JP2909605B2 - 水冷式インタークーラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、例えば自動車用のターボチャージャー等
に用いられる水冷式インタークーラに関する。

従来の技術 一般に、この種の水冷式インタークーラとしては、高
性能かつコンパクトであり、また水側冷却回路が耐圧性
を有するとともに、合理的な製法により低コストで製造
することができ、さらに透過音対策が施されていて、防
音性が高いことが望まれている。

インタークーラを、高性能かつコンパクトとするため
には、水側冷却回路と、給気（チャージエア）回路との
合理的な組合わせが必要であり、コンパクトな容積の給
気回路に水の冷却回路を効果的に回す必要がある。

発明が解決しようとする課題 しかし、このように水冷式インタークーラには、水側
冷却回路と給気回路の２つの密封回路を必要とするた
め、従来のインタークーラは、溶接部位が多く、溶接に
よる構造に頼っており、従って構造が非常に面倒で、か
つコスト高になるという問題があった。

この発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、
溶接箇所を大幅に削減することができて、その製造をき
わめて容易かつ安価に行なうことができ、しかも水側冷
却回路と給気側回路の２つの密封回路が合理的に組合わ
せられていて、高性能かつコンパクトであるうえに、水
側冷却回路がすぐれた耐圧性を有し、さらに防音性が高
い、水冷式インタークーラを提供しようとするにある。

課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、後面が開
口した箱形のプレス成形品製ケーシング本体およびこれ
の開口部を塞ぐ蓋よりなる冷却水流通用箱形ケーシング
と、ケーシング内に配置されかつ上下両端部がケーシン
グの上下壁を貫通した並列状の給気流通用偏平管と、ケ
ーシングの上下壁のそれぞれ外面に設けられかつ各偏平
管の上下両端部と連通した一対の給気用ヘッダとを備え
ている、水冷式インタークーラを要旨としている。

作用 上記水冷式インタークーラーによれば、水側冷却回路
を構成する冷却水流通用箱形ケーシングが、後面開口箱
形の絞りプレス成形品製のケーシング本体と、これの開
口部を塞ぐ蓋とによって構成されているから、溶接箇所
を大幅に削減することができて、その製造をきわめて容
易かつ安価に行なうことができ、またプレス成形品を用
いて、溶接箇所が少なくなされているので、水側冷却回
路（ケーシング）はすぐれた耐圧性を有している。

そして、水側冷却回路を構成する冷却水流通用箱形ケ
ーシング内に配置された並列状の給気流通用偏平管の上
下両端部が、ケーシングの上下壁を貫通して上下両給気
用ヘッダに連通せしめられているから、水側冷却回路と
給気回路の２つの密封回路が合理的に組合わせられてお
り、インタークーラは、非常に高性能かつコンパクトで
ある。

そのうえ、並列状の給気流通用偏平管が、水側冷却回
路としてのケーシング内に収められていて、すべての給
気流通用偏平管が水に囲まれるように透過音対策が施さ
れているから、防音性が高いものである。

実 施 例 つぎに、この発明の実施例を、図面を参照して説明す
る。

この明細書において、前後、左右は第１図を基準と
し、前とは第１図左側、後とは同右側をいい、また左右
は後方に向かっているものとする。

またこの明細書において、「アルミニウム」という語
には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むも
のとする。

図面において、この発明による水冷式インタークーラ
はアルミニウム製であり、これは後面が開口した箱形の
プレス成形品製のケーシング本体（1a）およびこれの開
口部を塞ぐ蓋（1b）よりなる冷却水流通用箱形ケーシン
グ（１）と、ケーシング（１）内に配置された並列状の
給気流通用偏平管（２）と、ケーシング（１）の上下壁
（11）（12）のそれぞれ外面に設けられた上下一対の給
気用ヘッダ（５）（６）とを備えている。

