JP2012067955A

JP2012067955A - 熱交換器及びそれを用いたエンジンの吸気冷却装置

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Publication number: JP2012067955A
Application number: JP2010212229A
Authority: JP
Inventors: Shin Ishii; 森石井; Kiyohiro Shimokawa; 清広下川; Yusuke Adachi; 祐輔足立; Masaru Nakajima; 大中島; Shotaro Iikubo; 将太郎飯窪
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2010-09-22
Publication date: 2012-04-05

Abstract

【課題】一部のチューブへの吸気の流れの偏りを抑制し、熱交換性能を向上する。
【解決手段】扁平通路が形成された複数本のチューブ２１ａ〜２３ａを所定の方向に延びかつ所定の方向に対して直交する方向に間隔をあけて配設し、隣り合うチューブに交互に接触する波板状の複数枚のアウタフィン２４を各チューブ間に配設する。各チューブの吸気入口に入口側タンクを連通接続し、各チューブの吸気出口に出口側タンク２６を連通接続する。入口側タンクに吸気導入口を形成し、出口側タンクに吸気排出口を形成する。チューブの一対の内面に交互に接触する波板状のインナフィン２１ｂ〜２３ｂをチューブ内に設け、吸気導入口に対向するチューブ２１ａ内の波板状のインナフィン２１ｂの波ピッチを最も小さく形成し、吸気導入口から離れるに従ってチューブ２２ａ，２３ａ内のインナフィン２２ｂ，２３ｂの波ピッチが複数段毎に大きくなるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体を熱媒体により冷却又は加熱する熱交換器と、その熱交換器を用いたエンジンの吸気冷却装置に関するものである。

従来、ブロワの空気吐出管又はターボ過給機のブロワ出口と空気冷却器とが曲り及び面積拡大を伴って連通する空気冷却器の入口ダクト内の空気通路が複数個の主ガイドベーンでほぼ等分割され、各分割された通路にその通路幅の１／２〜１／４の範囲内の曲り内側寄りの位置にそれぞれ副ガイドベーンが設けられたディーゼル機関用過給気冷却器の入口ダクトが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。このディーゼル機関用過給気冷却器では、ターボ過給機のブロワ出口より吐出された高温高圧の空気が、空気吐出管及び接続ダクト（入口ダクト）を経て空気冷却管に導入され、そこで冷却されて空気溜まりに供給され、この空気溜まりから各シリンダへ分配されるように構成される。また接続ダクトの外板によって構成されかつ曲り及び面積急拡大を伴う空気通路断面が、接続ダクトの外板の曲りに対応して彎曲した主ガイドベーンによりほぼ通路面積が等分割される。更に主ガイドベーンにより分割された空気通路が副ガイドベーンによって再分割され、副ガイドベーンの曲りの外側に当たる通路の幅をＸ_Aとし、副ガイドベーンの曲りの内側に当たる通路の幅をＸ_Bとするとき、Ｘ_A及びＸ_Bが１／２＞Ｘ_B／（Ｘ_A＋Ｘ_B）＞１／４という関係式を満たすように設定される。

このように構成されたディーゼル機関用過給気冷却器の入口ダクトでは、副ガイドベーンの位置を各通路幅の曲りの内側から１／２〜１／４にすると、圧力損失が急激に減少するという圧力損失軽減作用が実現される。またこの圧力損失軽減作用は同時に接続ダクト（入口ダクト）内に均一な流れが生じるので、空気冷却器内で通路面積全体に空気が流れて、冷却効果が向上し、冷却効果向上作用が実現される。更に空気溜まり側で誘起される給気系の脈動に対して各通路がそれぞれ異なる気柱として振動応答特性を有しているので、給気系の脈動を減衰させる脈動減衰作用が実現される。この結果、上記圧力損失軽減作用、冷却効果向上作用及び脈動減衰作用により低圧力損失、冷却効果良好及び低変動圧力の給気系としての要件を満足するとともに、スペース的にも接続ダクトの小型化を図ることができる。

