(57)【要約】【課題】ディーゼルエンジンやガソリンエンジンにおいて燃料高温化による大気汚染や燃料臭を防止するための空冷式の流体冷却器を提供する。【解決手段】アルミダイキャスト製の冷却プレートと、ステンレス鋼製又は炭素鋼製の細長チューブとを備える。細長チューブは略平面上で１段又は複数段にわたりスパイラル状・コルゲート状・コイル状あるいはＳ字状などに屈曲配置され、アルミダイキャスト加工により冷却プレート内に鋳込まれている。冷却プレートはその片面又は両面の外側に多数のひれ状の冷却フィンを有しており、冷却フィンの放熱により細長チューブ内を流れる燃料あるいはオイルなどを冷却するようになっている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミダイキャスト製の冷却プレートと、ステンレス鋼製又は炭素鋼製の細長チューブとを備え、
前記細長チューブは略平面上で１段又は複数段にわたりスパイラル状・コルゲート状・コイル状あるいはＳ字状などに屈曲配置され、アルミダイキャスト加工により前記冷却プレート内に鋳込まれており、
前記冷却プレートはその片面又は両面の外側に多数のひれ状の冷却フィンを有しており、
前記冷却フィンの放熱により細長チューブ内を流れる流体を冷却するようになっていることを特徴とする配管埋め込み型空冷式流体冷却器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてディーゼルエンジン及びガソリンエンジン用の燃料冷却器に係り、特にリターン燃料の温度を低下させるために自動車等の床下に配置するのに適した空冷式燃料冷却器や熱媒体流体を用いて間接冷却する場合の冷却器などに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に内燃機関のエンジンの燃料が燃料タンクから燃料噴射装置へ送給される過程で機関や排気系部品からの伝熱などにより高温となり、燃料液中に気泡（ベーパ）が発生すると、燃料噴射装置によりシリンダー内に噴射される燃料液中にこの気泡が混入してベーパロックを生じ、噴射時間当りの燃料の噴射量が減少し、所定の出力が得られないといった問題がある。
一方、エンジンで燃焼されなかった余剰燃料は、リターン配管を経由してタンクへ戻されるが、いったん高圧とされてエンジンの高温部付近を通過するため加温されて高温の戻り燃料となり、やがてタンク内すべての燃料の温度を上昇（ガソリン車で約６０℃）させ、タンクからベーパとなって放出され、大気汚染や、キャビンの燃料臭となって問題を起こす可能性がある。ディーゼルエンジン、特にコモンレールを使用した蓄圧式燃料噴射システムにおいては、圧力が極めて高圧であるためリターン燃料の高温化（タンク内温度は１２０〜１７０℃まで昇温する）が特に問題となっている。
【０００３】
かかる対策として、ガソリンエンジンの場合は、燃料タンクと燃料噴射装置間の燃料供給配管を自動車の空調装置（エアコン）の配管で冷却して燃料温度を沸点未満に下げる方法がとられているが、コモンレールを使用した蓄圧式燃料噴射システム採用のディーゼルエンジンの場合にあっては、燃料は全く冷却されていないのが現状である。このため、コモンレールを使用した蓄圧式燃料噴射システム採用のディーゼルエンジンの場合は、ベーパロックによる噴射の不安定化をはじめ、樹脂製のタンク部品（ホース等）、樹脂製タンクの熱劣化も余儀なくされるという問題があった。
【０００４】
本出願人の先願による特開２００１−２００７６５「ガソリンエンジンにおける燃料冷却方法」では、燃料配管の途中に燃料温度を沸騰気泡発生温度未満に下げる熱交換器を設けている。この熱交換器内には毛細管構造のウィック材が張り付けられ、熱媒体流体が毛細管内を上昇する際に蒸発による気化熱を奪って燃料を冷却する仕組みになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンにおいて前述した燃料高温化による大気汚染や燃料臭を防止するための空冷式の流体冷却器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の前述した課題は、アルミダイキャスト製の冷却プレートと、ステンレス鋼製又は（好ましくは内面にニッケル等の各種めっきを施した）炭素鋼製の細長チューブとを備え、この細長チューブが略平面上で１段又は複数段にわたりスパイラル状（らせん形）・コルゲート状（波形）・コイル状（渦巻形）あるいはＳ字状などに屈曲配置され、アルミダイキャスト加工により前記冷却プレート内に鋳込まれており、前記冷却プレートはその片面又は両面の外側に多数のひれ状の冷却フィンを有しており、前記冷却フィンの放熱により細長チューブ内を流れる燃料あるいはオイル等の流体を冷却するようになっている配管埋め込み型空冷式流体冷却器によって達成される。
