(57)【要約】【課題】  排気熱交換器において、コア３の外周を被嵌するケーシング４の端部が排気ガス９により高温になることを防止し、ケーシング４の材質を耐熱・耐食性の比較的低いもので形成し、低コストな熱交換器を提供すること。【解決手段】  偏平チューブ２の積層体からなるコア３の端部にタンク５の端部を被嵌する。そして、そのタンク５の端部外周にケーシング４の端部を被嵌し、タンク５の端縁5aに冷却水８が導かれるようにする。このときケーシング４は、ニッケルの比較的少ない一般のステンレス鋼を用い、タンク５，偏平チューブ２に高耐食性ステンレス鋼を用いる。【選択図】        図１
2014081175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端開口部にその開口の短径方向へ膨出した膨出部(1)が設けられた複数の偏平チューブ(2)を有し、その膨出部(1)で各偏平チューブ(2)が前記短径方向に積層されてコア(3)を構成し、そのコア(3)の外周にケーシング(4)が被嵌され、そのケーシング(4)の端部に排気ガスのタンク(5)が接続され、それら各部品の接触部が互いにろう付け固定されて、
その排気ガスのタンク(5)を介して、各偏平チューブ(2)内に排気ガスが導かれると共に、ケーシング(4)内の冷却水が各偏平チューブ(2)の外周に導かれる排気熱交換器のケーシング接続構造において、
前記コア(3)の端部外周にタンク(5)の一端開口部を重ねて被嵌し、そのタンク(5)の一端開口部の外周にケーシング(4)の端部外周を重ねて被嵌し、そのタンク(5)の端縁(5a)がケーシング(4)内の冷却水に接するように構成し、
前記タンク(5)は高耐食性ステンレス鋼で形成し、前記ケーシング(4)は一般ステンレス鋼で形成したことを特徴とする排気熱交換器のケーシング接続構造。
【請求項２】
請求項１に記載のケーシング接続構造において、
前記偏平チューブ(2)は、高耐食性ステンレス鋼で形成され、その板厚が前記ケーシング(4)の板厚およびタンク(5)の板厚より薄く形成された排気熱交換器のケーシング接続構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のケーシング接続構造において、
前記ケーシング(4)の端部外周で、前記タンク(5)の端縁に隣接した位置にコア(3)側に凹陥した絞り部(6)が設けられ、その絞り部(6)の縁がタンク(5)の端縁(5a)に係止されて、両者が互いに位置決めされた排気熱交換器のケーシング接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッダプレートを有しない排気熱交換器のケーシング接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ヘッダプレートを有しない排気熱交換器が記載されている。
これは、図５に示す如く、偏平チューブ２として、その短径方向に膨出部を設け、その膨出部において複数の偏平チューブを積層してコア３を構成する。そして、コア３の外周にケーシング４を被嵌し、そのケーシング４の端部に排気ガスのタンク５を接続したものである。そして、排気ガスのタンク５から高温の排気ガス９を各偏平チューブ２内に導き、その偏平チューブ２の外周に冷却水８を導いて、両流体間に熱交換を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２００６／１０２７３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図５に示すヘッダプレートの存在しない排気熱交換器は、高温の排気ガス９がタンク５からケーシング４を介し、各偏平チューブ２の内部に導かれる。このとき、ケーシング４の先端部内面は、直接排気ガス９にさらされ、高温の排気ガス９によって加熱される。そのため、ケーシング４の材質としては、耐熱、耐食性の高い高耐食性ステンレス鋼を用いていた。この高耐食性ステンレス鋼は、希少金属であるニッケルをより多く含み且つ、モリブデンをも含み、高価にならざるを得ない。特に、ケーシング４は熱交換器の外周を構成するため、強度上、板厚が厚く且つ、面積が広い。そのため、熱交換器の材料コストを上昇させていた。
そこで、本発明はニッケルの比較的少ない一般のステンレス鋼をケーシングとして用いても十分耐えうる排気熱交換器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、両端開口部にその開口の短径方向へ膨出した膨出部(1)が設けられた複数の偏平チューブ(2)を有し、その膨出部(1)で各偏平チューブ(2)が前記短径方向に積層されてコア(3)を構成し、そのコア(3)の外周にケーシング(4)が被嵌され、そのケーシング(4)の端部に排気ガスのタンク(5)が接続され、それら各部品の接触部が互いにろう付け固定されて、
その排気ガスのタンク(5)を介して、各偏平チューブ(2)内に排気ガスが導かれると共に、ケーシング(4)内の冷却水が各偏平チューブ(2)の外周に導かれる排気熱交換器のケーシング接続構造において、
前記コア(3)の端部外周にタンク(5)の一端開口部を重ねて被嵌し、そのタンク(5)の一端開口部の外周にケーシング(4)の端部外周を重ねて被嵌し、そのタンク(5)の端縁(5a)がケーシング(4)内の冷却水に接するように構成し、
前記タンク(5)は高耐食性ステンレス鋼で形成し、前記ケーシング(4)は一般のステンレス鋼で形成したことを特徴とする排気熱交換器のケーシング接続構造である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のケーシング接続構造において、
前記偏平チューブ(2)は、高耐食性ステンレス鋼で形成され、その板厚が前記ケーシング(4)の板厚およびタンク(5)の板厚より薄く形成された排気熱交換器のケーシング接続構造である。
