[go: up one dir, main page]

WO2019045008A1 - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器 Download PDF

Info

Publication number
WO2019045008A1
WO2019045008A1 PCT/JP2018/032236 JP2018032236W WO2019045008A1 WO 2019045008 A1 WO2019045008 A1 WO 2019045008A1 JP 2018032236 W JP2018032236 W JP 2018032236W WO 2019045008 A1 WO2019045008 A1 WO 2019045008A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fluid
heat exchange
flow
unit
wall
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/032236
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
俊 櫻田
翔太 寺地
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to DE112018004894.2T priority Critical patent/DE112018004894B4/de
Publication of WO2019045008A1 publication Critical patent/WO2019045008A1/ja
Priority to US16/799,268 priority patent/US11397053B2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0037Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0219Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0224Header boxes formed by sealing end plates into covers
    • F28F9/0226Header boxes formed by sealing end plates into covers with resilient gaskets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/0056Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another with U-flow or serpentine-flow inside conduits; with centrally arranged openings on the plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0202Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F28F9/0204Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
    • F28F9/0209Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/026Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0263Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by varying the geometry or cross-section of header box
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/026Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0265Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using guiding means or impingement means inside the header box
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0082Charged air coolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F2009/0285Other particular headers or end plates
    • F28F2009/029Other particular headers or end plates with increasing or decreasing cross-section, e.g. having conical shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F2009/0285Other particular headers or end plates
    • F28F2009/0292Other particular headers or end plates with fins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00Reinforcing means
    • F28F2225/08Reinforcing means for header boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present disclosure relates to a heat exchanger.
  • some heat exchangers include a heat exchange core that forms a cooling water passage, and a suction tank is attached to the inlet side opening of the heat exchange core (see, for example, Patent Document 1).
  • a plurality of flow path forming portions forming the cooling water flow path are stacked in a predetermined direction, and an air flow path is formed between two adjacent flow path forming portions among the plurality of flow path forming portions. Is formed.
  • the air flow path is a flow path for circulating the supercharged air flowing from the suction tank. Therefore, the heat exchange core cools the supercharged air by heat exchange between the cooling water flowing through the cooling water flow path and the supercharged air flowing through the air flow path.
  • a cup portion for distributing the cooling water introduced through the cooling water inflow nozzle to the plurality of flow passage forming portions and collecting the cooling water from the plurality of flow passage forming portions is formed ing.
  • An air flow path is not formed in the cup portion. For this reason, heat exchange between the cooling water and the supercharging is not performed.
  • An object of the present disclosure is to provide a heat exchanger configured to suppress an increase in the number of parts while improving the heat exchange performance.
  • the heat exchanger is configured such that the plurality of first fluid flow paths in which the first fluid flows in the first direction are arranged in a second direction intersecting the first direction, and the plurality of fluid flows A laminated heat exchange portion forming a second fluid flow path in which a second fluid flows in a third direction intersecting in the first direction and intersecting the second direction between two adjacent fluid flow paths in the path And a distribution unit arranged in a first direction with respect to the plurality of first fluid flow paths and distributing the first fluid to the plurality of fluid flow paths, and arranged in the first direction with respect to the plurality of first fluid flow paths A heat exchange core having a recovery portion for recovering the first fluid from the plurality of fluid flow paths; A suction tank having an inlet through which the second fluid flows, and guiding the second fluid flowing into the inlet to the inlet side of the second fluid flow passage in the heat exchange core; Heat exchange is performed between the first fluid flowing through the plurality of first fluid flow passages and the second fluid flowing through the second fluid flow passage
  • the flow control unit suppresses the second fluid from flowing into the distribution unit or the recovery unit.
  • the flow control unit and the suction tank are configured as an integral molding. Therefore, an increase in the number of parts can be suppressed.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 2, and is a partial cross-sectional view showing one half of the supercooler flow direction Sc one side of the intercooler than the center line S.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a portion VIII in FIG. 6; It is XIV-XIV sectional drawing in FIG. It is a perspective view which shows longitudinal direction Sb one side part among the suction tanks of FIG. It is a schematic diagram which shows the flow of the supercharged air in the suction tank of the intercooler of FIG. It is a schematic diagram which shows the flow of the supercharged air in the suction tank of the intercooler of a comparative example.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG.
  • FIG. 1 It is the figure which looked the frame in FIG. 1 from super-charging flow direction Sc one side, and is a figure which shows the state before caulking. It is a partial enlarged view of XX in FIG. 5, and is a figure which shows the state before crimping of a frame. It is a partial enlarged view of XX in FIG. 5, and is a figure which shows the state after crimping of a frame. It is a perspective view which shows a part of suction tank among the intercoolers in 2nd Embodiment. It is sectional drawing of the suction tank in 3rd Embodiment, and is a figure corresponded in FIG. 18 of 1st Embodiment. It is a perspective view which shows a part of suction tank among the intercoolers in 4th Embodiment.
  • a supercharger 15 for supercharging the intake air to the engine 10 is provided in the intake system of the engine (i.e., internal combustion engine) 10 of the vehicle of FIG. 3.
  • the supercharger 15 is provided to compensate for the maximum output of the engine 10. That is, in the vehicle according to the present embodiment, the engine 10 is reduced in amount of exhaust gas for the purpose of improving fuel consumption, and the supercharger 15 compensates for the reduction in maximum output accompanying the reduction in amount of exhaust gas.
  • An intercooler 20 for cooling the intake air to the engine 10 is provided downstream of the supercharger 15 in the intake system in the intake flow direction.
  • the intercooler 20 cools the supercharged air compressed by the supercharger 15 and supplies the cooled air to the engine 10 to improve the charging efficiency of the intake air to the engine 10.
  • Cooling water circulating in a cooling water circuit 60 flows in the interior of the intercooler 20 of FIGS. 1 and 2.
  • the intercooler 20 cools the supercharged air by heat exchanging the supercharged air compressed by the supercharger 15 with the cooling water.
  • the cooling water circuit 60 is provided with a water pump 61 for circulating the cooling water, and a radiator 62 for radiating the heat of the cooling water to the outside air to cool the cooling water.
  • the intercooler 20, the water pump 61, and the radiator 62 are arranged in series in the cooling water circuit 60.
  • the cooling water is a heat medium for transporting heat, and may be, for example, LLC (antifreeze), water or the like.
  • the water pump 61 of the present embodiment is driven by the driving force output from the engine 10.
  • the intercooler 20 includes a suction tank 21a, a discharge tank 21b, and a heat exchange core 22, as shown in FIGS.
  • the heat exchange core 22 is configured as a so-called drone cup type heat exchanger.
  • the flow path tubes 23 and the outer fins 24 are alternately stacked one by one.
  • the outer fins 24 are disposed between adjacent flow channels 23 among the plurality of flow channels 23.
  • the first direction in which the plurality of flow path pipes 23 are stacked is referred to as a stacking direction Sa.
  • the heat exchange core 22 exchanges heat between the cooling water flowing inside the plurality of flow path tubes 23 and the supercharging flow flowing outside the plurality of flow path pipes 23 (that is, the supercharging flow path 24A). It is configured.
  • a space in which the outer fin 24 is disposed between two adjacent flow passages 23 among the plurality of flow passages 23 constitutes a super air supply flow passage 24A through which the super air supply flows.
  • the outer fins 24 exchange heat between the cooling water and the supercharged air.
  • the outer fins 24 are corrugated fins in which the plate is shaped in a wave shape.
  • the flow path pipe 23 and the outer fins 24 of the present embodiment are made of a metal material such as aluminum.
  • the outer fins 24 are brazed to the flow channel 23.
  • the plurality of flow path pipes 23 are formed flat by joining a pair of plates 25a and 25b.
  • the plate 25a is formed with concave portions 26a and 26b which are recessed on the other side in the stacking direction Sa.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the inside of the flow passage pipe 23, and illustration of inner fins 29a and 29b described later is omitted.
  • the recesses 26a and 26b of the plate 25a are closed by the plate 25b from the other side in the stacking direction Sa.
  • the cooling water flow path 27b through which the cooling water flows is configured as a forward path. Between the recess 26a and the plate 25b, the cooling water flow path 27a through which the cooling water flows is configured as a return path.
  • the second direction in which the cooling water flows through the cooling water flow paths 27a and 27b is referred to as a longitudinal direction Sb.
  • the longitudinal direction Sb corresponds to the longitudinal direction of the plates 25a and 25b, and is a direction intersecting (specifically, orthogonal to) the stacking direction Sa.
  • the cooling water flow path 27b the cooling water flows to the other side in the longitudinal direction Sb.
  • the cooling water flow path 27a the cooling water flows to one side in the longitudinal direction Sb.
  • the cooling water flow path 27b guides the cooling water flowing from the inlet 27e to the U-turn portion 27c.
  • the U-turn portion 27c is a cooling water flow path bent in a U-shape, and makes the cooling water from the cooling water flow path 27b make a U-turn.
  • the cooling water flow path 27a guides the cooling water from the U-turn portion 27c to the outlet 27d (see FIG. 10).
  • the cooling water flow paths 27a and 27b and the U-turn portion 27c constitute a first fluid flow path in which the cooling water flows.
  • the inlet 27e and the outlet 27d are respectively formed by forming through holes in the plates 25a, 25b.
  • the cooling water flow paths 27a and 27b are separated by a dividing portion 27f.
  • Inner fins 29a are disposed in the cooling water flow path 27a.
  • the inner fins 29a are straight fins that divide the cooling water channel 27a into a plurality of first cooling water channels.
  • Inner fins 29 b are disposed in the cooling water flow path 27 b.
  • the inner fins 29 b are straight fins that divide the cooling water channel 27 b into a plurality of second cooling water channels.
  • the cooling water flow paths 27a and 27b are arranged in the super charge flow direction Sc.
  • the super charge flow direction Sc is a direction that crosses (specifically, is orthogonal) to the stacking direction Sa and crosses (specifically, is orthogonal) to the longitudinal direction Sb, and in the super charge flow path 24A. It is the direction in which the super charge flows.
  • cooling water flow paths 27a and 27b and the outer fins 24 are alternately arranged in the stacking direction Sa to constitute a stacked heat exchange portion 24B (see FIG. 12).
  • a distributor 28 b is configured by connecting the inlets 27 e of two adjacent flow channels 23 among the plurality of flow channels 23 of the present embodiment to each two adjacent flow channels 23.
  • the distribution unit 28 b distributes the cooling water to the cooling water flow passages 27 b of the plurality of flow passage pipes 23.
  • the distribution unit 28 b is connected to the cooling water pipe 30 b.