【０００７】
【作用】
従来、このような燃料冷却器（熱交換器）を床下に配置すると、飛び石による衝撃で破損し燃料が飛散する可能性があり、強度的な問題を解決しなければならなかった。
本発明によれば、強固なアルミダイキャスト製の冷却プレートの内部に細長チューブが鋳込まれているので、細長チューブが破損する可能性が激減し、充分な耐久性が得られる。細長チューブはステンレス鋼製又は内面にニッケル等の各種めっきを施した炭素鋼製なので、燃料による腐食に耐えることができる。
【０００８】
細長チューブは略平面上で１段又は複数段にわたりスパイラル状（らせん形）・コルゲート状（波形）・コイル状（渦巻形）あるいはＳ字状などに屈曲配置され、アルミダイキャスト加工により冷却プレート内に鋳込まれているので、冷却プレートのほぼ全体と緊密に接触して熱を伝達することになる。冷却プレートにはその片面又は両面の外側に多数のひれ状の冷却フィンが設けられているので、車外の空気に直接触れて熱を放散することができる。かくして、冷却フィンの放熱により細長チューブ内を流れる燃料あるいはオイル等の流体を冷却することができて、前述した燃料高温化による大気汚染や燃料臭を防止できるという作用効果が得られる。
冷却プレートの外形形状はチューブの形状に合わせて円形・四角形その他任意の形状にすることができる。
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面の実施例を参照した以下の記載により明らかとなろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１Ａ，Ｂは本発明の第１実施例による配管埋め込み型空冷式流体冷却器１０の全体を表しており、図１Ａは平面図、図１Ｂは側面図で、一部を破断して表している。この冷却器１０では、アルミダイキャスト製の冷却プレート１２の内部にステンレス鋼製、又は好ましくは内面にニッケル等の各種めっきを施した炭素鋼製の細長チューブ１４が鋳込まれている。
図１Ｂに示すように、細長チューブ１４は略平面上で１段に延伸し、スパイラル状に巻回配置されており、燃料は入口部分１６から入って中央の出口部分１８から出ていく。
【００１０】
冷却プレート１２は、スパイラル状に巻回配置された細長チューブ１４のほぼ全体を受け入れるハウジング２４と、ハウジング２４の片面（上面）の外側に形成された多数のひれ状の冷却フィン２６とを包含している。ハウジング２４の外形は細長チューブ１４の巻回形状に合わせて略円形に作られており、その４隅には自動車の床下に取り付けるための三角形のタブ（ブラケット）２７とボルト穴２８が設けられ、冷却器１０をボルト締めで床下に取り付けられるようになっている。
かかる構造に基づき、この配管埋め込み型空冷式流体冷却器１０では、冷却フィン２６からの放熱により、細長チューブ１４内を流れる燃料やオイル、あるいは熱媒体流体などの高温流体が空気によって効率的に冷却されるようになっている。
【００１１】
図２Ａ，Ｂは本発明の第２実施例による配管埋め込み型空冷式流体冷却器３０の全体を表しており、図２Ａは側面図、図２Ｂは平面図で、一部を破断して表している。この冷却器３０では、アルミダイキャスト製の冷却プレート３２の内部にステンレス鋼製、又は好ましくは内面にニッケル等の各種めっきを施した炭素鋼製の細長チューブ３４が鋳込まれている。
図２Ａに示すように、細長チューブ３４は略平面上で１段に延伸し、側部を隣接するコルゲート状に屈曲配置されており、燃料は入口部分３６から入って反対側の出口部分３８から出ていく。
【００１２】
冷却プレート３２は、コルゲート状に屈曲配置された細長チューブ３４のほぼ全体を受け入れるハウジング４４と、ハウジング４４の両面（上下面）の外側に形成された多数のひれ状の冷却フィン４６とを包含している。ハウジング４４の外形は細長チューブ３４の外形に合わせて略四角形に作られており、その４隅には自動車の床下に取り付けるための略四角形のタブ（ブラケット）４７とボルト穴４８が設けられ、冷却器３０をボルト締めで床下に取り付けられるようになっている。
かかる構造に基づき、この配管埋め込み型空冷式流体冷却器３０では、冷却フィン４６からの放熱により、細長チューブ３４内を流れる燃料やオイル、あるいは熱媒体流体などの高温流体が空気によって効率的に冷却されるようになっている。
【００１３】
図３Ａ，Ｂと図４Ａ，Ｂは本発明の第３実施例による配管埋め込み型空冷式流体冷却器５０を表しており、図３Ａ，Ｂは全体の外観図、図４Ａ，Ｂは内部の細長チューブの形状を表している。
この冷却器５０では、アルミダイキャスト製の冷却プレート５２の内部にステンレス鋼製、又は好ましくは内面にニッケル等の各種めっきを施した炭素鋼製の細長チューブ５４（図４）が鋳込まれている。
【００１４】
