DE112017001679T5

DE112017001679T5 - Ladeluftkühler

Info

Publication number: DE112017001679T5
Application number: DE112017001679.7T
Authority: DE
Inventors: Takefumi KAWAGUCHI; Isao Kuroyanagi; Masaki Harada
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2018-12-20
Anticipated expiration: 2037-03-11
Also published as: CN109072765A; CN109072765B; DE112017001679B4; WO2017169666A1; JP6460281B2; JPWO2017169666A1; US20190055879A1; US10544727B2

Abstract

Ein Ladeluftkühler hat einen Wärmetauscher (23), der einen ersten Wärmetauscherabschnitt (28), durch den ein erstes Wärmetauschermedium strömt, und einen zweiten Wärmetauscherabschnitt (27) hat, durch den ein zweites Wärmetauschermedium strömt, wobei eine Temperatur des zweiten Wärmetauschermediums geringer ist als eine Temperatur des ersten Wärmetauschermediums. Das erste Wärmetauschermedium, das durch den ersten Wärmetauscherabschnitt strömt, kühlt die aufgeladene Einlassluft durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft. Das zweite Wärmetauschermedium, das durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt strömt, kühlt die aufgeladene Einlassluft durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft. Der Wärmetauscher hat eine Innenrippe (30b), die so aufgebaut ist, dass sie den Wärmeaustausch zwischen der aufgeladenen Einlassluft und dem ersten Wärmetauschermedium verbessert. Der Wärmetauscher hat einen Siedeunterdrückungsabschnitt (30b, 41), der so aufgebaut ist, dass er ein Sieden des ersten Wärmetauscherabschnittes unterdrückt, das in einem stromaufwärtigen Abschnitt in einer Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft von dem ersten Wärmetauscherabschnitt strömt.

Description

Die vorliegende Anmeldung ist auf die am 31. März 2016 angemeldete japanische Patentanmeldung JP 2016-70719 gegründet, auf deren Beschreibung hierbei Bezug genommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ladeluftkühler zum Kühlen von Einlassluft (Ansaugluft), die durch einen Turbolader aufgeladen wird.
Hintergrund des Standes der Technik
Im Stand der Technik hat ein Ladeluftkühler einen Hochtemperatur-Wärmetauscherabschnitt, bei dem aufgeladene Luft, die zu einem Verbrennungsmotor durch einen Turbolader aufgeladen wird, unter Verwendung eines ersten Kühlwassers gekühlt wird, und einen Niedrigtemperatur-Wärmetauscherabschnitt, bei dem die aufgeladene Luft unter Verwendung eines zweiten Kühlwassers gekühlt wird, dessen Temperatur niedriger als jene des ersten Kühlwassers ist. Beispielsweise ist ein derartiger Ladeluftkühler in Patentdokument 1 beschrieben.
Der Hochtemperatur-Wärmetauscherabschnitt hat einen Einlass, durch den das erste Kühlwasser einströmt, einen Hochtemperatur-Wärmetauscherabschnitt, durch den das erste Kühlwasser von dem Einlass strömt, und einen Auslass, durch den das erste Kühlwasser, das durch den Hochtemperatur-Wärmetauscherabschnitt getreten ist, herausströmt. Innenrippen, die eine Vielzahl an Kühlwasserkanälen für das erste Kühlwasser definieren, sind in dem Hochtemperatur-Wärmetauscherabschnitt vorgesehen. Die Innenrippen sind so aufgebaut, dass sie den Wärmeaustausch zwischen der aufgeladenen Einlassluft, die außerhalb des Hochtemperatur-Wärmetauscherabschnittes strömt, und dem ersten Kühlwasser verbessern (verstärken), das im Inneren des Hochtemperatur-Wärmetauscherabschnittes strömt. Eine Strömungsrichtung des durch die Vielzahl an Kühlwasserkanälen strömenden Kühlwassers schneidet sich mit einer Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft. Die Vielzahl an Kühlwasserkanälen sind in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft ausgerichtet.
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente
Patentdokument 1: JP 2015-155692 A
Zusammenfassung der Erfindung
Bei dem in Patentdokument 1 beschriebenen Ladeluftkühler sind die in Vielzahl vorgesehenen Kühlwasserströmungskanäle durch die Innenrippen definiert. Daher ist, da die Breite von jedem der Kühlwasserströmungskanäle schmal ist, der Druckverlust des Kühlwassers hoch, der dann erzeugt wird, wenn das Kühlwasser durch den Hochtemperatur-Wärmetauscherabschnitt strömt. Daher nimmt an der Auslassseite des Hochtemperatur-Wärmetauscherabschnittes der Wasserdruck ab, und der Siedepunkt des Kühlwassers verringert sich. Des Weiteren tauscht das erste Kühlwasser in dem Kühlwasserkanal (nachstehend ist dieser als ein stromaufwärtiger Kühlwasserkanal bezeichnet), der an der stromaufwärtigen Seite der Kühlwasserkanäle in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft angeordnet ist, Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft, deren Temperatur höher ist als die aufgeladene Einlassluft, die Wärme mit dem ersten Kühlwasser in dem Kühlwasserkanal tauscht, der sich an der stromabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft befindet. Daher ist es wahrscheinlich, dass die Temperatur des ersten Kühlwassers, das durch den stromaufwärtigen Kühlwasserkanal strömt, zunimmt.
Als ein Ergebnis kann das Kühlwasser an der Auslassseite des stromaufwärtigen Kühlwasserkanals in dem Hochtemperatur-Wärmetauscherabschnitt sieden. Wenn das Kühlwasser in dem Hochtemperatur-Wärmetauscherabschnitt siedet, kann die Temperatur der Teile, die den Hochtemperatur-Wärmetauscherabschnitt des Ladeluftkühlers bilden, erhöht werden, und die Festigkeit dieser Teile kann abnehmen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sieden des Wärmemediums in dem Ladeluftkühler zu vermeiden, der so aufgebaut ist, dass er eine aufgeladene Einlassluft mit zwei Arten an Wärmemedium mit unterschiedlicher Temperatur kühlt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Ladeluftkühler, der aufgeladene Einlassluft kühlt, die zu einem Verbrennungsmotor aufgeladen wird, einen Wärmetauscher, der einen ersten Wärmetauscherabschnitt, bei dem ein erstes Wärmetauschermedium strömt, und einen zweiten Wärmetauscherabschnitt hat, durch den ein zweites Wärmetauschermedium strömt, dessen Temperatur niedriger als bei dem ersten Wärmetauschmedium ist.
Das erste Wärmetauschermedium, das durch den ersten Wärmetauscherabschnitt strömt, kühlt die aufgeladene Einlassluft durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft. Das zweite Wärmetauschermedium, das durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt strömt, kühlt die aufgeladene Einlassluft durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft. Der Wärmetauscher hat eine Innenrippe, die so aufgebaut ist, dass sie den Wärmeaustausch zwischen der aufgeladenen Einlassluft und dem ersten Wärmetauschermedium verbessert. Der Wärmetauscher hat einen Siedeunterdrückungsabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er ein Sieden des ersten Wärmetauschermediums, das in einem stromaufwärtigen Abschnitt in einer Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft von dem ersten Wärmetauscherabschnitt strömt, vermeidet.
Demgemäß kann das Sieden des Wärmemediums in dem Ladeluftkühler vermieden werden, der die aufgeladene Einlassluft unter Verwendung von zwei Wärmemedien kühlt, die eine unterschiedliche Temperatur haben.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Ladeluftkühler, der aufgeladene Einlassluft kühlt, die zu einem Verbrennungsmotor aufgeladen wird, einen Einlass, durch den ein erstes Wärmetauschermedium in den Wärmetauscher einströmt, einen ersten Wärmetauscherabschnitt, durch den das erste Wärmetauschermedium von dem Einlass strömt, einen Auslass, durch den das erste Wärmetauschermedium aus dem Wärmetauscher herausströmt, und einen zweiten Wärmetauscherabschnitt, durch den ein zweites Wärmetauschermedium strömt, wobei eine Temperatur des zweiten Wärmetauschermediums niedriger ist als eine Temperatur des ersten Wärmetauschermediums.
Das erste Wärmetauschermedium, das durch den ersten Wärmetauscherabschnitt strömt, kühlt die aufgeladene Einlassluft durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft. Das zweite Wärmetauschermedium, das durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt strömt, kühlt die aufgeladene Einlassluft durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft. Der Wärmetauscher hat eine Innenrippe, die so aufgebaut ist, dass sie den Wärmeaustausch zwischen der aufgeladenen Einlassluft und dem ersten Wärmetauschermedium verbessert. Der erste Wärmetauscherabschnitt hat einen Wendeabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er bewirkt, dass ein Wärmetauschermedium von dem Einlass so strömt, dass es eine Wendung vollführt, und das Wärmetauschermedium zu dem Auslass leitet. Ein Einlassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes ist in Bezug auf den Wendeabschnitt in einer Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft stromaufwärtig von einem Auslassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes angeordnet.
Demgemäß ist die Temperatur der aufgeladenen Einlassluft, die Wärme mit dem ersten Wärmetauschermedium austauscht, das durch den Auslassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes strömt, niedriger als die Temperatur der aufgeladenen Einlassluft, die Wärme mit dem ersten Wärmemedium austauscht, das durch den Einlassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes strömt. Demgemäß kann das Sieden des ersten Wärmetauschermediums, das durch den Auslassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes strömt, vermieden werden.
Des Weiteren ist selbst dann, wenn der Einlassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes sich stromaufwärtig von dem Auslassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft befindet, der Druck des ersten Wärmetauschermediums, das durch den Einlassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes strömt, höher als der Druck des ersten Wärmetauschermediums, das durch den Auslassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes strömt. Demgemäß kann das Sieden des ersten Wärmetauschermediums, das durch den Einlassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes strömt, vermieden werden.
Folglich kann in dem Ladeluftkühler, der die aufgeladene Einlassluft unter Verwendung von zwei Wärmemedien kühlt, die sich im Hinblick auf die Temperatur unterscheiden, ein Sieden des Wärmemediums vermieden werden.
Figurenliste

