JP2003106790A - 排気熱交換器 - Google Patents
排気熱交換器Info
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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
- 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
- F28D7/1684—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 the conduits having a non-circular cross-section
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- 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
- F02M26/13—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
-
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- 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
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱交換性能の向上
【解決手段】 コアプレート１０３はボンネット１０
６，１０７側へと折り曲げられており、タンク１０２の
内壁面とコアプレート１０３とはろう付けされる。コア
プレート１０３はボンネット１０６、１０７側へと折り
曲げられているので、コアプレート１０３と近接する位
置に冷却水入口管１０４、冷却水出口管１０５とを接続
することができる。したがって、冷却水をコアプレート
１０３に沿って流すことができ、冷却水の淀みを抑制す
ることができる。その結果、熱交換性能を向上させるこ
とができる。
６，１０７側へと折り曲げられており、タンク１０２の
内壁面とコアプレート１０３とはろう付けされる。コア
プレート１０３はボンネット１０６、１０７側へと折り
曲げられているので、コアプレート１０３と近接する位
置に冷却水入口管１０４、冷却水出口管１０５とを接続
することができる。したがって、冷却水をコアプレート
１０３に沿って流すことができ、冷却水の淀みを抑制す
ることができる。その結果、熱交換性能を向上させるこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼により発生し
た排気と水などの冷却流体との間で熱交換を行う排気熱
交換器に関するもので、ＥＧＲ（排気再循環装置）用の
排気を冷却する排気熱交換器（以下、ＥＧＲガス熱交換
器と呼ぶ。）に関する。
た排気と水などの冷却流体との間で熱交換を行う排気熱
交換器に関するもので、ＥＧＲ（排気再循環装置）用の
排気を冷却する排気熱交換器（以下、ＥＧＲガス熱交換
器と呼ぶ。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＥＧＲガス熱交換器としては、図
８に示すように、タンク１０２の内部に、積層された複
数本の排気チューブ１０１が納められた構造のものが知
られている。チューブ１０１の両端部はコアプレート１
３０に挿通され、接合される。コアプレート１３０の周
縁部はタンク１０２側に折り曲げられ、タンク１０２の
外壁面と接合される。コアプレート１３０によってタン
ク１０２は閉塞され、タンク１０２内部の冷却水通路と
ボンネット１０６とは区画される。タンク１０２の壁面
には冷却水入口管１０４および冷却水出口管（図示せ
ず）が接続されており、タンク１０２内部に冷却水を流
出入させる。
８に示すように、タンク１０２の内部に、積層された複
数本の排気チューブ１０１が納められた構造のものが知
られている。チューブ１０１の両端部はコアプレート１
３０に挿通され、接合される。コアプレート１３０の周
縁部はタンク１０２側に折り曲げられ、タンク１０２の
外壁面と接合される。コアプレート１３０によってタン
ク１０２は閉塞され、タンク１０２内部の冷却水通路と
ボンネット１０６とは区画される。タンク１０２の壁面
には冷却水入口管１０４および冷却水出口管（図示せ
ず）が接続されており、タンク１０２内部に冷却水を流
出入させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、接合強度を
得るために、コアプレート１３０の周縁部とタンク１０
２との間には十分な接合面積が必要とされる。図８に示
されたように、コアプレート１３０の周縁部がタンク１
０２側に折り曲げられた構造であると、コアプレート１
３０から離れた位置（コアプレート１３０から冷却水入
口管１０４までの距離ｌが約２０〜３０ｍｍとなる位
置）にしか冷却水入口管１０４もしくは冷却水出口管を
設けることができない。そのため、冷却水通路の、冷却
水入口管１０４（もしくは冷却水出口管）と、コアプレ
ート１３０との間の部分において、冷却水流れが淀みや
すくなってしまう。その結果、熱交換効率が低下し、コ
アプレート１３０近傍において冷却水の沸騰が発生しや
すくなってしまうといった問題点があった。
得るために、コアプレート１３０の周縁部とタンク１０
２との間には十分な接合面積が必要とされる。図８に示
されたように、コアプレート１３０の周縁部がタンク１
０２側に折り曲げられた構造であると、コアプレート１
