(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配置され、それぞれ内部に冷却対象となる流体が同一方向に流通する複数の熱交換体と、
前記熱交換体の周囲に冷媒を流通させる冷媒通路を前記熱交換体毎に形成するハウジングと、
前記熱交換体における前記冷却対象となる流体の流通方向に沿った一端側に対応する位置に設けられた冷媒導入部及び冷媒排出部と、
前記熱交換体における前記冷却対象となる流体の流通方向に沿った他端側に対応する位置に前記冷媒通路同士を連通させる連通部を残して前記熱交換体毎に形成された冷媒通路を分断する仕切部と、
前記連通部の流路面積を拡大する流路面積拡大部と、
を、備える熱交換器。
【請求項２】
前記冷媒導入部及び前記冷媒排出部は、前記熱交換体における前記冷却対象となる流体の流通方向下流側に設けられた請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記冷媒通路に前記冷媒の整流を行う冷媒案内部を配置した請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記冷媒案内部は、前記それぞれの熱交換体の周囲に螺旋状に配置された請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記冷媒通路の流路面積、前記連通部の流路面積、前記冷媒導入部の流路面積及び前記冷媒排出部の流路面積を一致させた請求項１乃至４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記仕切部は、空気抜き部を備える請求項１乃至５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記冷媒導入部は、前記熱交換体に対しオフセットさせて設けられた請求項１乃至６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記冷媒導入部に近い側に配置された前記熱交換体への前記冷却対象となる流体の流入量を他の熱交換体への前記冷却対象となる流体の流入量よりも多くした請求項１乃至７のいずれか一項に記載した熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の熱交換器が知られている。例えば、特許文献１には、第一の流体である加熱体が流通する複数のセルを有するハニカム構造体によって形成された第一流体流通部と、この第一流体流通部の外周部に設けられた第二流体流通部を備えた熱交換器が開示されている。第二流体流通部には、冷媒が流通し、第一流体流通内を流通する加熱体から熱を奪い、加熱体を冷却する。また、特許文献１には、複数のハニカム構造体が第二の流体が流通するための間隔を互いに有した状態で積層された態様が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１１／０７１１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された複数のハニカム構造体を積層した態様のように、ハニカム構造体、すなわち、熱交換体を複数配置した構成とする場合、その配置によっては、冷媒が滞留したり、沸騰したりする可能性がある。具体的に、熱交換体と冷媒の入口及び出口との関係や冷媒の取り回し如何によっては、冷媒の滞留、沸騰が懸念される。冷媒の滞留や沸騰が生じると、冷却効率が低下する。上記特許文献１では、これらの点で、改良の余地を有していた。【０００５】
そこで、本明細書開示の熱交換器における良好な冷却性能を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために、本明細書に開示された熱交換器は、並列に配置され、それぞれ内部に冷却対象となる流体が同一方向に流通する複数の熱交換体と、前記熱交換体の周囲に冷媒を流通させる冷媒通路を前記熱交換体毎に形成するハウジングと、前記熱交換体における前記冷却対象となる流体の流通方向に沿った一端側に対応する位置に設けられた冷媒導入部及び冷媒排出部と、前記熱交換体における前記冷却対象となる流体の流通方向に沿った他端側に対応する位置に前記冷媒通路同士を連通させる連通部を残して前記熱交換体毎に形成された冷媒通路を分断する仕切部と、前記連通部の流路面積を拡大する流路面積拡大部と、を、備える。【０００７】