実開昭５０−５６８１０号公報（請求項１、明細書第２頁第１０行〜同頁第１５行、明細書第６頁第２行〜同頁第１４行、明細書第７頁第９行〜同頁第１１行、明細書第８頁第１６行〜同頁第１９行、明細書第１１頁第１６行〜同頁第１９行、明細書第１３頁第６行〜同頁第９行、第１図、第３図）

しかし、上記従来の特許文献１に示されたディーゼル機関用過給気冷却器の入口ダクトでは、接続ダクト（入口ダクト）の外板、主ガイドベーン及び副ガイドベーンが所定の曲率で彎曲した比較的複雑な形状に形成されているため、これらの部材の曲げ加工の工数が増大するとともに、外板への主ガイドベーン及び副ガイドベーンの溶接工数が増大する不具合があった。

本発明の目的は、入口側タンク内にガイドベーンを設けることなく、比較的簡単な形状の部品の追加で、一部のチューブへの流体の流れの偏りを抑制でき、熱交換性能を向上できる、熱交換器及びそれを用いたエンジンの吸気冷却装置を提供することにある。

本発明の第１の観点は、図１〜図４に示すように、所定の方向に延びかつ所定の方向に対して直交する方向に間隔をあけて配設され内部に流体の通過する扁平通路が形成された複数本のチューブ２１ａ〜２３ａと、これらのチューブ２１ａ〜２３ａの間に配設され隣り合うチューブ２１ａ〜２３ａに交互に接触するように波板状に形成された複数枚のアウタフィン２４と、チューブ２１ａ〜２３ａの流体入口側に設けられ複数本のチューブ２１ａ〜２３ａの流体入口に連通接続された単一の入口側タンク２５と、チューブ２１ａ〜２３ａの流体出口側に設けられ複数本のチューブ２１ａ〜２３ａの流体出口に連通接続された単一の出口側タンク２６と、入口側タンク２５に形成され入口側タンク２５に流体を導入するための流体導入口２５ａと、出口側タンク２６に形成され出口側タンク２６から流体を排出するための流体排出口２６ａとを備えた熱交換器において、チューブ２１ａ〜２３ａの互いに対向する一対の内面に交互に接触するようにチューブ２１ａ〜２３ａの幅方向に波板状に延びるインナフィン２１ｂ〜２３ｂがチューブ２１ａ〜２３ａ内に設けられ、複数本のチューブ２１ａ〜２３ａのうち流体導入口２５ａに対向するチューブ２１ａ内の波板状のインナフィン２１ｂの波のピッチが最も小さく形成され、流体導入口２５ａから離れるに従ってチューブ２２ａ，２３ａ内の波板状のインナフィン２２ｂ，２３ｂの波のピッチが複数段毎又は各段毎に大きくなるように構成されたことを特徴とする。

本発明の第２の観点は、図５に示すように、第１の観点に記載の熱交換器が、ターボ過給機１２により圧縮された吸気を冷却するインタクーラ１３として用いられるエンジンの吸気冷却装置である。

本発明の第３の観点は、第１の観点に記載の熱交換器が、エンジンの排気通路から吸気通路に還流されるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラとして用いられるエンジンの吸気冷却装置である。

本発明の第１の観点の熱交換器では、チューブの幅方向に波板状に延びるインナフィンをチューブ内に設け、流体導入口に対向するチューブ内のインナフィンの波のピッチを最も小さく形成しているため、流体導入口に対向するチューブを通過する流体の流通抵抗が最も大きく、流体が通過し難い。また流体導入口から離れるに従ってチューブ内の波板状のインナフィンの波のピッチが複数段毎又は各段毎に大きくなるように構成しているため、流体導入口から離れるに従ってチューブを通過する流体の流通抵抗が小さくなっていき、流体が通過し易くなっていく。この結果、流体は、流体導入口から離れているチューブを積極的に通過しようとするので、流体導入口に対向するチューブに多くの流体が流入するという偏りを抑制できる。従って、流体が複数本のチューブ全体に分散して流れるので、熱交換器の熱交換性能を向上できる。また流体導入口に対向するチューブのインナフィンのピッチを最も小さく形成しているため、流体導入口に対向するチューブへの流体の流入量が減少するとともに、流体が流体導入口に対向するチューブを流通する際の抵抗が大きくなって流体の速度が低下する。この結果、流体が流体導入口に対向するチューブを通過しているときにこの流体が効率良く冷媒又は熱媒により冷却又は加熱されるので、熱交換器の総合的な熱交換性能の向上を図ることもできる。更に接続ダクトの外板、主ガイドベーン及び副ガイドベーンが比較的複雑な形状に形成されているため、これらの部材の加工工数及び溶接工数が増大してしまう従来のディーゼル機関用過給気冷却器の入口ダクトと比較して、本発明では、入口側タンク内にガイドベーンを設けることなく、インナフィンという比較的簡単な形状の部品の追加で、一部のチューブへの流体の流れの偏りを抑制でき、熱交換性能を向上できる。

