JP2013068132A - Swirl plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はスワールプレートに関し、詳しくは略円盤状のプレート部と、該プレート部に立設されるとともに上記プレート部の円周方向に規則的に設けられた複数のフィン部とを備えたスワールプレートに関する。 The present invention relates to a swirl plate, and more specifically, a swirl plate including a substantially disk-shaped plate portion and a plurality of fin portions that are erected on the plate portion and regularly provided in the circumferential direction of the plate portion. About.
従来、略円盤状のプレート部と、該プレート部に立設されるとともに上記プレート部の円周方向に規則的に設けられた複数のフィン部とを備えたスワールプレートが知られている。
このようなスワールプレートでは、上記プレート部を流体の流れに対して略直交する方向に設けて、このプレートに衝突した流体を上記フィン部に沿って旋回する旋回流とするようになっている。
一方、上述したようなプレート部とフィン部とを備えたインペラが知られており、一枚の金属板を切断するとともにプレス加工により折り曲げて上記フィン部を形成し、当該フィン部の裏面にプレート部を装着した構成を有している(特許文献1)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a swirl plate is known that includes a substantially disk-shaped plate portion and a plurality of fin portions that are erected on the plate portion and regularly provided in the circumferential direction of the plate portion.
In such a swirl plate, the plate portion is provided in a direction substantially orthogonal to the fluid flow, and the fluid colliding with the plate is turned into a swirl flow swirling along the fin portion.
On the other hand, an impeller having a plate portion and a fin portion as described above is known, and a single metal plate is cut and bent by pressing to form the fin portion, and a plate is formed on the back surface of the fin portion. It has the structure which attached the part (patent document 1).
ここで、上記スワールプレートはプレートに衝突した流体を上記フィン部によって旋回流とするものであるから、フィン部とフィン部との間には隙間が無いようにして、プレート部の表面から裏面に流体が漏れないようにしなければならない。
このようにする場合、上記特許文献1ではフィンの裏面にプレートを装着しなければならないが、上記プレートを設けることによって重量が増加し、また材料コストが高いという問題がある。
このような問題に鑑み、本発明は軽量で材料コストの低いスワールプレートを提供するものである。
Here, since the swirl plate swirls the fluid colliding with the plate by the fin portion, there is no gap between the fin portion and the fin portion, so that the surface from the front surface of the plate portion to the back surface. Fluid must be prevented from leaking.
In this case, in
In view of such problems, the present invention provides a swirl plate that is light in weight and low in material cost.
すなわち請求項1の発明は、略円盤状のプレート部と、該プレート部に立設されるとともに上記プレート部の円周方向に規則的に設けられた複数のフィン部とを備えたスワールプレートにおいて、
上記フィン部と上記プレート部とを別体とするとともに、上記フィン部における上記プレート部との連結部に凸部を設け、
上記プレート部を隙間の無い円形とするとともにその表面に上記フィン部の凸部が嵌合する凹部を形成し、上記プレート部の凹部に上記フィン部の凸部を嵌合させて、フィン部をプレート部に固定したことを特徴としている。
That is, the invention of
While making the said fin part and the said plate part into a different body, a convex part is provided in the connection part with the said plate part in the said fin part,
The plate portion has a circular shape with no gap, and a concave portion is formed on the surface where the convex portion of the fin portion is fitted. The convex portion of the fin portion is fitted into the concave portion of the plate portion, and the fin portion is It is characterized by being fixed to the plate part.
上記発明によれば、円形で隙間の無いプレート部に上記フィン部を取り付けるため、別途のプレート部を設ける必要がなく、スワールプレートを軽量にすることができるとともに、材料コストを抑えることが可能となっている。 According to the invention, since the fin portion is attached to a circular plate portion having no gap, it is not necessary to provide a separate plate portion, the swirl plate can be reduced in weight, and the material cost can be suppressed. It has become.
