JP2015113750A - EGR cooler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はEGRクーラに関する。 The present invention relates to an EGR cooler.
従来、EGR(Exhaust Gas Recirculation)通路を通過するEGRガスを冷却する装置として、EGRクーラが知られている。また、特許文献1には、EGRクーラとして適用することが可能な熱交換装置が開示されている。この特許文献1に係る熱交換装置は、セラミック製の熱交換体と、この熱交換体を内部に収容した金属製のハウジングとを備えている。特許文献1に係る熱交換体にEGRガスが流動するように、特許文献1に係る熱交換装置をEGR通路に配置すれば、特許文献1に係る熱交換装置をEGRクーラとして使用することができる。 Conventionally, an EGR cooler has been known as a device for cooling EGR gas passing through an EGR (Exhaust Gas Recirculation) passage. Patent Document 1 discloses a heat exchange device that can be applied as an EGR cooler. The heat exchange device according to Patent Document 1 includes a ceramic heat exchange element and a metal housing that houses the heat exchange element. If the heat exchange device according to Patent Document 1 is arranged in the EGR passage so that the EGR gas flows through the heat exchange body according to Patent Literature 1, the heat exchange device according to Patent Literature 1 can be used as an EGR cooler. .
ここで、セラミックはステンレス等の金属に比較して排気に対する耐食性が良好である。したがって、特許文献1に係る熱交換装置をEGRクーラとして用いた場合、金属製の熱交換体を有するEGRクーラに比較して、EGRクーラの耐食性を向上させることができると考えられる。 Here, the ceramic has better corrosion resistance against exhaust gas than a metal such as stainless steel. Therefore, when the heat exchanging device according to Patent Document 1 is used as an EGR cooler, it is considered that the corrosion resistance of the EGR cooler can be improved as compared with an EGR cooler having a metal heat exchanger.
ところで、特許文献1に係る熱交換装置は、セラミック製の熱交換体の両端部が金属製のハウジングに接合された構造を有している。このような特許文献1に係る熱交換装置をそのままEGRクーラとして用いた場合、EGRクーラが高温になった場合において、セラミック製の熱交換体の熱膨張率と金属製のハウジングの熱膨張率との差に起因して、熱交換体の中間部(両端部の間の部分)の径が両端部の径よりも大きく熱膨張する。この場合、熱交換体の両端部に応力集中が発生し、その結果、熱交換体の特に両端部に亀裂が発生する可能性がある。また、この亀裂の発生を抑制するにあたり、EGRクーラの製造コストが上昇することは好ましくない。そのため、製造コストの上昇を抑制しつつ熱交換体に亀裂が発生することを抑制する技術の開発が望まれるが、これまでこのような技術は開発されていなかった。 By the way, the heat exchanging device according to Patent Document 1 has a structure in which both end portions of a ceramic heat exchanging body are joined to a metal housing. When such a heat exchange device according to Patent Document 1 is used as an EGR cooler as it is, when the EGR cooler becomes high temperature, the thermal expansion coefficient of the ceramic heat exchange element and the thermal expansion coefficient of the metal housing Due to this difference, the diameter of the intermediate part (the part between both end parts) of the heat exchange element is thermally expanded larger than the diameter of both end parts. In this case, stress concentration occurs at both ends of the heat exchange element, and as a result, cracks may occur particularly at both ends of the heat exchange element. Moreover, it is not preferable that the manufacturing cost of the EGR cooler rises in suppressing the occurrence of cracks. Therefore, it is desired to develop a technique for suppressing the occurrence of cracks in the heat exchanger while suppressing an increase in manufacturing cost, but such a technique has not been developed so far.
本発明は、製造コストの上昇を抑制しつつセラミック製の熱交換体が径方向に熱膨張した場合において熱交換体に亀裂が発生することを抑制できるEGRクーラを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an EGR cooler that can suppress the occurrence of cracks in a heat exchanger when the ceramic heat exchanger is thermally expanded in the radial direction while suppressing an increase in manufacturing cost.