本発明の第２の観点の吸気冷却装置では、チューブの幅方向に波板状に延びるインナフィンをチューブ内に設け、流体導入口に対向するチューブ内のインナフィンの波のピッチを最も小さく形成しているため、ターボ過給機により圧縮された吸気のうち流体導入口に対向するチューブを通過する吸気の流通抵抗が最も大きく、吸気が通過し難い。また流体導入口から離れるに従ってチューブ内の波板状のインナフィンの波のピッチが複数段毎又は各段毎に大きくなるように構成しているため、流体導入口から離れるに従ってチューブを通過する吸気の流通抵抗が小さくなっていき、吸気が通過し易くなっていく。この結果、吸気は、流体導入口から離れているチューブを積極的に通過しようとするので、流体導入口に対向するチューブに多くの吸気が流入するという偏りを抑制できる。従って、吸気が複数本のチューブ全体に分散して流れるので、インタクーラの冷却性能を向上できる。更に流体導入口に対向するチューブのインナフィンのピッチを最も小さく形成しているため、流体導入口に対向するチューブへの吸気の流入量が減少するとともに、吸気が流体導入口に対向するチューブを流通する際の抵抗が大きくなって吸気の速度が低下する。この結果、吸気が流体導入口に対向するチューブを通過しているときにこの吸気が効率良く外気により冷却されるので、インタクーラの総合的な冷却性能の向上を図ることもできる。

本発明の第３の観点の吸気冷却装置では、チューブの幅方向に波板状に延びるインナフィンをチューブ内に設け、流体導入口に対向するチューブ内のインナフィンの波のピッチを最も小さく形成しているため、流体導入口に対向するチューブを通過するＥＧＲガスの流通抵抗が最も大きく、ＥＧＲガスが通過し難い。また流体導入口から離れるに従ってチューブ内の波板状のインナフィンの波のピッチが複数段毎又は各段毎に大きくなるように構成しているため、流体導入口から離れるに従ってチューブを通過するＥＧＲガスの流通抵抗が小さくなっていき、ＥＧＲガスが通過し易くなっていく。この結果、ＥＧＲガスは、流体導入口から離れているチューブを積極的に通過しようとするので、流体導入口に対向するチューブに多くのＥＧＲガスが流入するという偏りを抑制できる。従って、ＥＧＲガスが複数本のチューブ全体に分散して流れるので、ＥＧＲクーラの冷却性能を向上できる。更に流体導入口に対向するチューブのインナフィンのピッチを最も小さく形成しているため、流体導入口に対向するチューブへのＥＧＲガスの流入量が減少するとともに、ＥＧＲガスが流体導入口に対向するチューブを流通する際の抵抗が大きくなってＥＧＲガスの速度が低下する。この結果、ＥＧＲガスが流体導入口に対向するチューブを通過しているときにこのＥＧＲガスが効率良く外気により冷却されるので、ＥＧＲクーラの総合的な冷却性能の向上を図ることもできる。

本発明実施形態のエンジンの吸気冷却装置であるインタクーラを示す図２のＡ−Ａ線断面図である。図１のＢ矢視図である。そのインタクーラのチューブ及びアウタフィンの入口側タンク及び出口側タンクに組付ける手順を示す要部斜視図である。そのインタクーラのチューブ及びアウタフィン等を含む要部斜視図である。そのインタクーラを含むエンジンの吸気系の構成を示す図である。