1 zeigt eine Darstellung eines Überblicks eines Aufladeeinlassluft-Kühlsystems für ein Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 zeigt einen Überblick des Aufladeeinlassluft-Kühlsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ladeluftkühlers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
4 zeigt eine Draufsicht auf den Ladeluftkühler des ersten Ausführungsbeispiels.
5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie V-V in 4.
6 zeigt eine Vorderansicht von Strömungspfadrohren und Außenrippen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
7 zeigt eine Querschnittsansicht von Strömungspfadrohren und Außenrippen des ersten Ausführungsbeispiels.
8 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Strömungspfadrohres aus 5 unter Vergrößerung in der Längsrichtung.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Platte des Strömungspfadrohres, wobei ein Innenaufbau des Strömungspfadrohres des ersten Ausführungsbeispiels gezeigt ist.
10 zeigt eine ausschnittartige vergrößerte Ansicht einer Auslassseite des Wärmetauscherabschnittes im Inneren des Strömungstauscherabschnittes von 9.
11 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XI-XI aus 10.
12 zeigt eine Querschnittsansicht entsprechend 11, wobei Rippen gemäß einer ersten Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels gezeigt sind.
13 zeigt eine Querschnittsansicht entsprechend 11, wobei Rippen gemäß einer zweiten Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels gezeigt sind.
14 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnittes der Strömungspfadrohre des zweiten Ausführungsbeispiels.
15 zeigt eine Querschnittsansicht der Innenrippe in 14.
16 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Platte des Strömungspfadrohres, wobei ein Innenaufbau des Strömungspfadrohres eines dritten Ausführungsbeispiels gezeigt ist.

