JP2018105535A - インタークーラ - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換効率を高め、かつ、車両側配管に対応した設計の自由度を高めることの可能なインタークーラを提供する。
【解決手段】インタークーラ１は、圧縮空気が流れるダクト３０の内側に、第１流路４３および第２流路４４を有する複数のクーリングプレート４０が積層されている。第１流路４３および第２流路４４は、４個の連通部４７〜５０により積層方向Ｈに連通されている。４個の連通部４７〜５０の積層方向Ｈの端部には、４個のパイプ６１〜６４が設けられている。４個のパイプ６１〜６４のうち、少なくとも１つがダクト３０のうち積層方向Ｈの一方の外壁に設けられ、そのパイプを除く少なくとも１つのパイプがダクト３０のうち積層方向Ｈの他方の外壁に設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、インタークーラに関するものである。

従来、過給機により圧縮されて内燃機関に供給される圧縮空気を冷却するインタークーラが知られている。

特許文献１に記載のインタークーラは、２つの冷却系統をそれぞれ流れる冷却液と圧縮空気との熱交換により、圧縮空気を冷却するものである。このインタークーラは、圧縮空気が流れるダクトの内側に複数のクーリングプレートが積層されたものである。クーリングプレートは、第１の冷却系統の第１冷却液が流れる第１流路と、第２の冷却系統の第２冷却液が流れる第２流路とを有している。また、積層された複数のクーリングプレート同士の間には、圧縮空気と冷却液との熱交換を促進するアウターフィンが設けられている。複数のクーリングプレートが有する第１流路同士および第２流路同士は、それぞれ複数の連通部により積層方向に連通されている。複数の連通部の積層方向の端部には、第１冷却系統および第２冷却系統それぞれの入口パイプと出口パイプとが連通している。第１冷却系統および第２冷却系統それぞれにおいて、入口パイプから供給される冷却液は、そこに連通する連通部を経由して複数のクーリングプレートの流路を流れ、他の連通部を経由して出口パイプから流出する。その複数のクーリングプレートの第１流路および第２流路を流れる冷却液と、複数のクーリングプレート同士の間を流れる圧縮空気とが、アウターフィンを介して熱交換する。これにより、インタークーラは、圧縮空気を冷却することが可能である。

独国特許出願公開第ＤＥ１０２０１２００８７００Ａ１号明細書

しかしながら、特許文献１に記載のインタークーラは、ダクトの外壁のうち、複数のクーリングプレートの積層方向に交差する方向で、かつ、第１流路と第２流路とが並ぶ方向に対して交差する方向の両側の部位にそれぞれ入口パイプと出口パイプが設けられている。上述したように、入口パイプと出口パイプにはそれぞれ連通部が連通している。そのため、ダクト内では、複数のクーリングプレートの積層方向に交差する方向で、かつ、第１流路と第２流路とが並ぶ方向に対して交差する方向の両側の部位にそれぞれ連通部が設けられることになる。したがって、このインタークーラは、ダクト内にアウターフィンを設けることの可能な空間が連通部によって減少し、圧縮空気と冷却液との熱交換効率が低下するといった問題がある。

ところで、特許文献１に記載のインタークーラは、第１冷却系統の入口パイプと出口パイプとが互いに異なった方向を向き、第２冷却系統の入口パイプと出口パイプとが互いに異なった方向を向いている。これにより、このインタークーラは、入口パイプと出口パイプとの間隔が狭い場合でも、パイプの周囲の空間を広く確保し、パイプの外周に車両側配管を連結可能としている。しかし、この構成の場合、入口パイプと出口パイプにそれぞれ連結される複数の車両側配管が同一方向から延びていると、複数の車両側配管のうち一方の車両側配管をＵターンさせて入口パイプまたは出口パイプに連結することになる。そのため、車両側配管をＵターンさせる分、冷却液が増加し、車両質量が重くなる。また、Ｕターンさせた車両側配管に流れる冷却液を内燃機関の始動時の暖機に用いる場合、冷却液が増加した分、冷却液の熱容量が増加するので、内燃機関の暖機性能が悪化するといった問題がある。

仮に、特許文献１に記載のインタークーラにおいて、ダクトの外壁のうち、複数のクーリングプレートの積層方向に交差する方向で、かつ、第１流路と第２流路とが並ぶ方向に対して交差する方向の一方の側の部位に入口パイプと出口パイプを並べて設けた場合、次の問題が生じる。すなわち、入口パイプと出口パイプの周囲に車両側配管を連結するための空間を広く確保すると、入口パイプと出口パイプとの間隔を広げることになり、それに伴って、第１流路または第２流路の幅が必要以上に大きくなる。また、第１流路または第２流路の幅を大きくすることなく、入口パイプと出口パイプの周囲の空間を広く確保するには、入口パイプの形状と出口パイプの形状を変えることが考えられる。しかし、そのようにすれば、部品種類が増加し、製造上のコストが増加するおそれがある。