３０から離れた位置（コアプレート１３０から冷却水入
口管１０４までの距離ｌが約２０〜３０ｍｍとなる位
置）にしか冷却水入口管１０４もしくは冷却水出口管を
設けることができない。そのため、冷却水通路の、冷却
水入口管１０４（もしくは冷却水出口管）と、コアプレ
ート１３０との間の部分において、冷却水流れが淀みや
すくなってしまう。その結果、熱交換効率が低下し、コ
アプレート１３０近傍において冷却水の沸騰が発生しや
すくなってしまうといった問題点があった。
【０００４】そこで、本発明は、コアプレートとタンク
とを接合させる熱交換器において、冷却水入口管および
冷却水出口管をコアプレートに近接して配し、熱交換効
率および耐沸騰性を向上させることを目的とする。
とを接合させる熱交換器において、冷却水入口管および
冷却水出口管をコアプレートに近接して配し、熱交換効
率および耐沸騰性を向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下の技術的手段を採用する。請求項１記
載の発明では、前記コアプレートの周縁部は前記ボンネ
ット側に折り曲げられており、前記タンクの内周面と接
合する第１接合部を有することを特徴とすることを特徴
とする。
成するために以下の技術的手段を採用する。請求項１記
載の発明では、前記コアプレートの周縁部は前記ボンネ
ット側に折り曲げられており、前記タンクの内周面と接
合する第１接合部を有することを特徴とすることを特徴
とする。
【０００６】上述した請求項１の発明によれば、コアプ
レートの周縁部はボンネット側に折り曲げられているの
で、冷却水入口管もしくは冷却水出口管をコアプレート
に近接して接続することができる。そのため、冷却水通
路において、冷却水流れはコアプレートに沿った流れと
なり、冷却水流れの淀みの発生、及び耐沸騰性を抑制す
ることができる。また、コアプレートはタンク内壁面と
接合されるため、十分な接合面積を確保しつつ、冷却水
入口管もしくは冷却水出口管をコアプレートに近接して
接続する構造とすることができる。
レートの周縁部はボンネット側に折り曲げられているの
で、冷却水入口管もしくは冷却水出口管をコアプレート
に近接して接続することができる。そのため、冷却水通
路において、冷却水流れはコアプレートに沿った流れと
なり、冷却水流れの淀みの発生、及び耐沸騰性を抑制す
ることができる。また、コアプレートはタンク内壁面と
接合されるため、十分な接合面積を確保しつつ、冷却水
入口管もしくは冷却水出口管をコアプレートに近接して
接続する構造とすることができる。
【０００７】ところで、チューブの排気流れ上流側を、
より高温の排気ガスが通過するため、チューブの排気流
れ上流側で冷却水によどみが生じると、冷却水の沸騰が
起こりやすい。そこで、請求項２の発明によれば、チュ
ーブの排気流れ上流側に配されるコアプレートに近接し
て冷却水入口管を接続することができ、より高温の排気
ガスが通過するチューブ上流側端部近傍においても冷却
水を淀みなく流すことができ、冷却水の沸騰を抑制する
ことができる。
より高温の排気ガスが通過するため、チューブの排気流
れ上流側で冷却水によどみが生じると、冷却水の沸騰が
起こりやすい。そこで、請求項２の発明によれば、チュ
ーブの排気流れ上流側に配されるコアプレートに近接し
て冷却水入口管を接続することができ、より高温の排気
ガスが通過するチューブ上流側端部近傍においても冷却
水を淀みなく流すことができ、冷却水の沸騰を抑制する
ことができる。
【０００８】さらに、請求項３の発明によれば、前記第
１壁部と前記平坦部との間の折曲部が曲面形状となって
いたとしても、タンクの端部にはテーパ面が形成されて
いるので、タンク内壁面と第１壁部とを当接させること
ができ、ろう付け性を向上させることができる。
１壁部と前記平坦部との間の折曲部が曲面形状となって
いたとしても、タンクの端部にはテーパ面が形成されて
いるので、タンク内壁面と第１壁部とを当接させること
ができ、ろう付け性を向上させることができる。
【０００９】また、特に、タンクが、一方のプレートの
端部に形成された段差に、他方のプレートの端部を嵌め
合わさせる構造である場合、プレートが特に平板形状で
あると、プレート同士の嵌合部とコアプレートの平坦部
との間に隙間ができ、ろう付け不良が生じやすい。そこ
で、請求項４に記載された構造のタンクを有する熱交換
器に、請求項３の発明を適用することが特に望ましい。
端部に形成された段差に、他方のプレートの端部を嵌め
合わさせる構造である場合、プレートが特に平板形状で
あると、プレート同士の嵌合部とコアプレートの平坦部
との間に隙間ができ、ろう付け不良が生じやすい。そこ
で、請求項４に記載された構造のタンクを有する熱交換
器に、請求項３の発明を適用することが特に望ましい。
【００１０】また、請求項５の発明によれば、冷却水入
口管もしくは冷却水出口管をコアプレート近傍に接続す
るので、冷却水通路において、冷却水流れはコアプレー
トに沿った流れとなり、冷却水の流れの淀みの発生を抑
制することができ、耐沸騰性を向上させることができ
る。その結果、熱交換性能を向上させることができる。
また、コアプレートはタンク内壁面と接合されるため、
十分な接合面積を確保することができる。特に、請求項
６の発明に記載した位置に冷却水入口管もしくは冷却水
出口管を接続させるのが望ましい。
口管もしくは冷却水出口管をコアプレート近傍に接続す
るので、冷却水通路において、冷却水流れはコアプレー
トに沿った流れとなり、冷却水の流れの淀みの発生を抑
制することができ、耐沸騰性を向上させることができ
