JP6673159B2 - 冷却回路 - Google Patents

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Description

本開示は、過給機にて加圧された過給吸気を冷却するインタークーラに冷却媒体を循環させる冷却回路に関する。
従来、特許文献1に記載のインタークーラがある。特許文献1に記載のインタークーラは、過給機によりエンジンに過給される過給空気を冷却水により冷却する。より詳しくは、インタークーラは、冷却水が流入する流入口と、流入口から流入した冷却水が流れる冷却水路と、冷却水路を通過した冷却水を排出する排出口とを有している。流入口及び排出口は、インタークーラの一端部に対向して配置されている。冷却水路は、U字状に形成されており、流入口からインタークーラの他端部に延びる第1水路、排出口からインタークーラの他端部に延びる第2水路、並びに第1水路及び第2水路を連結させる連結水路を有している。すなわち、特許文献1に記載のインタークーラでは、流入口から流入した冷却水路が第1水路、連結水路、及び第2水路の順で流れた後に排出口から排出される。
特許文献1に記載のインタークーラでは、第1水路及び第2水路が配置されている部分が、過給空気と熱交換を行う熱交換部となっている。このインタークーラでは、第2水路が配置されている熱交換部から、第1水路が配置されている熱交換部に向かう方向に過給空気が流れている。すなわち、第1水路が配置されている部分は上流側熱交換部として機能し、第2水路が配置されている部分は下流側熱交換部として機能する。過給空気は、上流側熱交換部及び下流側熱交換部を通過する際に、それらの内部を流れる冷却水と熱交換を行うことにより冷却される。
特開2015−155692号公報
ところで、特許文献1に記載のインタークーラでは、過給空気が上流側熱交換部から流入するため、上流側熱交換部を流れる冷却水、すなわち第2水路を流れる冷却水の温度が上昇し易い。特に、第2水路における排出口側の端部では冷却水の温度が最も上昇し易くなる。また、冷却水が流入口から排出口へと流れる際の圧損により、第2水路における排出口側の端部では、冷却水の水圧が最も低くなる。よって、第2水路における排出口側の端部では、冷却水の沸点が最も低くなる。
このように、第2水路における排出口側の端部では、冷却水の温度が最も上昇し易く、且つ冷却水の沸点が最も低くなるため、冷却水が沸騰する懸念がある。冷却水が沸騰すると、第2水路を構成する管状部材の温度が過上昇するおそれがある。これは、インタークーラの強度を低下を招く要因となる。
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インタークーラの強度を確保することのできる冷却回路を提供することにある。
上記課題を解決する冷却回路(20)は、インタークーラ(13)と、ポンプ(21)と、抵抗部(47,48)とを備える。インタークーラは、過給機(12)によりエンジン(11)に過給される過給吸気と、内部を流れる冷却媒体との熱交換により過給吸気を冷却する。ポンプは、インタークーラに冷却媒体を圧送する。抵抗部は、冷却媒体に流路抵抗を付与する。インタークーラは、ポンプから圧送される冷却媒体が流入する流入口(50,52)と、流入口から流入した冷却媒体が流れるとともに冷却媒体と過給吸気との間で熱交換を行う熱交換部(40,70)と、熱交換部を通過した冷却媒体を排出する排出口(51,53)と、排出口に接続される排出パイプ(46)と、を有する。抵抗部は、排出パイプからポンプまでの冷却媒体流路に配置され、冷却媒体流路の流路径を変化させることで冷却媒体流路を流れる冷却媒体に流路抵抗を付与することが可能な電磁弁(48)からなる。冷却回路は、熱交換部における排出口側の端部を流れる冷却媒体の温度を検出する温度検出部(61)と、温度検出部により検出される冷却媒体の温度に基づいて電磁弁を制御する制御部(60)と、を更に備える。
この構成によれば、インタークーラにおいて熱交換部の排出口付近を流れる冷却媒体の圧力が抵抗部により増加するため、熱交換部の排出口付近を流れる冷却媒体の沸点を増加させることができる。これにより、冷却媒体が沸騰し難くなるため、熱交換部の排出口付近に配置されるインタークーラの部材の過昇温を抑制することができる。よって、インタークーラの強度を向上させることができる。
なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
本開示によれば、インタークーラの強度を確保することのできる冷却回路を提供できる。
図1は、エンジンの吸気系の概略構成を示すブロック図である。 図2は、第1実施形態の冷却回路の概略構成を示すブロック図である。 図3は、第1実施形態のインタークーラの斜視構造を示す斜視図である。 図4は、図3のIV−IV線に沿った断面構造を示す断面図である。 図5は、第1実施形態のアウターフィンの拡大構造を示す拡大図である。 図6は、第1実施形態のインタークーラの平面構造を示す平面図である。 図7は、第1実施形態の冷却回路における位置P1〜P8に対する冷却水の水圧の推移を従来の冷却回路の冷却水の水圧の推移と比較して示すグラフである。 図8は、第1実施形態の変形例の冷却回路におけるトータル圧損とポンプの吐出圧との関係を示すグラフである。 図9は、第1実施形態の変形例の冷却回路における位置P1〜P8に対する冷却水の水圧の推移を従来の冷却回路の冷却水の水圧の推移と比較して示すグラフである。 図10は、第2実施形態のインタークーラの平面構造を示す平面図である。 図11は、第2実施形態の冷却回路における位置P1〜P8に対する冷却水の水圧の推移を従来の冷却回路の冷却水の水圧の推移と比較して示すグラフである。 図12は、第2実施形態の第1変形例のインタークーラの平面構造を示す平面図である。 図13は、第2実施形態の第2変形例のインタークーラの平面構造を示す平面図である。 図14は、第3実施形態のインタークーラの側面構造を示す側面図である。 図15は、第3実施形態のインタークーラの平面構造を示す平面図である。 図16は、第3実施形態の変形例のインタークーラの平面構造を示す平面図である。 図17は、第4実施形態のインタークーラの平面構造を示す平面図である。 図18は、第4実施形態の冷却回路の概略構成を示すブロック図である。 図19は、他の実施形態のインタークーラの平面構造を示す平面図である。
<第1実施形態>
以下、冷却回路の第1実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。はじめに、本実施形態の冷却回路が適用される車両のエンジンの吸気系について説明する。
図1に示されるように、本実施形態の車両のエンジンの吸気系10には、エンジン11に吸気を過給するための過給機12が設けられている。過給機12は、エンジン11の最高出力を補うために設けられている。本実施形態の車両は、燃費向上を目的としてエンジン11が小排気量化されており、この小排気量化に伴う最高出力の低下を過給機12により補っている。
吸気系10における過給機12よりも吸気流れ下流側には、エンジン11への吸気を冷却するインタークーラ13が設けられている。インタークーラ13は、過給機12により圧縮された過給吸気を冷却してエンジン11に供給することにより、エンジン11への吸気の充填効率を向上させる機能を有している。
図2に示されるように、インタークーラ13の内部には、冷却回路20を循環する冷却水が流通している。本実施形態では、冷却水が冷却媒体に相当する。インタークーラ13は、過給機12により圧縮された過給吸気を冷却水と熱交換させることにより過給吸気を冷却する。
冷却回路20には、冷却水を循環させるポンプ21が設けられている。ポンプ21は、エンジン11から伝達される動力に基づき駆動する機械式のポンプ、あるいは電気により駆動する電動式のポンプである。冷却回路20におけるポンプ21とインタークーラ13との間には、冷却水の熱を外気に放熱させることにより冷却水を冷却するラジエータ22が設けられている。
次に、インタークーラ13の構造について詳しく説明する。
図3に示されるように、インタークーラ13は、略直方体状に形成されている。インタークーラ13は、支持部30と、熱交換部40とを備えている。
支持部30は、上側支持部31と、下側支持部32とを有している。下側支持部32は、凹字状に折り曲げられた板材からなる。上側支持部31は、下側支持部32における凹字の開口部分を閉塞するように下側支持部32に組み付けられる板材からなる。上側支持部31及び下側支持部32により囲われる空間には、熱交換部40が収容されている。熱交換部40は、上側支持部31及び下側支持部32に挟み込まれるようにして支持部30に組み付けられている。
