JP2010249129A - Charge air cooler and cooling system - Google Patents

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Mitsuru Iwasaki
充 岩崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charge air cooler, restraining a sub-radiator from getting larger and larger, and cooling an intake temperature to a desired temperature. <P>SOLUTION: This charge air cooler includes: a high temperature side heat exchanger 20a provided in a high temperature side cooling channel 1 through which a first refrigerant cooled by a first heat exchanger (a radiator) 130 flows and adapted to cool the supercharged intake air by the first refrigerant; and a low temperature side heat exchanger 20b provided in a low temperature side cooling channel 2 through which a second refrigerant cooled by a second heat exchanger (the sub-radiator) 110 to a temperature lower than the temperature of the first refrigerant flows and adapted to cool the intake air cooled by the high temperature side heat exchanger 20a by the second refrigerant. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、チャージエアクーラ及び冷却システムに関し、特に、二系統の冷却水によって冷却する二系統水冷式のチャージエアクーラ及び冷却システムに関する。   The present invention relates to a charge air cooler and a cooling system, and more particularly, to a dual-system water-cooled charge air cooler and a cooling system that are cooled by two systems of cooling water.

一般に、チャージエアクーラ(インタークーラ)は、過給機(ターボチャージャ)を備える内燃機関(エンジン)に用いられる。吸気(吸入空気)が過給機によって圧縮されると、この圧縮過程で吸気温度が上昇する。吸気温度が過度に上昇する場合、燃焼特性が悪化する問題があるので、過給機を備える内燃機関では、吸気温度を下げるチャージエアクーラが一般に用いられる。   Generally, a charge air cooler (intercooler) is used for an internal combustion engine (engine) provided with a supercharger (turbocharger). When the intake air (intake air) is compressed by the supercharger, the intake air temperature rises during this compression process. When the intake air temperature rises excessively, there is a problem that the combustion characteristic deteriorates. Therefore, in an internal combustion engine equipped with a supercharger, a charge air cooler that lowers the intake air temperature is generally used.

様々な冷却方式のチャージエアクーラがあるが、代表的なものとしては、走行過程で発生する外部空気の流れによって冷却する空冷式チャージエアクーラ、及び冷却水によって冷却する水冷式チャージエアクーラがある。水冷式チャージエアクーラにおいては、作りの簡易化、歩留まり向上を目的に、冷却水流路を構成する熱交換部を個別に作製し、熱交換部をケースに挿入した構造とし、ケース内に吸気を流すことによって、冷却水と吸気とを熱交換させるタイプがある。   There are charge air coolers of various cooling methods, but typical ones include an air-cooled charge air cooler that is cooled by the flow of external air generated during the traveling process, and a water-cooled charge air cooler that is cooled by cooling water. . In the water-cooled charge air cooler, for the purpose of simplifying the production and improving the yield, the heat exchange part that constitutes the cooling water flow path is individually manufactured and the heat exchange part is inserted into the case, and the intake air is sucked into the case. There is a type that exchanges heat between cooling water and intake air by flowing.

水冷式チャージエアクーラにおいては、エンジン冷却用ラジエータを用いるエンジン冷却流路(高温側冷却流路)とは別系統であり、サブラジエータを用いる低温側冷却流路によって吸気温度が下げられている。なぜなら、吸気がエンジンに供給されるときの目標温度が45℃程度と低温であるため、ラジエータを用いるエンジン冷却流路では充分に冷却ができないためである。   The water-cooled charge air cooler is a separate system from the engine cooling channel (high temperature side cooling channel) using the engine cooling radiator, and the intake air temperature is lowered by the low temperature side cooling channel using the sub radiator. This is because the target temperature when the intake air is supplied to the engine is as low as about 45 ° C., so that the engine cooling flow path using the radiator cannot sufficiently cool.

サブラジエータを用いる冷却流路を流れる冷却水は、吸気を45℃程度まで冷却するために、40℃程度の低温にサブラジエータで冷却される必要がある。サブラジエータで40℃程度の低温に冷却するためには、サブラジエータを大型化して冷却能力を向上させなければならない。サブラジエータが大型化した場合には設置場所の自由度がなくなり、サブラジエータは、ラジエータの前部に配置されることが一般的である(例えば、特許文献1及び2参照。)。   The cooling water flowing through the cooling flow path using the sub-radiator needs to be cooled by the sub-radiator to a low temperature of about 40 ° C. in order to cool the intake air to about 45 ° C. In order to cool to a low temperature of about 40 ° C. with the sub-radiator, the sub-radiator must be enlarged to improve the cooling capacity. When the sub-radiator is increased in size, the degree of freedom of installation location is lost, and the sub-radiator is generally arranged at the front portion of the radiator (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

サブラジエータが大型化してラジエータの前部に配置された場合、フロントエンドの通気抵抗が増加してしまうという問題がある。フロントエンドの通気抵抗を改善するためにモータファンを用いることも可能であるが、モータファンを動かすためのエネルギーを増加させる、あるいは、モータファンを大型にすると、車載バッテリーの負担が増加するため好ましくない。   When the sub radiator is increased in size and disposed at the front portion of the radiator, there is a problem in that the ventilation resistance of the front end increases. Although it is possible to use a motor fan to improve the ventilation resistance of the front end, increasing the energy to move the motor fan or increasing the size of the motor fan is preferable because it increases the burden on the in-vehicle battery. Absent.

特表2006−522893号公報JP-T-2006-522893 特表2007−514890号公報Special table 2007-514890

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、サブラジエータの大型化を抑制し、吸気温度を所望の温度に冷却可能なチャージエアクーラ及び冷却システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a charge air cooler and a cooling system capable of suppressing the increase in size of the sub-radiator and cooling the intake air temperature to a desired temperature.

本願発明の一態様によれば、第1熱交換器によって冷却された第1冷却水が流れる高温側冷却流路に設けられ、過給後の吸気を第1冷却水によって冷却する高温側熱交換器と、第1冷却水より低温となるように第2熱交換器によって冷却された第2冷却水が流れる低温側冷却流路に設けられ、高温側熱交換器で冷却された吸気を第2冷却水によって冷却する低温側熱交換器とを備えるチャージエアクーラであることを要旨とする。   According to one aspect of the present invention, the high temperature side heat exchange is provided in the high temperature side cooling flow path through which the first cooling water cooled by the first heat exchanger flows, and cools the intake air after supercharging with the first cooling water. And a low-temperature side cooling passage through which the second cooling water cooled by the second heat exchanger flows so that the temperature is lower than that of the first cooling water, and the intake air cooled by the high-temperature side heat exchanger is second The gist of the present invention is a charge air cooler including a low temperature side heat exchanger that is cooled by cooling water.

本願発明の他の態様によれば、請求項1〜4のいずれか1項に記載のチャージエアクーラを有していることを特徴とする冷却システムであり、高温側冷却流路に第1EGRクーラが設けられ、低温側冷却流路に第2EGRクーラが設けられている冷却システムであることを要旨とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a cooling system comprising the charge air cooler according to any one of claims 1 to 4, wherein the first EGR cooler is provided in the high temperature side cooling channel. The gist of the present invention is a cooling system in which the second EGR cooler is provided in the low temperature side cooling flow path.