る。その結果、熱交換性能を向上させることができる。
また、コアプレートはタンク内壁面と接合されるため、
十分な接合面積を確保することができる。特に、請求項
６の発明に記載した位置に冷却水入口管もしくは冷却水
出口管を接続させるのが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、本発
明に係る排気熱交換装置をディーゼルエンジン（内燃機
関）用のＥＧＲガス冷却装置に適用したものであり、図
１は本実施形態に係る排気熱交換器（以下、ＥＧＲガス
熱交換器と呼ぶ。）１００を用いたＥＧＲ（排気再循環
装置）の模式図である。図１中、２００はディーゼルエ
ンジン（以下、エンジンと略す。）であり、２１０はエ
ンジン２００から排出される排気の一部をエンジンの吸
気側に貫流させる排気再循環管である。
明に係る排気熱交換装置をディーゼルエンジン（内燃機
関）用のＥＧＲガス冷却装置に適用したものであり、図
１は本実施形態に係る排気熱交換器（以下、ＥＧＲガス
熱交換器と呼ぶ。）１００を用いたＥＧＲ（排気再循環
装置）の模式図である。図１中、２００はディーゼルエ
ンジン（以下、エンジンと略す。）であり、２１０はエ
ンジン２００から排出される排気の一部をエンジンの吸
気側に貫流させる排気再循環管である。
【００１２】２２０は排気再循環管２１０の排気流れ途
中に配設されて、エンジン２００の稼動状態に応じてＥ
ＧＲガス量を調節する周知のＥＧＲバルブであり、ＥＧ
Ｒガス熱交換器１００は、エンジン２００の排気側とＥ
ＧＲバルブ２２０との間に配設されてＥＧＲガスとエン
ジン冷却水（以下、冷却水と略す。）との間で熱交換を
行い、ＥＧＲガスを冷却する。
中に配設されて、エンジン２００の稼動状態に応じてＥ
ＧＲガス量を調節する周知のＥＧＲバルブであり、ＥＧ
Ｒガス熱交換器１００は、エンジン２００の排気側とＥ
ＧＲバルブ２２０との間に配設されてＥＧＲガスとエン
ジン冷却水（以下、冷却水と略す。）との間で熱交換を
行い、ＥＧＲガスを冷却する。
【００１３】続いて、ＥＧＲガス熱交換器１００の構造
について述べる。なお、従来技術とほぼ同様の構造を有
する構成には同一の符号を付した。図２はＥＧＲガス熱
交換器１００を示す一部破断図であり、図３は図２
（ａ）中ＩＶ―ＩＶ線断面図である。
について述べる。なお、従来技術とほぼ同様の構造を有
する構成には同一の符号を付した。図２はＥＧＲガス熱
交換器１００を示す一部破断図であり、図３は図２
（ａ）中ＩＶ―ＩＶ線断面図である。
【００１４】１０１は内部を排気が流れる排気チューブ
であり、偏平な略矩形の断面形状を有する。排気チュー
ブ１０１は、対抗して嵌め合わされるプレート１１１
ａ、１１１ｂ、およびチューブ１０１の内部に配される
インナーフィン１０１ｂとからなる。プレート１１１
ａ、１１１ｂには外方に突出するリブ１０８が形成され
ている。対向するチューブ１０１の壁面に形成されたリ
ブ１０８同士は当接しており、各チューブ１０１の間隔
を所定間隔となるように保持するとともに、冷却水通路
の耐圧性を高めている。
であり、偏平な略矩形の断面形状を有する。排気チュー
ブ１０１は、対抗して嵌め合わされるプレート１１１
ａ、１１１ｂ、およびチューブ１０１の内部に配される
インナーフィン１０１ｂとからなる。プレート１１１
ａ、１１１ｂには外方に突出するリブ１０８が形成され
ている。対向するチューブ１０１の壁面に形成されたリ
ブ１０８同士は当接しており、各チューブ１０１の間隔
を所定間隔となるように保持するとともに、冷却水通路
の耐圧性を高めている。
【００１５】１０２は筒形状のタンクであり、その断面
は略矩形形状を有する。タンク１０２は、プレート１０
２ａ、１０２ｂを嵌め合わせ、嵌合部１０２ｄをろう付
けによって接合することにより形成される。プレート１
０２ａ、１０２ｂの一端には外方に突出する段差１０２
ｃが形成されており、この段差１０２ｃに、他方のプレ
ート１０２ｂ（１０２ａ）の段差が形成されていない端
部がはめ込まれる。なお、一方の嵌合部１０２ｄではプ
レート１０２ａが外側となるように、他方の嵌合部１０
２ｄではプレート１０２ｂが外側となるように、プレー
ト１０２ａ、１０２ｂは嵌め合わされている。
は略矩形形状を有する。タンク１０２は、プレート１０
２ａ、１０２ｂを嵌め合わせ、嵌合部１０２ｄをろう付
けによって接合することにより形成される。プレート１
０２ａ、１０２ｂの一端には外方に突出する段差１０２
ｃが形成されており、この段差１０２ｃに、他方のプレ
ート１０２ｂ（１０２ａ）の段差が形成されていない端
部がはめ込まれる。なお、一方の嵌合部１０２ｄではプ
レート１０２ａが外側となるように、他方の嵌合部１０
２ｄではプレート１０２ｂが外側となるように、プレー
ト１０２ａ、１０２ｂは嵌め合わされている。
【００１６】タンク１０２の両端はコアプレート１０３
によって閉塞されている。コアプレート１０３には開口
部が形成されており、コアプレート１０３の開口部に
は、タンク１０２内部に納められた各チューブ１０１の
両端部がコアプレート１０３に捜通され、ろう付けによ
り接合される。
によって閉塞されている。コアプレート１０３には開口
部が形成されており、コアプレート１０３の開口部に
は、タンク１０２内部に納められた各チューブ１０１の
両端部がコアプレート１０３に捜通され、ろう付けによ
り接合される。
【００１７】チューブ１０１の上流側端部が配される側
のタンク１０２の端部には冷却水入口管１０４がコアプ
レート１０３に近接して接続されており、この冷却水入