冷却プレート５２は、スパイラル（コイル）状に屈曲配置された細長チューブ５４（図４）のほぼ全体を受け入れるハウジング６４と、ハウジング６４の両面（上下面）の外側に形成された多数のひれ状の冷却フィン６６とを包含している。ハウジング６４の外形は細長チューブ５４の外形に合わせて略円形に作られており、その４隅には自動車の床下に取り付けるためのタブ（ブラケット）６７とボルト穴６８が設けられ、冷却器５０をボルト締めで床下に取り付けられるようになっている。ハウジング６４の上面には細長チューブ５４の一部を覆うための案内カバー５７（図３）が設けられている。
【００１５】
図３及び図４に示すように、細長チューブ５４はその入口部分５６からハウジング６４内に入った部分で案内カバー５７に覆われて内部へと延伸し、下側の平面へと伸びている。従って、細長チューブ５４は略平面上で２段に延伸し、渦巻形のスパイラル（コイル）状に屈曲配置されており、燃料は入口部分５６から入って隣接する出口部分５８から出ていく。
かかる構造に基づき、この配管埋め込み型空冷式流体冷却器５０では、冷却フィン６６からの放熱により、細長チューブ５４内を流れる燃料やオイル、あるいは熱媒体流体などの高温流体が空気によって効率的に冷却されるようになっている。
【００１６】
図５Ａ〜Ｃは本発明の第４実施例による配管埋め込み型空冷式流体冷却器７０を表しており、一部を破断した状態で図示している。図５Ａは側面図、図５Ｂは平面図、図５Ｃは図５Ｂの線Ｃ−Ｃに沿う断面図である。この流体冷却器７０では、アルミダイキャスト製の冷却プレート７２の内部にステンレス鋼製、又は好ましくは内面にニッケル等の各種めっきを施した炭素鋼製の細長チューブ７４が鋳込まれている。
図５Ｂ，Ｃに示すように、細長チューブ７４は略平面上で１段に延伸し、略Ｓ字状に屈曲配置されており、燃料は入口部分７６から入って反対側の出口部分７８から出ていく。
【００１７】
冷却プレート７２は、略Ｓ字状に屈曲配置された細長チューブ７４のほぼ全体を受け入れるハウジング８４と、ハウジング８４の両面（上下面）の外側に形成された多数のひれ状の冷却フィン８６とを包含している。ハウジング８４の外形は細長チューブ７４の外形に合わせて略四角形に作られており、その両端には自動車の床下に取り付けるための略四角形のタブ（ブラケット）８７とボルト穴８８が設けられ、冷却器７０をボルト締めで床下に取り付けられるようになっている。
かかる構造に基づき、この配管埋め込み型空冷式流体冷却器７０では、冷却フィン８６からの放熱により、細長チューブ７４内を流れる燃料やオイル、あるいは熱媒体流体などの高温流体が空気によって効率的に冷却されるようになっている。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如く、本発明によれば、強固なアルミダイキャスト製の冷却プレートで内部の細長チューブが保護されているので、細長チューブが破損する可能性が激減し充分な耐久性が得られる。細長チューブはステンレス鋼製又は好ましくは内面にニッケル等の各種めっきを施した炭素鋼製なので、燃料による腐食に耐えることができる。細長チューブは略平面上で１段又は複数段にわたりスパイラル状・コルゲート状・コイル状あるいはＳ字状などに屈曲配置され、冷却プレート内に鋳込まれているので、冷却プレートと緊密に接触して熱を伝達することができる。冷却プレートにはその片面又は両面の外側に多数のひれ状の冷却フィンが設けられているので、車外の空気に直接触れて熱を放散することができる。かくして、冷却フィンの放熱により細長チューブ内を流れる燃料やオイルあるいは熱媒体流体などの高温流体を効率的に冷却することができて、燃料高温化による大気汚染や燃料臭を防止できる等、その技術的効果には極めて顕著なものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による流体冷却器全体の平面図と側面図である。
【図２】本発明の第２実施例による流体冷却器全体の側面図と平面図である。
【図３】本発明の第３実施例による流体冷却器全体の平面図と側面図である。
【図４】図３の実施例における細長チューブを表す平面図と側面図である。
【図５】本発明の第４実施例による流体冷却器の側面図、平面図、断面図である。
【符号の説明】
１０，３０，５０，７０　流体冷却器
１２，３２，５２，７２　冷却プレート
１４，３４，５４，７４　細長チューブ
２４，４４，６４，８４　ハウジング
２６，４６，６６，８６　冷却フィン
【図１】
2004027988.tif 000003
【図２】
2004027988.tif 000004
【図３】
2004027988.tif 000005
【図４】
2004027988.tif 000006
【図５】
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