本発明に係るEGRクーラは、EGRガスが通過するセラミック製の熱交換体と、前記熱交換体を内部に収容した金属製のハウジングと、を有し、前記熱交換体の両端部が前記ハウジングに接合され、前記熱交換体の外周と前記ハウジングの内周との間に冷媒通路が形成されたEGRクーラにおいて、前記熱交換体が径方向に熱膨張した場合に、前記熱交換体の前記両端部の間の部分を拘束する拘束部材を備え、前記拘束部材は、前記ハウジングと一体形成されていることを特徴とする。 An EGR cooler according to the present invention includes a ceramic heat exchanger through which EGR gas passes, and a metal housing in which the heat exchanger is accommodated, and both ends of the heat exchanger are the housing. In the EGR cooler in which a refrigerant passage is formed between the outer periphery of the heat exchange element and the inner periphery of the housing, when the heat exchange element is thermally expanded in the radial direction, the heat exchange element A restraint member that restrains a portion between both ends is provided, and the restraint member is formed integrally with the housing.
本発明に係るEGRクーラによれば、セラミック製の熱交換体が径方向に熱膨張した場合に、拘束部材によって熱交換体に発生する応力を分散させることができる。それにより、熱交換体に亀裂が発生することを抑制できる。また、EGRクーラによれば、拘束部材がハウジングと一体形成されていることから、拘束部材がハウジングと一体形成されていない場合に比較して、EGRクーラの部品点数を削減できる。それにより、EGRクーラの製造コストの上昇を抑制できる。 According to the EGR cooler according to the present invention, when the ceramic heat exchanger is thermally expanded in the radial direction, the stress generated in the heat exchanger by the restraining member can be dispersed. Thereby, it can suppress that a crack generate | occur | produces in a heat exchange body. Further, according to the EGR cooler, since the restraining member is integrally formed with the housing, the number of parts of the EGR cooler can be reduced as compared with the case where the restraining member is not integrally formed with the housing. Thereby, an increase in the manufacturing cost of the EGR cooler can be suppressed.
上記構成において、前記拘束部材は、前記熱交換体の前記両端部の間の部分を螺旋状に拘束する螺旋形状を有していてもよい。この構成によれば、冷媒通路の冷媒が拘束部材によって滞留することを抑制できる。それにより、拘束部材によってEGRクーラのEGRガスの冷却性能が低下することを抑制できる。 The said structure WHEREIN: The said restraint member may have the helical shape which restrains the part between the said both ends of the said heat exchange body helically. According to this configuration, it is possible to suppress the refrigerant in the refrigerant passage from being retained by the restraining member. Thereby, it can suppress that the cooling performance of EGR gas of an EGR cooler falls by a restraint member.
上記構成において、前記拘束部材は、さらに前記熱交換体が径方向に熱膨張する前から前記熱交換体の前記両端部の間の部分を拘束していてもよい。この構成によれば、冷媒が熱交換体の熱膨張前の状態において拘束部材の内周と熱交換体の外周との間の隙間から漏洩することを抑制できる。それにより、この構成によれば、低温時から高い冷却性能を発揮することができる。 The said structure WHEREIN: The said restraint member may restrain the part between the said both ends of the said heat exchange body before the said heat exchange body thermally expands to radial direction further. According to this structure, it can suppress that a refrigerant | coolant leaks from the clearance gap between the inner periphery of a restraint member and the outer periphery of a heat exchanger in the state before the thermal expansion of a heat exchanger. Thereby, according to this structure, a high cooling performance can be exhibited from the low temperature.
本発明は、製造コストの上昇を抑制しつつセラミック製の熱交換体が径方向に熱膨張した場合において熱交換体に亀裂が発生することを抑制できるEGRクーラを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention can provide the EGR cooler which can suppress that a crack is generated in a heat exchange body, when the heat exchanger made from a ceramic is thermally expanded to radial direction, suppressing the raise of manufacturing cost.