本発明は上記点に鑑みて、熱交換効率を高め、かつ、車両側配管に対応した設計の自由度を高めることの可能なインタークーラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、過給機によって圧縮された圧縮空気と複数の冷却系統をそれぞれ流れる冷却液との熱交換を行うインタークーラであって、
圧縮空気が流れる空気通路を有するダクト（３０）と、
第１の冷却系統（１０）の第１冷却液が流れる第１流路、および、第２の冷却系統（２０）の第２冷却液が流れる第２流路を有し、ダクトの内側に積層される複数のクーリングプレート（４０）と、
複数のクーリングプレート同士の間に設けられ、圧縮空気と第１冷却液と第２冷却液との熱交換を促進するアウターフィン（５７）と、
複数のクーリングプレートが有する第１流路同士を積層方向に連通する第１入口連通部（４７）および第１出口連通部（４８）と、
複数のクーリングプレートが有する第２流路同士を積層方向に連通する第２入口連通部（４９）および第２出口連通部（５０）と、
第１入口連通部のうち積層方向の端部に連通する第１入口パイプ（６１）と、
第１出口連通部のうち積層方向の端部に連通する第１出口パイプ（６２）と、
第２入口連通部のうち積層方向の端部に連通する第２入口パイプ（６３）と、
第２出口連通部のうち積層方向の端部に連通する第２出口パイプ（６４）と、を備え、
第１入口パイプ、第１出口パイプ、第２入口パイプおよび第２出口パイプは、ダクトの外壁のうち複数のクーリングプレートの積層方向に交差する方向で、かつ、第１流路と第２流路とが並ぶ方向に対して交差する方向の一方の側の部位に設けられ、
第１入口パイプ、第１出口パイプ、第２入口パイプおよび第２出口パイプのうち、少なくとも１つのパイプは、ダクトのうち積層方向の一方の外壁に設けられており、
第１入口パイプ、第１出口パイプ、第２入口パイプおよび第２出口パイプのうち、ダクトのうち積層方向の一方の外壁に設けられているパイプを除く少なくとも１つのパイプは、ダクトのうち積層方向の他方の外壁に設けられている。

以下の説明において、第１入口パイプ、第１出口パイプ、第２入口パイプおよび第２出口パイプを纏めて４個のパイプという。また、第１入口連通部、第１出口連通部、第２入口連通部および第２出口連通部を纏めて４個の連通部という。

請求項１に係る発明によれば、４個のパイプに連通する４個の連通部は、ダクト内の一方の側の部位に設けられる。そのため、ダクト内にアウターフィンを設けることの可能な空間を大きくすることが可能である。したがって、このインタークーラは、圧縮空気と冷却液との熱交換効率を高めることができる。

また、４個のパイプのうち、少なくとも１つがダクトのうち積層方向の一方の外壁に設けられ、そのパイプを除く少なくとも１つのパイプがダクトのうち積層方向の他方の外壁に設けられている。このように４個のパイプをダクトの上下に分けて配置したことで、４個のパイプの周囲の空間を広く確保し、パイプの外周に車両側配管を容易に連結することができる。また、４個のパイプをダクトの上下に分けて配置したことで、４個それぞれのパイプが他のパイプに干渉することなく、その４個のパイプの向きの設定を任意に変更可能である。したがって、車両側配管がいずれの方向から延びていても、その車両側配管に合わせて４個のパイプの上下配置および向きの設定を変更することが可能である。したがって、このインタークーラは、車両側配管に対応した設計の自由度を高めることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係るインタークーラの冷却系統の模式的な回路構成図である。 第１実施形態に係るインタークーラの斜視図である。 図２のＩＩＩ方向の平面図である。 図２のＩＶ方向の正面図である。 図２のＶ方向の側面図である。 第１実施形態のインタークーラが備えるクーリングプレートの平面図である。 図６のＶＩＩ方向の正面図である。 図６のＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線における部分断面図である。 図３および図５のＩＸ―ＩＸ線における部分断面図である。 図３および図５のＸ―Ｘ線における部分断面図である。 インタークーラの分解斜視図である。 第２実施形態のインタークーラの側面図である。 第３実施形態のインタークーラの側面図である。 第４実施形態のインタークーラの側面図である。 第５実施形態のインタークーラの側面図である。 第１比較例のインタークーラの平面図である。 第２比較例のインタークーラの平面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態のインタークーラは、内燃機関の吸気系統に搭載され、過給機によって圧縮された圧縮空気と複数の冷却系統をそれぞれ流れる冷却液との熱交換を行うことで、内燃機関に供給される圧縮空気を冷却する水冷式のインタークーラである。

図１に示すように、インタークーラ１は、第１冷却系統１０と第２冷却系統２０に接続されている。そのため、インタークーラ１には、第１冷却系統１０を循環する第１冷却液と、第２冷却系統２０を循環する第２冷却液とが流れる。第１冷却系統１０を流れる第１冷却液は、内燃機関を冷却する冷却水である。第１冷却液および第２冷却液として、エチレングリコール等を含む不凍液、または、水が例示される。

第１冷却系統１０は、内燃機関１１、メインポンプ１２、メインラジエータ１３、ヒータコア１４およびインタークーラ１などが配管１５により接続されている。メインポンプ１２は、第１冷却系統１０の各構成に配管１５を通じて第１冷却液を循環させるものである。メインラジエータ１３は、第１冷却液を外気との熱交換によって放熱させる放熱器である。ヒータコア１４は、第１冷却液の熱を利用して車室内の空気調和を行うために空調風を加熱する熱交換器である。

なお、図示していないが、第１冷却系統１０には、第１冷却液が低温（例えば、８０℃以下）となった際に、メインラジエータ１３等を迂回して第１冷却液を流すためのバイパス通路、およびそのバイパス通路を開閉する開閉弁が設けられている。第１冷却系統１０では、バイパス通路および開閉弁によって、第１冷却液の温度が８０℃〜１００℃程度の範囲に調整される。

第２冷却系統２０は、サブポンプ２１、サブラジエータ２２およびインタークーラ１などが配管２３により接続されている。サブポンプ２１は、第２冷却系統２０の各構成に配管２３を通じて第２冷却液を循環させるものである。サブラジエータ２２は、第２冷却液を外気との熱交換によって放熱させる放熱器である。この第２冷却系統２０は、内燃機関に接続されていない。そのため、第２冷却系統２０を流れる第２冷却液は、第１冷却液よりも低温（例えば、４０℃程度）である。

インタークーラ１は、第１冷却系統１０と第２冷却系統２０に接続されていることで、温度の異なる第１冷却液と第２冷却液を用いて、圧縮空気を目的とする温度に調整し、内燃機関１１の吸気の充填効率の向上を可能にするものである。