  • the recovery section 28a is configured by connecting the outlets 27d of the two adjacent flow channels 23 among the plurality of flow channels 23 to each of the two adjacent flow channels 23.
  • the recovery unit 28 a recovers the cooling water from the cooling water flow passages 27 a of the plurality of flow passage pipes 23.
  • the recovery unit 28a is connected to the cooling water pipe 30a.
  • the cooling water pipes 30 a and 30 b constitute a cooling water circuit 60.
  • the distribution unit 28b and the recovery unit 28a are disposed on one side in the longitudinal direction Sb with respect to the cooling water flow paths 27a and 27b and the U-turn unit 27c.
  • the distribution unit 28 b and the collection unit 28 a are disposed offset in the super charge flow direction Sc.
  • the distribution unit 28 b is disposed on the other side of the super charge flow direction Sc with respect to the collection unit 28 a.
  • the distribution unit 28 b and the collection unit 28 a constitute a cup unit (i.e., a distribution and collection unit) 28.
  • a cup unit i.e., a distribution and collection unit
  • the super air supply flow path 24A or the outer fin 24
  • the cup part 28 does not perform heat exchange between cooling water and supercharging.
  • An air inlet 31 a is provided on one side of the superheating flow direction Sc in the laminated heat exchange portion 24 ⁇ / b> B of the heat exchange core 22.
  • a frame 32a as a holding portion (that is, a caulking plate) for holding the suction tank 21a is provided on one side of the heat exchange core 22 in the super air supply flow direction Sc.
  • the frame 32 a of the present embodiment is fixed to the heat exchange core 22 by brazing. By this, the frame 32 a is supported by the heat exchange core 22.
  • the frame 32a is formed in an annular shape surrounding the cup portion 28 (that is, the recovery portion 28a) and the laminated heat exchange portion 24B at one end of the heat exchange core 22 in the super air supply flow direction Sc.
  • the frame 32a is provided with a groove 33a formed in an annular shape surrounding the cup 28 and the laminated heat exchange part 24B.
  • a packing material 34a is disposed in the groove 33a. The packing material 34a seals the space between the frame 32a and the suction tank 21a while being compressed by elastic deformation between the frame 32a and the annular projection 21c of the suction tank 21a.
  • the annular projection 21c of the suction tank 21a is annular and surrounds the air inlet 31a, and is formed to project on the other side of the super charge flow direction Sc.
  • An air outlet 31 b is provided on the other side of the stacked heat exchange portion 24 ⁇ / b> B of the heat exchange core 22 on the other side of the super air supply flow direction Sc.
  • a frame 32 b as a discharge tank 21 b (that is, a caulking plate) is provided on the other side of the heat exchange core 22 in the super charge flow direction Sc.
  • the frame 32 b of the present embodiment is fixed to the heat exchange core 22 by brazing. By this, the frame 32 b is supported by the heat exchange core 22.
  • the frame 32 b is formed so as to surround the cup portion 28 (that is, the distribution portion 28 b) and the laminated heat exchange portion 24 B at the other end of the heat exchange core 22 in the super charge flow direction Sc.
  • the frame 32b is provided with a groove 33b formed in a rectangular shape surrounding the cup portion 28 and the laminated heat exchange portion 24B.
  • a packing material 34b formed in an annular shape surrounding the cup portion 28 and the laminated heat exchange portion 24B is disposed.
  • the packing material 34 b seals the space between the frame 32 b and the discharge tank 21 b in a state of being compressed by elastic deformation between the frame 32 b and an annular protrusion (not shown) of the discharge tank 21 b.
  • the annular projection of the discharge tank 21b is formed in an annular shape surrounding the periphery of the heat exchange core 22, and protrudes on the other side of the super charge flow direction Sc on the other side.
  • the suction tank 21a is formed to cover the air inlet 31a of the heat exchange core 22, and has an air inlet 70a and an air outlet 71a.
  • the air inlet 70a is an inlet into which the supercharged air compressed by the turbocharger 15 flows.
  • the air outlet 71 a is an outlet for blowing out the supercharged air introduced into the air inlet 70 a to the air inlet 31 a of the heat exchange core 22.
  • the discharge tank 21b is formed to cover the air inlet 31a of the heat exchange core 22, and has an air outlet 70b and an air inlet 71b.
  • the air inlet 31 a is an inlet that sucks in the supercharged air discharged from the air outlet 31 b of the heat exchange core 22.
  • the air outlet 70 b guides the supercharged air introduced into the air inlet 31 a to the engine 10.
  • a plurality of engaging portions 32c are formed by caulking the frame 32a and plastic deformation.
  • the plurality of engaging portions 32c are engaged with the suction tank 21a, and the frame 32a holds the suction tank 21a.
  • the suction tank 21 a is held at the air inlet 31 a of the heat exchange core 22 via the frame 32 a.
  • the frame 32b is crimped and plastically deformed to form a plurality of engaging portions 32c.
  • the plurality of engaging portions 32c are engaged with the discharge tank 21b, and the frame 32b holds the discharge tank 21b.
  • the discharge tank 21 b is held at the air outlet 31 b of the heat exchange core 22 via the frame 32 b.
  • a flow control wall 36 as a first wall portion is provided in the suction tank 21a of the present embodiment.
  • the flow suppressing wall 36 is a flow suppressing portion that suppresses the flow of supercharged air flowing into the suction tank 21 a into the recovery portion 28 a (that is, the cup portion 28).
  • the flow control wall 36 is disposed on the stacked heat exchange unit 24B side with respect to the collection unit 28a. That is, the flow suppressing wall 36 is disposed on one side of the superheating flow direction Sc with respect to the laminated heat exchange unit 24B. A clearance 35 is formed between the end portion 36c on the laminated heat exchange portion 24B side of the flow suppressing wall 36 and the laminated heat exchange portion 24B (see FIG. 18).
  • the flow control wall 36 is a wall portion extending in the super charge flow direction Sc, and is formed along the stacking direction Sa.
  • the suction tank 21 a and the flow control wall 36 are integrally formed of a metal material (or a resin material) such as aluminum. That is, the suction tank 21a and the flow control wall 36 are configured as a single-piece product.
  • the discharge tank 21b is provided with a flow control wall (not shown).
  • the flow suppressing wall is a flow suppressing portion that suppresses excessive air supplied from the air outlet 31b of the laminated heat exchange portion 24B to the air outlet 70b from flowing into the distributing portion 28b (that is, the cup portion 28).
  • the flow suppressing wall is disposed on the laminated heat exchange unit 24B side with respect to the distribution unit 28b. That is, the flow suppressing wall is disposed on the other side of the superheating flow direction Sc with respect to the laminated heat exchange unit 24B. A gap is formed between the end portion on the laminated heat exchange portion 24B side of the flow suppressing wall and the laminated heat exchange portion 24B.
  • the flow control wall is a wall portion extending in the super charge flow direction Sc, and is formed along the stacking direction Sa.
  • the discharge tank 21b and the flow control wall are integrally formed of a metal material (or a resin material) such as aluminum. That is, the discharge tank 21b and the flow control wall are configured as an integrally molded product.
  • the flow suppressing wall is disposed on the side of the laminated heat exchange unit 24B with respect to the recovery unit 28B.
  • a gap is formed between the end portion on the laminated heat exchange portion 24B side of the flow suppressing wall and the laminated heat exchange portion 24B.
  • the water pump 61 is driven by the driving force output from the engine 10.
  • the water pump 61 sucks in the cooling water from the outlet of the radiator 62, passes the intercooler 20, and leads it to the inlet of the radiator 62.
  • the cooling water which has passed through the radiator 62 is distributed to each of the plurality of flow path pipes 23 by the distribution unit 28 b after passing through the cooling water pipe 30 b.
  • the cooling water distributed to each of the plurality of flow path pipes 23 passes through the cooling water flow path 27b, the U-turn portion 28c, and the cooling water flow path 27a, then is collected at the recovery portion 28a and passes through the cooling water pipe 30a. Flows to the outlet of the water pump 61.
  • the supercharged air compressed by the supercharger 15 flows to the suction tank 21a through the air inlet 70a.
  • the super charge air flows from the suction tank 21a to the engine 10 from the air outlet 31b through the air inlet 31a, the super air supply flow path 24A of the laminated heat exchange unit 24B, the air outlet 31b and the discharge tank 21b.
  • the flow control wall 36 suppresses the flow of the supercharged air in the suction tank 21a to the cup portion 28.
  • the flow control wall suppresses the flow of the supercharged air in the discharge tank 21 b to the cup portion 28.
  • the heat exchange between the super air supply passing through the super air supply flow path 24A and the cooling water causes the cooling water to flow. Cools the supercharging air.
  • the heat exchange core 22, the suction tank 21a, and the discharge tank 21b are prepared in advance.
  • the heat exchange core 22 one in which the frames 32a and 32b are joined in advance to the cup portion 28 and the laminated heat exchange portion 24B by brazing is prepared.
  • suction tank 21a and the flow control wall 36 those integrated with each other are prepared.
  • a combination of the discharge tank 21b and the flow control wall (not shown) is prepared.
  • the suction tank 21 a and the heat exchange core 22 are disposed such that the air outlet 71 a of the suction tank 21 a covers the air inlet 31 a of the heat exchange core 22.
  • the discharge tank 21 b and the heat exchange core 22 are disposed such that the air inlet 71 b of the discharge tank 21 b covers the air outlet 31 b of the heat exchange core 22.
  • the suction tank 21a is held by the heat exchange core 22 by the plurality of engaging portions 32c of the frame 32a. Further, the discharge tank 21b is held by the heat exchange core 22 by the plurality of engaging portions 32c of the frame 32b.
  • the cooling water channels 27a (27b) through which the cooling water flows are arranged in the stacking direction Sa, and two adjacent cooling channels among the plurality of cooling water channels 27a (27b) Between the water flow paths 27a (27b), a laminated heat exchange portion 24B is formed in which a super charge flow path 24A through which the super charge flows is formed.
  • the intercooler 20 includes a distribution unit 28b that distributes the cooling water to the plurality of cooling water flow passages 27b, and a recovery unit 28a that collects the cooling water from the plurality of cooling water flow passages 27a.
  • the distribution unit 28 b and the recovery unit 28 a are disposed on one side in the longitudinal direction Sb with respect to the cooling water flow channels 27 a and 27 b.
  • the distribution unit 28b and the collection unit 28a are disposed offset to the super air supply flow direction Sc, and constitute a cup portion 28 in which the super air supply flow path 24A is not provided.
  • the intercooler 20 has an inlet 70a into which the super charge flows, and includes a suction tank 21a that guides the super charge flowing into the inlet 70a to the inlet side of the super charge flow path 24A in the heat exchange core 22.
  • the intercooler 20 exchanges heat between the cooling water in the plurality of cooling water flow paths 27a, 27b and the super charge air.
  • the intercooler 20 is provided with a flow control wall 36 that suppresses the flow of supercharging air flowing into the suction tank 21 a into the cup portion 28.
  • the flow control wall 36 and the suction tank 21 a are configured as an integrally molded product.
  • the flow control wall 36 can improve the cooling performance of cooling the supercharged air by the cooling water in the heat exchange core 22 because the flow control wall 36 suppresses the flow of the supercharged air into the cup portion 28.
  • the number of parts when assembling the intercooler 20 can be reduced compared to the case where the flow suppressing wall 36, the heat exchange core 22, and the suction tank 21a are independent parts.
  • the number of parts can be reduced while improving the cooling performance of the intercooler 20.
  • a gap 35 is formed between the end portion 36c of the flow suppressing wall 36 on the laminated heat exchange portion 24B side and the laminated heat exchange portion 24B. For this reason, a gap 35 is formed between the plates 25 a and 25 b and the flow control wall 36. Thereby, interference with the plates 25a and 25b and deformation of the flow control wall 36 can prevent the heat exchange between the cooling water and the supercharged air from being hindered in advance.
