(57)【要約】【課題】インタークーラにおいて、熱搬送媒体流路内に液体が溜まりづらくする。【解決手段】インタークーラ５は、車両の高さ方向と直交する水平方向において延伸しており、かつ熱搬送媒体を流す複数の熱搬送媒体流路５３を有するインタークーラ５であって、複数の熱搬送媒体流路５３のうち少なくとも車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３の下面は、上方に向かって凸形状である。また、複数の熱搬送媒体流路５３ｂの下面は、最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３ｂから最上方に設けられている熱搬送媒体流路５３ｂに向かうにつれて曲率が小さくなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の高さ方向と直交する水平方向において延伸しており、かつ熱搬送媒体を流す複数の熱搬送媒体流路を有するインタークーラであって、
前記複数の熱搬送媒体流路のうち少なくとも前記車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路の下面は、上方に向かって凸形状であることを特徴とするインタークーラ。
【請求項２】
前記複数の熱搬送媒体流路の下面は、前記最下方に設けられている熱搬送媒体流路から最上方に設けられている熱搬送媒体流路に向かうにつれて曲率が小さくなることを特徴とする、
請求項１に記載のインタークーラ。
【請求項３】
前記複数の熱搬送媒体流路のうち前記最下方に設けられている熱搬送媒体流路の下面のみが、上方に向かって凸形状であることを特徴とする、
請求項１又は２に記載のインタークーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インタークーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には、過給機により圧縮することで温度が上昇した、エンジンに供給する空気を冷却するインタークーラが設けられている。特許文献１には、吸気流入口を備えた流入側ヘッダと、吸気吐出口を備えた吐出側ヘッダと、両ヘッダ間に設けられており、かつ内部を吸気が通過する複数のチューブを有する熱交換用のコアと、を有するインタークーラが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６４１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両には、車両の車幅方向において延伸している複数の熱搬送媒体を流す熱搬送媒体流路を有するインタークーラ、排気再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置、及びブローバイガス還流（ＰＣＶ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｃｒａｎｋｃａｓｅ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）装置が設けられており、排気再循環装置及びブローバイガス還流装置のうち少なくともブローバイガス還流装置を通過したブローバイガスが、インタークーラに流入する場合がある。熱搬送媒体は、例えば、エンジンに供給する空気を含む。
【０００５】
この場合、ブローバイガス還流装置を通過したブローバイガスに含まれる水分がインタークーラに流入してインタークーラの熱搬送媒体流路内に溜まり、当該溜まった水分が凍結して膨張することで熱搬送媒体流路を破損してしまうおそれがあるという問題が生じていた。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、熱搬送媒体流路内に液体が溜まりづらいインタークーラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様においては、車両の高さ方向と直交する水平方向において延伸しており、かつ熱搬送媒体を流す複数の熱搬送媒体流路を有するインタークーラであって、前記複数の熱搬送媒体流路のうち少なくとも前記車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路の下面は、上方に向かって凸形状であることを特徴とするインタークーラを提供する。
【０００８】
また、前記複数の熱搬送媒体流路の下面は、前記最下方に設けられている熱搬送媒体流路から最上方に設けられている熱搬送媒体流路に向かうにつれて曲率が小さくなっていてもよい。
【０００９】
また、前記複数の熱搬送媒体流路のうち前記最下方に設けられている熱搬送媒体流路の下面のみが、上方に向かって凸形状であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、インタークーラにおいて、熱搬送媒体流路内に液体が溜まりづらくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係るインタークーラが設けられている車両における流体の流れを示す。
