JP2002327654A - Egrクーラ - Google Patents
EgrクーラInfo
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- Japan
- Prior art keywords
- tube
- shell
- cooling water
- tubes
- egr cooler
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
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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
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/007—Auxiliary supports for elements
- F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
- F28F9/0132—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by slats, tie-rods, articulated or expandable rods
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
招いたり、構造的な信頼性を損なったりすることなく、
チューブの振動の問題を解決し得るようにしたEGRク
ーラを提供する。 【解決手段】 チューブ3を包囲するシェル1の内部に
冷却水を給排し且つチューブ3内に排気ガスを通して両
者を熱交換するようにしたEGRクーラに関し、各チュ
ーブ3をシェル1の軸心Oを中心とした同心の多重円筒
状に配列すると共に、その多重円筒状に配列されたチュ
ーブ3の各列間にシェル1の軸心Oと同心のリング形状
を成す弾性体12を夫々介装し、該各弾性体12により
各チューブ3の軸心方向における適宜な箇所をシェル1
の半径方向に拘束し且つ該シェル1の円周方向に並ぶ同
じ列内の各チューブ3間に冷却水が自由に流通し得るよ
う冷却水通路13を確保する。
Description
スを再循環して窒素酸化物の発生を低減させるEGR装
置に付属されて再循環用排気ガスを冷却するEGRクー
ラに関するものである。
の一部をエンジンに再循環して窒素酸化物の発生を低減
させるEGR装置が知られているが、このようなEGR
装置では、エンジンに再循環する排気ガスを冷却する
と、該排気ガスの温度が下がり且つその容積が小さくな
ることによって、エンジンの出力を余り低下させずに燃
焼温度を低下して効果的に窒素酸化物の発生を低減させ
ることができる為、エンジンに排気ガスを再循環するラ
インの途中に、排気ガスを冷却するEGRクーラを装備
したものがある。
図であって、図中1は円筒状に形成されたシェルを示
し、該シェル1の軸心方向両端には、シェル1の端面を
閉塞するようプレート2,2が固着されていて、該各プ
レート2,2には、多数のチューブ3の両端が貫通状態
で固着されており、これら多数のチューブ3はシェル1
の内部を軸心方向に延びている。
却水入口管4が取り付けられ、シェル1の他方の端部近
傍には冷却水出口管5が取り付けられており、冷却水9
が冷却水入口管4からシェル1の内部に供給されてチュ
ーブ3の外側を流れ、冷却水出口管5からシェル1の外
部に排出されるようになっている。
は、椀状に形成されたボンネット6,6が前記各プレー
ト2,2の端面を被包するように固着され、一方のボン
ネット6の中央には排気ガス入口7が、他方のボンネッ
ト6の中央には排気ガス出口8が夫々設けられており、
エンジンの排気ガス10が排気ガス入口7から一方のボ
ンネット6の内部に入り、多数のチューブ3を通る間に
該チューブ3の外側を流れる冷却水9との熱交換により
冷却された後に、他方のボンネット6の内部に排出され
て排気ガス出口8からエンジンに再循環するようになっ
ている。
ル1の直径方向に対峙する位置に設けたバイパス出口管
を示し、該バイパス出口管5aから冷却水9の一部を抜
き出すことにより、冷却水入口管4に対峙する箇所に冷
却水9の澱みが生じないようにしてある。
いては、各チューブ3が両端のみをプレート2で支えら
れた構造となっていた為、排気ガス10の冷却効果を高
めるべくチューブ3を長くした場合に、該チューブ3の
固有振動数が低くなってエンジン側の加振の周波数と合
い易くなり、エンジン側の加振により共振が起こってチ
ューブ3に大きな振動が生じる虞れがあった。
動してしまう場合には、各チューブ3の両端の固定部分