  • the flow of the super air supply is caused by the vortex of the super air supply in the portion 100 covering the cup portion 28 (that is, the flow suppressing wall 36A) in the suction tank 21A.
  • the flow suppressing wall 36A There is a dead space which increases the resistance of (see FIG. 17).
  • the dead space can be reduced by using the flow control wall 36 and the suction tank 21a which are integrally formed.
  • the frame 32a When fixing the flow control wall 36A to the frame 32a and then assembling the frame 32a to the heat exchange core 22 as in Patent Document 1, the frame 32a has an asymmetric shape in the longitudinal direction Sb. For this reason, the direction in which the frame 32a is assembled to the heat exchange core 22 is a neck of the assembling property.
  • the frame 32a since the flow control wall 36 is not fixed to the frame 32a, the frame 32a has a symmetrical shape in the longitudinal direction Sb. Therefore, the direction in which the frame 32a is assembled to the heat exchange core 22 does not become a neck for assembling.
  • FIG. 21 shows one side portion of the intercooler 20 of the present embodiment in the longitudinal direction Sb of the suction tank 21a.
  • Flow control walls 37, 38 are added to the suction tank 21a of this embodiment in the suction tank 21a of the first embodiment.
  • the flow control wall 37 is disposed on one side of the cup portion 28 in the super air supply flow direction Sc, and extends from the one end portion 36 a of the flow control wall 36 in the stacking direction Sa to the one side in the longitudinal direction Sb. It is the 2nd wall part currently formed. A space is formed between the one end portion 36 a in the stacking direction Sa of the flow suppressing wall 36 and the frame 32 a. A space is formed between the flow control wall 37 and the frame 32a.
  • the flow suppressing wall 38 is disposed on one side of the cup portion 28 in the super air supply flow direction Sc so as to extend from the other end 36 b of the flow suppressing wall 36 in the stacking direction Sa to the longitudinal direction Sb. It is the 3rd wall part currently formed. A space is formed between the other end portion 36b of the flow control wall 36 in the stacking direction Sa and the frame 32a. A space is formed between the flow control wall 38 and the frame 32a.
  • the flow control walls 36, 37, 38 are arranged in a U shape (or substantially C shape) on one side of the super charging flow direction Sc with respect to the cup portion 28. It will be For this reason, it is possible to suppress the excessive air supply from entering the cup portion 28 from the distance between the one end 36 a of the flow suppressing wall 36 in the stacking direction Sa and the frame 32 a. From the distance between the other end portion 36b of the flow control wall 36 in the stacking direction Sa and the frame 32a, it is possible to suppress excessive air supply from entering the cup portion 28. Therefore, it is possible to prevent the super air supply from entering the portion of the cup portion 28 surrounded by the flow control walls 36, 37, 38.
  • the end portions on the side of the laminated heat exchange portion 24B are formed such that the convex portions 39a and the concave portions 39b are alternately arranged one by one in the laminating direction Sa.
  • the convex portion 39a is formed to be convex on the laminated heat exchange portion 24B side (that is, the other side of the super charge flow direction Sc).
  • the recess 39 b is formed to be recessed on the opposite side to the laminated heat exchange portion 24 B (that is, to one side of the super charge flow direction Sc).
  • a plurality of convex portions 39a are arranged in the stacking direction Sa at the end portion of the flow suppressing wall 36 on the side of the laminated heat exchange portion 24B, and a concave portion is formed between two adjacent convex portions 39a of the plurality of convex portions 39a. 39b is formed.
  • the plurality of convex portions 39 a are in contact with the outer fins 24 respectively.
  • the plurality of recessed portions 39 respectively form a gap 35 with the flow path pipe 23.
  • the convex portions 39a and the concave portions 39b are alternately arranged in the stacking direction Sa at the end portion of the flow suppressing wall 36 of the stacked heat exchange portion 24B. .
  • the clearance 35 between the flow control wall 36 and the laminated heat exchange portion 24B can be reduced. Therefore, the overcharging of the cup portion 28 through the gap 35 can be reduced.
  • the concave portion 39 b forms a gap 35 between the convex portion 39 a and the flow path pipe 23. For this reason, it is possible to prevent the flow control wall 36 from interfering with the flow path pipe 23 while reducing the gap 35 between the flow control wall 36 and the laminated heat exchange portion 24B. Therefore, it is possible to suppress in advance the heat exchange deterioration caused by the flow control wall 36 interfering with the laminated heat exchange portion 24B.
  • FIG. 23 shows one side of the suction tank 21a in the longitudinal direction Sb of the intercooler 20 of the present embodiment.
  • a portion surrounded by the flow suppressing walls 36, 37, 38 of the cup portion 28 in the suction tank 21a of the second embodiment is filled with a meat portion 91.
  • the meat portion is made of at least one of a metal material and a resin material. That is, the portion of the cup portion 28 surrounded by the flow control walls 36, 37, 38 is filled with at least one of the metal material and the resin material.
  • a metal material aluminum etc. are used, for example.
  • the portion surrounded by the flow suppressing walls 36, 37, 38 in the cup portion 28 is filled with the meat portion 91. It is possible to more reliably prevent the supercharged air from the gap 80 from entering the cup portion 28.
  • the intercooler 20 configured to cool the supercharged air as the first fluid by the cooling water as the second fluid.
  • a heating heat exchanger may be used in which the first fluid is heated by the second fluid by heat exchange between the first fluid and the second fluid.
  • the cup portion 28 that is, the distribution portion 28b and the recovery portion 28a
  • the cup portion 28 that is, the distribution portion 28b and the recovery portion 28a
  • the distribution portion 28b may be disposed on one side in the longitudinal direction Sb with respect to the cooling water flow paths 27a and 27b, and the recovery portion 28a may be disposed on the other side in the longitudinal direction Sb with respect to the cooling water flow paths 27a and 27b.
  • two flow control walls 36 are provided in the suction tank 21a.
  • the one flow control wall 36 of the two flow control walls 36 prevents the excessive charge from entering the distribution unit 28 b.
  • the other flow control wall 36 of the two flow control walls 36 prevents the excess air from entering the recovery unit 28 a.
  • the cooling water flow passage is formed in a U shape by the cooling water flow passages 27a and 27b and one U-turn portion 27c has been described.
  • the passage may be W-shaped. That is, the cooling water flow path may be configured by combining a plurality of U-turn portions for making the cooling water U-turn.
  • the portion surrounded by the flow control walls 36, 37, 38 of the cup portion 28 is filled with the meat portion 91 has been described, but the invention is not limited thereto.
  • the portion surrounded by the flow control walls 36, 37, 38 and the closing portion 90 may be formed in a hollow shape.
  • this indication is not limited to above-mentioned embodiment, and can be changed suitably. Further, the above embodiments are not irrelevant to each other, combination unless obviously impossible, can be appropriately combined. In each of the above embodiments, the elements constituting the embodiments, unless such case considered if explicitly and in principle clearly essential to be essential, it is not necessarily indispensable needless to say Yes. Further, in the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, amount, range, etc. of constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly indicated that they are particularly essential and clearly limited to a specific number in principle. It is not limited to the specific number except when it is done.
  • the heat exchanger includes a plurality of first fluids in which the first fluid flows in the first direction.
  • the flow paths are arranged in a second direction intersecting the first direction, and between two adjacent flow paths among the plurality of fluid flow paths, the flow paths intersect in the first direction and cross in the second direction.
  • a laminated heat exchange unit is provided that forms a second fluid flow path in which a second fluid flows in a third direction.
  • the heat exchanger is disposed in the first direction with respect to the plurality of first fluid flow channels, and distributes the first fluid to the plurality of fluid flow channels, and the first heat flux with respect to the plurality of first fluid flow channels.
  • a recovery unit disposed in a direction to recover the first fluid from the plurality of fluid flow paths.
  • the heat exchanger includes an inlet tank having an inlet through which the second fluid flows, and guiding the second fluid flowing into the inlet to the inlet side of the second fluid channel in the heat exchange core, and the plurality of first fluids Heat is exchanged between the first fluid flowing in the flow path and the second fluid flowing in the second fluid flow path.
  • the heat exchanger includes a flow control unit that suppresses the flow of the second fluid in the suction tank into the distribution unit or the recovery unit, and the flow control unit and the suction tank are configured as an integrally molded product.
  • the distribution unit and the recovery unit are disposed on one side in the first direction with respect to the plurality of first fluid flow channels, and are disposed to be offset from each other in the third direction. Constitute a distribution and recovery unit.
  • the flow control unit is disposed on the other side in the first direction with respect to the distribution and recovery unit and is formed along the second direction, and the second fluid in the suction tank is the distribution and recovery unit And a first wall portion for suppressing flowing into the
  • the end portion of the first wall portion on the laminated heat exchange portion side is spaced from the laminated heat exchange portion. Therefore, it can prevent beforehand that a 1st wall part interferes with a lamination heat exchange part.
  • the laminated heat exchange unit includes a plurality of flow passage forming portions arranged in the second direction to respectively form the first fluid flow passage, and the adjacent two of the plurality of flow passage forming portions are adjacent Between the two flow path forming portions, a second fluid flow path is formed which accommodates a fin which exchanges heat between the first fluid and the second fluid.
  • the end portions on the laminated heat exchange portion side of the first wall portion are arranged in the second direction, and a plurality of spacing formation portions for spacing the plurality of flow path formation portions from each other, and a plurality of spacing formations And a fin contact portion disposed between two adjacent space forming portions of the portion and in contact with the fin.
  • the gap between the first wall portion and the laminated heat exchange portion can be reduced. Therefore, the flow of the first fluid to the cup portion can be further suppressed.
  • the heat exchanger in the case where the flow direction upstream side of the second fluid in the third direction is one side in the third direction, the heat exchanger is supported by the heat exchange core, and A holding unit is formed so as to surround the laminated heat exchange unit and the distribution and recovery unit at one side end in the third direction, and holds the suction tank.
  • a space is provided between one end of the first wall in the second direction and the holder, and a space between the other end of the first wall in the second direction and the holder Is provided.
  • the flow suppressing portion is disposed on one side in the third direction with respect to the distribution and recovery portion, and is disposed on one side of the first wall in the second direction to one side in the first direction.
  • a second wall portion formed to extend, and one side in the third direction with respect to the distribution and recovery portion, from the other side end portion in the second direction of the first wall portion to one side in the first direction And a third wall formed to extend.
  • the flow of the first fluid to the cup portion is further suppressed from the distance between the one end portion in the second direction of the first wall portion and the holding portion, and the other in the second direction of the first wall portion It is possible to further suppress the flow of the first fluid to the cup portion from the distance between the side end portion and the holding portion.
  • the flow control unit includes a closed portion formed to close a portion surrounded by the first wall portion, the second wall portion, and the third wall portion in the distribution and recovery portion.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

