JP6492586B2

JP6492586B2 - インタークーラ

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Publication number: JP6492586B2
Application number: JP2014241940A
Authority: JP
Inventors: 洋之木村; 雄輔磯部
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2034-11-28
Also published as: JP2016102630A

Description

本発明は、吸気の冷却を行なうインタークーラに関する。

過給機を備えたエンジンにおいては、過給機で圧縮されて高温となった吸気を冷却するインタークーラが吸気通路に設けられている。
走行風で吸気を冷却するインタークーラは、インタークーラを走行風の通る箇所に配置しなければならない。そのため、インタークーラに接続される吸気通路部分が長くなるため、アクセルを踏み込んだときのエンジンの応答性が低下し、また、上記吸気通路部分が大きなスペースを占有する不利がある。
そこで、引用文献１には、冷却水を用いて吸気を冷却するインタークーラを用いることでインタークーラに接続される吸気通路部分を短縮した技術が提案されている。
上記技術では、インタークーラは、冷却水が流れる複数のチューブと、チューブに介装されたフィンとからなる積層コアで構成され、積層コアを通過する吸気を冷却している。

特開２０１４−５１９０７号公報

しかしながら、上記従来技術では、インタークーラのうち、吸気が流れる通路および冷却水が流れる通路の形状や配置については特に考慮されておらず、吸気の冷却効率の向上およびインタークーラの小型化を図る上で改善の余地がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気の冷却効率の向上および小型化を図る上で有利なインタークーラを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、吸気を冷媒で冷却するインタークーラであって、吸気路と冷媒通路とが設けられ幅、高さ、長さを有する直方体状のボデーを備え、前記ボデーの前記長さ方向の一方の端部の吸気入口部と前記長さ方向の他方の端部の吸気出口部との間で延在する吸気路が設けられ、前記ボデーの前記長さ方向の他方の冷媒入口部と前記長さ方向の一方の冷媒出口部との間で延在する冷媒通路が設けられ、前記冷媒入口部は、冷媒供給路を含んで構成され、前記冷媒供給路は、前記ボデーの外周に沿って環状に延在し前記冷媒通路と連通する環状路で形成され、前記吸気路は、前記ボデーの前記高さ方向の中間部で前記幅方向および前記長さ方向に延在する横吸気路部と、前記横吸気路部の幅方向に間隔をおいた複数箇所から前記高さ方向の一方および前記長さ方向に延在する第１の縦吸気路部と、前記複数箇所から前記高さ方向の他方および前記長さ方向に延在する第２の縦吸気路部とを有し、前記冷媒通路は、前記ボデーの高さ方向の両端において前記ボデーの幅方向および長さ方向に延在する一対の横冷媒通路部と、前記一対の横冷媒通路部から前記ボデーの幅方向において隣り合う前記第１の縦吸気路部の間および隣り合う前記第２の縦吸気路部の間で前記ボデーの高さ方向および長さ方向に延在する複数の縦冷媒通路部とを備え、前記冷媒供給路は、前記ボデーの高さ方向の両端において前記ボデーの幅方向に延在する一対の横冷媒供給路と、前記ボデーの幅方向の両端において前記ボデーの高さ方向に延在し前記一対の横冷媒供給路を連通する一対の縦冷媒供給路とで構成され、前記冷媒入口部は、前記冷媒供給路に開口する冷媒供給口を含んで構成され、前記冷媒供給口は、前記ボデーの幅方向および前記高さ方向の一方の端部で前記冷媒供給路に開口し、その中心軸が前記横冷媒供給路の延在方向に沿わせて設けられており、前記冷媒出口部は、冷媒排出路を含んで構成され、前記冷媒排出路は、前記ボデーの高さ方向の両端において前記ボデーの幅方向に延在する一対の横冷媒排出路と、前記ボデーの幅方向の両端において前記ボデーの高さ方向に延在し前記一対の横冷媒排出路を連通する一対の縦冷媒排出路とで構成され、前記ボデーの外周に沿って環状に延在し前記複数の縦冷媒通路部と連通する環状路で形成され、前記冷媒出口部は、前記冷媒排出路に開口する冷媒排出口を含んで構成され、前記冷媒排出口は、前記ボデーの幅方向および高さ方向の一方の端部で前記冷媒排出路に開口し、その中心軸が前記縦冷媒供給路の延在方向に沿わせて設けられて、前記ボデーの前記長さ方向から見て前記冷媒供給口の中心軸と交差していることを特徴とする。
また、本発明は、前記冷媒供給路は、前記ボデーの前記長さ方向に延在する複数の冷媒通路に連通され、前記冷媒供給路が前記複数の冷媒通路に連通する部分に、それら冷媒通路部の内部に渦を生じさせる渦生成部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記冷媒排出路は、前記ボデーの前記長さ方向に延在する複数の冷媒通路に連通され、前記冷媒排出路が前記複数の冷媒通路に連通する部分に、それら冷媒通路部の内部に渦を生じさせる渦生成部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、冷媒が環状路に沿って循環しつつ冷媒通路に流入されるので、冷媒通路を流れる冷媒の流量分布を均一化する上で有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
また、本発明によれば、冷媒が環状路に沿って循環しつつ複数の縦冷媒通路部に流入されるので、複数の縦冷媒通路部が並べられた方向における冷媒の流量分布を均一化する上で有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
また、本発明によれば、冷媒供給口から冷媒供給路に冷媒が円滑に流入されるため、冷媒が冷媒供給路を構成する環状路に沿って円滑に循環でき、吸気の冷却効率の向上を図る上でより有利となる。
また、本発明によれば、複数の縦冷媒通路部から冷媒排出路に流入された冷媒が環状に延在する環状路に沿って循環しつつ、冷媒排出口から排出されるので、複数の縦冷媒通路部が並べられた方向における冷媒の流量分布を均一化する上で有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
また、本発明によれば、冷媒排出路から冷媒排出口に冷媒が円滑に排出されため、冷媒が冷媒排出路を構成する環状路に沿って円滑に循環でき、吸気の冷却効率の向上を図る上でより有利となる。
また、本発明によれば、渦生成部により複数の縦冷媒通路部の内部に渦を生じさせことができる。そのため、複数の縦冷媒通路部の高さ方向に沿って冷媒を循環させることにより、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。