以下、本発明を実施するための形態を説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
本発明の実施例1に係るEGRクーラ5について説明する。図1(a)はEGRクーラ5の模式的斜視図である。なお、図1(a)においてEGRクーラ5の内部は透視されている。本実施例に係るEGRクーラ5は、車両に搭載された内燃機関の排気通路の通路途中と吸気通路の通路途中とを連通するEGR通路に配置されている。EGRクーラ5は、冷媒とEGR通路を通過するEGRガスとの間で熱交換をすることで、EGRガスを冷却する装置である。具体的には本実施例に係るEGRクーラ5は、EGRガスが通過するセラミック製の熱交換体10と、熱交換体10を内部に収容した金属製のハウジング20とを有している。またEGRクーラ5は、拘束部材25を備えている。なお拘束部材25の詳細は後述する。
An EGR cooler 5 according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1A is a schematic perspective view of the EGR cooler 5. In FIG. 1A, the inside of the EGR cooler 5 is seen through. The EGR cooler 5 according to the present embodiment is disposed in an EGR passage that communicates an exhaust passageway of an internal combustion engine mounted on a vehicle and an intake passageway. The EGR cooler 5 is a device that cools the EGR gas by exchanging heat between the refrigerant and the EGR gas passing through the EGR passage. Specifically, the EGR cooler 5 according to the present embodiment includes a ceramic
本実施例に係るハウジング20は、略円筒形状を有する円筒部材21と、リング形状を有するリング部材22aおよびリング部材22bとを有している。リング部材22aは、熱交換体10の軸線100に沿った方向(以下、軸線方向と称する)で一方の側にある第1端部の外周に配置されている。リング部材22aの内周と熱交換体10の外周とは、ロウ材30によって接合されている。またリング部材22aは、円筒部材21の内部に嵌合している。リング部材22bは、熱交換体10の軸線方向で他方の側にある第2端部の外周に配置されている。リング部材22bの内周と熱交換体10の外周とは、ロウ材30によって接合されている。またリング部材22bは、円筒部材21の内部に嵌合している。このように本実施例に係る熱交換体10は、その両端部がハウジング20の具体的にはリング部材22a,22bに接合されている。なお本実施例においてEGRガスは、EGRクーラ5の内部において第2端部側から第1端部側に流動するが、EGRガスの流動方向はこれに限定されるものではない。例えばEGRガスは第1端部側から第2端部側に流動してもよい。
The
また本実施例において、ハウジング20の外周は平坦になっていない。具体的には、本実施例に係るハウジング20の外周は、後述する拘束部材25の部分が内側にへこんだ凹部23となり、円筒部材21の冷媒通路40の外側に対応した部分が外側に突出した凸部24となっている。但しハウジング20の外周はこのような構成に限定されるものではなく、例えば平坦であってもよい。
In the present embodiment, the outer periphery of the
ハウジング20の材質、具体的には円筒部材21およびリング部材22a,22bの材質である金属の種類は特に限定されるものではないが、耐腐食性の高い金属であることが好ましい。このような金属の一例として、本実施例ではステンレス(SUS)を用いる。ロウ材30の材質は、熱交換体10とリング部材22a,22bとを接合することが可能なものであれば特に限定されるものではないが、本実施例では一例として、銅を用いる。
The material of the