上側支持部31における長手方向の一端部には、流入口50及び排出口51が上側支持部31の短手方向に対向するように設けられている。すなわち、流入口50及び排出口51は、インタークーラ13の一端部130に配置されている。排出口51の穴径は、流入口50の穴径よりも小さい。図2に示されるように、流入口50には、ポンプ21から圧送される冷却水が流入する。流入口50から流入した冷却水は、熱交換部40へと流れる。熱交換部40を通過した冷却水は、排出口51から排出され、ラジエータ22へと流れる。
図3及び図4に示されるように、上側支持部31と下側支持部32との間には、過給機12からの吸気を熱交換部40に導く空気入口33と、熱交換部40を通過した過給吸気を図1に示されるエンジン11に導く空気出口34とが設けられている。
熱交換部40は、いわゆるドロンカップ型の熱交換器として構成されている。図4に示されるように、熱交換部40は、複数の流路管41と複数のアウターフィン42とが交互に積層された構造を有している。アウターフィン42は、隣り合う流路管41,41の間に接合されている。
熱交換部40は、複数の流路管41の内部を流れる冷却水と、複数の流路管41の外部を流れる過給吸気とを熱交換させるように構成されている。複数の流路管41のうち、隣り合う2つの流路管41,41の間でアウターフィン42が配置されている空間は、過給吸気が流通する過給吸気流路を構成している。アウターフィン42は、冷却水と過給吸気との間の熱交換を促進する。
図4及び図5に示されるように、アウターフィン42は、プレートを波形状に成形したコルゲートフィンである。アウターフィン42は、その頂部420と谷部421とが繰り返し交互に並ぶ波形状となっている。アウターフィン42は、頂部420及び谷部421の間の中腹部422にルーバ423が形成されたルーバフィンとして構成されている。アウターフィン42の頂部420及び谷部421は、アウターフィン42に隣接するアウターフィン42にろう付けにより接合されている。なお、図5では、ルーバ423の図示が割愛されている。
図4に示されるように、複数の流路管41は、一対のプレート410,411を接合することで扁平状に形成されている熱交換部である。
具体的には、プレート410は、凹部410a,410bが形成された板状の部材からなる。プレート410の凹部410a,410bは、平板状のプレート411により閉塞されている。
凹部410aとプレート411との間は、冷却水の流れる第1熱交換流路431を構成している。図6に示されるように、第1熱交換流路431は、インタークーラ13の一端部130から、インタークーラ13の一端部130とは反対側の他端部131に延びるように形成されている。図4及び図6に示されるように、第1熱交換流路431の内部には、第1インナーフィン441が配置されている。第1インナーフィン441は、第1熱交換流路431を過給吸気の流れ方向に複数の流路に分割するように波状に成形されたコルゲートフィンである。なお、図6の「PT1」は、第1インナーフィン441のフィンピッチを示している。
図4に示されるように、凹部410bとプレート411との間は、冷却水の流れる第2熱交換流路432を構成している。図6に示されるように、第2熱交換流路432も、インタークーラ13の一端部130から他端部131に延びるように形成されている。図4及び図6に示されるように、第2熱交換流路432には、第2インナーフィン442が配置されている。第2インナーフィン442は、第2熱交換流路432を過給吸気の流れ方向に複数の流路に分割するように波状に成形されたコルゲートフィンである。第2インナーフィン442のフィンピッチPT2は、第1インナーフィン441のフィンピッチPT1と同一の値に設定されている。
図3及び図6に示されるように、複数の流路管41には、支持部30の流入口50の位置に対応して各プレート410を貫通する貫通孔412がそれぞれ形成されている。貫通孔412は、流路管41の第1熱交換流路431に連通されている。各プレート410の貫通孔412が繋がることにより形成される空間は、流入口50から流入した冷却水を複数の流路管41のそれぞれの第1熱交換流路431に分配する分配タンク部として機能する。以下では、便宜上、貫通孔412を「分配タンク部412」とも称する。
