(57)【要約】【課題】  入口通路内から各チューブに流入する吸入空気の流通量を均一にして、所望の冷却性能を発揮できるインタークーラの提供。【解決手段】  通気路を有するチューブ５が複数積層されたコア部１と、コア部１の各チューブ５の一端側に連通され、且つ、吸入ポート２から吸入空気が流入される入口通路Ｒ２と、コア部１の各チューブ５の他端側に連通され、且つ、排出ポート３から吸入空気が排出される出口通路Ｒ３を備えるインタークーラにおいて、入口通路Ｒ２内に吸入空気を拡散させるための導風手段を設けた。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気路を有するチューブが複数積層されたコア部と、
前記コア部の各チューブの一端側に連通され、且つ、吸入ポートから吸入空気が流入される入口通路と、
前記コア部の各チューブの他端側に連通され、且つ、排出ポートから吸入空気が排出される出口通路を備えるインタークーラにおいて、
前記入口通路内に、吸入空気を拡散させるための導風手段を設けたことを特徴とするインタークーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機付きエンジンにおいて、過給の効果を十分に引き出すために、圧縮した吸入空気を冷却するためのインタークーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、過給機付きエンジンにおいて、過給の効果を十分に引き出すために、圧縮した吸入空気を車両走行風または冷却水で冷却するインタークーラの技術が公知になっている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
通常、このようなインタークーラは、通気路を有するチューブが複数積層されたコア部と、該コア部の各チューブの一端側に連通され、且つ、吸入ポートから吸入空気が流入される入口通路と、該コア部の各チューブの他端側に連通され、且つ、排出ポートから吸入空気が排出される出口通路を備え、これら両通路は、チューブの両端部に円筒部を形成して該円筒部同士を複数連結するように複数積層することで形成される、または、チューブの両端部をそれぞれチューブプレートに嵌挿固定した状態として、各チューブプレートにタンクを被せることにより形成される。
【特許文献１】特開０９−３１０９８８号公報
【特許文献２】特開０９−２１０５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のインタークーラにあっては、コア部の部位によって入口通路内から各チューブに流入する吸入空気の量に偏りが生じ、十分な冷却性能を発揮できないという問題点があった。
【０００５】
なお、前述した吸入空気の流入量の偏りは、入口通路における吸入ポートの配置や吸入ポートのチューブに対する角度によって異なるが、これらはインタークーラの搭載位置や吸入ポートの配管レイアウトによって決定されることが多い。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、入口通路内から各チューブに流入する吸入空気の流通量を均一にして、所望の冷却性能を発揮できるインタークーラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１記載の発明では、通気路を有するチューブが複数積層されたコア部と、前記コア部の各チューブの一端側に連通され、且つ、吸入ポートから吸入空気が流入される入口通路と、前記コア部の各チューブの他端側に連通され、且つ、排出ポートから吸入空気が排出される出口通路を備えるインタークーラにおいて、前記入口通路内に、吸入空気を拡散させるための導風手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１記載の発明にあっては、通気路を有するチューブが複数積層されたコア部と、前記コア部の各チューブの一端側に連通され、且つ、吸入ポートから吸入空気が流入される入口通路と、前記コア部の各チューブの他端側に連通され、且つ、排出ポートから吸入空気が排出される出口通路を備えるインタークーラにおいて、前記入口通路内に、吸入空気を拡散させるための導風手段を設けたため、入口通路内から各チューブに流入する吸入空気の流通量を導風手段で均一にして、所望の冷却性能を発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１のインタークーラを示す斜視図、図２は同側断面図、図３は本実施例１のコア部、吸入ポート、排出ポートの分解図、図４は本実施例１のチューブの分解図（ａ）及び組立（ｂ）、図５は本実施例１の導風板を示す図、図６は本実施例１の要部拡大断面図であり、作用を説明する図である。
【００１１】
先ず、全体構成を説明する。
図１〜３に示すように、本実施例１のインタークーラは、過給機付きエンジンにおいて、過給の効果を十分に引き出すために、圧縮した吸入空気を車両走行風で冷却する所謂空冷式インタークーラであって、コア部１と、吸入ポート２と、排出ポート３と、導風板４（導風手段に相当）が備えられている。
【００１２】
コア部１は、複数のチューブ５とアウターフィン６で構成され、図４に示すように、各チューブ５は最中状に重ねられる皿状の一対のシェル7,8によって空気その内部に通気路Ｒ１が形成されている。なお、通気路Ｒ１にインナーシェルを設ける場合もある。
