JP6405949B2 - インタークーラ - Google Patents
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Description
走行風で吸気を冷却するインタークーラは、インタークーラを走行風の通る箇所に配置しなければならない。そのため、インタークーラに接続される吸気通路部分が長くなるため、アクセルを踏み込んだときのエンジンの応答性が低下し、また、上記吸気通路部分が大きなスペースを占有する不利がある。
そこで、引用文献1には、冷却水を用いて吸気を冷却するインタークーラを用いることでインタークーラに接続される吸気通路部分を短縮した技術が提案されている。
上記技術では、インタークーラは、冷却水が流れる複数のチューブと、チューブに介装されたフィンとからなる積層コアで構成され、積層コアを通過する吸気を冷却している。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気の冷却効率の向上および小型化を図る上で有利なインタークーラを提供することにある。
請求項2記載の発明は、前記冷媒出口部は、前記ボデーの前記長さ方向の一方の端部で前記複数の冷媒通路部が並べられた方向に延在して前記複数の冷媒通路部に連通する冷媒排出路と、前記冷媒排出路の延在方向の一方の端部に連通する冷媒排出口とを含んで構成され、前記冷媒排出路は、前記冷媒排出口に近づくにつれて複数の冷媒通路部が並べられた方向の前記他方の端部から一方の端部に至るにつれて前記冷媒排出路の断面積が次第に大きくなるように形成されていることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記複数の吸気路部は、前記ボデーの高さ方向の中間部で前記ボデーの幅方向に延在する横吸気路部と、前記横吸気路部の延在方向に間隔をおいた複数箇所から前記高さ方向の一方に延在する第1の縦吸気路部と、前記複数箇所から前記高さ方向の他方に延在する第2の縦吸気路部とを有し、前記複数の冷媒通路部は、前記幅方向において隣り合う前記第1の縦吸気路部の間で前記高さ方向に延在する複数の第1の縦冷媒通路部および隣り合う前記第2の縦吸気路部の間で前記高さ方向に延在する複数の第2の縦冷媒通路部とを有し、前記冷媒供給路は、前記高さ方向の一方の端部で前記幅方向に延在し前記複数の第1の縦冷媒通路部に連通する第1の横冷媒供給通路部と、前記高さ方向の他方の端部で前記幅方向に延在し前記複数の第2の縦冷媒通路部に連通する第2の横冷媒供給通路部とを有し、前記第1の横冷媒供給通路部が前記複数の第1の縦冷媒通路部に連通する部分および前記第2の横冷媒供給通路部が前記複数の第2の縦冷媒通路部に連通する部分に、それぞれ第1の縦冷媒通路部、前記第2の縦冷媒通路部の内部に渦を生じさせる渦生成部が設けられていることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、前記複数の吸気路部は、前記ボデーの高さ方向の中間部で前記ボデーの幅方向に延在する横吸気路部と、前記横吸気路部の延在方向に間隔をおいた複数箇所から前記高さ方向の一方に延在する第1の縦吸気路部と、前記複数箇所から前記高さ方向の他方に延在する第2の縦吸気路部とを有し、前記複数の冷媒通路部は、前記幅方向において隣り合う前記第1の縦吸気路部の間で前記高さ方向に延在する複数の第1の縦冷媒通路部および隣り合う前記第2の縦吸気路部の間で前記高さ方向に延在する複数の第2の縦冷媒通路部とを有し、前記冷媒排出路は、前記ボデーの高さ方向の一方の端部で前記ボデーの幅方向に延在し前記複数の第1の縦冷媒通路部に連通する第1の横冷媒排出通路部と、前記ボデーの高さ方向の他方の端部で前記ボデーの幅方向に延在し前記複数の第2の縦冷媒通路部に連通する第2の横冷媒排出通路部とを有し、前記第1の横冷媒排出通路部が前記複数の第1の縦冷媒通路部に連通する部分および前記第2の横冷媒排出通路部が前記複数の第2の縦冷媒通路部に連通する部分に、それぞれ第1の縦冷媒通路部、前記第2の縦冷媒通路部の内部に渦を生じさせる渦生成部が設けられていることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、前記吸気入口部は、前記複数の吸気路部および前記複数の冷媒通路部が並べられた方向に延在し、前記吸気入口部に、前記吸気入口部に吸気を供給する上流側吸気路が、前記吸気入口部の延在方向で前記冷媒供給口が設けられていない側の一方の端部に接続され、前記複数の吸気路部は、前記複数の吸気路部が並べられた方向と直交する方向の高さを有し、前記複数の吸気路部の高さは、前記吸気入口部の一方の端部から他方の端部に向かうにつれて次第に小さく形成されていることを特徴とする。