以下、図示実施例について説明すると、図1はエンジンからの排気熱を冷却してこれを再びエンジンに還流させるEGRクーラー1の断面図を示している。
上記EGRクーラー1は、排気ガスGを流通させる内側管体2と、内部に上記内側管体2を収容するとともに該内側管体2との間に冷却液Cを流通させる外側管体3とを備え、上記内側管体2は図示しないEGR回路に、外側管体3は図示しない冷却液回路にそれぞれ接続されている。
上記内側管体2は、同軸上に設けた円筒状の小径部11および大径部12と、これら小径部11と大径部12とを連結するリング状の連結部13とを複数連結した構成を有しており、各大径部12の内部にはそれぞれスワールプレート14が収容されている。
上記スワールプレート14は、それぞれ排気ガスGの流入方向に対して直交する方向に配置された略円盤状のプレート部21と、該プレート部21の表面および裏面に立設されるとともに上記プレート部21の円周方向に規則的に設けられた複数のフィン部22とを備えている。
また上記プレート部21の直径は、上記小径部11よりも大径で大径部12よりも小径となっており、このため大径部12の内周面と上記プレート部21との間には隙間Aが形成されている。
このような構成とすることで、上記プレート部21によって上記大径部12の内部を排気ガスGの上流側および下流側の空間に区画し、これらの空間を上記隙間Aによって連通させるようになっている。
Hereinafter, the illustrated embodiment will be described. FIG. 1 shows a cross-sectional view of an
The EGR
The
The
Further, the diameter of the
With this configuration, the
上記構成を有するEGRクーラー1によれば、上記内側管体2の小径部11より排気ガスGが流入すると、最初に排気ガスGは大径部12に収容されたスワールプレート14のプレート部21に上流側から衝突する。
そして排気ガスGはスワールプレート14に形成されたフィン部22に沿って連結部13とプレート部21との間を大径部12の外周側に移動しながら旋回流を形成する。
その後、排気ガスGは大径部12の外周側で上記隙間Aを通過した後、下流側の空間でスワールプレート14のフィン部22によって大径部12の内周側に旋回しながら移動する。
このとき、排気ガスGは上記内側管体2の大径部12や上記連結部13に接触しながら流通するため、内側管体2と外側管体3との内部を流通する冷却液Cとの間で熱交換が行われ、排気ガスGが冷却されるようになっている。
According to the
The exhaust gas G forms a swirling flow while moving to the outer peripheral side of the
Thereafter, the exhaust gas G passes through the gap A on the outer peripheral side of the large-
At this time, the exhaust gas G flows while being in contact with the large-
以下、上記スワールプレート14について詳細に説明するが、本実施例のEGRクーラー1におけるスワールプレート14はいずれも同形状であるため、一つのスワールプレート14について説明する。
上記プレート部21は、上述したように上記内側管体2の大径部12の直径よりも小径に形成され、上記排気ガスGが上記隙間Aだけを通過して大径部12の上流側の空間から下流側の空間へと流通するよう、隙間の無い円形を有している。
上記フィン部22は、上記プレート部21の表面および裏面から突出して上記連結部13に当接しており、これにより上記スワールプレート14は2枚の連結部13によって挟持されるようになっている。
各フィン部22の外側の端部はプレート部21の外周端と同じ位置まで形成され、内側の端部はプレート部21の中心から外周側に離隔した位置まで形成されている。これによりプレート部21の中央部分には上記フィン部22の形成されていない平坦部分21aが形成されるようになっている。
また上記フィン部22の内側の端部は、上記内側管体2の小径部11の内側に突出した位置まで形成されおり、このフィン部22における上記小径部11よりも内側に臨んだ部分には、軸方向に突出して小径部11に嵌合する位置決め突起22aが形成されている。
上記位置決め突起22aを設けることで、スワールプレート14は軸方向に対して直交する方向への移動が規制され、上記プレート部21と大径部12の内周面との隙間Aを一定に保つことが可能となっている。
Hereinafter, although the
As described above, the
The
The outer end portion of each
Further, the end portion on the inner side of the
By providing the
図2に示すように、フィン部22はプレート部21の円周方向に沿って等間隔に複数設けられ、それぞれプレート部21の半径方向に対して傾斜するとともに、各フィン部22の中央部はプレート部21の外周側に膨出する湾曲した形状を有している。
また図2は、排気ガスGの流通方向上流側から見た図を示しており、実線で示した上流側に設置したフィン部22に対し、破線で示した下流側に設置したフィン部22は反対方向に傾斜するようになっている。
このような構成とすることで、内側管体2の小径部11から流入した排気ガスGは、上流側に位置するフィン部22によって図示時計回りに旋回しながらプレート部21の外周へと移動する旋回流を形成する。
この旋回流は上記大径部12の内周面に到達すると、プレート部21と大径部12の内周面との隙間Aを通過し、下流側に位置するフィン部22によって図示時計回りの旋回方向を維持したまま、プレート部21の中央へと移動する旋回流を形成するようになっている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
FIG. 2 shows a view from the upstream side in the flow direction of the exhaust gas G. The
With such a configuration, the exhaust gas G flowing from the
When this swirl flow reaches the inner peripheral surface of the large-
図3は上記スワールプレート14の構造を説明する図を示し、本実施例のスワールプレート14は1枚のプレート部21と、該プレート部21の表面および裏面に固定する各8枚のフィン部22とから構成され、上記プレート部21とフィン部22とは別体に構成されている。
まず、上記フィン部22について説明すると、フィン部22はそれぞれ短冊状に切断された平板状の部材を、プレス等によって中央部が湾曲するように加工したものとなっている。
また、各フィン部22におけるプレート部21との当接部とは反対側には上記位置決め突起22aが形成され、上記プレート部21との当接部にはその両端部近傍にそれぞれ上記プレート部21に向けて突出する凸部22bが形成されている。