Ausführungsbeispiele zur Erläuterung der Erfindung
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsbeispielen sind die gleichen oder äquivalente Teile anhand gleicher Bezugszeichen zueinander bezeichnet, und Erläuterungen sind für die gleichen Bezugszeichen dargelegt zum Zwecke der Vereinfachung der Beschreibung.
Erstes Ausführungsbeispiel
Nachstehend ist ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, bei dem ein Ladeluftkühler 20 der vorliegenden Erfindung bei einem Aufladeeinlassluft-Kühlsystem 1 (Kühlsystem zum Kühlen aufgeladener Einlassluft) angewendet ist.
Ein Ladeluftkühler 15 zum Aufladen von Einlassluft zu einem Verbrennungsmotor 10 ist in einem Einlassluftsystem des Verbrennungsmotors 10 des Fahrzeugs vorgesehen, wie dies in 1 gezeigt ist. Dieser Turbolader 15 ist vorgesehen, um im Hinblick auf die maximale Abgabeleistung des Verbrennungsmotors 10 eine Kompensation zu erwirken. Das heißt, das Fahrzeug des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat einen Verbrennungsmotor 10, der zum Zwecke einer höheren Kraftstoffeffizienz kleiner gestaltet ist, und der Turbolader 15 wird verwendet, um eine Kompensation im Hinblick auf die maximale Abgabeleistung zu erwirken, die im Austausch dazu reduziert ist, dass der Verbrennungsmotor 1 kleiner gestaltet ist.
Ein Ladeluftkühler 20, der die Einlassluft (Ansaugluft) des Verbrennungsmotors 10 kühlt, ist stromabwärtig des Turboladers 15 in dem Einlassluftsystem in Bezug auf eine Strömung der Einlassluft angeordnet. Der Ladeluftkühler 20 kühlt die aufgeladene Einlassluft, die durch den Turbolader 15 komprimiert worden ist, und liefert die aufgeladene Einlassluft zu dem Verbrennungsmotor 10 so, dass die Aufladeeffizienz der Einlassluft zu dem Verbrennungsmotor 10 verbessert wird.
Erstes Kühlwasser, das in einem Kühlwasserkreislauf 60 zirkuliert, und zweites Kühlwasser, das in einem Kühlwasserkreislauf 50 zirkuliert, strömen durch den Ladeluftkühler 20, wie dies in 2 gezeigt ist. Der Ladeluftkühler 20 kühlt die aufgeladene Einlassluft durch ein Austauschen von Wärme zwischen dem ersten und dem zweiten Kühlwasser und der aufgeladenen Einlassluft, die durch den Turbolader 15 komprimiert wird.
Eine Wasserpumpe 51, die eine Zirkulation des zweiten Kühlwassers bewirkt, ist in dem Kühlwasserkreislauf 50 vorgesehen. Ein erster Radiator 52, der das zweite Kühlwasser durch Abstrahlen von Wärme des zweiten Kühlwassers zur Außenseite kühlt, ist zwischen der Wasserpumpe 51 und dem Ladeluftkühler 20 in dem Kühlwasserkreislauf 50 vorgesehen. Eine Wasserpumpe 61, ein zweiter Radiator 62 und ein Heizeinrichtungskern 63 sind in dem Kühlwasserkreislauf 60 vorgesehen. Die Wasserpumpe 61 lässt das erste Kühlwasser in dem Kühlwasserkreislauf 60 zirkulieren. Der zweite Radiator 62 gibt zu der Außenluft Wärme des ersten Kühlwassers ab, die von dem Verbrennungsmotor 10 aufgenommen wird.
Der Heizeinrichtungskern 63 erwärmt die geblasene Luft durch einen Austausch zwischen dem ersten Kühlwasser und der geblasenen Luft, die zu dem Fahrzeugraum geblasen wird. Der Ladeluftkühler 20, der zweite Radiator 62 und der Heizeinrichtungskern 63 sind in dem Kühlwasserkreislauf 60 parallel zueinander angeordnet.
Das erste Kühlwasser nimmt Wärme von dem Verbrennungsmotor 10 auf. Daher ist, wenn das erste und das zweite Kühlwasser durch eine Innenseite des Ladeluftkühlers 20 treten, das erste Kühlwasser wärmer (hat eine höhere Temperatur) als das zweite Kühlwasser.
Das heißt, das erste Kühlwasser ist ein erstes Wärmetauschermedium (das heißt ein Hochtemperaturkühlwasser) und das zweite Kühlwasser ist ein zweites Wärmetauschermedium (das heißt ein Niedrigtemperaturkühlwasser). LLC (Antifrostmischung), Wasser oder dergleichen können als das erste und das zweite Kühlwasser angewendet werden.
Die Wasserpumpen 51 und 61 des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden durch eine Antriebskraft angetrieben, die von dem Verbrennungsmotor 10 abgegeben wird.
Nachstehend ist der Aufbau des Ladeluftkühlers 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels detailliert unter Bezugnahme auf die 2 bis 10 beschrieben.
Wie dies in den 2, 3 und 4 gezeigt ist, hat der Ladeluftkühler 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Abstützabschnitt 21 und einen Wärmetauscher 22.
Der Abstützabschnitt 21 ordnet den Wärmetauscher 22 durch einen oberen Abstützabschnitt 21a und einen unteren Abstützabschnitt 21b sandwichartig an, die miteinander verbunden sind. Ein Lufteinlass, der die aufgeladene Einlassluft von dem Turbolader 15 zu dem Wärmetauscher 22 führt, und ein Luftauslass, der die aufgeladene Einlassluft, die durch den Wärmetauscher 22 getreten ist, zu dem Verbrennungsmotor führt, sind zwischen dem oberen Abstützabschnitt 21a und dem unteren Abstützabschnitt 21b vorgesehen.
Der Wärmetauscher 22 ist als ein Wärmetauscher der sogenannten gezogenen Becherart aufgebaut. Wie dies in den 4 und 5 gezeigt ist, sind eine Vielzahl an Strömungspfadrohren 23 und Außenrippen 24, die mit benachbarten Strömungspfadrohren 23 verbunden sind, abwechselnd zueinander gestapelt.
Der Wärmetauscher 22 ist so aufgebaut, dass er Wärme zwischen dem ersten und dem zweiten Kühlwasser, das im Inneren der vielen Strömungspfadrohre 23 strömt, und der aufgeladenen Einlassluft tauscht, die an der Außenseite der Strömungspfadrohre 23 strömt.
Der Raum, in dem die Außenrippen 24 zwischen zwei benachbarten Strömungspfadrohren 23 angeordnet sind, bildet einen Aufladeeinlassluftströmungspfad, durch den die aufgeladene Einlassluft strömt. Die Außenrippen 24 unterstützen den Wärmeaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Kühlwasser und der aufgeladenen Einlassluft.
Wie dies in den 5 und 6 gezeigt ist, sind die Außenrippen 24 des vorliegenden Ausführungsbeispiels gewellte Rippen, die ausgebildet sind durch Biegen eines Plattenelementes zu einer gewellten Form.
Die Außenrippe 24 hat eine wellenartige Form, bei der Spitzenabschnitte 24a und Talabschnitte 24b (Vertiefungsabschnitte) abwechselnd und wiederholt angeordnet sind. Die Außenrippen sind als Lamellenrippen aufgebaut, die jeweils eine Lamelle 24d haben, die an einem mittleren Abschnitt 24c zwischen dem Spitzenabschnitt 24a und dem Talabschnitt 24b ausgebildet ist.
Die Spitzenabschnitte 24a und die Talabschnitte 24b sind an den Strömungspfadrohren 23 gelötet. In 5 ist die Lamelle 24d nicht gezeigt.
Wie dies in den 7 und 8 gezeigt ist, ist jedes der Strömungspfadrohre 23 ein abgeflachter Wärmetauscherabschnitt, der ausgebildet ist durch Verbinden eines Paares der Platten 25a und 25b. Die Platte 25a entspricht einer ersten Platte und die Platte 25b entspricht einer zweiten Platte.
Genauer gesagt sind Vertiefungsabschnitte 26a, 26b, 26c und 26d in der Platte 25a ausgebildet, wie dies in 8 gezeigt ist. Die Vertiefungsabschnitte 26a, 26b, 26c und 26d der Platte 25a sind durch die Platte 25b verschlossen.
Ein Kühlwasserströmungspfad 27a durch den das zweite Kühlwasser strömt, ist zwischen dem Vertiefungsabschnitt 26a und der Platte 25b definiert. Ein Kühlwasserströmungspfad 27b, durch den das zweite Kühlwasser strömt, ist zwischen dem Vertiefungsabschnitt 26b und der Platte 25b definiert.
Die Kühlwasserströmungspfade 27a und 27b bilden zusammen mit einem U-Wendeabschnitt 27c einen Wärmetauscherabschnitt 27 als einen zweiten Wärmetauscherabschnitt, siehe auch 9.
Der Kühlwasserströmungspfad 27a führt das zweite Kühlwasser von einem Einlass 27d zu dem U-Wendeabschnitt 27c. Der U-Wendeabschnitt 27c ist ein Kühlwasserströmungspfad, der in einer U-Form gebogen ist und bewirkt, dass das zweite Kühlwasser von dem Kühlwasserströmungspfad 27a eine U-Wendung ausführt.
Der Kühlwasserströmungspfad 27b führt das zweite Kühlwasser von dem U-Wendeabschnitt 27c zu einem Auslass 27e. Der Einlass 27d und der Auslass 27e sind ausgebildet durch Ausbilden von Durchgangslöchern jeweils in den Platten 25a und 25b. Die Kühlwasserströmungspfade 27a und 27b sind durch einen Trennabschnitt 27f getrennt.
Innenrippen 29a sind an der Innenseite des Kühlwasserströmungspfades 27a vorgesehen. Die Innenrippe 29a ist eine gewellte Rippe, die den Kühlwasserströmungspfad 27a in einer Vielzahl an ersten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfaden teilt.
Die Innenrippen 29b sind im Inneren des Kühlwasserströmungspfades 27b vorgesehen. Eine Vielzahl an ersten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfaden sind in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft ausgerichtet.
Die Innenrippe 29b ist eine gewellte Rippe, die den Kühlwasserströmungspfad 27b in einer Vielzahl an zweiten Kühlwasserströmungspfaden teilt. Eine Vielzahl an zweiten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfaden sind in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft ausgerichtet.
Ein Kühlwasserströmungspfad 28a, durch den das erste Kühlwasser strömt, ist zwischen dem Vertiefungsabschnitt 26c und der Platte 25b definiert. Ein Kühlwasserströmungspfad 28b, durch den das erste Kühlwasser strömt, ist zwischen dem Vertiefungsabschnitt 26d und der Platte 25b definiert.
Die Kühlwasserströmungspfade 28a und 28b bilden zusammen mit einem U-Wendeabschnitt 28c einen Wärmetauscherabschnitt 28 als einen ersten Wärmetauscherabschnitt, siehe auch 9.
Der Kühlwasserströmungspfad 28a führt das erste Kühlwasser von einem Einlass 28d zu dem U-Wendeabschnitt 28c. Der U-Wendeabschnitt 28c ist ein Kühlwasserströmungspfad, der in einer U-Form gebogen ist und bewirkt, dass das erste Kühlwasser von dem Kühlwasserströmungspfad 28a eine U-Wendung vollführt.
Der Kühlwasserströmungspfad 28b führt das erste Kühlwasser von dem U-Wendeabschnitt 28c zu einem Auslass 28e. Das erste Kühlwasser, das durch den Wärmetauscherabschnitt 28 getreten ist, wird von dem Auslass 28e abgegeben. Der Einlass 28d und der Auslass 28e sind ausgebildet durch Ausbilden von Durchgangslöchern jeweils in den Platten 25a und 25b. Die Kühlwasserströmungspfade 28a und 28b sind durch einen Trennabschnitt 28f getrennt (geteilt).
Innenrippen 30a sind im Inneren des Kühlwasserströmungspfades 28a vorgesehen. Die Innenrippe 30a ist eine gewellte Rippe, die den Kühlwasserströmungspfad 28a in eine Vielzahl an ersten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden teilt. Eine Vielzahl an ersten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden sind in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft ausgerichtet.
Die Innenrippen 30b sind im Inneren des Kühlwasserströmungspfades 28b vorgesehen. Die Innenrippe 30b ist eine gewellte Rippe, die den Kühlwasserströmungspfad 28b in eine Vielzahl an zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden teilt. Die Vielzahl an zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden sind in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft ausgerichtet.
Eine Kühlwasserströmungsrichtung A ist eine Strömungsrichtung des zweiten Kühlwassers, das im Inneren der ersten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfade strömt, und eine Kühlwasserströmungsrichtung B ist eine Strömungsrichtung des zweiten Kühlwassers, das im Inneren der zweiten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfade strömt.
Eine Kühlwasserströmungsrichtung C ist eine Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers, das im Inneren der ersten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade strömt, und eine Kühlwasserströmungsrichtung D ist eine Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers, das im Inneren der zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade strömt.
Die Kühlwasserströmungsrichtung A, die Kühlwasserströmungsrichtung B, die Kühlwasserströmungsrichtung C und die Kühlwasserströmungsrichtung D dieses Ausführungsbeispiels sind parallel zueinander. Die Kühlwasserströmungsrichtung A, die Kühlwasserströmungsrichtung B, die Kühlwasserströmungsrichtung C und die Kühlwasserströmungsrichtung D schneiden eine Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft beispielsweise senkrecht zu der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft.
Der Kühlwasserströmungspfad 28b ist stromaufwärtig des Kühlwasserströmungspfades 28a in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft angeordnet. Der Kühlwasserströmungspfad 28a ist stromaufwärtig des Kühlwasserströmungspfades 27b in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft angeordnet.
Der Kühlwasserströmungspfad 27b ist stromaufwärtig des Kühlwasserströmungspfades 27a in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft angeordnet. Das heißt, der Kühlwasserströmungspfad 28b ist am weitesten stromaufwärtig in den Kühlwasserströmungspfaden 28a, 28b, 27a, 27b in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft angeordnet.
Die Strömungspfadlängen der Kühlwasserströmungspfade 27a, 27b sind gleich. Die Längen der Kühlwasserströmungspfade 27a und 27b in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft (das heißt die Längen in der Breitenrichtung der Kühlwasserströmungspfade 27a, 27b) sind gleich.
Die Strömungspfadlängen der Kühlwasserströmungspfade 28a, 28b sind gleich. Die Längen der Kühlwasserströmungspfade 28a und 28b in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft (das heißt die Längen in der Breitenrichtung der Kühlwasserströmungspfade 28a, 28b) sind gleich. Die Längen der Kühlwasserströmungspfade 28a, 28b in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft sind kürzer als die Längen der Kühlwasserströmungspfade 27a, 27b.
Der erste Verteiltankabschnitt ist aufgebaut durch Verbinden der Einlässe 27d der beiden benachbarten Strömungspfadrohre 23 von den vielen Strömungspfadrohren 23. Der erste Verteiltankabschnitt verteilt das zweite Kühlwasser zu dem Wärmetauscherabschnitt 27 der vielen Strömungspfadrohre 23. Der erste Verteiltankabschnitt ist mit einem (nicht gezeigten) Kühlwasserrohr verbunden, das sich durch ein Durchgangsloch 31a des oberen Abstützabschnittes 21a erstreckt.
Ein erster Sammeltankabschnitt ist gebildet durch Verbinden der Auslässe 27e der beiden benachbarten Strömungspfadrohre 23 von den vielen Strömungspfadrohren 23. Der erste Sammeltankabschnitt sammelt das zweite Kühlwasser von den Wärmetauscherabschnitten 27 der vielen Strömungspfadrohre 23. Der erste Sammeltankabschnitt ist mit einem (nicht gezeigten) Kühlwasserrohr verbunden, das sich durch das Durchgangsloch 31b des oberen Abstützabschnittes 21a erstreckt.
Die Kühlwasserrohre, die sich durch die Durchgangslöcher 31a, 31b des oberen Abstützabschnittes 21a erstrecken, bilden den Kühlwasserkreislauf 50.
Der zweite Verteiltankabschnitt ist gebildet durch Verbinden der Einlässe 28d der beiden benachbarten Strömungspfadrohre 23 von den vielen Strömungspfadrohren 23. Der zweite Verteiltankabschnitt verteilt das erste Kühlwasser zu den Wärmetauscherabschnitten 28 der vielen Strömungspfadrohre 23. Der zweite Verteiltankabschnitt ist mit einem (nicht gezeigten) Kühlwasserrohr verbunden, das sich durch ein Durchgangsloch 31c des oberen Abstützabschnittes 21a erstreckt.
Ein zweiter Sammeltankabschnitt ist gebildet durch Verbinden der Auslässe 28e der beiden benachbarten Strömungspfadrohre 23 von den vielen Strömungspfadrohren 23. Der zweite Sammeltankabschnitt sammelt das zweite Kühlwasser von den Wärmetauscherabschnitten 28 der vielen Strömungspfadrohre 23. Der zweite Sammeltankabschnitt ist mit einem (nicht gezeigten) Kühlwasserrohr verbunden, das sich durch das Durchgangsloch 31d des oberen Abstützabschnittes 21a erstreckt.
Die Kühlwasserrohre, die sich durch die Durchgangslöcher 31c, 31d des oberen Abstützabschnittes 21a erstrecken, bilden den Kühlwasserkreislauf 60.
Nachstehend ist der Aufbau zum Vermeiden des Siedens des ersten Kühlwassers, das ein Merkmal des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist, unter Bezugnahme auf die 11 bis 8 beschrieben.
8 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Strömungspfadrohres 23 aus 5 unter vergrößerte Weise in einer Längsrichtung, um die Darstellung des Innenaufbaus des Strömungspfadrohres 23 aus 5 zu verdeutlichen. Das heißt zur Vereinfachung der Erläuterung, ist das Längsmaß des Strömungspfadrohres 23 in 8 größer gestaltet als das Längsmaß des Strömungspfadrohres 23 in 5. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht der Platte 25a des Strömungspfadrohres 23, wobei der Innenaufbau des Strömungspfadrohres 23 gezeigt ist. 10 zeigt eine ausschnittartige vergrößerte Ansicht der Umgebung des Auslasses 28e des Wärmetauscherabschnittes 28 in dem Innenaufbau des Strömungspfadrohres 23, wobei die Platte 25a des Strömungspfadrohres 23 entfernt ist.
Die in 10 gezeigte Innenrippe 30b ist eine gewellte Rippe, die den Kühlwasserströmungspfad 28b in eine Vielzahl an zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden (das heißt viele Wärmetauschermediumströmungspfade) teilt, wie dies vorstehend beschrieben ist.
Ein zweiter Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70 ist der zweite Hochtemperaturkühlwasserströmungpfad, der sich am weitesten stromaufwärtig von den vielen zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft befindet, siehe auch 9. Ein zweiter Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 71 der vielen zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade ist der zweite Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad, der sich stromabwärtig von dem zweiten Hochtemperaturströmungspfad 70 befindet. Der zweite Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70 entspricht einem ersten Strömungspfad, und der zweite Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 71 entspricht einem zweiten Strömungspfad.
In jedem der Wärmetauscherabschnitte 28 der Strömungspfadrohre 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind in Vielzahl vorgesehene Rippen 41 als Siedeunterdrückungselemente vorgesehen. Wie dies in 10 gezeigt ist, ist jede der Rippen 41 ein Widerstand (Resistor), der zwischen den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden 71 und den Auslässen 28e angeordnet ist.
Das heißt, jede der Rippen 41 ist stromabwärtig der zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade 71 in der Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers angeordnet. Genauer gesagt ist jede der Rippen 41 an einer Seite des zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfades 71 zwischen dem zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 71 und dem Auslass 28e angeordnet. Daher sind die Rippen 41 versetzt angeordnet von den Innenrippen 30b in dem Wärmetauscherabschnitt 28 in der stromabwärtigen Richtung einer Strömung des ersten Kühlwassers in dem Kühlwasserströmungspfad 28b. Im Gegensatz dazu ist die Rippe 41 nicht an der Auslassseite des zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfades 70 angeordnet.
Jede der Rippen 41 ist ein Widerstand (Resistor), der einen Widerstand im Hinblick auf die Strömung des ersten Kühlwassers erzeugt, das durch den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 71 strömt.
Das heißt, jede der Rippen 41 bewirkt Druckverluste des ersten Kühlwassers, das durch die zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade 71 strömt.
Jede der Rippen 41 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist aufgebaut durch Verbinden des distalen Endes des Vorsprungsabschnittes 41a der Platte 25a mit dem distalen Ende des Vorsprungsabschnittes 41b der Platte 25b. Der Vorsprungsabschnitt 41a ist so ausgebildet, dass er zu der Platte 25b konvex ist. Der Vorsprungsabschnitt 41b ist so ausgebildet, dass er zu der Platte 25a konvex ist.