口管１０４を介して冷却水はタンク１０２内部に流入す
る。タンク１０２の他端には、冷却水をタンク１０２外
部へと流出させる冷却水出口管１０５がコアプレート１
０３に近接して接続されており、タンク１０２の内部は
冷却水通路となっている。なお、タンク１０２の内部に
おいて、冷却水の主流は、排気チューブ１０１を通過す
る排気流れとほぼ同じ方向に流れている。
のタンク１０２の端部には冷却水入口管１０４がコアプ
レート１０３に近接して接続されており、この冷却水入
口管１０４を介して冷却水はタンク１０２内部に流入す
る。タンク１０２の他端には、冷却水をタンク１０２外
部へと流出させる冷却水出口管１０５がコアプレート１
０３に近接して接続されており、タンク１０２の内部は
冷却水通路となっている。なお、タンク１０２の内部に
おいて、冷却水の主流は、排気チューブ１０１を通過す
る排気流れとほぼ同じ方向に流れている。
【００１８】冷却水入口管１０４および冷却水出口管１
０５は、コアプレート１０３までの距離（ｌ−ｔ）が冷
却水入口管１０４、冷却水出口管１０５の半径ｄ／２と
略等しくなるような位置に接続されている。ｌとはコア
プレート１０３のボンネット（後述する）側の面から冷
却水入口管１０４、冷却水出口管１０５の中心間での距
離であり、ｔとはコアプレート１０３の板厚である。な
お、ｌ、ｔ、ｄは、図８に示すｌ、ｔ、ｄと同一である
ため、図２における図示は省略する。
０５は、コアプレート１０３までの距離（ｌ−ｔ）が冷
却水入口管１０４、冷却水出口管１０５の半径ｄ／２と
略等しくなるような位置に接続されている。ｌとはコア
プレート１０３のボンネット（後述する）側の面から冷
却水入口管１０４、冷却水出口管１０５の中心間での距
離であり、ｔとはコアプレート１０３の板厚である。な
お、ｌ、ｔ、ｄは、図８に示すｌ、ｔ、ｄと同一である
ため、図２における図示は省略する。
【００１９】コアプレート１０３を挟んで、熱交換コア
１１０の反対側となる、タンク１０２の長手方向両端部
にはボンネット１０６，１０７が接続されており、ボン
ネット１０６，１０７の周囲を覆うようにコアプレート
１０３は熱交換コア１１０とは反対側に折り曲げられ、
ろう付けされる。冷却水入口管１０４側に配されるボン
ネット１０６端部には、排気ガスをボンネット１０６に
導入する排気入口１０６ａが形成されており、冷却水出
口管１０５側に配されるボンネット１０７端部には、排
気ガスをボンネット１０７から外部へと導出する排気出
口１０７ａが形成される。ボンネット１０６、１０７は
熱交換コア１１０側となるにつれて徐々に流路面積が増
大するような略四角錐形状を有しており、各排気チュー
ブ１１０への排気ガスの分配を良好なものとしている。
１１０の反対側となる、タンク１０２の長手方向両端部
にはボンネット１０６，１０７が接続されており、ボン
ネット１０６，１０７の周囲を覆うようにコアプレート
１０３は熱交換コア１１０とは反対側に折り曲げられ、
ろう付けされる。冷却水入口管１０４側に配されるボン
ネット１０６端部には、排気ガスをボンネット１０６に
導入する排気入口１０６ａが形成されており、冷却水出
口管１０５側に配されるボンネット１０７端部には、排
気ガスをボンネット１０７から外部へと導出する排気出
口１０７ａが形成される。ボンネット１０６、１０７は
熱交換コア１１０側となるにつれて徐々に流路面積が増
大するような略四角錐形状を有しており、各排気チュー
ブ１１０への排気ガスの分配を良好なものとしている。
【００２０】ＥＧＲガス熱交換器１００において排気入
口１０６ａから導入された排気ガスはボンネット１０６
を通過し、各チューブ１０１内を通過する。チューブ１
０１の周囲を流れる冷却水によって冷却された排気ガス
はボンネット１０７を通過し、排気出口１０７ａから導
出される。一方、冷却水は、冷却水入口管１０４を介し
てタンク１０２内部に流入する。タンク１０２内部にお
いて、チューブ１０１を通過する排気ガスを冷却し、冷
却水出口管１０５を介して外部へと流出する。
口１０６ａから導入された排気ガスはボンネット１０６
を通過し、各チューブ１０１内を通過する。チューブ１
０１の周囲を流れる冷却水によって冷却された排気ガス
はボンネット１０７を通過し、排気出口１０７ａから導
出される。一方、冷却水は、冷却水入口管１０４を介し
てタンク１０２内部に流入する。タンク１０２内部にお
いて、チューブ１０１を通過する排気ガスを冷却し、冷
却水出口管１０５を介して外部へと流出する。
【００２１】以下、本発明の要部であるコアプレート１
０３について説明する。
０３について説明する。
【００２２】コアプレート１０３の周縁部は、ボンネッ
ト１０６、１０７側に伸びるように略クランク状に折り
曲げられており、チューブ１０１が接続される根付部１
０１ａから外縁部にかけて、第１壁部１０３ａ、平坦部
１０３ｂ、第２壁部１０３ｃを有している。第１壁部１
０３ａはタンク１０２の内壁面と当接しており、タンク
１０２との接合部となっている。第１壁部１０３ａと連
続する平坦部１０３ｂには、プレート１０２ａ、１０２
ｂの端部が当接する。最も外周縁部となる第２壁部１０
３ｃはボンネット１０６、１０７の外壁面と当接してお
り、ボンネット１０６、１０７との接合部となってい
る。
ト１０６、１０７側に伸びるように略クランク状に折り
曲げられており、チューブ１０１が接続される根付部１
０１ａから外縁部にかけて、第１壁部１０３ａ、平坦部
１０３ｂ、第２壁部１０３ｃを有している。第１壁部１
０３ａはタンク１０２の内壁面と当接しており、タンク
１０２との接合部となっている。第１壁部１０３ａと連
