には、
略円筒状のストレート部が形成され、上記ストレート部
の内周面に、上記乱流促進板の一方の保持部が密接して
いると共に、該乱流促進板の他方の保持部が、該熱交換
チューブの一端の内周面に密接していることを特徴とす
る請求項１または２に記載の内燃機関のＥＧＲガスクー
ラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000073292A JP2001263970A (ja) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | 内燃機関のｅｇｒガスクーラー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000073292A JP2001263970A (ja) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | 内燃機関のｅｇｒガスクーラー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001263970A true JP2001263970A (ja) | 2001-09-26 |
| JP2001263970A5 JP2001263970A5 (ja) | 2007-05-10 |
Family
ID=18591552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000073292A Pending JP2001263970A (ja) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | 内燃機関のｅｇｒガスクーラー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001263970A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100478217B1 (ko) * | 2001-12-13 | 2005-03-24 | 삼성공조 주식회사 | 배기가스 재순환장치용 열교환기 |
| KR100596021B1 (ko) | 2005-12-08 | 2006-07-03 | 합자회사 소백산업 | Ｅｇｒ 쿨러 하우징 |
| KR100729644B1 (ko) | 2006-07-10 | 2007-06-18 | 손광억 | 열교환 튜브 및 그 열교환 튜브가 장착된 열교환기 |
| WO2010147288A1 (ko) * | 2009-06-16 | 2010-12-23 | 주식회사 경동나비엔 | 열교환기 |
| JP2013024109A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Toyota Motor Corp | 排気冷却装置 |
| JP2015532708A (ja) * | 2012-09-06 | 2015-11-12 | シニア アイピー ジーエムビーエイチ | 改良型排気ガス再循環装置およびそれを形成するための方法 |
| DE102016116245A1 (de) | 2016-08-31 | 2018-03-01 | Areva Gmbh | Strömungselement zur Erzeugung einer turbulenten Drallströmung und Wärmeübertragungsvorrichtung umfassend ein Strömungselement |
-
2000
- 2000-03-16 JP JP2000073292A patent/JP2001263970A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100478217B1 (ko) * | 2001-12-13 | 2005-03-24 | 삼성공조 주식회사 | 배기가스 재순환장치용 열교환기 |
| KR100596021B1 (ko) | 2005-12-08 | 2006-07-03 | 합자회사 소백산업 | Ｅｇｒ 쿨러 하우징 |
| KR100729644B1 (ko) | 2006-07-10 | 2007-06-18 | 손광억 | 열교환 튜브 및 그 열교환 튜브가 장착된 열교환기 |
| WO2010147288A1 (ko) * | 2009-06-16 | 2010-12-23 | 주식회사 경동나비엔 | 열교환기 |
| JP2013024109A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Toyota Motor Corp | 排気冷却装置 |
| JP2015532708A (ja) * | 2012-09-06 | 2015-11-12 | シニア アイピー ジーエムビーエイチ | 改良型排気ガス再循環装置およびそれを形成するための方法 |
| DE102016116245A1 (de) | 2016-08-31 | 2018-03-01 | Areva Gmbh | Strömungselement zur Erzeugung einer turbulenten Drallströmung und Wärmeübertragungsvorrichtung umfassend ein Strömungselement |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070315 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070315 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090623 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091020 |