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載のケーシング接続構造において、
前記ケーシング(4)の端部外周で、前記タンク(5)の端縁に隣接した位置にコア(3)側に凹陥した絞り部(6)が設けられ、その絞り部(6)の縁がタンク(5)の端縁(5a)に係止されて、両者が互いに位置決めされた排気熱交換器のケーシング接続構造である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、コア３の端部外周にタンク５の一端開口部を重ねて被嵌し、そのタンク５の一端開口部の外周にケーシング４の端部外周を重ねて被嵌し、そのタンク５の端縁5aがケーシング４内の冷却水に接するように構成したので、ケーシング４には高温の排気ガスが接することがない。そのため、ケーシング４は、高耐食性ステンレス鋼の材質より、耐熱、耐腐食性の低い一般のステンレス鋼で形成することができる。それにより、熱交換器の外周を形成する比較的板厚の厚く、面積の広いケーシング材料を安価に入手することができ、量産性の高い熱交換器を安価に提供できる。なお、排気ガスを導くタンク５は高耐食性ステンレス鋼で形成するが、その大きさはケーシングに比べて一般的に小さいので、それによる熱交換器のコストの上昇を抑制できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、その偏平チューブ２の板厚を前記ケーシング４の板厚およびタンク５の板厚より薄くしたので、その材料を高耐食性ステンレス鋼で形成しても、熱交換器のコストの上昇を抑制できる。
請求項３に記載の発明は、ケーシング(4)の端部外周で、前記タンク(5)の端縁に隣接した位置にコア(3)側に凹陥した絞り部(6)を設け、その絞り部(6)の縁をタンク(5)の端縁(5a)に係止させて、両者を互いに位置決めしたので、組立てが容易で、ろう付け中の各部品の位置ずれを防止し、信頼性の高い熱交換器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の排気熱交換器のケーシング接続構造の要部断面図。
【図２】図１のII−II矢視断面図。
【図３】図１のIII−III矢視断面図。
【図４】同熱交換器の分解斜視図。
【図５】従来型排気熱交換器の要部縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
本発明の排気熱交換器は、図４に示すごとく、偏平チューブ２の積層体からなるコア３と、その外周を被嵌するケーシング４と、コア３の両端部に配置される一対のタンク５とを有する。
【００１１】
コア３を構成する各偏平チューブ２は、図２に示すごとく、溝形に形成された一対のプレート2aとプレート2bとの嵌着体からなる。そして、図１に示すごとく、その両端部が短径方向に膨出した膨出部１を有し、その膨出部１において多数の偏平チューブ２が積層されてコア３を形成している。そして、そのコア３の両端に一対のタンク５が被嵌される。すなわち、コア３の外周に整合したタンク５の内面がそこに被嵌される。
【００１２】
ケーシング４は、図３及び図４に示すごとく、溝形に形成されたケーシング本体4aとその開口端を閉塞する端蓋4bとからなり、筒状に形成される。そのケーシング４の材質は、希少金属であるニッケルが比較的少なく、同様に希少金属であるモリブデンを含まないことにより比較的安価な一般のステンレス鋼（一例として、ＳＵＳ３０４）である。そのケーシング４の両端部内周は、タンク５の外周に整合し、それに被嵌される。そのケーシング本体4aには、図４に示すごとく入口パイプ7a、出口パイプ7bが取り付けられて、その入口パイプ7aから冷却水８が図２のごとく、ケーシング４内部に供給される。そして、それが図３のごとく偏平チューブ２外周を流通する。このとき、冷却水８は図１のごとくタンク５の端縁5aまで達し、それと、その近傍を冷却する。
【００１３】
その端縁5aに隣接して、ケーシング４には絞り部６が設けられ、その絞り部６の端部によって、タンク５の端縁5aを位置決めする。そのケーシング本体4a、端蓋4bはそれぞれ溝形に形成されているため、その先端部外周に絞り部６をプレス成形するのは容易である。
【００１４】
次に、タンク５及び偏平チューブ２には高温の排気ガス９が直接導かれるので、ニッケル成分をより多く含み、さらに希少金属であるモリブデンを含む高耐食性ステンレス鋼（一例として、ＳＵＳ８３６）で形成され、排気ガス９に対する耐熱・耐食性を確保している。そして、各部品の接触部間にはあらかじめろう材が塗布され、組立てられた状態で、全体を高温の炉内に挿入し、一体的にろう付け固定する。
【００１５】
そして、一方のタンク５から排気ガス９導き、各偏平チューブ２内にそれを流通させる。また、ケーシング４の入口パイプ7aから冷却水８を導き、偏平チューブ２の外周に流通させて、出口パイプ7bからそれを流出させ、排気ガス９と冷却水８との間に熱交換を行なうものである。このとき、冷却水８は図１のごとくケーシング４の先端部まで導かれ、タンク５の端縁5aに達する。そして、タンク５の端部を冷却し、ケーシング４の先端部が高温になるのを抑制する。
【符号の説明】
【００１６】
１  膨出部
２  偏平チューブ
2a  プレート
2b  プレート
３  コア
４  ケーシング
4a  ケーシング本体
4b  端蓋
５  タンク
5a  端縁
【００１７】
６  絞り部
7a  入口パイプ
7b  出口パイプ
８  冷却水
９  排気ガス
12  ガス流路
13  冷却水流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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