また、両シェル7,8のうち、シェル７の長手方向両端部には上方に開口する開口部７ａが形成され、シェル８の長手方向両端部には下方に突出する円筒状の円筒部８ａがそれぞれ形成されている。
また、シェル７の開口部７ａの開口径Ｗ１は、シェル８の円筒部８ａの外径Ｗ２よりも大きく形成されており、これによって、波状のアウターフィン６を介在させた状態で隣り合うチューブ５の円筒部８ａを開口部７ａに嵌合するように複数積層することによりコア部１が形成されている。
【００１３】
また、コア部１の最外端のチューブ５ａは、シェル７の代わりにパッチプレート１０がシェル８と嵌合される他、該パッチプレート１０の一端側には上方に突出した円筒状のアダプタ部１０ａが形成されると共に、ここに円筒状の吸入ポート２が挿入された状態で装着されている。
【００１４】
一方、コア部１の最外端のチューブ５ｂは、シェル８の代わりにパッチプレート１１がシェル７と嵌合される他、該パッチプレート１１の他端側には下方に突出した円筒状のアダプタ部１１ａが形成されると共に、ここに円筒状の排出ポート３が挿入された状態で装着されている。
【００１５】
従って、図２に示すように、コア部１の一方側には、各チューブ５の一端側に連通し、且つ、吸入ポート２に連通する入口通路Ｒ２が形成され、コア部１の他方側には、各チューブ５の他端側に連通し、且つ、排出ポート３に連通する出口通路Ｒ３が形成されている。
【００１６】
そして、コア部１の入口通路Ｒ２内には、図５に示す導風板４が設けられている。
導風板４は、アルミ製の金属板材を螺旋状に変形させたものであり、その外径及び全長は入口通路Ｒ２と略同じ大きさに形成されている。なお、本実施例１の導風板４はその下端部が上端部に対して略３６０度だけ螺旋状にねじれ変形されているが、このねじれ角度は３６０度以上にすることも、３６０度以下にすることも適宜設定できる。
【００１７】
アウターフィン６は、波状のコルゲートタイプが使用される他、その波状の頂部と谷部との間に、図示を省略する両側のルーバと中央のルーバで構成される所謂リターンルーバが１つずつ形成されている。
【００１８】
その他、本実施例１のインタークーラを構成する全ての構成部材はアルミ製であり、各構成部材が接合する接合部のうち、少なくとも一方側にはろう材から成るクラッド層（ブレージングシート）が設けられている。
【００１９】
次に、作用を説明する。
このように構成されたインタークーラを製造するには、図４に示すように、シェル7,8同士の間を最中状に重ね合わせてチューブ５を形成すると共に、このチューブ５をアウターフィン６と交互に複数個積層してコア部１を形成する。
この際、隣接するチューブ５の両端部同士の間に環状のシートを介在させても良い。
【００２０】
次に、パッチプレート10,11を装着したチューブ5a,5bをコア部１の最外端に配置し、導風板４を入口通路Ｒ２内に圧入して各チューブ５の円筒部８ａの内周等に当接させた状態で収容する。
【００２１】
次に、パッチプレート１０のアダプタ部１０ａに吸入ポート２を、パッチプレート１１のアダプタ部１１ａに排出ポート３をそれぞれ貫通させた状態で装着することにより、インタークーラを仮組する。
なお、導風板４の外周が吸入ポート２の内周よりも小さい場合には、吸入ポート２を導風板４の装着後に収容する。
【００２２】
次に、このように仮組されたインタークーラを図外の加熱炉で熱処理することにより、各部材の接合部をろう付けして一体的に固定する。
なお、本実施例１では、導風板４を各チューブ５の円筒部８ａの内周面等に当接させて共にろう付け固定したが、ろう付け後のインタークーラの吸入ポート２から入口通路Ｒ２内に導風板４を挿入して適宜の固定部材を用いて固定しても良い。
【００２３】
このように構成されたインタークーラは、図外の過給機で圧縮された１６０℃前後の吸入空気が、吸入ポート２から入口通路Ｒ２内に流入し、各チューブ５の通気路Ｒ１を流通して出口通路Ｒ３内に流入する間に、アウターフィン６を介して車両走行風と熱交換して４０℃前後まで冷却された後、排出ポート３から排出されてエンジンへ流入する。
【００２４】
この際、図６に示すように、吸入ポート２から入口通路Ｒ２内に流入した吸入空気（波線矢印で図示）は、入口通路Ｒ２内における上流側から下流側へ流通しつつ、導風板４によって螺旋状に複数の方向に拡散しながら各チューブ５の一端側へ流入し、これにより、各チューブ５における吸入空気の流入量を均一にでき、コア部１の放熱量を向上させて所望の冷却性能を発揮できる。
【００２５】
ここで、従来の発明にあっては、コア部の部位によって各チューブにおける吸入空気の流入量に偏りが生じ、十分な冷却性能を発揮できないという問題点があった。
【００２６】
なお、前述した吸入空気の流入量の偏りは、入口通路内における吸入ポートの配置や吸気ポートのチューブに対する角度によって異なるが、これらはインタークーラの搭載位置や吸入ポートの配管レイアウトによって決定されることが多い。
【００２７】
例えば、本実施例１のインタークーラのように、吸入ポート２が入口通路Ｒ２の一方側に配置され、且つ、各チューブ５と直交する角度で配置される場合、吸入ポート２から入口通路Ｒ２内に流入した吸入空気は、各チューブ５に流入することなくパッチプレート１１に衝突した後、ようやく向きを変えて各チューブ５に流入するため、各チューブ５に均一に吸入空気が非常に流入しにくく、コア部１の部位によっては吸入空気が殆ど流通しないチューブもあり、コア部１の有効面積が大幅に小さくなって冷却性能が低下してしまう。
【００２８】