したがって、冷媒供給路から複数の冷媒通路部に流入する冷却水の流量は、冷媒供給路の延在方向において均一化され、冷却水の流量分布を均一化する上で有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
請求項2記載の発明によれば、冷媒出口部において、複数の冷媒通路部から冷媒排出路に流出する冷却水の流量は、冷媒排出路の延在方向において均一化され、冷却水の流量分布を均一化する上で有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
請求項3記載の発明によれば、渦生成部により第1の縦冷媒通路部、第2の縦冷媒通路部の内部に渦を生じさせことで、第1の縦冷媒通路部、第2の縦冷媒通路部の高さ方向に沿って冷却水を循環させることにより、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
請求項4記載の発明によれば、渦生成部により、第1の縦冷媒通路部、第2の縦冷媒通路部の内部に生じた渦を確実に維持でき、吸気の冷却効率の向上を図る上でより有利となる。
請求項5記載の発明によれば、吸気入口部の延在方向で吸気入口部を流れる吸気の下流側は、吸気入口部を流れる吸気の上流側よりも流速が速いにも拘わらず、吸気入口部の延在方向において、吸気入口部から第1の縦吸気路部および第2の縦吸気路部に導入される吸気の流量分布が均一化されるため、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明のインタークーラが適用されたエンジンの構成について説明する。
本実施の形態では、エンジンがディーゼルエンジンである場合について説明する。なお、本発明はガソリンエンジンにも無論適用可能である。
シリンダヘッド1202に燃焼室が形成され、シリンダブロック1204にピストンを収容する複数の気筒(シリンダ室)が形成されている。
本実施の形態では、インテークマニホールド1404が結合されるシリンダヘッド1202の端面には、4つの気筒の吸気ポートの開口が直線状に配列されている(図4参照)。
吸気管1402には、吸気の上流側から下流側に向かって、エアクリーナ1410、低圧スロットル1412、コンプレッサ1802、高圧スロットル1414がこれらの順に設けられている。
排気通路16は、エンジン本体12の排気ポートと、エキゾーストマニホールド1604と、排気管1602とを含んで構成されている。
排気管1602には、排気の上流側から下流側に向かって、タービン1804、排気ガス浄化装置26がこれらの順に設けられている。
低圧EGR装置20は、低圧EGRガスを還流する低圧EGR通路2002を備え、低圧EGR通路2002には、低圧EGRガスに含まれる異物(排気系製造時の溶接スパッタやスラグ,触媒片,DPF片など)を除去するEGRフィルタ2004と、低圧EGRガスを冷却する空冷式の低圧EGRクーラ2006と、低圧EGRガスの還流量を制御する低圧EGRバルブ2008とを含んで構成されている。
高圧EGR装置22は、高圧EGRガスを還流する高圧EGR通路2202と、高圧EGR通路2202に設けられ高圧EGRガスの還流量を制御する高圧EGRバルブ2204とを含んで構成されている。
図2はインタークーラの斜視図であり、図3は図2のAA線断面図であり、図4は図2のBB線断面図であり、図5は図2のCC線断面図であり、図6は図2のDD線断面図であり、図7は図2のEE線断面図である。
図1に示すように、インタークーラ24には、ラジエータ28と電動ウォータポンプ30とが冷却水通路32を介して接続され、電動ポンプにより冷却水がラジエータ28とインタークーラ24との間で循環される。これにより、吸気を冷却することで加熱された冷却水がラジエータ28で冷却される。
また、本実施の形態では、インタークーラ24は、冷媒として冷却水を用いる水冷式インタークーラで構成されているが、冷媒として冷却水以外の従来公知の様々な冷媒ガス、冷却液を用いてもよいことは無論である。
ボデー34は、幅と長さと高さとを有している。
なお、図中、符号Wはボデー34の幅方向W、符号Hはボデー34の高さ方向、符号Lはボデー34の長さ方向Lを示す。
ボデー34がアルミ鋳物により成形されることにより以下の効果が奏される。
1)耐食性に優れるため、インタークーラ24で生成された酸性の凝縮水による腐食を回避でき耐久性の向上を図る上で有利となる。
2)熱伝導率が高いため、冷却効率の向上を図る上で有利となる。
3)成形時、砂中子により表面がざらざらになるため、熱伝達率の向上を図れ、したがって冷却効率の向上を図る上で有利となる。