EGRクーラ5において、熱交換体10の外周とハウジング20の円筒部材21の内周との間には、冷媒が通過する冷媒通路40が形成されている。ハウジング20の円筒部材21には、冷媒通路40に供給される冷媒が通過する冷媒供給通路110と、冷媒通路40から排出された冷媒が通過する冷媒排出通路120とが接続している。なお、本実施例に係る冷媒供給通路110は、一例として、円筒部材21のリング部材22aの近傍に接続し、冷媒排出通路120は、一例として、円筒部材21のリング部材22bの近傍に接続している。但し、冷媒供給通路110および冷媒排出通路120の円筒部材21への具体的な接続箇所は、これに限定されるものではない。他の例を挙げると、例えば、EGRクーラ5は、図1(a)に図示されている冷媒排出通路120の代わりに冷媒供給通路110を備え、図1(a)に図示されている冷媒供給通路110の代わりに冷媒排出通路120を備える構成であってもよい。この場合、冷媒の流動方向は図1(a)の流動方向とは反対になる。
In the EGR cooler 5, a
熱交換体10は、冷媒通路40の冷媒とEGRガスとの間で熱交換をさせる媒体である。図1(b)は熱交換体10の模式的断面図である。具体的には図1(b)は、熱交換体10の軸線方向を法線方向とする面で図1(a)の熱交換体10を切断した断面を模式的に図示している。本実施例に係る熱交換体10は、EGRガスが通過する内部ガス通路11を複数有している。この内部ガス通路11は、緻密なセラミックからなる緻密層12の内部が複数の隔壁部材13によって仕切られることにより形成されている。熱交換体10の内部ガス通路11にEGRガスが流入した場合、EGRガスの熱は、隔壁部材13を伝導して緻密層12に伝導する。緻密層12に伝導した熱は、その後、冷媒通路40の冷媒に奪われる。このようにして熱交換体10は、EGRガスの熱を冷媒通路40の冷媒に伝導している。なお、熱交換体10が緻密層12を有することにより、冷媒通路40の冷媒が内部ガス通路11を通過するEGRガスに混入することは抑制されている。
The
熱交換体10の材質(具体的には緻密層12および隔壁部材13の材質)であるセラミックの具体的な成分は特に限定されるものではないが、SiCが好ましい。SiCは、排気に対する耐食性が良好であり、熱伝導性も良好であり、加工性も良好であり、コストも高価でないため、EGRクーラ5用の熱交換体10の素材として特に適しているからである。そこで、本実施例においては、熱交換体10の材質の一例として、SiCを成分中に含むセラミックを用いる。このSiCを成分中に含むセラミックの具体例としては、SiC(つまりSiCの他に添加物が添加されていないもの)、Si含浸SiC、(Si+Al)含浸SiC、金属複合SiC等を用いることができる。本実施例においては、熱交換体10の材質の一例としてSi含浸SiCを用いる。
Although the specific component of the ceramic which is the material of the heat exchange element 10 (specifically, the material of the
続いて拘束部材25の詳細について説明する。図1(a)を参照して、拘束部材25は、熱交換体10が径方向に熱膨張した場合に熱交換体10の両端部の間の部分(以下、中間部と称する)を拘束する部材である。ここで、本実施例において熱交換体10が径方向に熱膨張するとは、熱交換体10の温度が所定温度以上になることで、熱交換体10の外径が熱交換体10の温度が所定温度未満の場合に比較して増加することをいう。この所定温度の具体的な値は特に限定されるものではなく、EGRクーラ5が搭載される内燃機関の想定される使用環境を考慮して、適切な値を用いればよい。
Next, details of the restraining
また、上述したように熱交換体10が径方向に熱膨張した場合に熱交換体10の中間部を拘束するとは、少なくとも熱交換体10が径方向に熱膨張した場合に拘束部材25が熱交換体10の中間部の外周に接触することで熱交換体10の中間部を拘束すればよいことを意味している。したがって、拘束部材25は、熱交換体10が径方向に熱膨張する前の状態においては、熱交換体10の中間部を拘束しない構成であってもよい。しかしながら、本実施例に係る拘束部材25は、熱交換体10が径方向に熱膨張する前から熱交換体10の中間部に接触することで熱交換体10の中間部を拘束している。すなわち、本実施例に係る拘束部材25は、熱交換体10の温度が所定温度未満である低温時から熱交換体10の中間部を拘束している。
In addition, as described above, when the
なお、上述したように拘束部材25が熱交換体10の中間部を拘束するように配置されていることにより、本実施例に係る拘束部材25は、冷媒通路40の一部を構成する部材としての機能も有している。その結果、本実施例に係る冷媒通路40は、熱交換体10の外周を第1の壁部とし、ハウジング20の円筒部材21の内周を第1の壁部に対向する第2の壁部とし、拘束部材25を第1の壁部および第2の壁部を接続する第3の壁部とする構造となっている。
Note that, as described above, the restraining