ここで、ケーシング本体（1a）と蓋（1b）とは、ケー
シング本体（1a）の周縁部の鍔部（17）に蓋（1b）の周
縁部が溶接されることにより、密閉状に結合されてい
る。また上下両給気用ヘッダ（５）（６）は、第３図に
示すように、下面もしくは上面が開口した箱形のプレス
成形品（5A）（6A）によってつくられている。これらプ
レス成形品（5A）（6A）の開口周縁部とケーシング本体
（1a）の上下壁（11）（12）とがそれぞれ溶接により接
合されている。

ケーシング本体（1a）の上下壁（11）（12）に長孔
（４）（４）が並列状にかつ上下対向して設けられ、こ
れらの長孔（４）（４）に給気流通用偏平管（２）の上
下両端部が貫通状に挿通せられ、上下両給気用ヘッダ
（５）（６）は、これら偏平管（２）の上下両端部に連
通せしめられている。

ケーシング（１）内において、相互に隣り合う給気流
通用偏平管（２）（２）同志の間、および左右両外側の
偏平管（２）とケーシング本体（1a）の左右両側壁（1
4）（14）との間には、それぞれアルミニウム・ブレー
ジング・シート製のコルゲート・フィン（３）が介在さ
せられている。また偏平管（２）内には、オフセットフ
ィン（図示略）が収められている。

並列状の偏平管（２）とコルゲート・フィン（３）を
収容したケーシング（１）内全体は、冷却水流通部（1
0）となされているが、偏平管（２）の前後方向の幅が
ケーシング（１）の前後方向の奥行よりも狭いものとな
されているため、ケーシング（１）内の前後両側に通水
部（８）（９）がそれぞれ形成せられている。

そして、ケーシング本体（1a）の前壁（13）の上下両
端寄り部分に２つの内方水平凸部（７）（７）が互いに
平行状に設けられるとともに、蓋（1b）の高さの中央部
に１つの内方水平凸部（７）が設けられ、これら高さ違
いの３つの内方水平凸部（７）の先端がそれぞれ並列状
偏平管（２）およびコルゲート・フィン（３）の前後両
端部に当接せしめられることにより、ケーシング（１）
内の前側に２つの内方水平凸部（７）（７）によって仕
切られた３つの通水部分（8a）（8b）（8c）が形成せら
れるとともに、ケーシング（１）内の後側に１つの内方
水平凸部（７）によって仕切られた２つの上下通水部分
（9a）（9b）が形成せられている。

ここで、ケーシング（１）前側の２つの上下通水部分
（8a）（8c）の上下幅は狭いものとなされ、これに対し
て中間の通水部分（8b）の上下幅は広いものとなされて
いる。一方、ケーシング（１）後側の２つの上下通水部
分（9a）（9b）の上下幅は同じでかつ広いものとなされ
ていて、結局、ケーシング（１）内に側面よりみて蛇行
状に通水回路が形成せられて、冷却水は、ケーシング
（１）の通水部（10）内を蛇行状に流れるようになされ
ている。

なお、インタークーラ上側の給気用出口側ヘッダ
（５）の前壁には給気排出管（15）が接続され、同下側
の給気用入口側ヘッダ（６）の前壁には給気導入管（1
6）が接続されている。またケーシング（１）前側の上
下通水部分（8a）（8c）の前壁には、冷却水導入管（1
8）と同排出管（19）とがそれぞれ接続されている。

上記水冷式インタークーラにおいて、高温の給気は給
気導入管（16）を経て給気用入口側ヘッダ（６）内に入
り、各偏平管（２）に分散されてその内部を上方に流
れ、給気用出口側ヘッダ（５）内を経て給気排出管（1
5）から排出される。

一方、冷却水は、冷却水導入管（18）を経て、まずケ
ーシング（１）前側の上部通水部分（8a）内に入り、そ
の後、冷却水は、偏平管（２）（２）同志の間のコルゲ
ート・フィン（３）部分、並びにケーシング（１）前後
の通水部分（9a）、通水部分（8b）、および通水部分
（9b）を順に通過して、通水部（10）内を蛇行状に流
れ、ケーシング（１）前側の下部通水部分（8c）内に至
り、冷却水排出管（19）から排出される。この間、高温
の給気は、偏平管（２）およびコルゲート・フィン
（３）を介して冷却水と効率良く熱交換せられ、充分に
冷却されるものである。

