(57)【要約】【課題】給気通路に設けられたエアクーラにおいて、簡素かつ低コストな構成で発生した凝縮水を速やかに除去し、給気弁の損傷や、ＥＧＲ通路又は給気通路に設けられた部品類の腐食を防止し、エンジンの信頼性を確保する。【解決手段】給気流路ａｓを挟んで下方に下部ヘッダ１２が、上方に上部ヘッダ１４が設けられ、上下ヘッダ間に重力方向（上下方向）に伝熱管列２４ａ〜ｅが架設されている。冷却水は冷却水流入管２０から下部ヘッダ１２を経て、伝熱管群４４を通り、伝熱管群４４で給気と熱交換した後、上部ヘッダ１４を経て冷却水流出管２２から排出される。給気が冷却され、給気に含まれた水蒸気が凝縮した凝縮水は、伝熱管４４の表面をつたって流れ落ち、排水口２６から速やかに排出される。各伝熱管列の伝熱管４４は千鳥足状に配置されているので、下流側伝熱管列で凝縮水を捕捉しやすい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに給気する給気管に設けられ、給気を冷却水によって冷却するエンジン給気冷却装置において、
給気流路を挟んで上下に対向配置された上部ヘッダ及び下部ヘッダと、
下部ヘッダに設けられた冷却水流入管及び上部ヘッダに設けられた冷却水流出管と、
上下ヘッダ間に互いに間隔をおいて重力方向に並設され、給気流れ方向に沿って複数列の伝熱管列を構成するように配置された伝熱管と、を備え、
給気流路に面した前記下部ヘッダの上面を給気流れ方向下流側に向かって下方に傾斜した傾斜面とし、該傾斜面の下流側に排水口を設けていることを特徴とするエンジン給気冷却装置。
【請求項２】
前記伝熱管が給気流れ方向に沿って千鳥足状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン給気冷却装置。
【請求項３】
給気流れ方向上流側に配置された伝熱管列の各伝熱管の給気との熱交換量が、給気流れ方向下流側に配置された伝熱管列の各伝熱管より大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン給気冷却装置。
【請求項４】
前記冷却水流入管が下部ヘッダの給気流れ方向上流域に接続され、前記冷却水流出管が上部ヘッダの給気流れ方向下流側域に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のエンジン給気冷却装置。
【請求項５】
前記下部ヘッダの内部断面積が給気流れ方向上流側から下流側に向かって漸減され、全伝熱管の管径が同一であって、下部ヘッダの内部断面積の変化に対応させて給気流れ方向上流側伝熱管列の伝熱管数を下流側伝熱管列の伝熱管数より多くし、全伝熱管の１本当りの冷却水流量を同一に構成したことを特徴とする請求項３又は４に記載のエンジン給気冷却装置。
【請求項６】
給気流れ方向上流側伝熱管列の伝熱管の本数を下流側伝熱管列より増やし、下流側伝熱管列の伝熱管の管径を上流側伝熱管列より大きく構成したことを特徴とする請求項３又は４に記載のエンジン給気冷却装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの項に記載されたエンジン給気冷却装置を備えていることを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発生する凝縮水を給気から確実に除去し、給気弁の損傷や、ＥＧＲ管、給気管に設けられた部品類の腐食を抑制できるようにしたエンジン給気冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンやディーゼルエンジンには、過給機が設けられ、過給機のコンプレッサで圧縮された空気を冷却し、気体密度を増して圧縮比を向上させ、エンジン出力を向上させるために、エアクーラが設けられている。図６は、過給機及びＥＧＲ（排気ガス再循環）機能を備えたディーゼルエンジンの一般的な給排気系統を示す。