また拘束部材25は、ハウジング20と一体形成されている。具体的には本実施例に係る拘束部材25は、ハウジング20の円筒部材21と一体形成されている。この一体形成されているとは、別体の部材を接続することによって形成されたものでないことを意味している。具体的には、本実施例に係る拘束部材25および円筒部材21は、拘束部材25および円筒部材21を溶接、ロウ材等の接合手段によって接合する、あるいは円筒部材21の内部に拘束部材25を嵌合する等の接続手段によって製造されたものではない。本実施例に係る拘束部材25および円筒部材21は、鋳造加工またはプレス加工によって、あるいはこれらの加工の後に形状を整えるために切削加工等を施すことによって製造されたものである。なお、拘束部材25の材質は、円筒部材21の材質と同じ金属、具体的には本実施例ではステンレスである。
The restraining
また本実施例に係る拘束部材25は、熱交換体10の中間部を螺旋状に拘束する螺旋形状を有している。具体的には拘束部材25は、図1(a)に示すように、冷媒供給通路110から冷媒通路40に流入した冷媒を第2端部の側に向けて螺旋状に流通させる螺旋形状を有している。その結果、本実施例に係る冷媒は、冷媒供給通路110から冷媒通路40に流入した後に、熱交換体10の第1端部側から第2端部側に向けて熱交換体10の周囲を螺旋状に周りながら流通し、その後冷媒排出通路120に流入している。なお、拘束部材25が螺旋形状となっているため、拘束部材25の外側に設けられている凹部23も螺旋形状となっている。
Further, the restraining
本実施例に係るEGRクーラ5の作用効果について、比較例に係るEGRクーラと比較しつつ説明すると次のようになる。図2(a)は比較例に係るEGRクーラ200の模式的斜視図である。EGRクーラ200は、拘束部材25を備えていない点において、図1(a)に示す本実施例に係るEGRクーラ5と異なっている。なお、EGRクーラ200は、円筒部材21の外周が平坦である点においても、EGRクーラ5と異なっている。
The operation and effect of the EGR cooler 5 according to the present embodiment will be described as follows in comparison with the EGR cooler according to the comparative example. FIG. 2A is a schematic perspective view of an EGR cooler 200 according to a comparative example. The
図2(b)は、比較例に係るEGRクーラ200が高温になった場合の熱交換体10およびハウジング20の様子を示す模式的断面図である。なお、図2(b)において円筒部材21の図示は省略されている。EGRクーラ200が高温になった場合、セラミック製の熱交換体10の熱膨張率と金属製のハウジング20の熱膨張率との差に起因して、熱交換体10の中間部の径が両端部の径よりも大きく熱膨張する。具体的には図2(b)に示すように、熱交換体10の中間部のうち軸線方向で中央の部分の径が最も大きくなるように、熱交換体10は熱膨張する。熱交換体10の中間部の径が両端部の径よりも大きく熱膨張した場合、熱交換体10の両端部に応力集中が発生し、その結果、熱交換体10の特に両端部に亀裂が発生する可能性がある。なお、この熱交換体10の亀裂の発生を抑制するにあたり、例えば、金属製のバンド等のようなハウジング20とは別体の部材によって熱交換体10の中間部を拘束するといった対応策を講じることも考えられる。しかしながら、この場合、EGRクーラ200の製造コストが大幅に増大してしまう。
FIG. 2B is a schematic cross-sectional view showing a state of the
これに対して本実施例に係るEGRクーラ5によれば、拘束部材25を備えていることから、セラミック製の熱交換体10が径方向に熱膨張した場合において、拘束部材25によって熱交換体10に発生する応力を分散させることができる。それにより、熱交換体10に亀裂が発生することを抑制できる。また、EGRクーラ5によれば、拘束部材25がハウジング20と一体形成されていることから、拘束部材がハウジング20と一体形成されていない場合に比較して、EGRクーラ5の部品点数を削減できる。それにより、EGRクーラ5の製造コストの上昇を抑制できる。また、このように拘束部材25がハウジング20と一体成形されていることにより、部品の組付け工数を削減することも可能である。この点においても本実施例に係るEGRクーラ5の製造コストの上昇は抑制されている。
On the other hand, according to the EGR cooler 5 according to the present embodiment, the