次に、上記プレート部21は円形の板となっており、その表面および裏面には上記フィン部22に形成された凸部22bが嵌合する凹部21bが形成されている。本実施例において、上記凹部21bはプレート部21を貫通する貫通孔となっているが、貫通しない構成であっても良い。
そして上記プレート部21の表面および裏面において、上記フィン部22の凸部22bとプレート部21の凹部21bとを相互に嵌合させ、さらにフィン部22とプレート部21とを溶接やカシメ等の手段により固定することで、上記スワールプレート14が得られるようになっている。
FIG. 3 is a diagram for explaining the structure of the
First, the
In addition, the
Next, the
Then, on the front and back surfaces of the
上記構造を有するスワールプレート14によれば、プレート部21は隙間の無い円形を有していることから、上記内側管体2において上流側から流入した排気ガスGを漏れなく上記隙間Aまで導くことができ、別途排気ガスGの流れを阻止するためのプレートを設ける必要が無い。
しかも、上記プレート部21の表面および裏面にフィン部22を固定する構成となっていることから、プレート部21は1枚だけあればよく、スワールプレート14ひいてはEGRクーラー1全体を軽量化することができる。
これに対し、特許文献1のように円形の素材に複数のフィン部22を形成してこれを折り曲げた構成とすると、フィン部22とフィン部22との間に隙間が生じてしまうため、上記実施例におけるEGRクーラー1に用いようとした場合には別途円形のプレートを設けなければならず、重くなってしまうという問題があった。
According to the
Moreover, since the
In contrast, when a plurality of
なお、上記スワールプレートにおいて、上記フィン部22はプレート部21の表面および裏面にそれぞれ8枚ずつ設けているが、このフィン部22の数については必要に応じて増減することが可能である。
また上記スワールプレートについては、上記EGRクーラー1に限らず、旋回流を発生させるための他の機器に設けてもよい。
In the swirl plate, eight
Moreover, about the said swirl plate, you may provide not only in the said
1 EGRクーラー 2 内側管体
3 外側管体 11 小径部
12 大径部 13 連結部
14 スワールプレート 21 プレート部
21b 凹部 22 フィン部
22a 位置決め突起 22b 凸部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記フィン部と上記プレート部とを別体とするとともに、上記フィン部における上記プレート部との連結部に凸部を設け、
上記プレート部を隙間の無い円形とするとともにその表面に上記フィン部の凸部が嵌合する凹部を形成し、上記プレート部の凹部に上記フィン部の凸部を嵌合させて、フィン部をプレート部に固定したことを特徴とするスワールプレート。 In a swirl plate comprising a substantially disc-shaped plate portion and a plurality of fin portions that are erected on the plate portion and regularly provided in the circumferential direction of the plate portion,
While making the said fin part and the said plate part into a different body, a convex part is provided in the connection part with the said plate part in the said fin part,
The plate portion has a circular shape with no gap, and a concave portion is formed on the surface where the convex portion of the fin portion is fitted. The convex portion of the fin portion is fitted into the concave portion of the plate portion, and the fin portion is A swirl plate characterized by being fixed to the plate part.
上記内側管体は、筒状の小径部と、上記スワールプレートを収容するとともに上記プレート部よりも大径の大径部と、これら小径部と大径部とを連結するリング状の連結部とを備え、
上記フィン部を上記連結部に当接させ、さらに上記フィン部に上記小径部の内周面に嵌合する位置決め突起を設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のスワールプレート。 The swirl plate is provided in an EGR cooler including an inner tube body through which exhaust gas is circulated, and an outer tube body that houses the inner tube body and circulates a coolant between the inner tube body,
The inner tube includes a cylindrical small-diameter part, a large-diameter part that accommodates the swirl plate and has a larger diameter than the plate part, and a ring-shaped connecting part that connects the small-diameter part and the large-diameter part. With
4. The fin according to any one of claims 1 to 3, wherein the fin portion is brought into contact with the connecting portion, and a positioning projection is provided on the fin portion to be fitted to an inner peripheral surface of the small diameter portion. Swirl plate.
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