【０００３】
図６において、エンジン１００の排気通路１０２に過給機１０６のタービン１０６ａが設けられ、給気供給通路１０４に、過給機１０６のコンプレッサ１０６ｂが設けられている。排気通路１０２からＥＧＲ通路１０８が分岐し、ＥＧＲ通路１０８は給気供給通路１０４に接続されている。ＥＧＲ通路１０８は、主として排気ガス中のＮＯＸを低減するため、排気ガスの一部をエンジン１００に再循環させる。給気供給通路１０４には、給気を冷却するためのエアクーラ１１０と、給気量を制御するための絞り弁１１２が設けられている。ＥＧＲ通路１０８には、ＥＧＲガスを冷却して、圧縮比を向上させ、ＮＯＸ低減するためのＥＧＲクーラ１１４と、ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁１１６が設けられている。
【０００４】
特許文献１（特開平８−１４４７３１号公報）には、内燃機関に設けられて、冷却水やオイルあるいはエアを冷却するための冷却装置が開示されている。また、特許文献２（特開２００４−１００５０８号公報）には、前述のようなディーゼルエンジンの給排気系統が開示されている。
【０００５】
エアクーラ１１０では、給気冷却時に発生した凝縮水がエンジン１００の給気ポートに流れ込むと、給気弁が急激に冷却されるため、熱収縮等により給気弁が損傷する場合がある。また、ＥＧＲ機能を備えたエンジンの場合、ＥＧＲガスを冷却するため、ＥＧＲクーラ１１４を備えているが、ＥＧＲガス冷却時に発生した凝縮水が給気ポートに流れ込むと、給気弁が急激に冷却されることで、給気弁が損傷する場合がある。また、燃料中に硫黄分が存在する場合、硫黄分が凝縮水と反応し、硫化水素水となってＥＧＲ通路１０８及び給気供給通路１０４の部品を腐食させるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１４４７３１号公報
【特許文献２】特開２００４−１００５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されたエアクーラも含めて、従来のエアクーラは、伝熱管の表面に発生した凝縮水が下方に落ちにくい構造になっている。図７にこのようなエアクーラの構成を示す。図７において、従来のエアクーラ１２０は、給気流路ａを挟んで左右に入口ヘッダ１２２と出口ヘッダ１２４とが向かい合わせに配置され、入口ヘッダ１２２に冷却水流入管１２６が接続され、出口ヘッダ１２４に冷却水流出管１２８が接続されている。
【０００８】
入口ヘッダ１２２と出口ヘッダ１２４との間には、多数の伝熱管１３０が重力方向と交差する水平方向に架設され、伝熱管１３０には熱交換促進用のフィン１３２が装着されている。伝熱管１３０の間に給気流路ａｓが形成され、給気は紙面の手前から奥に向かって流れている。冷却水流入管１２６から入口ヘッダ１２２に冷却水ｗが供給され、冷却水ｗは入口ヘッダ１２２から各伝熱管１３０を経て出口ヘッダ１２４に入り、その後冷却水流出管１２８から排出される。
【０００９】
給気に含まれる水蒸気は、伝熱管１３０と接触して凝縮し、伝熱管１３０の表面に凝縮水となって付着するが、従来のエアクーラ１２０では、凝縮水が落下しにくい構造となっている。特に、伝熱管１３０にフィン１３２などが装着されていると、伝熱管１３０の表面に発生した凝縮水がフィン１３２に妨げられて、さらに流れにくい構造になっている。そのため、凝縮水が伝熱管１３０の表面に長く滞留し、伝熱管１３０を腐食させるおそれがあると共に、伝熱管１３０に付着した凝縮水が蒸発して給気に再混入するおそれがある。