本発明によれば、サブラジエータの大型化を抑制し、吸気温度を所望の温度に冷却可能なチャージエアクーラ及び冷却システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the charge air cooler and cooling system which can suppress the enlargement of a sub radiator and can cool intake air temperature to desired temperature can be provided.

本発明の第1の実施の形態に係るチャージエアクーラを用いる冷却システムのシステム概略図である。1 is a system schematic diagram of a cooling system using a charge air cooler according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係るチャージエアクーラの模式的平面図である。1 is a schematic plan view of a charge air cooler according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係るチャージエアクーラの概観図である。1 is an overview of a charge air cooler according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係るチャージエアクーラの熱交換部の概観図である。It is a general-view figure of the heat exchange part of the charge air cooler which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係るチャージエアクーラの組み付けイメージを示す模式的平面図である。It is a typical top view which shows the assembly | attachment image of the charge air cooler which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 一系統冷却システムでの吸気温度冷却の実施例における熱量及び必要性能の数値を示す。The numerical value of the calorie | heat amount and required performance in the Example of the intake air temperature cooling in a single-system cooling system is shown. 二系統冷却システムでの吸気温度冷却の実施例における熱量及び必要性能の数値を示す。The numerical value of the calorie | heat amount and required performance in the Example of the intake air temperature cooling in a two-system cooling system is shown. 本発明の第2の実施の形態に係る冷却システムのシステム概略図である。It is a system schematic diagram of a cooling system according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係る冷却システムの第1及び第2EGRクーラの模式的断面図である。It is a typical sectional view of the 1st and 2nd EGR cooler of the cooling system concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本発明のその他の実施の形態に係るチャージエアクーラを用いる冷却システムのシステム概略図である。It is a system schematic diagram of a cooling system using a charge air cooler according to another embodiment of the present invention. 本発明のその他の実施の形態に係るチャージエアクーラを用いる冷却システムの一部を示す概略図である。It is the schematic which shows a part of cooling system using the charge air cooler which concerns on other embodiment of this invention.

以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係るチャージエアクーラは、図1に示すように、第1熱交換器(ラジエータ)130によって冷却された第1冷却水が流れる高温側冷却流路1に設けられ、過給後の吸気を第1冷却水によって冷却する高温側熱交換器20aと、第1冷却水より低温となるように第2熱交換器(サブラジエータ)110によって冷却された第2冷却水が流れる低温側冷却流路2に設けられ、高温側熱交換器20aで冷却された吸気を第2冷却水によって冷却する低温側熱交換器20bとを備える。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the charge air cooler according to the first embodiment of the present invention is provided in the high temperature side cooling flow path 1 through which the first cooling water cooled by the first heat exchanger (radiator) 130 flows. The high-temperature side heat exchanger 20a that cools the supercharged intake air with the first cooling water, and the second cooling that is cooled by the second heat exchanger (sub-radiator) 110 so as to be cooler than the first cooling water. A low temperature side heat exchanger 20b is provided in the low temperature side cooling flow path 2 through which water flows, and cools the intake air cooled by the high temperature side heat exchanger 20a with the second cooling water.

ケース10は、図2及び図3に示すように、過給機によって圧縮空気とされた吸気を導入する導入管12と、吸気を冷却して排出する排出管14とを備え、過給後の吸気の流路を有する。ケース10は、耐熱性を有する樹脂によって形成される。ケース10の内部には、図2に示すように、高温側熱交換器20aが吸気の流路の上流側に配置され、低温側熱交換器20bが吸気の流路の下流側に配置される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the case 10 includes an introduction pipe 12 that introduces intake air that has been compressed air by a supercharger, and a discharge pipe 14 that cools and discharges the intake air. An intake passage is provided. The case 10 is formed of a heat resistant resin. In the case 10, as shown in FIG. 2, the high temperature side heat exchanger 20a is arranged on the upstream side of the intake air flow path, and the low temperature side heat exchanger 20b is arranged on the downstream side of the intake air flow path. .

高温側熱交換器20a及び低温側熱交換器20bは、図4に示すように、第1冷却水又は第2冷却水が流れる扁平チューブと放熱フィンが交互に積層されたコア40と、コア40の外側に設けられた補強材としての補強板26a,26bと、入口側タンク28a,28bと接続された扁平チューブに第1冷却水又は第2冷却水を流入させる入口パイプ22a,22bと、出口側タンク29a,29bに接続された扁平チューブから第1冷却水又は第2冷却水を流出させる出口パイプ24a,24bとを備える。コア40は、吸気の流れ方向に流通経路を有する構造となっている。   As shown in FIG. 4, the high temperature side heat exchanger 20a and the low temperature side heat exchanger 20b include a core 40 in which flat tubes through which the first cooling water or the second cooling water flows and heat radiation fins are alternately stacked, and the core 40 Reinforcing plates 26a and 26b as reinforcing members provided on the outside, inlet pipes 22a and 22b for allowing the first cooling water or the second cooling water to flow into the flat tubes connected to the inlet side tanks 28a and 28b, and the outlet Outlet pipes 24a and 24b for allowing the first cooling water or the second cooling water to flow out from the flat tubes connected to the side tanks 29a and 29b. The core 40 has a structure having a flow path in the direction of intake air flow.

高温側熱交換器20a及び低温側熱交換器20bを組み付ける方法としては、コア40等の高温側熱交換器20a及び低温側熱交換器20bを構成する部材を組み付けて、治具で拘束した状態で一体ロウ付けして組み付ける。組み付けられた高温側熱交換器20a及び低温側熱交換器20bは、図5に示すように、ケース10に挿入され、ビス等の組み付け部材70によってケース10と組み付けられる。ケース10と高温側熱交換器20a及び低温側熱交換器20bとの勘合部には、ガスケット50を挟み込むことでシール性を高めることができる。   As a method of assembling the high temperature side heat exchanger 20a and the low temperature side heat exchanger 20b, the members constituting the high temperature side heat exchanger 20a and the low temperature side heat exchanger 20b such as the core 40 are assembled and restrained by a jig. Attach by brazing together. The assembled high temperature side heat exchanger 20a and low temperature side heat exchanger 20b are inserted into the case 10 and assembled to the case 10 by an assembly member 70 such as a screw as shown in FIG. Sealing performance can be enhanced by sandwiching the gasket 50 in the fitting portion between the case 10 and the high temperature side heat exchanger 20a and the low temperature side heat exchanger 20b.

第1の実施の形態に係るチャージエアクーラを用いる過給機付エンジン車の冷却システムは、図1に示すように、エンジン140及び高温側熱交換器20aが設けられた高温側冷却流路1を循環する第1冷却水を外気によって冷却する第1熱交換器130、低温側熱交換器20bが設けられた低温側冷却流路2を循環する第2冷却水を外気によって冷却する第2熱交換器110、及び居室内空調用の第3熱交換器(コンデンサ)120を備え、エンジンルーム内前方に設置される。   As shown in FIG. 1, a cooling system for a supercharged engine vehicle using a charge air cooler according to a first embodiment includes a high temperature side cooling flow path 1 provided with an engine 140 and a high temperature side heat exchanger 20a. The first heat exchanger 130 that cools the first cooling water circulating through the outside air and the second heat that cools the second cooling water circulating through the low temperature side cooling flow path 2 provided with the low temperature side heat exchanger 20b by the outside air An exchanger 110 and a third heat exchanger (condenser) 120 for air conditioning in the room are provided and installed in the front of the engine room.

