(57)【要約】【課題】  高温流体８の入口側ヘッダープレート１の近傍における冷却水の沸騰を防止し、沸騰に伴う熱交換器内部の腐蝕や破壊を防止すること。【解決手段】  入口側ヘッダープレート１の近傍で、冷却水入口６に対向して、その入口側ヘッダープレート１の外面または偏平チューブ３の外面に傾斜した冷却水案内面10を設け、その冷却水案内面10とケーシング５との空間が下流側に拡大するように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口側ヘッダープレート(1)に、複数の偏平チューブ(3)の端部が貫通固定されたコア(4)と、そのコア(4)の外周を被蔽するケーシング(5)と、入口側ヘッダープレート(1)に隣接して、ケーシング(5)の一端部に設けられた冷却水入口(6)および、ケーシング(5)の他端部に設けた冷却水出口(7)とを具備し、その入口側ヘッダープレート(1)から各偏平チューブ(3)内に高温流体(8)が流入し、ケーシング(5)内に冷却水(9)が流通する熱交換器において、
その入口側ヘッダープレート(1)の近傍で、前記冷却水入口(6)に対向して、偏平チューブ(3)の外面または入口側ヘッダープレート(1)の外面に傾斜した冷却水案内面(10)を設け、その冷却水案内面(10)とケーシング(5)との空間が冷却水の下流側に拡大するように構成されたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１において、
前記入口側ヘッダープレート(1)の周縁部とケーシング(5)内面との間に、楔状空間部(11)を形成するように、その入口側ヘッダープレート(1)の周縁部が斜面(1a)に形成されて、それが前記冷却水案内面(10)を構成する熱交換器。
【請求項３】
請求項２において、
入口側ヘッダープレート(1)の全周縁部が斜面(1a)に形成されて、それらが前記冷却水案内面(10)を構成する熱交換器。
【請求項４】
請求項１において、
前記偏平チューブ(3)の側面(3a)とケーシング(5)内面との間に、楔状空間部(11)を形成するように、その偏平チューブ(3)の側面(3a)が斜面に形成されて、それが前記冷却水案内面(10)を構成する熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガスを冷却する熱交換器の如く、高温流体を冷却水によって冷却するものであって、特に高温ガスの流入側ヘッダープレートの近傍での冷却水の沸騰を防止するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
一例として排気ガス熱交換器は、図６に示す如く、互いに離間した一対のヘッダプレート１（右側省略）に多数の偏平チューブ３の両端を貫通固定してコアを構成し、そのコアの外周をケーシング５で被蔽し、各ヘッダプレートにヘッダ本体12の開口端を接続すると共に、ケーシング５外周に一対の冷却水出入口６を配置したものである。そして一方のヘッダプレート１側から高温の排気ガス８を導き、各チューブ３内に流通させると共に、チューブ３の外面側に冷却水９を流通させる。
このような熱交換器において、入口側ヘッダープレート１のチューブ３の付根部に冷却水の淀み13（淀み）が生じる。その結果、そこに冷却水の局部沸騰が生じ、熱交換器の腐蝕や破壊につながることがあった。
【０００３】
下記特許文献１は、偏平チューブの平坦な平面上に生じる沸騰防止方法として、冷却水の入口から僅か下流側で、偏平チューブにリブを設けると共に、冷却水入口に対向したケーシングの側壁内面に外側に広がる膨出部を設けて、そこに衝突した冷却水の流れをリブに沿って流すことにより、冷却水の沸騰を抑制する提案がなされている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９０６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者の実験によれば、冷却水の沸騰は偏平チューブの付根における平坦部分のみならず、図６に示す如く、偏平チューブ３の側面と入口側ヘッダープレート１とのコーナー部において、よどみ部13が形成され、そこに冷却水の沸騰が起こり、その近傍において熱交換器の各部品に腐食が生じ、破壊が起こる場合がある。
