專(zhuān)利名稱：Egr冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)廢氣再循環(huán)裝置(以下稱為EGR冷卻器)。
背景技術(shù)：
作為EGR冷卻器，存在有把多個(gè)圓形斷面的直線狀導(dǎo)管相互離間進(jìn)行并列，使其兩端與頂蓋連通的同時(shí)，用套管把導(dǎo)管外周覆蔽的形式。而且，使冷卻水流通套管內(nèi)的同時(shí)，是廢氣流通導(dǎo)管內(nèi)，在兩者間進(jìn)行熱交換，以冷卻廢氣。
進(jìn)而，作為其他的EGR冷卻器，在導(dǎo)管的內(nèi)周面形成多條螺旋狀的突起，使廢氣到處充分地接觸導(dǎo)管的內(nèi)周面的發(fā)明，作為特開(kāi)2000-345925號(hào)而被提出。
作為現(xiàn)有的EGR冷卻器的導(dǎo)管，其內(nèi)面?zhèn)刃纬闪硕鄺l螺旋狀突起的那種，盡管可以在某種程度期待使廢氣和導(dǎo)管內(nèi)周面的接觸更加提高，但是那樣不能說(shuō)充分。
因此，本發(fā)明以提供可以在導(dǎo)管內(nèi)充分?jǐn)嚢鑿U氣進(jìn)而促進(jìn)熱交換的同時(shí)，且容易制造的EGR冷卻器為課題。進(jìn)而，EGR冷卻器有時(shí)在導(dǎo)管內(nèi)發(fā)生冷凝液，這時(shí)還以圓滑地排除其冷凝液為目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明第1方面是以下列內(nèi)容為特征的EGR冷卻器，圓形斷面的多個(gè)導(dǎo)管(1)相互離間并列，各自的導(dǎo)管(1)的兩端被連通一對(duì)頂蓋(2)組成，在導(dǎo)管(1)內(nèi)流通被冷卻用的廢氣(3)的同時(shí)，導(dǎo)管(1)的外面流通冷卻流體(4)的EGR冷卻器中，對(duì)圓形橫斷面的上述導(dǎo)管(1)在通過(guò)其中心線的一平面內(nèi)進(jìn)行塑性變形，以形成了內(nèi)部被曲折為波形的廢氣通道。
本發(fā)明第2方面是以下所述的EGR冷卻器，在本發(fā)明的第1方面中，上述導(dǎo)管(1)的中心線在一直線上，在長(zhǎng)度方向上相互離間，多個(gè)凹陷部(5)從其外面?zhèn)缺磺鄢蓛?nèi)面?zhèn)鹊耐瑫r(shí)，其凹陷部(5)，上述一平面上的斷面的內(nèi)外面被形成山形且其山的頂部的棱角線(5a)與其一平面正交，相鄰的凹陷部(5)相互形成在圓周方向上相差180度的位置上，導(dǎo)管(1)的長(zhǎng)度方向的兩端部形成了與軸線正交的斷面為圓形的圓形部(1a)。
本發(fā)明第3方面是以下所述的EGR冷卻器，在本發(fā)明第1方面中，各自的上述導(dǎo)管(1)，它由其中心線在上述一平面內(nèi)被曲折形成為波形的同一形狀導(dǎo)管組成，它們相互平行配置，以使這些導(dǎo)管的波形相位在各列中一致。
本發(fā)明第4方面是以下所述的EGR冷卻器，在本發(fā)明第3方面中，相鄰的列的波的相位相互相差180度進(jìn)行配置。
本發(fā)明第5方面是以下所述的EGR冷卻器，在本發(fā)明第3方面中，各自的導(dǎo)管(1)的中心線的曲折方向的平面相對(duì)水平面(15)傾斜成同一的θ角度進(jìn)行配置。