これにより、冷媒の滞留を抑制し、熱交換器における良好な冷却性能を得ることができる。【０００８】
前記冷媒導入部及び前記冷媒排出部は、前記熱交換体における前記冷却対象となる流体の流通方向下流側に設けるようにしてもよい。冷媒導入部及び冷媒排出部をこのような配置とすることにより、冷媒は、冷却対象となる流体の流れの下流側から導入され、上流側で折り返し、再び下流側に流れて排出される。冷媒がこのような経路を辿ることにより、冷媒導入部より導入されたより温度が低い冷媒の流れを、冷却対象となる流体の流れに対する対向流とすることができ、冷却効率を高めることができる。また、冷媒が高温となる冷媒排出部近傍において、冷却対象となる流体の温度が低くなっていることにより、熱交換器内での冷媒の沸騰を抑制することができる。【０００９】
前記冷媒通路に前記冷媒の整流を行う冷媒案内部を配置してもよい。冷媒案内部は、前記それぞれの熱交換体の周囲に螺旋状に配置するようにしてもよい。冷媒を効率よく流通させることにより、冷却効率を高めることができる。【００１０】
前記冷媒通路の流路面積、前記連通部の流路面積、前記冷媒導入部の流路面積及び前記冷媒排出部の流路面積を一致させることができる。冷媒が通過する各部の流路面積を一致させることで、冷媒の圧力損失が極端に大きくなる箇所が出現することを回避して冷却効率を向上することができる。【００１１】
前記仕切部は、空気抜き部を備えることができる。冷媒通路の一部に空気が混入すると、その空気が溜まった部分が冷媒から露出し、露出部分が高温となる可能性がある。空気抜き部を備えることにより、露出部分の出現を回避することができる。【００１２】
また、前記冷媒導入部は、前記熱交換体に対しオフセットさせて設けてもよい。これにより、冷媒の旋回流を創出することができる。【００１３】
前記冷媒導入部に近い側に配置された前記熱交換体への前記冷却対象となる流体の流入量を他の熱交換体への前記冷却対象となる流体の流入量よりも多くすることができる。冷媒導入部に近い位置ほど、冷媒の温度が低く、冷却能力が高い状態となる。このため、より冷却能力が高い側へ、より多くの冷却対象を流入させることにより、熱交換器としての冷却効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本明細書開示の熱交換器によれば、熱交換器における良好な冷却性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（Ａ）は第１実施形態のＥＧＲクーラを背面側から観た斜視図であり、図１（Ｂ）は第１実施形態のＥＧＲクーラを正面側から観た斜視図である。
【図２】図２は第１実施形態のＥＧＲクーラの内部を模式的に示す説明図である。
【図３】図３は分解された第１実施形態のＥＧＲクーラの主要部を示す説明図である。
【図４】図４は図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、比較例における冷却水の流通状態を模式的に示す説明図である。
【図６】図６は第１実施形態のＥＧＲクーラ内を冷却水が螺旋状に流通する様子を模式的に示す説明図である。
【図７】図７（Ａ）は図６におけるＢ１−Ｂ１線断面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）に対応する比較例の断面図である。
【図８】図８（Ａ）は図６におけるＢ２−Ｂ２線断面図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）に対応する比較例の断面図である。
【図９】図９は比較例の断面図である。
【図１０】図１０は第２実施形態のＥＧＲクーラの内部を模式的に示す説明図である。
【図１１】図１１（Ａ）は第２実施形態のＥＧＲクーラにおける流路面積を示し、図１１（Ｂ）は比較例２おける流路面積を示す説明図である。
【図１２】図１２は第２実施形態のＥＧＲクーラにおける各部の流路面積を示す説明図である。
【図１３】図１３は第３実施形態のＥＧＲクーラを模式的に示す説明図である。
