JPH11351074A - Egrガス冷却装置 - Google Patents
Egrガス冷却装置Info
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- JPH11351074A JPH11351074A JP10173989A JP17398998A JPH11351074A JP H11351074 A JPH11351074 A JP H11351074A JP 10173989 A JP10173989 A JP 10173989A JP 17398998 A JP17398998 A JP 17398998A JP H11351074 A JPH11351074 A JP H11351074A
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- 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
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/11—Manufacture or assembly of EGR systems; Materials or coatings specially adapted for EGR systems
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
- F02M26/32—Liquid-cooled heat exchangers
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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
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
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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
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
び端部キャップの接合構造に起因するろう付け時の熱膨
張の影響により発生するチューブシートの変形によるろ
う付け性、ろう付け強度の低下の問題を解決したEGR
ガス冷却装置の提供。 【解決手段】 胴管1内壁の両端部に固定されたチュー
ブシート3に伝熱管群2が固着配列され、さらに胴管の
両端部にはEGRガスの流入口4−1と流出口4−2が
設けられた端部キャップ4が固着された構造の多管式の
EGRガス冷却装置において、伝熱管群の両端部を固着
配列するチューブシートを断面コ字形状またはカップ形
とし、チューブシートの外周面と胴管内壁の両端部とを
固着するとともに、チューブシートの外側端部に端部キ
ャップを固着した構造となしたことを特徴とする。
Description
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に関する。
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。
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り燃費の低下
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。
は、図5、図6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EGR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、かつ前記端部キ
ャップ14a、14bのガス流入口14a−1および流
出口14b−1の外側開口端部に締結用フランジ15
a、15bが外嵌固着された構造となっている。
冷却に用いられる多管式の熱交換器における胴管11、
板金製のチューブシート13および端部キャップ14
a、14bの接合部は図6に拡大して示すごとく、胴管
11の両開口端部と端部キャップ14a、14bとの間
にチューブシート13が炉中ろう付けにより固定された
構造となっているが、かかる構造の場合、ろう付け時の
胴管11と伝熱管群12、チューブシート13および端
部キャップ14a、14bの加熱・冷却のタイムラグに
よる各部の熱膨張差により、図7に示すごとくチューブ
シート13が変形し、ろう付け性、ろう付け強度が低下
するという問題があった。そして、このようなチューブ
シート13の変形は伝熱管長が長いほど顕著であること
も確認されている。
管、チューブシートおよび端部キャップの接合構造に起
因するチューブシートの変形によるろう付け性、ろう付
け強度の低下の問題を解決するためになされたもので、
チューブシートの形状を変えることによって伝熱管長の
長短にかかわらずろう付け時の熱膨張の影響をほとんど
受けることのないEGRガス冷却装置を提供しようとす
るものである。
決するため、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、前記端部キャップのガス流入口および流出口の外側
開口端部に締結用フランジが外嵌固着された構造の多管
式のEGRガス冷却装置において、伝熱管群の両端部を
固着配列するチューブシートを断面コ字形状またはカッ
プ形とし、該チューブシートの外周面と胴管内壁の両端
部とを固着するとともに、該チューブシートの外側端部
に端部キャップを固着した構造となしたことを特徴とす
るものである。
熱管群、チューブシートおよび端部キャップの熱膨張差
によるチューブシートの変形を防止するため、チューブ
シートを断面コ字形状またはカップ形としたもので、こ
れにより例えばチューブシートと伝熱管群を先にろう付
けし、後工程で胴管内壁の両端部とチューブシートとを
溶接することが可能となりチューブシートに対する熱影
響をほとんどなくすことができる。
カップ形のチューブシートは、外向きまたは内向きのい
ずれの向きに配置してもよく、またサイズ的には両方共
に同一径のものを用いるのが一般的であるが、伝熱管の
長いEGRガス冷却装置の場合は製作上径の異なるチュ
ーブシートを用いる方が好ましい。すなわち、伝熱管が
長くなると胴管が楕円形状となり、チューブシートと胴
管との組付け性が悪くなる。このため径の異なるチュー
ブシートを用いると、仮に胴管が多少楕円形状となって
いても、径の大きい方のチューブシート側はそのまま外
嵌でき、径の小さいチューブシート側は胴管の径を絞っ
て外嵌することになるため、胴管とチューブシートとの
組付け性が良好となるからである。
のEGRガス冷却装置の構造を例示したもので、図1は
断面コ形で同一径のチューブシートを外向きに用いたE
GRガス冷却装置の一実施例を中央部を省略して示す拡
大横断平面図、図2は断面コ形で径の異なるチューブシ
ートを外向きに用いたEGRガス冷却装置の一実施例を
示す図1相当図、図3は断面コ字形で同一径のチューブ
シートを内向きに用いたEGRガス冷却装置の一実施例
を示す図1相当図、図4は断面コ形で径の異なるチュー
ブシートを内向きに用いたEGRガス冷却装置の一実施
例を示す図1相当図であり、1は胴管、1−1は冷却媒
体流入口、1−2は冷却媒体流出口、2は伝熱管群、3
はチューブシート、4は端部キャップ、4−1はEGR
ガスの流入口、4−2はEGRガスの流出口、5は締結
用フランジである。
ガス冷却装置は、両端部に冷却媒体流入口1−1および
冷却媒体流出口1−2を設けた胴管1内部において、両
端部にそれぞれ外向きに配置した断面コ字形のチューブ
シート3に伝熱管群2の両端部をろう付けまたは溶接に