第1流体が第1方向に流れる複数の第1流体流路が第2方向に並べられて、複数の流体流路のうち隣り合う2つの流体流路の間には、第3方向に第2流体が流れる第2流体流路を形成する積層熱交換部(24B)と、複数の第1流体流路に対して第1方向に配置されて複数の流体流路に第1流体を分配する分配部(28b)と、複数の第1流体流路に対して第1方向に配置されて複数の流体流路から第1流体を回収する回収部(28a)とを有する熱交換コア(22)と、第2流体が流入する入口を有し、入口に流入した第2流体を熱交換コアのうち第2流体流路の入口側に案内する吸入タンク(21a)と、を備え、複数の第1流体流路を流れる第1流体と第2流体流路を流れる第2流体との間で熱交換する熱交換器は、吸入タンク内の第2流体が分配部或いは回収部に流れ込むことを抑制する流通抑制部(36)を備え、流通抑制部および吸入タンクは、一体成形品として構成される。

Description

熱交換器 関連出願への相互参照
 本出願は、2017年8月31日に出願された日本特許出願番号2017-167567号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
 本開示は、熱交換器に関するものである。
 従来、熱交換器では、冷却水通路を形成する熱交換コアを備え、熱交換コアの入口側開口部には吸入タンクが取り付けられているものがある(例えば、特許文献1参照)。
 熱交換コアは、冷却水流路を形成する流路形成部が複数、所定方向に積層されて、かつ複数の流路形成部のうち隣り合う2つの流路形成部の間には、空気流路が形成されている。空気流路は、吸入タンクから流入した過給気を流通させる流路である。このため、熱交換コアは、冷却水流路を流れる冷却水と空気流路を流れる過給気との間の熱交換によって過給気を冷却する。
 複数の流路形成部の端側には、冷却水流入ノズルを通して流入された冷却水を複数の流路形成部に分配し、複数の流路形成部から冷却水を回収するカップ部が形成されている。カップ部には、空気流路が形成されていない。このため、冷却水と過給気との間の熱交換が行われない。
 そこで、熱交換コアに吸入タンクを保持するためのカシメプレート(すなわち、マニホールド)に壁を設けることにより、吸入タンク内の過給気がカップ部に流れ込むことを防止している。このことにより、熱交換コアにおいて、冷却水によって過給気を冷却する冷却性能が低下することを未然に防いでいる。
特開2011-117715号公報
 上記特許文献1の熱交換器では、熱交換が行われないカップ部に過給気が流れ込むことを防止するために壁部が設けられている。このため、熱交換コアの冷却性能を向上させることができる。しかし、発明者の検討によれば、吸入タンク、および熱交換コア以外に、壁部を設ける必要があるため、部品点数が増加する。
 本開示は、熱交換性能を向上させつつ、部品点数の増加を抑えるようにした熱交換器を提供することを目的とする。
 本開示の1つの観点によれば、熱交換器は、第1流体が第1方向に流れる複数の第1流体流路が第1方向に交差する第2方向に並べられて、複数の流体流路のうち隣り合う2つの流体流路の間には、第1方向に交差し、かつ第2方向に交差する第3方向に第2流体が流れる第2流体流路を形成する積層熱交換部と、複数の第1流体流路に対して第1方向に配置されて複数の流体流路に第1流体を分配する分配部と、複数の第1流体流路に対して第1方向に配置されて複数の流体流路から第1流体を回収する回収部とを有する熱交換コアと、
 第2流体が流入する入口を有し、入口に流入した第2流体を熱交換コアのうち第2流体流路の入口側に案内する吸入タンクと、を備え、
 複数の第1流体流路を流れる第1流体と第2流体流路を流れる第2流体との間で熱交換する。この熱交換器は、吸入タンク内の第2流体が分配部或いは回収部に流れ込むことを抑制する流通抑制部を備え、流通抑制部および吸入タンクは、一体成形品として構成されている。
 これによれば、流通抑制部によって第2流体が分配部或いは回収部に流れ込むことが抑制される。これに加えて、流通抑制部および吸入タンクは、一体成形品として構成されている。このため、部品点数の増加を抑えることができる。以上により、熱交換コアの熱交換性能を向上させつつ、部品点数の増加を抑えるようにした熱交換器を提供することができる。
 なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
第1実施形態におけるインタークーラの上面図である。 第1実施形態におけるインタークーラの側面図であって、図1中Ya矢視図である。 第1実施形態における過給気冷却システムの吸気系の構成を示すブロック図である。 第1実施形態における過給気冷却システムの冷却水回路の構成を示すブロック図である。 図1中V-V断面図である。 図2中VI-VI断面図であって、インタークーラのうち中心線Sよりも過給気流れ方向Sc一方側半分を示す部分断面図である。 図1中Yb矢視図であって、インタークーラのうち吸入タンク、および排出タンクを除いた図である。 図1中のインタークーラのYb矢視図であり、インタークーラのうち吸入タンク、および排出タンクを除いた状態で、かつ2つの枠においてカシメを行う前の状態を示す図である。 図8中のIX部分の拡大図である。 図9中の流路管のうちプレート25bを外して流路管の内部構成を示す図である。 図1中の熱交換コアにおいて積層熱交換部および枠のうち積層方向Sa一方側部分(すなわち、上側の一部分)を除去して流路管の内部構成を示すための斜視図である。 図1のインタークーラのYa矢視図であって、インタークーラの長手方向Sb一方側部分を拡大した図である。 図6中のVIII部分拡大図である。 図13中のXIV-XIV断面図である。 図1の吸入タンクのうち長手方向Sb一方側部分を示す斜視図である。 図1のインタークーラの吸入タンク内の過給気の流れを示す模式図である。 対比例のインタークーラの吸入タンク内の過給気の流れを示す模式図である。 図16中XVIII-XVIII断面図である。 図1中の枠を過給気流れ方向Sc一方側から視た図であり、カシメを行う前の状態を示す図である。 図5中のXX部分拡大図であり、枠のカシメ前の状態を示す図である。 図5中のXX部分拡大図であり、枠のカシメ後の状態を示す図である。 第2実施形態におけるインタークーラのうち吸入タンクの一部を示す斜視図である。 第3実施形態における吸入タンクの断面図であり、第1実施形態の図18に相当する図である。 第4実施形態におけるインタークーラのうち吸入タンクの一部を示す斜視図である。
 以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
 (第1実施形態)
 本開示の本実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態は、図1、図2のインタークーラ20を、車両の過給気冷却システム1(図3参照)に適用した例について説明する。
 図3の車両のエンジン(すなわち、内燃機関)10の吸気系には、エンジン10に吸気を過給するための過給機15が設けられている。この過給機15はエンジン10の最高出力を補うために設けられている。つまり、本実施形態における車両は、燃費向上を目的としてエンジン10が小排気量化されており、この小排気量化に伴う最高出力の低下を過給機15によって補っている。
 吸気系において過給機15よりも吸気流れ下流側には、エンジン10への吸気を冷却するインタークーラ20が設けられている。このインタークーラ20は、過給機15によって圧縮された過給気を冷却してエンジン10に供給してエンジン10への吸気の充填効率を向上させる役割を果たす。
 図1、図2のインタークーラ20の内部には、冷却水回路60(図4参照)を循環する冷却水が流通するようになっている。インタークーラ20は、過給機15によって圧縮された過給気を、冷却水と熱交換させて過給気を冷却する。冷却水回路60には、冷却水を循環させるウォータポンプ61と、冷却水の熱を外気に放熱させて冷却水を冷却するラジエータ62とが設けられている。
 インタークーラ20、ウォータポンプ61、およびラジエータ62は、冷却水回路60において直列に配置されている。冷却水は、熱を輸送させるための熱媒体であって、例えば、LLC(不凍液)や水等を用いることができる。本実施形態のウォータポンプ61は、エンジン10から出力される駆動力によって駆動される。
 次に、本実施形態のインタークーラ20の構造の詳細について図1、図2、図5~図17を参照して説明する。
 本実施形態のインタークーラ20は、図1、図2、および図5~図8に示すように、吸入タンク21a、排出タンク21b、および熱交換コア22を備える。熱交換コア22は、いわゆるドロンカップ型の熱交換器として構成されている。
 図8、図9に示すように、流路管23とアウタフィン24とが1つずつ交互に積層配置されている。アウタフィン24は、複数の流路管23のうち隣り合う流路管23の間に配置されている。以下、複数の流路管23が積層される第1方向を積層方向Saという。