【図１４】図１４は第４実施形態のＥＧＲクーラを模式的に示す説明図である。
【図１５】図１５は第５実施形態のＥＧＲクーラを模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。
【００１７】
（第１実施形態）
まず、図１乃至図９を参照して、第１実施形態のＥＧＲクーラ１について説明する。ＥＧＲクーラ１は、熱交換器の一例であり、本明細書開示の熱交換器は、種々の流体を冷却対象とすることができる。第１実施形態におけるＥＧＲクーラ１は、内燃機関に装備される排気再循環装置に組み込まれる。従って、第１実施形態における冷却対象となる流体は、ＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）ガスとなる。
【００１８】
図１（Ａ）は第１実施形態のＥＧＲクーラ１を背面側から観た斜視図であり、図１（Ｂ）は第１実施形態のＥＧＲクーラ１を正面側から観た斜視図である。図２は第１実施形態のＥＧＲクーラ１の内部を模式的に示す説明図である。図３は分解された第１実施形態のＥＧＲクーラ１の主要部を示す説明図である。図４は図２におけるＡ−Ａ線断面図である。図５（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、比較例における冷却水の流通状態を模式的に示す説明図である。
【００１９】
図１や図２を参照すると、ＥＧＲクーラ１は、２本の並列に配置された熱交換体、すなわち、第１熱交換体２及び第２熱交換体３を備える。第１熱交換体２、第２熱交換体３には、それぞれ、冷却対象となる流体、すなわち、本実施形態では、ＥＧＲガスが通過する。ＥＧＲガスの流通方向は同一方向である。第１熱交換体２及び第２熱交換体３は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）セラミック製である。セラミック材料は、効率的な熱伝導を有するとともに、高い耐蝕性を発揮することができる。このため、高熱伝導率を有するセラミック材料は、熱交換体として好適である。第１熱交換体２及び第２熱交換体３は、同一物であり、それぞれ、円筒状に成形されており、ＥＧＲガスが通過できるように通路が形成されている。第１熱交換体２及び第２熱交換体３は、後に詳説する第１冷媒通路１１、第２冷媒通路１２内を流通する冷却水と熱交換することができる。これにより、ＥＧＲガスが冷却される。なお、熱交換体の数は、２本に限られるものでなく、さらに多くの本数を装備することもできる。また、熱交換体の形状は、円筒状に限られず、他の形状を採用することもできる。
【００２０】
ＥＧＲクーラ１は、熱交換体の周囲に冷媒を流通させる冷媒通路を熱交換体毎に形成するハウジング４を備える。具体的に、ハウジング４は、第１熱交換体２の周囲に第１冷媒通路１１を形成し、第２熱交換体３の周囲に第２冷媒通路１２を形成する。ハウジング４は、ステンレス（ＳＵＳ）製である。図３を参照すると、ハウジング４は、第１半割部材４ａと第２半割部材４ｂとを組み合わせてそのおおよその外形形状をなす。第１半割部材４ａは、第１熱交換体２の周囲に位置することとなる第１湾曲部４ａ１と第２熱交換体３の周囲に位置することとなる第２湾曲部４ａ２とを備えている。同様に、第２半割部材４ｂは、第１熱交換体２の周囲に位置することとなる第１湾曲部４ｂ１と第２熱交換体３の周囲に位置することとなる第２湾曲部４ｂ２とを備えている。第２半割部材４ｂの第１湾曲部４ｂ１には、後に詳説する冷媒導入部６が設けられている。また、第２半割部材４ｂの第２湾曲部４ｂ２には、冷媒排出部７が設けられている。冷媒導入部６には、冷媒導入口６ａが形成されている。冷媒排出部７には、冷媒排出口７ａが形成されている。なお、冷媒はどのようなものであってもよいが、本実施形態では、冷却水を用いている。
【００２１】
第１半割部材４ａと第２半割部材４ｂとは、２本の筒状部が形成されるように対向させて組み合わされ、ハウジング４を形成する。ハウジング４内には、第１熱交換体２及び第２熱交換体３が収納される。ハウジング４の両端部には、それぞれ、２個の環状部分を繋げた形状のリング部材８が装着されている。これにより、第１熱交換体２及び第２熱交換体３がハウジング４に支持されると共に、冷却水の漏れが止められる。