続する平坦部１０３ｂには、プレート１０２ａ、１０２
ｂの端部が当接する。最も外周縁部となる第２壁部１０
３ｃはボンネット１０６、１０７の外壁面と当接してお
り、ボンネット１０６、１０７との接合部となってい
る。
【００２３】平坦部１０３ｂと当接するプレート１０２
ａ、１０２ｂの端部はつぶされており、第１壁部１０３
ａと平坦部１０３ｂとの間の折曲部１０３ｄの曲げＲと
干渉しない角度を有するテーパ面１２０が形成されてい
る。
ａ、１０２ｂの端部はつぶされており、第１壁部１０３
ａと平坦部１０３ｂとの間の折曲部１０３ｄの曲げＲと
干渉しない角度を有するテーパ面１２０が形成されてい
る。
【００２４】続いて、ＥＧＲガス熱交換器１００の製造
方法について述べる。
方法について述べる。
【００２５】インナーフィン１０１ｂを挟みこむよう
に、第１、第２プレート１１１ａ、１１１ｂを嵌め合わ
せ、チューブ１０１を積層し、プレート１０２ａ、１０
２ｂを嵌め合わせたタンク１０２の内部に納められる。
タンク１０２の内壁面にはリブ１０９が形成されてお
り、最外側のチューブ１０１のリブ１０８と当接する。
チューブ１０１の両端をコアプレート１０３に挿通する
とともに、タンク１０２の両端部を閉塞するようにコア
プレート１０３を組付ける。この際、第１壁部１０３ａ
がタンク１０２の内壁面に、平坦部１０３ｂがプレート
１０２ａ、１０２ｂの端部に当接するようにコアプレー
ト１０３をタンク１０２に組み付ける。
に、第１、第２プレート１１１ａ、１１１ｂを嵌め合わ
せ、チューブ１０１を積層し、プレート１０２ａ、１０
２ｂを嵌め合わせたタンク１０２の内部に納められる。
タンク１０２の内壁面にはリブ１０９が形成されてお
り、最外側のチューブ１０１のリブ１０８と当接する。
チューブ１０１の両端をコアプレート１０３に挿通する
とともに、タンク１０２の両端部を閉塞するようにコア
プレート１０３を組付ける。この際、第１壁部１０３ａ
がタンク１０２の内壁面に、平坦部１０３ｂがプレート
１０２ａ、１０２ｂの端部に当接するようにコアプレー
ト１０３をタンク１０２に組み付ける。
【００２６】続いて、第２壁部１０３ｃがボンネット１
０６、１０７の外壁面と当接するように、コアプレート
１０３にボンネット１０６、１０７を組み付け、タンク
１０２に冷却水入口管１０４および冷却水出口管１０５
を組み付ける。このようにして各部材を組み付けた後、
熱交換器１００はろう付けされる。
０６、１０７の外壁面と当接するように、コアプレート
１０３にボンネット１０６、１０７を組み付け、タンク
１０２に冷却水入口管１０４および冷却水出口管１０５
を組み付ける。このようにして各部材を組み付けた後、
熱交換器１００はろう付けされる。
【００２７】本実施の形態では、コアプレート１０３は
ボンネット１０６、１０７に向かって折り曲げられ、第
１壁部１０３ａにおいてタンク１０２の内壁面とろう付
けされるため、冷却水入口管１０４および冷却水出口管
１０５をコアプレート１０３に近接する位置でタンク１
０２に接続することができる。そのため、タンク１０２
内部へと流入、もしくはタンク１０２から流出する冷却
水流れをコアプレート１０３に沿った流れとすることが
でき、タンク１０２内部における冷却水の淀みを抑制す
ることができる。その結果、排気ガスとの熱交換に寄与
しない冷却水を減らすことができ、熱交換性能を向上さ
せることができる。
ボンネット１０６、１０７に向かって折り曲げられ、第
１壁部１０３ａにおいてタンク１０２の内壁面とろう付
けされるため、冷却水入口管１０４および冷却水出口管
１０５をコアプレート１０３に近接する位置でタンク１
０２に接続することができる。そのため、タンク１０２
内部へと流入、もしくはタンク１０２から流出する冷却
水流れをコアプレート１０３に沿った流れとすることが
でき、タンク１０２内部における冷却水の淀みを抑制す
ることができる。その結果、排気ガスとの熱交換に寄与
しない冷却水を減らすことができ、熱交換性能を向上さ
せることができる。
【００２８】特に、チューブ１０１の排気流れ上流側
は、より高温の排気ガスが通過するので、チューブ１０
１の排気流れ上流側端部（冷却水入口管１０４側）にお
いて冷却水の淀みが発生すると、冷却水の沸騰が起こり
やすい。しかしながら、本実施の形態によれば、冷却水
入口管１０４はコアプレート１０３に近接して配される
ので、排気流れ上流側における淀みの発生が抑制され、
冷却水の沸騰を抑制することができる。
は、より高温の排気ガスが通過するので、チューブ１０
１の排気流れ上流側端部（冷却水入口管１０４側）にお
いて冷却水の淀みが発生すると、冷却水の沸騰が起こり
やすい。しかしながら、本実施の形態によれば、冷却水
入口管１０４はコアプレート１０３に近接して配される
ので、排気流れ上流側における淀みの発生が抑制され、
冷却水の沸騰を抑制することができる。
【００２９】ところで、コアプレート１０３の周縁部
は、第１壁部１０３ａ、第２壁部１０３ｃはチューブ根
付部１０１ａ、平坦部１０３ｂに対して略垂直な方向に
伸びるようにプレス成形などによって折り曲げ成形され
る。しかし、第１壁部１０３ａと平坦部１０３ｂとの間
の折曲部１０３ｄとして、曲げＲが０となるよう曲げる
ことは実質的に製造上困難であり、図４〜７に示すよう
に曲面を有する形状となる。
は、第１壁部１０３ａ、第２壁部１０３ｃはチューブ根
付部１０１ａ、平坦部１０３ｂに対して略垂直な方向に
伸びるようにプレス成形などによって折り曲げ成形され
る。しかし、第１壁部１０３ａと平坦部１０３ｂとの間
の折曲部１０３ｄとして、曲げＲが０となるよう曲げる