4)ボデー34を板金を用いて構成した場合に比較して溶接やカシメ接合が不要となるため、接合部分の破損による冷却水の漏れ出しを防止でき信頼性の向上を図る上で有利となる。
5)ボデー34を板金を用いて構成した場合に比較して接合部分のスペースを省くことで小型化を図る上で有利となる。
ボデー34の長さ方向Lの一方の端部に吸気入口部38が設けられると共に、長さ方向Lの他方の端部に吸気出口部40が設けられている。
また、ボデー34の長さ方向Lの他方の端部に冷媒入口部44が設けられると共に、長さ方向Lの一方の端部に冷媒出口部46が設けられている。
本実施の形態では、吸気入口部38と上流側吸気路48と吸気出口部40と下流側吸気路50とがボデー34に一体に成形されている。
吸気入口部38は、ボデー34の長さ方向Lの一端に位置するボデー34の端面52と、端面52を囲む壁部54との間の空間で構成されている。
本実施の形態では、上流側吸気路48は、ボデー34の高さ方向Hに延在して下方から吸気入口部38に接続される。
上流側吸気路48の上流端は、吸気管1402の端部に接続されている。
下流側吸気路50は、吸気出口部40に接続され、ボデー34の長さ方向Lに沿って延在し、シリンダヘッド1202の各吸気ポートに接続されている。
吸気路36は、吸気が流れる部分であり、横吸気路部3602と、第1の縦吸気路部3604と、第2の縦吸気路部3606とを有している。
横吸気路部3602は、高さ方向Hの中間部で幅方向Wに延在し、横吸気路部3602の幅方向Wの両端は、ボデー34の幅方向W両端の面の近傍に位置している。
第1の縦吸気路部3604は、横吸気路部3602の延在方向に間隔をおいた複数箇所から高さ方向Hの一方に延在している。
第2の縦吸気路部3606は、横吸気路部3602の延在方向に間隔をおいた複数箇所から高さ方向Hの他方に延在している。
図4に示すように、第1の縦吸気路部3604の幅W1と第2の縦吸気路部3606の幅W2は横吸気路部3602から離れるにつれて次第に小さくなるように設けられている。
横吸気路部3602から離れた第1の縦吸気路部3604の先部と第2の縦吸気路部3606の先部は、ボデー34の高さ方向H両端の面の近傍に位置している。
本実施の形態では、第1の縦吸気路部3604および第2の縦吸気路部3606が、ボデー34の長さ方向Lと交差する方向に間隔をおいて並べられ吸気入口部38と吸気出口部40との間で延在する複数の吸気路部60を構成している。
冷媒通路42は、冷却水が流れる部分であり、冷媒通路42は、一対の横冷媒通路部4202と、複数の縦冷媒通路部4204とを有している。
一対の横冷媒通路部4202は、ボデー34の高さ方向Hの一端においてボデー34の幅方向Wに延在する第1の横冷媒通路部4202Aと、ボデー34の高さ方向Hの他端においてボデー34の幅方向Wに延在する第2の横冷媒通路部4202Bとを備えている。
第1の横冷媒通路部4202Aと第2の横冷媒通路部4202Bの延在方向の両端は、ボデー34の幅方向W両端の面の近傍に位置している。
複数の縦冷媒通路部4204は、第1の横冷媒通路部4202Aから隣り合う第1の縦吸気路部3604の間で横吸気路36に向かって延在する複数の第1の縦冷媒通路部4204Aと、第2の横冷媒通路部4202Bから隣り合う第2の縦吸気路部3606の間で横吸気路36に向かって延在する複数の第2の縦冷媒通路部4204Bとを備えている。
第1の横冷媒通路部4202Aから離れた第1の縦冷媒通路部4204Aの先部と、第2の横冷媒通路部4202Bから離れた第2の横冷媒通路部4202Bの先部は、横吸気路36の近傍に位置している。
図4に示すように、第1の縦冷媒通路部4204Aの幅W3は第1の横冷媒通路部4202Aから離れるにつれて次第に小さくなるように設けられ、第2の縦冷媒通路部4204Bの幅W4は第2の横冷媒通路部4202Bから離れるにつれて次第に小さくなるように設けられている。
ここで、吸気路36を流れる吸気の向きと、冷媒通路42を流れる冷却水の向きとを互いに反対向きとなる対向流とすることで冷却効率向上を図っている。
本実施の形態では、第1の縦冷媒通路部4204Aおよび第2の縦冷媒通路部4204Bが、複数の吸気路部60に隣接して並べられ冷媒入口部44と冷媒出口部46との間で延在する複数の冷媒通路部62を構成している。
図6に示すように、冷媒入口部44は、冷媒通路42に冷媒として冷却水を供給する部分であり、吸気排出部40の吸気上流側に隣接して設けられ、冷媒入口部44は電動ウォータポンプ30の吐出口に接続されている。
冷媒入口部44は、冷媒供給口64と、冷媒供給路66とを含んで構成されている。
図2、図6に示すように、冷媒供給口64は、ボデー34の長さ方向Lの他方の端部でかつ複数の冷媒通路部62が並べられた方向の一方の端部に設けられている。