【００２２】
第１熱交換体２及び第２熱交換体３がハウジング４内に収納され、リング部材８で支持されることにより、第１冷媒通路１１及び第２冷媒通路１２が形成される。このままの状態であると、第１冷媒通路１１及び第２冷媒通路１２は、第１熱交換体２及び第２熱交換体３の長手方向のほぼ全域において、連通した状態となる。本実施形態のＥＧＲクーラ１では、第１冷媒通路１１と第２冷媒通路１２とを分断する仕切部を形成する板状のセパレータ１０を装備している。なお、仕切部を形成するために、第１半割部材４ａ及び第２半割部材４ｂの形状を変更することもできる。具体的に、第１半割部材４ａと第２半割部材４ｂとを組み合わせたときに、仕切部が形成されるようにしてもよい。
【００２３】
図２を参照すると、セパレータ１０は、ＥＧＲガスの排出側に寄せて装着される。すなわち、セパレータ１０は、ＥＧＲガスの流通方向上流側に第１冷媒通路１１と第２冷媒通路１２とを連通させる連通部１３を形成する状態で第１熱交換体２と第２熱交換体３との間に配置されている。このようにセパレータ１０は、第１冷媒通路１１と第２冷媒通路１２とを分断するものであるが、一部に連通部１３を残した状態でハウジング４内に装着されている。
【００２４】
ＥＧＲクーラ１は、上述のごとく、ハウジング４に冷媒導入部６及び冷媒排出部７を備える。冷媒導入部６及び冷媒排出部７はＥＧＲガスの流通方向に沿った一端側に対応する位置に設けられている。すなわち、冷媒導入部６及び冷媒排出部７は、ＥＧＲガスの流通方向の同一の端部に設けられている。本実施形態では、冷媒導入部６及び冷媒排出部７は、共にＥＧＲガスの流通方向下流側に設けられている。本実施形態では、連通部１３がＥＧＲガスの流通方向上流側に設けられている。このため、本実施形態における冷媒たる冷却水は、ＥＧＲガスの流通方向下流側から導入され、ＥＧＲガスの流通方向上流側に向かって流れる。そして、ＥＧＲガスの流通方向上流側において流通方向が折り返され、ＥＧＲガスの流通方向下流側で排出される。冷媒導入部６は、下側に位置し、冷媒排出部７は、上側に配置されている。なお、冷媒導入部６及び冷媒排出部７は、共にＥＧＲガスの流通方向上流側に設けるようにしてもよい。
【００２５】
ここで、連通部１３と、冷媒導入部６及び冷媒排出部７との位置関係について説明する。上述のように、冷媒導入部６及び冷媒排出部７はＥＧＲガスの流通方向に沿った一端側に対応する位置に設けられている。これに対し、連通部１３はＥＧＲガスの流通方向に沿った他端側に対応する位置に設けられている。これにより、並列に配置された第１熱交換体２、第２熱交換体３に沿って冷却水を流通させることができる。
【００２６】
図４を参照すると、ＥＧＲクーラ１は、連通部１３の流路面積を拡大する流路面積拡大部５ａを備える。流路面積拡大部５ａは、図１に明確に表されているように、ハウジング４の背面側に設けられた凸部５によって形成されている。図３、図４に明確に表されているように、凸部５をハウジング４の内側から見ると、凹状の流路面積拡大部５ａが形成されていることがわかる。この流路面積拡大部５ａは、連通部１３の位置に対応されて設けられている。これにより、冷却水の滞留が抑制され、第１冷媒通路１１から第２冷媒通路１２への冷却水の流入がスムーズになる。
【００２７】
図１や図３では、省略されているが、ＥＧＲクーラ１は、その上流側端部及び下流側端部にそれぞれコーン状の部材を備える。具体的に、ＥＧＲガスの流通方向上流側に上流側コーン部材９ａを備える。ＥＧＲガスの流通方向下流側に下流側コーン部材９ｂを備える。上流側コーン部材９ａは、ハウジング４内の第１熱交換体２及び第２熱交換体３にＥＧＲガスを導入する導入部となる部材である。下流側コーン部材９ｂは、ハウジング４内の第１熱交換体２及び第２熱交換体３からＥＧＲガスを排出する排出部となる部材である。上流側コーン部材９ａ及び下流側コーン部材９ｂは、それぞれ、径の大きい側がハウジング４の端部を覆うようにしてハウジング４にろう付けにより接合される。
【００２８】