Sämtliche oder einige der Bestandteile des Ladeluftkühlers 20 sind aus einem Auftragsmaterial, das durch Aufbringen (z.B. Plattieren) eines Lötmaterials auf der Oberfläche eines Kernmaterials ausgebildet ist, das beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist. Die jeweiligen Komponenten des Ladeluftkühlers 20 sind miteinander gelötet oder gebondet durch Erwärmen von innen in einem Zustand, bei dem ein Flussmittel auf der Oberfläche des Auftragsmaterials aufgetragen ist.
Nachstehend ist der Betrieb des Aufladeluftkühlsystems 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
Zunächst werden die Wasserpumpen 51, 61 des vorliegenden Ausführungsbeispiels durch eine Antriebskraft angetrieben, die von dem Verbrennungsmotor 10 abgegeben wird.
Zu diesem Zeitpunkt saugt in dem Kühlwasserkreislauf 60 die Wasserpumpe 61 das erste Kühlwasser von dem Ladeluftkühler 20 und das erste Kühlwasser von dem zweiten Radiator 62 an, und die Wasserpumpe 61 leitet das erste Kühlwasser zu dem Kühlwassereinlass des Verbrennungsmotors 10.
Das erste Kühlwasser, das durch den Verbrennungsmotor 10 getreten ist, wird zu dem Ladeluftkühler 20, dem Heizeinrichtungskern 63 und dem zweiten Radiator 62 verteilt.
Zu diesem Zeitpunkt wird das erste Kühlwasser, das durch den Verbrennungsmotor 10 getreten ist, zu jedem der Strömungspfadrohre 23 durch den zweiten Verteiltankabschnitt verteilt. Das erste Kühlwasser, das zu jedem der Strömungspfadrohre 23 verteilt wird, wird zu jedem der ersten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade verteilt.
Das erste Kühlwasser, das durch jeden der ersten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade getreten ist, wird in dem U-Wendeabschnitt 28c gesammelt, und das gesammelte erste Kühlwasser vollführt eine U-Wendung und wird zu den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden verteilt.
Das erste Kühlwasser, das durch die zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade getreten ist, sammelt sich in dem ersten Sammeltankabschnitt und strömt zu dem Auslass der Wasserpumpe 31.
Daher wird die Wärme zwischen dem ersten Kühlwasser und der aufgeladenen Einlassluft, die an der Außenseite des Strömungspfadrohres 23 strömt, ausgetauscht, wenn das erste Kühlwasser durch die vielen ersten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade, den U-Wendeabschnitt 28c und die zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade strömt, und dadurch wird die aufgeladene Einlassluft durch das erste Kühlwasser gekühlt.
In dieser Weise tritt die aufgeladene Einlassluft, die durch das erste Kühlwasser gekühlt wird, an der Außenseite des Wärmetauscherabschnittes 28 vorbei.
In dem Kühlwasserkreislauf 50 strömt das zweite Kühlwasser von der Wasserpumpe 51 in der Reihenfolge des ersten Radiators 52, des Ladeluftkühlers 20 und der Wasserpumpe 51 hindurch.
Zu diesem Zeitpunkt strömt das zweite Kühlwasser, das durch den ersten Radiator 52 getreten ist, zu den Strömungspfadrohren 23 durch den ersten Verteiltankabschnitt.
Das zweite Kühlwasser, das zu jedem der Strömungspfadrohre 23 verteilt wird, wird zu jedem der ersten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfade verteilt.
Das zweite Kühlwasser, das durch jeden der ersten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfade getreten ist, wird in dem U-Wendeabschnitt 27c gesammelt, und das gesammelte zweite Kühlwasser vollführt eine U-Wendung und wird zu den zweiten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfaden verteilt.
Anschließend sammelt sich das zweite Kühlwasser, das durch die zweiten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfade getreten ist, in dem ersten Sammeltankabschnitt und strömt zu dem Auslass der Wasserpumpe 51.
Daher wird die Wärme zwischen dem zweiten Kühlwasser und der aufgeladenen Einlassluft, die an der Außenseite des Strömungspfadrohres 23 strömt, ausgetauscht, wenn das zweite Kühlwasser durch die vielen ersten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfade, den U-Wendeabschnitt 27c und die zweiten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfade strömt, und dadurch wird die aufgeladene Einlassluft durch das zweite Kühlwasser gekühlt.
In dieser Weise werden die aufgeladene Einlassluft, die durch das zweite Kühlwasser und das erste Kühlwasser gekühlt wird, in den Verbrennungsmotor 10 eingesaugt.
Jede der Rippen 41 ist stromabwärtig der zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade 71 in der Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers angeordnet. Im Gegensatz dazu ist die Rippe 41 nicht an der stromabwärtigen Seite des zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfades 70 in der Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers angeordnet.
Demgemäß bewirken die Rippen 41 Druckverluste des ersten Kühlwassers, das durch die zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade 71 strömt. Daher kann die Strömungsgeschwindigkeit des ersten Kühlwassers, das durch die zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade 71 strömt, abnehmen, und die Strömungsgeschwindigkeit des ersten Kühlwassers, das durch den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70 strömt, kann zunehmen.
Daher kann die Strömungsgeschwindigkeit des ersten Kühlwassers in dem zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70 im Vergleich zu dem herkömmlichen Ladeluftkühler 20, der nicht mit den Rippen 41 versehen ist, erhöht werden.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Ladeluftkühler 20 eine Vielzahl an Strömungspfadrohren 23 zum Kühlen der aufgeladenen Einlassluft, die zu dem Verbrennungsmotor 10 durch den Turbolader 15 aufgeladen wird. Jedes der Strömungspfadrohre 23 bildet den Wärmetauscherabschnitt 28, durch den das erste Kühlwasser strömt, und das durch den Wärmetauscherabschnitt 28 strömende erste Kühlwasser kühlt die aufgeladene Einlassluft.
Jedes der Strömungspfadrohre 23 bildet den Wärmetauscherabschnitt 27, durch den das zweite Kühlwasser strömt, dessen Temperatur geringer ist als bei dem ersten Kühlwasser, und das durch den Wärmetauscherabschnitt 27 strömende zweite Kühlwasser kühlt die aufgeladene Einlassluft.
Die Innenrippen 30a, 30b zum Unterstützen des Wärmeaustausches zwischen dem ersten Kühlwasser und der aufgeladenen Einlassluft sind in dem Wärmetauscherabschnitt 28 angeordnet. Die Innenrippe 30a teilt den Kühlwasserströmungspfad 28a in eine Vielzahl an ersten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden. Die Innenrippe 30b teilt den Kühlwasserströmungspfad 28b in den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad und eine Vielzahl an zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden.
Hierbei ist, da die Innenrippen 30a, 30b und der U-Wendeabschnitt 28c in dem Wärmetauscherabschnitt 28 vorgesehen sind, der Druckverlust des ersten Kühlwassers hoch. Daher nimmt, da der Druckverlust an der Seite des Auslasses 28e in dem Wärmetauscherabschnitt 28 stark abfällt, der Siedepunkt an der Seite des Auslasses 28e in dem Wärmetauscherabschnitt 28 ab.
Insbesondere ist der Wärmetauscherabschnitt 28 stromaufwärtig von dem Wärmetauscherabschnitt 27 in Bezug auf die aufgeladene Luft angeordnet. Des Weiteren ist der Kühlwasserströmungspfad 28b stromaufwärtig des Kühlwasserströmungspfades 28a in Bezug auf die aufgeladene Einlassluft angeordnet. Der zweite Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70 ist stromaufwärtig der zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade 71 in Bezug auf die aufgeladene Einlassluft angeordnet. Daher ist es wahrscheinlich, dass die Temperatur des ersten Kühlwassers, das durch den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70 strömt, zunimmt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jede der Rippen 41 zwischen den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden 71 und dem Auslass 28e angeordnet. Jede der Rippen 41 erzeugt einen Widerstand gegenüber der Strömung des ersten Kühlwassers, das durch die zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade 71 strömt. Daher kann die Strömungsgeschwindigkeit des durch die zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade 71 strömenden ersten Kühlwassers verringert werden, und die Strömungsgeschwindigkeit des durch den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70 strömenden ersten Kühlwassers kann erhöht werden.
Daher kann die Strömungsgeschwindigkeit des ersten Kühlwassers im Vergleich zu dem herkömmlichen Ladeluftkühler 20 erhöht werden, der nicht mit den Rippen 41 versehen ist. Daher kann die Temperatur des ersten Kühlwassers, das durch den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70 strömt, im Vergleich zu dem herkömmlichen Ladeluftkühler 20 verringert werden, der nicht mit den Rippen 41 versehen ist. Dies ermöglicht es, das Sieden des ersten Kühlwassers zu vermeiden, das durch den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70 strömt.
Erste Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels
Im ersten Ausführungsbeispiel ist die Rippe 41 ausgebildet, indem der Vorsprungsabschnitt 41a der Platte 25a und der Vorsprungsabschnitt 41b der Platte 25b kombiniert sind. Jedoch kann stattdessen die Rippe 41 so ausgebildet sein, wie dies in 12 gezeigt ist.
Das heißt, in dieser ersten Abwandlung ist kein Vorsprungsabschnitt an der Platte 25b vorgesehen, und ein oberer Abschnitt 25c der Platte 25b, der der Platte 25a zugewandt ist, ist in einer ebenen Form ausgebildet.
Der Vorsprungsabschnitt der Platte 25a, der mit dem oberen Abschnitt 25c der Platte 25b verbunden ist, ist die Rippe 41, die das Siedeunterdrückungselement ist. Der Vorsprungsabschnitt der Platte 25a ist zu der Platte 25b von der Seite der Platte 25a konvex.
Zweite Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels
Im ersten Ausführungsbeispiel ist die Rippe 41 ausgebildet, indem der Vorsprungsabschnitt 41a der Platte 25a und der Vorsprungsabschnitt 41b der Platte 25b kombiniert sind. Jedoch kann stattdessen die Rippe 41 so ausgebildet sein, wie dies in 13 gezeigt ist.
Das heißt, in der zweiten Abwandlung ist kein Vorsprungsabschnitt an der Platte 25a vorgesehen, und ein unterer Abschnitt 25d der Platte 25a, der der Platte 25b zugewandt ist, ist in einer ebenen Form ausgebildet.
Der Vorsprungsabschnitt der Platte 25b, der mit dem unteren Abschnitt 25d der Platte 25a verbunden ist, ist die Rippe 41, die das Siedevermeideelement ist. Der Vorsprungsabschnitt der Platte 25b ist zu der Platte 25a von der Seite der Platte 25b konvex.
Zweites Ausführungsbeispiel
In dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird die Strömungsrate des ersten Kühlwassers, das durch den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad strömt, an der stromaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft unter Verwendung der Rippen 41 erhöht. Im zweiten Ausführungsbeispiel wird die Strömungsrate des ersten Kühlwassers, das durch den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad strömt, an der stromaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft durch Einstellungen der Rippenabstände der Innenrippe 30b erhöht.
14 zeigt eine schematische Ansicht des Innenaufbaus des Strömungspfadrohres 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels. 15 zeigt eine einzelne Innenrippe 30b.
Die Innenrippe 30b hat eine Vielzahl an Spitzenabschnitten 80 und eine Vielzahl an Talabschnitten 81 und hat eine gewellte Form, und die Spitzenabschnitte 80 und die Talabschnitte 81 sind abwechselnd einzeln (einer nach dem anderen) in der Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers angeordnet.
Eine Richtung, die senkrecht zu der Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers ist, ist die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft. Die Spitzenabschnitte 80 sind mit der Platte 25a verbunden. Die Talabschnitte 81 sind mit der Platte 25b verbunden.
Ein Raum zwischen zwei benachbarten mittleren Abschnitten 82 der Innenrippe 30b bildet den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad. Daher definiert die Innenrippe 30b zwischen den Platten 25a und 25b die zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade, die in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft ausgerichtet sind. Der mittlere Abschnitt 82 ist ein Abschnitt der Innenrippe 30b zwischen dem Spitzenabschnitt 80 und dem Talabschnitt 81, die benachbart zueinander sind.
Ein zweiter Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70a ist der zweite Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad, der sich am weitesten stromaufwärtig in den vielen zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft befindet. Mehrere zweite Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade 70a der vielen zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade sind die zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade, die sich stromabwärtig von den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden 70a befinden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Rippenabstand fp der Innenrippe 30b so festgelegt, dass die Strömungskanalquerschnittsfläche des zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfades 70a größer ist als die Strömungskanalquerschnittsfläche des zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfades 71a.
Die Strömungspfadquerschnittsfläche der zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade 71a und 70a ist eine Fläche eines Querschnitts senkrecht zu der Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers in den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden 71a und 70a.
Anders ausgedrückt ist die Innenrippe 30b, die das Siedeunterdrückungselement ist, so festgelegt, dass der Rippenabstand fp an der stromabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft größer ist als der Rippenabstand fp an der stromaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft.
Der Rippenabstand fp ist ein Abstand zwischen zwei benachbarten mittleren Abschnitten 82 an der Innenrippe 30b.
Wenn unter Betrachtung von 15 die Innenrippe 30b als eine Welle erachtet wird, ist genauer gesagt „der Rippenabstand fp an der stromabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft“ an einer Referenzposition festgelegt, an der die Amplitude an dem mittleren Abschnitt 82 der Innenrippe 30b null beträgt. Wenn unter Betrachtung von 15 die Innenrippe 30b als eine Welle erachtet wird, ist außerdem „der Rippenabstand fp an der stromaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft“ bei einer Referenzposition festgelegt, bei der die Amplitude in dem mittleren Abschnitt 82 der Innenrippe 30b null beträgt.
Wenn eine Richtung, die senkrecht zu der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft ist, auf der Zeichnungsebene als eine Amplitudenrichtung erachtet wird, ist die Referenzposition die Mittenposition des mittleren Abschnittes 82 in der Amplitudenrichtung. Hierbei sind an der Innenrippe 30b von 15 die Spitzenabschnitte 80 an Positionen festgelegt, die den gleichen Amplitudenwert haben. Die Talabschnitte 81 sind an Positionen festgelegt, die den gleichen Amplitudenwert haben.
Da der Rippenabstand fp der Innenrippe 30b in dieser Weise festgelegt ist, ist die Strömungskanalquerschnittsfläche des zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfades 70a größer als die Strömungskanalquerschnittsfläche des zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfades 71a.
Demgemäß kann die Strömungsrate des ersten Kühlwassers, das durch die zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfade 71a strömt, verringert werden, und die Strömungsrate des ersten Kühlwassers, das durch den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70a strömt, kann erhöht werden.
Daher kann die Strömungsrate des ersten Kühlwassers, das durch den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70a strömt, im Vergleich zu einem Fall erhöht werden, bei dem „der Rippenabstand fp an der stromabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft“ und „der Rippenabstand fp an der stromaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft“ gleich sind.
Demgemäß kann die Wärmekapazität des zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfades 70a im Vergleich zu einem Fall erhöht werden, bei dem die Strömungspfadquerschnittsfläche des zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfades 70a und die Strömungspfadquerschnittsfläche des zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfades 71a gleich sind. Daher ist es möglich, die Temperatur des ersten Kühlwassers in dem zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70a zu verringern. Dies ermöglicht es, das Sieden des ersten Kühlwassers zu vermeiden, das durch den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfad 70a strömt.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, das Sieden des ersten Kühlwassers in dem Ladeluftkühler 20 zu vermeiden.
Drittes Ausführungsbeispiel
Im ersten Ausführungsbeispiel ist der Einlass 28d stromabwärtig von dem Auslass 28e in Bezug auf die aufgeladene Einlassluft angeordnet. Im dritten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel unter Bezugnahme auf 16 beschrieben, bei dem der Einlass 28d stromaufwärtig von dem Auslass 28e in Bezug auf die aufgeladene Einlassluft angeordnet ist.
16 zeigt eine perspektivische Ansicht der Platte 25a des Strömungspfadrohres 23, wobei der Innenaufbau des Strömungspfadrohres 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels gezeigt ist.
In dem Wärmetauscherabschnitt 28 des Strömungspfadrohres 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Seite des Einlasses 28d von dem U-Wendeabschnitt 28c stromaufwärtig von der Seite des Auslasses 28e von dem U-Wendeabschnitt 28c in Bezug auf die aufgeladene Einlassluft angeordnet. Daher ist der Kühlwasserströmungspfad 28a, durch den das erste Kühlwasser von dem Einlass 28d strömt, in der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft von dem Kühlwasserströmungspfad 28d, der das erste Kühlwasser zu dem Auslass 28e leitet, stromaufwärtig angeordnet.
Demgemäß wird die Temperatur der aufgeladenen Einlassluft, die Wärme mit dem ersten Kühlwasser austauscht, das an der Seite des Auslasses 28e des Kühlwasserströmungspfades 28b strömt, niedriger im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Seite des Einlasses 28d von dem U-Wendeabschnitt 28c des Wärmetauscherabschnittes 28 stromabwärtig von der Seite des Auslasses 28e von dem U-Wendeabschnitt 28c angeordnet ist.
Als ein Ergebnis wird das Sieden des ersten Kühlwassers vermieden, obwohl der Druck des ersten Kühlwassers, das durch die Seite des Auslasses 28e des Wärmetauscherabschnittes 28 strömt, reduziert ist aufgrund der Innenrippen 30a und 30b.
Zusätzlich dazu ist der Druck des ersten Kühlwassers, das durch die Seite des Einlasses 28d des Wärmetauscherabschnittes 28 strömt, höher als der Druck des ersten Kühlwassers, das durch die Seite des Auslasses 28e des Wärmetauscherabschnittes 28 strömt.
Daher tauscht das erste Kühlwasser, das durch die Seite des Einlasses 28d des Wärmetauscherabschnittes 28 strömt, Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft, deren Temperatur höher ist als „die aufgeladene Einlassluft, die Wärme mit dem ersten Kühlwasser austauscht, das durch die Seite des Auslasses 28e des Kühlwasserströmungspfades 28b strömt“. Dennoch wird das Sieden des ersten Kühlwassers vermieden, das durch die Seite des Einlasses 28d des Wärmetauscherabschnittes 28 strömt.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, das Sieden des ersten Kühlwassers in dem Ladeluftkühler 20 zu vermeiden.
Weitere Ausführungsbeispiele