次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図５に示すように、ディーゼルエンジン１１の吸気冷却装置は、ターボ過給機１２により圧縮された吸気（吸入空気）を冷却するインタクーラ１３を備える。エンジン１１の吸気ポートには吸気マニホルド１４を通して吸気管１６の一端が接続され、吸気管１６の他端にはエアクリーナ１７が取付けられ、上記インタクーラ１３は吸気管１６の途中に設けられる。またエンジン１１の排気ポートには排気マニホルド１８を通して排気管１９の一端が接続され、排気管１９の他端は大気に開放される。ターボ過給機１２は、エンジン１１から排出される排気（排ガス）のエネルギにより回転するタービン回転翼１２ａと、このタービン回転翼１２ａにシャフト１２ｂを介して連結されエンジン１１に供給される吸気を圧縮するコンプレッサ回転翼１２ｃとを有する。タービン回転翼１２ａはタービンハウジング１２ｄに回転可能に収容され、コンプレッサ回転翼１２ｃはコンプレッサハウジング１２ｅに回転可能に収容される。タービンハウジング１２ｄの入口は排気マニホルド１８に接続され、タービンハウジング１２ｄの出口は排気管１９に接続される。またコンプレッサハウジング１２ｅの入口はエアクリーナ１７側の吸気管１６に接続され、コンプレッサハウジング１２ｅの出口はインタクーラ１３側の吸気管１６に接続される。

インタクーラ１３は、図１及び図２に示すように、水平方向に延びかつ鉛直方向に間隔をあけて配設された複数本のチューブ２１ａ〜２３ａと、これらのチューブ２１ａ〜２３ａの間に配設された複数枚のアウタフィン２４と、チューブ２１ａ〜２３ａの吸気入口側に設けられた単一の入口側タンク２５と、チューブ２１ａ〜２３ａの吸気出口側に設けられた単一の出口側タンク２６とを有する。複数本のチューブ２１ａ〜２３ａ内には吸気の通過する扁平通路が形成され、複数枚のアウタフィン２４は鉛直方向に間隔をあけて隣り合うチューブ２１ａ〜２３ａに交互に接触するように正弦波からなる波板状に形成される。また入口側タンク２５及び出口側タンク２６は略直方体状に形成され、入口側タンク２５は複数本のチューブ２１ａ〜２３ａ全ての吸気入口に連通接続され、出口側タンクは複数本のチューブ全ての吸気出口に連通接続される。入口側タンク２５の上部にはこの入口側タンク２５に吸気を流入するための吸気導入口２５ａが形成され（図２）、この吸気導入口２５ａはコンプレッサハウジング１２ｅ側の吸気管１６に接続される（図４）。また出口側タンク２６の上部にはこの出口側タンク２６から吸気を排出するための吸気排出口２６ａが形成され（図２）、この吸気排出口２６ａは吸気マニホルド１４側の吸気管１６に接続される（図４）。なお、この実施の形態では、アウタフィンを正弦波からなる波板状に形成したが、三角波からなる波板状に形成してもよい。

インタクーラ１３の各チューブ２１ａ〜２３ａ内にはインナフィン２１ｂ〜２３ｂがそれぞれ設けられる（図１）。このインナフィン２１ｂ〜２３ｂは各チューブ２１ａ〜２３ａの上壁内面及び下壁内面に交互に接触するようにチューブ２１ａ〜２３ａの幅方向に三角波からなる波板状に延びて設けられる。また複数本のチューブ２１ａ〜２３ａのうち吸気導入口２５ａに対向するチューブ２１ａ〜２３ａ内の水平段における波板状のインナフィン２１ｂ〜２３ｂの波のピッチが最も小さく形成され、吸気導入口２５ａから鉛直方向に離れるに従ってチューブ２１ａ〜２３ａ内の波板状のインナフィン２１ｂ〜２３ｂの波のピッチが複数段毎に大きくなるように構成される。