高温側冷却水路1は、第1冷却水を冷却する第1熱交換器130、第1冷却水にエネルギーを与えて第1冷却水の流れを形成する第1ポンプ131、第1冷却水の熱を放熱するヒータコア132、第1冷却水の適切な温度を維持するために、第1冷却水を第1熱交換器130に流入させるか否かの切り替えを行うサーモスタット133、第1冷却水の熱を受熱するエンジン140を経由するサイクルである。サーモスタット133は、第1冷却水がエンジン140から流出する出口部近傍であって、第1冷却水が第1熱交換器130に流入する入口部近傍である個所に配置される。   The high temperature side cooling water channel 1 includes a first heat exchanger 130 that cools the first cooling water, a first pump 131 that energizes the first cooling water to form a flow of the first cooling water, and heat of the first cooling water. The heater core 132 that radiates heat, the thermostat 133 that switches whether the first cooling water flows into the first heat exchanger 130 in order to maintain an appropriate temperature of the first cooling water, the heat of the first cooling water This is a cycle through the engine 140 that receives heat. The thermostat 133 is disposed near the outlet where the first cooling water flows out of the engine 140 and near the inlet where the first cooling water flows into the first heat exchanger 130.

高温側冷却流路1では、第1冷却水の温度がサーモスタット133で所定温度(例えば、80℃)以下と判断された場合、サーモスタット133が第1冷却水を第1熱交換器130に流入させずに、第1冷却水の温度を上昇(即ちエンジン140の温度を上昇)させる。一方、高温側冷却流路1では、第1冷却水の温度がサーモスタット133で所定温度(例えば、80℃)以上と判断された場合、サーモスタット133が第1冷却水を第1熱交換器130に流入させ、第1冷却水の温度を低下(即ちエンジン140の温度を低下)させる。サーモスタット133は、第1冷却水の温度を低下させたい分に応じて、第1熱交換器130に流入させる第1冷却水の量を変化させ、第1冷却水の温度を一定に保つための適時の制御を行うことができる。高温側冷却流路1は、エンジン140に供給する第1冷却水の温度を一定に保つことで、エンジン140の温度を一定に保つことができる。   In the high temperature side cooling flow path 1, when the temperature of the first cooling water is determined to be equal to or lower than a predetermined temperature (for example, 80 ° C.) by the thermostat 133, the thermostat 133 causes the first cooling water to flow into the first heat exchanger 130. Instead, the temperature of the first cooling water is increased (that is, the temperature of the engine 140 is increased). On the other hand, in the high temperature side cooling flow path 1, when it is determined that the temperature of the first cooling water is equal to or higher than a predetermined temperature (for example, 80 ° C.) by the thermostat 133, the thermostat 133 sends the first cooling water to the first heat exchanger 130. The temperature of the first cooling water is decreased (that is, the temperature of the engine 140 is decreased). The thermostat 133 changes the amount of the first cooling water flowing into the first heat exchanger 130 according to the amount of the first cooling water to be lowered, and keeps the temperature of the first cooling water constant. Timely control can be performed. The high temperature side cooling flow path 1 can keep the temperature of the engine 140 constant by keeping the temperature of the first cooling water supplied to the engine 140 constant.

高温側冷却流路1において、所定の温度に保たれた第1冷却水は、第1ポンプ131を通過後、エンジン140で受熱し、ヒータコア132で放熱した後、高温側熱交換器20aの入口パイプ22aより入口側タンク28a内へ流入し、各扁平チューブへ分散して流入する(図2〜図4参照)。扁平チューブ内を通過後、出口側タンク29aを通って、出口パイプ24aより流出し、再び、エンジン140へと流れていく。この様に、第1冷却水は、高温側冷却流路1でのサイクルを繰り返す。   In the high temperature side cooling flow path 1, the first cooling water maintained at a predetermined temperature passes through the first pump 131, receives heat by the engine 140, dissipates heat by the heater core 132, and then enters the inlet of the high temperature side heat exchanger 20a. It flows into the inlet side tank 28a from the pipe 22a, and flows into each flat tube in a dispersed manner (see FIGS. 2 to 4). After passing through the inside of the flat tube, it flows out of the outlet pipe 24a through the outlet side tank 29a and flows again to the engine 140. In this way, the first cooling water repeats the cycle in the high temperature side cooling flow path 1.

低温側冷却流路2では、低温側熱交換器20bに供給する第2冷却水を、吸気がエンジンに供給されるときの目標温度(45℃程度)に冷却することが可能な温度(40℃程度)になるように、第2熱交換器110によって冷却する。   In the low temperature side cooling flow path 2, the temperature (40 ° C.) at which the second cooling water supplied to the low temperature side heat exchanger 20b can be cooled to the target temperature (about 45 ° C.) when the intake air is supplied to the engine. It is cooled by the second heat exchanger 110 so that

低温側冷却流路2において、第2熱交換器110で冷却された第2冷却水は、第2ポンプ112を通過後、低温側熱交換器20bの入口パイプ22bより入口側タンク28b内へ流入し、各扁平チューブへ分散して流入する(図2〜図4参照)。扁平チューブ内を通過後、出口側タンク29bを通って、出口パイプ24bより流出し、再び、第2熱交換器110へと流れていく。この様に、第2冷却水は、低温側冷却流路2でのサイクルを繰り返す。   In the low temperature side cooling flow path 2, the second cooling water cooled by the second heat exchanger 110 flows into the inlet side tank 28 b from the inlet pipe 22 b of the low temperature side heat exchanger 20 b after passing through the second pump 112. Then, it is dispersed and flows into each flat tube (see FIGS. 2 to 4). After passing through the inside of the flat tube, it flows out of the outlet pipe 24b through the outlet side tank 29b and flows again to the second heat exchanger 110. Thus, the second cooling water repeats the cycle in the low temperature side cooling flow path 2.

チャージエアクーラ100は、高温側熱交換器20a及び低温側熱交換器20bによってなり、吸気(吸入空気)を圧縮して供給するタービン(過給機)150及びエンジン140に接続されている。チャージエアクーラ100は、タービン150で圧縮された吸気を冷却してエンジン140に供給する。   The charge air cooler 100 includes a high temperature side heat exchanger 20a and a low temperature side heat exchanger 20b, and is connected to a turbine (supercharger) 150 and an engine 140 that compress and supply intake air (intake air). The charge air cooler 100 cools the intake air compressed by the turbine 150 and supplies it to the engine 140.

