WO2005106370A1

WO2005106370A1 - 熱交換器の連結構造

Info

Publication number: WO2005106370A1
Application number: PCT/JP2004/017250
Authority: WO
Inventors: Toshimichi Kobayashi
Original assignee: Toyo Radiator Co., Ltd.
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2005-11-10
Also published as: EP1742005A4; EP1742005A1; CN1950661B; CN1950661A; US7726697B2; JP2007255719A; US20080000461A1

Abstract

　本発明は、胴体部１３，１４内を流通する冷却流体と、胴体部１３，１４内に配設された伝熱管１５，１６内を流通する被冷却流体との間で熱交換を行う熱交換器１１，１２同士を連結するための熱交換器の連結構造であって、連結される熱交換器１１，１２の各胴体部１３，１４にそれぞれ穿設された連結孔１７，１８と、各胴体部１３，１４同士が連通可能なように連結孔１７，１８の周囲の各胴体部１３，１４の外面に接合されたプレス成形可能な連結部材１９とを備えていることを特徴とする。

Description

明細書

熱交換器の連結構造

技術分野

[0001] 本発明は、ディーゼルエンジン系の車輛に設けられる EGR (Exhaust Gas

Recirculation)クーラ等、胴体部内を流通する冷却流体と該胴体部内に配設された伝熱管内を流通する被冷却流体との間で熱交換を行う熱交同士を連結するための熱交換器の連結構造に関する。

背景技術

[0002] 近年、自然環境の改善に関する社会的要請が高まる中、ディーゼルエンジンの排気中に含まれる窒素酸化物（NO )を削減させるため、車輛に EGR (Exhaust Gas

X

Recirculation)クーラを採用するケースが多くなつてきている。し力も、 EGRクーラの高性能化の要求に伴ヽ、 1台の車輛に対して複数の EGRクーラを連結して設置することが必要とされる場合も増えてきて、る。

[0003] 図 4は、 EGRクーラの連結構造を示す従来例であり、この連結構造では、車輛のェンジンルームにおけるスペース上の理由により、 2個の EGRクーラ 1, 2を直列に配置し、冷却流体が流通する各胴体部 3, 4にそれぞれ Uベンドパイプ 5の各端部を溶接接合して連結させるようになって、る。

[0004] そして、入口パイプ 6から第 1の EGRクーラ 1に流入した冷却水は、 Uベンドパイプ 5 を通って第 2の EGRクーラ 2に流入後、出口パイプ 7から流出し、その間、各胴体部 3

, 4内に配設された伝熱管（図示せず）内を流通する排気ガスと熱交換を行い、排気ガスを冷却するようになって!/、る。

[0005] また、従来、原子力発電所等に用いられる海水系熱交換器においても、上記した場合と同様に、 Uベンドパイプにより熱交を連結することが行なわれている（例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1：実開昭 56-89590号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0006] し力しながら、上記した従来の熱交^^の連結構造では、熱交同士を連結するためには曲げ半径の小さい Uベンドパイプを使用する必要があるため、 Uベンドパイブの曲げ加工及び各胴体部に対する溶接作業が難しくなり、部品及び作業コストが嵩み、コスト増大の要因となるといつた問題があった。

[0007] また、 Uベンドパイプを設置するためにはかなりのスペースを必要とするため、車輛のエンジンルーム等の狭、スペースへの設置が難し、と、つた問題もあった。

[0008] さらに、 Uベンドパイプにおいては流体の抵抗が大きくなるため、流体の搬送動力が大きくなり、効率の向上が図り難いといった問題もあった。

[0009] 本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、コストの低減、設置スぺースの削減、効率の向上を図ることができる熱交^^の連結構造を提供しょうとするものである。

課題を解決するための手段

[0010] 本発明は、胴体部内を流通する冷却流体と、該胴体部内に配設された伝熱管内を流通する被冷却流体との間で熱交換を行う熱交同士を連結するための熱交換器の連結構造であって、連結される前記熱交換器の各胴体部にそれぞれ穿設された連結孔と、前記各胴体部同士が連通可能なように前記連結孔の周囲の前記各月同体部の外面に接合されたプレス成形可能な連結部材とを備えていることを特徴とする

発明の効果

[0011] 本発明によれば、連結部材がプレス成形により形成可能なため、加工作業が簡素化され、コストの低減ィ匕が可能となり、また、設置スペースの削減が可能となる。

[0012] また、連結部材は、連結孔に直接接合されるのではなぐ連結孔の周囲の各胴体部の外面に接合されるため、連結部材ゃ連結孔の形状をある程度自由に設定することができる。したがって、冷却水の流れや抵抗を考慮した最適な設計を行なうことができ、熱交換効率の向上や流体の搬送動力の軽減が可能となる等、種々の優れた効果を得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図 1は該実施の形態に係る熱交換器の連結構造を示す断面図、図 2は熱交換器の連結構造を示す斜視図である。なお、以下の説明では、本発明を、 EGRクーラに適用した場合につ、て例示して説明する。

