(57)【要約】【課題】  多数の断面円形の管を夫々波形に曲折し、その両端部をヘッダの孔に挿通し、その管１の開口を拡開固定したものにおいて、拡開に伴い管１がその軸線周りに回転することを阻止し、回転に基づくチューブの共振破壊を防止した多管型熱交換器の提供。【解決手段】  管１の端部外周に非円形の外周を有する膨出部３を形成する。そして多数の管１をヘッダ２の平面に千鳥配置で貫通させ、隣接する管１どうしが夫々の膨出部３のみで一部接触し、その接触により管１の軸線周りの回動を阻止するように構成する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線がその両端部を除き一平面内で波形に曲折された多数の断面円形の管(1) と、
夫々の管(1) の曲折方向が互いに一致するように、各管の両端が貫通して、その貫通部が気密に固定された一対のヘッダ(2) と、を有する多管型熱交換器において、
各管(1) の端部外周に、非円形の外周を有する膨出部(3) が形成され、
各管(1) は、ヘッダ(2) の平面に千鳥状に取付られると共に、隣接する管(1) どうしが夫々の前記膨出部(3) のみの一部で接触し、その接触により各管(1) の軸線回りの回動を互いに阻止するように構成された多管型熱交換器。
【請求項２】
請求項１において、
前記膨出部(3) の外周の断面が楕円形に形成され、その楕円の長軸側の外周で隣合う管(1) どうしが接触する多管型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス再循環装置（ＥＧＲ）として最適な多管型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の多管型ＥＧＲクーラは、下記特許文献１に記載の如く、断面円形の直線管を互いに離間して複数列配設し、その管の両端部をヘッダに連通し、その連通部を拡開後、溶接或いはろう付け等により気密に固定していた。そして直線管の内部に高温の排ガスを流通させ、外面側に冷却用の空気流を流通させて、内部の排ガスを冷却するものであった。
【０００３】
次に、チューブの軸線を波形に蛇行させたコンパクトな多管型熱交換器として、下記特許文献２或いは本出願人自身が提案している特願２００３−１４５９６７号が存在する。
これは夫々の管を一平面内で波形に曲折すると共に、管の両端部はその軸線を直線にしたものであり、夫々の波の位相を一致させるように互いに平行に配置されたものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６８５８６号公報
【特許文献２】ＷＯ−００／２９５１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱交換性能を向上させると共にコンパクトな熱交換器を実現するため、管を波形に曲折した一例として図３のようなものが考えられる。これは同図（Ａ）の如く、円形管の軸線をその両端部を除いて波形に曲折したものである。
なお、この例は上記本出願人の提案にかかるもので、管の両端部の軸線ｄと波形曲折部の中心線ｃとには、ズレｔが形成されている。このようなズレｔを設けることにより、製造された多数の管１を同一方向に並列することが容易となる。即ち、図３（Ａ）において一対の曲折部の点Ｅで管１を自由状態で支持すると、全ての管１はその自重により同一方向に整列される。そこで、その整列状態を保って一対のヘッダ２に管１の両端部を挿通し、その部分を拡開後溶接等により接合することができる。その整列状態において各管１は図３（Ｂ）の如く形成される。
【０００６】
ところが図３（Ｂ）の状態から夫々の管１の両端に拡開治具を挿入し、それを拡開して管１の外周をヘッダ２の孔縁部に密着させようとすると、その際に管１がその軸線の回りに回転して図３（Ｃ）の如くなる場合がある。すると、その管１の曲折部どうしが接触することになり、その接触部で共振破壊を起こるおそれがある。即ち、熱交換器の使用中に振動が生じ、その振動が共振振動に一致すると、管の中間部において管どうしが衝突を繰り返して破壊されるおそれがある。
そこで本発明は、簡単な構造で各管１の曲折部どうしが接触することなく、その曲折方向を互いに平行に保つことができる多管型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】
【０００７】
請求項１に記載の本発明は、軸線がその両端部を除き一平面内で波形に曲折された多数の断面円形の管(1) と、
夫々の管(1) の曲折方向が互いに一致するように、各管の両端が貫通して、その貫通部が気密に固定された一対のヘッダ(2) と、を有する多管型熱交換器において、
各管(1) の端部外周に、非円形の外周を有する膨出部(3) が形成され、