本發(fā)明第6方面是以下所述的EGR冷卻器，在本發(fā)明第3方面中，各自的導(dǎo)管(1)，使用與其中心線正交的板材(6)支持其中心線的波形的相互離間的兩個(gè)頂部的下面時(shí)，利用整個(gè)導(dǎo)管的重力平衡，只朝向波曲折的平面上的一方側(cè)而形成。
本發(fā)明第7方面是以下所述的EGR冷卻器，在本發(fā)明第3方面中，各自的導(dǎo)管(1)具有其中心線的波形相互離間的兩個(gè)頂部的下面?zhèn)缺恍纬闪藱M斷面V字狀的導(dǎo)管支持部(7)。
本發(fā)明第8方面是以下所述的EGR冷卻器，在本發(fā)明第3方面～第7方面任一方面中，各自的導(dǎo)管(1)的長(zhǎng)度方向的兩端部，其中心線被形成為直線。
本發(fā)明的EGR冷卻器由以上構(gòu)成組成，具有以下效果。
利用本發(fā)明第1方面的話，通過(guò)在通過(guò)導(dǎo)管1的中心線的一平面內(nèi)，對(duì)導(dǎo)管1進(jìn)行塑性變形，以使廢氣通道形成波形，可以使導(dǎo)管1內(nèi)的廢氣充分曲折蛇行進(jìn)行攪拌，促進(jìn)與導(dǎo)管1的外面的冷卻流體4的熱交換。
此外，塑性變形部分由于是通過(guò)中心線在一平面內(nèi)進(jìn)行，所以可以通過(guò)沖壓加工等很容易地對(duì)圓形橫斷面的部分進(jìn)行塑性變形。
利用本發(fā)明第2方面的話，可以把多個(gè)凹陷部5分別離間在長(zhǎng)度方向及圓周方向，利用塑性變形從外面曲折形成為內(nèi)面?zhèn)?，并且把凹陷?的斷面做成山形的同時(shí)，把其棱角線5a形成在與導(dǎo)管1的中心線相交的方向上，由此流通內(nèi)部的廢氣3被導(dǎo)入凹陷部5的山形上，且利用棱角線5a以蜿蜒狀流通，并未明顯增加流通阻力地順利地?cái)嚢鑿U氣3、促進(jìn)熱交換。與此同時(shí)，難以引起堵塞。
此外，各自的凹陷部5由于是利用塑性變形從圓形斷面的導(dǎo)管的外面?zhèn)冗M(jìn)行曲折的，所以其制造很容易。
進(jìn)而，由于導(dǎo)管1的兩端部形成了圓形部1a，所以可以確保導(dǎo)管1的兩端被插通的頂蓋2的插通部的氣密性。
而且，導(dǎo)管1由于基本上是圓形斷面，所以耐壓性高、可以使高壓廢氣3流通。
此外，凹陷部5是相互在圓周方向180度離間的，可以使廢氣3周期性地以波形蜿蜒，從而可以進(jìn)一步提高熱交換性能。
利用本發(fā)明第3方面的話，可以縮短整個(gè)熱交換器的長(zhǎng)度的同時(shí)，還可以使其導(dǎo)管的排列密度與直線管的做成同一樣。也就是說(shuō)，與使用導(dǎo)管1內(nèi)通道長(zhǎng)度相同的直線管的情況相比，可以縮短其兩端間的長(zhǎng)度。
并且，這些導(dǎo)管1，由于是中心線在一平面內(nèi)被曲折形成為波形的同一形狀，并且是各列間的波形相位一致進(jìn)行平行配置，所以可以提供小型并且性能好的EGR冷卻器。
此外，利用導(dǎo)管1的波形，可以使流通導(dǎo)管1內(nèi)的廢氣3以及流通其外面?zhèn)鹊牧黧w充分?jǐn)嚢璨⒋龠M(jìn)熱交換。
利用本發(fā)明第4方面的話，可以促進(jìn)導(dǎo)管1外面?zhèn)鹊牧黧w的攪拌，使熱交換性能提高。
利用本發(fā)明第5方面的話，可以使EGR冷卻器導(dǎo)管1內(nèi)部產(chǎn)生的冷凝液順利地流下到導(dǎo)管1內(nèi)的傾斜方向下方。為此，不會(huì)擔(dān)心冷凝液滯留在導(dǎo)管1內(nèi)使導(dǎo)管1腐蝕，從而可以提高耐久性高的EGR冷卻器。