より固定する。一方、チューブシート3はその外周部を
胴管1の両端内壁にろう付けまたは溶接により追って固
着する。また、前記チューブシート3の一方の開口端部
にはEGRガスの流入口4−1が設けられた端部キャッ
プ4が固着され、また他方の開口端部にはEGRガスの
流出口4−2が設けられた端部キャップ4が固着され、
この両側の端部キャップ4に締結用フランジ5が固着さ
れた構成となしている。
チューブシートと胴管との組付け性を考慮して、径の異
なる断面コ字形チューブシートを外向きに用いた例で、
この場合胴管1は径の大きい方のチューブシート3の外
径と同一径の内径を有し、径の大きい方のチューブシー
ト3側は胴管1をそのまま径の大きい方のチューブシー
ト3に外嵌して追ってろう付けまたは溶接し、径の小さ
い方のチューブシート3側は胴管1の端部を絞って当該
チューブシート3に外嵌して追ってろう付けまたは溶接
する。そして、両端部のチューブシート3の開口端部に
端部キャップ4を予めろう付けまたは溶接する。
断面コ字形で同一径のチューブシートを内向きに用いた
例で、構造的にはチューブシート3が内向きに配置さ
れ、その背面側端部に端部キャップ4が溶接されている
以外は図1のものと同一である。
は、チューブシートと胴管との組付け性を考慮して、径
の異なる断面コ字形チューブシートを内向きに用いた例
で、構造的にはチューブシート3が内向きに配置され、
その背面側端部に端部キャップ4が溶接されている以外
は図2のものと同一である。
却装置において、その組立てに際しては、断面コ字形の
チューブシート3に伝熱管群2を先にろう付けし、後工
程で胴管1の両側を溶接することができるので、チュー
ブシート3に対する胴管1と伝熱管群2の熱膨張の影響
をほぼ皆無にできる。また、この手順で組立てることに
より、胴管1をチューブシート3に溶接する前にチュー
ブシート3と伝熱管群2とのろう付け状態の良否をチュ
ーブシート3の両側から確認することができる点でも有
利である。
コ字形のものを例にとり説明したが、カップ形のチュー
ブシートでも同様の作用効果が得られることはいうまで
もない。
ス冷却装置は、伝熱管群を固着配列するチューブシート
を断面コ字形状またはカップ形としたことにより、ろう
付け時の胴管、伝熱管群、チューブシートおよび端部キ
ャップの熱膨張差によるチューブシートの変形をほぼ完
全に防止することができ優れたろう付け性、ろう付け強
度が得られ、また両側のチューブシートのサイズを変え
ることによって伝熱管の長いものでもろう付け時の熱膨
張の影響をほとんど受けることがないため、チューブシ
ートの変形をほぼ完全に防止することができ、ろう付け
性、ろう付け強度の優れたものが得られ、さらに胴管を
チューブシートに溶接する前にチューブシートと伝熱管
群とのろう付け状態の良否を確認することができるの
で、品質の信頼性を確保できるなどの優れた効果を奏す
る。
に用いたEGRガス冷却装置の一実施例を中央部を省略
して示す拡大横断平面図である。
きに用いたEGRガス冷却装置の一実施例を示す図1相
当図である。
に用いたEGRガス冷却装置の一実施例を示す図1相当
図である。
きに用いたEGRガス冷却装置の一実施例を示す図1相
当図
冷却装置の一例を示す一部破断平面図である。
ブシートおよび端部キャップの接合部分を拡大して示す
断面図である。
面図である。
Claims (1)
- 【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、前記端部キャップのガス流入口および流出口の外側
開口端部に締結用フランジが外嵌固着された構造の多管
式のEGRガス冷却装置において、伝熱管群の両端部を
固着配列するチューブシートを断面コ字形状またはカッ
プ形とし、該チューブシートの外周面と胴管内壁の両端
部とを固着するとともに、該チューブシートの外側端部
に端部キャップを固着した構造となしたことを特徴とす
るEGRガス冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17398998A JP4121187B2 (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Egrガス冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17398998A JP4121187B2 (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Egrガス冷却装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11351074A true JPH11351074A (ja) | 1999-12-21 |
JP4121187B2 JP4121187B2 (ja) | 2008-07-23 |
Family
ID=15970720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17398998A Expired - Fee Related JP4121187B2 (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Egrガス冷却装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4121187B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001272185A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Calsonic Kansei Corp | Egrガス冷却装置およびその製造方法 |
JP2007051576A (ja) * | 2005-08-17 | 2007-03-01 | Tokyo Roki Co Ltd | Egrクーラ |
KR100774690B1 (ko) | 2006-12-04 | 2007-11-08 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 egr 쿨러 |
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 |
EP2719885A1 (en) * | 2012-10-11 | 2014-04-16 | Volvo Car Corporation | An arrangement for cooling exhaust gases in an internal combustion engine |
-
1998
- 1998-06-05 JP JP17398998A patent/JP4121187B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
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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 |
EP2719885A1 (en) * | 2012-10-11 | 2014-04-16 | Volvo Car Corporation | An arrangement for cooling exhaust gases in an internal combustion engine |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4121187B2 (ja) | 2008-07-23 |
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