第１の実施の形態のインタークーラが適用されたエンジンの構成を示す説明図である。第１の実施の形態のインタークーラの斜視図である。図２のＡＡ線断面図である。図２のＢＢ線断面図である。図２のＣＣ線断面図である。図２のＤＤ線断面図である。図２のＥＥ線断面図である。第２の実施の形態のインタークーラの断面図であり、図２のＤＤ線断面図に対応している。第３の実施の形態のインタークーラの断面図であり、図２のＥＥ線断面図に対応している。第４の実施の形態のインタークーラの断面図であり、図２のＤＤ線断面図に対応している。第５の実施の形態のインタークーラの断面図であり、図２のＥＥ線断面図に対応している。

（第１の実施の形態）
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明のインタークーラが適用されたエンジンの構成について説明する。
本実施の形態では、エンジンがディーゼルエンジンである場合について説明する。なお、本発明はガソリンエンジンにも無論適用可能である。

図１に示すように、エンジン１０は、エンジン本体１２と、吸気通路１４と、排気通路１６と、過給機１８と、低圧ＥＧＲ装置２０と、高圧ＥＧＲ装置２２と、本発明に係るインタークーラ２４とを含んで構成されている。

エンジン本体１２は、シリンダヘッド１２０２と、シリンダブロック１２０４とを含んで構成されている。
シリンダヘッド１２０２に燃焼室が形成され、シリンダブロック１２０４にピストンを収容する複数の気筒（シリンダ室）が形成されている。
本実施の形態では、インテークマニホールド１４０４が結合されるシリンダヘッド１２０２の端面には、４つの気筒の吸気ポートの開口が直線状に配列されている（図４参照）。

吸気通路１４は、吸気管１４０２と、インテークマニホールド１４０４と、エンジン本体１２の吸気ポートとを含んで構成されている。
吸気管１４０２には、吸気の上流側から下流側に向かって、エアクリーナ１４１０、低圧スロットル１４１２、コンプレッサ１８０２、高圧スロットル１４１４がこれらの順に設けられている。
排気通路１６は、エンジン本体１２の排気ポートと、エキゾーストマニホールド１６０４と、排気管１６０２とを含んで構成されている。
排気管１６０２には、排気の上流側から下流側に向かって、タービン１８０４、排気ガス浄化装置２６がこれらの順に設けられている。

過給機１８は、コンプレッサ１８０２とタービン１８０４とで構成され、排気管１６０２を通る排気ガスのエネルギーによりタービン１８０４が回転されることでコンプレッサ１８０２を回転させ吸気管１４０２の吸気を圧縮して高圧の吸気としてエンジン本体１２に供給するものである。

低圧ＥＧＲ装置２０は、排気ガス浄化装置２６から排出される排気ガスを低圧ＥＧＲガスとしてコンプレッサ１８０２の上流側の吸気管１４０２の箇所に還流するものである。
低圧ＥＧＲ装置２０は、低圧ＥＧＲガスを還流する低圧ＥＧＲ通路２００２を備え、低圧ＥＧＲ通路２００２には、低圧ＥＧＲガスに含まれる異物(排気系製造時の溶接スパッタやスラグ，触媒片，ＤＰＦ片など)を除去するＥＧＲフィルタ２００４と、低圧ＥＧＲガスを冷却する空冷式の低圧ＥＧＲクーラ２００６と、低圧ＥＧＲガスの還流量を制御する低圧ＥＧＲバルブ２００８とを含んで構成されている。