并且，導(dǎo)管1由于軸線被分別曲折成波形，所以對(duì)流通在導(dǎo)管1內(nèi)的廢氣3進(jìn)行攪拌的同時(shí)，傳熱面積擴(kuò)大，從而可以促進(jìn)與冷卻流體4的熱交換。
利用本發(fā)明第6方面的話，把多個(gè)導(dǎo)管1配置在一對(duì)板材6上時(shí)，可以使之在同一方向并列。也就是說(shuō)，導(dǎo)管1并非朝向中心線周?chē)娜我獾姆较颍诎宀?上被并列。由此，EGR冷卻器組裝時(shí)，可以把各自的曲折平面配置在同一方向很容易地組裝。
利用本發(fā)明第7方面的話，導(dǎo)管1的頂部的下面?zhèn)缺恍纬蓹M斷面V字形，由于這里有支持部7，所以利用具有與該支持部7整合的支持用V字凹部13的板材6，可以使多個(gè)導(dǎo)管1在其曲折平面維持在同一方向情況下進(jìn)行并列。由此可以很容易地進(jìn)行EGR冷卻器的組裝。
利用本發(fā)明第8方面的話，可以把導(dǎo)管1的長(zhǎng)度方向兩端的直線部連通頂蓋2，并很容易地對(duì)該連通部進(jìn)行氣密固定。也就是說(shuō)，利用與全長(zhǎng)為直線狀導(dǎo)管相同的方法，可以確保導(dǎo)管1和頂蓋2的導(dǎo)管插通部的氣密性。
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是本發(fā)明的EGR冷卻器的局部斷裂俯視圖；圖2是用于同EGR冷卻器的導(dǎo)管1的主要部立體圖；圖3是圖2的III-III向視橫剖面圖；圖4是圖3中的IV-IV向視剖面圖；圖5所示的是用于EGR冷卻器的導(dǎo)管1的其他例子，圖5(A)是其正視圖，圖5(B)～(D)是圖5(A)的B-B、C-C、D-D的各剖面向視圖；圖6是圖5(A)的VI-VI向視剖面簡(jiǎn)圖；圖7是表示本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的EGR冷卻器的局部斷裂俯視圖；圖8是圖7的VIII-VIII的向視圖；圖9是表示本發(fā)明EGR冷卻器再有其他實(shí)施形態(tài)的主要部斷裂正視圖；圖10是圖9的X-X向視剖面簡(jiǎn)圖；圖11是在被用于同EGR冷卻器的導(dǎo)管1組裝前狀態(tài)下，表示與一對(duì)板材6并列狀態(tài)的正視圖；圖12是圖11的XII-XII向視圖；圖13是把用于同EGR冷卻器的導(dǎo)管安裝在頂蓋板2a上狀態(tài)的說(shuō)明圖；圖14是表示按照在同頂蓋板2a上的導(dǎo)管1的使用狀態(tài)的說(shuō)明圖；圖15是表示用于同EGR冷卻器的其他導(dǎo)管1的并列支持狀態(tài)的正視圖；圖16是圖15的F-F向視剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)


本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
圖1是本發(fā)明的EGR冷卻器的局部斷裂俯視圖，圖2是用于其EGR冷卻器的導(dǎo)管1的主要部立體圖，圖3是圖2的III-III向視橫剖面圖，圖4是圖3中的IV-IV向視剖面圖。