またEGRクーラ5によれば、拘束部材25は螺旋形状を有していることから、冷媒通路40の冷媒が拘束部材25によって滞留することを抑制できる。それにより、拘束部材25によってEGRクーラ5のEGRガスの冷却性能が低下することを抑制できる。
Further, according to the EGR cooler 5, since the restraining
なお、本実施例に係る拘束部材25は熱交換体10が径方向に熱膨張する前から熱交換体10の中間部を拘束しているが、前述したように、拘束部材25は熱交換体10が径方向に熱膨張する前においては熱交換体10の中間部を拘束していなくてもよい。拘束部材25が少なくとも熱交換体10が径方向に熱膨張したときに熱交換体10の中間部を拘束していれば、熱交換体10に亀裂が発生することを抑制することは可能だからである。しかしながら、例えば、熱交換体10が径方向に膨張する前において拘束部材25が熱交換体10の中間部を拘束していない場合、熱交換体10が径方向に膨張する前(すなわち低温時)において、冷媒が拘束部材25の内周と熱交換体10の外周との間の隙間から漏洩する可能性がある。これに対して、本実施例に係るEGRクーラ5によれば、熱交換体10が径方向に熱膨張する前から拘束部材25が熱交換体10の中間部を拘束しているため、冷媒が熱交換体10の熱膨張前の状態において拘束部材25の内周と熱交換体10の外周との間の隙間から漏洩することを抑制できる。それにより、低温時からEGRガスの高い冷却性能を発揮することができる。
The restraining
また、図1(a)において説明したように、本実施例に係るEGRクーラ5によれば、ハウジング20の外周に凹部23および凸部24が形成されており、それによりハウジング20の外周が平坦になっていない。その結果、EGRクーラ5によれば、ハウジング20の外周が平坦である場合に比較して、ハウジング20の外周の表面積が大きくなっている。それにより、EGRクーラ5によれば、外気とハウジング20との接触面積を大きく確保することができることから、冷媒通路40の冷媒の熱を外気に効果的に放熱させることができる。その結果、EGRガスの冷却性能を効果的に向上させることができる。
Further, as described in FIG. 1A, according to the EGR cooler 5 according to the present embodiment, the
(変形例1)
図3は、実施例1の変形例1に係るEGRクーラ5aの模式的斜視図である。EGRクーラ5aは、拘束部材25aをさらに備えている。また、EGRクーラ5aは、冷媒供給通路110のハウジング20への接続箇所がハウジング20の軸線方向で中央部になっている。またEGRクーラ5aには、冷媒排出通路120aがさらに接続している。以上の点においてEGRクーラ5aは、図1(a)に示すEGRクーラ5と異なっている。
(Modification 1)
FIG. 3 is a schematic perspective view of the EGR cooler 5a according to the first modification of the first embodiment. The EGR cooler 5a further includes a restraining
冷媒排出通路120aは、円筒部材21のリング部材22aの近傍に接続している。拘束部材25aは、ハウジング20の具体的には円筒部材21と一体形成されている点と、熱交換体10が径方向に熱膨張した場合のみならず径方向に熱膨張する前から熱交換体10の中間部を拘束している点とにおいては、拘束部材25と同様である。拘束部材25aは、螺旋形状の具体的な構成が拘束部材25と異なっている。具体的には拘束部材25が冷媒供給通路110から冷媒通路40に流入した冷媒の一部を第2端部(リング部材22bが配置されている側の端部)の側に向けて螺旋状に流通させる螺旋形状を有するのに対して、拘束部材25aは冷媒供給通路110から冷媒通路40に流入した冷媒の一部を第1端部(リング部材22aが配置されている側の端部)の側に向けて螺旋状に流通させる螺旋形状を有している。
The
その結果、本変形例において、冷媒供給通路110から冷媒通路40に流入した冷媒の一部は、熱交換体10の中央部から第2端部側に向けて熱交換体10の周囲を螺旋状に周りながら流通し、その後冷媒排出通路120に流入する。また冷媒供給通路110から冷媒通路40に流入した冷媒の他部は、熱交換体10の中央部から第1端部側に向けて熱交換体10の周囲を螺旋状に周りながら流通し、その後冷媒排出通路120aに流入する。
As a result, in this modification, a part of the refrigerant flowing into the