(1) Im ersten Ausführungsbeispiel, in der ersten und zweiten Abwandlung und im zweiten und dritten Ausführungsbeispiel sind Beispiele beschrieben, bei denen die Wasserpumpen 51 und 61 durch die Antriebskraft angetrieben werden, die von dem Verbrennungsmotor 10 abgegeben wird. Jedoch können als die Wasserpumpen 51 und 61 eine elektrische Wasserpumpe angewendet werden, bei der das Laufrad durch einen Elektromotor angetrieben wird.
(2) Im ersten Ausführungsbeispiel, in der ersten und zweiten Abwandlung und in dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel sind Beispiele beschrieben, bei denen gewellte Rippen als die Innenrippen 29a, 29b, 30a und 30b angewendet werden. Jedoch können stattdessen verschiedene Arten an Rippen (beispielsweise Versatzrippen, Lamellenrippen) außer den gewellten Rippen als die Innenrippen 29a, 29b, 30a und 30b angewendet werden.
(3) Im ersten Ausführungsbeispiel, in der ersten und zweiten Abwandlung und in dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel sind Beispiele beschrieben, bei denen ein U-Wendeabschnitt 28c in dem Wärmetauscherabschnitt 28 vorgesehen ist, jedoch können stattdessen zwei oder mehr U-Wendeabschnitte 28c in dem Wärmetauscherabschnitt 28 vorgesehen sein. Alternativ muss der U-Wendeabschnitt 28c nicht vorgesehen sein, und der Wärmetauscherabschnitt 28 kann so ausgebildet sein, dass der Strömungspfad sich geradlinig erstreckt.