次に、インタークーラ１の構成について説明する。

図２から図５に示すように、インタークーラ１は、略角筒状のダクト３０の内側に複数のクーリングプレート４０などが積層されたいわゆるドロンカップ型の熱交換器である。

インタークーラ１のコアとなる構成部品は、例えば、アルミニウムの表面にろう材をクラッドしたクラッド材で形成されている。そのインタークーラ１のコアとなる構成部品は、クラッド材の表面にフラックスを塗布した状態で加熱することとで、各構成部品同士がろう付けにより接合される。

ダクト３０は、第１ダクトプレート３１と、その第１ダクトプレート３１に向き合うように設けられた第２ダクトプレート３２とが筒状に接合されることにより、その内側に空気通路を形成している。詳細には、第１ダクトプレート３１は、矩形状の天板３３と、その天板３３の両側から略垂直に延びる２枚の側板３４により構成されている。第２ダクトプレート３２は、矩形状の底板３５と、その底板３５の両側から略垂直に延びる２枚の側板３６により構成されている。第１ダクトプレート３１と第２ダクトプレート３２は、第１ダクトプレート３１の側板３４の内側に第２ダクトプレート３２の側板３６の一部が重なった状態で接合されている。

第１ダクトプレート３１と第２ダクトプレート３２との内側に形成された空気通路の空気流れ方向の一方の開口部と他方の開口部にはそれぞれ、２個の矩形枠状のかしめプレート３７が接合されている。この２個のかしめプレート３７には、図示していないパッキンを介して図示していない２個のタンクがかしめ固定される。その２個のタンクは、過給機と内燃機関１１との間の図示していない吸気通路に接続される。したがって、過給機によって圧縮された圧縮空気は、一方のタンクからダクト３０の内側に形成された空気通路を流れ、他方のタンクを通って吸気通路から内燃機関１１に供給される。

ダクト３０の内側には、複数のクーリングプレート４０、複数のスペーサプレート５５および複数のアウターフィン５７等が積層されている。

図６から図８示すように、クーリングプレート４０は、所定の形状にプレス加工された第１クーリングプレート４１と第２クーリングプレート４２により構成されている。なお、クーリングプレート４０は、所定の形状にプレス加工された一枚の板材を中央で折り曲げて、重ね合わせることにより構成してもよい。

第１クーリングプレート４１と第２クーリングプレート４２との間には、第１流路４３と第２流路４４が形成されている。第１流路４３には第１冷却系統１０の第１冷却液が流れ、第２流路４４には第２冷却系統２０の第２冷却液が流れる。第１流路４３と第２流路４４はいずれもＵ字形に冷却液が流れるように形成されている。第１流路４３と第２流路４４とが並ぶ方向において、第１流路４３の幅Ａは第２流路４４の幅Ｂより小さい。なお、内燃機関の冷却水である第１冷却液が流通する第１流路４３は、ダクト３０の内側の空気通路において圧縮空気の流れ方向上流側に配置され、第２流路４４は圧縮空気の流れ方向下流側に配置される。したがって、圧縮空気は、第１流路４３側から第２流路４４側に向けてダクト３０の内側の空気通路を流れる。

第１クーリングプレート４１と第２クーリングプレート４２は、Ｕ字形に形成された第１流路４３と第２流路４４の端部にそれぞれ、板厚方向に通じる穴４５、４６を有している。第１流路４３の端部にそれぞれ設けられた穴４５は、第１入口連通部４７および第１出口連通部４８を形成するものである。また、第２流路４４の端部にそれぞれ設けられた穴４６は、第２入口連通部４９および第２出口連通部５０を形成するものである。

第１クーリングプレート４１と第２クーリングプレート４２は、穴４５、４６の周囲に複数の爪状のバーリング５１、５２を有している。第１クーリングプレート４１のバーリング５１と、第２クーリングプレート４２のバーリング５２とは、互いに干渉しないように、穴の周方向または径方向に異なる位置に設けられている。

図９から図１１に示すように、ダクト３０の内側で積層されるクーリングプレート４０とクーリングプレート４０との間には、板状のスペーサプレート５５が設けられている。スペーサプレート５５は、第１クーリングプレート４１の穴と第２クーリングプレート４２の穴のそれぞれに対応する位置に、板厚方向に通じる穴５６を有している。第１クーリングプレート４１のバーリング５１と、第２クーリングプレート４２のバーリング５２は、スペーサプレート５５が有する穴５６の内側に挿入可能である。その状態で、第１クーリングプレート４１と第２クーリングプレート４２とスペーサプレート５５とはろう付けにより固定される。これにより、第１入口連通部４７、第１出口連通部４８、第２入口連通部４９、および第２出口連通部５０が形成される。第１入口連通部４７および第１出口連通部４８は、複数のクーリングプレート４０が有する第１流路４３同士を積層方向Ｈに連通する。また、第２入口連通部４９および第２出口連通部５０は、複数のクーリングプレート４０が有する第２流路４４同士を積層方向Ｈに連通する。

第２クーリングプレート４２は、穴４６の周囲に、第１流路４３および第２流路４４の外側に凹むカップ部５３を有している。これにより、スペーサプレート５５を挟んで積層された複数のクーリングプレート４０同士の間に空間が形成される。その空間に、アウターフィン５７が設けられる。その際、カップ部５３の深さとスペーサプレート５５の厚みとの和が、アウターフィン５７を設けることの可能な高さとなる。上述したスペーサプレート５５は、第１流路４３と第２流路４４とが並ぶ方向において、第１入口連通部４７、第１出口連通部４８、第２入口連通部４９および第２出口連通部５０が形成される部位に連続した板状に形成されている。そのため、アウターフィン５７は、スペーサプレート５５とは反対側に位置するダクト３０の内壁と、スペーサプレート５５との間に形成される空間ＦＳに設けられている（図４参照）。アウターフィン５７は、圧縮空気と第１冷却液と第２冷却液との熱交換を促進するものである。