【図２】第１の実施形態に係るインタークーラが車両に設けられている状態を示す。
【図３】第１の実施形態に係るインタークーラの構造を示す。
【図４】変形例としてのインタークーラの構造を示す。
【図５】第２の実施形態に係るインタークーラの構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１の実施形態＞
［インタークーラ５の周辺構成］
図１は、第１の実施形態に係るインタークーラ５が設けられている車両における流体の流れを示す図である。図２は、第１の実施形態に係るインタークーラ５が車両に設けられている状態を示す図である。
【００１３】
車両は、エンジン１、過給機２、排気再循環装置３、ブローバイガス還流装置４、インタークーラ５、ラジエータ６、及びファン７を有する。図２に示すように、車両には、車両の前後方向における前方から後方に向かって、インタークーラ５、ラジエータ６、ファン７、及びエンジン１が設けられている。車両の前方から後方に向かって流れる空気（例えば、走行風又はファン７によって流れる空気）は、インタークーラ５、ラジエータ６、ファン７の順に流れる。
【００１４】
エンジン１は、車両を駆動するための動力を発生する。エンジン１は、例えばガソリンエンジン又はディーゼルエンジンである。エンジン１は、燃料（例えば、ガソリン又は軽油）及び空気を供給して燃焼させることで動力を発生すると共に排気ガスを生じる。
【００１５】
過給機２は、エンジン１の排気ガスを利用してエンジン１に供給する空気の圧力、すなわち空気の密度を高める装置である。排気再循環装置３は、排気再循環（ＥＧＲ）を行う装置である。排気再循環（ＥＧＲ）は、エンジン１を有する車両において、エンジン１で燃焼によって生じた排気ガスの一部を、再度、エンジン１に供給する技術である。
【００１６】
ブローバイガス還流装置４は、ブローバイガス還流（ＰＣＶ）を行う装置である。ブローバイガス還流（ＰＣＶ）は、エンジン１のシリンダとピストンの間からクランクケースに流出したブローバイガスを、再度、エンジン１に供給する処理である。
【００１７】
インタークーラ５は、過給機２で圧縮することにより温度が上昇した空気を冷却するための熱交換器である。インタークーラ５は、過給機２の下流、かつエンジン１の上流に設けられている。インタークーラ５の詳細は後述する。
【００１８】
図１に示すように、車両の外側から吸入された空気は、過給機２、インタークーラ５を流れた後に、エンジン１に供給される。エンジン１から生じる排気ガスの一部は、排気再循環装置３によって、再び、エンジン１に供給される。また、エンジン１から生じるブローバイガスは、ブローバイガス還流装置４によって、過給機２に流入する。このとき、エンジン１から生じるブローバイガスは、車両の外側から吸入された空気と共に、過給機２に流入する。
【００１９】
このように、ブローバイガス還流装置４を通過したブローバイガスが、インタークーラ５に流入する。このとき、ブローバイガス還流装置４を通過したブローバイガスに含まれる水分が、インタークーラ５に流入する。水分は、例えば水及び水蒸気を含む。
【００２０】
ラジエータ６は、エンジン１を冷却するエンジン冷却水を冷却する。エンジン冷却水は、ラジエータ６とエンジン１との間で循環している。ラジエータ６は、エンジン１を流れることで加熱されたエンジン冷却水を、車両の前方から後方に向かって流れる空気で冷却する。ファン７は、空気を流す送風機である。ファン７は、車両の前後方向における前方から後方に向かって空気を流す。
【００２１】
［インタークーラ５の構造］
図３は、第１の実施形態に係るインタークーラ５の構造を示す図である。なお、図３は、図２で示すインタークーラ５を車両の前方側から見た構造を示す図である。
インタークーラ５は、入口側ヘッダ５１、出口側ヘッダ５２、複数の熱搬送媒体流路５３、及び複数の空気流路５４を有する。
【００２２】
入口側ヘッダ５１は、熱搬送媒体をインタークーラ５に流入させて、当該流入させた熱搬送媒体を複数の熱搬送媒体流路５３に流出させる。入口側ヘッダ５１は、例えばアルミニウム又は樹脂で製造されている。入口側ヘッダ５１は、流入口５１１、及び複数の流出口５１２を有する。
【００２３】
流入口５１１は、熱搬送媒体をインタークーラ５に流入させる開口である。流入口５１１は、例えば、入口側ヘッダ５１の車両の高さ方向における上面に設けられている。流入口５１１は、例えば、複数の熱搬送媒体流路５３に対して、最下方の熱搬送媒体流路５３から最も距離が離れている位置に設けられている。流出口５１２は、流入口５１１から入口側ヘッダ５１に流入させた熱搬送媒体を複数の熱搬送媒体流路５３に流出させる開口である。
【００２４】
出口側ヘッダ５２は、複数の熱搬送媒体流路５３から熱搬送媒体を流入させて、当該流入させた熱搬送媒体をインタークーラ５から流出させる。出口側ヘッダ５２は、入口側ヘッダ５１と同様に、例えばアルミニウム又は樹脂で製造されている。出口側ヘッダ５２は、複数の流入口５２１、及び流出口５２２を有する。
【００２５】