具体例として、複数のチューブ２１ａ〜２３ａが鉛直方向に間隔をあけて２１段設けられる場合を説明する（図１）。これらのチューブ２１ａ〜２３ａのうち上から７段のチューブ群を、最も小さいピッチを有するインナフィン２１ｂがチューブ２１ａ内に設けられた第１チューブ群２１とする。また第１チューブ群２１直下の７段のチューブ群を、第１チューブ群２１のチューブ２１ａ内のインナフィン２１ｂのピッチより大きいピッチを有するインナフィン２２ｂがチューブ２２ａ内に設けられた第２チューブ群２２とする。更に第２チューブ群２２直下の７段のチューブ群を、最も大きいピッチを有するインナフィン２３ｂがチューブ２３ａ内に設けられた第３チューブ群２３とする。即ち、第１チューブ群２１の各チューブ２１ａ内のインナフィン２１ｂのピッチをＰ₁とし、第２チューブ群２２の各チューブ２２ａ内のインナフィン２２ｂのピッチをＰ₂とし、第３チューブ群２３の各チューブ２３ａ内のインナフィン２３ｂのピッチをＰ₃とするとき、Ｐ₁＜Ｐ₂＜Ｐ₃という関係が満たされる。なお、この実施の形態では、インナフィンを三角波からなる波板状に形成したが、正弦波からなる波板状に形成してもよい。なお、複数のチューブは２１段ではなく、２０段以下又は２２段以上であってもよい。また、チューブ群は７段ずつの３群ではなく、３段ずつの７段であっても、８段と７段と６段の３群であってもよく、群の数或いは段の数は適宜決められる。

ここで、上記インタクーラ１３のチューブ２１ａ及びアウタフィン２４を入口側タンク及び出口側タンクに組付ける手順を図３及び図４に基づいて説明する。先ず入口側タンク２５を直方体状に組立てる前に、チューブ２１ａ〜２３ａの吸気入口側端部が接合される縦長の長方形板状の入口側接合板２５ｂに、チューブ２１ａ〜２３ａの吸気入口側端部を挿入可能な水平方向に扁平な長孔２５ｃを鉛直方向に間隔をあけて形成する（図３ａ）。また出口側タンク２６を直方体状に組立てる前に、チューブ２１ａ〜２３ａの吸気出口側端部が接合される縦長の長方形板状の出口側接合板２６ｂに、チューブ２１ａ〜２３ａの吸気出口側端部を挿入可能な水平方向に扁平な長孔２６ｃを鉛直方向に間隔をあけて形成する。一方、三角波からなる波板状のインナフィン２１ｂ〜２３ｂをチューブ２１ａ〜２３ａ内に挿入した後、インナフィン２１ｂ〜２３ｂをチューブ２１ａ〜２３ａに溶接して固定する（図３ｂ）。次いで上記入口側接合板２５ｂを作業台（図示せず）の上に水平に置き、この入口側接合板２５ｂの長孔にチューブ２１ａ〜２３ａの吸気入口側端部を挿入することにより、チューブ２１ａ〜２３ａが入口側接合板２５ｂ上に起立した状態に一時的に保持される。この状態でチューブ２１ａ〜２３ａを入口側接合板２５ｂに溶接して固定する。これにより複数本のチューブ２１ａ〜２３ａが入口側接合板２５ｂに接合される。次に出口側接合板２６ｂを作業台の上に水平に置き、この出口側接合板２６ｂの長孔２６ｃに上記入口側接合板２５ｂに接合された複数本のチューブ２１ａ〜２３ａの吸気出口側端部を挿入することにより、複数本のチューブ２１ａ〜２３ａが出口側接合板２６ｂ上に起立した状態に一時的に保持される。この状態でチューブ２１ａ〜２３ａを出口側接合板２６ｂに溶接して固定する。これにより複数本のチューブ２１ａ〜２３ａが入口側接合板２５ｂ及び出口側接合板２６ｂに接合される。次に正弦波からなる波板状のアウタフィン２４を複数本のチューブ２１ａ〜２３ａの間に挿入した後に、アウタフィン２４をチューブ２１ａ〜２３ａに溶接して固定する。更に入口側タンク２５の箱状部品２５ｃを入口側接合板２５ｂに溶接して固定するとともに、出口側タンク２６の箱状部品２６ｃを出口側接合板２６ｂに溶接して固定する（図４）。このようにしてインタクーラ１３のチューブ２１ａ及びアウタフィン２４を入口側タンク及び出口側タンクが組付けられる。