冷媒供給路66は、冷媒供給口64に連通し複数の冷媒通路部62が並べられた方向に延在して複数の冷媒通路部62に連通している。
本実施の形態では、冷媒供給路66は、高さ方向Hの一方の端部で幅方向Wに延在し複数の第1の縦冷媒通路部4204Aに連通する第1の横冷媒供給通路部6602と、高さ方向Hの他方の端部で幅方向Wに延在し複数の第2の縦冷媒通路部4204Bに連通する第2の横冷媒供給通路部6604と、冷媒供給口64が設けられたボデー34の幅方向Wの端部において高さ方向Hに延在しに連通し第1の横冷媒供給通路部6602の端部と第2の横冷媒供給通路部6604の端部とを接続する縦冷媒供給通路部6606とを有している。
冷媒供給路66は、複数の冷媒通路部62が並べられた方向の一方の端部から他方の端部に至るにつれて冷媒供給路66の断面積が次第に小さくなるように形成されている。
また、第2の横冷媒供給通路部6604の下面は、ボデー34の高さ方向Hの他方の端部に位置する下壁3404の裏面で形成され、この下壁3404の肉厚の寸法を複数の冷媒通路部62が並べられた方向の一方の端部から他方の端部に至るにつれて次第に大きくすることで冷媒供給路66の断面積が次第に小さくなるように形成されている。
冷媒出口部46は、冷媒排出路68と、冷媒排出口70とを含んで構成されている。
図2,図7に示すように、冷媒排出口70は、冷媒供給口64が設けられたボデー34の幅方向Wの一方の端部に設けられている。
冷媒排出路68は、ボデー34の長さ方向Lの一方の端部で複数の冷媒通路部62が並べられた方向に延在して複数の冷媒通路部62に連通している。
本実施の形態では、冷媒排出路68は、ボデー34の高さ方向Hの一方の端部でボデー34の幅方向Wに延在し複数の第1の縦冷媒通路部4204Aに連通する第1の横冷媒排出通路部6802と、ボデー34の高さ方向Hの他方の端部でボデー34の幅方向Wに延在し複数の第2の縦冷媒通路部4204Bに連通する第2の横冷媒排出通路部6804と、冷媒排出口70が設けられたボデー34の幅方向Wの端部において高さ方向Hに延在し第1の横冷媒供給通路部6602の端部と第2の横冷媒供給通路部6604の端部とを接続する縦冷媒排出通路部6806とを有している。
冷媒排出路68は、冷媒排出口70に近づくにつれて複数の冷媒通路部62が並べられた方向の他方の端部から一方の端部に至るにつれて冷媒排出路68の断面積が次第に大きくなるように形成されている。
また、第2の横冷媒排出通路部6804の下面は、ボデー34の高さ方向Hの他方の端部に位置する下壁3404の裏面で形成され、この下壁3404の肉厚の寸法を複数の冷媒通路部62が並べられた方向の他方の端部から一方の端部に至るにつれて次第に大きくすることで冷媒排出口70に近づくにつれて冷媒排出路68の断面積が次第に大きくなるように形成されている。
図6に示すように、冷媒供給口64から導入された冷却水は、冷媒供給路66に沿って複数の冷媒通路部62が並べられた方向の一方の端部から他方の端部に向かって流れる。
この際、冷媒供給路66の断面積が均一であると、冷却水は、複数の冷媒通路部62が並べられた方向の一方の端部から他方の端部に向けて一方向に流れることから、冷却水の流量は、冷媒供給路66の下流側ほど多く、冷媒供給路66の上流側ほど少なくなる。
そのため、冷媒供給路66から複数の冷媒通路部62に流れる冷却水の流通量も冷媒供給路66の下流側ほど多く、冷媒供給路66の上流側ほど少なくなり、複数の冷媒通路部62が並べられた方向における冷却水の流量分布が偏るため、吸気の冷却効率の向上を図る上で不利となる。
本実施の形態では、冷媒入口部44は、複数の冷媒通路部62が並べられた方向の一方の端部に設けた冷媒供給口64と、複数の冷媒通路部62が並べられた方向の一方の端部から他方の端部に至るにつれて断面積が次第に小さくなるように形成された冷媒供給路66とで構成されている。
そのため、冷媒供給路66を流れる冷却水の流量は複数の冷媒通路部62が並べられた方向の他方の端部に至るにつれて絞られ、すなわち、冷媒供給口64から離れるにつれて絞られる。
したがって、冷媒供給路66から複数の冷媒通路部62に流入する冷却水の流量は、冷媒供給路66の他方の端部側と冷媒供給路66の一方の端部側とで均一化され、したがって、複数の冷媒通路部62においてこれら冷媒通路部が並べられた方向における冷却水の流量分布を均一化する上で有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
そのため、冷媒排出路68を流れる冷却水の流量は複数の冷媒通路部62が並べられた方向の他方の端部に至るにつれて絞られ、すなわち、冷媒排出口70から離れるにつれて絞られる。