以下の説明では、複数のクーリングプレート４０の積層方向Ｈを、単に、積層方向Ｈという。第１流路４３と第２流路４４とが並ぶ方向を、ダクト幅方向Ｗという。積層方向Ｈに交差し、かつ、ダクト幅方向Ｗに交差する方向を、ダクト長さ方向Ｌという。また、第１入口連通部４７、第１出口連通部４８、第２入口連通部４９および第２出口連通部５０を纏めて、４個の連通部４７〜５０という。

図６および図１１に示すように、４個の連通部４７〜５０は、ダクト長さ方向Ｌの一方の側の部位に設けられている。これにより、上述した特許文献１のようにダクト長さ方向Ｌの両側の部位に連通部を設ける構成に比べて、このインタークーラ１は、ダクト３０の内側にアウターフィン５７を設けることの可能な空間ＦＳを大きくすることが可能である。

また、図６の破線Ｍで示したように、第１入口連通部４７および第１出口連通部４８の内壁のうちアウターフィン５７側の部位と、第２入口連通部４９および第２出口連通部５０の内壁のうちアウターフィン５７側の部位とは、ダクト長さ方向Ｌにおいて揃った位置にある。なお、第１入口連通部４７および第１出口連通部４８の内壁のうちアウターフィン５７側の部位は、第２入口連通部４９および第２出口連通部５０の内壁のうちアウターフィン５７側の部位に対し、アウターフィン５７とは反対側に位置するようにしてもよい。これにより、このインタークーラ１は、ダクト３０の内側にアウターフィン５７を設けることの可能な空間ＦＳを大きくすることが可能である。

さらに、ダクト幅方向Ｗにおいて、第１入口連通部４７および第１出口連通部４８の内寸Ｄ１は、第２入口連通部４９および第２出口連通部５０の内寸Ｄ２よりも小さい。具体的には、第１入口連通部４７および第１出口連通部４８は、ダクト幅方向Ｗの内寸Ｄ１が、ダクト長さ方向Ｌの内寸Ｄ３より小さい長穴形状となっている。一方、第２入口連通部４９および第２出口連通部５０は、円形状となっている。これにより、第２入口連通部４９および第２出口連通部５０の内寸Ｄ２よりも第１流路４３の幅Ａを小さくすることが可能である。また、隣り合う第１流路４３同士の間隔を小さくすることが可能である。

なお、ダクト幅方向Ｗにおいて、第２流路４４の幅Ｂ＞第２入口連通部４９および第２出口連通部５０の内寸Ｄ２＞第１流路４３の幅Ａ＞第１入口連通部４７および第１出口連通部４８の内寸Ｄ１ の関係になっている。なお、この構成は、ダクト幅方向Ｗにおいて、第２流路４４の幅Ｂ＞第１流路４３の幅Ａ＞第１入口連通部４７および第１出口連通部４８の内寸Ｄ１ の関係であってもよい。

図２から図５および図１０に示すように、第１入口連通部４７の積層方向Ｈの一方の端部には第１入口パイプ６１が連通している。第１入口パイプ６１は、第１ダクトプレート３１の天板３３に設けられている。また、第１出口連通部４８の積層方向Ｈの他方の端部には第１出口パイプ６２が連通している。第１出口パイプ６２は、第２ダクトプレート３２の底板３５に設けられている。したがって、第１入口パイプ６１は、ダクト３０のうち積層方向Ｈの一方の外壁に設けられており、第１出口パイプ６２は、ダクト３０のうち積層方向Ｈの他方の外壁に設けられている。また、積層方向Ｈから見て、第１入口パイプ６１と第１出口パイプ６２とは重なるように配置されている（図３参照）。

図２から図５および図９に示すように、第２入口連通部４９の積層方向Ｈの一方の端部には第２入口パイプ６３が連通している。また、第２出口連通部５０の積層方向Ｈの一方の端部には第２出口パイプ６４が連通している。第２入口パイプ６３と第２出口パイプ６４は、第１ダクトプレート３１の天板３３に設けられている。

以下の説明では、第１入口パイプ６１、第１出口パイプ６２、第２入口パイプ６３および第２出口パイプ６４を纏めて、４個のパイプ６１〜６４という。

４個のパイプ６１〜６４は、４個の連通部４７〜５０と同様、ダクト３０の外壁のうちダクト長さ方向Ｌの一方の側の部位に設けられている。また、本実施形態では、４個のパイプ６１〜６４のうち、第１入口パイプ６１、第２入口パイプ６３および第２出口パイプ６４がダクト３０のうち積層方向Ｈの一方の外壁に設けられ、第１出口パイプ６２がダクト３０のうち積層方向Ｈの他方の外壁に設けられている。なお、４個のパイプ６１〜６４のうち、いずれのパイプを積層方向Ｈの一方または他方のダクト３０の外壁に設けるかについては、インタークーラ１が搭載される車両の搭載スペースまたは車両側配管６０の構成などに合わせて任意に設定することができる。すなわち、本実施形態では、４個のパイプ６１〜６４のうち、少なくとも１つのパイプをダクト３０のうち積層方向Ｈの一方の外壁に設け、そのパイプを除く少なくとも１つのパイプをダクト３０のうち積層方向Ｈの他方の外壁に設けることが可能である。

４個のパイプ６１〜６４には、それぞれ車両側配管６０が接続される。具体的に、第１入口パイプ６１と第１出口パイプ６２の外周には、第１冷却系統１０を構成する車両側配管６０が接続される。第２入口パイプ６３と第２出口パイプ６４の外周には、第２冷却系統２０を構成する車両側配管６０が接続される。図３から図５では、４個のパイプ６１〜６４の外周にそれぞれ接続される車両側配管６０を一点鎖線で示している。４個のパイプ６１〜６４は、車両側配管６０同士が互いに干渉し合わないように、一定以上の距離を離して設けられている。