これを防止するため、凝縮水を別途除去するミストセパレータを設けた場合には、その分設備コストが高価になる。
【００１０】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、給気通路に設けられたエアクーラにおいて、簡素かつ低コストな構成で発生した凝縮水を速やかに除去し、給気弁の損傷や、ＥＧＲ通路又は給気通路に設けられた部品類の腐食を防止し、エンジンの信頼性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するため、本発明のエンジン給気冷却装置は、エンジンに給気する給気管に設けられ、給気を冷却水によって冷却するエンジン給気冷却装置において、給気流路を挟んで上下に対向配置された上部ヘッダ及び下部ヘッダと、下部ヘッダに設けられた冷却水流入管及び上部ヘッダに設けられた冷却水流出管と、上下ヘッダ間に互いに間隔をおいて重力方向に並設され、給気流れ方向に沿って複数列の伝熱管列を構成するように配置された伝熱管と、を備え、給気流路に面した前記下部ヘッダの上面を給気流れ方向下流側に向かって下方に傾斜した傾斜面とし、該傾斜面の下流側に排水口を設けているものである。
【００１２】
エアクーラで給気は伝熱管と衝突し、冷却され、露点温度以下となったとき、凝縮水が発生する。発生した凝縮水は伝熱管の表面に捕捉される。本発明装置では、伝熱管を重力方向（主として上下方向）に設けているので、伝熱管の表面に付着した凝縮水をスムーズに下方へ落下させることができる。なお、伝熱管の表面には、凝縮水の落下を妨げる構造物を装着しないようにする。例えば、伝熱管表面に熱交換促進用フィンを装着する場合でも、凝縮水の落下を妨げない構造とする。
【００１３】
また、下部ヘッダに冷却水流入管が設けられ、上下ヘッダに冷却水排出管が設けられているので、冷却水が伝熱管に下方から流入する。そのため、伝熱管内での冷却水の滞留時間を十分確保できるので、給気と冷却水との熱交換量を増大できる。
また、下部ヘッダの上面を給気流れ方向下流側に向かって下方に傾斜した傾斜面とし、該傾斜面の下流側に排水口を設けているので、下方に落下した凝縮水は、傾斜面上をつたって速やかに給気流れ方向下流側に流れ、排水口から外部に流出させることができる。
【００１４】
そのため、給気冷却により発生した凝縮水が確実に給気冷却装置の外部に排出されるので、凝縮水による給気弁等の損傷や、ＥＧＲ通路又は給気通路に設けられた部品類の腐食を防止し、エンジンの信頼性を確保することができる。
また、凝縮水が伝熱管から速やかに除去されるので、凝縮水が伝熱管を腐食させるおそれがなくなると共に、伝熱管の表面に付着した凝縮水が再蒸発して給気に再混入するおそれがなくなる。
【００１５】
本発明装置において、伝熱管が給気流れ方向に沿って千鳥足状に配置されているとよい。伝熱管がこのように配置されているため、給気が伝熱管と接触する確率が高くなり、給気中の湿分が上流側の伝熱管で捕捉されないときでも、下流側の伝熱管で捕捉できる確率が高くなる。そのため、伝熱管による給気中の湿分の捕捉効果を向上できる。
【００１６】
本発明装置において、給気流れ方向上流側に配置された伝熱管列の各伝熱管の給気との熱交換量が、給気流れ方向下流側に配置された伝熱管列の各伝熱管より大きくなるように構成されているとよい。これによって、給気を露点温度以下に冷却する場合において、上流側伝熱管で凝縮水の発生が活発となり、相対的に下流側に配置された伝熱管で凝縮水の発生が抑制される。このように、上流側伝熱管で凝縮水をより多く発生させ、上流側伝熱管で発生した凝縮水は下流側伝熱管に捕捉可能にしたので、凝縮水は上流側で発生するほど、伝熱管に捕捉される確率が高くなる。
これにより、給気上流側から下流側に亘って冷却効果を一定した場合と比べて、全体として、伝熱管による凝縮水の捕捉効果を向上できる。