したがって、複数の冷媒通路部62から冷媒排出路68に流出する冷却水の流量は、冷媒供給路66の他方の端部側と冷媒供給路66の一方の端部側とで均一化され、したがって、複数の冷媒通路部62においてこれら冷媒通路部62が並べられた方向における冷却水の流量分布を均一化する上で有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
次に第2の実施の形態について説明する。
図8は第2の実施の形態のインタークーラ24の冷媒入口部の説明図であり、図9は第2の実施の形態のインタークーラ24の冷媒出口部の説明図である。
なお、以下の実施の形態において第1の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態では、冷媒供給路66は、縦冷媒供給通路部6606と、ボデー34の高さ方向Hに間隔をおいて設けられた第1の横冷媒供給通路部6602、第2の横冷媒供給通路部6604とで構成されている。
第1の横冷媒供給通路部6602は、縦冷媒供給通路部6606の高さ方向Hの一端に接続し、複数の第1の縦冷媒通路部4204Aが並べられた方向にそれら第1の縦冷媒通路部4204Aに交差するように直線状に延在し、第1の横冷媒供給通路部6602の端部は、ボデー34の高さ方向Hの中間部でボデー34の幅方向Wの端部に位置している。
そして、第1の横冷媒供給通路部6602が各第1の縦冷媒通路部4204Aに交差する箇所にそれぞれ第1の横冷媒供給通路部6602と第1の縦冷媒通路部4204Aとを連通する開口72が設けられている。
また、第2の横冷媒供給通路部6604は、縦冷媒供給通路部6606の高さ方向Hの他端に接続し、複数の第2の縦冷媒通路部4204Bが並べられた方向にそれら第2の縦冷媒通路部4204Bに交差するように直線状に延在し、第2の横冷媒供給通路部6604の端部は、ボデー34の高さ方向Hの中間部でボデー34の幅方向Wの端部に位置している。
そして、第2の横冷媒供給通路部6604が各第2の縦冷媒通路部4204Bに交差する箇所にそれぞれ第2の横冷媒供給通路部6604と第2の縦冷媒通路部4204Bとを連通する開口74が設けられている。
第1、第2の冷媒供給通路部6602、6604は、複数の冷媒通路部62が並べられた方向の一方の端部から他方の端部に至るにつれて断面積が次第に小さくなるように形成されている。
本実施の形態では、冷媒排出路68は、縦冷媒排出通路部6806と、ボデー34の高さ方向Hに間隔をおいて第1の横冷媒排出通路部6802、第2の横冷媒排出通路部6804とで構成されている。
第1の横冷媒排出通路部6802は、縦冷媒排出通路部6806の高さ方向Hの一端に接続し、複数の第1の縦冷媒通路部4204Aが並べられた方向にそれら第1の縦冷媒通路部4204Aに交差するように直線状に延在し、第1の横冷媒排出通路部6802の端部は、ボデー34の高さ方向Hの中間部でボデー34の幅方向Wの端部に位置している。
そして、第1の横冷媒排出通路部6802が各第1の縦冷媒通路部4204Aに交差する箇所にそれぞれ第1の横冷媒排出通路部6802と第1の縦冷媒通路部4204Aとを連通する開口76が設けられている。
また、第2の横冷媒排出通路部6804は、縦冷媒排出通路部6806の高さ方向Hの他端に接続し、複数の第2の縦冷媒通路部4204Bが並べられた方向にそれら第2の縦冷媒通路部4204Bに交差するように直線状に延在し、第2の横冷媒排出通路部6804の端部は、ボデー34の高さ方向Hの中間部でボデー34の幅方向Wの端部に位置している。
そして、第2の横冷媒排出通路部6804が各第2の縦冷媒通路部4204Bに交差する箇所にそれぞれ第2の横冷媒排出通路部6804と第2の縦冷媒通路部4204Bとを連通する開口78が設けられている。
第1、第2の冷媒排出通路部6802,6804は、冷媒排出口70に近づくにつれて複数の冷媒通路部62が並べられた方向の他方の端部から一方の端部に至るにつれて断面積が次第に大きくなるように形成されている。
したがって、冷媒供給路66から複数の冷媒通路部62に流入する冷却水の流量が、複数の冷媒通路部62が並べられた方向において均一化され、冷却水の流量分布を均一化する上で有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
また、冷媒排出路68を流れる冷却水の流量は複数の冷媒通路部62が並べられた方向の他方の端部に至るにつれて絞られ、すなわち、冷媒排出口70から離れるにつれて絞られる。
したがって、複数の冷媒通路部62から冷媒排出路68に流出する冷却水の流量が、複数の冷媒通路部62が並べられた方向において均一化され、冷却水の流量分布を均一化する上で有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