In ähnlicher Weise sind Beispiele beschrieben, bei denen der eine U-Wendeabschnitt 27c in dem Wärmetauscherabschnitt 27 vorgesehen ist, doch können stattdessen zwei oder mehr U-Wändeabschnitte 27c in dem Wärmetauscherabschnitt 27 vorgesehen sein. Alternativ muss der U-Wendeabschnitt 27c nicht vorgesehen sein, und der Wärmetauscherabschnitt 27 kann so vorgesehen sein, dass das erste Kühlwasser linear strömt.

(4) Im ersten Ausführungsbeispiel, in der ersten und zweiten Abwandlung und in dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel sind Beispiele beschrieben, bei denen der Wärmetauscherabschnitt 28 stromaufwärtig von dem Wärmetauscherabschnitt 27 in dem Strömungspfadrohr 23 angeordnet ist. Jedoch kann der Wärmetauscherabschnitt 28 stromabwärtig von dem Wärmetauscherabschnitt 27 in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft vorgesehen sein.
(5) Im ersten Ausführungsbeispiel, in der ersten und zweiten Abwandlung und in dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel sind die Strömungsrichtungen A, B des zweiten Kühlwassers und die Strömungsrichtungen C, D des ersten Kühlwassers senkrecht zu der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft. Jedoch können die Strömungsrichtung A, B des zweiten Kühlwassers und die Strömungsrichtungen C, D des ersten Kühlwassers beliebige Richtungen sein, solange sie sich mit der Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft schneiden.

Die Strömungsrichtung A des zweiten Kühlwassers ist eine Strömungsrichtung des zweiten Kühlwassers in den ersten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfaden, und die Strömungsrichtung B des zweiten Kühlwassers ist eine Strömungsrichtung des zweiten Kühlwassers in den zweiten Niedrigtemperaturkühlwasserströmungspfaden. Die Strömungsrichtung C des ersten Kühlwassers ist eine Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers in den ersten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden, und die Strömungsrichtung D des ersten Kühlwassers ist eine Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers in den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden.

(6) Im ersten Ausführungsbeispiel, in der ersten und zweiten Abwandlung und in dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel sind Beispiele beschrieben, bei denen die Rippe 41 der Vorsprungsabschnitt der Platte 25a oder der Platte 25b ist. Jedoch können stattdessen die Vorsprünge, die an den Innenrippen 30a, 30d vorgesehen sind, die Rippen 41 sein.
(7) Im ersten Ausführungsbeispiel, in der ersten und zweiten Abwandlung und in dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel sind Beispiele beschrieben, bei denen die Wärmetauscherabschnitte 27 und 28 durch ein Strömungspfadrohr 23 definiert sind. Jedoch können stattdessen die Wärmetauscherabschnitte 27 und 28 durch unabhängige Strömungspfadrohre gebildet sein.
(8) Im ersten Ausführungsbeispiel, in der ersten und zweiten Abwandlung und in dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel sind die Spitzenabschnitte 80 und die Talabschnitte 81 abwechselnd einzeln (einer nach dem anderen) in der Richtung angeordnet, die senkrecht zu der Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers ist. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und kann wie folgt ausgeführt sein.

Das heißt, der Winkel, bei dem „die Richtung, in der die Spitzenabschnitte 80 und die Talabschnitte 81 abwechselnd einzeln ausgerichtet sind“, die „die Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers“ schneidet, ist nicht auf einen rechten Winkel beschränkt, solange „die Richtung, in der die Spitzenabschnitte 80 und die Talabschnitte 81 abwechselnd einzeln ausgerichtet sind“ die „Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers“ in der Innenrippe 30b schneidet.

