(57)【要約】【課題】  冷却性能が高く、排気ガス中の粒子状物質による目詰まりのないＥＧＲクーラーの熱交換用チューブを提供する。【解決手段】  一枚板からなる扁平チューブ１において、上部管壁２及び底部管壁３の一部を折り返し状に屈曲させて対向する管壁に向かって突出させることによりインナーフィン６形成し、当該インナーフィン６の頂部６ａが対向する壁面に対して間隙を有するように構成した。【選択図】    図１
2007064606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配装状態において互いに平行な平板状の上部管壁及び底部管壁と、
前記上部管壁の一部が前記底部管壁に向かって折り返し状に屈曲されて突出してなる第１のインナーフィンと、
前記底部管壁の一部が前記上部管壁に向かって折り返し状に屈曲されて突出してなる第２のインナーフィンと、を有するＥＧＲクーラーの熱交換用チューブであって、
前記第１のインナーフィンと前記第２のインナーフィンとは所定の間隔をおいて交互に突出し、
前記第１のインナーフィンの頂部は前記底部管壁に対して間隙を有し、
前記第２のインナーフィンの頂部は前記上部管壁に対して間隙を有することを特徴とするＥＧＲクーラーの熱交換用チューブ。
【請求項２】
配装状態において互いに平行な平板状の上部管壁及び底部管壁と、
前記上部管壁の一部が前記底部管壁に向かって折り返し状に屈曲されて突出してなるインナーフィンとを有するＥＧＲクーラーの熱交換用チューブであって、
前記インナーフィンの頂部は前記底部管壁に対して間隙を有することを特徴とするＥＧＲクーラーの熱交換用チューブ。
【請求項３】
配装状態において互いに平行な平板状の上部管壁及び底部管壁と、
前記底部管壁の一部が前記上部管壁に向かって折り返し状に屈曲されて突出してなるインナーフィンとを有するＥＧＲクーラーの熱交換用チューブであって、
前記インナーフィンの頂部は前記上部管壁に対して間隙を有することを特徴とするＥＧＲクーラーの熱交換用チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲクーラーにおいて使用されている熱交換用のチューブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等においては、排気ガス中に含まれるＮＯｘの排出量を低減するために、排気ガスの一部を吸気に還流して吸気全体に含まれる酸素の量を抑制し、ディーゼルエンジンの燃焼温度を低く抑えることによりＮＯｘの生成を低減するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation：排気ガス再循環）システムが用いられている。
【０００３】
ＥＧＲシステムの構成を示す模式図を図４に示す。
本ＥＧＲシステムは、ディーゼルエンジン２０からの排気ガス２１の一部をＥＧＲガス２２として吸気通路２３に循環させるものであり、主にディーゼルエンジン２０の排気通路２４と吸気通路２３とを接続するＥＧＲガス通路２５と、ＥＧＲガス通路２５内を流れるＥＧＲガス２２の流量を調整するＥＧＲ弁２６から構成されている。
【０００４】
このＥＧＲシステムにおいては、ＥＧＲガス２２が高温のままではディーゼルエンジン２０の燃焼温度が十分に下がらないため、ＥＧＲガス通路２５の途中に水冷式のＥＧＲクーラー２７を設けることにより、ＥＧＲガス２２を冷却してから吸気通路２３へ供給することが行われている。
【０００５】
ＥＧＲクーラーの構造を図５に示す。図５はＥＧＲクーラーの長手方向の断面図である。
【０００６】
ＥＧＲクーラー２７は、複数の伝熱管４０を収納するケース４１と、そのケース４１の両端に配置されたＥＧＲガス入口ヘッダ４２と出口ヘッダ４３から構成される。ケース４１には冷却水入口パイプ４４と冷却水出口パイプ４５が、それぞれ設けられており、冷却水入口パイプ４４から流入した冷却水４６は、ケース４１と伝熱管４０の間隙により構成された冷却水通路４７を流れた後に、冷却水出口パイプ４５から流出する。
【０００７】
このような構造を有するＥＧＲクーラー２７へ流入したＥＧＲガス２２は、ＥＧＲガス入口ヘッダ４２から伝熱管４０へ流入し、伝熱管４０内のＥＧＲガス流路４８を流れる間に伝熱管４０の周囲を流れる冷却水４６との熱交換により冷却され、ＥＧＲガス出口ヘッダ４３から吸気通路２３に供給される。
【０００８】
ＥＧＲクーラーの径方向の断面を図６に示す。図６は、図５に示すＡ−Ａ矢視における断面図であり、図５と同一の部分には同一の符号を付している。
複数の伝熱管４０は、ケース４１の内部において高さ方向に一定の距離をおいて積層して配置されている。この伝熱管４０には、円筒形チューブよりも表面積が大きく冷却性能に優れているという特長があるため、高性能のＥＧＲクーラーには扁平チューブが採用されることが多い。