高圧ＥＧＲ装置２２は、タービン１８０４の上流側の排気管１６０４の箇所から取り出した排気ガスを高圧ＥＧＲガスとしてコンプレッサ１８０２の下流側の吸気管１４０２の箇所に還流するものである。
高圧ＥＧＲ装置２２は、高圧ＥＧＲガスを還流する高圧ＥＧＲ通路２２０２と、高圧ＥＧＲ通路２２０２に設けられ高圧ＥＧＲガスの還流量を制御する高圧ＥＧＲバルブ２２０４とを含んで構成されている。

次に、インタークーラについて詳細に説明する。
図２はインタークーラの斜視図であり、図３は図２のＡＡ線断面図であり、図４は図２のＢＢ線断面図であり、図５は図２のＣＣ線断面図であり、図６は図２のＤＤ線断面図であり、図７は図２のＥＥ線断面図である。

インタークーラ２４は、吸気を冷媒で冷却するものである。
図１に示すように、インタークーラ２４には、ラジエータ２８と電動ウォータポンプ３０とが冷却水通路３２を介して接続され、電動ポンプにより冷却水がラジエータ２８とインタークーラ２４との間で循環される。これにより、吸気を冷却することで加熱された冷却水がラジエータ２８で冷却される。
また、本実施の形態では、インタークーラ２４は、冷媒として冷却水を用いる水冷式インタークーラで構成されているが、冷媒として冷却水以外の従来公知の様々な冷媒ガス、冷却液を用いてもよいことは無論である。

本実施の形態では、インタークーラ２４は、インテークマニホールド１４０４に一体的に設けられており、吸気管１４０２からインテークマニホールド１４０４に導入された吸気をインタークーラ２４で冷却するように構成されている。

図２から図５に示すように、インタークーラ２４はボデー３４を有している。
ボデー３４は、幅と長さと高さとを有している。
なお、図中、符号Ｗはボデー３４の幅方向Ｗ、符号Ｈはボデー３４の高さ方向、符号Ｌはボデー３４の長さ方向Ｌを示す。

本実施の形態では、ボデー３４はアルミ鋳物により成形されている。
ボデー３４がアルミ鋳物により成形されることにより以下の効果が奏される。
１）耐食性に優れるため、インタークーラ２４で生成された酸性の凝縮水による腐食を回避でき耐久性の向上を図る上で有利となる。
２）熱伝導率が高いため、冷却効率の向上を図る上で有利となる。
３）成形時、砂中子により表面がざらざらになるため、熱伝達率の向上を図れ、したがって冷却効率の向上を図る上で有利となる。
４）ボデー３４を板金を用いて構成した場合に比較して溶接やカシメ接合が不要となるため、接合部分の破損による冷却水の漏れ出しを防止でき信頼性の向上を図る上で有利となる。
５）ボデー３４を板金を用いて構成した場合に比較して接合部分のスペースを省くことで小型化を図る上で有利となる。

ボデー３４には、吸気路３６と冷媒通路４２とが設けられている。
ボデー３４の長さ方向Ｌの一方の端部に吸気入口部３８が設けられると共に、長さ方向Ｌの他方の端部に吸気出口部４０が設けられている。
また、ボデー３４の長さ方向Ｌの他方の端部に冷媒入口部４４が設けられると共に、長さ方向Ｌの一方の端部に冷媒出口部４６が設けられている。

図２、図５に示すように、吸気入口部３８には上流側吸気路４８が接続され、吸気出口部４０には下流側吸気路５０が接続されている。
本実施の形態では、吸気入口部３８と上流側吸気路４８と吸気出口部４０と下流側吸気路５０とがボデー３４に一体に成形されている。
吸気入口部３８は、ボデー３４の長さ方向Ｌの一端に位置するボデー３４の端面５２と、端面５２を囲む壁部５４との間の空間で構成されている。
本実施の形態では、上流側吸気路４８は、ボデー３４の高さ方向Ｈに延在して下方から吸気入口部３８に接続される。
上流側吸気路４８の上流端は、吸気管１４０２の端部に接続されている。

図２、図５に示すように、吸気出口部４０は、ボデー３４の長さ方向Ｌの他端に位置するボデー３４の端面５６と、端面５６を囲む壁部５８との間の空間で構成されている。
下流側吸気路５０は、吸気出口部４０に接続され、ボデー３４の長さ方向Ｌに沿って延在し、シリンダヘッド１２０２の各吸気ポートに接続されている。