【００１７】
上流側伝熱管で下流側伝熱管より熱交換量を多くする手段として、例えば、上流側伝熱管の冷却水の流速を下流側より大きくするとよい。この手段は、比較的簡素でかつ冷却効果の調整が容易になる。冷却水の流速を大きくするためには、例えば、伝熱管に設けたオリフィス径を大きくする等の手段がある。
【００１８】
別な手段として、上流側伝熱管の内面又は外面を、下流側伝熱管と比べて粗くするとよい。伝熱管の内面又は外面を粗くすることで、冷却水又は給気の流れを乱すことができ、これによって、上流側伝熱管の冷却効果を相対的に大きくできる。
さらに、別な手段として、上流側伝熱管の流路面積を下流側伝熱管と比べて相対的に大きくするとよい。これによって、上流側伝熱管を流れる冷却水の温度上昇が小さくなり、上流側伝熱管の冷却効果を相対的に大きくできる。
【００１９】
さらに別な手段として、上流側伝熱管を流れる冷却水の温度を下流側伝熱管と比べて、相対的に低温にするとよい。これによって、上流側伝熱管の冷却効果を相対的に大きくできる。冷却水の温度調整は比較的容易であるので、この手段により比較的容易に冷却効果を調整できるという長所がある。このため、例えば、上流側伝熱管と下流側伝熱管とを直列に接続し、上流側伝熱管で給気と熱交換した冷却水を、次に下流側伝熱管に供給するようにするとよい。これによって、簡単な配管構成で、上流側伝熱管の冷却水を下流側伝熱管より低温にできる。
【００２０】
さらに、別な手段として、上流側に配置される伝熱管の本数を下流側伝熱管より相対的に多くし、上流側伝熱管の合計熱交換面積を下流側伝熱管より相対的に増やすようにしてもよい。これによって、上流側伝熱管の冷却効果を増大できる。
【００２１】
さらに、別な手段として、上流側伝熱管に凝縮水の落下を阻害しない構造のフィンを付設して、上流側伝熱管の熱交換量を増大させ、冷却効果を高めるようにしてもよい。これに適用可能なフィンとして、例えば、フィンを螺旋状の円盤形状とし、かつ伝熱管の軸線方向に対するフィンの巻き付け数を減らし、伝熱管軸線に対するフィンの取付角を鋭角にするとよい。なお、フィンを設けることによって、凝縮水の捕捉効果も向上する。
【００２２】
また、本発明装置において、前記構成に加えて、冷却水流入管が下部ヘッダの給気流れ方向上流域に接続され、冷却水流出管が上部ヘッダの給気流れ方向下流側域に接続されているとよい。冷却水流入管が下部ヘッダの給気流れ方向上流域に接続されていると、冷却水流入管から給気流れ方向上流側伝熱管列までの流路長さを短くでき、下流側伝熱管列に流入する冷却水と比べて、低温の冷却水を上流側伝熱管列に供給できる。
【００２３】
これによって、冷却水流入管の下部ヘッダへの接続位置を選定するだけの簡単な手段で、上流側伝熱管列の給気との熱交換量を増大できる。また、冷却水流出管を上部ヘッダの給気流れ方向下流側域に接続したことで、冷却水流入管の配置との関係で、冷却水の給気冷却装置での流れ全般を円滑にできる。
【００２４】
本発明装置の一具体例として、下部ヘッダの内部断面積が給気流れ方向上流側から下流側に向かって漸減され、全伝熱管の管径が同一であって、下部ヘッダの内部断面積の変化に対応させて給気流れ方向上流側伝熱管列の伝熱管数を下流側伝熱管列の伝熱管数より多くし、全伝熱管の１本当りの冷却水流量を同一に構成するとよい。
【００２５】
これによって、上流側伝熱管列の給気と冷却水との熱交換量を下流側伝熱管列と比べて増大させながら、全伝熱管の１本当りの熱交換量を同一とすることができるので、全伝熱管の熱変形を略均一化できる。そのため、エアクーラ内で偏った熱変形が生じないので、伝熱管を含めたエアクーラの耐久性を向上できる。
【００２６】