そこで、本発明はかかる問題点を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明は、入口側ヘッダープレート(1)に、複数の偏平チューブ(3)の端部が貫通固定されたコア(4)と、そのコア(4)の外周を被蔽するケーシング(5)と、入口側ヘッダープレート(1)に隣接して、ケーシング(5)の一端部に設けられた冷却水入口(6)および、ケーシング(5)の他端部に設けた冷却水出口(7)とを具備し、その入口側ヘッダープレート(1)から各偏平チューブ(3)内に高温流体(8)が流入し、ケーシング(5)内に冷却水(9)が流通する熱交換器において、
その入口側ヘッダープレート(1)の近傍で、前記冷却水入口(6)に対向して、偏平チューブ(3)の外面または入口側ヘッダープレート(1)の外面に傾斜した冷却水案内面(10)を設け、その冷却水案内面(10)とケーシング(5)との空間が冷却水の下流側に拡大するように構成されたことを特徴とする熱交換器である。
【０００７】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記入口側ヘッダープレート(1)の周縁部とケーシング(5)内面との間に、楔状空間部(11)を形成するように、その入口側ヘッダープレート(1)の周縁部が斜面(1a)に形成されて、それが前記冷却水案内面(10)を構成する熱交換器である。
【０００８】
請求項３に記載の本発明は、請求項２において、
入口側ヘッダープレート(1)の全周縁部が斜面(1a)に形成されて、それらが前記冷却水案内面(10)を構成する熱交換器である。
【０００９】
請求項４に記載の本発明は、請求項１において、
前記偏平チューブ(3)の側面(3a)とケーシング(5)内面との間に、楔状空間部(11)を形成するように、その偏平チューブ(3)の側面(3a)が斜面に形成されて、それが前記冷却水案内面(10)を構成する熱交換器である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の熱交換器は、入口側ヘッダープレート１の近傍で、冷却水入口６に対向して、偏平チューブ３の外面または入口側ヘッダープレート１の外面に傾斜した冷却水案内面10を設け、その冷却水案内面10とケーシング５との空間が冷却水の下流側に拡大するように形成したから、冷却水入口６から冷却水案内面10に衝突した冷却水は、その冷却水案内面10の斜面に沿って下流側に案内され、冷却水案内面10とケーシング５との空間に冷却水の淀みが生じることを防止して、そこに冷却水の沸騰が起こることを阻止できる。それによって、耐久性の高い熱交換器を提供できる。
【００１１】
上記構成において、入口側ヘッダープレート１の周縁部とケーシング５内面との間に楔状空間部11を形成するように、入口側ヘッダープレート１の周縁部を斜面1aに形成することができる。それにより、冷却水の淀みの発生を効果的に阻止する構造の簡単な熱交換器を提供できる。
【００１２】
請求項３のように上記構成において、入口側ヘッダープレート１の全周縁部を斜面1aに形成し、それらが冷却水案内面10を構成する場合には、さらに入口側ヘッダープレート１の周縁部の淀みを確実に防止し、淀みによって生じる沸騰を阻止して、熱交換器の耐久性を向上し得る。
【００１３】
上記構成において、偏平チューブ３の側面3aとケーシング５の内面との間に楔状空間部11を形成するように、偏平チューブ３の側面3aを斜面に形成することができる。この場合には、偏平チューブ３と入口側ヘッダープレート１との付根部に生じがちな冷却水の淀みを効果的に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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は本発明の熱交換器の縦断平面図であり、図２（Ａ）は図１のII−II矢視断面図、図２（Ｂ）はその入口側ヘッダープレート１の要部斜視図ある。
この例の熱交換器は、互いに離間した一対の入口側ヘッダープレート１および出口側ヘッダープレート２に複数の偏平チューブ３の両端部が貫通固定されてコア４を構成し、そのコア４の外周をケーシング５によって被蔽する。
【００１５】