また、複数の流路管41には、支持部30の排出口51の位置に対応して各プレート410を貫通する貫通孔413がそれぞれ形成されている。貫通孔413は、流路管41の第2熱交換流路432に連通されている。各プレート410の貫通孔413が繋がることにより形成される空間は、複数の流路管41のそれぞれの第2熱交換流路432を通過した冷却水を集合させる集合タンク部として機能する。以下では、便宜上、貫通孔413を「集合タンク部413」とも称する。
図6に示されるように、複数の流路管41には、第1熱交換流路431における流入口50とは反対側の端部と、第2熱交換流路432における排出口51とは反対の端部と連結するようにUターン部433が設けられている。Uターン部433は、U字状に屈曲した冷却水路からなる。
次に、本実施形態の冷却回路20の動作例について説明する。
図2に示されるように、冷却回路20では、エンジン11から出力される動力に基づきポンプ21が駆動すると、ポンプ21からインタークーラ13の流入口50に冷却水が圧送される。
図6に示されるように、流入口50から流入した冷却水は、分配タンク部412を介して複数の流路管41のそれぞれの第1熱交換流路431に分配される。すなわち、複数の流路管41のそれぞれの第1熱交換流路431に冷却水が流れる。第1熱交換流路431を通過した冷却水は、その流れ方向がUターン部433により排出口51に向かう方向に変化させられた後、第2熱交換流路432に流入する。複数の流路管41のそれぞれの第2熱交換流路432を通過した冷却水は、集合タンク部413に集められた後、排出口51から排出される。
一方、インタークーラ13では、過給吸気が空気入口33から空気出口34に向かって複数の流路管41,41の間を流れる。すなわち、インタークーラ13では、第2熱交換流路432から第1熱交換流路431に向かう方向に過給吸気が流れる。過給空気が流路管41,41の間を流れる際、第1熱交換流路431及び第2熱交換流路432を流れる冷却水と過給空気との間で熱交換が行われる。より詳しくは、過給吸気は、より空気入口33に近い第2熱交換流路432を流れる冷却水と熱交換を行った後、より空気出口34に近い第1熱交換流路431を流れる冷却水と熱交換を行う。このような過給吸気と冷却水との間の熱交換により過給吸気が冷却される。一方、冷却水は過給吸気の熱を吸収するため、流入口50から排出口51に向かうほど、冷却水の温度が上昇する。
図2に示されるように、冷却回路20では、インタークーラ13を通過することにより温度の上昇した冷却水がラジエータ22へと流れる。ラジエータ22では、車両の外部から吸入される外気と冷却水との間で熱交換が行われることにより、冷却水が冷却される。ラジエータ22において冷却された冷却水はポンプ21へと流れ、ポンプ21からインタークーラ13に再度圧送される。すなわち、冷却回路20では、「ポンプ21→インタークーラ13→ラジエータ22→ポンプ21→・・・」の順で冷却水が循環する。
ところで、インタークーラ13では、過給吸気が第2熱交換流路432から第1熱交換流路431へと流れるため、第2熱交換流路432を流れる冷却水の温度が上昇し易い。特に、第2熱交換流路432の下流側の排出口51側端部では冷却水の温度が最も上昇し易くなる。また、冷却水がインタークーラ13の流入口50から排出口51へと流れる際の圧損により、第2熱交換流路432における排出口51側の端部では、冷却水の水圧が最も低くなる。
図7は、冷却回路20の位置P1〜P8における冷却水の水圧の推移を示したものである。なお、図7における位置P1〜P8は、図2に示される位置P1〜P8に対応している。すなわち、位置P1はポンプ21の出口部分の位置を示す。位置P2は第1熱交換流路431の流入口50側の端部の位置を示す。位置P3は、Uターン部433の中間部分の位置を示す。位置P4は、第2熱交換流路432の排出口51側の端部の位置を示す。位置P5は、インタークーラ13の排出口51の位置を示す。位置P6は、ラジエータ22の入口部分の位置を示す。位置P7は、ラジエータ22の出口部分の一部を示す。位置P8は、ポンプ21の入口部分の位置を示す。