以上が、本実施形態のＥＧＲクーラ１の概略構成である。ＥＧＲクーラ１は、上述のように、ＥＧＲガスの流通方向下流側から上流側に向かって冷却水が導入される。そして、冷却水は上流側において折り返され、再び下流側に向かって流れ、下流側で排出される。冷却水がこのような経路を辿ることにより、冷媒導入部６より導入されたより温度が低い冷却水の流れを、ＥＧＲガスの流れに対する対向流とすることができる。これによりＥＧＲクーラの冷却効率を高めることができる。冷却効率が向上すれば、冷却水が沸騰し易くなるが、冷却水の温度が高温となる冷媒排出部７付近のＥＧＲガス温度が低くなることから冷却水の沸騰を抑制することができる。以上のようなＥＧＲクーラ１の特性につき、図５（Ａ）〜（Ｃ）を参照し、比較例を示しつつ説明する。
【００２９】
まず、図５（Ａ）を参照すると、ＥＧＲクーラ１００は、ＥＧＲガスの流通方向下流側に冷媒導入部１０６を備えるとともに、ＥＧＲガスの流通方向上流側に冷媒排出部１０７を備える。冷媒導入部１０６及び冷媒排出部１０７は、いずれも図面上、上側に位置している。そして、第１実施形態のＥＧＲクーラ１とは異なり、セパレータ１０を備えていない。このようなＥＧＲクーラ１００における冷却水は、下側に位置する第１熱交換体２の周囲に到達しにくい。すなわち、冷媒導入部１０６から導入された冷却水の流れのうち、冷媒排出部１０７に向かう流れが強くなり、冷却水は、第１熱交換体２の周囲に到達しにくい。その結果、図中、Ｘ１で示す領域に冷却水の流れの淀みが生じ易く、十分な冷却効率が発揮されづらい状態となる。
【００３０】
つぎに、図５（Ｂ）を参照すると、ＥＧＲクーラ１１０は、ＥＧＲガスの流通方向下流側に冷媒導入部１１６を備えるとともに、ＥＧＲガスの流通方向上流側に冷媒排出部１１７を備える。セパレータ１０も装備されていない。そして、冷媒導入部１１６は図面上、上側に位置しているのに対し、冷媒排出部１１７は図面上、下側に位置している。従って、冷媒導入部１１６と冷媒排出部１１７とは、ＥＧＲクーラ１１０の対角線上に配置された状態とされている。このようなＥＧＲクーラ１１０における冷却水は、第１熱交換体２の下流側周辺や第２熱交換体３の上流側周辺に到達しにくい。すなわち、冷媒導入部１１６から導入された冷却水の流れのうち、冷媒排出部１１７に向かう流れが強くなり、第１熱交換体２の下流側や第２熱交換体３の上流側の周囲に到達しにくい。その結果、図中、Ｘ２、Ｘ３で示す領域に冷却水の流れの淀みが生じ易く、十分な冷却効率が発揮されづらい状態となる。
【００３１】
つぎに、図５（Ｃ）を参照すると、ＥＧＲクーラ１２０は、ＥＧＲガスの流通方向上流側に冷媒導入部１２６及び冷媒排出部１２７を備える。そして、セパレータ１０が装備されている。しかしながら、セパレータ１０は、ＥＧＲガスの流通方向上流側に寄せて装着されており、下流側に連通部が形成されている。すなわち、第１実施形態のＥＧＲクーラ１と冷媒導入部、冷媒排出部及び連通部の配置が入れ替わった態様となっている。冷媒排出部１２７から排出される冷却水は、すでにＥＧＲクーラ１２０内を循環し、熱交換された後の状態となっているため、温度が高くなっている。このように高温となっている冷却水と上流側コーン部材９ａを通じて導入される高温のＥＧＲガスとを熱交換させることとなり、冷却水の沸騰が起こり易いため、効果的な冷却の面からは、改良の余地があるといえる。
【００３２】
以上のように、比較例においては、淀みの発生等の面で改良の余地があり、第１実施形態のＥＧＲクーラ１による冷却が効果的であることが理解される。
【００３３】
以下、このようなＥＧＲクーラ１の各部における冷却水の流通状態について、適宜、比較例を示しつつ説明する。
【００３４】
まず、図６を参照すると、冷媒は、螺旋状に流れることがわかる。すなわち、冷媒導入部６からハウジング４内に導入された冷却水は、図中、矢示１４ａ、１４ｂ及び１４ｃで示すように第１冷媒通路１１内を螺旋状に流れる。そして、冷却水は、連通部１３を通じて第２冷媒通路１２内へ流入し、第２冷媒通路１２においても、図中、矢示１５ａ、１５ｂ及び１５ｃで示すように螺旋状に流通する。第１冷媒通路１１と第２冷媒通路１２とは、セパレータ１０によって仕切られているため、各通路内で螺旋状の流れを形成することができる。冷却水は、螺旋状に流れることにより、第１熱交換体２及び第２熱交換体３の外周壁に沿って流れることができ、淀みが極力抑制される。これにより、冷却性能を向上させることができる。
【００３５】