這個(gè)EGR冷卻器，多個(gè)導(dǎo)管1相互離間并以規(guī)定間隔并列，各自的導(dǎo)管1的兩端與一對(duì)的頂蓋2連通。而且廢氣3從一方的頂蓋2流入各導(dǎo)管1內(nèi)，它被導(dǎo)入他方的頂蓋2中。在各導(dǎo)管1的外周上，冷卻水或冷卻風(fēng)等冷卻流體4流通，可以冷卻廢氣3。
如圖2～圖4所示，各自的導(dǎo)管1，在圓形斷面的導(dǎo)管上多個(gè)凹陷部5在導(dǎo)管1的長(zhǎng)度方向以及圓周方向相互離間而形成。相鄰的凹陷部5相互在圓周方向180度離間。而且，如圖4所示，各自的凹陷部5，與中心線L平行的斷面的內(nèi)外面曲折成山形，其山的頂部的棱角線5a與中心線正交。
此外，在導(dǎo)管1的長(zhǎng)度方向兩端不存在凹陷部5，在那里形成圓形部1a，該圓形部1a被插通在頂蓋2的圓形孔8中，該插通部通過(guò)釬焊或焊接氣密地接合。
此外，凹陷部5在熱交換器的安裝狀態(tài)下，其棱角線5a位于重力方向。由此不使凹凸部形成在導(dǎo)管1的下面?zhèn)?，從而可以是積存在導(dǎo)管內(nèi)的冷凝水順利地排除到外部。
而且，如圖1所示，冷卻流體4，流通在與導(dǎo)管1中心線L正交的方向。此外，流通在導(dǎo)管1內(nèi)的廢氣3，因多個(gè)凹陷部5的存在而以蜿蜒狀流通攪拌，從而可以促進(jìn)與冷卻流體4的熱交換。
還有，在各自的導(dǎo)管1的外面?zhèn)攘魍ǖ睦鋮s流體4本身也因凹陷部5的存在被攪拌并可以促進(jìn)熱交換。
接著，圖5以及圖6所示的是本發(fā)明的用于EGR冷卻器的導(dǎo)管1的其他例子，圖5(A)是其正視圖，圖5(B)～(D)是圖5(A)的B-B、C-C、D-D的各剖面向視圖，此外，圖6是圖5(A)的VI-VI向視剖面簡(jiǎn)圖。
這個(gè)例子與圖2～圖4不同之處在于凹陷部5的形狀。這個(gè)例子的凹陷部5，其最大直徑比導(dǎo)管1的直徑大，其棱角線5a中的斷面比半圓稍大，并且具有棱角線5a的兩端僅僅擴(kuò)開(kāi)了一點(diǎn)的形狀。這時(shí)，導(dǎo)管1在凹陷部5可以把在導(dǎo)管1中流通的廢氣3擴(kuò)大在棱角線方向，由此，可以促進(jìn)流體的攪拌并進(jìn)一步提高熱交換。
接著，圖7是表示本發(fā)明的EGR冷卻器其他例子的俯視圖(局部省略)，圖8是圖7的VIII-VIII的向視圖。
這個(gè)EGR冷卻器，是由各自的導(dǎo)管1的中心線除其兩端部外在一平面內(nèi)被曲折形成波形的同一形狀導(dǎo)管組成。而且，在其導(dǎo)管1的長(zhǎng)度方向兩端部，其中心線形成直線狀。并且其兩端部，插通在一對(duì)的頂蓋板2a的導(dǎo)管插通孔中，其插通孔被氣密地固定。
這個(gè)頂蓋板2a閉塞頂蓋主體2b的開(kāi)口，由其頂蓋板2a和頂蓋主體2b形成頂蓋2。
各列中的各自導(dǎo)管1的波形，如圖7所示相互平行配置，以使相位一致。此外，上下相鄰的各列的導(dǎo)管1和導(dǎo)管1間，其波的相位相差180度進(jìn)行配置。
還有，右側(cè)的頂蓋2設(shè)置了廢氣出口管9。
這樣組成的EGR冷卻器，在圖7中廢氣3從左側(cè)頂蓋2的出入口管流入，在各導(dǎo)管1內(nèi)流通，然后它再?gòu)乃降捻斏w2的廢氣出口管9被導(dǎo)入外部。在各導(dǎo)管1的外面?zhèn)?，由冷卻水或冷卻空氣組成的冷卻流體4平行地流通在各自導(dǎo)管的曲折平面上，導(dǎo)管內(nèi)的廢氣3被其冷卻流體4冷卻。