このように構成されたインタクーラ１３の動作を説明する。エンジン１１を始動すると、吸気（吸入空気）がエアクリーナ１７、吸気管１６、ターボ過給機１２のコンプレッサハウジング１２ｅ、インタクーラ１３及び吸気マニホルド１４を通ってエンジン１１のシリンダに流入し、シリンダ内で燃料と混合されて燃焼し排気（排ガス）が発生する。この排気は排気マニホルド１８、ターボ過給機１２のタービンハウジング１２ｄ、排気管１９及び排気処理装置（図示せず）を通って大気に排出される。上記エンジン１１から排出された排気のエネルギがタービン回転翼１２ａを回転し、この回転力がシャフト１２ｂを介してコンプレッサ回転翼１２ｃに伝達されてコンプレッサ回転翼１２ｃが回転する。これにより吸気が圧縮されてその温度が上昇するため、この高温の圧縮された吸気はインタクーラ１３で冷却される。

第１〜第３チューブ群２１〜２３の各チューブ２１ａ〜２３ａがそれぞれ同一の幅と同一の高さを有し、吸気導入口２５ａに対向する第１チューブ群６１の各チューブ６１ａ内のインナフィン２１ｂのピッチが最も小さく形成され、更に吸気導入口２５ａから鉛直方向に離れるに従って各チューブ２２ａ,２３ａ内のインナフィン２２ｂ，２３ｂのピッチが７段毎に小さくなるように形成される。具体的には、吸気導入口２５ａに最も近い第１チューブ群２１では各チューブ２１ａ内のインナフィン２１ｂのピッチがＰ₁と最も小さく形成され、吸気導入口２５ａから少し離れた第２チューブ群２２では各チューブ２２ａ内のインナフィン２２ｂのピッチがＰ₂と上記第１チューブ群２１の各チューブ２１ａ内のインナフィン２１ｂのピッチＰ₁より大きく形成され、吸気導入口２５ａから最も離れた第３チューブ群２３では各チューブ２３ａ内のインナフィン２３ｂのピッチがＰ₃と最も大きく形成されるため、第１〜第３チューブ群２１〜２３毎のインナフィン２１ｂ〜２３ｂのピッチはＰ₁＜Ｐ₂＜Ｐ₃という関係になる。このため吸気導入口２５ａに対向する第１チューブ群２１の各チューブ２１ａを通過する吸気の流通抵抗が最も大きく、吸気が通過し難い。また第２チューブ群２２から第３チューブ群２３へと吸気導入口２５ａから鉛直方向に離れるに従って、チューブ２２ａ,２３ａを通過する吸気の流通抵抗が段階的に小さくなっていき、吸気が段階的に通過し易くなっていく。この結果、吸気は、吸気導入口２５ａから鉛直方向に離れているチューブ２２ａ，２３ａを積極的に通過しようとするので、吸気導入口２５ａに対向する第１チューブ群２１のチューブ２１ａに多くの吸気が流入するという偏りを抑制できる。

また第１〜第３チューブ群２１〜２３の各チューブ２１ａ〜２３ａが同一の幅及び同一の高さを有し、かつ吸気導入口２５ａに対向する第１チューブ群２１の各チューブ２１ａ内のインナフィン２１ｂのピッチがＰ₁と最も小さく形成されているため、吸気導入口２５ａに対向する第１チューブ群２１の各チューブ２１ａへの吸気の流入量が減少するとともに、この吸気が第１チューブ群２１の各チューブ２１ａを流通する際の抵抗が大きくなって吸気の速度が低下する。この結果、吸気が第１チューブ群２１の各チューブ２１ａを通過しているときに、この吸気の持つ熱がスムーズにインナフィン２１ｂ、チューブ２１ａ及びアウタフィン２４に伝わって外気により速やかに持ち去られるので、インタクーラ５３の総合的な冷却性能の向上を図ることもできる。