次に第3の実施の形態について説明する。
図10、図11は第3の実施の形態のインタークーラ24の断面図であり、図2のDD線断面図、図2のEE線断面図にそれぞれ対応している。
図10に示すように、第1の横冷媒供給通路部6602が複数の第1の縦冷媒通路部4204Aに連通する部分および第2の横冷媒供給通路部6604が複数の第2の縦冷媒通路部4204Bに連通する部分に、それぞれ第1の縦冷媒通路部4204A、第2の縦冷媒通路部4204Bの内部に渦を生じさせる渦生成部80が設けられている。
また、図11に示すように、第1の横冷媒排出通路部6802が複数の第1の縦冷媒通路部4204Aに連通する部分および第2の横冷媒排出通路部6804が複数の第2の縦冷媒通路部4204Bに連通する部分に、それぞれ第1の縦冷媒通路部4204A、第2の縦冷媒通路部4204Bの内部に渦を生じさせる渦生成部80が設けられている。
本実施の形態では、渦生成部80は、第1の横冷媒供給通路部6602では上壁3402の裏面から突設された起立壁3410で構成され、第2の横冷媒供給通路部6604では下壁3404の裏面から突設された起立壁3412で構成されている。
また、渦生成部80は、第1の横冷媒排出通路部6802では上壁3402の裏面から突設された起立壁3414で構成され、第2の横冷媒排出通路部6804では下壁3404の裏面から突設された起立壁3416で構成されている。
そのため、第1の縦冷媒通路部4204A、第2の縦冷媒通路部4204Bの高さ方向Hに沿って冷却水を循環させることにより、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
また、第1の横冷媒排出通路部6802が複数の第1の縦冷媒通路部4204Aに連通する部分および第2の横冷媒排出通路部6804が複数の第2の縦冷媒通路部4204Bに連通する部分に設けられた渦生成部80により第1の縦冷媒通路部4204A、第2の縦冷媒通路部4204Bの内部に渦を生じさせことができる。
そのため、第1の縦冷媒通路部4204A、第2の縦冷媒通路部4204Bの内部に生じた渦を確実に維持でき、冷媒入口部44と冷媒出口部46との間で第1の縦冷媒通路部4204A、第2の縦冷媒通路部4204Bの高さ方向Hに沿って冷却水を循環させる上でより有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上でより有利となる。
したがって、第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、第1の縦冷媒通路部4204A、第2の縦冷媒通路部4204Bの高さ方向Hに沿って冷却水を循環させることにより、吸気の冷却効率の向上を図る上でより有利となる。
次に第4の実施の形態について説明する。
図12、図13は第4の実施の形態のインタークーラ24の断面図であり、図2のDD線断面図、図2のEE線断面図にそれぞれ対応している。
第4の実施の形態は第3の実施の形態の変形例であり、渦生成部80を、吸気路36と冷媒通路42とを仕切る壁部に設けたものである。
第4の実施の形態では、上壁3402の肉厚と下壁3404の肉厚はボデー34の幅方向Wに沿って均一である。
図12に示すように、第1の縦吸気路部3604は、冷媒供給口64から離れるにつれて上壁3402方向への高さが次第に大きくなるように設けられ、これに対応して第1の縦吸気路部3604と第1の縦冷媒通路部4204Aを仕切る壁部82は、冷媒供給口64から離れるにつれて上壁3402方向への高さが次第に大きくなるように設けられ、これにより第1の横冷媒供給通路部6602は断面積が冷媒供給口64から離れるにつれて次第に小さくなるように形成されている。
また、第2の縦吸気路部3606は、冷媒供給口64から離れるにつれて下壁3404方向への高さが次第に大きくなるように設けられ、これに対応して第2の縦吸気路部3606と第2の縦冷媒通路部4204Bを仕切る壁部84は、冷媒供給口64から離れるにつれて下壁3404方向への高さが次第に大きくなるように設けられ、これにより第2の横冷媒供給通路部6604は断面積が冷媒供給口64から離れるにつれて次第に小さくなるように形成されている。
また、第2の縦吸気路部3606は、冷媒排出口70から離れるにつれて下壁3404方向への高さが次第に大きくなるように設けられ、これに対応して第2の縦吸気路部3606と第2の縦冷媒通路部4204Bを仕切る壁部84は、冷媒排出口70から離れるにつれて下壁3404方向への高さが次第に大きくなるように設けられ、これにより第2の横冷媒排出通路部6804は断面積が冷媒排出口70から離れるにつれて次第に小さくなるように形成されている。