また、図７（Ａ）を参照すると、冷媒導入部６は、第１熱交換体２に対しオフセットさせて設けられている。具体的に冷媒導入部６は、第１熱交換体２の側方に位置し、さらに、第１熱交換体２の中心軸よりもずらした位置に設けられている。このため、導入された冷却水は、導入時点で旋回流を形成することができる。一旦、形成された旋回流は、上述のように、第１冷媒通路１１及び第２冷媒通路１２内で螺旋状に流れることができる。また、冷媒排出部７も第２熱交換体３に対してオフセットさせて設けられている。具体的に冷媒排出部７は、第２熱交換体３の側方に位置し、さらに、第２熱交換体３の中心軸よりもずらした位置に設けられている。これにより、螺旋状に流れてきた冷却水は、スムーズにハウジング４の外部へ排出される。これに対し、図７（Ｂ）に示す比較例のＥＧＲクーラ２０では、冷媒導入部２６は、第１熱交換体２の中心部と一致させて設けられている。また、冷媒排出部１７も第２熱交換体３の中心部と一致させて設けられている。このため、冷媒導入部２６から導入された冷却水は、第１熱交換体２に衝突し易く、圧力損失を生じ易い。また、冷媒排出部２７においても、第２熱交換体３の周囲を両側から回り込む状態で流れてくる冷却水同士が衝突し易く、ここでも圧力損失を生じ易い。第１実施形態のＥＧＲクーラ１であれば、これらの不都合を回避することができる。
【００３６】
つぎに、図８（Ａ）を参照すると、本実施形態のＥＧＲクーラ１は、連通部１３に距離Ｌが確保され、流路面積拡大部５ａが形成されているため、螺旋状の旋回流を第１冷媒通路１１から第２冷媒通路１２へスムーズに誘導することができる。すなわち、連通部１３における圧力損失の発生を抑制することができる。これに対し、図８（Ｂ）に示す比較例のＥＧＲクーラ３０では、連通部において何らの対策もとられておらず、絞り３１が形成されている。この結果、冷却水のスムーズな移行が妨げられ、圧力損失も発生する。第１実施形態のＥＧＲクーラ１であれば、これらの不都合を回避することができる。なお、図９に示すように、連通部位外の箇所、すなわち、セパレータ４１が配置されている箇所にも流路面積拡大部４１ａを形成すると、図中、Ｘ４やＸ５で示す領域で旋回流を形成し難く、軸方向に沿った流れになり易い。一部にでもこのような箇所が存在していると、螺旋状の流れが途切れる。この結果、スムーズな冷却水の流通が妨げられる。
【００３７】
（第２実施形態）
つぎに、第２実施形態について、図１０乃至図１２を参照しつつ説明する。第２実施形態のＥＧＲクーラ５０は、以下の点で、第１実施形態のＥＧＲクーラ１と異なる。すなわち、第２実施形態のＥＧＲクーラ５０は、第１冷媒通路１１及び第２冷媒通路１２に冷却水の整流を行う冷媒案内部１６を備えている点で第１実施形態と異なっている。具体的に、冷媒案内部１６は、第１熱交換体２及び第２熱交換体３のそれぞれの周囲に螺旋状に配置された針金状の部材によって形成されている。螺旋状に配置された冷媒案内部１６を設けることにより、ハウジング４内に導入された冷却水の流速が遅く、慣性力が弱い場合であっても旋回流を形成することができる。これにより、淀みの発生を抑制することができる。また、配置幅（ピッチ）Ｗを保って配置される冷媒案内部１６は、図１１（Ａ）に示すように流路断面積を小さくすることになるため、同量の冷却水が流通する場合に、流速を高めることができる。この結果、伝熱効率が高くなり、温度効率が向上する。なお、図１１（Ｂ）は、冷媒案内部１６を備えない場合の流路面積Ｓ１を示す。冷媒案内部１６を備えない場合は、第１冷媒通路１１又は第２冷媒通路１２の環状の形状がそのまま、流路面積を律することとなり、図１１（Ａ）に示す冷媒案内部１６を備えた場合の流路面積Ｓ２よりも大きくなる。換言すれば、冷媒案内部１６を設けることにより、流路面積は、冷媒案内部１６の配置幅、すなわち、ピッチＷと熱交換体とハウジング４との隙間で律されることとなり、流路面積Ｓ２は流路面積Ｓ１よりも小さくすることができる。
【００３８】