なお、以下では便宜上、流入口50の穴径と排出口51の穴径とが同一の構造からなるインタークーラを「従来のインタークーラ」と称する。また、この従来のインタークーラが用いられる冷却回路を「従来の冷却回路」と称する。
従来の冷却回路では、冷却水の水圧が、図7に二点鎖線で示されるように変化する。すなわち、冷却水の水圧は、基本的には、位置P1から位置P8に向かうほど減少する。また、インタークーラ13では、位置P2から位置P4に向かうほど、冷却水の水圧が減少する。そして、インタークーラ13では、位置P4において冷却水の水圧が最も低くなる。すなわち、インタークーラ13の位置P4では、冷却水の沸点が最も低くなる。
このように、第2熱交換流路432における排出口51側の端部では、冷却水の温度が最も上昇し易く、且つ冷却水の沸点が最も低くなるため、冷却水が沸騰する懸念がある。
この点、本実施形態の冷却回路20のように、インタークーラ13の排出口51の穴径が流入口50の穴径よりも小さければ、排出口51が、冷却水に流路抵抗を付与する抵抗部として機能する。これにより、冷却水の水圧が図7に実線で示されるように変化する。すなわち、排出口51の位置P5よりも上流側の位置P1〜P4における冷却水の水圧を上昇させることができる。よって、インタークーラ13の位置P4付近を流れる冷却水の水圧を上昇させることができるため、その冷却水の沸点を上昇させることができる。これにより、インタークーラ13の位置P4付近を流れる冷却水が沸騰し難くなる。
以上説明した本実施形態の冷却回路20によれば、以下の(1)及び(2)に示される作用及び効果を得ることができる。
(1)インタークーラ13の位置P4付近を流れる冷却水が沸騰し難くなるため、位置P4付近に配置されるインタークーラ13の部材の過昇温を抑制することができる。その結果、インタークーラ13の強度を確保することができる。
(2)インタークーラ13では、流入口50の穴径よりも小さい穴径を有する排出口51が、冷却水に流路抵抗を付与する抵抗部として機能する。これにより、インタークーラ13の位置P4付近を流れる冷却水の水圧を容易に上昇させることができる。
(変形例)
次に、第1実施形態の冷却回路20の変形例について説明する。
従来の冷却回路では、図8に示されるように、冷却回路20のトータル圧損PL10とポンプ21の吐出圧DP10とのバランス点A1により冷却水の流量が定まる。すなわち、冷却水の流量は「FR10」となる。
一方、第1実施形態の冷却回路20のように、冷却水に流路抵抗を付与する抵抗部として排出口51を機能させた場合、冷却回路20のトータル圧損が値PL10から値PL11へと変化する。これにより、冷却回路20のトータル圧損PL11とポンプ21の吐出圧DP10とのバランス点が「A2」となる。したがって、冷却水の流量が「FR10」から「FR11」へと減少してしまう。
これを回避すべく、本変形例の冷却回路20では、ポンプ21の吐出圧を「DP10」から「DP11」に上昇させる。これにより、冷却回路20のトータル圧損PL11とポンプ21の吐出圧DP11とのバランス点が「A3」となるため、冷却水の流量を「FR10」に設定することができる。すなわち、従来の冷却回路と同等の冷却水の水量を確保することができる。なお、図9は、ポンプ21の吐出圧を「DP10」から「DP11」に上昇させた場合における冷却回路20の位置P1〜P8における冷却水の水圧の推移を従来の冷却回路と本変形例の冷却回路20とを比較して示したものである。
<第2実施形態>
次に、冷却回路20の第2実施形態について説明する。以下、第1実施形態の冷却回路20との相違点を中心に説明する。
図10に示されるように、本実施形態のインタークーラ13では、冷却水の流れ方向における第2インナーフィン442の長さが、冷却水の流れ方向における第1インナーフィン441の長さよりも短くなっている。
以上説明した本実施形態の冷却回路20によれば、以下の(3)に示される作用及び効果を更に得ることができる。
(3)本実施形態の冷却回路20のように、第1インナーフィン441よりも第2インナーフィン442を短くすれば、第1熱交換流路431における冷却水の圧損よりも、第2熱交換流路432における冷却水の圧損の方が小さくなる。これにより、ポンプ21の吐出圧を、従来の冷却回路に用いられるポンプの吐出圧と同等の値に設定した場合でも、図11に示されるように、位置P4における冷却水の水圧を従来のインタークーラよりも上昇させることができる。よって、インタークーラ13の位置P4付近を流れる冷却水が沸騰し難くなる。したがって、位置P4付近に配置されるインタークーラ13の部材の過昇温を抑制することができるため、インタークーラ13の強度を確保することができる。