タービン150により加圧され、高温になった吸気は、チャージエアクーラ100のケース10へ導入管12から導入し、ケース10に内蔵されている高温側熱交換器20aのコア40を通過する(図2〜図4参照)。このとき、吸気の熱は放熱フィン、扁平チューブを介して第1冷却水へと伝わるので、温度が低下する。具体的には、約160℃の吸気は、高温側熱交換器20aを通過することで、約105℃に冷却される。   The intake air pressurized by the turbine 150 and heated to a high temperature is introduced into the case 10 of the charge air cooler 100 from the introduction pipe 12 and passes through the core 40 of the high temperature side heat exchanger 20a built in the case 10 (FIG. 2 to FIG. 4). At this time, the heat of the intake air is transmitted to the first cooling water via the heat radiation fins and the flat tube, and thus the temperature decreases. Specifically, the intake air at about 160 ° C. is cooled to about 105 ° C. by passing through the high temperature side heat exchanger 20a.

次に、高温側熱交換器20aを通過して冷却された吸気は、高温側熱交換器20aに隣接して設けられた低温側熱交換器20bのコア40を通過する(図2〜図4参照)。このとき、吸気の熱は放熱フィン、扁平チューブを介して第2冷却水へと伝わるので、温度が低下する。具体的には、約105℃の吸気は、低温側熱交換器20bを通過することで、約45℃に冷却される。低温側熱交換器20bによって冷却された吸気は、ケース10の排出管14より排出され、エンジン140内へと流れていく。   Next, the intake air cooled through the high temperature side heat exchanger 20a passes through the core 40 of the low temperature side heat exchanger 20b provided adjacent to the high temperature side heat exchanger 20a (FIGS. 2 to 4). reference). At this time, the heat of the intake air is transmitted to the second cooling water through the heat radiation fins and the flat tube, and thus the temperature decreases. Specifically, the intake air at about 105 ° C. is cooled to about 45 ° C. by passing through the low temperature side heat exchanger 20b. The intake air cooled by the low temperature side heat exchanger 20 b is discharged from the discharge pipe 14 of the case 10 and flows into the engine 140.

以下に、従来の冷却システムであるチャージエアクーラ100をサブラジエータ(サブRAD)110による一系統で冷却する一系統冷却システムと、第1の実施の形態に係る冷却システムであるチャージエアクーラ100をラジエータ(RAD)130とサブRAD110による二系統で冷却する二系統冷却システムとの熱量比較の一例を図6及び図7を参照しながら説明する。図6は、一系統冷却システムにおいて、チャージエアクーラに供給される150℃の吸気を45℃に冷却するために必要な熱量、及びサブRADの必要性能を示す。図7は、二系統冷却システムにおいて、チャージエアクーラに供給される150℃の吸気を45℃に冷却するために必要な熱量、RADの必要性能、及びサブRADの必要性能を示す。   Hereinafter, a single-system cooling system that cools the charge air cooler 100 that is a conventional cooling system in a single system by a sub-radiator (sub-RAD) 110, and the charge air cooler 100 that is the cooling system according to the first embodiment will be described. An example of heat quantity comparison between the two-system cooling system that cools in two systems by the radiator (RAD) 130 and the sub RAD 110 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 shows the amount of heat necessary to cool the intake air at 150 ° C. supplied to the charge air cooler to 45 ° C. and the required performance of the sub RAD in the single-system cooling system. FIG. 7 shows the amount of heat necessary for cooling the intake air at 150 ° C. supplied to the charge air cooler to 45 ° C., the required performance of RAD, and the required performance of sub RAD in the dual cooling system.

図6に示すように、308g/hでチャージエアクーラに供給される150℃の吸気を45℃に冷却するために必要な熱量は、7858kcal/hである。そして、7858kcal/hの熱量であるときに、25℃の外気の風を用いてサブRAD110の冷却水の出口水温を45℃にするために必要なサブRADの必要性能は、393kcal/h℃である。   As shown in FIG. 6, the amount of heat required for cooling the intake air at 150 ° C. supplied to the charge air cooler at 308 g / h to 45 ° C. is 7858 kcal / h. And, when the calorific value is 7858 kcal / h, the required performance of the sub RAD to make the outlet water temperature of the sub RAD 110 cooling water 45 ° C. using the wind of the outside air of 25 ° C. is 393 kcal / h ° C. is there.

図7の上段に示すように、まず、308g/hでチャージエアクーラに供給される150℃の吸気を、RAD130で冷却する系統によって80℃に冷却するために必要な熱量は、5240kcal/hである。そして、5240kcal/hの熱量であるときに、35℃の外気の風を用いてRAD130の冷却水の出口水温を80℃にするために必要なRADの必要性能は、116kcal/h℃である。   As shown in the upper part of FIG. 7, first, the amount of heat necessary to cool the intake air at 150 ° C. supplied to the charge air cooler at 308 g / h to 80 ° C. by the system cooled by the RAD 130 is 5240 kcal / h. is there. And when the calorific value is 5240 kcal / h, the required performance of RAD required for setting the outlet water temperature of the cooling water of RAD 130 to 80 ° C. using the wind of the outside air of 35 ° C. is 116 kcal / h ° C.

次に、図7の下段に示すように、まず、308g/hでチャージエアクーラに供給されるRAD130で冷却された80℃の吸気を、サブRAD110で冷却する系統によって45℃に冷却するために必要な熱量は、2620kcal/hである。そして、2620kcal/hの熱量であるときに、25℃の外気の風を用いてサブRAD110の冷却水の出口水温を45℃にするために必要なRADの必要性能は、131kcal/h℃である。   Next, as shown in the lower part of FIG. 7, first, to cool the intake air at 80 ° C. cooled by the RAD 130 supplied to the charge air cooler at 308 g / h to 45 ° C. by the system cooled by the sub RAD 110. The amount of heat required is 2620 kcal / h. And, when the calorific value is 2620 kcal / h, the necessary performance of the RAD required for setting the outlet water temperature of the cooling water of the sub RAD 110 to 45 ° C. using the wind of the outside air of 25 ° C. is 131 kcal / h ° C. .

図7で示したように、RAD130で冷却する系統と、サブRAD110で冷却する系統からなる二系統冷却システムにおいて、308g/hでチャージエアクーラに供給される150℃の吸気を45℃に冷却するために必要なRADの必要性能及びサブRADの必要性能の合計は、247kcal/h℃である。チャージエアクーラに供給される同量の吸気を同程度冷却する場合に、二系統冷却システムの必要性能の合計は、一系統冷却システムと比較すると、約40%程度の必要性能である。つまり、二系統冷却システムのサブRAD110とRAD130の合計した熱交換器サイズを概算40%近く小型化することができる。更に、RAD130を流れる第1冷却水は、チャージエアクーラからエンジン冷却流路に戻すと、大流量でRAD130内を流れて、サブRAD110より面積対性能が高いため、実際は40%以上の熱交換器サイズを小型化することが可能である。   As shown in FIG. 7, in a two-system cooling system comprising a system cooled by the RAD 130 and a system cooled by the sub RAD 110, the 150 ° C. intake air supplied to the charge air cooler is cooled to 45 ° C. at 308 g / h. The total required performance of the RAD and the required performance of the sub RAD is 247 kcal / h ° C. When the same amount of intake air supplied to the charge air cooler is cooled to the same extent, the total required performance of the dual cooling system is approximately 40% of the required performance compared to the single cooling system. In other words, the total heat exchanger size of the sub RAD 110 and RAD 130 of the dual cooling system can be reduced by approximately 40%. Furthermore, when the first cooling water flowing through the RAD 130 is returned from the charge air cooler to the engine cooling flow path, the first cooling water flows in the RAD 130 at a large flow rate, and the area-to-performance is higher than that of the sub RAD 110. It is possible to reduce the size.