流入口５２１は、熱搬送媒体流路５３から流出した熱搬送媒体を出口側ヘッダ５２に流入させる開口である。流出口５２２は、流入口５２１から出口側ヘッダ５２に流入させた熱搬送媒体をインタークーラ５から流出させる開口である。流出口５２２は、例えば、出口側ヘッダ５２の車両の高さ方向における上面に設けられている。流出口５２２は、例えば、複数の熱搬送媒体流路５３に対して、最下方の熱搬送媒体流路５３から最も距離が離れている位置に設けられている。
【００２６】
複数の熱搬送媒体流路５３は、車両の車幅方向において延伸しており、かつ熱搬送媒体を流す。複数の熱搬送媒体流路５３は、入口側ヘッダ５１と出口側ヘッダ５２との間において、車両の車幅方向において延伸している。複数の熱搬送媒体流路５３の長手方向における熱搬送媒体が流入する側の端部は、熱搬送媒体流路５３の内側の空間が流出口５１２と連通した状態で、入口側ヘッダ５１に接続されている。複数の熱搬送媒体流路５３の長手方向における熱搬送媒体が流出する側の端部は、熱搬送媒体流路５３の内側の空間が流入口５２１と連通した状態で、出口側ヘッダ５２に接続されている。
【００２７】
熱搬送媒体流路５３は、例えばアルミニウムで製造されている。熱搬送媒体流路５３の肉厚は、例えば入口側ヘッダ５１の肉厚及び出口側ヘッダ５２の肉厚よりも小さい。
【００２８】
インタークーラ５においては、入口側ヘッダ５１の流入口５１１から入口側ヘッダ５１に流入した熱搬送媒体は、複数の流出口５１２から流出して、複数の熱搬送媒体流路５３を流れた後に、複数の流入口５２１から出口側ヘッダ５２に流入して、流出口５２２から流出する。
【００２９】
複数の空気流路５４は、車両の前後方向において延伸しており、かつ車両の前後方向における前方から後方に向かって空気を流す。図３に示すように、複数の空気流路５４は、複数の熱搬送媒体流路５３の間に設けられている。熱搬送媒体流路５３を流れる熱搬送媒体は、熱搬送媒体流路５３において、熱搬送媒体流路５３の外側に形成されている空気流路５４を流れる空気と熱交換することで、冷却される。
【００３０】
複数の熱搬送媒体流路５３のうち少なくとも車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３の下面は、上方に向かって凸形状である。具体的には、図３に示すように、複数の熱搬送媒体流路５３のうち車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３の下面は、車両の車幅方向における中央が、車両の車幅方向における両端よりも上方に位置している形状である。複数の熱搬送媒体流路５３のうち車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３以外の熱搬送媒体流路５３の下面は、車両の車幅方向において延在している。
【００３１】
前述したように、複数の熱搬送媒体流路５３のうち車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３は、入口側ヘッダ５１の流入口５１１から最も距離が離れている。よって、入口側ヘッダ５１の流入口５１１から流入して複数の熱搬送媒体流路５３に流入する熱搬送媒体のうち、最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３を流れる熱搬送媒体が最もインタークーラ５内における滞留時間が長くなるため、冷却され易い。
【００３２】
インタークーラ５は、このように、複数の熱搬送媒体流路５３のうち車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３の下面が、上方に向かって凸形状であることで、最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３内に液体が溜まりづらくなる。
【００３３】
具体的には、前述したように、インタークーラ５には、ブローバイガス還流装置４を通過したブローバイガスに含まれる水分が流入する。そして、例えば、当該水分のうち水蒸気は、熱搬送媒体流路５３内において冷却されることで、凝縮して液体の水となる。インタークーラ５においては、このように最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３の下面が、上方に向かって凸形状であることで、当該凝縮して生じた水を含む液体が、熱搬送媒体流路５３の長手方向における両側の少なくとも一方に向かって流れて、熱搬送媒体流路５３内から流出し易くなる。
【００３４】
［変形例１］
上記実施形態においては、複数の熱搬送媒体流路５３のうち車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３の下面が、上方に向かって凸形状である例を示したが、これに限定されない。複数の熱搬送媒体流路５３のうちの車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３以外の複数の熱搬送媒体流路５３のうち、下面が上方に向かって凸形状である熱搬送媒体流路５３の数は任意である。また、複数の熱搬送媒体流路５３のうちの車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３以外の複数の熱搬送媒体流路５３は、どの熱搬送媒体流路５３の下面が上方に向かって凸形状であるようにするのかは任意である。