ことは実質的に製造上困難であり、図４〜７に示すよう
に曲面を有する形状となる。
【００３０】タンク１０２を構成するプレート１０２’
ａ、１０２’ｂが平板形状であると、プレート１０２’
ｂ（１０２’ａ）の端部の角部が折曲部１０３ｄにあた
ってしまうので、図６に示すように、第１壁部１０３ａ
をタンク１０２の内壁面に当接させると、平坦部１０３
ｂにプレート１０２’ｂ（１０２’ａ）の端部を当接さ
せることができず、平坦部１０３ｂとプレート１０２’
ｂ（１０２’ａ）の端部との間に隙間ができてしまう。
ａ、１０２’ｂが平板形状であると、プレート１０２’
ｂ（１０２’ａ）の端部の角部が折曲部１０３ｄにあた
ってしまうので、図６に示すように、第１壁部１０３ａ
をタンク１０２の内壁面に当接させると、平坦部１０３
ｂにプレート１０２’ｂ（１０２’ａ）の端部を当接さ
せることができず、平坦部１０３ｂとプレート１０２’
ｂ（１０２’ａ）の端部との間に隙間ができてしまう。
【００３１】しかしながら、本実施の形態によれば、プ
レート１０２ｂ（１０２ａ）の端部にはテーパ面１２０
が形成されているので、図４に示すように、プレート１
０２ｂ（１０２ａ）の端部は折曲部１０３ｄと干渉しな
い。そのため、折曲部１０３ｄが曲面を有していても、
タンク１０２の内壁面に第１壁部１０３ａを当接させな
がら、プレート１０２ｂ（１０２ａ）の端部を平坦部１
０３ｂに当接させることができ、良好なろう付け性を得
ることができる。
レート１０２ｂ（１０２ａ）の端部にはテーパ面１２０
が形成されているので、図４に示すように、プレート１
０２ｂ（１０２ａ）の端部は折曲部１０３ｄと干渉しな
い。そのため、折曲部１０３ｄが曲面を有していても、
タンク１０２の内壁面に第１壁部１０３ａを当接させな
がら、プレート１０２ｂ（１０２ａ）の端部を平坦部１
０３ｂに当接させることができ、良好なろう付け性を得
ることができる。
【００３２】段差１０２ｃは、プレート１０２ａ，１０
２ｂの一端を折り曲げ成形することによって形成される
が、この段差１０２ｃの曲げＲが０となるように曲げる
ことは製造上、実質的に困難である。そのため、段差１
０２ｃの付け根の部分に、内側に嵌めこまれるプレート
１０２ｂ（１０２ａ）の端部を当接させることができ
ず、嵌合部１０２ｄにおいて外側に配されるプレート１
０２ａとコアプレート１０３の第１壁部１０３ａとの間
には隙間ができる。
２ｂの一端を折り曲げ成形することによって形成される
が、この段差１０２ｃの曲げＲが０となるように曲げる
ことは製造上、実質的に困難である。そのため、段差１
０２ｃの付け根の部分に、内側に嵌めこまれるプレート
１０２ｂ（１０２ａ）の端部を当接させることができ
ず、嵌合部１０２ｄにおいて外側に配されるプレート１
０２ａとコアプレート１０３の第１壁部１０３ａとの間
には隙間ができる。
【００３３】ところで、図３に示すように、一方の嵌合
部１０２ｄではプレート１０２’ａが外側となるよう
に、他方の嵌合部１０２ｄではプレート１０２’ｂが外
側となるように、プレート１０２’ａ、１０２’ｂが嵌
め合わされているので、タンク１０２を構成するプレー
トとして、図７に示すような平板プレート１０２’ａ、
１０２’ｂを用いる場合、図７において外側に位置する
プレート１０２’ａは、他方の嵌合部１０２ｄでは内側
に位置する。そのため、プレート１０２’ａの端部を平
坦部１０３ｂに当接させることができない。したがっ
て、図７において内側に配されたプレート１０２’ｂと
同様に、平坦部１０３ｂと当接せず、プレート１０２’
ａと平坦部１０３ｂとの間にも隙間ができてしまう。
部１０２ｄではプレート１０２’ａが外側となるよう
に、他方の嵌合部１０２ｄではプレート１０２’ｂが外
側となるように、プレート１０２’ａ、１０２’ｂが嵌
め合わされているので、タンク１０２を構成するプレー
トとして、図７に示すような平板プレート１０２’ａ、
１０２’ｂを用いる場合、図７において外側に位置する
プレート１０２’ａは、他方の嵌合部１０２ｄでは内側
に位置する。そのため、プレート１０２’ａの端部を平
坦部１０３ｂに当接させることができない。したがっ
て、図７において内側に配されたプレート１０２’ｂと
同様に、平坦部１０３ｂと当接せず、プレート１０２’
ａと平坦部１０３ｂとの間にも隙間ができてしまう。
【００３４】しかしながら、本実施の形態によれば、図
５に示すように、段差１０２ｃの付け根の部分（図３中
ＶＩ−ＶＩ線で示される部分）においても外側のプレー
ト１０２ａの端部も平坦部１０３ｂに当接することがで
きるので、ろう付け性を向上させることができる。
５に示すように、段差１０２ｃの付け根の部分（図３中
ＶＩ−ＶＩ線で示される部分）においても外側のプレー
ト１０２ａの端部も平坦部１０３ｂに当接することがで
きるので、ろう付け性を向上させることができる。
【００３５】以上述べたように、コアプレート１０３の
平坦部１０３ｂと当接するプレート１０２ａ、１０２ｂ
の端部にテーパ面１２０を形成することによって、コア
プレート１０３とタンク１０２とのろう付けを確実に行
うことができ、ろう付け不良による冷却水通路と排気通
路との間の漏れを防止することができる。
平坦部１０３ｂと当接するプレート１０２ａ、１０２ｂ
の端部にテーパ面１２０を形成することによって、コア
プレート１０３とタンク１０２とのろう付けを確実に行
うことができ、ろう付け不良による冷却水通路と排気通
路との間の漏れを防止することができる。
【００３６】なお、上述した実施の形態では、１組のプ
レートを嵌め合わせるタンク、および１組のプレートを