図３から図５に示すように、吸気路３６は、ボデー３４の内部で吸気入口部３８と吸気出口部４０との間で延在し、吸気入口部３８と吸気出口部４０とを接続している。
吸気路３６は、吸気が流れる部分であり、横吸気路部３６０２と、第１の縦吸気路部３６０４と、第２の縦吸気路部３６０６とを有している。
横吸気路部３６０２は、高さ方向Ｈの中間部で幅方向Ｗに延在し、横吸気路部３６０２の幅方向Ｗの両端は、ボデー３４の幅方向Ｗ両端の面の近傍に位置している。
第１の縦吸気路部３６０４は、横吸気路部３６０２の延在方向に間隔をおいた複数箇所から高さ方向Ｈの一方に延在している。
第２の縦吸気路部３６０６は、横吸気路部３６０２の延在方向に間隔をおいた複数箇所から高さ方向Ｈの他方に延在している。
図４に示すように、第１の縦吸気路部３６０４の幅Ｗ１と第２の縦吸気路部３６０６の幅Ｗ２は横吸気路部３６０２から離れるにつれて次第に小さくなるように設けられている。
横吸気路部３６０２から離れた第１の縦吸気路部３６０４の先部と第２の縦吸気路部３６０６の先部は、ボデー３４の高さ方向Ｈ両端の面の近傍に位置している。

図２から図５に示すように、冷媒通路４２は、ボデー３４の内部で冷媒入口部４４と冷媒出口部４６との間で延在し冷媒入口部４４と冷媒出口部４６とを接続している。
冷媒通路４２は、冷却水が流れる部分であり、冷媒通路４２は、一対の横冷媒通路部４２０２と、複数の縦冷媒通路部４２０４とを有している。
一対の横冷媒通路部４２０２は、ボデー３４の高さ方向Ｈの両端においてボデー３４の幅方向Ｗに延在している。
すなわち、一対の横冷媒通路部４２０２は、ボデー３４の高さ方向Ｈの一端においてボデー３４の幅方向Ｗに延在する第１の横冷媒通路部４２０２Ａと、ボデー３４の高さ方向Ｈの他端においてボデー３４の幅方向Ｗに延在する第２の横冷媒通路部４２０２Ｂとを備えている。
第１の横冷媒通路部４２０２Ａと第２の横冷媒通路部４２０２Ｂの延在方向の両端は、ボデー３４の幅方向Ｗ両端の面の近傍に位置している。
複数の縦冷媒通路部４２０４は、一対の横冷媒通路部４２０２からボデー３４の幅方向Ｗにおいて隣り合う第１の縦吸気路部３６０４の間および隣り合う第２の縦吸気路部３６０６の間でボデー３４の高さ方向Ｈに延在している。
すなわち、複数の縦冷媒通路部４２０４は、第１の横冷媒通路部４２０２Ａから隣り合う第１の縦吸気路部３６０４の間で横吸気路３６に向かって延在する複数の第１の縦冷媒通路部４２０４Ａと、第２の横冷媒通路部４２０２Ｂから隣り合う第２の縦吸気路部３６０６の間で横吸気路３６に向かって延在する複数の第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂとを備えている。
第１の横冷媒通路部４２０２Ａから離れた第１の縦冷媒通路部４２０４Ａの先部と、第２の横冷媒通路部４２０２Ｂから離れた第２の横冷媒通路部４２０２Ｂの先部は、横吸気路３６の近傍に位置している。
図４に示すように、第１の縦冷媒通路部４２０４Ａの幅Ｗ３は第１の横冷媒通路部４２０２Ａから離れるにつれて次第に小さくなるように設けられ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの幅Ｗ４は第２の横冷媒通路部４２０２Ｂから離れるにつれて次第に小さくなるように設けられている。
ここで、吸気路３６を流れる吸気の向きと、冷媒通路４２を流れる冷却水の向きとを互いに反対向きとなる対向流とすることで冷却効率向上を図っている。