等に疲労破壊が起こり易くなって、耐久性が著しく損な
われてしまう結果となりかねない。
する手段としては、例えば、図5及び図6に示す如く、
各チューブ3の上半分と下半分とを二つの半月板11,
11により途中で支えるようにした構造を採用し、該各
半月板11,11により支えられた箇所を振動支点とす
ることで各チューブ3の自由に振動できる区間を長手方
向に区分けして夫々の固有振動数を高め、エンジン側の
加振による共振現象が起こり難くなるようにすることが
考えられる。尚、図6中におけるOはシェル1の軸心を
示している。
うな構造を採用した場合には、各半月板11,11の設
置により冷却水9の流れが悪くなって、図5中にxで示
すような箇所で冷却水9の澱みが生じ易くなり、この冷
却水9の澱みが生じた箇所で熱交換効率が悪くなってチ
ューブ3が局部的に高温化し、この部分に熱変形が起こ
る虞れがあった。
あたっては、該半月板11にチューブ3を貫通せしめて
該チューブ3の貫通部分をろう付けにより確実に半月板
11に固着する必要があるが、この種のEGRクーラの
製作は、各部材間の固着箇所にろう材を挟み込んで仮に
組付けたEGRクーラ全体を炉の中に入れて加熱し、こ
れによって、ろう材を溶かして固着させるようにした炉
内ろう付けで行われている為、該炉内ろう付けが終了し
た時点では、各半月板11に対するチューブ3のろう付
け箇所が全てシェル1及びボンネット6で囲まれてしま
い、各半月板11に貫通しているチューブ3の全てが良
好にろう付けされているか否かを確認する術がないとい
う不具合があった。
け不良等で固着されていなかったような場合には、チュ
ーブ3と半月板11の貫通部分にフレッチング(接触す
る二面間で相対的な繰り返し微小滑りを生じて摩耗する
現象)が起きてチューブ3が破断する虞れがある為、前
述した如き半月板11を用いた構造は、信頼性に問題が
あって採用することが難しかった。
ので、冷却水の澱みに起因したチューブの熱変形を招い
たり、構造的な信頼性を損なったりすることなく、チュ
ーブの振動の問題を解決し得るようにしたEGRクーラ
を提供することを目的としている。
該チューブを包囲するシェルとを備え、該シェルの内部
に冷却水を給排し且つ前記チューブ内に排気ガスを通し
て該排気ガスと前記冷却水とを熱交換するようにしたE
GRクーラであって、各チューブをシェルの軸心を中心
とした同心の多重円筒状に配列すると共に、その多重円
筒状に配列されたチューブの各列間に前記シェルの軸心
と同心のリング形状を成す弾性体を夫々介装し、該各弾
性体により前記各チューブの軸心方向における適宜な箇
所を前記シェルの半径方向に拘束し且つ該シェルの円周
方向に並ぶ同じ列内の各チューブ間に冷却水が自由に流
通し得るよう冷却水通路を確保したことを特徴とするも
のである。
列間に弾性体を介装したことによりチューブの長手方向
中途位置が弾性体により支えられてシェルの半径方向に
拘束されることになるので、この弾性体により拘束され
た箇所が振動支点となってチューブの固有振動数が高め
られ、該チューブがエンジン側の加振により共振して大
きく振動してしまう現象が起こらなくなり、各チューブ
の両端の固定部分等における疲労破壊が著しく抑制され
ることになる。
冷却水通路を通し冷却水が自由に流通するようにしてあ
るので、従来の半月板を設置した場合の如き冷却水の流
れの悪化が防止され、これにより冷却水の澱みが生じ難
くなって熱交換効率の低下やチューブの熱変形が未然に
回避されることになる。
せるのに際し、該弾性体に対しろう付け等の固着手段を
採らなくて済み、弾性体によるチューブの拘束部分にフ
レッチング等が起きる虞れも全くないので、EGRクー
ラとしての構造的な信頼性を確保することが可能であ
る。
ブの列とシェルとの間にも弾性体を介装すると良く、こ
のようにすれば、シェルとチューブ全体を一体的に拘束
することが可能となり、より確実にチューブの固有振動
数が高められることになる。
に沿う弾性体が、チューブ間を抜けてシェルの半径方向
に延びるブリッジ部により相互連結された一体成型品と
して形成されていることが好ましく、このようにすれ
ば、大小様々なリング形状を成す複数の弾性体を個別に
扱って介装作業を行う場合と比較して、弾性体を単一の
一体成型品として取り扱うことができることにより前記
弾性体の介装作業が行い易くなる。
基づいて説明する。
例を示すもので、図4と同一部分については同一符号を
付してある。
ューブ3がシェル1の軸心Oを中心とした同心の多重円
筒状に配列され、その多重円筒状に配列されたチューブ
3の各列間及び最外周のチューブ3の列とシェル1との
間には、前記シェル1の軸心Oと同心のリング形状を成