其廢氣3在導(dǎo)管1內(nèi)以波形被引導(dǎo)并進(jìn)行攪拌，促進(jìn)與冷卻流體4的熱交換的同時(shí)，使因攪拌而附著在導(dǎo)管1內(nèi)的煤剝離，防止導(dǎo)管1內(nèi)閉塞。此外，由于冷卻流體4平行地流通在導(dǎo)管1的曲折平面上，所以其冷卻流體4本身也被攪拌，從而可以促進(jìn)與廢氣3的熱交換。
下面，圖9是表示本發(fā)明的EGR冷卻器的其他實(shí)施形態(tài)的主要部剖面正視圖，圖10是圖9的X-X向視圖。
這個(gè)EGR冷卻器，與圖7所示的相同，各自的導(dǎo)管1的中心線由被曲折成波形的同一形狀的導(dǎo)管組成，它們相互平行配置，以使這些導(dǎo)管的波形相位在各列中一致。
與圖7例不同之處在于套管4覆蔽多個(gè)導(dǎo)管1的集合體的外周，以及各導(dǎo)管1在所有列中波的相位一致。也就是說(shuō)，上段側(cè)的導(dǎo)管1和下段側(cè)的導(dǎo)管1在同一方向被曲折為波形。而且整體如圖9所示，相對(duì)水平面15傾斜θ角度配置。
各自的導(dǎo)管1是在把各曲折方向的面保持在水平的狀態(tài)下，使其面相對(duì)水平面15傾斜θ角度的。由此，導(dǎo)管1內(nèi)發(fā)生的冷凝液朝傾向方向下方順利地流下。這樣，不會(huì)擔(dān)心導(dǎo)管1內(nèi)積存冷凝液，而使導(dǎo)管腐蝕。
下面，有關(guān)該導(dǎo)管1的詳細(xì)情況，如圖11所示形成。
它在利用一對(duì)板材6支持各自的導(dǎo)管1的頂部10的下面11時(shí)，通過(guò)使導(dǎo)管1按照?qǐng)D11及圖12的樣式排列，將比較容易地組裝熱交換器。這時(shí)，各導(dǎo)管1如圖11所示，其兩端部的中心線L1位于整個(gè)波的中心線L0的下方。為此，根據(jù)重力平衡，各導(dǎo)管1在圖11的狀態(tài)下穩(wěn)定。
如圖11所示利用一對(duì)板材6支持導(dǎo)管1時(shí)，在L1位于L0的下方的情況下，它位于導(dǎo)管1的勢(shì)能最低的穩(wěn)定位置上。為此，在圖11的朝向下穩(wěn)定，因?yàn)樗粫?huì)在不經(jīng)意中旋轉(zhuǎn)。
假設(shè)L1位于L0的上方的話，則整體上勢(shì)能增加，受重力的影響，將向更低的地方移動(dòng)，并穩(wěn)定在圖11的狀態(tài)。結(jié)果，可以把多個(gè)導(dǎo)管1在板材6上如圖12所示那樣并列成同一朝向。通過(guò)這樣并列，容易對(duì)EGR冷卻器進(jìn)行組裝。即在其組裝時(shí)，可以使各自導(dǎo)管的朝向一致，并且如圖13所示，使各自的導(dǎo)管1并列在頂蓋板2a的導(dǎo)管插通孔上。在這個(gè)例子中，可以把各自的導(dǎo)管1的波的曲折方向位于上下方向位置，使所有的導(dǎo)管1并列。
接著，把其整個(gè)組裝體旋轉(zhuǎn)90度，如圖14所示定位，并且把其導(dǎo)管的曲折平面位于水平位置，進(jìn)而通過(guò)把整體如圖9所示相對(duì)水平面15傾斜θ角度，把在導(dǎo)管1的內(nèi)面產(chǎn)生的冷凝液順利地流下下方，可以防止它們積存在導(dǎo)管1的內(nèi)部。
