JP2001210765A - Heat sink for exhaust gas and its manufacturing method - Google Patents
Heat sink for exhaust gas and its manufacturing methodInfo
- Publication number
- JP2001210765A JP2001210765A JP2000019339A JP2000019339A JP2001210765A JP 2001210765 A JP2001210765 A JP 2001210765A JP 2000019339 A JP2000019339 A JP 2000019339A JP 2000019339 A JP2000019339 A JP 2000019339A JP 2001210765 A JP2001210765 A JP 2001210765A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stainless steel
- heat sink
- exhaust gas
- steel pipe
- block body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関等の高温
の排ガスを利用し、熱電素子の一方の面を加熱して、他
方の面を他の手段により冷却し、熱起電力を生じさせる
排ガス用ヒートシンクおよびその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention utilizes a high-temperature exhaust gas from an internal combustion engine or the like to heat one surface of a thermoelectric element and cool the other surface by other means to generate a thermoelectromotive force. The present invention relates to an exhaust gas heat sink and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の排ガス用ヒートシンクは、一例と
して図４に示す如く構成されている。図４は従来型ヒー
トシンクの斜視説明図であり、全体がステンレス鋼材か
らなるブロック状のヒートシンク17の中央部に排ガス流
路18が貫通すると共に、周縁に排ガス配管14の取付け用
のボルト孔７が穿設されている。そして、排ガス流路18
の軸線と排ガス配管14の軸線とが整合され、両者間がフ
ランジを介して締結具で締結固定される。また、ヒート
シンク17の少なくとも一側面には、熱電素子15の加熱側
平面が接合され、その冷却側平面に水冷熱交換器８が接
合される。そして、排ガス配管14を介して、ヒートシン
ク17の排ガス流路18に排ガス10を流通させ、熱電素子15
の一方の平面を加熱すると共に、他方の平面を冷却水11
により冷却し、熱電素子15に熱起電力を発生させて、そ
の電力を利用するものである。2. Description of the Related Art A conventional heat sink for exhaust gas is configured as shown in FIG. 4 as an example. FIG. 4 is a perspective view of a conventional heat sink, in which an exhaust gas passage 18 penetrates a central portion of a block-shaped heat sink 17 made entirely of stainless steel, and a bolt hole 7 for attaching an exhaust gas pipe 14 is provided on a peripheral edge. Has been drilled. And the exhaust gas channel 18
And the axis of the exhaust gas pipe 14 are aligned, and the two are fastened and fixed by fasteners via a flange. A heating-side flat surface of the thermoelectric element 15 is joined to at least one side surface of the heat sink 17, and a water-cooled heat exchanger 8 is joined to the cooling-side plane. Then, the exhaust gas 10 is circulated through an exhaust gas pipe 14 to an exhaust gas flow path 18 of a heat sink 17, and the thermoelectric element 15
Heats one plane and cools the other
To generate a thermoelectromotive force in the thermoelectric element 15 and use the generated power.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の高温の排ガスを
使用するヒートシンクは、強度および耐食性を維持する
必要から、ステンレス鋼材のブロック体を使用してい
る。そのため、アルミニューム材等のヒートシンクに比
べて熱伝導率が低く、伝熱効率が悪い欠点がある。そこ
で、本発明は、耐食性および強度の高いヒートシンクで
且つ、伝熱性のよいものを提供することを課題とする。A conventional heat sink using high-temperature exhaust gas uses a stainless steel block because it is necessary to maintain strength and corrosion resistance. Therefore, there is a defect that the thermal conductivity is lower than that of a heat sink made of aluminum or the like, and the heat transfer efficiency is poor. Therefore, an object of the present invention is to provide a heat sink having high corrosion resistance and strength and good heat conductivity.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、内部に高温の排ガス10が流通するステンレス鋼管１
と、そのステンレス鋼管１の伝熱性より高い伝熱性を有
するアルミニューム等の高伝熱性材質よりなり、内部に
前記ステンレス鋼管１が密着して貫通されたブロック体
２と、を具備し、そのブロック体２の外周面に発電用熱
電素子15が接合される排ガス用ヒートシンクである。請
求項２に記載の本発明は、請求項１において、前記ステ
ンレス鋼管１の両端部が、アルミニューム製ブロック体
２の両側端から突出し、少なくともそのブロック体２の
部分において、ステンレス鋼管１の内面にステンレス製
薄肉フィン３が設けられた排ガス用ヒートシンクであ
る。According to the present invention, there is provided a stainless steel pipe in which a high-temperature exhaust gas flows.