【０００９】
扁平チューブの構造を図７に示す。図７は、扁平チューブの径方向の断面図である。
扁平チューブ５０は、互いに平行な平板壁面５１とそれらをつなぐ湾曲壁面５２からなり、その内部には、ＥＧＲガスとの接触表面積を大きくして冷却性能を高めることを目的としたインナーフィン５３が設けられている。インナーフィン５３は、波板を扁平チューブ５０の内面にろう付け５５して固定したものからなり、ＥＧＲガス２２はこのインナーフィン５３により区画された細長いガス流路５４を流れる間に冷却される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、インナーフィン５３と扁平チューブ５０内面を接合するろう付け部５５においては、ろう材の介在及びろう付けの不良により発生した気泡等に起因する熱障壁が生じやすいため、インナーフィン５３から平板管壁５１等への熱伝達が妨げられて冷却性能が低下してしまうという問題があった。
【００１１】
また、ＥＧＲガス２２中には、主にスス等からなる粒子状物質が多量に含まれているため、上述したような細長いＥＧＲガス流路５４を流れると、その内面に粒子状物質が付着・堆積することにより目詰まりを起こして、同じく冷却性能が低下するという問題があった。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ＥＧＲクーラーにおいて熱交換に用いられる冷却性能の高い扁平チューブを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明は、配装状態において互いに平行な平板状の上部管壁及び底部管壁と、前記上部管壁の一部が前記底部管壁に向かって折り返し状に屈曲されて突出してなる第１のインナーフィンと、前記底部管壁の一部が前記上部管壁に向かって折り返し状に屈曲されて突出してなる第２のインナーフィンとを有するＥＧＲクーラーの熱交換用チューブであって、前記第１のインナーフィンと前記第２のインナーフィンとは所定の間隔をおいて交互に突出し、前記第１のインナーフィンの頂部は前記底部管壁に対して間隙を有し、前記第２のインナーフィンの頂部は前記上部管壁に対して間隙を有することを特徴とするＥＧＲクーラーの熱交換用チューブである。
【００１４】
上記のように構成された発明によれば、管壁の一部を折り返し状に屈曲させて突出させることによりインナーフィンを形成しており、ろう付け部が不要となるため冷却性能を高めることができる。
【００１５】
更に、インナーフィンにより区画されるガス流路が互いに連通するため、粒子状物質が付着・堆積しても目詰まりが起きにくいため、冷却性能の低下を防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明は、配装状態において互いに平行な平板状の上部管壁及び底部管壁と、前記上部管壁の一部が前記底部管壁に向かって折り返し状に屈曲されて突出してなるインナーフィンとを有するＥＧＲクーラーの熱交換用チューブであって、前記インナーフィンの頂部は前記底部管壁に対して間隙を有することを特徴とするＥＧＲクーラーの熱交換用チューブである。
【００１７】
更に、本発明は、配装状態において互いに平行な平板状の上部管壁及び底部管壁と、
前記底部管壁の一部が前記上部管壁に向かって折り返し状に屈曲されて突出してなるインナーフィンとを有するＥＧＲクーラーの熱交換用チューブであって、前記インナーフィンの頂部は前記上部管壁に対して間隙を有することを特徴とするＥＧＲクーラーの熱交換用チューブである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、一枚板からなる扁平チューブにおいて、管壁の一部を折り返し状に屈曲させて対向する管壁に向かって突出させることによりインナーフィンを形成し、そのインナーフィンの頂部が対向する壁面に対して間隙を有するように構成した。
【００１９】
このような構成により、ろう付け部に起因する熱障壁がなくなるとともに、排気ガス中の粒子状物質の付着・堆積による目詰まりを防止することができるため、ＥＧＲクーラー用の冷却性能の高い扁平チューブを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
本発明に係る第１の実施形態を図１に示す。図１は、第１の実施形態に係る扁平チューブの径方向の断面図である。
【００２２】
本実施形態に係る扁平チューブ１は１枚の平板からなり、当該平板は互いに平行な平板状の上部管壁２と底部管壁３、及びそれらをつなぐ湾曲管壁４を形成しており、管壁の周方向の任意の一カ所、好ましくは湾曲管壁４に接合部５を有している。