(第1変形例)
次に、第2実施形態の冷却回路20の第1変形例について説明する。
図12に示されるように、本変形例のインタークーラ13では、第2インナーフィン442のフィンピッチPT2が、第1インナーフィン441のフィンピッチPT1よりも長くなっている。このような構成であっても、第1熱交換流路431における冷却水の圧損よりも、第2熱交換流路432における冷却水の圧損の方が小さくなるため、上記の(3)に示される作用及び効果に類似する作用及び効果を得ることができる。
(第2変形例)
次に、第2実施形態の冷却回路20の第2変形例について説明する。
図13に示されるように、本変形例のインタークーラでは、第2熱交換流路432にインナーフィン442が設けられていない。換言すれば、第1熱交換流路431にのみインナーフィン441が設けられている。このような構成によれば、第2熱交換流路432における冷却水の圧損を更に減少させることができるため、ポンプ21の吐出圧を、より低下させることができる。
<第3実施形態>
次に、冷却回路20の第3実施形態について説明する。以下、第1実施形態の冷却回路20との相違点を中心に説明する。
図14及び図15に示されるように、本実施形態のインタークーラ13は、流入口50に接続される流入パイプ45と、排出口51に接続される排出パイプ46とを備えている。
流入パイプ45は、L字状に形成されている。流入パイプ45の流路径は、全長にわたって同一の長さφ1に設定されている。
排出パイプ46は、排出口51からL字状に延びる第1流路部461と、第1流路部461から直線状に延びる第2流路部462とを有している。第2流路部462の流路径は長さφ1に設定されている。第1流路部461の流路径は、長さφ1よりも短い長さφ2に設定されている。本実施形態では、第1流路部461が、流入パイプ45よりも細く形成された細管部に相当する。
以上説明した本実施形態の冷却回路20によれば、以下の(4)に示される作用及び効果を更に得ることができる。
(4)本実施形態の冷却回路20によれば、排出パイプ46の第1流路部461の流路径が長さφ1に設定されている場合と比較すると、排出口51から排出される冷却水の圧損を排出パイプ46の第1流路部461により増加させることができる。結果的に、インタークーラ13の位置P4付近を流れる冷却水の水圧を更に上昇させることができる。すなわち、排出パイプ46の第1流路部461は、冷却水に流路抵抗を付与する抵抗部として機能する。これにより、インタークーラ13の位置P4付近を流れる冷却水の冷却水の沸点を更に上昇させることができるため、冷却水が更に沸騰し難くなる。よって、位置P4付近に配置されるインタークーラ13の部材の過昇温を更に抑制することができる。
(変形例)
次に、第3実施形態の冷却回路20の変形例について説明する。
図16に示されるように、本変形例のインタークーラ13では、排出パイプ46の第1流路部461が流入パイプ45よりも扁平状に形成されている。すなわち、本変形例では、第1流路部461が扁平部に相当する。このような構成であっても、上記(4)に示される作用及び効果に類似する作用及び効果を得ることができる。
<第4実施形態>
次に、冷却回路20の第4実施形態について説明する。以下、第3実施形態の冷却回路20との相違点を中心に説明する。
図17に示されるように、本変形例のインタークーラ13では、流入パイプ45及び排出パイプ46が全長にわたって同一の流路径を有している。
冷却回路20は、排出パイプ46に連結される絞りパイプ47を有している。本実施形態では、絞りパイプ47が、排出パイプ46からポンプ21までの冷却媒体流路に配置されて冷却水に流路抵抗を付与する抵抗部に相当する。
以上説明した本実施形態の冷却回路20によれば、上記の(5)に示される作用及び効果に変わる作用及び効果として、以下の(6)に示される作用及び効果を得ることができる。