また、図13に示すように、第1の冷媒排出通路に対向する壁部82の端部に膨出部8204を設けると共に、第2の冷媒排出通路に対向する壁部84の端部に膨出部8404を設けた。これら膨出部により第1の縦冷媒通路部4204A、第2の縦冷媒通路部4204Bの内部に渦を生じさせる渦生成部80を構成した。
このような第4の実施の形態においても第3の実施の形態と同様の効果が奏される。
次に第5の実施の形態について説明する。
図14は第5の実施の形態のインタークーラ24の斜視図であり、図15は図14のDD線断面図に対応している。
図14に示すように、吸気入口部38は、複数の吸気路部60および複数の冷媒通路部62が並べられた方向に延在している。
吸気入口部38に、上流側吸気路36が、吸気入口部38の延在方向で冷媒供給口64が設けられていない側の一方の端部T1に接続されている。
図15に示すように、第1の縦吸気路部3604および第2の縦吸気路部3606は、第1の縦吸気路部3604および第2の縦吸気路部3606が並べられた方向と直交する方向の高さを有している。
第1の縦吸気路部3604および第2の縦吸気路部3606の高さは、冷媒供給口64が設けられていない側の吸気入口部38の延在方向の一方の端部T1から他方の端部T2に向かうにつれて次第に小さく形成されている。
第5の実施の形態では、このように第1の縦吸気路部3604および第2の縦吸気路部3606の高さが形成されることにより、冷媒供給路66が、複数の冷媒通路部62が並べられた方向の一方の端部T1から他方の端部T2に至るにつれて冷媒供給路66の断面積が次第に大きくなるように形成されている。
そのため、冷媒供給路66を流れる冷却水の流量は複数の冷媒通路部62が並べられた方向の一方の端部T1に至るにつれて絞られ、すなわち、冷媒供給口64から離れるにつれて絞られる。
吸気管1402、上流側吸気路48から吸気が吸気入口部38に流入される。
吸気入口部38を流れる吸気のうち、吸気入口部38の延在方向で吸気入口部38を流れる吸気の下流側T2は、吸気入口部38を流れる吸気の上流側T1よりも流速が速い。
したがって、吸気入口部38を流れる吸気の上流側T1から複数の吸気路部60に流入する吸気の流量に対して、吸気入口部38を流れる吸気の下流側T2から複数の吸気路部60に流入する吸気の流量の流量が増える。
すなわち、吸気入口部38から複数の吸気路部60に流入する吸気は、吸気入口部38の延在方向の一方の端部T1から他方の端部T2に向かうにつれて次第に増加する流量分布となる。
本実施の形態では、第1の縦吸気路部3604および第2の縦吸気路部3606の高さは、吸気入口部38の延在方向の一方の端部T1から他方の端部T2に向かうにつれて次第に小さく形成され、第1の縦吸気路部3604および第2の縦吸気路部3606の断面積は、吸気入口部38の延在方向の一方の端部T1から他方の端部T2に向かうにつれて次第に小さく形成されている。
そのため、第1の縦吸気路部3604および第2の縦吸気路部3606に流入する吸気の流量は吸気入口部38の延在方向の一方の端部T1から他方の端部T2に向かうにつれて絞られる。
したがって、吸気入口部38の延在方向において、吸気入口部38から第1の縦吸気路部3604および第2の縦吸気路部3606に導入される吸気の流量分布が均一化される。
また、吸気入口部38の延在方向で吸気入口部38を流れる吸気の下流側T2は、吸気入口部38を流れる吸気の上流側T1よりも流速が速いにも拘わらず、吸気入口部38の延在方向において、吸気入口部38から第1の縦吸気路部3604および第2の縦吸気路部3606に導入される吸気の流量分布が均一化されるため、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
34 ボデー
36 吸気路
3602 横吸気路部
3604 第1の縦吸気路部
3606 第2の縦吸気路部
38 吸気入口部
40 吸気出口部
42 冷媒通路
4204A 第1の縦冷媒通路部
4204B 第2の縦冷媒通路部
44 冷媒入口部
46 冷媒出口部
48 上流側吸気路
60 吸気路部
62 冷媒通路部
64 冷媒供給口
66 冷媒供給路
6602 第1の横冷媒供給通路部
6604 第2の横冷媒供給通路部
68 冷媒排出路
6802第1の横冷媒排出通路部
6804第2の横冷媒排出通路部
70 冷媒排出口
80 渦生成部
T1 吸気入口部の延在方向の一方の端部
T2 吸気入口部の延在方向の他方の端部
Claims (5)
- 吸気路と冷媒通路とが設けられたボデーを有するインタークーラであって、