And a block body 2 made of a high heat conductive material such as aluminum having a higher heat conductivity than that of the stainless steel tube 1 and having the stainless steel tube 1 tightly penetrated therein. It is a heat sink for exhaust gas in which the thermoelectric element 15 for power generation is joined to the outer peripheral surface of the body 2. According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, both ends of the stainless steel tube 1 protrude from both side ends of the aluminum block body 2, and at least in the block body 2, the inner surface of the stainless steel tube 1 Is a heat sink for exhaust gas provided with a thin fin 3 made of stainless steel.
【０００５】請求項３に記載の本発明は、請求項１に記
載の排ガス用ヒートシンクを製造する方法において、ス
テンレス鋼管１の外周にアルミニューム製の前記ブロッ
ク体２を鋳造する排ガス用ヒートシンクの製造方法であ
る。請求項４に記載の本発明は、請求項１に記載の排ガ
ス用ヒートシンクを製造する方法において、前記ステン
レス鋼管１の外周直径以下の直径の挿通孔４が貫通され
たブロック体２を加熱すると共に、その挿通孔４にステ
ンレス鋼管１を挿通する工程を有し、焼き嵌めにより、
そのステンレス鋼管１の外周にブロック体２を密着固定
することとした排ガス用ヒートシンクの製造方法であ
る。請求項５に記載の本発明は、請求項１に記載の排ガ
ス用ヒートシンクを製造する方法において、前記ステン
レス鋼管１をブロック体２に貫通させる工程と、その貫
通部を溶接する工程と、を具備する排ガス用ヒートシン
クの製造方法である。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a heat sink for exhaust gas according to the first aspect, wherein the block 2 made of aluminum is cast on the outer periphery of a stainless steel pipe 1. Is the way. According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a heat sink for exhaust gas according to the first aspect, the block body 2 having the through hole 4 having a diameter equal to or less than the outer diameter of the stainless steel pipe 1 is heated. And a step of inserting the stainless steel pipe 1 into the insertion hole 4 by shrink fitting.
This is a method for manufacturing a heat sink for exhaust gas, in which a block body 2 is closely fixed to the outer periphery of the stainless steel pipe 1. According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing the exhaust gas heat sink according to the first aspect, the method includes a step of penetrating the stainless steel tube 1 through the block body 2 and a step of welding the penetrating portion. This is a method for manufacturing a heat sink for exhaust gas.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて本発明の実
施の形態につき説明する。図１は本発明のヒートシンク
の一部破断正面図であり、図２は同側面図である。ま
た、図３は本発明のヒートシンクの製造方法を夫々示す
説明図である。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway front view of a heat sink of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the same. FIG. 3 is an explanatory view showing a method for manufacturing a heat sink according to the present invention.
【０００７】このヒートシンクは、アルミニューム製の
ブロック体２とステンレス鋼管１とを有する。ブロック
体２は多面体からなり、中央に挿通孔４が形成されてい
る。そして、この挿通孔４にステンレス鋼管１が挿通さ
れ、その挿通部が互いに圧着固定されると共に、伝熱的
に接合されている。その接合の方法としては、図３の
（ａ）の如く、ステンレス鋼管１の外周にアルミニュー
ム製のブロック体２を鋳造する方法が採用できる。ま
た、図３（ｂ）の如く焼き嵌めによってステンレス鋼管
１の外周とブロック体２の挿通孔４との間を圧着固定す
ることもできる。即ち、ステンレス鋼管１の外周直径よ
り小なる内直径の挿通孔４をブロック体２に形成し、そ
のブロック体２のみを高温に加熱し、挿通孔４の内直径
を拡張して、そこにステンレス鋼管１を挿通する。そし
て、ブロック体２の冷却によって挿通孔４の内周が縮小
してステンレス鋼管１の外周を圧着固定するものであ
る。更には、図３（ｃ）の如く、スリット５を有する挿
通孔４にステンレス鋼管１を挿通し、両者間を溶接によ
り接合して一体化することもできる。This heat sink has an aluminum block 2 and a stainless steel tube 1. The block body 2 is made of a polyhedron, and an insertion hole 4 is formed in the center. The stainless steel tube 1 is inserted into the insertion hole 4, and the insertion portions are crimped and fixed to each other and are thermally connected. As a joining method, as shown in FIG. 3A, a method of casting an aluminum block body 2 on the outer periphery of a stainless steel pipe 1 can be adopted. Also, as shown in FIG. 3B, the outer periphery of the stainless steel pipe 1 and the insertion hole 4 of the block body 2 can be press-fitted and fixed by shrink fitting. That is, an insertion hole 4 having an inner diameter smaller than the outer diameter of the stainless steel pipe 1 is formed in the block body 2, only the block body 2 is heated to a high temperature, the inner diameter of the insertion hole 4 is expanded, and a stainless steel pipe is formed therein. The steel pipe 1 is inserted. The inner circumference of the insertion hole 4 is reduced by cooling the block body 2, and the outer circumference of the stainless steel pipe 1 is fixed by crimping. Further, as shown in FIG. 3 (c), the stainless steel pipe 1 can be inserted into the insertion hole 4 having the slit 5, and the two can be joined by welding to be integrated.