嵌め合わせるチューブを有するＥＧＲガス熱交換器につ
いて述べたが、チューブ及びタンクの構造は特に限定さ
れない。また、チューブの積層本数、列についても特に
限定されない。さらに、インナーフィンに熱交換性能を
向上させるためのルーバを設けてもよい。
レートを嵌め合わせるタンク、および１組のプレートを
嵌め合わせるチューブを有するＥＧＲガス熱交換器につ
いて述べたが、チューブ及びタンクの構造は特に限定さ
れない。また、チューブの積層本数、列についても特に
限定されない。さらに、インナーフィンに熱交換性能を
向上させるためのルーバを設けてもよい。
【図１】本発明の実施形態おけるＥＧＲガス熱交換器を
用いたＥＧＲガス冷却装置の模式図である。
用いたＥＧＲガス冷却装置の模式図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の実施形態におけるＥＧＲ
ガス熱交換器を示す一部破断図であり、図２（ｂ）は図
２（ａ）中ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を含む一部破断図であ
る。
ガス熱交換器を示す一部破断図であり、図２（ｂ）は図
２（ａ）中ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を含む一部破断図であ
る。
【図３】図２（ａ）中ＩＶ―ＩＶ線断面図である。
【図４】本発明のコアプレートの要部拡大図であり、図
３中Ｖ−Ｖ線断面図である。
３中Ｖ−Ｖ線断面図である。
【図５】本発明のコアプレートの要部拡大図であり、図
３中ＶＩ−ＶＩ線断面図である。
３中ＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図６】プレートが平板形状である場合の、図３中Ｖ−
Ｖ線断面図である。
Ｖ線断面図である。
【図７】プレートが平板形状である場合の、図３中ＶＩ
−ＶＩ線断面図である。
−ＶＩ線断面図である。
【図８】従来技術を示す一部破断図である。
１００…ＥＧＲガス熱交換器
１０１…チューブ
１０２…タンク
１０２ａ、１０２ｂ…プレート
１０３…コアプレート
１０３ａ…第１壁部
１０３ｂ…平坦部
１０３ｃ…第２壁部
１０４…冷却水入口管
１０５…冷却水出口管
１０６、１０７…ボンネット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G062 AA01 ED08
3L103 AA11 AA13 AA27 BB39 CC02
CC27 DD12 DD54 DD55 DD56
DD62
Claims (6)
- 【請求項１】 互いにほぼ平行となるように積層され、
内燃機関の排気ガスが通過する複数のチューブと、 これらのチューブを内部に納めたタンクと、 このタンクの内部に形成され、前記排気通路の周囲を冷
却水が流れる冷却水通路と、 前記タンクに接続され、前記冷却水通路内に冷却水を流
入させる冷却水入口管と、 前記タンクに接続され、前記冷却水通路から冷却水を流
出させる冷却水出口管と、 前記チューブの端部と連結し、前記複数のチューブへと
排気ガスを分配する、または前記複数のチューブを通過
した排気ガスを集めるボンネットと、 前記チューブの両端が挿通され、前記ボンネットと前記
冷却水通路とを区画するコアプレートとを有する排気熱
交換器であって、 前記コアプレートの周縁部は前記ボンネット側に折り曲
げられ、前記タンクの内周面と接合する第１接合部を有
することを特徴とする排気熱交換器。 - 【請求項２】 前記コアプレートのうち前記チューブの
排気流れ上流側端部が接続される前記コアプレートの周
縁部が前記ボンネット側に折り曲げられていることを特
徴とする請求項１記載の排気熱交換器。 - 【請求項３】 前記コアプレートの周縁部はクランク状
に折り曲げられ、前記第１接合部となる第１壁部と、 この第１壁部と連続して設けられ、前記タンクタンクの
端部が当接する平坦部と、 この平坦部よりも外周側に配され、前記ボンネットと接
合される第２壁部とを有し、 前記タンクの端部に前記第１壁部と前記平坦部との間の
折曲部のＲと干渉しない角度を有するテーパ面が形成さ
れていることを特徴とする請求項１または２記載の排気
熱交換器。 - 【請求項４】 前記タンクは対向するように嵌め合わさ
れた１組のプレートからなり、これらのプレート同士の
嵌合部において、外側に配される前記プレートには外方
へ突出する段差が形成されていることを特徴とする請求
項３記載の排気熱交換器。 - 【請求項５】 互いにほぼ平行となるように積層され、
内燃機関の排気ガスが通過する複数のチューブと、 これらのチューブを内部に納めたタンクと、 このタンクの内部に形成され、前記排気通路の周囲を冷
却水が流れる冷却水通路と、 前記タンクに接続され、前記冷却水通路内に冷却水を流
入させる冷却水入口管と、 前記タンクに接続され、前記冷却水通路から冷却水を流
出させる冷却水出口管と、 前記チューブの端部と連結し、前記複数のチューブへと
排気ガスを分配する、または前記複数のチューブを通過
した排気ガスを集めるボンネットと、 前記チューブの両端が挿通され、前記ボンネットと前記
冷却水通路とを区画するコアプレートとを有する排気熱
交換器であって、 前記冷却水入口管もしくは前記冷却水出口管から前記コ
アプレートまでの距離が前記冷却水入口管の直径もしく
は前記冷却水出口管の直径以下となる位置に、前記冷却
水入口管もしくは前記冷却水出口管が接続されているこ
とを特徴とする排気熱交換器。 - 【請求項６】 前記冷却水入口管もしくは前記冷却水出