(9) Im ersten Ausführungsbeispiel, in der ersten und zweiten Abwandlung und in dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel sind eine Vielzahl an Rippen 41 stromabwärtig von den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden 71 in Bezug auf die Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers angeordnet. Jedoch können die Rippen 41 stromaufwärtig von den zweiten Hochtemperaturkühlwasserströmungspfaden 71 in Bezug auf die Strömungsrichtung des ersten Kühlwassers vorgesehen sein.
(10) Im ersten Ausführungsbeispiel, in der ersten und zweiten Abwandlung und in dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel ist der U-Wendeabschnitt 28c in dem Wärmetauscherabschnitt 28 als ein Wendeabschnitt vorgesehen. Jedoch kann stattdessen ein V-Wendeabschnitt, bei dem der Strömungspfad in einer V-Form gebogen ist, als ein Wendeabschnitt vorgesehen sein.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und kann geeignet abgewandelt werden. Einzelne Elemente oder Merkmale eines spezifischen Ausführungsbeispiels sind im Allgemeinen nicht auf das spezifische Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sind, sofern anwendbar, austauschbar und können in einem anderen ausgewählten Ausführungsbeispiel selbst dann angewendet werden, wenn dies nicht spezifisch gezeigt oder beschrieben ist. Einzelne Elemente oder Merkmale eines spezifischen Ausführungsbeispiels sind nicht unbedingt wesentlich, sofern nicht in der vorstehend dargelegten Beschreibung spezifisch angegeben ist, dass diese Elemente oder Merkmale wesentlich sind oder sofern nicht diese Elemente oder Merkmale offensichtlich im Prinzip wesentlich sind. Eine Größe, ein Wert, ein Betrag, eine Menge oder ein Bereich oder dergleichen ist, wenn er in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen angegeben ist, nicht unbedingt auf den spezifischen Wert, den spezifischen Betrag, die spezifische Menge, den spezifischen Bereich oder dergleichen beschränkt, sofern nicht spezifisch angegeben ist, dass der Wert, der Betrag, die Menge, der Bereich oder dergleichen unbedingt der spezifische Wert, die spezifische Menge, der spezifische Betrag, der spezifische Bereich oder dergleichen ist, oder sofern der Wert, der Betrag, die Menge, der Bereich oder dergleichen nicht offensichtlich notwendigerweise der spezifische Wert, die spezifische Menge, der spezifische Betrag, der spezifische Bereich oder dergleichen im Prinzip ist. Darüber hinaus ist ein Material, eine Form, eine Positionsbeziehung oder dergleichen, wenn dies spezifisch in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen dargelegt ist, nicht unbedingt auf die spezifische Form, die spezifische Positionsbeziehung oder dergleichen beschränkt, sofern nicht spezifisch angegeben ist, dass das Material, die Form, die Positionsbeziehung oder dergleichen unbedingt das spezifische Material, die spezifische Form, die spezifische Positionsbeziehung oder dergleichen ist oder sofern nicht die Form, die Positionsbeziehung oder dergleichen offensichtlich notwendigerweise die spezifische Form, die spezifische Positionsbeziehung oder dergleichen im Prinzip ist.
Schlussfolgerung
Gemäß einem ersten Aspekt, der in einigen oder sämtlichen Beispielen aus dem ersten Ausführungsbeispiel, der ersten und zweiten Abwandlung, dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben ist, hat der Ladeluftkühler zum Kühlen der aufgeladenen Einlassluft, die zu dem Verbrennungsmotor durch den Turbolader aufgeladen wird, die nachfolgend dargelegten Merkmale. Der Ladeluftkühler hat einen Wärmetauscher, der Folgendes aufweist: einen ersten Wärmetauscherabschnitt, durch den ein erstes Wärmetauschermedium strömt, und einen zweiten Wärmetauscherabschnitt, durch den ein zweites Wärmetauschermedium strömt, wobei eine Temperatur des zweiten Wärmetauschermediums niedriger ist als eine Temperatur des ersten Wärmetauschermediums. Das erste Wärmetauschermedium, das durch den ersten Wärmetauscherabschnitt strömt, kühlt die aufgeladene Einlassluft durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft, und das zweite Wärmetauschermedium, das durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt strömt, kühlt die aufgeladene Einlassluft durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft. Der Wärmetauscher hat eine Innenrippe, die so aufgebaut ist, dass sie den Wärmeaustausch zwischen der aufgeladenen Einlassluft und dem ersten Wärmetauschermedium verbessert. Der Wärmetauscher hat einen Siedeunterdrückungsabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er ein Sieden des ersten Wärmetauschermediums, das in einem stromaufwärtigen Abschnitt in einer Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft von dem ersten Wärmetauscherabschnitt strömt, vermeidet.
Gemäß einem zweiten Aspekt definiert die Innenrippe in dem ersten Wärmetauscherabschnitt eine Vielzahl an Strömungspfaden, durch die das erste Wärmetauschermedium strömt. Ein erster Strömungspfad der Vielzahl an Strömungspfaden ist an einer stromaufwärtigen Seite in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft angeordnet, und ein zweiter Strömungspfad der Vielzahl an Strömungspfaden an einer stromabwärtigen Seite ist in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft angeordnet. Der Siedeunterdrückungsabschnitt weist einen Widerstandskörper auf, der so aufgebaut ist, dass er bewirkt, dass eine Strömungsgeschwindigkeit des ersten Wärmetauschermediums in dem zweiten Strömungspfad geringer ist als eine Strömungsgeschwindigkeit des ersten Wärmetauschermediums in dem ersten Strömungspfad.
Demgemäß kann eine Temperatur des ersten Wärmetauschermediums, das durch den ersten Strömungspfad strömt, im Vergleich zu einem Fall verringert werden, bei dem die Strömungsgeschwindigkeit des ersten Wärmemediums in dem zweiten Strömungspfad bei oder oberhalb der Strömungsgeschwindigkeit des ersten Wärmemediums in dem ersten Strömungspfad ist. Daher kann ein Sieden des ersten Wärmetauschermediums unterdrückt werden, das durch den ersten Strömungspfad strömt. Das heißt, das Sieden des ersten Wärmetauschermediums, das an der stromaufwärtigen Seite des ersten Wärmetauscherabschnittes in Bezug auf die aufgeladene Einlassluft strömt, kann vermieden werden.
Gemäß einem dritten Aspekt hat der Wärmetauscherabschnitt eine erste Platte und eine zweite Platte. Entweder die erste Platte oder die zweite Platte hat einen Vertiefungsabschnitt. Die erste Platte und die zweite Platte sind miteinander so verbunden, dass die andere Platte aus der ersten Platte und der zweiten Platte den Vertiefungsabschnitt so schließt, dass der erste Wärmetauscherabschnitt zwischen dem Vertiefungsabschnitt und der anderen Platte aus der ersten Platte und der zweiten Platte definiert ist. Der Widerstandskörper ist eine Rippe, die in dem ersten Wärmetauscherabschnitt vorgesehen ist, und die Rippe ragt von entweder der ersten Platte oder der zweiten Platte zu der anderen Platte aus der ersten Platte und der zweiten Platte vor, um einen Widerstand gegenüber einer Strömung des ersten Wärmetauschermediums zu erzeugen.
Gemäß einem vierten Aspekt ist die Rippe in dem ersten Wärmetauscherabschnitt vorgesehen und von der Innenrippe in einer Strömungsrichtung des ersten Wärmetauschermediums versetzt.
Gemäß einem fünften Aspekt hat der Wärmetauscher eine erste Platte und eine zweite Platte. Entweder die erste Platte oder die zweite Platte hat einen Vertiefungsabschnitt. Die erste Platte und die zweite Platte sind miteinander so verbunden, dass die andere Platte aus der ersten Platte und der zweiten Platte den Vertiefungsabschnitt so schließt, dass der erste Wärmetauscherabschnitt zwischen dem Vertiefungsabschnitt und der anderen Platte aus der ersten Platte und der zweiten Platte definiert ist. Die Innenrippe hat eine Vielzahl an Spitzenabschnitten, die mit entweder der ersten Platte oder der zweiten Platte verbunden sind, und eine Vielzahl an Talabschnitten, die mit der anderen Platte aus der ersten Platte und der zweiten Platte verbunden sind. Die Innenrippe hat eine gewellte Form, bei der die Vielzahl an Spitzenabschnitten und die Vielzahl an Talabschnitten abwechselnd einzeln angeordnet sind. Die Innenrippe hat mittlere Abschnitte, von denen jeder zwischen einem aus der Vielzahl an Spitzenabschnitten und einem benachbarten aus der Vielzahl an Talabschnitten positioniert ist. Strömungspfaden, durch die das erste Wärmetauschermedium strömt, sind zwischen den Paaren an benachbarten mittleren Abschnitten definiert. Ein Rippenabstand ist ein Abstand zwischen zwei benachbart mittleren Abschnitten. Der Siedeunterdrückungsabschnitt weist die Innenrippe auf, bei der der Rippenabstand an der stromaufwärtigen Seite in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft größer ist als der Rippenabstand an einer stromabwärtigen Seite in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft.
Demgemäß kann eine Strömungsrate des ersten Wärmetauschermediums in dem ersten Strömungspfad größer sein als in einem Fall, bei dem eine Strömungspfadquerschnittsfläche des ersten Strömungspfades bei oder unterhalb derjenigen des zweiten Strömungspfades ist. Demgemäß kann eine Wärmekapazität des ersten Strömungspfades größer sein als in einem Fall, bei dem eine Strömungspfadquerschnittsfläche des ersten Strömungspfades bei oder geringer als bei dem zweiten Strömungspfad ist.
Daher kann die Temperatur des ersten Wärmetauschermediums verringert werden, das durch den ersten Strömungspfad strömt. Daher kann ein Sieden des ersten Wärmetauschermediums vermieden werden, das durch den ersten Strömungspfad strömt. Das heißt, das Sieden des ersten Wärmetauschermediums, das an der stromaufwärtigen Seite des ersten Wärmetauscherabschnittes in Bezug auf die aufgeladene Einlassluft strömt, kann vermieden werden.
Gemäß einem sechsten Aspekt ist in dem Wärmetauscher der erste Wärmetauscherabschnitt stromaufwärtig des zweiten Wärmetauscherabschnittes in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft angeordnet.
Gemäß einem siebenten Aspekt hat der Wärmetauscher einen Einlass, durch den das erste Wärmetauschermedium in den Wärmetauscher strömt, und einen Auslass, durch den das erste Wärmetauschermedium, das durch den ersten Wärmetauscherabschnitt strömt, aus dem Wärmetauscher herausströmt. Der erste Wärmetauscherabschnitt hat einen Wendeabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er bewirkt, dass das erste Wärmetauschermedium von dem Einlass so strömt, dass es eine Wendung vollzieht, und das Wärmetauschermedium zu dem Auslass leitet.
Gemäß einem achten Aspekt hat der Ladeluftkühler zum Kühlen der aufgeladenen Einlassluft, die zu dem Verbrennungsmotor durch den Turbolader aufgeladen wird, die nachfolgend dargelegten Merkmale. Der Ladeluftkühler hat einen Einlass, durch den ein erstes Wärmetauschermedium in den Wärmetauscher einströmt, einen ersten Wärmetauscherabschnitt, durch den das erste Wärmetauschermedium von dem Einlass strömt, einen Auslass, durch den das erste Wärmetauschermedium aus dem Wärmetauscher herausströmt, und einen zweiten Wärmetauscherabschnitt, durch den ein zweites Wärmetauschermedium strömt, wobei eine Temperatur des zweiten Wärmetauschermediums niedriger ist als eine Temperatur des ersten Wärmetauschermediums. Das erste Wärmetauschermedium, das durch den ersten Wärmetauscherabschnitt strömt, kühlt die aufgeladene Einlassluft durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft, und das zweite Wärmetauschermedium, das durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt strömt, kühlt die aufgeladene Einlassluft durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft. Der Wärmetauscher hat eine Innenrippe, die so aufgebaut ist, dass sie den Wärmeaustausch zwischen der aufgeladenen Einlassluft und dem ersten Wärmetauschermedium verbessert. Der erste Wärmetauscherabschnitt hat einen Wendeabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er bewirkt, dass ein Wärmetauschermedium von dem Einlass so strömt, dass es eine Wendung vollführt, und das Wärmetauschermedium zu dem Auslass leitet. Ein Einlassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes ist in Bezug auf den Wendeabschnitt in einer Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft stromaufwärtig von einem Auslassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes angeordnet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201670719 [0001]
JP 2015155692 A [0005]