冷媒入口部４４と冷媒出口部４６について詳細に説明する。
図６に示すように、冷媒入口部４４は、冷媒通路４２に冷媒として冷却水を供給する部分であり、吸気排出部４０の吸気上流側に隣接して設けられ、冷媒入口部４４は電動ウォータポンプ３０の吐出口に接続されている。
冷媒入口部４４は、冷媒供給口６０と、冷媒供給路６２とを含んで構成されている。
冷媒供給路６２は、冷媒供給口６０に連通し、ボデー３４の外周に沿って環状に延在し複数の縦冷媒通路部４２０４と連通する環状路で形成されている。
冷媒供給路６２は、第１、第２の一対の横冷媒供給路６２０２、６２０４と、第１、第２の一対の縦冷媒供給路６２０６、６２０８とで構成されている。
第１の横冷媒供給路６２０２は、ボデー３４の高さ方向Ｈの一端においてボデー３４の幅方向Ｗに延在し複数の第１の縦冷媒通路部４２０４Ａに連通している。
第２の横冷媒供給路６２０４は、ボデー３４の高さ方向Ｈの他端においてボデー３４の幅方向Ｗに延在し複数の第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂに連通している。
第１の縦冷媒供給路６２０６は、ボデー３４の幅方向Ｗの一端においてボデー３４の高さ方向Ｈに延在し第１の横冷媒供給路６２０２と第２の横冷媒供給路６２０４とを連通している。
第２の縦冷媒供給路６２０８は、ボデー３４の幅方向Ｗの他端においてボデー３４の高さ方向Ｈに延在し第１の横冷媒供給路６２０２と第２の横冷媒供給路６２０４とを連通している。
したがって、本実施の形態では、冷媒供給路６２は、第１、第２の一対の横冷媒供給路６２０２、６２０４と、第１、第２の一対の縦冷媒供給路６２０６、６２０８とでボデー３４の外周に沿って環状に形成されている。
なお、本実施の形態では、冷媒入口部４４において、第１、第２の縦冷媒供給路６２０６、６２０８における流れを円滑にするため、第１、第２の縦冷媒通路部４２０４Ａ、４２０４Ｂの両側に高さ方向Ｈに直線状に延在する壁部６４Ａ、６４Ｂを設けている。

冷媒供給口６０は、ボデー３４の幅方向Ｗ、高さ方向Ｈの一方の端部で冷媒供給路６２に開口し、その中心軸が第１の横冷媒供給路６２０２の延在方向に沿わせて設けられている。

図７に示すように、冷媒出口部４６は、冷媒通路４２から冷却水を排出する部分であり、吸気供給部３８の吸気下流側に隣接して設けられ、冷媒出口部４６はラジエータ２８に接続されている。
冷媒出口部４６は、冷媒排出路６６と、冷媒排出口６８とを含んで構成されている。
冷媒排出路６６は、ボデー３４の外周に沿って環状に延在し複数の縦冷媒通路部４２０４と連通する環状路で形成され、冷媒排出口６８に連通している。
冷媒排出路６６は、第１、第２の一対の横冷媒排出路６６０２、６６０４と、第１、第２の一対の縦冷媒排出路６６０６、６６０８とで構成されている。
第１の横冷媒排出路６６０２は、ボデー３４の高さ方向Ｈの一端においてボデー３４の幅方向Ｗに延在し複数の第１の縦冷媒通路部４２０４Ａに連通している。
第２の横冷媒排出路６６０４は、ボデー３４の高さ方向Ｈの他端においてボデー３４の幅方向Ｗに延在し複数の第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂに連通している。
第１の縦冷媒排出路６６０６は、ボデー３４の幅方向Ｗの一端においてボデー３４の高さ方向Ｈに延在し第１の横冷媒排出路６６０２と第２の横冷媒排出路６６０４とを連通している。
第２の縦冷媒排出路６６０８は、ボデー３４の幅方向Ｗの他端においてボデー３４の高さ方向Ｈに延在し第１の横冷媒排出路６６０２と第２の横冷媒排出路６６０４とを連通している。
したがって、本実施の形態では、冷媒排出路６６は、第１、第２の一対の横冷媒排出路６６０２、６６０４と、第１、第２の一対の縦冷媒排出路６６０６、６６０８とでボデー３４の外周に沿って環状に形成されている。
なお、本実施の形態では、冷媒出口部において、第１、第２の縦冷媒排出路６６０６、６６０８における流れを円滑にするため、第１、第２の縦冷媒通路部４２０４Ａ、４２０４Ｂの両側に高さ方向Ｈに直線状に延在する壁部６４Ｃ、６４Ｄを設けている。

冷媒排出口６８は、ボデー３４の幅方向Ｗ、高さ方向Ｈの一方の端部で冷媒排出路６６に開口し、その中心軸が第１の縦冷媒排出路６６０６の延在方向に沿わせて設けられている。