第1の実施形態に係るチャージエアクーラ及び冷却システムによれば、まず、第1熱交換器130によってチャージエアクーラに供給される吸気を冷却した後に、第2熱交換器110によって更に吸気を冷却する二系統にすることで、第2熱交換器110の放熱分担が少なくても吸気温度を所望の温度に冷却可能となる。更に、第2熱交換器110の放熱分担が少なくなるということは、第2熱交換器110の大型化が抑制され、小型化することが可能になる。   According to the charge air cooler and the cooling system according to the first embodiment, after first cooling the intake air supplied to the charge air cooler by the first heat exchanger 130, the second heat exchanger 110 further cools the intake air. By using these two systems, it is possible to cool the intake air temperature to a desired temperature even if the heat sharing of the second heat exchanger 110 is small. Furthermore, the fact that the heat sharing of the second heat exchanger 110 is reduced means that the second heat exchanger 110 can be prevented from being enlarged and downsized.

また、第1の実施形態に係るチャージエアクーラ及び冷却システムによれば、第2熱交換器110を小型化することができるので、車載するための設置場所の自由度が広がる。したがって、第2熱交換器110は、第1熱交換器130の前部に配置されていた従来の設置場所に限定されず、第1熱交換器130の前部以外の個所に配置することが可能になる。第2熱交換器110を第1熱交換器130の前部以外の個所に配置することで、フロントエンドの通気抵抗を増加を抑制することができるようになる。   Moreover, according to the charge air cooler and cooling system which concern on 1st Embodiment, since the 2nd heat exchanger 110 can be reduced in size, the freedom degree of the installation place for mounting in-vehicle spreads. Therefore, the second heat exchanger 110 is not limited to the conventional installation location that has been disposed at the front portion of the first heat exchanger 130, and may be disposed at a location other than the front portion of the first heat exchanger 130. It becomes possible. By disposing the second heat exchanger 110 at a location other than the front portion of the first heat exchanger 130, it is possible to suppress an increase in the ventilation resistance of the front end.

また、第1の実施形態に係るチャージエアクーラ及び冷却システムによれば、フロントエンドの通気抵抗を増加を抑制することができるので、フロントエンドの通気抵抗を改善するためのモータファンを用いることが必須ではなくなる。したがって、モータファンを用いない場合では、モータファンを動かすためのエネルギーを削減することができ、車載バッテリーの負担を減少させることができる。   In addition, according to the charge air cooler and the cooling system according to the first embodiment, since it is possible to suppress an increase in the airflow resistance of the front end, a motor fan for improving the airflow resistance of the front end can be used. It is no longer essential. Therefore, when the motor fan is not used, the energy for moving the motor fan can be reduced, and the burden on the in-vehicle battery can be reduced.

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る冷却システムは、図8に示すように、第1の実施の形態に係る冷却システムと比して、高温側冷却流路1に第1EGR(Exhaust Gas Recirculation)クーラ80aが設けられ、低温側冷却流路2に第2EGRクーラ80bが設けられている点が異なる。その他に関しては、実質的に同様であるので、重複する記載を省略する。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 8, the cooling system according to the second embodiment of the present invention has a first EGR (Exhaust Gas Recirculation) in the high temperature side cooling flow path 1 as compared with the cooling system according to the first embodiment. ) A difference is that a cooler 80a is provided and a second EGR cooler 80b is provided in the low-temperature side cooling flow path 2. Others are substantially the same, and thus redundant description is omitted.

第1EGRクーラ80a及び第2EGRクーラ80bは、排気ガス中のNOx排出量を低減する方法として極めて有効であり、ディーゼル車に多く搭載されている。第1EGRクーラ80a及び第2EGRクーラ80bの構造としては、排気ガスが流れる通路と冷却水が流れる通路とがあり、両者の間で熱交換が行われ、冷却された排気ガスをエンジンの吸気側に戻すことで、燃焼時の温度を下げ、NOxの排出量を低減している。   The first EGR cooler 80a and the second EGR cooler 80b are extremely effective as a method for reducing the NOx emission amount in the exhaust gas, and are often mounted on diesel vehicles. The structure of the first EGR cooler 80a and the second EGR cooler 80b includes a passage through which exhaust gas flows and a passage through which cooling water flows. Heat exchange is performed between the two and the cooled exhaust gas is sent to the intake side of the engine. By returning, the temperature at the time of combustion is lowered, and the emission amount of NOx is reduced.

第1EGRクーラ80aは、チャージエアクーラ100の高温側熱交換器20aと並列となるように高温側冷却流路1に設けられ、エンジン140を冷却する第1冷却水が供給される。したがって、第1EGRクーラ80aの冷却水入口に供給される第1冷却水の温度は、高温側熱交換器20aの入口パイプ22aに供給される第1冷却水の温度と同じで、例えば、100℃となる。即ち、第1EGRクーラ80aは、導入された排気ガスを第1冷却水で冷却し、その後に排出する。   The first EGR cooler 80 a is provided in the high temperature side cooling flow path 1 so as to be in parallel with the high temperature side heat exchanger 20 a of the charge air cooler 100, and is supplied with first cooling water for cooling the engine 140. Accordingly, the temperature of the first cooling water supplied to the cooling water inlet of the first EGR cooler 80a is the same as the temperature of the first cooling water supplied to the inlet pipe 22a of the high temperature side heat exchanger 20a, for example, 100 ° C. It becomes. That is, the first EGR cooler 80a cools the introduced exhaust gas with the first cooling water and then discharges it.

第2EGRクーラ80bは、チャージエアクーラ100の低温側熱交換器20bと直列となるように低温側冷却流路2に設けられ、低温側熱交換器20bの下流側に設けられる。第2EGRクーラ80bは、低温側熱交換器20bから排出された第2冷却水が供給される。したがって、第2EGRクーラ80bの冷却水入口に供給される第2冷却水の温度は、低温側熱交換器20bの出口パイプ24bから排出された第2冷却水の温度と同じで、例えば、43℃となる。即ち、第2EGRクーラ80bは、導入された排気ガスを第2冷却水で冷却し、その後に排出する。   The second EGR cooler 80b is provided in the low temperature side cooling flow path 2 so as to be in series with the low temperature side heat exchanger 20b of the charge air cooler 100, and is provided downstream of the low temperature side heat exchanger 20b. The second EGR cooler 80b is supplied with the second cooling water discharged from the low temperature side heat exchanger 20b. Therefore, the temperature of the second cooling water supplied to the cooling water inlet of the second EGR cooler 80b is the same as the temperature of the second cooling water discharged from the outlet pipe 24b of the low temperature side heat exchanger 20b, for example, 43 ° C. It becomes. That is, the second EGR cooler 80b cools the introduced exhaust gas with the second cooling water and then discharges it.