本変形例に係るEGRクーラ5aにおいても、前述した実施例1に係るEGRクーラ5と同様の作用効果を奏することができる。具体的にはEGRクーラ5aにおいても、拘束部材25,25aを備えることから、製造コストの上昇を抑制しつつセラミック製の熱交換体10が径方向に熱膨張した場合において熱交換体10に亀裂が発生することを抑制できる。またEGRクーラ5aにおいても、拘束部材25,25aが螺旋形状を有していることから、冷媒通路40の冷媒が拘束部材25,25aによって滞留することを抑制できる。それにより、EGRクーラ5aの冷却性能の低下を抑制できる。またEGRクーラ5aにおいても、拘束部材25,25aが熱交換体10が径方向に熱膨張する前から熱交換体10の中間部を拘束していることから、低温時から高い冷却性能を発揮することができる。またEGRクーラ5aにおいても、ハウジング20の外周が平坦になっていないことから、冷媒通路40の冷媒の熱を外気に効果的に放熱させることができる。それにより冷却性能を効果的に向上させることができる。
Also in the EGR cooler 5a according to this modification, the same operational effects as those of the EGR cooler 5 according to the first embodiment described above can be achieved. Specifically, since the EGR cooler 5a also includes the restraining
図4(a)は本発明の実施例2に係るEGRクーラ5bの模式的斜視図である。EGRクーラ5bは、拘束部材25に代えて拘束部材25bを備えている点と、バイパス通路41aおよびバイパス通路41bをさらに備えている点とにおいて、図1(a)に示すEGRクーラ5と異なっている。EGRクーラ5bのその他の構成はEGRクーラ5と同様であるため、詳細な説明を省略する。拘束部材25bは、ハウジング20と一体形成されているとともに、熱交換体10が径方向に熱膨張した場合のみならず熱交換体10が径方向に熱膨張する前から熱交換体10の中間部を拘束している点は、実施例1に係る拘束部材25と同様である。拘束部材25bは、螺旋形状を有していない点において、拘束部材25と異なっている。具体的には本実施例に係る拘束部材25bは、円筒形状を有している。
FIG. 4A is a schematic perspective view of an EGR cooler 5b according to the second embodiment of the present invention. The EGR cooler 5b differs from the EGR cooler 5 shown in FIG. 1 (a) in that the EGR cooler 5b is provided with a restraining
図4(b)は図4(a)のA部分を拡大した模式図である。図4(a)および図4(b)を参照して、バイパス通路41a,41bは、拘束部材25bの軸線方向で一方の側にある冷媒を他方の側に通過させる冷媒通路である。具体的にはバイパス通路41aは、図4(b)に図示されている2つの拘束部材25bのうち、冷媒流動方向で上流側に配置されている拘束部材25bの円筒部材21に接触していない部分の外周と、円筒部材21の内周との間の部分に設けられている。またバイパス通路41bは、冷媒流動方向で下流側に配置されている拘束部材25bの円筒部材21に接触していない部分の外周と、円筒部材21の内周との間の部分に設けられている。
FIG. 4B is a schematic diagram enlarging the portion A of FIG. 4 (a) and 4 (b),
また本実施例において、冷媒流動方向で上流側にあるバイパス通路41aは、軸線100に対して一方の側(図4(a)では下方側)に位置している。そして、このバイパス通路41aよりも下流側のバイパス通路41bは、軸線100に対して他方の側(図4(a)では上方側)に位置している。この構成により、バイパス通路41a,41bを通過する前後において、熱交換体10の周方向における冷媒の流動方向は反対になっている。具体的には本実施例に係る冷媒は、冷媒供給通路110から冷媒通路40に流入した後に、拘束部材25b(第1の拘束部材)の第1端部側の側面に沿って熱交換体10の周囲を第1周方向に流動し、その後バイパス通路41aを通過して拘束部材25b(第1の拘束部材)とこれに隣接する拘束部材25b(第2の拘束部材)との間の部分を第1周方向とは反対の第2周方向に流動する。その後、冷媒は、バイパス通路41bを通過して、拘束部材25b(第2の拘束部材)の第2端部側の側面に沿って第1周方向に流動し、冷媒排出通路120に流入する。
Further, in the present embodiment, the