接著，圖15和圖16所示的是導(dǎo)管1的其他的實(shí)施形態(tài)，這個(gè)例子與圖11、圖12不同之處是在板材6的支持點(diǎn)上導(dǎo)管1的橫斷面形成為V字狀。而且，板材6，為了與其整合，其上緣上多個(gè)支持用V字凹部13相互離間被并列著。
這時(shí)，也可以利用支持用V字凹部13和支持部7把并列的所有的導(dǎo)管1的朝向朝著同一方向。
權(quán)利要求
1.一種EGR冷卻器，其中，圓形斷面的多個(gè)導(dǎo)管(1)相互離間并列，各自的導(dǎo)管(1)的兩端連通一對(duì)頂蓋(2)而組成，在導(dǎo)管(1)內(nèi)流通被冷卻用的廢氣(3)的同時(shí)，導(dǎo)管(1)的外面流通冷卻流體(4)，其特征在于，上述導(dǎo)管(1)把圓形橫斷面的導(dǎo)管在通過(guò)其中心線的一平面內(nèi)進(jìn)行塑性變形，以形成了內(nèi)部被曲折為波形的廢氣通道。
2.如權(quán)利要求1所述的EGR冷卻器，其中，上述導(dǎo)管(1)的中心線在一直線上，在長(zhǎng)度方向上相互離間，多個(gè)凹陷部(5)從其外面?zhèn)缺磺鄢蓛?nèi)面?zhèn)鹊耐瑫r(shí)，其凹陷部(5)，上述一平面上的斷面的內(nèi)外面被形成山形且其山的頂部的棱角線(5a)與其一平面正交，相鄰的凹陷部(5)相互形成在圓周方向上相差180度的位置上，導(dǎo)管(1)的長(zhǎng)度方向的兩端部形成了與軸線正交的斷面為圓形的圓形部(1a)。
3.如權(quán)利要求1所述的EGR冷卻器，其中，各自的上述導(dǎo)管(1)，它由其中心線在上述一平面內(nèi)被曲折形成為波形的同一形狀導(dǎo)管組成，它們相互平行配置，以使這些導(dǎo)管的波形相位在各列中一致。
4.如權(quán)利要求3所述的EGR冷卻器，其中，相鄰的列的波的相位相互相差180度進(jìn)行配置。
5.如權(quán)利要求3所述的EGR冷卻器，其中，各自的導(dǎo)管(1)的中心線的曲折方向的平面相對(duì)水平面(15)傾斜成同一的θ角度進(jìn)行配置。
6.如權(quán)利要求3所述的EGR冷卻器，其中，各自的導(dǎo)管(1)，使用與其中心線正交的板材(6)支持其中心線的波形的相互離間的兩個(gè)頂部的下面時(shí)，利用整個(gè)導(dǎo)管的重力平衡，只朝向波曲折的平面上的一方側(cè)而形成。
7.如權(quán)利要求3所述的EGR冷卻器，其中，各自的導(dǎo)管(1)具有其中心線的波形相互離間的兩個(gè)頂部的下面?zhèn)刃纬蔀闄M斷面V字狀的導(dǎo)管支持部(7)。
8.如權(quán)利要求3～7任一所述的EGR冷卻器，其中，各自的導(dǎo)管(1)的長(zhǎng)度方向的兩端部，其中心線被形成為直線。
全文摘要
作為易于制造、且可促進(jìn)熱交換的EGR冷卻器，對(duì)圓形橫斷面的導(dǎo)管1在通過(guò)其中心線的一平面內(nèi)進(jìn)行塑性變形，以形成內(nèi)部被曲折為波形的廢氣通道。
文檔編號(hào)F28D1/053GK1685192SQ0382346
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2003年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月28日
發(fā)明者伊神多加司, 小林俊道, 山本丈平, 齊藤浩 申請(qǐng)人:株式會(huì)社T·Rad