このように構成された第2の実施の形態に係る冷却システムでも、第1の実施の形態に係る冷却システムと同様の効果を得ることができる。   Even in the cooling system according to the second embodiment configured as described above, the same effect as that of the cooling system according to the first embodiment can be obtained.

更に、第2の実施の形態に係る冷却システムによれば、第1EGRクーラ80aは高温側冷却流路1を循環する第1冷却水によって、第2EGRクーラ80bは低温側冷却流路2を循環する第2冷却水によって、排気ガスを冷却する二系統冷却であるので、第1EGRクーラ80a及び第2EGRクーラ80bの放熱分担が少なく、排気ガス温度を所望の温度に冷却可能となる。   Furthermore, according to the cooling system according to the second embodiment, the first EGR cooler 80a circulates through the high temperature side cooling flow path 1 and the second EGR cooler 80b circulates through the low temperature side cooling flow path 2. Since the second cooling water is used to cool the exhaust gas by the second cooling system, the first EGR cooler 80a and the second EGR cooler 80b share little heat and the exhaust gas temperature can be cooled to a desired temperature.

(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態に係る冷却システムは、図9に示すように、第2の実施の形態に係る冷却システムと比して、第1EGRクーラ80a及び第2EGRクーラ80bが一体に成形されている点が異なる。その他に関しては、実質的に同様であるので、重複する記載を省略する。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 9, in the cooling system according to the third embodiment of the present invention, the first EGR cooler 80a and the second EGR cooler 80b are integrally formed as compared with the cooling system according to the second embodiment. Is different. Others are substantially the same, and thus redundant description is omitted.

第1EGRクーラ80a及び第2EGRクーラ80bは、図9に示すように、連結部90によって連結されている。第1EGRクーラ80aの端部には、排気ガスの入口となるガス入口92が設けられ、第2EGRクーラ80bの端部には、排気ガスの出口となるガス出口93が設けられている。   The first EGR cooler 80a and the second EGR cooler 80b are connected by a connecting portion 90 as shown in FIG. A gas inlet 92 serving as an exhaust gas inlet is provided at the end of the first EGR cooler 80a, and a gas outlet 93 serving as an exhaust gas outlet is provided at the end of the second EGR cooler 80b.

第1EGRクーラ80aは、高温側冷却水である第1冷却水の入口となる冷却水入口81a、及び第1冷却水の出口となる冷却水出口82aが外周ケース84aに設けられている。冷却水入口81a及び冷却水出口82aは、外周ケース84aと一体的に形成されてもよく、別体として製作し溶接等で外周ケース84aに取り付けてもよい。外周ケース84a内には、排気ガスの経路である複数の排気パイプ85aが配列され、排気パイプ85aの両端は端板86aに設けられた挿入孔に、ロウ付け、溶接等で固定される。   In the first EGR cooler 80a, a cooling water inlet 81a serving as an inlet for first cooling water that is high-temperature side cooling water and a cooling water outlet 82a serving as an outlet for the first cooling water are provided in the outer case 84a. The cooling water inlet 81a and the cooling water outlet 82a may be formed integrally with the outer case 84a, or may be manufactured separately and attached to the outer case 84a by welding or the like. A plurality of exhaust pipes 85a serving as exhaust gas paths are arranged in the outer case 84a, and both ends of the exhaust pipe 85a are fixed to insertion holes provided in the end plate 86a by brazing, welding, or the like.

冷却水入口81aには、ホース等の配管を介してエンジンを冷却する第1冷却水が導かれ、排気パイプ85aの周囲に形成された冷却水貯水部87aに第1冷却水が貯水される。冷却水入口81aから流入した第1冷却水は、冷却水貯水部87a内で排気パイプ85aの周りを旋回流となって流れ込む。このとき、冷却水貯水部87aは外周ケース84aの全周にわたり環状に形成されているので、第1冷却水は様々な方向から流れ込むこととなり、排気パイプ85aが多数配置してあるとしても淀みや停滞個所が発生することがない。そして、排気ガスを冷却した後の第1冷却水は、冷却水出口82aに接続された配管から高温側冷却流路1の冷却系統に戻される。   First cooling water that cools the engine is guided to the cooling water inlet 81a through a pipe such as a hose, and the first cooling water is stored in a cooling water reservoir 87a formed around the exhaust pipe 85a. The first cooling water flowing in from the cooling water inlet 81a flows as a swirling flow around the exhaust pipe 85a in the cooling water reservoir 87a. At this time, since the cooling water reservoir 87a is formed in an annular shape over the entire circumference of the outer case 84a, the first cooling water flows from various directions, and even if a large number of exhaust pipes 85a are arranged, There is no stagnation. Then, the first cooling water after cooling the exhaust gas is returned to the cooling system of the high temperature side cooling flow path 1 from the pipe connected to the cooling water outlet 82a.

第2EGRクーラ80bは、低温側冷却水である第2冷却水の入口となる冷却水入口81b、及び第2冷却水の出口となる冷却水出口82bが外周ケース84bに設けられている。冷却水入口81b及び冷却水出口82bは、外周ケース84bと一体的に形成されてもよく、別体として製作し溶接等で外周ケース84bに取り付けてもよい。外周ケース84b内には、排気ガスの経路である複数の排気パイプ85bが配列され、排気パイプ85bの両端は端板86bに設けられた挿入孔に、ロウ付け、溶接等で固定される。   In the second EGR cooler 80b, a cooling water inlet 81b serving as an inlet for second cooling water that is low-temperature side cooling water and a cooling water outlet 82b serving as an outlet for second cooling water are provided in the outer case 84b. The cooling water inlet 81b and the cooling water outlet 82b may be formed integrally with the outer case 84b, or may be manufactured separately and attached to the outer case 84b by welding or the like. A plurality of exhaust pipes 85b as exhaust gas paths are arranged in the outer case 84b, and both ends of the exhaust pipe 85b are fixed to insertion holes provided in the end plate 86b by brazing, welding, or the like.

冷却水入口81bには、ホース等の配管を介してエンジンを冷却する第2冷却水が導かれ、排気パイプ85bの周囲に形成された冷却水貯水部87bに第2冷却水が貯水される。冷却水入口81bから流入した第2冷却水は、冷却水貯水部87b内で排気パイプ85bの周りを旋回流となって流れ込む。このとき、冷却水貯水部87bは外周ケース84bの全周にわたり環状に形成されているので、第2冷却水は様々な方向から流れ込むこととなり、排気パイプ85bが多数配置してあるとしても淀みや停滞個所が発生することがない。そして、排気ガスを冷却した後の第2冷却水は、冷却水出口82bに接続された配管から低温側冷却流路2の冷却系統に戻される。   Second cooling water for cooling the engine is led to the cooling water inlet 81b through a pipe such as a hose, and the second cooling water is stored in a cooling water reservoir 87b formed around the exhaust pipe 85b. The second cooling water flowing in from the cooling water inlet 81b flows as a swirling flow around the exhaust pipe 85b in the cooling water reservoir 87b. At this time, since the cooling water reservoir 87b is formed in an annular shape over the entire circumference of the outer case 84b, the second cooling water flows from various directions, and even if a large number of exhaust pipes 85b are arranged, There is no stagnation. Then, the second cooling water after cooling the exhaust gas is returned to the cooling system of the low temperature side cooling flow path 2 from the pipe connected to the cooling water outlet 82b.