 熱交換コア22は、複数の流路管23の内部をそれぞれ流れる冷却水と、複数の流路管23の外部(すなわち、過給気流路24A)を流れる過給気とを熱交換させるように構成されている。複数の流路管23のうち隣り合う2つの流路管23の間においてアウタフィン24が配置された空間が、過給気が流通する過給気流路24Aを構成している。
 アウタフィン24(図9、図12参照)は、冷却水と過給気との間で熱交換させる。アウタフィン24は、プレートを波形状に成形したコルゲートフィンである。本実施形態の流路管23およびアウタフィン24は、アルミニウム等の金属材料によって構成されている。アウタフィン24は、流路管23にろう付け接合されている。
 複数の流路管23は、それぞれ、図9、図10に示すように、一対のプレート25a、25bを接合することで扁平に形成されている。具体的には、プレート25aには、図10に示すように、積層方向Saの他方側に凹む凹部26a、26bが形成されている。
 図10は、流路管23の内部を示す断面図であって、後述するインナーフィン29a、29bの図示が省略されている。プレート25aの凹部26a、26bがプレート25bによって積層方向Saの他方側から塞がれている。
 凹部26bとプレート25bとの間は、冷却水が流れる冷却水流路27bを往路として構成している。凹部26aとプレート25bとの間は、冷却水が流れる冷却水流路27aを復路として構成している。以下、冷却水流路27a、27bを冷却水が流れる第2方向を長手方向Sbという。
 長手方向Sbは、プレート25a、25bの長手方向に一致して、積層方向Saに交差(具体的には、直交)する方向である。冷却水流路27bは、冷却水が長手方向Sb他方側に流れる。冷却水流路27aは、冷却水が長手方向Sb一方側に流れる。
 冷却水流路27bは、入口27eから流れる冷却水をUターン部27cに導く。Uターン部27cは、U字状に屈曲された冷却水流路であって、冷却水流路27bからの冷却水をUターンさせる。
 冷却水流路27aは、Uターン部27cからの冷却水を出口27d(図10参照)に導く。冷却水流路27a、27b、およびUターン部27cは、冷却水を流す第1流体流路を構成する。入口27eおよび出口27dは、それぞれ、プレート25a、25bに貫通孔を形成することにより構成されている。
 冷却水流路27a、27bは、仕切部27fによって区切られている。冷却水流路27a内には、インナーフィン29a(図11参照)が配置されている。インナーフィン29aは、冷却水流路27aを複数の第1冷却水流路に分割するストレート型のフィンである。
 冷却水流路27bには、インナーフィン29bが配置されている。インナーフィン29bは、冷却水流路27bを複数の第2冷却水流路に分割するストレート型のフィンである。冷却水流路27a、27bは、過給気流れ方向Scに並べられている。
 過給気流れ方向Scは、積層方向Saに交差(具体的には、直交)し、かつ長手方向Sbに交差(具体的には、直交)する方向であって、過給気流路24Aにて過給気が流れる方向である。
 ここで、冷却水流路27a、27bとアウタフィン24(すなわち、過給気流路24A)とが交互に積層方向Saに並べられて積層熱交換部24B(図12参照)を構成している。
 本実施形態の複数の流路管23のうち隣り合う2つの流路管23の入口27eを前記隣り合う2つの流路管23毎に連結することにより分配部28bを構成する。分配部28bは、複数の流路管23のそれぞれの冷却水流路27bに冷却水を分配する。分配部28bは、冷却水配管30bに接続されている。
 複数の流路管23のうち隣り合う2つの流路管23の出口27dを前記隣り合う2つの流路管23毎に連結することにより回収部28aを構成する。回収部28aは、複数の流路管23のそれぞれの冷却水流路27aから冷却水を回収する。回収部28aは、冷却水配管30aに接続されている。冷却水配管30a、30bは、冷却水回路60を構成する。
 本実施形態では、分配部28bおよび回収部28aは、冷却水流路27a、27b、およびUターン部27cに対して長手方向Sb一方側に配置されている。分配部28bおよび回収部28aは、過給気流れ方向Scにオフセットして配置されている。
 具体的には、分配部28bは、回収部28aに対して過給気流れ方向Scの他方側に配置されている。本実施形態では、分配部28bおよび回収部28aは、カップ部(すなわち、分配回収部)28を構成する。カップ部28では、複数の流路管23のうち隣り合う2つの流路管23が接触している。このため、カップ部28では、複数の流路管23のうち隣り合う2つの流路管23の間には、過給気流路24A(或いは、アウタフィン24)が設けられていない。このことにより、カップ部28は、冷却水および過給気の間の熱交換を行わない。
 熱交換コア22の積層熱交換部24Bのうち過給気流れ方向Sc一方側には、空気入口31aが設けられている。熱交換コア22のうち過給気流れ方向Sc一方側には、吸入タンク21aを保持するための保持部(すなわち、カシメプレート)としての枠32aが設けられている。
 本実施形態の枠32aは、熱交換コア22にろう付けによって固定されている。このことにより、枠32aは、熱交換コア22に支持されることになる。枠32aは、熱交換コア22のうち過給気流れ方向Sc一方側端部にてカップ部28(すなわち、回収部28a)および積層熱交換部24Bを囲む環状に形成されている。
 枠32aには、カップ部28および積層熱交換部24Bを囲む環状に形成されている溝部33aが設けられている。溝部33a内には、パッキン材34aが配置されている。パッキン材34aは、枠32aおよび吸入タンク21aの環状突起部21c間で弾性変形により圧縮された状態で、枠32aおよび吸入タンク21aを間を密閉する。
 吸入タンク21aの環状突起部21cは、空気入口31aを囲む環状で、かつ過給気流れ方向Sc他方側に突起するように形成されている。
 熱交換コア22の積層熱交換部24Bのうち過給気流れ方向Sc他方側には、空気出口31bが設けられている。熱交換コア22のうち過給気流れ方向Sc他方側には、排出タンク21b(すなわち、カシメプレート)としての枠32bが設けられている。
 本実施形態の枠32bは、熱交換コア22にろう付けによって固定されている。このことにより、枠32bは、熱交換コア22に支持されることになる。枠32bは、熱交換コア22のうち過給気流れ方向Sc他方側端部にてカップ部28(すなわち、分配部28b)および積層熱交換部24Bを囲むように形成されている。
 枠32bには、カップ部28および積層熱交換部24Bを囲む矩形状に形成されている溝部33bが設けられている。溝部33b内には、カップ部28および積層熱交換部24Bを囲む環状に形成されているパッキン材34bが配置されている。パッキン材34bは、枠32bおよび排出タンク21bの環状突起部(図示省略)の間で弾性変形により圧縮された状態で、枠32bおよび排出タンク21bを間を密閉する。
 排出タンク21bの環状突起部は、熱交換コア22の周囲を囲む環状で、かつ過給気流れ方向Sc他方側一方側に突起するように形成されている。
 吸入タンク21aは、熱交換コア22の空気入口31aを覆うように形成されて、空気入口70aおよび空気出口71aを有している。空気入口70aは、過給機15によって圧縮された過給気が流入される入口である。空気出口71aは、空気入口70aに流入された過給気を熱交換コア22の空気入口31aに吹き出す出口である。
 排出タンク21bは、熱交換コア22の空気入口31aを覆うように形成されて、空気出口70bおよび空気入口71bを有している。空気入口31aは、熱交換コア22の空気出口31bから排出される過給気を吸入される入口である。空気出口70bは、空気入口31aに流入された過給気をエンジン10に導く。
 枠32aがカシメられて塑性変形されることにより複数の係合部32cが形成される。複数の係合部32cが吸入タンク21aに係合されて枠32aが吸入タンク21aを保持する。このことにより、吸入タンク21aが熱交換コア22の空気入口31aに枠32aを介して保持されることになる。
 枠32bがカシメられて塑性変形されることにより複数の係合部32cが形成される。複数の係合部32cが排出タンク21bに係合されて枠32bが排出タンク21bを保持する。このことにより、排出タンク21bが熱交換コア22の空気出口31bに枠32bを介して保持されることになる。
 本実施形態の吸入タンク21aには、第1壁部としての流通抑制壁36が設けられている。流通抑制壁36は、吸入タンク21a内に流れる過給気が回収部28a(すなわち、カップ部28)に流れ込むことを抑制する流通抑制部である。
 流通抑制壁36は、回収部28aに対して積層熱交換部24B側に配置されている。つまり、流通抑制壁36は、積層熱交換部24Bに対して過給気流れ方向Sc一方側に配置されている。流通抑制壁36のうち積層熱交換部24B側の端部36cと積層熱交換部24Bとの間には、隙間35が形成されている(図18参照)。流通抑制壁36は、過給気流れ方向Scに延出する壁部であって、積層方向Saに亘って形成されている。
 吸入タンク21aおよび流通抑制壁36は、アルミニウム等の金属材料(或いは、樹脂材料)によって一体に成形されている。つまり、吸入タンク21aおよび流通抑制壁36は、一体成型品として構成されている。