【００３５】
図４は、変形例としてのインタークーラ５ａの構造を示す図である。
インタークーラ５ａは、入口側ヘッダ５１、出口側ヘッダ５２、複数の熱搬送媒体流路５３ａ、及び複数の空気流路５４ａを有する。
図４に示すように、複数の熱搬送媒体流路５３ａのうち、すべての熱搬送媒体流路５３ａの下面は、上方に向かって凸形状である。複数の熱搬送媒体流路５３ａは、例えば、すべて同じ形状である。インタークーラ５ａは、このような構造を有することで、複数の熱搬送媒体流路５３ａのうち、すべての熱搬送媒体流路５３ａ内において、液体が溜まりづらくなる。
【００３６】
＜第２の実施形態＞
図５は、第２の実施形態に係るインタークーラ５ｂの構造を示す図である。
第２の実施形態に係るインタークーラ５ｂは、第１の実施形態に係るインタークーラ５と比べて、複数の熱搬送媒体流路５３ｂの下面が、最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３ｂから最上方に設けられている熱搬送媒体流路５３ｂに向かうにつれて曲率が小さくなる点で異なる。
【００３７】
インタークーラ５ｂは、入口側ヘッダ５１、出口側ヘッダ５２、複数の熱搬送媒体流路５３ｂ、及び複数の空気流路５４ｂを有する。複数の熱搬送媒体流路５３ｂの下面は、最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３ｂから最上方に設けられている熱搬送媒体流路５３ｂに向かうにつれて曲率が小さくなっている。
【００３８】
すなわち、図５に示すように、最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３ｂの下面は、上方に向かって凸形状の曲面であり、最上方に設けられている熱搬送媒体流路５３ｂの下面は、車両の車幅方向において水平である。そして、最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３ｂから、最上方に設けられている熱搬送媒体流路５３ｂに向かうにつれて、熱搬送媒体流路５３ｂの下面が、徐々に上方に向かって凸形状の曲面から水平な形状になるように変化している。
【００３９】
インタークーラ５ｂは、このような構造を有することで、前述したように、複数の熱搬送媒体流路５３ｂのうち、最も液体が溜まり易い最下方の熱搬送媒体流路５３ｂにおいて、最も液体を溜まりづらくし、かつ液体が溜まりづらい上方の熱搬送媒体流路５３ｂに向かうにつれて、熱搬送媒体流路５３ｂ内の流路の断面積を確保するようにすることができる。
【００４０】
［変形例２］
上記第１の実施形態及び第２の実施形態においては、熱搬送媒体流路５３〜５３ｂは、車両の車幅方向において延伸している構造を示したが、これに限定されない。熱搬送媒体流路５３〜５３ｂは、車両の高さ方向と直交する水平方向において延伸していてもよい。この場合、熱搬送媒体流路５３〜５３ｂは、例えば、車両の前後方向において延伸していてもよい。
【００４１】
［本実施形態に係るインタークーラ５による効果］
本実施形態に係るインタークーラ５は、車両の車幅方向において延伸しており、かつ熱搬送媒体を流す複数の熱搬送媒体流路５３を有するインタークーラ５であって、複数の熱搬送媒体流路５３のうち少なくとも車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３の下面は、上方に向かって凸形状である。
【００４２】
本実施形態に係るインタークーラ５においては、このように複数の熱搬送媒体流路５３のうち少なくとも車両の高さ方向における最下方に設けられている熱搬送媒体流路５３の下面が、上方に向かって凸形状である。よって、インタークーラ５においては、下面が上方に向かって凸形状である熱搬送媒体流路５３内の液体が、当該下面が上方に向かって凸形状である熱搬送媒体流路５３内の底面を熱搬送媒体流路５３の車両の車幅方向における両側の少なくとも一方に向かって流れて熱搬送媒体流路５３から流出することで、熱搬送媒体流路５３内に液体が溜まりづらくなる。この結果、インタークーラ５においては、例えば、熱搬送媒体流路５３が、熱搬送媒体流路５３内に溜まった液体が凍結して膨張することによって破損するのを防ぐことができる。
【００４３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・エンジン
２・・・過給機
３・・・排気再循環装置
４・・・ブローバイガス還流装置
５、５ａ、５ｂ・・・インタークーラ
５１・・・入口側ヘッダ
５１１・・・流入口
５１２・・・流出口
５２・・・出口側ヘッダ
５２１・・・流入口
５２２・・・流出口
５３、５３ａ、５３ｂ・・・熱搬送媒体流路
５４、５４ａ、５４ｂ・・・空気流路
６・・・ラジエータ
７・・・ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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