各管(1) は、ヘッダ(2) の平面に千鳥状に取付られると共に、隣接する管(1) どうしが夫々の前記膨出部(3) のみの一部で接触し、その接触により各管(1) の軸線回りの回動を互いに阻止するように構成された多管型熱交換器である。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記膨出部(3) の外周の断面が楕円形に形成され、その長軸側の外周で隣合う管(1) どうしが接触する多管型熱交換器である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の多管型熱交換器は、管１の端部外周に、非円形の外周を有する膨出部３が形成され、隣接する管１の膨出部３が互いに接触し、その接触により管１の軸線周りの回動を阻止するように構成したから、管１が両端部を除き一平面内で波形に曲折されていても、その波形部が互いに接触して共振破壊されるおそれがない。
即ち、両端部の軸線が直線で、中間部が波形に曲折された管１は、その端部をヘッダに挿通固定する際に、その軸線の回りに回転させられるおそれがある。すると、隣り合う管１の波形曲折部どうしが接触することになり、使用中の振動に基づき接触部が共振破壊するおそれがある。
しかしながら、本発明では管１の付根部において膨出部３が互いに接触し、軸線周りの回動を阻止するようにしているから、管１の中間部の接触を阻止し、共振破壊することを防止すると共に、各管１間を均等に離間させ熱交換を促進し得る。
【００１０】
上記構成において、膨出部３の外周の断面を楕円形にし、その長軸側の外周で隣合う管１どうしが接触するように構成できる。その場合には、膨出部３の成形が容易で且つ、軸線周りの回動阻止効果を確実に行い得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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は本発明の多管型熱交換器に用いられる管１の正面図および側面図である。また、図２はその多管型熱交換器の要部断面図およびＢ−Ｂ矢視断面図である。
この熱交換器に用いられる管１は、軸線がその両端部を除き、一平面内で波形に曲折された断面円形のものである。そしてその波形曲折部１ａの中心線ｃと直線部１ｂの軸線ｄとの間にズレｔが存在する。
このように中心線ｃと軸線ｄをズラしたのは、前述のように、多数の同一形状の管１を製造後に、それらを自重により同一方向に整列させるためである。
【００１２】
このような管１において本発明の特徴するところは、少なくともその一端部に断面の外周が非円形の膨出部３が形成されている点である。この膨出部３は、管１の一端部に僅かな直線部分を残して環状に形成され、その断面外周が図１（Ｂ）の如く楕円形に形成されている。即ち、この例では膨出部３は図において、上下方向に長軸が存在し、水平方向に短軸が存在する。このように形成された夫々の管１は、図２（Ａ）に示す如く、ヘッダ２に予め穿設された円形孔にその端部が挿通され、膨出部３がその孔縁部に接触する。それにより、夫々の管１の軸線方向はヘッダ２に対して位置決めされる。
【００１３】
このとき、夫々の管１の曲折方向は互いに平行になるように配置される。その状態で各膨出部３は図２（Ｂ）の如く、隣接する管１の膨出部３どうしが、膨出部３の長軸側で互いに接触する。そして中央部に位置する管１は、その四周に位置する管１の膨出部３と互いに接触し、それによって管１がその軸線の周りに回転するとこを阻止される。即ち、管１が回転しようとすると、隣接する管１の膨出部３どうしが干渉し合い、その回転を阻止するものとなる。従って、図２（Ａ）の状態で管１の開口端に拡開治具を挿入し、それを拡開しても、その拡開の際に、管１自体がその軸線の周りに回転することはない。そのため、夫々の管１の波の曲折方向は互いに平行に位置される。次いで、管１の端部とヘッダ２との間が溶接固定される。
【００１４】
なお、図２（Ａ）の如く、膨出部３によって管１の一端部が軸線方向に位置決めされると、管１の他端部にその膨出部３が存在しなくても、その長さを一定とすれば、他端部もヘッダの面に対して正規の位置に位置決めされる。
そこで、このように他端部側に膨出部３が存在しない場合、膨出部３の存在する側を初めに拡開治具で拡開し、次いで、膨出部３の存在しない側を拡開して、ヘッダ２の円形孔に管端を固定することができる。
なお、上記実施の形態では波形曲折部１ａの軸線ｃと直線部１ｂの軸線ｄとが一致しないものについて述べたが、両者が一致するものにおていも本発明は適用される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の多管型熱交換器に用いられる管１の正面図および側面図。
【図２】同熱交換器の要部を示す縦断面図およびＢ−Ｂ矢視断面図。
【図３】比較例の熱交換器の要部を示す縦断面図および説明図。
【符号の説明】
【００１６】
１  管
１ａ  波形曲折部
１ｂ  直線部
２  ヘッダ
３  膨出部
ｃ  中心線
ｄ  軸線
ｔ  ズレ
Ｅ  点
【図１】
2006038286.tif 000003
【図２】
2006038286.tif 000004
【図３】
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