前記ボデーの長さ方向の一方の端部に吸気入口部が設けられると共に、前記長さ方向の他方の端部に吸気出口部が設けられ、
前記ボデーの前記長さ方向の他方に冷媒入口部が設けられると共に、前記長さ方向の一方に冷媒出口部が設けられ、
前記吸気路は、前記ボデーの長さ方向と交差する方向に間隔をおいて並べられ前記吸気入口部と前記吸気出口部との間で延在する複数の吸気路部を有し、
前記冷媒通路は、前記複数の吸気路部に隣接して並べられ前記冷媒入口部と前記冷媒出口部との間で延在する複数の冷媒通路部を有し、
前記冷媒入口部は、前記ボデーの前記長さ方向の他方の端部でかつ前記複数の冷媒通路部が並べられた方向の一方の端部に設けられた冷媒供給口と、前記冷媒供給口に連通し前記複数の冷媒通路部が並べられた方向に延在して前記複数の冷媒通路部に連通する冷媒供給路とを含んで構成され、
前記冷媒供給路は、前記複数の冷媒通路部が並べられた方向の前記一方の端部から他方の端部に至るにつれて前記冷媒供給路の断面積が次第に小さくなるように形成されている、
ことを特徴とするインタークーラ。 - 前記冷媒出口部は、前記ボデーの前記長さ方向の一方の端部で前記複数の冷媒通路部が並べられた方向に延在して前記複数の冷媒通路部に連通する冷媒排出路と、前記冷媒排出路の延在方向の一方の端部に連通する冷媒排出口とを含んで構成され、
前記冷媒排出路は、前記冷媒排出口に近づくにつれて複数の冷媒通路部が並べられた方向の前記他方の端部から一方の端部に至るにつれて前記冷媒排出路の断面積が次第に大きくなるように形成されている、
ことを特徴とする請求項1記載のインタークーラ。 - 前記複数の吸気路部は、前記ボデーの高さ方向の中間部で前記ボデーの幅方向に延在する横吸気路部と、前記横吸気路部の延在方向に間隔をおいた複数箇所から前記高さ方向の一方に延在する第1の縦吸気路部と、前記複数箇所から前記高さ方向の他方に延在する第2の縦吸気路部とを有し、
前記複数の冷媒通路部は、前記幅方向において隣り合う前記第1の縦吸気路部の間で前記高さ方向に延在する複数の第1の縦冷媒通路部および隣り合う前記第2の縦吸気路部の間で前記高さ方向に延在する複数の第2の縦冷媒通路部とを有し、
前記冷媒供給路は、前記高さ方向の一方の端部で前記幅方向に延在し前記複数の第1の縦冷媒通路部に連通する第1の横冷媒供給通路部と、前記高さ方向の他方の端部で前記幅方向に延在し前記複数の第2の縦冷媒通路部に連通する第2の横冷媒供給通路部とを有し、
前記第1の横冷媒供給通路部が前記複数の第1の縦冷媒通路部に連通する部分および前記第2の横冷媒供給通路部が前記複数の第2の縦冷媒通路部に連通する部分に、それぞれ第1の縦冷媒通路部、前記第2の縦冷媒通路部の内部に渦を生じさせる渦生成部が設けられている、
ことを特徴とする請求項1または2記載のインタークーラ。 - 前記複数の吸気路部は、前記ボデーの高さ方向の中間部で前記ボデーの幅方向に延在する横吸気路部と、前記横吸気路部の延在方向に間隔をおいた複数箇所から前記高さ方向の一方に延在する第1の縦吸気路部と、前記複数箇所から前記高さ方向の他方に延在する第2の縦吸気路部とを有し、
前記複数の冷媒通路部は、前記幅方向において隣り合う前記第1の縦吸気路部の間で前記高さ方向に延在する複数の第1の縦冷媒通路部および隣り合う前記第2の縦吸気路部の間で前記高さ方向に延在する複数の第2の縦冷媒通路部とを有し、
前記冷媒排出路は、前記ボデーの高さ方向の一方の端部で前記ボデーの幅方向に延在し前記複数の第1の縦冷媒通路部に連通する第1の横冷媒排出通路部と、前記ボデーの高さ方向の他方の端部で前記ボデーの幅方向に延在し前記複数の第2の縦冷媒通路部に連通する第2の横冷媒排出通路部とを有し、
前記第1の横冷媒排出通路部が前記複数の第1の縦冷媒通路部に連通する部分および前記第2の横冷媒排出通路部が前記複数の第2の縦冷媒通路部に連通する部分に、それぞれ第1の縦冷媒通路部、前記第2の縦冷媒通路部の内部に渦を生じさせる渦生成部が設けられている、
ことを特徴とする請求項2項記載のインタークーラ。 - 前記吸気入口部は、前記複数の吸気路部および前記複数の冷媒通路部が並べられた方向に延在し、
前記吸気入口部に、前記吸気入口部に吸気を供給する上流側吸気路が、前記吸気入口部の延在方向で前記冷媒供給口が設けられていない側の一方の端部に接続され、
前記複数の吸気路部は、前記複数の吸気路部が並べられた方向と直交する方向の高さを有し、
前記複数の吸気路部の高さは、前記吸気入口部の一方の端部から他方の端部に向かうにつれて次第に小さく形成されている、
ことを特徴とする請求項1から4の何れか1記載のインタークーラ。
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