(6)本実施形態の冷却回路20によれば、排出口51から排出された冷却水が絞りパイプ47を流れる際に冷却水の流路抵抗が増加する。結果的に、インタークーラ13の位置P4付近を流れる冷却水の水圧を更に上昇させることができる。これにより、インタークーラ13の位置P4付近を流れる冷却水の沸点を更に上昇させることができるため、冷却水が更に沸騰し難くなる。よって、位置P4付近に配置されるインタークーラ13の部材の過昇温を更に抑制することができる。
(第1変形例)
次に、第4実施形態の冷却回路20の第1変形例について説明する。
図18に示されるように、本変形例の冷却回路20は、絞りパイプ47に代えて、電磁弁48を備えている。電磁弁48の開閉動作はECU60により制御される。ECU60は、CPUやメモリ等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。ECU60は、電磁弁48の開度を予め定められた開度に設定することにより、冷却水に流路抵抗を付与する。このような構成であっても、第4実施形態の(6)に示される作用及び効果に類似の作用及び効果を得ることができる。
(第2変形例)
次に、第4実施形態の冷却回路20の第2変形例について説明する。
図18に破線で示されるように、本変形例のECU60には、温度センサ61の出力信号が取り込まれている。温度センサ61は、インタークーラ13の位置P4の温度、すなわち第2熱交換流路432における排出口51側の端部を流れる冷却水の温度を検知するとともに、検知された冷却水の温度に応じた信号を出力する。本変形例では、温度センサ61が温度検出部に相当する。
ECU60は、温度センサ61の出力信号に基づいて冷却水の温度を検出するとともに、検出された冷却水の温度に基づいて電磁弁48の開度を調整する。例えばECU60は、冷却水の温度が所定温度以上であることに基づいて、電磁弁48の開度を小さくする。あるいは、ECU60は、冷却水の温度が上昇するほど、電磁弁48の開度をより小さくする。本変形例では、ECU60が制御部に相当する。
このような構成によれば、インタークーラ13の位置P4の温度に応じて、インタークーラ13の位置P4付近を流れる冷却水の圧力を調整することができるため、冷却水が更に沸騰し難くなる。よって、位置P4付近に配置されるインタークーラ13の部材の過昇温を更に抑制することができる。
<他の実施形態>
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・インタークーラ13は、2段冷却式のインタークーラであってもよい。具体的には、図19に示されるように、インタークーラ13は、熱交換部40とは別に熱交換部70を有している。熱交換部70は、熱交換部40に対して過給吸気の流れ方向上流側に配置されている。熱交換部70は、熱交換部40と同様に、第1熱交換流路731と、第2熱交換流路732と、Uターン部733とを有している。また、インタークーラ13は、熱交換部70に対応する流入口52及び排出口53を有している。熱交換部70には、熱交換部40を流れる冷却水とは別の冷却水が流れる。熱交換部70を流れる冷却水としては、例えばポンプ、ラジエータ、ヒータコア、及びエンジン11に冷却水を循環させる冷却回路の冷却水を用いることができる。このような2段冷却式のインタークーラ13では、排出口51の穴径を流入口50の穴径よりも小さくするとともに、排出口53の穴径を流入口52の穴径よりも小さくすればよい。また、熱交換部70に対して第2〜第4実施形態のような構造を採用することも可能である。
・熱交換部40は、ドロンカップ型のものに限らず、例えばチューブの積層構造からなるものであってもよい。
・冷却回路20を循環する冷却媒体としては、冷却水に限らず、不凍液等の任意の流体を用いることができる。
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
11:エンジン
12:過給機
13:インタークーラ
20:冷却回路
21:ポンプ
40,70:熱交換部
45:流入パイプ
46:排出パイプ
47:絞りパイプ(抵抗部)
48:電磁弁(抵抗部)
50,52:流入口
51,53:排出口(抵抗部)
61:温度センサ(温度検出部)
60:ECU(制御部)
431,471:第1熱交換流路
432,472:第2熱交換流路
433,733:Uターン流路
441:第1インナーフィン