[0014] 本実施の形態では、第 1の EGRクーラ 11と第 2の EGRクーラ 12とが直列に連結可能なように構成されている。各 EGRクーラ 11, 12はそれぞれ、胴体部 13, 14と、胴体部 13, 14内に配設された伝熱管 15, 16とを主体に構成されており、胴体部 13, 1 4を流通する冷却水と伝熱管 15, 16を流通する排気ガスとの間で熱交換が行われるようになつている。そして、第 1の EGRクーラ 11と第 2の EGRクーラ 12にはそれぞれ、連結箇所に近接した端部に連結孔 17, 18が穿設されており、各連結孔 17, 18の周囲の各胴体部 13, 14の外面には、連結部材 19がロー付け又は溶接により接合されるようになっている。

[0015] 連結部材 19は、板材をプレス成形することにより扁平な皿状に形成されており、連結部材 19を各胴体部 13, 14の外面に接合することにより、連結部材 19と各胴体部 13, 14の外面との間に連通部 23が形成され、連通部 23及び各連結孔 17, 18を介して各胴体部 13, 14同士が連通されるようになつている。また、第 1の EGRクーラ 11 の連結孔 17が穿設された端部の反対側端部には冷却水導入管 20が接続されていると共に、第 2の EGRクーラ 12の連結孔 18が穿設された端部の反対側端部には冷却水排出管 21が接続されている。さらに、第 1の EGRクーラ 11と第 2の EGRクーラ 1 2との連結箇所には伝熱管ヘッダ部 22が形成されており、伝熱管ヘッダ部 22を介して両伝熱管 15, 16が連通可能となっている。

[0016] このように、連結部材 19は、プレス成形により形成可能なため、加工作業が簡素化され、コストの低減ィ匕が可能となる。また、連結部材 19は、連結孔 17, 18に直接、接合されないため、連結孔 17、 18の形状は、連結部材 19の形状に拘らず、四角形や長円形等、ある程度自由に設定することができ、冷却水の流れや抵抗を考慮した最適な設計を行なうことができる。さらに、連結部材 19は扁平な皿状に形成されており、設置スペースが少なくて済むため、 2箇所以上に設置することもでき、その場合には、冷却水の流れをさらに円滑ィ匕することができ、熱交換効率を向上させると共に、冷却水の搬送動力を軽減させることが可能となる。 [0017] そして、このような構成において、冷却水は、冷却水導入管 20から第 1の EGRクーラ 11の胴体部 13を流通し、連結孔 17、連通部 23、連結孔 18を通って、さらに、第 2 の EGRクーラ 12の胴体部 14を流通した後、冷却水排出管 21から流出する。一方、ディーゼルエンジンの排気ガスの一部は、冷却水の流れと対向するように、第 2の E GRクーラ 12の伝熱管 16を流通し、伝熱管ヘッダ部 22を通って、第 1の EGRクーラ 1 1を流通した後、ディーゼルエンジンの吸気系に還流される。そして、この間、冷却水は、排気ガスと熱交換を行い、排気ガスは所望の状態に冷却される。

[0018] なお、連結部材 19は、プレス成形可能であれば、上記した形状に限定されるものではなぐ例えは、図 3に示すように、跳び箱形状等、他の形状を成していてもよい。

[0019] また、上記した実施の形態においては、第 1の EGRクーラ 11と第 2の EGRクーラ 1 2とが直列に連結されている力本発明は、各 EGRクーラ 11, 12が並列に連結される場合にも適用可能であり、さらに、 3個以上の EGRクーラを連結する場合にも適用可能である。

[0020] さらにまた、上記実施の形態では、本発明を EGRクーラに適用した場合について説明したが、これは単なる例示に過ぎず、本発明は、 EGRクーラ以外の他の熱交換器にも適用可能であることは言う迄もない。

図面の簡単な説明

[0021] [図 1]本発明の実施の形態に係る熱交換器の連結構造を示す断面図である。

[図 2]本発明の実施の形態に係る熱交換器の連結構造を示す斜視図である。

[図 3]本発明の実施の形態に係る熱交^^の連結構造における連結部材の別の例を示す斜視図である。

[図 4]従来例を示す断面図である。

Claims

請求の範囲

胴体部内を流通する冷却流体と、該胴体部内に配設された伝熱管内を流通する被冷却流体との間で熱交換を行う熱交同士を連結するための熱交^^の連結構造であって、

連結される前記熱交^^の各胴体部にそれぞれ穿設された連結孔と、前記各胴体部同士が連通可能なように前記連結孔の周囲の前記各胴体部の外面に接合されたプレス成形可能な連結部材と、

を備えて!/ヽることを特徴とする熱交換器の連結構造。