Claims

Ladeluftkühler, der aufgeladene Einlassluft kühlt, die zu einem Verbrennungsmotor (10) durch einen Turbolader (15) aufgeladen wird, wobei der Ladeluftkühler Folgendes aufweist: einen Wärmetauscher (23) mit einem ersten Wärmetauscherabschnitt (28), durch den ein erstes Wärmetauschermedium strömt, und einem zweiten Wärmetauscherabschnitt (27), durch den ein zweites Wärmetauschermedium strömt, wobei eine Temperatur des zweiten Wärmetauschermediums niedriger ist als eine Temperatur des ersten Wärmetauschermediums, wobei das erste Wärmetauschermedium, das durch den ersten Wärmetauscherabschnitt strömt, die aufgeladene Einlassluft kühlt durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft, das zweite Wärmetauschermedium, das durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt strömt, die aufgeladene Einlassluft kühlt durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft, der Wärmetauscher eine Innenrippe (30b) hat, die so aufgebaut ist, dass sie den Wärmeaustausch zwischen der aufgeladenen Einlassluft und dem ersten Wärmetauschermedium verbessert, und der Wärmetauscher einen Siedeunterdrückungsabschnitt (30b, 41) hat, der so aufgebaut ist, dass er ein Sieden des ersten Wärmetauschermediums, das in einem stromaufwärtigen Abschnitt in einer Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft von dem ersten Wärmetauscherabschnitt strömt, vermeidet.
Ladeluftkühler gemäß Anspruch 1, wobei die Innenrippe in dem ersten Wärmetauscherabschnitt eine Vielzahl an Strömungspfaden (70, 71) definiert, durch die das erste Wärmetauschermedium strömt, ein erster Strömungspfad (70) der Vielzahl an Strömungspfaden an einer stromaufwärtigen Seite in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft angeordnet ist, ein zweiter Strömungspfad (71) der Vielzahl an Strömungspfaden an einer stromabwärtigen Seite in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft angeordnet ist, und der Siedeunterdrückungsabschnitt einen Widerstandskörper (41) aufweist, der so aufgebaut ist, dass er bewirkt, dass eine Strömungsgeschwindigkeit des ersten Wärmetauschermediums in dem zweiten Strömungspfad geringer ist als eine Strömungsgeschwindigkeit des ersten Wärmetauschermediums in dem ersten Strömungspfad.
Ladeluftkühler gemäß Anspruch 2, wobei der Wärmetauscher eine erste Platte (25a) und eine zweite Platte (25b) aufweist, entweder die erste Platte oder die zweite Platte einen Vertiefungsabschnitt (26d, 26c) aufweist, die erste Platte und die zweite Platte miteinander so verbunden sind, dass die andere Platte aus der ersten Platte und der zweiten Platte den Vertiefungsabschnitt so schließt, dass der erste Wärmetauscherabschnitt zwischen dem Vertiefungsabschnitt und der anderen Platte aus der ersten Platte und der zweiten Platte definiert ist, der Widerstandskörper eine Rippe ist, die in dem ersten Wärmetauscherabschnitt vorgesehen ist, und die Rippe von entweder der ersten Platte oder der zweiten Platte zu der anderen Platte aus der ersten Platte und der zweiten Platte vorragt, um einen Widerstand gegenüber einer Strömung des ersten Wärmetauschermediums zu erzeugen.
Ladeluftkühler gemäß Anspruch 3, wobei die Rippe in dem ersten Wärmetauscherabschnitt vorgesehen ist und von der Innenrippe in einer Strömungsrichtung des ersten Wärmetauschermediums versetzt ist.
Ladeluftkühler gemäß Anspruch 1, wobei der Wärmetauscher eine erste Platte (25a) und eine zweite Platte (25b) aufweist, entweder die erste Platte oder die zweite Platte einen Vertiefungsabschnitt (26d, 26c) aufweist, die erste Platte und die zweite Platte miteinander so verbunden sind, dass die andere Platte aus der ersten Platte und der zweiten Platte den Vertiefungsabschnitt so schließt, dass der erste Wärmetauscherabschnitt zwischen dem Vertiefungsabschnitt und der anderen Platte aus der ersten Platte und der zweiten Platte definiert ist, wobei die Innenrippe Folgendes aufweist: eine Vielzahl an Spitzenabschnitten (80), die mit entweder der ersten Platte oder der zweiten Platte verbunden sind, und eine Vielzahl an Talabschnitten (81), die mit der anderen Platte aus der ersten Platte und der zweiten Platte verbunden sind, wobei die Innenrippe eine gewellte Form hat, bei der die Vielzahl an Spitzenabschnitten und die Vielzahl an Talabschnitten abwechselnd einzeln angeordnet sind, die Innenrippe mittlere Abschnitte (82) hat, von denen jeder zwischen einem aus der Vielzahl an Spitzenabschnitten und einem benachbarten aus der Vielzahl an Talabschnitten positioniert ist, eine Vielzahl an Strömungspfaden, durch die das erste Wärmetauschermedium strömt, zwischen den Paaren an benachbarten mittleren Abschnitten definiert ist, ein Rippenabstand ein Abstand zwischen zwei benachbart mittleren Abschnitten ist, und der Siedeunterdrückungsabschnitt die Innenrippe aufweist, bei der der Rippenabstand an der stromaufwärtigen Seite in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft größer ist als der Rippenabstand an einer stromabwärtigen Seite in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft.
Ladeluftkühler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in dem Wärmetauscher der erste Wärmetauscherabschnitt stromaufwärtig von dem zweiten Wärmetauscherabschnitt in Bezug auf die Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft angeordnet ist.
Ladeluftkühler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Wärmetauscher einen Einlass (28d), durch den das erste Wärmetauschermedium in den Wärmetauscher strömt, und einen Auslass (28e) hat, durch den das erste Wärmetauschermedium, das durch den ersten Wärmetauscherabschnitt strömt, aus dem Wärmetauscher herausströmt, und der erste Wärmetauscherabschnitt einen Wendeabschnitt (28c) hat, der so aufgebaut ist, dass er bewirkt, dass das erste Wärmetauschermedium von dem Einlass so strömt, dass es eine Wendung vollzieht, und das Wärmetauschermedium zu dem Auslass leitet.
Ladeluftkühler, der aufgeladene Einlassluft kühlt, die zu einem Verbrennungsmotor (10) durch einen Turbolader (15) aufgeladen wird, wobei der Ladeluftkühler Folgendes aufweist: einen Wärmetauscher (23) mit einem Einlass (28d), durch den ein erstes Wärmetauschermedium in den Wärmetauscher einströmt, einem ersten Wärmetauscherabschnitt (28), durch den das erste Wärmetauschermedium von dem Einlass strömt, einem Auslass (28e), durch den das erste Wärmetauschermedium aus dem Wärmetauscher herausströmt, und einem zweiten Wärmetauscherabschnitt (27), durch den ein zweites Wärmetauschermedium strömt, wobei eine Temperatur des zweiten Wärmetauschermediums niedriger ist als eine Temperatur des ersten Wärmetauschermediums, wobei das erste Wärmetauschermedium, das durch den ersten Wärmetauscherabschnitt strömt, die aufgeladene Einlassluft kühlt durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft, das zweite Wärmetauschermedium, das durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt strömt, die aufgeladene Einlassluft kühlt durch Austauschen von Wärme mit der aufgeladenen Einlassluft, der Wärmetauscher eine Innenrippe (30b) hat, die so aufgebaut ist, dass sie den Wärmeaustausch zwischen der aufgeladenen Einlassluft und dem ersten Wärmetauschermedium verbessert, der erste Wärmetauscherabschnitt einen Wendeabschnitt (28c) hat, der so aufgebaut ist, dass er bewirkt, dass ein Wärmetauschermedium von dem Einlass so strömt, dass es eine Wendung vollführt, und das Wärmetauschermedium zu dem Auslass leitet, und ein Einlassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes in Bezug auf den Wendeabschnitt in einer Strömungsrichtung der aufgeladenen Einlassluft stromaufwärtig von einem Auslassseitenabschnitt des ersten Wärmetauscherabschnittes angeordnet ist.