 排出タンク21bには、流通抑制壁(図示省略)が設けられている。流通抑制壁は、積層熱交換部24Bの空気出口31bから空気出口70bに流れ出る過給気が分配部28b(すなわち、カップ部28)に流れ込むことを抑制する流通抑制部である。
 流通抑制壁は、分配部28bに対して積層熱交換部24B側に配置されている。つまり、流通抑制壁は、積層熱交換部24Bに対して過給気流れ方向Sc他方側に配置されている。流通抑制壁のうち積層熱交換部24B側の端部と積層熱交換部24Bとの間には、隙間が形成されている。流通抑制壁は、過給気流れ方向Scに延出する壁部であって、積層方向Saに亘って形成されている。
 排出タンク21bおよび流通抑制壁は、アルミニウム等の金属材料(或いは、樹脂材料)によって一体に成形されている。つまり、排出タンク21bおよび流通抑制壁は、一体成型品として構成されている。
 ここで、流通抑制壁は、回収部28Bに対して積層熱交換部24B側に配置されている。流通抑制壁のうち積層熱交換部24B側の端部と積層熱交換部24Bとの間には、隙間が形成されている。
 次に、本実施形態の過給気冷却システム1の作動について説明する。
 まず、ウォータポンプ61がエンジン10から出力される駆動力によって駆動される。
 この際に、冷却水回路60において、ウォータポンプ61がラジエータ62の出口からの冷却水を吸い込んでインタークーラ20を通過させてラジエータ62の入口に導く。
 このとき、ラジエータ62を通過した冷却水は、冷却水配管30bを通過してから分配部28bによって複数の流路管23のそれぞれに分配される。複数の流路管23のそれぞれに分配された冷却水は、冷却水流路27b、Uターン部28c、冷却水流路27aを通過してから回収部28aで集合されて冷却水配管30aを通過してからウォータポンプ61の出口に流れる。
 一方、過給機15によって圧縮された過給気が空気入口70aを通して吸入タンク21aに流れる。この過給気は、吸入タンク21aから空気入口31a、積層熱交換部24Bの過給気流路24A、空気出口31bおよび排出タンク21bを通過して空気出口31bからエンジン10に流れる。
 ここで、吸入タンク21a内の過給気がカップ部28に流れることを流通抑制壁36が抑制する。排出タンク21b内の過給気がカップ部28に流れることを流通抑制壁が抑制する。
 以上により、冷却水流路27b、Uターン部28c、冷却水流路27aを冷却水が流れる際に、過給気流路24Aを通過する過給気と冷却水とが熱交換されることにより、冷却水によって過給気が冷却される。
 次に、本実施形態のインタークーラ20の製造方法について説明する。
 まず、熱交換コア22、吸入タンク21a、および排出タンク21bを予め準備する。ここで、熱交換コア22としては、枠32a、32bがカップ部28および積層熱交換部24Bに予めろう付けにより接合されたものが用意される。
 吸入タンク21aおよび流通抑制壁36としては、互いに一体化されたものが用意される。排出タンク21bおよび流通抑制壁(図示省略)が互いに一体化されたものが用意される。
 次に、吸入タンク21aの空気出口71aが熱交換コア22の空気入口31aを覆うように吸入タンク21aと熱交換コア22とを配置する。これに加えて、排出タンク21bの空気入口71bが熱交換コア22の空気出口31bを覆うように排出タンク21bと熱交換コア22とを配置する。
 次に、枠32aの複数の係合部32cによって吸入タンク21aを熱交換コア22に保持させる。さらに、枠32bの複数の係合部32cによって排出タンク21bを熱交換コア22に保持させる。
 この際に、流通抑制壁36のうち積層熱交換部24B側の端部36cと積層熱交換部24Bとの間には、隙間35が形成されている。これにより、インタークーラ20が完成する。
 以上説明した本実施形態によれば、インタークーラ20は、冷却水が流れる冷却水流路27a(27b)が積層方向Saに並べられ、複数の冷却水流路27a(27b)のうち隣り合う2つの冷却水流路27a(27b)の間には、過給気が流れる過給気流路24Aが形成されている積層熱交換部24Bを備える。
 インタークーラ20は、複数の冷却水流路27bに冷却水を分配する分配部28bと、複数の冷却水流路27aから冷却水を回収する回収部28aとを有する。分配部28bおよび回収部28aは、冷却水流路27a、27bに対して長手方向Sb一方側に配置されている。
 分配部28bおよび回収部28aは、過給気流れ方向Scにオフセットして配置され、かつ過給気流路24Aが設けられていないカップ部28を構成する。インタークーラ20は、過給気が流入する入口70aを有し、入口70aに流入した過給気を熱交換コア22のうち過給気流路24Aの入口側に案内する吸入タンク21aを備える。
 インタークーラ20は、複数の冷却水流路27a、27b内の冷却水と過給気との間で熱交換する。インタークーラ20は、吸入タンク21a内に流れる過給気がカップ部28に流れ込むことを抑制する流通抑制壁36を備える。流通抑制壁36および吸入タンク21aは、一体成形品として構成されている。
 流通抑制壁36は、カップ部28に過給気が流れことを抑制するため、熱交換コア22における冷却水によって過給気を冷却する冷却性能を向上させることができる。
 これに加えて、本実施形態では、流通抑制壁36、熱交換コア22、および吸入タンク21aが独立した部品である場合に比べて、インタークーラ20を組み付ける際の部品点数を減らすことができる。
 以上により、インタークーラ20の冷却性能を向上させつつ、部品点数を減らすことができる。
 本実施形態では、流通抑制壁36のうち積層熱交換部24B側の端部36cと積層熱交換部24Bとの間には、隙間35が形成されている。このため、プレート25a、25bおよび流通抑制壁36の間に隙間35が形成されている。これにより、流通抑制壁36がプレート25a、25bに干渉して変形させることにより冷却水および過給気の間の熱交換を阻害することを未然に防ぐことができる。
 例えば、枠32aに流通抑制壁36Aを設けた場合には、吸入タンク21Aのうちカップ部28(すなわち、流通抑制壁36A)を覆う箇所100には、過給気の渦によって過給気の流れの抵抗を増大させるデットスペースが生じる(図17参照)。
 これに対して、本実施形態では、流通抑制壁36および吸入タンク21aとして一体成形されたものを用いることにより、デットスペースを削減することができる。
 特許文献1の如く、枠32aに流通抑制壁36Aを固定してから枠32aを熱交換コア22に組み付ける場合には、枠32aが長手方向Sbにおいて非対称の形状になる。このため、枠32aを熱交換コア22に組み付ける方向が組み付け性のネックとなる。
 これに対して、本実施形態では、枠32aに流通抑制壁36を固定しないため、枠32aが長手方向Sbにおいて対称の形状になる。よって、枠32aを熱交換コア22に組み付ける方向が組み付け性のネックとならない。
 (第2実施形態)
 本第2実施形態では、上記第1実施形態において、枠32aおよび流通抑制壁36の間の隙間80から過給気がカップ部28に流れ込むことを抑制する例について図21を参照して説明する。
 図21に本実施形態のインタークーラ20のうち吸入タンク21aの長手方向Sb一方側部分を示す。
 本実施形態の吸入タンク21aには、上記第1実施形態の吸入タンク21aにおいて、流通抑制壁37、38が追加されている。
 流通抑制壁37は、カップ部28に対して過給気流れ方向Scの一方側に配置されて、流通抑制壁36のうち積層方向Sa一方側端部36aから長手方向Sb一方側に延びるように形成されている第2壁部である。流通抑制壁36のうち積層方向Sa一方側端部36aと枠32aとの間に間隔が形成されている。流通抑制壁37と枠32aとの間に間隔が形成されている。
 流通抑制壁38は、カップ部28に対して過給気流れ方向Scの一方側に配置されて、流通抑制壁36のうち積層方向Sa他方側端部36bから長手方向Sb一方側に延びるように形成されている第3壁部である。流通抑制壁36のうち積層方向Sa他方側端部36bと枠32aとの間に間隔が形成されている。流通抑制壁38と枠32aとの間に間隔が形成されている。
 以上により、本実施形態によれば、流通抑制壁36、37、38は、カップ部28に対して過給気流れ方向Scの一方側において、コ字状(或いは略C字状)に配置されることになる。このため、流通抑制壁36のうち積層方向Sa一方側端部36aと枠32aとの間の間隔から過給気がカップ部28に入ることを抑えることができる。流通抑制壁36のうち積層方向Sa他方側端部36bと枠32aとの間の間隔から過給気がカップ部28に入ることを抑えることができる。よって、カップ部28のうち流通抑制壁36、37、38によって囲まれる箇所に過給気が入ることを防ぐことができる。
 (第3実施形態)
 上記第1実施形態では、流通抑制壁36と積層熱交換部24Bとの間に積層方向Saに亘って隙間35を形成した例について説明したが、これに代えて、流通抑制壁36Aのうち積層熱交換部24B側端部を、図22に示すように、櫛歯状に形成する本第3実施形態について説明する。