本発明装置の別な具体例として、給気流れ方向上流側伝熱管列の各伝熱管は下流側伝熱管列の各伝熱管より本数を増やし、かつ下流側伝熱管列の伝熱管の管径を上流側伝熱管列より大きく構成するとよい。これによって、下流側伝熱管列の伝熱管では、伝熱管内面と冷却水との接触面積を低減できる。そのため、下流側伝熱管を流れる冷却水の圧損を低減でき、給気冷却装置の冷却水ポンプの駆動馬力を低減できる。
【００２７】
また、本発明のエンジンは、前記本発明の給気冷却装置を備えているので、本発明の給気冷却装置によって得られる作用効果を享受できる。そのため、給気弁の損傷や、ＥＧＲ通路及び給気通路の構成部品の腐食を未然に防止でき、エンジンの信頼性を確保できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のエンジン給気冷却装置によれば、エンジンに給気する給気管に設けられ、給気を冷却水によって冷却するエンジン給気冷却装置において、給気流路を挟んで上下に対向配置された上部ヘッダ及び下部ヘッダと、下部ヘッダに設けられた冷却水流入管及び上部ヘッダに設けられた冷却水流出管と、上下ヘッダ間に互いに間隔をおいて重力方向に並設され、給気流れ方向に沿って複数列の伝熱管列を構成するように配置された伝熱管と、を備え、給気流路に面した前記下部ヘッダの上面を給気流れ方向下流側に向かって下方に傾斜した傾斜面とし、該傾斜面の下流側に排水口を設けているので、伝熱管の表面に付着した凝縮水を速やかに下方へ落下させることができ、かつ下方に落下した凝縮水は、排水口から速やかに外部へ排出できる。そのため、給気弁の損傷や、ＥＧＲ通路及び給気通路の構成部品の腐食を抑制でき、エンジンの信頼性を確保できる。
【００２９】
また、前記本発明のエンジンは、前記本発明の給気冷却装置を備えているので、本発明の給気冷却装置と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明装置の第１実施形態に係る給気冷却装置の正面視断面図である。
【図２】前記給気冷却装置の側面視断面図である。
【図３】前記給気冷却装置の平面視断面図である。
【図４】本発明装置の第２実施形態に係る給気冷却装置の斜視図である。
【図５】本発明装置の第３実施形態に係る給気冷却装置の斜視図である。
【図６】過給機付きディーゼルエンジンの一般的な給排気系統を示す系統図である。
【図７】従来のエンジン給気冷却装置を示す正面視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００３２】
（実施形態１）
本発明装置の第１実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１〜図３において、本実施形態に係るエンジンのエアクーラ１０は、重力方向上下位置に下部ヘッダ１２と上部ヘッダ１４とが対面するように配設され、これらヘッダ間及び側壁１６及び１８間に、給気流路ａｓが形成されている。給気は紙面の手前から奥方向に流れる。下部ヘッダ１２の給気流れ方向上流側域に冷却水流入管２０が接続され、上部ヘッダ１４の給気流れ方向下流側域に冷却水流出管２２が接続されている。上下ヘッダ間には多数の伝熱管２４が架設され、全伝熱管は同径であり、かつ各伝熱管は互いに平行に配置されている。
【００３３】
冷却水は矢印ｂ方向に流れ、冷却水は冷却水流入管２０から下部ヘッダ１２に流入し、伝熱管２４内を下から上へ流れ、上部ヘッダ１４に到達し、その後冷却水流出管２２から排出される。一方、給気は矢印ａ方向に流れ、エアクーラ１０内の給気流路ａｓを通る。給気が給気流路ａｓを通るとき、伝熱管２４と接触し冷却されて、図示省略の給気通路を経てエンジンの給気ポートに供給される。
【００３４】