次に作用効果について説明する。
図６に示すように、冷媒供給口６０から冷媒供給路６２に流入された冷却水は、ボデー３４の外周に沿って環状に延在する環状路に沿って循環しつつ、第１、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂに流入される。
すなわち、下流端が閉塞された第１、第２の横冷媒供給路６２０２、６２０４から冷媒を第１、第２の縦冷媒通路部４２０４Ａ、４２０４Ｂに供給する場合、第１、第２の横冷媒供給路６２０２、６２０４の下流端に近づく第１、第２の縦冷媒通路部４２０４Ａ、４２０４Ｂほど冷媒の流入量が多くなる。
これに対して本実施の形態では、冷媒が環状路に沿って循環しつつ第１、第２の縦冷媒通路部４２０４Ａ、４２０４Ｂに流入されるので、第１、第２の縦冷媒通路部４２０４Ａ、４２０４Ｂに流入される冷却水の流量分布が均一化される。
そのため、複数の縦冷媒通路部４２０４が並べられた方向における冷却水の流量分布を均一化する上で有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
また、本実施の形態では、冷媒供給口６０が冷媒供給路６２に開口し、その中心軸が冷媒供給路６２の延在方向に沿わせて設けられているので、冷媒供給口６０から冷媒供給路６２に冷却水が円滑に流入される。そのため、冷却水が冷媒供給路６２を構成する環状路に沿って円滑に循環でき、複数の冷媒通路部が並べられた方向における冷却水の流量分布を均一化する上でより有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上でより有利となる。
また、冷媒供給路６２の循環流により、第１の縦冷媒通路部４２０４Ａ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの高さ方向Ｈに沿って冷却水の循環が生じ、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。

また、図７に示すように、第１、第２の縦冷媒通路部４２０４Ａ、４２０４Ｂから冷媒排出路６６に流入された冷却水は、ボデー３４の外周に沿って環状に延在する環状路に沿って循環しつつ、冷媒排出口６８から排出される。
すなわち、上流端が閉塞された第１、第２の横冷媒排出路６６０２、６６０４から冷却水を排出する場合に比べ、冷却水が環状路に沿って循環しつつ冷媒排出口６８から排出される。
そのため、第１、第２の縦冷媒通路部４２０４Ａ、４２０４Ｂが並べられた方向において、第１、第２の縦冷媒通路部４２０４Ａ、４２０４Ｂから冷媒排出路６６に流入される冷却水の流量分布が均一化され、複数の縦冷媒通路部４２０４が並べられた方向における冷却水の流量分布を均一化する上で有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
また、本実施の形態では、冷媒排出口６８が冷媒排出路６６に開口し、その中心軸が冷媒排出路６６の延在方向に沿わせて設けられているので、冷媒排出路６６から冷媒排出口６８に冷却水が円滑に排出される。そのため、冷却水が冷媒排出路６６を構成する環状路に沿って円滑に循環でき、複数の縦冷媒通路部４２０４が並べられた方向における冷却水の流量分布を均一化する上でより有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上でより有利となる。
また、冷媒排出路６６の循環流により、第１の縦冷媒通路部４２０４Ａ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの高さ方向Ｈに沿って冷却水の循環が生じ、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
また、冷媒供給路６２の循環流と冷媒排出路６６の循環流が同方向の循環流となることで，冷媒入口部４４から冷媒出口部４６まで、ボデー３４の長さ方向Ｌに渡って、第１の縦冷媒通路部４２０４Ａ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの高さ方向Ｈに沿って冷却水の循環流を維持することができ、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
図８は、第２の実施の形態のインタークーラの断面図であり、図２のＤＤ線断面図に対応している。
なお、以下の実施の形態において第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。

第２の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であり、冷媒入口部４４に渦生成部７０を設けたものである。
第１の横冷媒供給路６２０２の上面は、ボデー３４の高さ方向Ｈの一方の端部に位置する上壁３４０２の裏面で形成され、第２の横冷媒供給路６２０４の下面は、ボデー３４の高さ方向Ｈの他方の端部に位置する下壁３４０４の裏面で形成されている。
図８に示すように、第１の横冷媒供給路６２０２が複数の第１の縦冷媒通路部４２０４Ａに連通する部分に、それら第１の縦冷媒通路部４２０４Ａの内部に渦を生じさせる渦生成部７０が設けられている。
本実施の形態では、渦生成部７０は、上壁３４０２の裏面に形成された起立壁３４１０で構成されている。
また、第２の横冷媒供給路６２０４が複数の第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂに連通する部分に、それら第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの内部に渦を生じさせる渦生成部７０が設けられている。
本実施の形態では、渦生成部７０は、下壁３４０４の裏面に形成された起立壁３４１２で構成されている。

第２の実施の形態によれば、一対の横冷媒供給路６２が複数の縦冷媒通路部４２０４に連通する部分に設けられた渦生成部７０により第１の縦冷媒通路部４２０４Ａ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの内部に生じる渦を強化させことができる。
そのため、第１の縦冷媒通路部４２０４Ａ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの高さ方向Ｈに沿って冷却水を循環させることにより、吸気の冷却効率の向上を図る上で有利となる。
したがって、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、第１の縦冷媒通路部４２０４Ａ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの高さ方向Ｈに沿って積極的に冷却水を循環させることにより、吸気の冷却効率の向上を図る上でより有利となる。