す弾性体12が夫々介装されており、該各弾性体12に
より前記各チューブ3の軸心方向における中間位置が前
記シェル1の半径方向に拘束され且つ該シェル1の円周
方向に並ぶ同じ列内の各チューブ3間に冷却水9が自由
に流通し得るよう冷却水通路13が確保された構造とな
っている。
ゴムやプラスチック等を選定すれば良く、これらの各弾
性体12をチューブ3の各列間に介装するにあたり、各
弾性体12の半径方向の厚さ寸法が、チューブ3の各列
間の隙間より若干大きくなるようになっていて、該チュ
ーブ3が各弾性体12によりシェル1の半径方向に挾圧
保持されるようにしてある。
路断面積が冷却水入口管4や冷却水出口管5における流
路断面積の約2〜5倍程度になるようにすることが好ま
しく、このようにすれば、冷却水9側の圧力損失を略同
等か数%程度の上昇に抑えることが可能である。
り、該各弾性体12の下流側(冷却水9の流れの下流
側)となるチューブ3の外周面やシェル1の内周面等の
適宜位置に必要数のストッパ(図示せず)を設けてお
き、このストッパにより水流による各弾性体12の動き
が規制されるようにしておくと良い。
れば、チューブ3の各列間に弾性体12を介装したこと
によりチューブ3の長手方向中途位置が弾性体12によ
り支えられてシェル1の半径方向に拘束されることにな
るので、この弾性体12により拘束された箇所が振動支
点となってチューブ3の固有振動数が高められ、該チュ
ーブ3がエンジン側の加振により共振して大きく振動し
てしまう現象が起こらなくなり、各チューブ3の両端の
固定部分等における疲労破壊が著しく抑制されることに
なる。
のチューブ3の列とシェル1との間にも弾性体12を介
装しているので、シェル1とチューブ3全体を一体的に
拘束することが可能となり、より確実にチューブ3の固
有振動数が高められることになる。
し、弾性体12の硬度や厚さ、締付力等を適宜に調整す
ることにより、更に細かく固有振動数を調整し得ること
は勿論である。
た冷却水通路13を通し冷却水9が自由に流通するよう
にしてあるので、従来の半月板を設置した場合の如き冷
却水9の流れの悪化が防止され、これにより冷却水9の
澱みが生じ難くなって熱交換効率の低下やチューブ3の
熱変形が未然に回避されることになる。
介装させるのに際し、該弾性体12に対しろう付け等の
固着手段を採らなくて済み、弾性体12によるチューブ
3の拘束部分にフレッチング等が起きる虞れも全くない
ので、EGRクーラとしての構造的な信頼性を確保する
ことが可能である。
澱みに起因したチューブ3の熱変形を招いたり、構造的
な信頼性を損なったりすることなく、チューブ3の振動
の問題を解決することができるので、チューブ3の延長
化を支障なく実現し得て排気ガス10の冷却効果を高め
ることができ、しかも、各チューブ3の両端の固定部分
等における疲労破壊を抑制できることにより耐久性の大
幅な向上を図ることもできる。
ここに図示している例では、チューブ3の各列間に介装
される弾性体12が、チューブ3間を抜けてシェル1の
半径方向に延びるブリッジ部12aにより相互連結され
た一体成型品として形成されている。
を成す複数の弾性体12を個別に扱いながら該弾性体1
2を介装する作業を行う場合と比較して、弾性体12を
単一の一体成型品として取り扱うことができることによ
り、該弾性体12を介装する作業を容易に行うことがで
きる。
例にのみ限定されるものではなく、各チューブの軸心方
向複数箇所を弾性体で支えるようにしても良いこと、そ
の他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変
更を加え得ることは勿論である。
ば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
れば、冷却水の澱みに起因したチューブの熱変形を招い
たり、構造的な信頼性を損なったりすることなく、チュ
ーブの振動の問題を解決することができるので、チュー
ブの延長化を支障なく実現し得て排気ガスの冷却効果を
高めることができ、しかも、各チューブの両端の固定部
分等における疲労破壊を抑制できることにより耐久性の
大幅な向上を図ることもできる。
よれば、最外周のチューブの列とシェルとの間に弾性体
を介装したことにより、シェルとチューブ全体を一体的
に拘束することができるので、より確実にチューブの固
有振動数を高めることができる。
によれば、大小様々なリング形状を成す複数の弾性体を
個別に扱いながら該弾性体を介装する作業を行う場合と
比較して、弾性体を単一の一体成型品として取り扱うこ
とができることにより、該弾性体を介装する作業を容易
に行うことができる。
る。