【０００８】次に、図１および図２の例では、ステンレ
ス鋼管１の内面に、薄肉ステンレス板を波型に曲折した
フィン３が接合されている。それにより、排ガス流路の
伝熱面積を大きくしている。そして、ブロック体２の外
平面に、熱電素子15の加熱側平面を接合すると共に、そ
の冷却側平面に水冷熱交換器８を接合する。この水冷熱
交換器８は偏平状に形成され、内部にインナーフィン９
が設けられ、水冷熱交換器８の両端部に冷却水出入口用
のパイプ13が突設されている。また、ステンレス鋼管１
の長手方向両端には、一対のフランジ部材６が設けら
れ、それらが排ガス配管14のフランジに接合される。そ
して、排ガス配管14から排ガス10をステンレス鋼管１の
内部に流通させ、ブロック体２を加熱して熱電素子15の
一方の面側を加熱する。また、水冷熱交換器８の一方の
パイプ13から冷却水11を流入して、他方のパイプ13から
それを流出し、熱電素子15の他方の面側を冷却する。そ
してそれらにより、熱電素子15に熱起電力を発生させ
て、それから電力を取出すことができる。Next, in the examples shown in FIGS. 1 and 2, a fin 3 formed by bending a thin stainless steel plate into a wave shape is joined to the inner surface of the stainless steel pipe 1. Thereby, the heat transfer area of the exhaust gas passage is increased. Then, the heating-side plane of the thermoelectric element 15 is joined to the outer plane of the block body 2 and the water-cooled heat exchanger 8 is joined to the cooling-side plane. The water-cooled heat exchanger 8 is formed in a flat shape, and has inner fins 9 inside.
The cooling water exchanger 8 is provided with pipes 13 for cooling water inlet / outlet at both ends thereof. In addition, stainless steel pipe 1
A pair of flange members 6 are provided at both ends in the longitudinal direction, and are joined to a flange of the exhaust gas pipe 14. Then, the exhaust gas 10 is circulated from the exhaust gas pipe 14 into the stainless steel pipe 1, and the block body 2 is heated to heat one surface side of the thermoelectric element 15. The cooling water 11 flows in from one pipe 13 of the water-cooled heat exchanger 8 and flows out of the other pipe 13 to cool the other surface of the thermoelectric element 15. Thus, a thermoelectromotive force is generated in the thermoelectric element 15 and power can be extracted therefrom.
【０００９】[0009]
【発明の作用・効果】本発明のヒートシンクによれば、
高温の排ガスはステンレス鋼管１内に流通するため、排
気通路の耐食性が確保される。それと共に、ステンレス
鋼管１の外周に密着したアルミニューム等の高伝熱性材
料によってブロック体２が構成されているから、ヒート
シンクの伝熱性能を向上できる。また、ブロック体２を
アルミニューム材料とすることにより、ヒートシンクの
軽量化を実現できる。次に、請求項３に記載のヒートシ
ンクの製造方法は、ステンレス鋼管１の外周にアルミニ
ューム製のブロック体２を鋳造するものであるから、ス
テンレス鋼管１とブロック体２とを確実に熱的に結合す
ることが可能となり、伝熱性のよいヒートシンクを提供
できる。請求項４に記載のヒートシンクの製造方法によ
れば、焼き嵌めによりステンレス鋼管１の外周とブロッ
ク体２の挿通孔４の内周とを確実に密着固定し、伝熱性
のよいヒートシンクとなり得る。請求項５に記載のヒー
トシンクの製造方法よれば、ステンレス鋼管１をブロッ
ク体２に貫通させた後に、その貫通部を溶接するもので
あるから、製造し易く且つステンレス鋼管１とブロック
体２とを熱的に一体化することが可能となる。According to the heat sink of the present invention,
Since the high-temperature exhaust gas flows through the stainless steel pipe 1, the corrosion resistance of the exhaust passage is ensured. At the same time, since the block body 2 is made of a highly heat-conductive material such as aluminum, which is in close contact with the outer periphery of the stainless steel tube 1, the heat transfer performance of the heat sink can be improved. In addition, the weight of the heat sink can be reduced by using an aluminum material for the block body 2. Next, in the method for manufacturing a heat sink according to the third aspect, since the block body 2 made of aluminum is cast on the outer periphery of the stainless steel pipe 1, the stainless steel pipe 1 and the block body 2 are reliably thermally connected. Bonding is possible, and a heat sink having good heat conductivity can be provided. According to the method of manufacturing the heat sink according to the fourth aspect, the outer periphery of the stainless steel pipe 1 and the inner periphery of the insertion hole 4 of the block body 2 are securely adhered and fixed by shrink fitting, and a heat sink having good heat conductivity can be obtained. According to the method for manufacturing a heat sink according to the fifth aspect, since the stainless steel pipe 1 is made to penetrate the block body 2 and then the penetrated portion is welded, the stainless steel pipe 1 and the block body 2 are easily manufactured. Thermal integration becomes possible.