（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態について説明する。
図９は、第３の実施の形態のインタークーラの断面図であり、図２のＥＥ線断面図に対応している。
第３の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であり、冷媒出口部４６に渦生成部７０を設けたものである。
第１の横冷媒排出路６６０２の上面は、上壁３４０２の裏面で形成され、第２の横冷媒排出路６６０４の下面は、下壁３４０４の裏面で形成されている。
図９に示すように、第１の横冷媒排出路６６０２が複数の第１の縦冷媒通路部４２０４Ａに連通する部分に、それら第１の縦冷媒通路部４２０４Ａの内部に渦を生じさせる渦生成部７０が設けられている。
本実施の形態では、渦生成部７０は、上壁３４０２の裏面に形成された起立壁３４１４で構成されている。
また、第２の横冷媒排出路６６０４が複数の第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂに連通する部分に、それら第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの内部に渦を生じさせる渦生成部７０が設けられている。
本実施の形態では、渦生成部７０は、下壁３４０４の裏面に形成された起立壁３４１６で構成されている。

第３の実施の形態によれば、一対の横冷媒排出路６６が複数の縦冷媒通路部４２０４に連通する部分に設けられた渦生成部７０により第１の縦冷媒通路部４２０４Ａ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの内部に生じる渦を強化させことができる。
そのため、第２の実施の形態と同様に、第１の縦冷媒通路部４２０４Ａ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの高さ方向Ｈに沿って冷却水を積極的に循環させ、吸気の冷却効率の向上を図る上でより有利となる。

なお、第２の実施の形態と第３の実施の形態とを同時に適用した場合、すなわち、一対の横冷媒供給路６２０２、６２０４と一対の横冷媒排出路６６０２、６６０４との双方に渦生成部７０を設けた場合、第１の縦冷媒通路部４２０４Ａ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの内部に生じた渦を確実に維持でき、冷媒入口部４４と冷媒出口部４６との間で第１の縦冷媒通路部４２０４Ａ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの高さ方向Ｈに沿って冷却水を循環させる上でより有利となり、吸気の冷却効率の向上を図る上でより有利となる。

（第４の実施の形態）
次に第４の実施の形態について説明する。
図１０は第４の実施の形態のインタークーラ２４の断面図であり、図２のＤＤ線断面図に対応している。

第１、第２の縦冷媒通路部４２０４Ａ、４２０４Ｂは、ボデー３４の壁部３４２０で形成されている。
第１の横冷媒供給路６２０２に対向する壁部３４２０の端部に膨出部３４２２が設けられ、第２の横冷媒供給路６２０４に対向する壁部３４２０の端部に膨出部３４２４が設けられている。これら膨出部３４２２、３４２４は、第１の縦冷媒通路部４２０４Ａ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの内部に渦を生じさせる渦生成部７０を構成している。
このような第４の実施の形態においても第２の実施の形態と同様の効果が奏される。

（第５の実施の形態）
次に第５の実施の形態について説明する。
図１１は第４の実施の形態のインタークーラ２４の断面図であり、図２のＥＥ線断面図に対応している。

第１の横冷媒排出路６６０２に対向する壁部３４２０の端部に膨出部３４２６が設けられ、第２の横冷媒排出路６６０４に対向する壁部３４２０の端部に膨出部３４２８が設けられている。これら膨出部３４２６、３４２８は、第１の縦冷媒通路部４２０４Ａ、第２の縦冷媒通路部４２０４Ｂの内部に渦を生じさせる渦生成部７０を構成している。
このような第５の実施の形態においても第３の実施の形態と同様の効果が奏される。

なお、実施の形態では、吸気路３６を、横吸気路部３６０２、第１の縦吸気路部３６０４、第２の縦吸気路部３６０６で構成し、冷媒通路４２を、一対の横冷媒通路部４２０２、複数の縦冷媒通路部４２０４で構成した場合について説明したが、吸気路３６と冷媒通路４２の構成は実施の形態の構造のみに限定されない。
例えば、吸気路３６を、ボデー３４の高さＨ方向に延在し幅Ｗ方向に間隔をおいて並べられた複数の縦吸気路部で構成し、冷媒通路４２を、ボデー３４の高さＨ方向に延在し複数の縦吸気路部の間に並べられた複数の縦冷媒通路部で構成してもよい。この場合には、ボデー３４の高さＨ方向の両端において冷媒供給路６２と複数の縦冷媒通路部とが連通される。
あるいは、吸気路３６を、ボデー３４の幅Ｗ方向に延在し高さＨ方向に間隔をおいて並べられた複数の横吸気路部で構成し、冷媒通路４２を、ボデー３４の幅Ｗ方向に延在し複数の横吸気路部の間に並べられた複数の横冷媒通路部で構成してもよい。この場合には、ボデー３４の幅Ｗ方向の両端において冷媒供給路６２と複数の横冷媒通路部とが連通される。
また、実施の形態では、インタークーラ２４がインテークマニホールド１４０４と一体的に構成されている場合について説明したが、インタークーラ２４は、インテークマニホールド１４０４と別体に構成され、インテークマニホールド１４０４の上流側に配置されていてもよい。