入口側ヘッダープレート１は図１および図２（Ｂ）に示す如く、縦断面が台形状に形成されて、その両側に斜面1aが形成され、その斜面1aに対向して冷却水入口６が設けられている。そしてその斜面1aが本発明の冷却水案内面10を構成し、入口側ヘッダープレート１に隣接した冷却水入口６の孔縁部にパイプ15が取付けられている。
出口側ヘッダープレート２は周縁部が平坦なものであり、その出口側ヘッダープレート２に隣接して冷却水出口７が設けられ、その孔縁部にパイプ15が取付けられている。
【００１６】
入口側ヘッダープレート１の平坦面には多数のチューブ挿通孔14が設けられ、そのチューブ挿通孔14に各偏平チューブ３の端部が挿通され、その挿通部が一体にろう付け固定されている。
入口側ヘッダープレート１，出口側ヘッダープレート２には、夫々ヘッダ12の開口端縁がろう付けまたは溶接手段により一体に接合されている。
冷却水入口６はこの例では円形に開口されているが、これを方形に開口してもよい。
このようにしてなる熱交換器には、入口側ヘッダープレート１側のヘッダ12からエンジンの排ガス等の高温流体８が各偏平チューブ３の内部に導かれる。なお、偏平チューブ３の内部には図示しないインナーフィンを設けることが多い。
【００１７】
そして、入口側ヘッダープレート１に隣接したパイプ15から冷却水９がケーシング５の内部に流入する。その冷却水９の一部は冷却水案内面10に案内されて、偏平チューブ３の側面および平坦面を流通する。それによって、図６に示すよどみ部13は解消される。
ケーシング５内を流通する冷却水９は、偏平チューブ３内の高温流体８と熱交換して、出口側のパイプ15から外部に導かれる。それと共に、冷却された高温流体８が出口側ヘッダープレート２のヘッダ12から外部に導かれる。
【００１８】
次に、図３は本発明の他の例であって、前記の図１および図２の例では、偏平チューブ３の側面側において冷却水入口６が開口する例であるが、図３の例は偏平チューブ３の平面側に冷却水入口６が開口するものである。この例では、図３（Ａ），図３（Ｂ）に示す如く、入口側ヘッダープレート１の外周縁は四周に渡って斜面1aが形成されている。それにより、より効果的に入口側ヘッダープレート１の近傍の冷却水のよどみを防止し、冷却水の沸騰を防いで、その沸騰に基づく熱交換器の腐蝕や破損を効果的に防止し得る。
【００１９】
次に、図４および図５は本発明のさらに他の例であって、この例では入口側ヘッダープレート１自体は平坦に形成され、偏平チューブ３の入口側ヘッダープレート１側の端部がその幅方向に拡開され、その拡開部が入口側ヘッダープレート１のチューブ挿通孔に貫通してろう付け固定されたものである。そして、偏平チューブ３の先端部の両側面3aが形成され、この側面3aが本発明の冷却水案内面10を構成する。
冷却水入口６側のパイプ15から流入した冷却水９は偏平チューブ３の側面3aに案内されて、その側面に沿ってケーシング５内を円滑に流通する。そのため、偏平チューブ３の側面と入口側ヘッダープレート１との付根部に冷却水の淀みが生じるのを防止する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の熱交換器の縦断平面図。
【図２】図１のII−II矢視断面図（Ａ）およびその入口側ヘッダープレート１の斜視図（Ｂ）。
【図３】本発明の他の実施例の形態を示す要部断面図であって、図２と同一方向から見たもの（Ａ）およびその入口側ヘッダープレート１の斜視略図（Ｂ）。
【００２１】
【図４】本発明の他の実施例を示す要部縦断平面図。
【図５】その偏平チューブ３の要部斜視図。
【図６】従来型熱交換器の縦断平面略図。
【符号の説明】
【００２２】
１  入口側ヘッダープレート
1a  斜面
２  出口側ヘッダープレート
３  偏平チューブ
3a  側面
４  コア
５  ケーシング
６  冷却水入口
【００２３】
７  冷却水出口
８  高温流体
９  冷却水
10  冷却水案内面
11  楔状空間部
12  ヘッダ
13  よどみ部
14  チューブ挿通孔
15  パイプ
【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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【図６】
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