 本実施形態の流通抑制壁36のうち積層熱交換部24B側端部は、凸部39aと凹部39bとが1つずつ交互に積層方向Saに並ぶように形成されている。凸部39aは、積層熱交換部24B側(すなわち、過給気流れ方向Sc他方側)に凸となるように形成されている。凹部39bは、積層熱交換部24Bと反対側(すなわち、過給気流れ方向Sc一方側)に凹むように形成されている。
 つまり、流通抑制壁36のうち積層熱交換部24B側端部には、複数の凸部39aが積層方向Saに並べられ、複数の凸部39aのうち隣り合う2つの凸部39aの間に凹部39bが形成される。複数の凸部39aは、それぞれ、アウタフィン24に接触されている。複数の凹部39は、それぞれ、流路管23との間に隙間35を形成している。
 以上に説明した本実施形態によれば、インタークーラ20は、流通抑制壁36のうち積層熱交換部24B端部には、凸部39aと凹部39bとが積層方向Saに交互に並べられている。このため、流通抑制壁36と積層熱交換部24Bとの間の隙間35を小さくすることができる。よって、隙間35を通してカップ部28に流れる過給気を減らすことができる。
 本実施形態の流通抑制壁36では、凸部39aがアウタフィン24に接触する一方、凹部39bによって流路管23との間に隙間35を形成している。このため、流通抑制壁36と積層熱交換部24Bとの間の隙間35を小さくしつつ、流通抑制壁36が流路管23に干渉することを避けることができる。よって、流通抑制壁36が積層熱交換部24Bに干渉することにより生じる熱交換性の劣化を未然に抑えることができる。
 (第4実施形態)
 上記第2実施形態では、流通抑制壁36、37、38を設けた例について説明したが、これに代えて、本第4実施形態では、カップ部28のうち流通抑制壁36、37、38によって囲まれる箇所を肉部91によって埋める例について図23を参照して説明する。
 図23に本実施形態のインタークーラ20のうち吸入タンク21aのうち長手方向Sb一方側部分を示す。
 本実施形態の吸入タンク21aには、上記第2実施形態の吸入タンク21aにおいて、カップ部28のうち流通抑制壁36、37、38によって囲まれる箇所が肉部91によって埋められている。
 肉部とは、金属材料、および樹脂材料のうち少なくとも1つの材料によって構成されるものである。つまり、カップ部28のうち流通抑制壁36、37、38によって囲まれる箇所が金属材料および樹脂材料のうち少なくとも1つの材料によって埋められるものである。金属材料としては例えば、アルミニウム等が用いられる。このため、カップ部28のうち流通抑制壁36、37、38によって囲まれる箇所を塞ぐように形成される閉塞部90が形成されることになる。
 以上説明した本実施形態によれば、インタークーラ20では、カップ部28のうち流通抑制壁36、37、38によって囲まれる箇所が肉部91によって埋められている。カップ部28に対して隙間80からの過給気が入ることをより確実に防ぐことができる。
 (他の実施形態)(1)上記第1~第4実施形態では、本開示の熱交換器として、第1流体としての過給気を第2流体としての冷却水によって冷却するインタークーラ20を用いた例について説明した。しかし、これに代えて、本開示の熱交換器として、第1流体および第2流体の間の熱交換により第1流体を第2流体によって加熱する加熱用熱交換器を用いるようにしてもよい。(2)上記第1~第4実施形態では、冷却水流路27a、27bに対して長手方向Sb一方側にカップ部28(すなわち、分配部28b、回収部28a)を配置した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
 すなわち、冷却水流路27a、27bに対して長手方向Sb一方側に分配部28bを配置し、冷却水流路27a、27bに対して長手方向Sb他方側に回収部28aを配置してもよい。
 この場合、2つの流通抑制壁36を吸入タンク21aに設ける。2つの流通抑制壁36のうち一方の流通抑制壁36によって分配部28bに過給気が入ることを抑制させる。2つの流通抑制壁36のうち他方の流通抑制壁36によって回収部28aに過給気が入ることを抑制させる。
(3)上記第1~第4実施形態では、過給気流れ方向Scの上流側に回収部28aを配置し、過給気流れ方向Scの下流側に分配部28bを配置した例について説明した。しかし、これに代えて、過給気流れ方向Scの上流側に分配部28bを配置して、過給気流れ方向Scの下流側に回収部28aを配置してもよい。
(4)上記第1~第4実施形態では、冷却水流路27a、27b、1つのUターン部27cによって冷却水流路をU字状に形成した例について説明したが、これに限らず、冷却水流路をW字状に形成してもよい。すなわち、冷却水をUターンさせるUターン部を複数組み合わせて冷却水流路を構成してもよい。
(5)上記第4実施形態では、カップ部28のうち流通抑制壁36、37、38によって囲まれる箇所が肉部91によって埋められている例について説明したが、これに限らず、カップ部28のうち流通抑制壁36、37、38および閉塞部90によって囲まれる箇所を中空状に形成してもよい。
(6)なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
(まとめ)
 上記第1~第4実施形態、および他の実施形態の一部または全部に記載された第1の観点によれば、熱交換器は、第1流体が第1方向に流れる複数の第1流体流路が第1方向に交差する第2方向に並べられて、複数の流体流路のうち隣り合う2つの流体流路の間には、第1方向に交差し、かつ第2方向に交差する第3方向に第2流体が流れる第2流体流路を形成する積層熱交換部を備える。
 熱交換器は、複数の第1流体流路に対して第1方向に配置されて複数の流体流路に第1流体を分配する分配部と、複数の第1流体流路に対して第1方向に配置されて複数の流体流路から第1流体を回収する回収部とを有する熱交換コアを備える。
 熱交換器は、第2流体が流入する入口を有し、入口に流入した第2流体を熱交換コアのうち第2流体流路の入口側に案内する吸入タンクを備え、複数の第1流体流路を流れる第1流体と第2流体流路を流れる第2流体との間で熱交換する。
 熱交換器は、吸入タンク内の第2流体が分配部或いは回収部に流れ込むことを抑制する流通抑制部を備え、流通抑制部および吸入タンクは、一体成形品として構成されている。
 第2の観点によれば、熱交換器は、分配部および回収部は、複数の第1流体流路に対して第1方向の一方側に配置され、かつ第3方向に互いにオフセットして配置されている分配回収部を構成する。
 第3の観点によれば、流通抑制部は、分配回収部に対して第1方向の他方側に配置されると共に第2方向に亘って形成されて吸入タンク内の第2流体が分配回収部に流れ込むことを抑制する第1壁部を備える。
 これにより、第1壁部によって分配部および回収部の双方に第2流体が流れ込むことを抑制することができる。
 第4の観点によれば、第1壁部のうち積層熱交換部側の端部は、積層熱交換部との間に間隔を開けている。これにより、第1壁部が積層熱交換部を干渉することを未然に防ぐことができる。
 第5の観点によれば、積層熱交換部は、第2方向に並べられて第1流体流路をそれぞれ形成する複数の流路形成部を備え、複数の流路形成部のうち隣り合う2つの流路形成部の間には、第1流体と第2流体との間で熱交換するフィンを収納する第2流体流路が形成されている。
 第1壁部のうち積層熱交換部側の端部は、第2方向に並べられて、複数の流路形成部のそれぞれとの間に間隔を開ける複数の間隔形成部と、複数の間隔形成部のうち隣り合う2つの間隔形成部の間に配置されてフィンに接触するフィン接触部とを備える。
 これにより、第1壁部と積層熱交換部との間の隙間を小さくすることができる。このため、カップ部に第1流体が流れることをより一層抑えることができる。
 第6の観点によれば、熱交換器は、第3方向のうち第2流体の流れ方向上流側を第3方向一方側とした場合において、熱交換コアに支持されて、熱交換コアのうち第3方向一方側端部にて積層熱交換部および分配回収部を囲むように形成されて吸入タンクを保持する保持部を備える。
 第1壁部のうち第2方向の一方側端部および保持部の間には間隔が設けられており、第1壁部のうち第2方向の他方側端部および保持部の間には間隔が設けられている。
 第7の観点によれば、流通抑制部は、分配回収部に対して第3方向一方側に配置されて第1壁部のうち第2方向の一方側端部から第1方向の一方側に延びるように形成されている第2壁部と、分配回収部に対して第3方向一方側に配置されて第1壁部のうち第2方向の他方側端部から第1方向の一方側に延びるように形成されている第3壁部と、を備える。
 これにより、第1壁部のうち第2方向の一方側端部および保持部の間の間隔から第1流体がカップ部に流れることをより抑えるとともに、第1壁部のうち第2方向の他方側端部および保持部の間の間隔から第1流体がカップ部に流れることをより一層抑えることができる。
 第8の観点によれば、流通抑制部は、分配回収部のうち第1壁部、第2壁部、および第3壁部によって囲まれる部分を塞ぐように形成されている閉塞部を備える。