【図１】本発明のヒートシンクの一部破断正面図。FIG. 1 is a partially cutaway front view of a heat sink of the present invention.
【図２】同側面図。FIG. 2 is a side view of the same.
【図３】本発明のヒートシンクの製造方法を夫々示す説
明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a method of manufacturing a heat sink according to the present invention.
【図４】従来型ヒートシンクの斜視説明図。FIG. 4 is an explanatory perspective view of a conventional heat sink.
１ ステンレス鋼管 ２ ブロック体 ３ フィン ４ 挿通孔 ５ スリット ６ フランジ部材 ７ ボルト孔 ８ 水冷熱交換器 ９ インナーフィン 10 排ガス 11 冷却水 13 パイプ 14 排ガス配管 15 熱電素子 16 ケーブル 17 ヒートシンク 18 排ガス流路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stainless steel pipe 2 Block body 3 Fin 4 Insertion hole 5 Slit 6 Flange member 7 Bolt hole 8 Water cooling / heat exchanger 9 Inner fin 10 Exhaust gas 11 Cooling water 13 Pipe 14 Exhaust gas pipe 15 Thermoelectric element 16 Cable 17 Heat sink 18 Exhaust gas flow path
Claims (5)
レス鋼管１と、 そのステンレス鋼管１の伝熱性より高い伝熱性を有する
アルミニューム等の高伝熱性材質よりなり、内部に前記
ステンレス鋼管１が密着して貫通されたブロック体２
と、 を具備し、そのブロック体２の外周面に発電用熱電素子
15が接合される排ガス用ヒートシンク。1. A stainless steel pipe 1 through which a high-temperature exhaust gas 10 flows, and a highly heat-conductive material such as aluminum having a heat conductivity higher than that of the stainless steel pipe 1. Closely penetrated block body 2
And a thermoelectric element for power generation on the outer peripheral surface of the block body 2.
Exhaust heat sink to which 15 is joined.
ロック体２の両側端から突出し、少なくともそのブロッ
ク体２の部分において、ステンレス鋼管１の内面にステ
ンレス製薄肉フィン３が設けられた排ガス用ヒートシン
ク。2. The stainless steel tube 1 according to claim 1, wherein both ends of the stainless steel tube 1 protrude from both side ends of the aluminum block 2, and at least in the block 2, the stainless steel thin fin is formed on the inner surface of the stainless steel tube 1. An exhaust gas heat sink provided with 3.
を製造する方法において、 ステンレス鋼管１の外周にアルミニューム製の前記ブロ
ック体２を鋳造する排ガス用ヒートシンクの製造方法。3. The method for manufacturing a heat sink for exhaust gas according to claim 1, wherein the block 2 made of aluminum is cast on the outer periphery of a stainless steel pipe 1.
を製造する方法において、 前記ステンレス鋼管１の外周直径以下の直径の挿通孔４
が貫通されたブロック体２を加熱すると共に、その挿通
孔４にステンレス鋼管１を挿通する工程を有し、焼き嵌
めにより、そのステンレス鋼管１の外周にブロック体２
を密着固定することとした排ガス用ヒートシンクの製造
方法。4. The method for manufacturing a heat sink for exhaust gas according to claim 1, wherein the insertion hole has a diameter equal to or less than an outer diameter of the stainless steel pipe.