本実施例に係るEGRクーラ5bにおいても、拘束部材25bを備えることから、セラミック製の熱交換体10が径方向に熱膨張した場合において熱交換体10に発生する応力を分散させることができる。それにより、熱交換体10に亀裂が発生することを抑制できる。また、EGRクーラ5bにおいても、拘束部材25bがハウジング20と一体形成されていることから、EGRクーラ5bの製造コストの上昇を抑制できる。また、EGRクーラ5bにおいても、拘束部材25bは熱交換体10が径方向に熱膨張する前から熱交換体10の中間部を拘束していることから、低温時から高い冷却性能を発揮することができる。またEGRクーラ5bにおいても、ハウジング20の外周が平坦になっていないことから、冷媒通路40の冷媒の熱を外気に効果的に放熱させることができ、それにより冷却性能を効果的に向上させることができる。
Since the EGR cooler 5b according to the present embodiment also includes the restraining
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
5,5a,5b EGRクーラ
10 熱交換体
20 ハウジング
25,25a,25b 拘束部材
40 冷媒通路
5, 5a, 5b EGR cooler 10
Claims (3)
前記熱交換体が径方向に熱膨張した場合に、前記熱交換体の前記両端部の間の部分を拘束する拘束部材を備え、
前記拘束部材は、前記ハウジングと一体形成されていることを特徴とするEGRクーラ。 A heat exchanger made of ceramic through which EGR gas passes, and a metal housing that houses the heat exchanger, and both ends of the heat exchanger are joined to the housing, and the heat exchanger In an EGR cooler in which a refrigerant passage is formed between the outer periphery of the housing and the inner periphery of the housing,
When the heat exchange body is thermally expanded in the radial direction, comprising a restraining member that restrains a portion between the both ends of the heat exchange body,
The EGR cooler, wherein the restraining member is integrally formed with the housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013255409A JP2015113750A (en) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | EGR cooler |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2013255409A JP2015113750A (en) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | EGR cooler |
Publications (1)
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JP2015113750A true JP2015113750A (en) | 2015-06-22 |
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ID=53527797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2013255409A Pending JP2015113750A (en) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | EGR cooler |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2015113750A (en) |
-
2013
- 2013-12-10 JP JP2013255409A patent/JP2015113750A/en active Pending
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