また上記インタークーラにおいては、並列状の給気流
通用偏平管（２）が、ケーシング（１）の通水部（10）
内に収められていて、すべての偏平管（２）が水に囲ま
れるようになされているから、防音性が高いものであ
る。

なお、上記実施例においては、ケーシング本体（1a）
の前壁（13）側に２つ、蓋（1b）側に１つの内方水平凸
部（７）が、相互に高さ違いに設けられているが、内方
水平凸部（７）の数は任意であり、要するに、ケーシン
グ（１）内の通水部（10）に、側面によりみて蛇行状の
通水回路が形成されるようになされておれば良い。従っ
て、最も少ない場合は、内方水平凸部（７）はケーシン
グ本体（1a）の前壁（13）の高さの中間部に、１つ設け
られている。

このような蛇行状通水回路を形成することにより、ケ
ーシング（１）内において、冷却水の温度の高い部分と
低い部分とが効果的に攪拌されて、全体の温度が均一化
され、給気から冷却水への熱伝達率が向上し、給気を効
率良く冷却することができるものである。

また、図示のインタークーラは縦型であるが、給気用
出口側ヘッダ（５）と給気用入口側ヘッダ（６）を左右
両側に配置して、インタークーラを横型として用いる場
合もある。

発明の効果 この発明の水冷式インタークーラは、上述のように、
後面が開口した箱形のプレス成形品製ケーシング本体お
よびこれの開口部を塞ぐ蓋よりなる冷却水流通用箱形ケ
ーシングと、ケーシング内に配置されかつ上下両端部が
ケーシングの上下壁を貫通した並列状の給気流通用偏平
管と、ケーシングの上下壁のそれぞれ外面に設けられか
つ各偏平管の上下両端部と連通した一対の給気用ヘッダ
とを備えているもので、水側冷却回路を構成する冷却水
流通用箱形ケーシングが、後面開口箱形のプレス成形品
製のケーシング本体と、これの開口部を塞ぐ蓋とによっ
て構成されているから、溶接箇所を大幅に削減すること
ができて、その製造をきわめて容易かつ安価に行なうこ
とができる。

またプレス成形品を用いて、溶接箇所が少なくなされ
ているので、水側冷却回路（ケーシング）はすぐれた耐
圧性を有している。

そして、水側冷却回路を構成する冷却水流通用箱形ケ
ーシング内に配置された並列状の給気流通用偏平管の上
下両端部が、ケーシングの上下壁を貫通して上下両給気
用ヘッダに連通せしめられているから、水側冷却回路と
給気回路の２つの密封回路が合理的に組合わせられてお
り、インタークーラは、非常に高性能かつコンパクトで
ある。

そのうえ、並列状の給気流通用偏平管が、水側冷却回
路としてのケーシング内に収められていて、すべての給
気流通用偏平管が水に囲まれるように透過音対策が施さ
れているから、防音性が高いものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は縦断面
図、第２図は一部切欠き正面図、第３図は分解斜視図で
ある。 （１）……冷却水流通用箱形ケーシング、（1a）……プ
レス成形品製ケーシング本体、（1b）……蓋、（２）…
…給気流通用偏平管、（５）……給気用出口側ヘッダ、
（６）……給気用入口側ヘッダ、（11）（12）……上下
壁。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】後面が開口した箱形のプレス成形品製ケー
   シング本体（1a）およびこれの開口部を塞ぐ蓋（1b）よ
   りなる冷却水流通用箱形ケーシング（１）と、ケーシン
   グ（１）内に配置されかつ上下両端部がケーシング
   （１）の上下壁（11）（12）を貫通した並列状の給気流
   通用偏平管（２）と、ケーシング（１）の上下壁（11）
   （12）のそれぞれ外面に設けられかつ各偏平管（２）の
   上下両端部と連通した一対の給気用ヘッダ（５）（６）
   とを備えている、水冷式インタークーラ。