本実施形態では、第１入口パイプ６１がダクト３０のうち積層方向Ｈの一方の外壁に設けられ、第１出口パイプ６２がダクト３０のうち積層方向Ｈの他方の外壁に設けられている。これにより、第１入口パイプ６１の周囲の空間と第１出口パイプ６２の周囲の空間を広く確保することが可能である。したがって、第１入口パイプ６１の外周に接続される車両側配管６０と、第１出口パイプ６２の外周に接続される車両側配管６０とが干渉することが防がれる。なお、第２入口パイプ６３の周囲の空間と第２出口パイプ６４の周囲の空間も広く確保されているので、第２入口パイプ６３の外周に接続される車両側配管６０と、第２出口パイプ６４の外周に接続される車両側配管６０とが干渉することも防がれている。

なお、４個のパイプ６１〜６４は、ダクト３０の上下に分かれて配置されることで、その周囲に十分な空間が形成されることから、４個それぞれのパイプが他のパイプに干渉することなく、４個のパイプ６１〜６４の向きの設定を任意に変更することが可能である。したがって、車両側配管６０がいずれの方向から延びていても、その車両側配管６０に合わせて４個のパイプ６１〜６４の上下配置および向きの設定を変更することが可能である。

ところで、４個のパイプ６１〜６４をダクト３０の上下に分けて配置した場合、インタークーラ１の積層方向Ｈの体格が大型化することが懸念される。そこで、本実施形態では、第１入口パイプ６１と第１出口パイプ６２を扁平形状にすることで、ダクト３０の外壁からパイプが積層方向Ｈに突出する突出量を小さくしている。これにより、インタークーラ１の積層方向Ｈの体格の大型化が抑制される。また、インタークーラ１の製造時において、搬送作業および保管などを効率的に行うことができる。

詳細には、図１０に示すように、第１入口パイプ６１と第１出口パイプ６２は、車両側配管６０が連結可能な連結部６５、および、その連結部６５から延びてダクト３０の外壁に固定される固定部６６を有している。その固定部６６は、積層方向Ｈの高さが連結部６５の外径よりも小さい扁平形状に形成されている。固定部６６は、積層方向Ｈに穴６７を有している。第１入口パイプ６１が有する固定部６６の穴６７と第１入口連通部４７とが連通している。また、第１出口パイプ６２が有する固定部６６の穴６７と第１出口連通部４８とが連通する（図１１参照）。なお、ダクト３０の外壁と固定部６６との間には、ブレージングプレート６８が設けられている。このブレージングプレート６８は、ダクト３０の外壁と固定部６６とをろう付けするために、アルミニウム等の基材の表面にろう材をクラッドしたクラッド材で形成されている。なお、ダクト３０の外壁または固定部６６にろう材を設ければ、ブレージングプレート６８は省略してもよい。

第１入口パイプ６１と第１出口パイプ６２が有する連結部６５の軸中心６９は、ダクト３０の積層方向Ｈの外壁面よりもダクト３０の中央側に位置している（図５参照）。そのため、第１入口パイプ６１と第１出口パイプ６２は、ダクト３０の外壁から積層方向Ｈに突出する突出量が小さいものとなっている。

なお、４個のパイプ６１〜６４のうち、いずれのパイプを扁平形状とするかについては、インタークーラ１が搭載される車両の搭載スペースまたは車両側配管６０の構成などに合わせて任意に設定することができる。すなわち、本実施形態では、４個のパイプ６１〜６４のうち、少なくとも１つのパイプを扁平形状とすることが可能である。

上述した構成により、本実施形態のインタークーラ１は、第１冷却系統１０を循環する第１冷却液が、第１入口パイプ６１から第１入口連通部４７に流入し、第１流路４３を流れた後、第１出口連通部４８を通り、第１出口パイプ６２から流出する。一方、第２冷却系統２０を循環する第２冷却液は、第２入口パイプ６３から第２入口連通部４９に流入し、第２流路４４を流れた後、第２出口連通部５０を通り、第２出口パイプ６４から流出する。その際、ダクト３０の内側の空気通路を流れる圧縮空気は、アウターフィン５７およびクーリングプレート４０などを介して第１冷却液および第２冷却液と熱交換し、目的とする温度に冷却される。そのようにして冷却された圧縮空気は、内燃機関１１に供給される。

ここで、上述した第１実施形態と比較するため、複数の比較例について説明する。

（第１比較例）
図１６に示すように、第１比較例のインタークーラ１０１は、ダクト３０の積層方向Ｈの一方の外壁のうちダクト長さ方向Ｌの一方の部位に、４個のパイプ６１〜６４が並べて配置されている。この場合、４個のパイプ６１〜６４それぞれの外周に車両側配管６０を連結するための空間を確保すると、４個のパイプ６１〜６４の間隔が広くなり、それに伴って、第１流路４３の幅Ａ１が必要以上に大きくなる。したがって、第１比較例のインタークーラ１０１は、ダクト幅方向Ｗに体格が大型化するといった問題がある。

（第２比較例）
次に、図１７に示すように、第２比較例のインタークーラ１０２は、ダクト３０の積層方向Ｈの一方の外壁に４個のパイプ６１〜６４が並べて配置され、かつ、第１流路４３の幅Ａ２が第１比較例のものよりも小さくなっている。しかし、第２比較例では、第１入口パイプ６１が有する連結部６５と第１出口パイプ６２が有する連結部６５との間隔を広げるため、第１入口パイプ６１と第１出口パイプ６２を異なる形状にしている。したがって、第２比較例のインタークーラ１０２は、部品種類が増加し、製造上のコストが増加するといった問題がある。

以上説明した第１および第２比較例のインタークーラ１０１、１０２に対し、第１実施形態のインタークーラ１は、次の作用効果を奏する。

（１）第１実施形態では、４個の連通部４７〜５０は、ダクト長さ方向Ｌの一方の側の部位に設けられている。これによれば、ダクト３０の内側にアウターフィン５７を設けることの可能な空間を大きくすることが可能である。そのため、圧縮空気と冷却液との熱交換効率が向上する。したがって、このインタークーラ１は、圧縮空気を目的とする温度に調整し、内燃機関１１の吸気の充填効率を向上することが可能である。