以下に、一体に成形された第1EGRクーラ80a及び第2EGRクーラ80bにおいて、排気ガスを冷却する過程を説明する。   Hereinafter, a process of cooling the exhaust gas in the integrally formed first EGR cooler 80a and second EGR cooler 80b will be described.

ガス入口92から流入した300℃程度の高温の排気ガスは、複数の排気パイプ85aを通過する間に冷却されながら、連結部90に至る。排気パイプ85aの周囲には100℃程度の第1冷却水が対向して流されているので、高温の排気ガスは、排気パイプ85a内を流れるにつれ次第に冷却される。連結部90に至った排気ガスは、102℃程度まで冷却される。   The exhaust gas having a high temperature of about 300 ° C. flowing from the gas inlet 92 reaches the connecting portion 90 while being cooled while passing through the plurality of exhaust pipes 85a. Since the first cooling water of about 100 ° C. is made to flow around the exhaust pipe 85a, the high-temperature exhaust gas is gradually cooled as it flows through the exhaust pipe 85a. The exhaust gas that reaches the connecting portion 90 is cooled to about 102 ° C.

そして、連結部90に至った排気ガスは、複数の排気パイプ85bを通過する間に冷却されながら、ガス出口93に至る。排気パイプ85bの周囲には40℃程度の第2冷却水が対向して流されているので、第1EGRクーラ80aで冷却された排気ガスは、排気パイプ85a内を流れるにつれ次第に冷却される。ガス出口93に至った排気ガスは、42℃程度まで冷却される。   Then, the exhaust gas reaching the connecting portion 90 reaches the gas outlet 93 while being cooled while passing through the plurality of exhaust pipes 85b. Since the second cooling water of about 40 ° C. is caused to flow around the exhaust pipe 85b, the exhaust gas cooled by the first EGR cooler 80a is gradually cooled as it flows through the exhaust pipe 85a. The exhaust gas reaching the gas outlet 93 is cooled to about 42 ° C.

そして、第1EGRクーラ80a及び第2EGRクーラ80bにおいて冷却された排気ガスは、ガス出口93から排出され、流量を制御する排気ガスバルブ(図示せず)を介してエンジンの吸気通路に再循環される。   The exhaust gas cooled in the first EGR cooler 80a and the second EGR cooler 80b is discharged from the gas outlet 93 and is recirculated to the intake passage of the engine via an exhaust gas valve (not shown) that controls the flow rate.

このように構成された第3の実施の形態に係る冷却システムでも、第2の実施の形態に係る冷却システムと同様の効果を得ることができる。   Even in the cooling system according to the third embodiment configured as described above, the same effect as that of the cooling system according to the second embodiment can be obtained.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the embodiment. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques should be apparent to those skilled in the art.

例えば、第1の実施の形態の冷却システムの高温側冷却流路1の第1冷却水が流れる経路として示したものは、経路を構成する部材の一つの配置例に因るものに過ぎず、他の配置として別の経路に変更することも可能である。第1の実施の形態の冷却システムの高温側冷却流路1においては、図1に示したように、第1熱交換器130で冷却された第1冷却水は、エンジン140で受熱し、ヒータコア132で放熱した後に高温側熱交換器20aに供給される経路で流れる。そこで、変形例としての冷却システムの高温側冷却流路1においては、図10に示すように、第1熱交換器130で冷却された第1冷却水は、高温側熱交換器20aに供給された後に、エンジン140で受熱し、ヒータコア132で放熱する経路で流れるように変更されている。この変形例に係る冷却システムであっても、第1の実施の形態に係る冷却システムと同様の効果を得ることができる。更に、この変形例に係る冷却システムであれば、エンジン140の温度が低温である場合にエンジン140の温度を上昇させやすい。更に、この変形例に係る冷却システムであれば、第1の実施の形態の冷却システムより低温の第1冷却水を高温側熱交換器20aに供給することができる。   For example, what is shown as a path through which the first cooling water of the high temperature side cooling flow path 1 of the cooling system of the first embodiment flows is only due to one arrangement example of members constituting the path, It is also possible to change to another route as another arrangement. In the high temperature side cooling flow path 1 of the cooling system of the first embodiment, as shown in FIG. 1, the first cooling water cooled by the first heat exchanger 130 is received by the engine 140 and is heated by the heater core. After the heat is dissipated at 132, it flows through a route supplied to the high temperature side heat exchanger 20a. Therefore, in the high temperature side cooling flow path 1 of the cooling system as a modified example, as shown in FIG. 10, the first cooling water cooled by the first heat exchanger 130 is supplied to the high temperature side heat exchanger 20a. After that, the heat is received by the engine 140 and is changed so as to flow along a path for radiating heat by the heater core 132. Even in the cooling system according to this modification, the same effect as that of the cooling system according to the first embodiment can be obtained. Furthermore, with the cooling system according to this modification, it is easy to raise the temperature of engine 140 when the temperature of engine 140 is low. Furthermore, if it is the cooling system which concerns on this modification, the 1st cooling water lower temperature than the cooling system of 1st Embodiment can be supplied to the high temperature side heat exchanger 20a.

また、図11に示されるように、第1〜第3の実施の形態におけるチャージエアクーラ100の第2熱交換器(サブラジエータ)110の出口側タンク110bに車室空調用の冷媒を冷却する水冷コンデンサ160が配設されてもよい。このようにすれば、第2冷却水によって水冷コンデンサ160を流れる冷媒が冷却される。水冷コンデンサ160を流れる冷媒を第2冷却水で冷却することで、アイドリング時等に第3熱交換器(コンデンサ)120を補助することにができる。この結果、空調効率が向上するので、第3熱交換器120を小型化することができる。第1〜第3の実施の形態で示したように、二系統の冷却システムによる第2熱交換器110の小型化に加えて第3熱交換器120の小型化も可能となるので、第2熱交換器110を第1熱交換器130の前部以外の個所に配置することが更に容易となる。この結果、フロントエンドの通気抵抗増加をさらに抑制することができる。なお、水冷コンデンサ160は、第2熱交換器(サブラジエータ)110の出口側タンク110b内に設けられたが、入口側タンク110a内に設けられてもよい。   Further, as shown in FIG. 11, the refrigerant for vehicle compartment air conditioning is cooled in the outlet side tank 110 b of the second heat exchanger (sub-radiator) 110 of the charge air cooler 100 in the first to third embodiments. A water-cooled condenser 160 may be provided. If it does in this way, the refrigerant which flows through water cooling condenser 160 will be cooled with the 2nd cooling water. By cooling the refrigerant flowing through the water-cooled condenser 160 with the second cooling water, the third heat exchanger (condenser) 120 can be assisted during idling or the like. As a result, since the air conditioning efficiency is improved, the third heat exchanger 120 can be downsized. As shown in the first to third embodiments, the second heat exchanger 110 can be downsized in addition to the downsizing of the second heat exchanger 110 by the two cooling systems. It becomes easier to arrange the heat exchanger 110 at a place other than the front portion of the first heat exchanger 130. As a result, an increase in ventilation resistance at the front end can be further suppressed. The water-cooled condenser 160 is provided in the outlet side tank 110b of the second heat exchanger (sub-radiator) 110, but may be provided in the inlet side tank 110a.

