JP6848772B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器に関するものである。

従来、熱交換器では、冷却水通路を形成する熱交換コアを備え、熱交換コアの入口側開口部には吸入タンクが取り付けられているものがある（例えば、特許文献１参照）。

熱交換コアは、冷却水流路を形成する流路形成部が複数、所定方向に積層されて、かつ複数の流路形成部のうち隣り合う２つの流路形成部の間には、空気流路が形成されている。空気流路は、吸入タンクから流入した過給気を流通させる流路である。このため、熱交換コアは、冷却水流路を流れる冷却水と空気流路を流れる過給気との間の熱交換によって過給気を冷却する。

複数の流路形成部の端側には、冷却水流入ノズルを通して流入された冷却水を複数の流路形成部に分配し、複数の流路形成部から冷却水を回収するカップ部が形成されている。カップ部には、空気流路が形成されていない。このため、冷却水と過給気との間の熱交換が行われない。

そこで、熱交換コアに吸入タンクを保持するためのカシメプレート（すなわち、マニホールド）に壁を設けることにより、吸入タンク内の過給気がカップ部に流れ込むことを防止している。このことにより、熱交換コアにおいて、冷却水によって過給気を冷却する冷却性能が低下することを未然に防いでいる。

特開２０１１−１１７７１５号公報

上記特許文献１の熱交換器では、熱交換が行われないカップ部に過給気が流れ込むことを防止するために壁部が設けられている。このため、熱交換コアの冷却性能を向上させることができる。しかし、吸入タンク、および熱交換コア以外に、壁部を設ける必要があるため、部品点数が増加する。

本発明は上記点に鑑みて、熱交換性能を向上させつつ、部品点数の増加を抑えるようにした熱交換器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に記載の発明では、第１流体が第１方向（Ｓｂ）に流れる複数の第１流体流路（２７ａ、２７ｂ）が第１方向に交差する第２方向（Ｓａ）に並べられて、複数の流体流路のうち隣り合う２つの流体流路の間には、第１方向に交差し、かつ第２方向に交差する第３方向（Ｓｃ）に第２流体が流れる第２流体流路（２４Ａ）を形成する積層熱交換部（２４Ｂ）と、複数の第１流体流路に対して第１方向に配置されて複数の流体流路に第１流体を分配する分配部（２８ｂ）と、複数の第１流体流路に対して第１方向に配置されて複数の流体流路から第１流体を回収する回収部（２８ａ）とを有する熱交換コア（２２）と、
第２流体が流入する入口（７０ａ）を有し、入口に流入した第２流体を熱交換コアのうち第２流体流路の入口側に案内する吸入タンク（２１ａ）と、を備え、
複数の第１流体流路を流れる第１流体と第２流体流路を流れる第２流体との間で熱交換する熱交換器であって、
吸入タンク内の第２流体が分配部或いは回収部に流れ込むことを抑制する流通抑制部（３６）を備え、流通抑制部および吸入タンクは、一体成形品として構成されており、
分配部および回収部は、複数の第１流体流路に対して第１方向の一方側に配置され、かつ第３方向に互いにオフセットして配置されている分配回収部（２８）を構成し、
熱交換コアのうち第２流体流路の入口側に固定され、積層熱交換部および分配回収部を囲むように形成されている溝部（３３ａ）が形成されている枠（３２ａ）と、
枠内に配置されているパッキン（３４ａ）と、を備え、
枠がカシメられた状態で枠が吸入タンクに係合されて吸入タンクを保持しており、
パッキンが吸入タンクおよび枠の間で弾性変形により圧縮された状態で吸入タンクおよび枠の間を密閉する。

請求項１に記載の発明によれば、流通抑制部によって第２流体が分配部或いは回収部に流れ込むことが抑制される。これに加えて、流通抑制部および吸入タンクは、一体成形品として構成されている。このため、部品点数の増加を抑えることができる。以上により、熱交換コアの熱交換性能を向上させつつ、部品点数の増加を抑えるようにした熱交換器を提供することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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を示すものである。