図２に示すように、下部ヘッダ１２の上面１２ａ及び上部ヘッダ１４の下面１４ａは、給気流路ａｓに面している。上部ヘッダ１４の下面１４ａは、水平方向に配置され、下部ヘッダ１２の上面１２ａは給気流れ方向下流側に向かって下方に傾斜している。エアクーラ１０の給気流れ方向下流側には給気ボリューム２５が形成されている。上面１２ａの下流側端付近に、排水口２６が設けられ、排水口２６には排水管２８が接続されている。図３に示すように、排水口２６は、給気流路ａｓの全幅に亘って設けられている。
【００３５】
図３に示すように、伝熱管２４は、給気流れ方向に沿って配置された５列の伝熱管列２４ａ〜２４ｅで構成されている。各伝熱管列において、伝熱管２４は等間隔に配置されている。給気流れ方向上流側から視て、下流側伝熱管が上流側伝熱管の間に配置され、所謂「千鳥足状」に配置されている。本実施形態の伝熱管２４には熱交換量促進用のフィンは装着されていない。
【００３６】
給気が給気流路ａｓを通るとき、伝熱管２４と接触して冷却される。給気が露点温度以下に冷却されたとき、凝縮水が発生する。凝縮水は伝熱管２４の表面に付着し、伝熱管の表面に沿って下方に流れ落ちる。下部ヘッダ１２の上面１２ａに落下した凝縮水は、傾斜した上面１２ａをつたって給気流れ方向下流側に流れ、排水口２６から排水管２８に排出される。
【００３７】
本実施形態によれば、すべての伝熱管２４を重力方向、即ち上下方向に設けているので、伝熱管２４の表面に付着した凝縮水は、下方へ（図３に示した矢印ｃ方向へ）スムーズに落下させることができる。また、下部ヘッダ１２の上面１２ａに落下した冷却水は、傾斜した上面１２ａをつたって速やかに排水口２６に到達し、排水管２８から外部へ排出できる。
【００３８】
また、下部ヘッダ１２に冷却水流入管２０が設けられ、上部ヘッダ１４に冷却水流出管２２が設けられているので、冷却水が伝熱管２４に下方から流入する。そのため、伝熱管内で冷却水が滞留する時間を十分確保できるので、給気と冷却水との熱交換量を増大できる。そのため、給気中の水蒸気の凝縮効果を高めることができると共に、発生した凝縮水を確実にエアクーラ１０の外部に排出できるので、凝縮水による給気弁等の損傷や、ＥＧＲ通路及び給気通路の構成部品の腐食を抑制でき、エンジンの信頼性を確保できる。
【００３９】
また、凝縮水が伝熱管２４の表面から速やかに除去されるので、凝縮水が伝熱管を腐食させるおそれがなくなると共に、凝縮水が再蒸発して給気に再混入するおそれもなくなる。
また、各伝熱管列の関係において、各伝熱管２４の配置が所謂「千鳥足状」に配置されているので、給気中で凝縮した湿分が上流側の伝熱管で捕捉されないときでも、下流側の伝熱管で捕捉できる確率が高くなる。そのため、伝熱管による給気中の湿分の捕捉効果を向上できる。
【００４０】
（実施形態２）
次に、本発明装置の第２実施形態を図４により説明する。図４において、本実施形態のエアクーラ３０は、下部ヘッダ３２の内部断面積が、給気流れ方向上流側から下流側に向かって漸減されている。上部ヘッダ３４の断面積は、前記第１実施形態と同様に、給気流れ方向上流側から下流側に向かって同一に構成されている。冷却水流入管４０は下部ヘッダ３２の給気流れ方向上流側に接続され、冷却水流出管４２は上部ヘッダ３４の給気流れ方向下流側に接続されている。
【００４１】
第１実施形態と同様に、給気流路ａｓに面した下部ヘッダ３２の上面３２ａは給気流れ方向下流側に向かって下方に傾斜した傾斜面を形成し、上部ヘッダ３４の下面３４ａは、水平方向に配置されている。また、給気流路ａｓを区画する両側壁３６及び３８も給気流れ方向に沿って平行に配置されている。また、第１実施形態と同様に、傾斜した上面３２ａの下流側端付近に、給気流路ａｓの全幅に亘って排水口４６が設けられ、排水口４６の中央に排水管４８が接続されている。
【００４２】