Claims (8)

  1.  第1流体が第1方向(Sb)に流れる複数の第1流体流路(27a、27b)が前記第1方向に交差する第2方向(Sa)に並べられて、前記複数の流体流路のうち隣り合う2つの流体流路の間には、前記第1方向に交差し、かつ前記第2方向に交差する第3方向(Sc)に第2流体が流れる第2流体流路(24A)を形成する積層熱交換部(24B)と、前記複数の第1流体流路に対して前記第1方向に配置されて前記複数の流体流路に第1流体を分配する分配部(28b)と、前記複数の第1流体流路に対して前記第1方向に配置されて前記複数の流体流路から第1流体を回収する回収部(28a)とを有する熱交換コア(22)と、
     前記第2流体が流入する入口(70a)を有し、前記入口に流入した前記第2流体を前記熱交換コアのうち前記第2流体流路の入口側に案内する吸入タンク(21a)と、を備え、
     前記複数の第1流体流路を流れる前記第1流体と前記第2流体流路を流れる前記第2流体との間で熱交換する熱交換器であって、
     前記吸入タンク内の前記第2流体が前記分配部或いは前記回収部に流れ込むことを抑制する流通抑制部(36)を備え、
     前記流通抑制部および前記吸入タンクは、一体成形品として構成されている熱交換器。
  2.  前記分配部および前記回収部は、前記複数の第1流体流路に対して前記第1方向の一方側に配置され、かつ前記第3方向に互いにオフセットして配置されている分配回収部(28)を構成する請求項1に記載の熱交換器。
  3.  前記流通抑制部は、前記分配回収部に対して前記第1方向の他方側に配置されると共に前記第2方向に亘って形成されて前記吸入タンク内の前記第2流体が前記分配回収部に流れ込むことを抑制する第1壁部(36)を備える請求項2に記載の熱交換器。
  4.  前記第1壁部のうち前記積層熱交換部側の端部は、前記積層熱交換部との間に間隔を開けている請求項3に記載の熱交換器。
  5.  前記積層熱交換部は、前記第2方向に並べられて前記第1流体流路をそれぞれ形成する複数の流路形成部(23)を備え、前記複数の流路形成部のうち隣り合う2つの流路形成部の間には、前記第1流体と前記第2流体との間で熱交換するフィン(24)を収納する前記第2流体流路が形成されており、
     前記第1壁部のうち前記積層熱交換部側の端部は、
     前記第2方向に並べられて、前記複数の流路形成部のそれぞれとの間に間隔を開ける複数の間隔形成部(39b)と、
     前記複数の間隔形成部のうち隣り合う2つの間隔形成部の間に配置されて前記フィンに接触するフィン接触部(39a)とを備える請求項3に記載の熱交換器。
  6.  前記第3方向のうち前記第2流体の流れ方向上流側を前記第3方向一方側とした場合において、前記熱交換コアに支持されて、前記熱交換コアのうち前記第3方向一方側端部にて前記積層熱交換部および前記分配回収部を囲むように形成されて前記吸入タンクを保持する保持部(32a)を備え、
     前記第1壁部のうち前記第2方向の一方側端部(36a)および前記保持部の間には間隔が設けられており、
     前記第1壁部のうち前記第2方向の他方側端部(36b)および前記保持部の間には間隔が設けられている請求項3ないし5のいずれか1つに記載の熱交換器。
  7.  前記流通抑制部は、
     前記分配回収部に対して前記第3方向一方側に配置されて前記第1壁部のうち前記第2方向の一方側端部から前記第1方向の一方側に延びるように形成されている第2壁部(37)と、
     前記分配回収部に対して前記第3方向一方側に配置されて前記第1壁部のうち前記第2方向の他方側端部(36b)から前記第1方向の一方側に延びるように形成されている第3壁部(38)と、
     を備える請求項6に記載の熱交換器。
  8.  前記流通抑制部は、前記分配回収部のうち前記第1壁部、前記第2壁部、および前記第3壁部によって囲まれる部分を塞ぐように形成されている閉塞部(90)を備える請求項7に記載の熱交換器。
PCT/JP2018/032236 2017-08-31 2018-08-30 熱交換器 WO2019045008A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112018004894.2T DE112018004894B4 (de) 2017-08-31 2018-08-30 Wärmetauscher
US16/799,268 US11397053B2 (en) 2017-08-31 2020-02-24 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017167567A JP6848772B2 (ja) 2017-08-31 2017-08-31 熱交換器
JP2017-167567 2017-08-31

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/799,268 Continuation US11397053B2 (en) 2017-08-31 2020-02-24 Heat exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019045008A1 true WO2019045008A1 (ja) 2019-03-07

Family

ID=65527606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/032236 WO2019045008A1 (ja) 2017-08-31 2018-08-30 熱交換器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11397053B2 (ja)
JP (1) JP6848772B2 (ja)
DE (1) DE112018004894B4 (ja)
WO (1) WO2019045008A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2855604A1 (fr) * 2003-05-28 2004-12-03 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur a plaques comportant un element d'obturation des fuites du gaz a fefroidir.
JP2011117715A (ja) * 2009-11-04 2011-06-16 Valeo Systemes Thermiques スーパーチャージ用エアクーラーの熱交換器
US20110168365A1 (en) * 2008-06-26 2011-07-14 Paul Garret Heat exchanger comprising a heat exchange core and a housing
FR2975767A1 (fr) * 2011-05-26 2012-11-30 Valeo Systemes Thermiques Echangeur thermique
JP2013014795A (ja) * 2011-06-30 2013-01-24 Ulvac Japan Ltd 真空処理装置とリチウムイオン二次電池の製造方法
DE102014217312A1 (de) * 2014-08-29 2016-03-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Ladeluftkühler mit verstärkter Bodenplatte und/oder Deckplatte

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6786275B2 (en) * 2002-05-23 2004-09-07 Valeo Engine Cooling Heat exchanger header assembly
FR2933176B1 (fr) 2008-06-26 2017-12-15 Valeo Systemes Thermiques Branche Thermique Moteur Echangeur de chaleur comportant un faisceau d'echange de chaleur et un boitier
FR2954482B1 (fr) * 2009-12-18 2012-04-27 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur
US9927718B2 (en) 2010-08-03 2018-03-27 Kla-Tencor Corporation Multi-layer overlay metrology target and complimentary overlay metrology measurement systems
FR2977308B1 (fr) 2011-06-30 2017-12-15 Valeo Systemes Thermiques Faisceau d'echangeur de chaleur a zone de contournement
US20130133869A1 (en) 2011-11-28 2013-05-30 Dana Canada Corporation Heat Exchanger With End Seal For Blocking Off Air Bypass Flow
FR2984477B1 (fr) 2011-12-20 2014-01-31 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur, ensemble d'un tel echangeur et d'une ou de boites collectrices, module d'admission d'air comprenant un tel ensemble
JP5915195B2 (ja) * 2012-01-17 2016-05-11 マツダ株式会社 エンジンの吸気装置
DE102012006346B4 (de) * 2012-03-28 2014-09-18 Modine Manufacturing Co. Wärmetauscher
EP3267138B1 (en) 2015-03-02 2019-02-06 Denso Corporation Heat exchanger
JP2017020652A (ja) * 2015-07-09 2017-01-26 ダイキン工業株式会社 成形体
JP2018128183A (ja) * 2017-02-07 2018-08-16 株式会社デンソー 熱交換器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2855604A1 (fr) * 2003-05-28 2004-12-03 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur a plaques comportant un element d'obturation des fuites du gaz a fefroidir.
US20110168365A1 (en) * 2008-06-26 2011-07-14 Paul Garret Heat exchanger comprising a heat exchange core and a housing
JP2011117715A (ja) * 2009-11-04 2011-06-16 Valeo Systemes Thermiques スーパーチャージ用エアクーラーの熱交換器
FR2975767A1 (fr) * 2011-05-26 2012-11-30 Valeo Systemes Thermiques Echangeur thermique
JP2013014795A (ja) * 2011-06-30 2013-01-24 Ulvac Japan Ltd 真空処理装置とリチウムイオン二次電池の製造方法
DE102014217312A1 (de) * 2014-08-29 2016-03-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Ladeluftkühler mit verstärkter Bodenplatte und/oder Deckplatte

Also Published As

Publication number Publication date
JP6848772B2 (ja) 2021-03-24
US11397053B2 (en) 2022-07-26
DE112018004894T5 (de) 2020-06-04
US20200191491A1 (en) 2020-06-18
DE112018004894B4 (de) 2022-08-25
JP2019045054A (ja) 2019-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103890524B (zh) 特别用于机动车辆的热交换器
US7984753B2 (en) Heat exchanger
US10809009B2 (en) Heat exchanger having aerodynamic features to improve performance
EP2315995B1 (en) U-flow heat exchanger
US11137218B2 (en) Intercooler
US20070193732A1 (en) Heat exchanger
KR101696871B1 (ko) 수랭식 인터쿨러
US10955197B2 (en) Structurally integral heat exchanger within a plastic housing
US7774937B2 (en) Heat exchanger with divided coolant chamber
JP2007177786A (ja) インタークーラの出入口配管構造およびインタークーラ
WO2014021026A1 (ja) 熱交換器
US20140338873A1 (en) Stacked-Plate Heat Exchanger Including A Collector
JP2009068809A (ja) ハイブリッド型熱交換器
JP6040853B2 (ja) 熱交換器
CA2857079A1 (en) Heat exchanger plates with integral bypass blocking tabs
WO2018123335A1 (ja) インタークーラ
WO2019045008A1 (ja) 熱交換器
CN110100143B (zh) 中冷器
JP6806212B2 (ja) インタークーラ
JP6699588B2 (ja) 熱交換器
EP4166767B1 (en) A heat exchanger
JP6566142B2 (ja) 熱交換器
WO2019031121A1 (ja) 熱交換器
KR20120071335A (ko) 적층판 열교환기
JP2020200986A (ja) 熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18851244

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18851244

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1