ここで、第２実施形態のＥＧＲクーラ５０の各部の流路面積について図１２を参照しつつ説明する。図１２を参照すると、第１冷媒通路１１及び第２冷媒通路１２の流路面積は、Ｓ２で表されている。冷媒導入部６の流路面積、具体的に、冷媒導入口６ａの面積はＳ３で表されている。冷媒排出部７の流路面積、具体的に、冷媒排出口７ａの面積はＳ４で表されている。連通部１３の流路面積、より具体的には、流路面積拡大部５ａの流路面積はＳ５で表されている。これらの流路面積Ｓ２乃至Ｓ５は一致している。このように各部の流路面積を一致させることにより、局所的に圧力損失が発生しないように配慮されている。この結果、全体を通して、冷却水をスムーズに流すことができ良好な冷却性能を得ることができる。
【００３９】
（第３実施形態）
つぎに、第３実施形態につき、図１３を参照しつつ説明する。図１３は第３実施形態のＥＧＲクーラ６０を模式的に示す説明図である。第３実施形態のＥＧＲクーラ６０は、仕切部を形成するセパレータ１０に空気抜き部６１を備えている。冷媒通路の一部に空気が混入すると、その空気が溜まった部分が冷却水から露出し、露出部分が高温となる可能性がある。特に、本実施例のようにセパレータ１０が配置され、第１冷媒通路１１と第２冷媒通路１２とが仕切られている場合、流路の角部となるような箇所に空気が溜まることが想定される。空気が溜まると、その箇所が冷却水からの露出部分となる。そこで、空気抜き部６１を設ける。このとき、ＥＧＲクーラ６０は、傾けて車両に搭載する。より具体的に、ＥＧＲクーラ６０は、空気抜き部６１が連通部１３よりも上側に位置するように傾けて車両に搭載する。これにより、空気が直接冷媒排出部７側へ移動し、ＥＧＲクーラ６０内から排出される。
【００４０】
（第４実施形態）
つぎに、第４実施形態のＥＧＲクーラ７０について図１４を参照しつつ説明する。図１４は第４実施形態のＥＧＲクーラ７０を模式的に示す説明図である。第４実施形態のＥＧＲクーラ７０は、冷媒導入部６に近い側に配置された熱交換体、すなわち、第１熱交換体２へのＥＧＲガスの流入量を第２熱交換体３へのＥＧＲガスの流入量よりも多くするものである。冷媒導入部６に近い位置ほど、冷媒の温度が低く、冷却能力が高い状態となる。このため、より冷却能力が高い側へ、より多くの冷却対象を流入させることにより、熱交換器としての冷却効率を向上させる。具体的に、上流側コーン部材７９の形状を変更し、第１熱交換体２側へのＥＧＲガスの流入量を増大させる。上流側コーン部材７９の下縁７９ａ１の長さを上縁７９ａ２よりも長くすることによって上流側コーン部材９７の内側の容積配分を変更する。すなわち、第１熱交換体２側の容積を広くし、より第１熱交換体２へＥＧＲガスが流入し易い状態とする。これにより、より効果的にＥＧＲガスを冷却することができる。
【００４１】
（第５実施形態）
つぎに、第５実施形態のＥＧＲクーラ８０について図１５を参照しつつ説明する。図１５は第５実施形態のＥＧＲクーラを模式的に示す説明図である。第５実施形態のＥＧＲクーラ８０は、第４実施形態のＥＧＲクーラ７０と同様に、第１熱交換体２へのＥＧＲガスの流入量を第２熱交換体３へのＥＧＲガスの流入量よりも多くするものである。第５実施形態と第４実施形態とは、ＥＧＲガスの流入量を変更する手段が異なる。第５実施形態のＥＧＲクーラ８０は、第１熱交換体８２の径Ｄｉｎが第２熱交換体８３の径Ｄｏｕｔよりも大きい。すなわち、冷媒導入部６に近い側となる第１熱交換体８２の径を第２熱交換体８３の径よりも大きくすることより、第１熱交換体８２で冷却するＥＧＲガスの量を増大させる。これにより、より効果的にＥＧＲガスを冷却することができる。
【００４２】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。例えば、ＥＧＲクーラ以外の用途にも用いることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１、５０、６０、７０、８０  ＥＧＲクーラ
２  第１熱交換体
３  第２熱交換体
４  ハウジング
５  凸部
５ａ  流路面積拡大部
６  冷媒導入部
７  冷媒排出部
８  リング部材
９ａ  上流側コーン部材
９ｂ  下流側コーン部材
１０  セパレータ
１１  第１冷媒通路
１２  第２冷媒通路
１３  連通部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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