第１実施形態におけるインタークーラの上面図である。 第１実施形態におけるインタークーラの側面図であって、図１中Ｙａ矢視図である。 第１実施形態における過給気冷却システムの吸気系の構成を示すブロック図である。 第１実施形態における過給気冷却システムの冷却水回路の構成を示すブロック図である。 図１中V−V断面図である。 図２中VI−VI断面図であって、インタークーラのうち中心線Ｓよりも過給気流れ方向Ｓｃ一方側半分を示す部分断面図である。 図１中Ｙｂ矢視図であって、インタークーラのうち吸入タンク、および排出タンクを除いた図である。 図１中のインタークーラのＹｂ矢視図であり、インタークーラのうち吸入タンク、および排出タンクを除いた状態で、かつ２つの枠においてカシメを行う前の状態を示す図である。 図８中のIX部分の拡大図である。 図９中の流路管のうちプレート２５ｂを外して流路管の内部構成を示す図である。 図１中の熱交換コアにおいて積層熱交換部および枠のうち積層方向Ｓａ一方側部分（すなわち、上側の一部分）を除去して流路管の内部構成を示すための斜視図である。 図１のインタークーラのＹａ矢視図であって、インタークーラの長手方向Ｓｂ一方側部分を拡大した図である。 図６中のVIII部分拡大図である。 図１３中のXIV−XIV断面図である。 図１の吸入タンクのうち長手方向Ｓｂ一方側部分を示す斜視図である。 図１のインタークーラの吸入タンク内の過給気の流れを示す模式図である。 対比例のインタークーラの吸入タンク内の過給気の流れを示す模式図である。 図１６中XVIII−XVIII断面図である。 図１中の枠を過給気流れ方向Ｓｃ一方側から視た図であり、カシメを行う前の状態を示す図である。 図５中のXX部分拡大図であり、枠のカシメ前とカシメ後のそれぞれの状態を示す図である。 第２実施形態におけるインタークーラのうち吸入タンクの一部を示す斜視図である。 第３実施形態における吸入タンクの断面図であり、第１実施形態の図１８に相当する図である。 第４実施形態におけるインタークーラのうち吸入タンクの一部を示す斜視図である。

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、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の本実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態は、図１、図２のインタークーラ２０を、車両の過給気冷却システム１（図３参照）に適用した例について説明する。

図３の車両のエンジン（すなわち、内燃機関）１０の吸気系には、エンジン１０に吸気を過給するための過給機１５が設けられている。この過給機１５はエンジン１０の最高出力を補うために設けられている。つまり、本実施形態における車両は、燃費向上を目的としてエンジン１０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１５によって補っている。

吸気系において過給機１５よりも吸気流れ下流側には、エンジン１０への吸気を冷却するインタークーラ２０が設けられている。このインタークーラ２０は、過給機１５によって圧縮された過給気を冷却してエンジン１０に供給してエンジン１０への吸気の充填効率を向上させる役割を果たす。

図１、図２のインタークーラ２０の内部には、冷却水回路６０（図４参照）を循環する冷却水が流通するようになっている。インタークーラ２０は、過給機１５によって圧縮された過給気を、冷却水と熱交換させて過給気を冷却する。冷却水回路６０には、冷却水を循環させるウォータポンプ６１と、冷却水の熱を外気に放熱させて冷却水を冷却するラジエータ６２とが設けられている。

インタークーラ２０、ウォータポンプ６１、およびラジエータ６２は、冷却水回路６０において直列に配置されている。冷却水は、熱を輸送させるための熱媒体であって、例えば、ＬＬＣ（不凍液）や水等を用いることができる。本実施形態のウォータポンプ６１は、エンジン１０から出力される駆動力によって駆動される。

次に、本実施形態のインタークーラ２０の構造の詳細について図１、図２、図５〜図１７を参照して説明する。

本実施形態のインタークーラ２０は、図１、図２、および図５〜図８に示すように、吸入タンク２１ａ、排出タンク２１ｂ、および熱交換コア２２を備える。熱交換コア２２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８、図９に示すように、流路管２３とアウタフィン２４とが１つずつ交互に積層配置されている。アウタフィン２４は、複数の流路管２３のうち隣り合う流路管２３の間に配置されている。以下、複数の流路管２３が積層される第１方向を積層方向Ｓａという。

熱交換コア２２は、複数の流路管２３の内部をそれぞれ流れる冷却水と、複数の流路管２３の外部（すなわち、過給気流路２４Ａ）を流れる過給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２３のうち隣り合う２つの流路管２３の間においてアウタフィン２４が配置された空間が、過給気が流通する過給気流路２４Ａを構成している。