（２）第１実施形態では、４個のパイプ６１〜６４のうち、少なくとも１つがダクト３０のうち積層方向Ｈの一方の外壁に設けられ、そのパイプを除く少なくとも１つのパイプがダクト３０のうち積層方向Ｈの他方の外壁に設けられている。このように４個のパイプ６１〜６４をダクト３０の上下に分けて配置したことで、４個のパイプ６１〜６４の周囲の空間を広く確保し、パイプの外周に車両側配管６０を容易に連結することができる。また、４個のパイプ６１〜６４をダクト３０の上下に分けて配置したことで、４個それぞれのパイプが他のパイプに干渉することなく、その４個のパイプ６１〜６４の向きの設定を任意に変更可能である。したがって、車両側配管６０がいずれの方向から延びていても、その車両側配管６０に合わせて４個のパイプ６１〜６４の上下配置および向きの設定を変更することが可能である。したがって、このインタークーラ１は、車両側配管６０に対応した設計の自由度を高めることができる。

（３）第１実施形態では、４個のパイプ６１〜６４のうち少なくとも１つは、車両側配管６０が連結可能な連結部６５、および、積層方向Ｈの高さが連結部６５の外径よりも小さい扁平形状に形成された固定部６６を有するものである。

これにより、４個のパイプ６１〜６４のうち固定部６６が扁平形状に形成されたパイプに関しては、ダクト３０の外壁から積層方向Ｈに突出する突出量が小さくなる。したがって、このインタークーラ１は、体格の大型化を防ぎ、車両への搭載性を向上することができる。さらに、インタークーラ１の製造時において、搬送作業および保管などを効率的に行うことができる。

（４）第１実施形態では、連結部６５の軸中心６９は、ダクト３０の積層方向Ｈの外壁面よりもダクト３０の中央側に位置している。

これによれば、固定部６６が扁平形状に形成されたパイプは、ダクト３０の外壁から積層方向Ｈに突出する突出量が小さくなる。したがって、このインタークーラ１は、体格の大型化を防ぎ、車両への搭載性を向上することができる。さらに、インタークーラ１の製造時において、搬送作業および保管などを効率的に行うことができる。

（５）第１実施形態では、第１入口パイプ６１は、ダクト３０のうち積層方向Ｈの一方の外壁に設けられており、第１出口パイプ６２は、ダクト３０のうち積層方向Ｈの他方の外壁に設けられている。また、積層方向Ｈから見て、第１入口パイプ６１と第１出口パイプ６２とは重なるように配置されている。

これによれば、第１入口パイプ６１と第１出口パイプ６２との干渉が防がれるので、ダクト幅方向Ｗにおける第１流路４３の幅Ａを小さくし、さらに、隣り合う第１流路４３同士の間隔を小さくすることが可能である。したがって、このインタークーラ１は、ダクト幅方向Ｗの体格を小型化することができる。

（６）第１実施形態では、ダクト幅方向Ｗにおいて、第１入口連通部４７および第１出口連通部４８の内寸Ｄ１は、第２入口連通部４９および第２出口連通部５０の内寸Ｄ２より小さい。

これによれば、ダクト幅方向Ｗにおける第１流路４３の幅Ａを小さくすることが可能である。さらに、隣り合う第１流路４３同士の間隔を小さくすることが可能である。したがって、このインタークーラ１は、ダクト幅方向Ｗの体格を小型化することができる。

（７）第１実施形態では、インタークーラ１は、４個の連通部４７〜５０が形成される部位にスペーサプレート５５を備える。アウターフィン５７は、スペーサプレート５５とは反対側に位置するダクト３０の内壁と、スペーサプレート５５との間に形成される空間ＦＳに設けられる。

これによれば、積層方向Ｈの一方のクーリングプレート４０と他方のクーリングプレート４０とを、スペーサプレート５５を介して確実にろう付けすることが可能である。したがって、連通部から冷却液が漏れることを防ぐことができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して４個のパイプ６１〜６４の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１２に示すように、第２実施形態では、４個のパイプ６１〜６４の全てが、第１実施形態の第２入口パイプ６３および第２出口パイプ６４と同じ、曲げ形状である。なお、４個のパイプ６１〜６４のうち、第１入口パイプ６１、第２入口パイプ６３および第２出口パイプ６４がダクト３０のうち積層方向Ｈの一方の外壁に設けられ、第１出口パイプ６２がダクト３０のうち積層方向Ｈの他方の外壁に設けられている。

４個のパイプ６１〜６４は、そこに接続される車両側配管６０同士が互いに干渉し合わないように、一定以上の距離を離して設けられている。したがって、４個のパイプ６１〜６４の外周には、それぞれ車両側配管６０が接続可能な空間が設けられている。

なお、第２実施形態においても、４個のパイプ６１〜６４は、ダクト３０の上下に分かれて配置され、その周囲に十分な空間があることから、４個それぞれのパイプが他のパイプに干渉することなく、４個のパイプ６１〜６４の向きの設定を任意に変更することが可能である。したがって、車両側配管６０がいずれの方向から延びていても、その車両側配管６０に合わせて４個のパイプ６１〜６４の上下配置および向きの設定を変更することが可能である。このことは、後述する第３から第５実施形態でも同様である。

第２実施形態も、第１実施形態と同一の作用効果を奏することが可能である。また、第２実施形態では、扁平形状のパイプを使用していないので、製造上のコストを低減することが可能である。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第２実施形態に対して４個のパイプ６１〜６４の配置を変更したものであり、その他については第２実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１３に示すように、第３実施形態も、第２実施形態と同じく、４個のパイプ６１〜６４の全てが曲げ形状である。一方、第３実施形態では、４個のパイプ６１〜６４のうち、第１入口パイプ６１および第２入口パイプ６３がダクト３０のうち積層方向Ｈの一方の外壁に設けられ、第１出口パイプ６２および第２出口パイプ６４がダクト３０のうち積層方向Ｈの他方の外壁に設けられている。４個のパイプ６１〜６４の外周には、それぞれ車両側配管６０が接続可能な空間が設けられている。