442:第2インナーフィン
461:第1流路部(細管部、扁平部)

Claims (5)

  1. 過給機(12)によりエンジン(11)に過給される過給吸気と、内部を流れる冷却媒体との熱交換により前記過給吸気を冷却するインタークーラ(13)と、
    前記インタークーラに冷却媒体を圧送するポンプ(21)と、
    前記冷却媒体に流路抵抗を付与する抵抗部(47,48)と、を備え、
    前記インタークーラは、
    前記ポンプから圧送される前記冷却媒体が流入する流入口(50,52)と、
    前記流入口から流入した冷却媒体が流れるとともに、前記冷却媒体と前記過給吸気との間で熱交換を行う熱交換部(40,70)と、
    前記熱交換部を通過した前記冷却媒体を排出する排出口(51,53)と、
    前記排出口に接続される排出パイプ(46)と、を有し、
    前記抵抗部は、前記排出パイプから前記ポンプまでの冷却媒体流路に配置され、前記冷却媒体流路の流路径を変化させることで前記冷却媒体流路を流れる冷却媒体に流路抵抗を付与することが可能な電磁弁(48)からなり、
    前記熱交換部における前記排出口側の端部を流れる前記冷却媒体の温度を検出する温度検出部(61)と、
    前記温度検出部により検出される前記冷却媒体の温度に基づいて前記電磁弁を制御する制御部(60)と、を更に備える
    冷却回路。
  2. 前記流入口及び前記排出口は、前記インタークーラの一端部に設けられ、
    前記熱交換部は、
    前記流入口から前記インタークーラの他端部に延びるように設けられ、前記流入口から流入する前記冷却媒体が流れる第1熱交換流路(431)と、
    前記第1熱交換流路を通過した前記冷却媒体の流れ方向を前記排出口に向かう方向に変化させるUターン(433)と、
    前記Uターン部から前記インタークーラの一端部に延びるように設けられ、前記Uターン部を通過した前記冷却媒体を前記排出口に導く第2熱交換流路(432)と、を有し、
    前記第1熱交換流路には、第1インナーフィン(441)が設けられ、
    前記第2熱交換流路には、第2インナーフィン(442)が設けられ、
    前記冷却媒体の流れ方向における前記第2インナーフィンの長さは、前記冷却媒体の流れ方向における前記第1インナーフィンの長さよりも短い
    請求項1に記載の冷却回路。
  3. 前記流入口及び前記排出口は、前記インタークーラの一端部に設けられ、
    前記熱交換部は、
    前記流入口から前記インタークーラの他端部に延びるように設けられ、前記流入口から流入する前記冷却媒体が流れる第1熱交換流路(431)と、
    前記第1熱交換流路を通過した前記冷却媒体の流れ方向を前記排出口に向かう方向に変化させるUターン部(433)と、
    前記Uターン部から前記インタークーラの一端部に延びるように設けられ、前記Uターン部を通過した前記冷却媒体を前記排出口に導く第2熱交換流路(432)と、を有し、
    前記第1熱交換流路にのみインナーフィンが設けられている
    請求項1に記載の冷却回路。
  4. 前記流入口及び前記排出口は、前記インタークーラの一端部に設けられ、
    前記熱交換部は、
    前記流入口から前記インタークーラの他端部に延びるように設けられ、前記流入口から流入する前記冷却媒体が流れる第1熱交換流路(431)と、
    前記第1熱交換流路を通過した前記冷却媒体の流れ方向を前記排出口に向かう方向に変化させるUターン部(433)と、
    前記Uターン部から前記インタークーラの一端部に延びるように設けられ、前記Uターン部を通過した前記冷却媒体を前記排出口に導く第2熱交換流路(432)と、を有し、
    前記第1熱交換流路には、第1インナーフィン(441)が設けられ、
    前記第2熱交換流路には、第2インナーフィン(442)が設けられ、
    前記第2インナーフィンのフィンピッチは、前記第1インナーフィンのフィンピッチよりも長い
    請求項1に記載の冷却回路。
  5. 前記インタークーラは、2段冷却式のインタークーラからなる
    請求項1〜のいずれか一項に記載の冷却回路。
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