口管から前記コアプレートまでの距離が前記冷却水入口
管の半径もしくは前記冷却水出口管の半径とほぼ等しく
なる位置に、前記冷却水入口管もしくは前記冷却水出口
管が接続されていることを特徴とする請求項５記載の排
気熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002216040A JP3903869B2 (ja) | 2001-07-26 | 2002-07-25 | 排気熱交換器 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-226409 | 2001-07-26 | ||
| JP2001226409 | 2001-07-26 | ||
| JP2002216040A JP3903869B2 (ja) | 2001-07-26 | 2002-07-25 | 排気熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003106790A true JP2003106790A (ja) | 2003-04-09 |
| JP3903869B2 JP3903869B2 (ja) | 2007-04-11 |
Family
ID=26619345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002216040A Expired - Fee Related JP3903869B2 (ja) | 2001-07-26 | 2002-07-25 | 排気熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3903869B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005156046A (ja) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Fuji Koki Corp | 膨張弁 |
| ES2258901A1 (es) * | 2003-08-13 | 2006-09-01 | Framatome Anp | Intercambiador de calor y procedimiento de fabricacion. |
| JP2007508519A (ja) * | 2003-10-17 | 2007-04-05 | ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 自動車用の熱伝達体 |
| JP2007203352A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | T Rad Co Ltd | ステンレス鋼製熱交換器のろう付け方法 |
| JP2008121974A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | T Rad Co Ltd | 熱交換器 |
| JP2008275210A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | T Rad Co Ltd | 熱交換器 |
| JP2013514514A (ja) * | 2009-12-18 | 2013-04-25 | ヴァレオ システム テルミク | 熱交換器 |
| JP2015025601A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社ユタカ技研 | 熱交換器及び熱交換デバイス |
| JP2019109038A (ja) * | 2017-12-15 | 2019-07-04 | フォルシア・システム・デシャプモン | 熱回収デバイスおよび対応する製造プロセス |
| JP2020513535A (ja) * | 2016-12-13 | 2020-05-14 | ザ テキサス エー アンド エム ユニバーシティ システム | 顕熱及び潜熱交換器の蒸気圧縮脱塩への特定の適用 |
| CN112747612A (zh) * | 2019-10-30 | 2021-05-04 | 电装马斯顿有限公司 | 热交换器 |
-
2002
- 2002-07-25 JP JP2002216040A patent/JP3903869B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP7148537B2 (ja) | 2016-12-13 | 2022-10-05 | ザ テキサス エー アンド エム ユニバーシティ システム | 顕熱及び潜熱交換器の蒸気圧縮脱塩への特定の適用 |
| JP2019109038A (ja) * | 2017-12-15 | 2019-07-04 | フォルシア・システム・デシャプモン | 熱回収デバイスおよび対応する製造プロセス |
| CN112747612A (zh) * | 2019-10-30 | 2021-05-04 | 电装马斯顿有限公司 | 热交换器 |
| CN112747612B (zh) * | 2019-10-30 | 2022-10-18 | 电装马斯顿有限公司 | 热交换器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3903869B2 (ja) | 2007-04-11 |
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