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 チューブと、該チューブを包囲するシェ
ルとを備え、該シェルの内部に冷却水を給排し且つ前記
チューブ内に排気ガスを通して該排気ガスと前記冷却水
とを熱交換するようにしたEGRクーラであって、各チ
ューブをシェルの軸心を中心とした同心の多重円筒状に
配列すると共に、その多重円筒状に配列されたチューブ
の各列間に前記シェルの軸心と同心のリング形状を成す
弾性体を夫々介装し、該各弾性体により前記各チューブ
の軸心方向における適宜な箇所を前記シェルの半径方向
に拘束し且つ該シェルの円周方向に並ぶ同じ列内の各チ
ューブ間に冷却水が自由に流通し得るよう冷却水通路を
確保したことを特徴とするEGRクーラ。 - 【請求項2】 最外周のチューブの列とシェルとの間に
も弾性体を介装したことを特徴とする請求項1に記載の
EGRクーラ。 - 【請求項3】 チューブの各列に沿いリング形状を成す
弾性体が、チューブ間を抜けてシェルの半径方向に延び
るブリッジ部により相互連結された一体成型品として形
成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の
EGRクーラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001132251A JP2002327654A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Egrクーラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001132251A JP2002327654A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Egrクーラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002327654A true JP2002327654A (ja) | 2002-11-15 |
Family
ID=18980288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001132251A Pending JP2002327654A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Egrクーラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002327654A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009033643A1 (de) * | 2007-09-11 | 2009-03-19 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmetauscher, insbesondere für ein kraftfahrzeug |
JP2011513691A (ja) * | 2008-02-29 | 2011-04-28 | キャタピラー インコーポレイテッド | 複合材からなる熱交換器端部構造体 |
-
2001
- 2001-04-27 JP JP2001132251A patent/JP2002327654A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009033643A1 (de) * | 2007-09-11 | 2009-03-19 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmetauscher, insbesondere für ein kraftfahrzeug |
US8720534B2 (en) | 2007-09-11 | 2014-05-13 | Behr Gmbh & Co. Kg | Heat exchanger, particularly for a motor vehicle |
JP2011513691A (ja) * | 2008-02-29 | 2011-04-28 | キャタピラー インコーポレイテッド | 複合材からなる熱交換器端部構造体 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060512 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060705 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070109 |