The step of heating the block body 2 through which the stainless steel pipe 1 is inserted and the step of inserting the stainless steel pipe 1 into the insertion hole 4 is performed.
A method for manufacturing a heat sink for exhaust gas, wherein the heat sink is tightly fixed.
を製造する方法において、 前記ステンレス鋼管１をブロック体２に貫通させる工程
と、その貫通部を溶接する工程と、 を具備する排ガス用ヒートシンクの製造方法。5. The method for manufacturing a heat sink for exhaust gas according to claim 1, wherein the step of penetrating the stainless steel pipe 1 through the block body 2 and the step of welding the penetrating portion are performed. Production method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019339A JP2001210765A (en) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | Heat sink for exhaust gas and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019339A JP2001210765A (en) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | Heat sink for exhaust gas and its manufacturing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001210765A true JP2001210765A (en) | 2001-08-03 |
Family
ID=18546052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000019339A Pending JP2001210765A (en) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | Heat sink for exhaust gas and its manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001210765A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1906127A2 (en) | 2006-09-29 | 2008-04-02 | International Truck Intellectual Property Company, LLC. | Corrosion resistant bi-metal charge air cooler |
| JPWO2012120718A1 (en) * | 2011-03-04 | 2014-07-07 | カシン工業株式会社 | Heater and heat pump system |
| US9243821B2 (en) | 2012-08-28 | 2016-01-26 | Sumitomo Riko Company Limited | Vehicle noise-proof cover |
| US9645478B2 (en) | 2013-06-21 | 2017-05-09 | Ricoh Company, Ltd. | Cooling device, image projection apparatus, and electronic apparatus |
-
2000
- 2000-01-27 JP JP2000019339A patent/JP2001210765A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1906127A2 (en) | 2006-09-29 | 2008-04-02 | International Truck Intellectual Property Company, LLC. | Corrosion resistant bi-metal charge air cooler |
| EP1906127A3 (en) * | 2006-09-29 | 2009-05-06 | International Truck Intellectual Property Company, LLC. | Corrosion resistant bi-metal charge air cooler |
| JPWO2012120718A1 (en) * | 2011-03-04 | 2014-07-07 | カシン工業株式会社 | Heater and heat pump system |
| US9243821B2 (en) | 2012-08-28 | 2016-01-26 | Sumitomo Riko Company Limited | Vehicle noise-proof cover |
| DE112013004291B4 (en) | 2012-08-28 | 2024-02-01 | Sumitomo Riko Company Limited | Vehicle soundproof cover |
| US9645478B2 (en) | 2013-06-21 | 2017-05-09 | Ricoh Company, Ltd. | Cooling device, image projection apparatus, and electronic apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100927948B1 (en) | Header Pipe for Heat Exchanger with Filler Grooves | |
| US20120118344A1 (en) | Heat exchanger and method for converting thermal energy of a fluid into electrical power | |
| JP2007515613A (en) | Composite fluid heat exchanger and manufacturing method thereof | |
| JP2775410B2 (en) | Thermoelectric module | |
| JP3757166B2 (en) | Heat exchanger and method of forming the same | |
| JP2001210765A (en) | Heat sink for exhaust gas and its manufacturing method | |
| JP2009248169A (en) | Manufacturing method of cold plate | |
| JP2005203665A (en) | Heat dissipating module structure and manufacturing method therefor | |
| JPH1054624A (en) | Thermoelectric cooling device | |
| JP2008051375A (en) | Method of manufacturing heat exchanger | |
| US20030188725A1 (en) | Fluid cooling apparatus for a combustion system | |
| JP2003056992A (en) | Heat exchanger | |
| JP2000265908A (en) | Egr gas cooling device | |
| JPH09133491A (en) | Manufacture of heat exchanger | |
| JP2001284663A (en) | Thermoelectric generating element device | |
| JP2000341977A (en) | Waste heat power generator | |
| JP2000073879A (en) | Lamination type heat exchanger | |
| US9673370B2 (en) | Water-and-air-cooled thermoelectric device | |
| JP4514349B2 (en) | Heat sink manufacturing method by thermal expansion method | |
| JPH1127969A (en) | Heat transffr rate controlled thermoelectric generator | |
| JP2007003014A (en) | Heat exchanger | |
| KR20110130550A (en) | Thermoelectric generator using exhaust heat and manufacturing method thereof | |
| RU2112908C1 (en) | Thermoelectric unit (design versions) | |
| JP2905759B2 (en) | Pipe connection structure | |
| JPH11344262A (en) | Solar heat collecting plate and its manufacture |