２４インタークーラ
３４ボデー
３６吸気路
３６０２横吸気路部
３６０４第１の縦吸気路部
３６０６第２の縦吸気路部
３８吸気入口部
４０吸気出口部
４２冷媒通路
４２０２横冷媒通路部
４２０２Ａ第１の横冷媒通路部
４２０４縦冷媒通路部
４２０４Ａ第１の縦冷媒通路部
４２０４Ｂ第２の縦冷媒通路部
４４冷媒入口部
４６冷媒出口部
６０冷媒供給口
６２冷媒供給路
６２０２第１の横冷媒供給路
６２０４第２の横冷媒供給路
６２０６第１の縦冷媒供給路
６２０８第２の縦冷媒供給路
６６冷媒排出路
６６０２第１の横冷媒排出路
６６０４第２の横冷媒排出路
６６０６第１の縦冷媒排出路
６６０８第２の縦冷媒排出路
６８冷媒排出口
７０渦生成部

Claims

吸気を冷媒で冷却するインタークーラであって、
吸気路と冷媒通路とが設けられ幅、高さ、長さを有する直方体状のボデーを備え、
前記ボデーの前記長さ方向の一方の端部の吸気入口部と前記長さ方向の他方の端部の吸気出口部との間で延在する吸気路が設けられ、
前記ボデーの前記長さ方向の他方の冷媒入口部と前記長さ方向の一方の冷媒出口部との間で延在する冷媒通路が設けられ、
前記冷媒入口部は、冷媒供給路を含んで構成され、
前記冷媒供給路は、前記ボデーの外周に沿って環状に延在し前記冷媒通路と連通する環状路で形成され、
前記吸気路は、前記ボデーの前記高さ方向の中間部で前記幅方向および前記長さ方向に延在する横吸気路部と、前記横吸気路部の幅方向に間隔をおいた複数箇所から前記高さ方向の一方および前記長さ方向に延在する第１の縦吸気路部と、前記複数箇所から前記高さ方向の他方および前記長さ方向に延在する第２の縦吸気路部とを有し、
前記冷媒通路は、前記ボデーの高さ方向の両端において前記ボデーの幅方向および長さ方向に延在する一対の横冷媒通路部と、前記一対の横冷媒通路部から前記ボデーの幅方向において隣り合う前記第１の縦吸気路部の間および隣り合う前記第２の縦吸気路部の間で前記ボデーの高さ方向および長さ方向に延在する複数の縦冷媒通路部とを備え、
前記冷媒供給路は、前記ボデーの高さ方向の両端において前記ボデーの幅方向に延在する一対の横冷媒供給路と、前記ボデーの幅方向の両端において前記ボデーの高さ方向に延在し前記一対の横冷媒供給路を連通する一対の縦冷媒供給路とで構成され、
前記冷媒入口部は、前記冷媒供給路に開口する冷媒供給口を含んで構成され、
前記冷媒供給口は、前記ボデーの幅方向および前記高さ方向の一方の端部で前記冷媒供給路に開口し、その中心軸が前記横冷媒供給路の延在方向に沿わせて設けられており、
前記冷媒出口部は、冷媒排出路を含んで構成され、
前記冷媒排出路は、前記ボデーの高さ方向の両端において前記ボデーの幅方向に延在する一対の横冷媒排出路と、前記ボデーの幅方向の両端において前記ボデーの高さ方向に延在し前記一対の横冷媒排出路を連通する一対の縦冷媒排出路とで構成され、前記ボデーの外周に沿って環状に延在し前記複数の縦冷媒通路部と連通する環状路で形成され、
前記冷媒出口部は、前記冷媒排出路に開口する冷媒排出口を含んで構成され、
前記冷媒排出口は、前記ボデーの幅方向および高さ方向の一方の端部で前記冷媒排出路に開口し、その中心軸が前記縦冷媒供給路の延在方向に沿わせて設けられて、前記ボデーの前記長さ方向から見て前記冷媒供給口の中心軸と交差している、
ことを特徴とするインタークーラ。
前記冷媒供給路は、前記ボデーの前記長さ方向に延在する複数の冷媒通路に連通され、
前記冷媒供給路が前記複数の冷媒通路に連通する部分に、それら冷媒通路部の内部に渦を生じさせる渦生成部が設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載のインタークーラ。
前記冷媒排出路は、前記ボデーの前記長さ方向に延在する複数の冷媒通路に連通され、
前記冷媒排出路が前記複数の冷媒通路に連通する部分に、それら冷媒通路部の内部に渦を生じさせる渦生成部が設けられている、
ことを特徴とする請求項１または２記載のインタークーラ。