しかしながら、本実施例１のインタークーラにあっては、前述したように、吸入ポート２から入口通路Ｒ２内に流入した吸入空気は、導風板４で螺旋状に複数の方向に拡散して各チューブ５の一端側に流入しながら、該入口通路Ｒ２内の上流側から下流側へ移動するように流通し、これにより、各チューブ５における吸入空気の流入量を均一にでき、コア部１の放熱量を向上させて所望の冷却性能を発揮できる。
【００２９】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１のインタークーラにあっては、通気路を有するチューブ５が複数積層されたコア部１と、コア部１の各チューブ５の一端側に連通され、且つ、吸入ポート２から吸入空気が流入される入口通路Ｒ２と、コア部１の各チューブ５の他端側に連通され、且つ、排出ポート３から吸入空気が排出される出口通路Ｒ３を備えるインタークーラにおいて、入口通路Ｒ２内に吸入空気を拡散する導風板４を設けたため、入口通路Ｒ２内から各チューブ５に流入する吸入空気の流通量を導風板４で均一にして、所望の冷却性能を発揮できる。
【実施例２】
【００３０】
以下、実施例２を説明する。
本実施例２のインタークーラでは、実施例１で説明した導風板を省略する代わりに、チューブにおけるシェルの円筒部の内側に複数の羽で構成された導風板を形成したこと以外は実施例１と同様であるため、同一の構成部材は同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
【００３１】
図７は本実施例１のシェル８の底面斜視図、図８はシェル８のみの積層状態を底面から見た斜視図（シェル７については省略）、図９は本実施例２の要部拡大断面図である。
【００３２】
図７に示すように、本実施例２のインタークーラでは、チューブ５におけるシェル８の円筒部８ａの内側に複数（本実施例では３つ）の羽２０で構成された導風部２１（導風手段に相当）が形成され、図８、９に示すように、隣接するチューブ５の導風部２１の羽２０同士は上下方向にオフセットするように形成され、これによって、入口流路Ｒ２が複雑な螺旋状に形成されている。
【００３３】
なお、各チューブ５の羽２０の形状及び形成数については適宜設定できる。また、導風部２１は全てのチューブ５におけるシェル８の円筒部８ａの内側に形成する必要はなく、導風部２１を備えるチューブ５の間に導風部２１を省略した円筒部を１つ以上配置するようにしても良い。
【００３４】
従って、本実施例２のインタークーラでは、吸入ポート２から入口通路Ｒ２内に流入した吸入空気は、該入口通路Ｒ２内の上流側（吸入ポート２）から下流側へ移動するように流通しつつ、各導風部２１によって複数の方向に拡散しながら各チューブ５の一端側に流入し（図９の波線矢印Ｘ参照）、これにより、各チューブ５における吸入空気の流入量を均一にでき、コア部１の放熱量を向上させて所望の冷却性能を発揮できる。
【００３５】
また、チューブ５におけるシェル８の円筒部８ａに導風部２１を形成したため、コア部１の組み立て時におけるシェル7,8及びチューブ５を形成する工程でもって導風部２１を同時に高い精度で配置することができる
【００３６】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、チューブ５の積層数や吸入ポート２の配置、角度等については適宜設定できる。
【００３７】
また、本実施例１のインタークーラでは、入口通路Ｒ２及び出口通路Ｒ３が、チューブ５の両端部に円筒部7a,8aを形成して該円筒部7a,8a同士を連結するように複数積層するにより形成される場合について説明したが、図１０に示すように、チューブ５の両端部をそれぞれチューブプレート30,31に嵌挿固定した状態として、各チューブプレート30,31に吸入ポート２及び排出ポート３を備えるタンク32,33を被せることにより入口通路Ｒ２及び出口通路Ｒ３が形成されるインタークーラの入口通路２内に本実施例で説明したような導風板４を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１のインタークーラを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１のインタークーラを示す側断面図である。
【図３】本実施例１のコア部、吸入ポート、排出ポートの分解図である。
【図４】本実施例１のチューブの分解図（ａ）及び組立図（ｂ）を示す図である。
【図５】本実施例１の導風板を示す図である。
【図６】本実施例１の要部拡大断面図である。
【図７】シェル８の底面斜視図である。
【図８】シェル８のみの積層状態を底面から見た斜視図（シェル７については省略）である。
【図９】本実施例２の要部拡大断面図である。
【図１０】その他の実施例のインタークーラを示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｒ１  空気通路
Ｒ２  入口通路
Ｒ３  出口通路
１  コア部
２  吸入ポート
３  排出ポート
４  導風板（導風手段に相当）
５  チューブ
６  アウターフィン
７、８  シェル
７ａ  開口部
８ａ  円筒部
１０、１１  パッチプレート
１０ａ、１１ａ  アダプタ部
２０  羽
２１  導風部２１（導風手段に相当）
【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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