第３実施形態も、第２実施形態と同一の作用効果を奏することが可能である。

（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。第４実施形態は、第１実施形態に対して４個のパイプ６１〜６４の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１４に示すように、第４実施形態では、４個のパイプ６１〜６４の全てが、第１実施形態の第１入口パイプ６１および第１出口パイプ６２と同じ、扁平形状である。なお、４個のパイプ６１〜６４のうち、第１入口パイプ６１、第２入口パイプ６３および第２出口パイプ６４がダクト３０のうち積層方向Ｈの一方の外壁に設けられ、第１出口パイプ６２がダクト３０のうち積層方向Ｈの他方の外壁に設けられている。

４個のパイプ６１〜６４の外周には、それぞれ車両側配管６０が接続可能な空間が設けられている。

なお、第４実施形態においても、４個のパイプ６１〜６４は、ダクト３０の上下に分かれて配置され、その周囲に十分な空間があることから、４個それぞれのパイプが他のパイプに干渉することなく、４個のパイプ６１〜６４の向きの設定を任意に変更することが可能である。なお、図示していないが、扁平形状のパイプの向きを変える場合、パイプの固定部６６とダクト３０の外壁との間に所定の厚みのスペーサを入れて、パイプの連結部６５とダクト３０の外壁との間に空間を設ければよい。

第４実施形態も、第１から第３実施形態と同一の作用効果を奏することが可能である。また、第４実施形態では、インタークーラ１の積層方向Ｈの体格を小型化することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態について説明する。第５実施形態は、第４実施形態に対して４個のパイプ６１〜６４の配置を変更したものであり、その他については第４実施形態と同様であるため、第４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１５に示すように、第５実施形態も、第４実施形態と同じく、４個のパイプ６１〜６４の全てが扁平形状である。一方、第５実施形態では、４個のパイプ６１〜６４のうち、第１入口パイプ６１および第２入口パイプ６３がダクト３０のうち積層方向Ｈの一方の外壁に設けられ、第１出口パイプ６２および第２出口パイプ６４がダクト３０のうち積層方向Ｈの他方の外壁に設けられている。４個のパイプ６１〜６４の外周には、それぞれ車両側配管６０が接続可能な空間が設けられている。

第５実施形態も、第４実施形態と同一の作用効果を奏することが可能である。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

上記実施形態では、連通部の形状を長穴形状とした。これに対し、他の実施形態では、連通部の形状は、例えば、楕円形状、小円形または多角形状など、任意に設定することが可能である。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、過給機によって圧縮された圧縮空気と複数の冷却系統をそれぞれ流れる冷却液との熱交換を行うインタークーラは、ダクト、複数のクーリングプレート、アウターフィン、第１入口連通部、第１出口連通部、第２入口連通部、第２出口連通部、第１入口パイプ、第１出口パイプ、第２入口パイプおよび第２出口パイプを備える。ダクトは、圧縮空気が流れる空気通路を有する。複数のクーリングプレートは、第１の冷却系統の第１冷却液が流れる第１流路、および、第２の冷却系統の第２冷却液が流れる第２流路を有し、ダクト内に積層される。アウターフィンは、複数のクーリングプレート同士の間に設けられ、圧縮空気と第１冷却液と第２冷却液との熱交換を促進する。第１入口連通部および第１出口連通部は、複数のクーリングプレートが有する第１流路同士を積層方向に連通する。第２入口連通部および第２出口連通部は、複数のクーリングプレートが有する第２流路同士を積層方向に連通する。第１入口パイプは、第１入口連通部のうち積層方向の端部に連通する。第１出口パイプは、第１出口連通部のうち積層方向の端部に連通する。第２入口パイプは、第２入口連通部のうち積層方向の端部に連通する。第２出口パイプは、第２出口連通部のうち積層方向の端部に連通する。第１入口パイプ、第１出口パイプ、第２入口パイプおよび第２出口パイプは、ダクトの外壁のうち複数のクーリングプレートの積層方向に交差する方向で、かつ、第１流路と第２流路とが並ぶ方向に対して交差する方向の一方の側の部位に設けられる。ここで、第１入口パイプ、第１出口パイプ、第２入口パイプおよび第２出口パイプのうち、少なくとも１つのパイプは、ダクトのうち積層方向の一方の外壁に設けられている。また、第１入口パイプ、第１出口パイプ、第２入口パイプおよび第２出口パイプのうち、ダクトのうち積層方向の一方の外壁に設けられているパイプを除く少なくとも１つのパイプは、ダクトのうち積層方向の他方の外壁に設けられている。

第２の観点によれば、第１入口パイプ、第１出口パイプ、第２入口パイプおよび第２出口パイプのうち少なくとも１つは、車両側配管が連結可能な連結部、および、その連結部から延びてダクトの外壁に固定されると共に積層方向の高さが連結部の外径よりも小さい扁平形状に形成された固定部を有するものである。

４個のパイプのうちいずれかのパイプを扁平形状にすることで、そのパイプがダクトの外壁から積層方向に突出する突出量が小さくなる。したがって、このインタークーラは、体格の大型化を防ぎ、車両への搭載性を向上することができる。さらに、インタークーラの製造時において、搬送作業および保管などを効率的に行うことができる。

第３の観点によれば、連結部の軸中心は、ダクトの積層方向の外壁面よりもダクトの中央側に位置している。

これによれば、扁平形状のパイプは、ダクトの外壁から積層方向に突出する突出量が小さくなる。したがって、このインタークーラは、体格の大型化を防ぎ、車両への搭載性を向上することができる。さらに、インタークーラの製造時において、搬送作業および保管などを効率的に行うことができる。