本実施形態の伝熱管４４は、４列の伝熱管列２４ａ〜２４ｄで構成されている。また、各伝熱管列の配置関係は、前記第１実施形態と同様に、千鳥足状に配置され、全伝熱管は同一径で構成されている。そして、給気流れ方向上流側の伝熱管列の本数を多くして、各伝熱管列毎に上流側ほど伝熱面積を大きくかつ冷却水量が多くなるようにしている。また、上流側伝熱管列ほど多い冷却水量を流入させるため、冷却水流入管４０を下部ヘッダ３２の給気流れ方向上流側に接続すると共に、下部ヘッダ３２の流路断面積を下流側に向かって漸減している。これによって、各伝熱管列毎に上流側ほど給気と冷却水との熱交換量が多くなるようにしている。
【００４３】
本実施形態によれば、第１実施形態で得られる作用効果に加えて、上流側の伝熱管列ほど給気と冷却水との熱交換量が多くなるように構成しているので、上流側伝熱管列で多くの凝縮水が発生する。相対的に下流側伝熱管列で発生する凝縮水は少なくなり、かつ上流側伝熱管列で発生し、上流側伝熱管列で細くされなかった凝縮水は、下流側伝熱管列で捕捉される確率が高くなる。そのため、給気流れ方向上流側から下流側に亘って各伝熱管列の冷却効果を同一とした第１実施形態と比べて、全体として、伝熱管４４による凝縮水の捕捉効果を高めることができる。
【００４４】
さらに、冷却水流入管４０は下部ヘッダ３２の給気流れ方向上流側に接続され、冷却水流出管４２は上部ヘッダ３４の給気流れ方向下流側に接続されているので、上流側伝熱管列ほど給気と冷却水との熱交換量を増大させながら、冷却水のエアクーラ３０での流れを円滑にすることができる。
【００４５】
（実施形態３）
次に、本発明装置の第３実施形態を図５に基づいて説明する。本実施形態と前記第２実施形態とで異なる構成は、次の通りである。即ち、本実施形態では、第１実施形態のように、下部ヘッダ３２の給気流れ方向流路断面積を等しくしている。また、給気流れ方向上流側から下流側の伝熱管列ほど伝熱管の本数を少なくし、伝熱管４４の管径を大きくしている。上流側の伝熱管列ほど伝熱面積を多くし、給気と冷却水との熱交換量を多くしているのは、第２実施形態と同じである。
【００４６】
本実施形態では、下流側伝熱管の管径を大きくしているので、下流側伝熱管列の伝熱管の数を少なくできる。そのため、下流側伝熱管列の伝熱管を流れる冷却水の圧損を大幅に低減できる。従って、本実施形態では、第２実施形態で得られる作用効果に加えて、エアクーラ３０の冷却水のポンプ駆動馬力を低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、エンジンの給気冷却装置で凝縮水を確実に捕捉し、給気弁等の腐食や、ＥＧＲ通路、給気通路に設けられた部品類の腐食を抑制できる。
【符号の説明】
【００４８】
１０，３０            エアクーラ（給気冷却装置）
１２，３２            下部ヘッダ
１４、３４            上下ヘッダ
１６，１８，３６，３８    側壁
２０，４０            冷却水流入管
２２，４２            冷却水流出管
２４，４４            伝熱管
２４ａ〜ｅ、４４ａ〜ｄ    伝熱管列
２５                  給気ボリューム
２６                  排水口
２８                  排水管
ａ                    給気流れ方向
ｂ                    冷却水流れ方向
ａｓ                  給気流路
【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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