なお、上記実施の形態では、吸気導入口から鉛直方向に離れるに従ってチューブ内の波板状のインナフィンの波のピッチが複数段毎に大きくなるように構成したが、吸気導入口から鉛直方向に離れるに従って上記チューブ内の波板状のインナフィンの波のピッチが各段毎に大きくなるように構成してもよい。また、上記実施の形態では、吸気導入口を入口側タンクの上部に形成し、吸気排出口を出口側タンクの上部に形成したが、吸気導入口を入口側タンクの下部に形成し、吸気排出口を出口側タンクの下部に形成してもよい。この場合、下から７段の各チューブ内のインナフィンのピッチを最も小さく形成した第１チューブ群とし、第１チューブ群直上の７段の各チューブ内のインナフィンのピッチを第１チューブ群のインナフィンのピッチより大きく形成した第２チューブ群とし、第２チューブ群直上の７段の各チューブ内のインナフィンのピッチを最も大きく形成した第３チューブ群とする。

また吸気導入口を入口側タンクの上部に形成し、吸気排出口を出口側タンクの下部に形成しても本発明を適用できる。これは、吸気排出口を出口側タンクの下部に形成しても、吸気導入口を入口側タンクの上部に形成した場合、入口側タンクの上部に流入した吸気がそのまま真っ直ぐに進んで上部のチューブに流入し易い傾向にあるためである。また、上記実施の形態では、熱交換器として、ターボ過給機により圧縮された吸気を冷却するインタクーラを挙げたが、エンジンの排気通路から吸気通路に還流されるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ、或いはその他の熱交換器であってもよい。

更に、上記実施の形態では、複数本のチューブを水平方向に延びかつ鉛直方向に間隔をあけて配設したが、複数本のチューブを鉛直方向に延びてかつ水平方向に所定の間隔をあけて配設したり、或いは複数本のチューブを水平方向及び鉛直方向以外の所定の方向（水平方向に対して所定の角度で傾斜する方向）に延びかつ所定の方向に対して直交する方向に配設してもよい。

１１ディーゼルエンジン（エンジン）
１２ターボ過給機
１３インタクーラ（熱交換器）
２１ａ〜２３ａチューブ
２１ｂ〜２３ｂインナフィン
２４アウタフィン
２５入口側タンク
２５ａ吸気導入口（流体導入口）
２６出口側タンク
２６ａ吸気排出口（流体排出口）

Claims

所定の方向に延びかつ前記所定の方向に対して直交する方向に間隔をあけて配設され内部に流体の通過する扁平通路が形成された複数本のチューブ(21a〜23a)と、これらのチューブ(21a〜23a)の間に配設され隣り合うチューブ(21a〜23a)に交互に接触するように波板状に形成された複数枚のアウタフィン(24)と、前記チューブ(21a〜23a)の流体入口側に設けられ前記複数本のチューブ(21a〜23a)の流体入口に連通接続された単一の入口側タンク(25)と、前記チューブ(21a〜23a)の流体出口側に設けられ前記複数本のチューブ(21a〜23a)の流体出口に連通接続された単一の出口側タンク(26)と、前記入口側タンク(25)に形成され前記入口側タンク(25)に前記流体を導入するための流体導入口(25a)と、前記出口側タンク(26)に形成され前記出口側タンク(26)から前記流体を排出するための流体排出口(26a)とを備えた熱交換器において、
前記チューブ(21a〜23a)の互いに対向する一対の内面に交互に接触するように前記チューブ(21a〜23a)の幅方向に波板状に延びるインナフィン(21b〜23b)が前記チューブ(21a〜23a)内に設けられ、
前記複数本のチューブ(21a〜23a)のうち前記流体導入口(25a)に対向するチューブ(21a)内の波板状のインナフィン(21b)の波のピッチが最も小さく形成され、前記流体導入口(25a)から離れるに従って前記チューブ(22a,23a)内の波板状のインナフィン(22b,23b)の波のピッチが複数段毎又は各段毎に大きくなるように構成された
ことを特徴とする熱交換器。
請求項１記載の熱交換器が、ターボ過給機(12)により圧縮された吸気を冷却するインタクーラ(13)として用いられるエンジンの吸気冷却装置。
請求項１記載の熱交換器が、エンジンの排気通路から吸気通路に還流されるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラとして用いられるエンジンの吸気冷却装置。