【００２３】
インナーフィン６は、上部管壁２及び底部管壁３の一部が折り返し状に屈曲されて、対向する管壁の方向へ、交互に突出させることにより形成されている。
【００２４】
なお、このインナーフィン６を確実に形成し、扁平チューブ１の強度を保持するために、折り返しにより密着した管壁の根元部７を、ろう付け又は溶接により接合することが望ましい。
【００２５】
このインナーフィン６の頂部６ａは、対向する管壁との間に所定の大きさの間隙を有しており、そのためインナーフィン６により区切られた扁平チューブ１内の空間は、互いに連通する状態となる。
【００２６】
このような構造をとることにより、熱障壁の原因となるろう付け部がなくなるため、扁平チューブの冷却性能を向上させることができるとともに、扁平チューブ１内のＥＧＲガス流路８が互いに連通するため、粒子状物質が付着・堆積した場合でも、ＥＧＲガスは連通する他のガス流路を流れることができ、目詰まりを起こす可能性が小さくなるので、冷却性能の低下を防ぐことができる。
【００２７】
本発明に係る第２の実施形態を図２に示す。図２は、第２の実施形態に係る扁平チューブの径方向の断面図であり、図１と同じ部分には同一の符号を付している。
【００２８】
本実施形態は、第１の実施形態において、インナーフィン６を底部管壁３にのみ設けたことを特徴とするものである。従って、第１の実施形態に比べて製作が容易であり、製造コストを低減することができる。
【００２９】
また、ＥＧＲクーラーにおいて、図５に示すように、ＥＧＲクーラーの底部から冷却水が供給される場合には、上部管壁２に比べて温度が低くなる底部管壁３により多くのインナーフィン６を設けることにより、冷却性能を効率的に向上させることができる。
【００３０】
本発明に係る第３の実施形態を図３に示す。図３は、第３の実施形態に係る扁平チューブの径方向の断面図であり、図１と同じ部分には同一の符号を付している。
【００３１】
本実施形態は、第２の実施形態とは逆に、インナーフィン６を上部管壁２にのみ設けたことを特徴とするものである。従って、第２の実施形態と同じく、第１の実施形態に比べて製作が容易であり、製造コストを低減することができる。
【００３２】
本実施形態においては、底部管壁３に比べて温度が高い上部管壁２にのみインナーフィンが設けられているので、冷却性能の点では第２の実施形態に劣る。
【００３３】
しかし、ＥＧＲガス流路８が下向きに形成されていることにより、粒子状物質が重力により滑らかな下部管壁３上へ落下して付着・堆積しにくくなるため、第１及び第２の実施形態よりも扁平チューブ１の目詰まりの可能性が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る扁平チューブの断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る扁平チューブの断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る扁平チューブの断面図である。
【図４】ＥＧＲシステムの概略構成図である。
【図５】ＥＧＲクーラーの断面図である。
【図６】図５に示すＡ−Ａ矢視の断面図である。
【図７】従来の扁平チューブの断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  扁平チューブ
２  上部管壁
３  底部管壁
４  湾曲管壁
５  接合部
６  インナーフィン
６ａ  頂部
７  折り曲げ部の根元
８  ＥＧＲガス流路
２０  ディーゼルエンジン
２１  排気ガス
２２  ＥＧＲガス
２３  吸気通路
２４  排気通路
２５  ＥＧＲガス通路
２６  ＥＧＲ弁
２７  ＥＧＲクーラー
２８  冷却水通路
２９  吸気マニホールド
３０  ディーゼルエンジン吸気
４０  伝熱管
４１  ケース
４２  ＥＧＲガス入口ヘッダ
４３  ＥＧＲガス出口ヘッダ
４４  冷却水入口パイプ
４５  冷却水出口パイプ
４６  冷却水
４７  冷却水通路
４８  ガス流路
４９  エンドプレート
５０  扁平チューブ
５１  平板管壁
５２  湾曲管壁
５３  インナーフィン
５４  ＥＧＲガス流路
５５  ろう付け部
【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】
2007064606.tif 000007
【図６】
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【図７】
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