第４の観点によれば、第１入口パイプは、ダクトのうち積層方向の一方の外壁に設けられており、第１出口パイプは、ダクトのうち積層方向の他方の外壁に設けられている。積層方向から見て、第１入口パイプと第１出口パイプとは重なるように配置されている。

これによれば、第１入口パイプと第１出口パイプとの干渉が防がれるので、第１流路と第２流路とが並ぶ方向における第１流路の幅を小さくし、さらに、隣り合う第１流路同士の間隔を小さくすることが可能である。したがって、このインタークーラは、第１流路と第２流路とが並ぶ方向において、体格を小型化することができる。

第５の観点によれば、第１流路と第２流路とが並ぶ方向において、第１入口連通部および第１出口連通部の内寸は、第２入口連通部および第２出口連通部の内寸より小さい。

これによれば、第１流路と第２流路とが並ぶ方向における第１流路の幅を小さくすることが可能である。さらに、隣り合う第１流路同士の間隔を小さくすることが可能である。したがって、このインタークーラは、第１流路と第２流路とが並ぶ方向において、体格を小型化することができる。

第６の観点によれば、インタークーラは、第１入口連通部、第１出口連通部、第２入口連通部および第２出口連通部が形成される部位において、複数のクーリングプレート同士の間に設けられるスペーサプレートを備える。アウターフィンは、スペーサプレートとは反対側に位置するダクトの内壁と、スペーサプレートとの間に形成される空間に設けられる。

これによれば、積層方向の一方のクーリングプレートと他方のクーリングプレートとを、スペーサプレートを介して確実にろう付けすることが可能である。したがって、連通部から冷却液が漏れることを防ぐことができる。

１ インタークーラ
３０ ダクト
４０ クーリングプレート
４３ 第１流路
４４ 第２流路
５７ アウターフィン
６１ 第１入口パイプ
６２ 第１出口パイプ
６３ 第２入口パイプ
６４ 第２出口パイプ

Claims (6)

1. 過給機によって圧縮された圧縮空気と複数の冷却系統をそれぞれ流れる冷却液との熱交換を行うインタークーラであって、
   圧縮空気が流れる空気通路を有するダクト（３０）と、
   第１の冷却系統（１０）の第１冷却液が流れる第１流路、および、第２の冷却系統（２０）の第２冷却液が流れる第２流路を有し、前記ダクトの内側に積層される複数のクーリングプレート（４０）と、
   複数の前記クーリングプレート同士の間に設けられ、圧縮空気と第１冷却液と第２冷却液との熱交換を促進するアウターフィン（５７）と、
   複数の前記クーリングプレートが有する前記第１流路同士を積層方向に連通する第１入口連通部（４７）および第１出口連通部（４８）と、
   複数の前記クーリングプレートが有する前記第２流路同士を積層方向に連通する第２入口連通部（４９）および第２出口連通部（５０）と、
   前記第１入口連通部のうち積層方向の端部に連通する第１入口パイプ（６１）と、
   前記第１出口連通部のうち積層方向の端部に連通する第１出口パイプ（６２）と、
   前記第２入口連通部のうち積層方向の端部に連通する第２入口パイプ（６３）と、
   前記第２出口連通部のうち積層方向の端部に連通する第２出口パイプ（６４）と、を備え、
   前記第１入口パイプ、前記第１出口パイプ、前記第２入口パイプおよび前記第２出口パイプは、前記ダクトの外壁のうち複数の前記クーリングプレートの積層方向に交差する方向で、かつ、前記第１流路と前記第２流路とが並ぶ方向に対して交差する方向の一方の側の部位に設けられ、
   前記第１入口パイプ、前記第１出口パイプ、前記第２入口パイプおよび前記第２出口パイプのうち、少なくとも１つのパイプは、前記ダクトのうち積層方向の一方の外壁に設けられており、
   前記第１入口パイプ、前記第１出口パイプ、前記第２入口パイプおよび前記第２出口パイプのうち、前記ダクトのうち積層方向の一方の外壁に設けられているパイプを除く少なくとも１つのパイプは、前記ダクトのうち積層方向の他方の外壁に設けられている、インタークーラ。
2. 前記第１入口パイプ、前記第１出口パイプ、前記第２入口パイプおよび前記第２出口パイプのうち少なくとも１つは、車両側配管（６０）が連結可能な連結部（６５）、および、前記連結部から延びて前記ダクトの外壁に固定されると共に積層方向の高さが前記連結部の外径よりも小さい扁平形状に形成された固定部（６６）を有するものである請求項１に記載のインタークーラ。
3. 前記連結部の軸中心（６９）は、前記ダクトの積層方向の外壁面よりも前記ダクトの中央側に位置している請求項２に記載のインタークーラ。
4. 前記第１入口パイプは、前記ダクトのうち積層方向の一方の外壁に設けられており、
   前記第１出口パイプは、前記ダクトのうち積層方向の他方の外壁に設けられており、
   積層方向から見て、前記第１入口パイプと前記第１出口パイプとは重なるように配置されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載のインタークーラ。
5. 前記第１流路と前記第２流路とが並ぶ方向において、前記第１入口連通部および前記第１出口連通部の内寸（Ｄ１）は、前記第２入口連通部および前記第２出口連通部の内寸（Ｄ２）より小さい請求項１ないし４のいずれか１つに記載のインタークーラ。
6. 前記第１入口連通部、前記第１出口連通部、前記第２入口連通部および前記第２出口連通部が形成される部位において、複数の前記クーリングプレート同士の間に設けられるスペーサプレート（５５）をさらに備え、
   前記アウターフィンは、前記スペーサプレートとは反対側に位置する前記ダクトの内壁と、前記スペーサプレートとの間に形成される空間（ＦＳ）に設けられる請求項１ないし５のいずれか１つに記載のインタークーラ。
   

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