また、第1〜第3の実施の形態において、第1熱交換器130で冷却した第1冷却水、及び第2熱交換器110で冷却した第2冷却水は、比較的高温にならない範囲であれば、他の発熱体を冷却してもよい。   In the first to third embodiments, the first cooling water cooled by the first heat exchanger 130 and the second cooling water cooled by the second heat exchanger 110 are within a range that does not reach a relatively high temperature. If there is, other heating elements may be cooled.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。   Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters in the scope of claims reasonable from this disclosure.

1…高温側冷却流路
2…低温側冷却流路
10…ケース
12…導入管
14…排出管
20a…高温側熱交換器
20b…低温側熱交換器
22a,22b…入口パイプ
24a,24b…出口パイプ
26a,26b…補強板
28a,28b…入口側タンク
29a,29b…出口側タンク
40…コア
50…ガスケット
70…組み付け部材
80a…第1EGRクーラ
80b…第2EGRクーラ
81a,81b…冷却水入口
82a,82b…冷却水出口
84a,84b…外周ケース
85a,85b…排気パイプ
86a,86b…端板
87a,87b…冷却水貯水部
90…連結部
92…ガス入口
93…ガス出口
100…チャージエアクーラ
110…第2熱交換器
110a…入口側タンク
110b…出口側タンク
112…第2ポンプ
120…第3熱交換器
130…第1熱交換器
131…第1ポンプ
132…ヒータコア
140…エンジン
150…タービン
160…水冷コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... High temperature side cooling flow path 2 ... Low temperature side cooling flow path 10 ... Case 12 ... Introducing pipe 14 ... Exhaust pipe 20a ... High temperature side heat exchanger 20b ... Low temperature side heat exchanger 22a, 22b ... Inlet pipe 24a, 24b ... Outlet Pipe 26a, 26b ... Reinforcement plate 28a, 28b ... Inlet side tank 29a, 29b ... Outlet side tank 40 ... Core 50 ... Gasket 70 ... Assembly member 80a ... First EGR cooler 80b ... Second EGR cooler 81a, 81b ... Cooling water inlet 82a, 82b ... Cooling water outlets 84a, 84b ... Outer case 85a, 85b ... Exhaust pipes 86a, 86b ... End plates 87a, 87b ... Cooling water storage part 90 ... Connecting part 92 ... Gas inlet 93 ... Gas outlet 100 ... Charge air cooler 110 ... Second heat exchanger 110a ... Inlet side tank 110b ... Outlet side tank 112 ... Second pump 120 ... 3rd heat exchanger 130 ... 1st heat exchanger 131 ... 1st pump 132 ... heater core 140 ... engine 150 ... turbine 160 ... water cooling condenser

Claims (7)

第1熱交換器によって冷却された第1冷却水が流れる高温側冷却流路に設けられ、過給後の吸気を前記第1冷却水によって冷却する高温側熱交換器と、
前記第1冷却水より低温となるように第2熱交換器によって冷却された第2冷却水が流れる低温側冷却流路に設けられ、前記高温側熱交換器で冷却された吸気を前記第2冷却水によって冷却する低温側熱交換器
とを備えることを特徴とするチャージエアクーラ。
A high temperature side heat exchanger that is provided in a high temperature side cooling flow path through which the first cooling water cooled by the first heat exchanger flows, and cools the intake air after supercharging by the first cooling water;
Provided in a low-temperature side cooling flow path through which the second cooling water cooled by the second heat exchanger flows so as to have a temperature lower than that of the first cooling water, the intake air cooled by the high-temperature side heat exchanger is supplied to the second cooling water. A charge air cooler comprising: a low temperature side heat exchanger cooled by cooling water.
前記高温側熱交換器及び前記低温側熱交換器は、
吸気を導入管から導入し、排出管から排出する吸気の流路を有するケースの内部に収容され、
前記高温側熱交換器が吸気の流路の上流側、前記低温側熱交換器が吸気の流路の下流側に配置され、
一体に成形されていることを特徴とする請求項1に記載のチャージエアクーラ。
The high temperature side heat exchanger and the low temperature side heat exchanger are:
The intake air is introduced from the introduction pipe, and is accommodated inside the case having a flow path of the intake air that is discharged from the discharge pipe.
The high temperature side heat exchanger is disposed upstream of the intake air flow path, and the low temperature side heat exchanger is disposed downstream of the intake air flow path,
The charge air cooler according to claim 1, wherein the charge air cooler is integrally formed.
前記第2冷却水の温度は、内燃機関に供給される吸気を目標温度に冷却することが可能な温度であることを特徴とする請求項1又は2に記載のチャージエアクーラ。   The charge air cooler according to claim 1 or 2, wherein the temperature of the second cooling water is a temperature at which intake air supplied to the internal combustion engine can be cooled to a target temperature. 車室空調用の冷媒を冷却する水冷コンデンサが、前記第2熱交換器のタンク内に配置され、前記低温側冷却流路を流れる冷却水によって前記冷媒が冷却されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のチャージエアクーラ。   The water cooling condenser which cools the refrigerant for cabin air conditioning is arranged in the tank of the 2nd heat exchanger, and the refrigerant is cooled by the cooling water which flows through the low temperature side cooling channel. The charge air cooler of any one of 1-3. 前記高温側冷却流路が、前記第1熱交換器、前記第1冷却水の流れを形成する第1ポンプ、前記第1冷却水の熱を放熱するヒータコア、前記高温側熱交換器、及び、前記第1冷却水の熱を受熱する内燃機関、を経由するサイクルであり、
前記低温側冷却流路が、前記第2熱交換器、前記第2冷却水の流れを形成する第2ポンプ、及び、前記低温側熱交換器、を経由するサイクルである、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のチャージエアクーラ。
The high temperature side cooling flow path is the first heat exchanger, a first pump that forms a flow of the first cooling water, a heater core that radiates heat of the first cooling water, the high temperature side heat exchanger, and An internal combustion engine that receives the heat of the first cooling water,
The low-temperature side cooling flow path is a cycle passing through the second heat exchanger, a second pump that forms a flow of the second cooling water, and the low-temperature side heat exchanger.
The charge air cooler according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のチャージエアクーラを有していることを特徴とする冷却システムであり、
前記高温側冷却流路に第1EGRクーラが設けられ、
前記低温側冷却流路に第2EGRクーラが設けられていることを特徴とする冷却システム。
A cooling system comprising the charge air cooler according to any one of claims 1 to 5,
A first EGR cooler is provided in the high temperature side cooling flow path;
A cooling system, wherein a second EGR cooler is provided in the low temperature side cooling flow path.
前記第1EGRクーラ及び前記第2EGRクーラは、一体に成形されていることを特徴とする請求項6に記載の冷却システム。   The cooling system according to claim 6, wherein the first EGR cooler and the second EGR cooler are integrally formed.
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