アウタフィン２４（図９、図１２参照）は、冷却水と過給気との間で熱交換させる。アウタフィン２４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。本実施形態の流路管２３およびアウタフィン２４は、アルミニウム等の金属材料によって構成されている。アウタフィン２４は、流路管２３にろう付け接合されている。

複数の流路管２３は、それぞれ、図９、図１０に示すように、一対のプレート２５ａ、２５ｂを接合することで扁平に形成されている。具体的には、プレート２５ａには、図１０に示すように、積層方向Ｓａの他方側に凹む凹部２６ａ、２６ｂが形成されている。

図１０は、流路管２３の内部を示す断面図であって、後述するインナーフィン２９ａ、２９ｂの図示が省略されている。プレート２５ａの凹部２６ａ、２６ｂがプレート２５ｂによって積層方向Ｓａの他方側から塞がれている。

凹部２６ｂとプレート２５ｂとの間は、冷却水が流れる冷却水流路２７ｂを往路として構成している。凹部２６ａとプレート２５ｂとの間は、冷却水が流れる冷却水流路２７ａを復路として構成している。以下、冷却水流路２７ａ、２７ｂを冷却水が流れる第２方向を長手方向Ｓｂという。

長手方向Ｓｂは、プレート２５ａ、２５ｂの長手方向に一致して、積層方向Ｓａに交差（具体的には、直交）する方向である。冷却水流路２７ｂは、冷却水が長手方向Ｓｂ他方側に流れる。冷却水流路２７ａは、冷却水が長手方向Ｓｂ一方側に流れる。

冷却水流路２７ｂは、入口２７ｅから流れる冷却水をＵターン部２７ｃに導く。Ｕターン部２７ｃは、Ｕ字状に屈曲された冷却水流路であって、冷却水流路２７ｂからの冷却水をＵターンさせる。

冷却水流路２７ａは、Ｕターン部２７ｃからの冷却水を出口２７ｄ（図１０参照）に導く。冷却水流路２７ａ、２７ｂ、およびＵターン部２７ｃは、冷却水を流す第１流体流路を構成する。入口２７ｅおよび出口２７ｄは、それぞれ、プレート２５ａ、２５ｂに貫通孔を形成することにより構成されている。

冷却水流路２７ａ、２７ｂは、仕切部２７ｆによって区切られている。冷却水流路２７ａ内には、インナーフィン２９ａ（図１１参照）が配置されている。インナーフィン２９ａは、冷却水流路２７ａを複数の第１冷却水流路に分割するストレート型のフィンである。

冷却水流路２７ｂには、インナーフィン２９ｂが配置されている。インナーフィン２９ｂは、冷却水流路２７ｂを複数の第２冷却水流路に分割するストレート型のフィンである。
冷却水流路２７ａ、２７ｂは、過給気流れ方向Ｓｃに並べられている。

過給気流れ方向Ｓｃは、積層方向Ｓａに交差（具体的には、直交）し、かつ長手方向Ｓｂに交差（具体的には、直交）する方向であって、過給気流路２４Ａにて過給気が流れる方向である。

ここで、冷却水流路２７ａ、２７ｂとアウタフィン２４（すなわち、過給気流路２４Ａ）とが交互に積層方向Ｓａに並べられて積層熱交換部２４Ｂ（図１２参照）を構成している。

本実施形態の複数の流路管２３のうち隣り合う２つの流路管２３の入口２７ｅを前記隣り合う２つの流路管２３毎に連結することにより分配部２８ｂを構成する。分配部２８ｂは、複数の流路管２３のそれぞれの冷却水流路２７ｂに冷却水を分配する。分配部２８ｂは、冷却水配管３０ｂに接続されている。

複数の流路管２３のうち隣り合う２つの流路管２３の出口２７ｄを前記隣り合う２つの流路管２３毎に連結することにより回収部２８ａを構成する。回収部２８ａは、複数の流路管２３のそれぞれの冷却水流路２７ａから冷却水を回収する。回収部２８ａは、冷却水配管３０ａに接続されている。冷却水配管３０ａ、３０ｂは、冷却水回路６０を構成する。

本実施形態では、分配部２８ｂおよび回収部２８ａは、冷却水流路２７ａ、２７ｂ、およびＵターン部２７ｃに対して長手方向Ｓｂ一方側に配置されている。分配部２８ｂおよび回収部２８ａは、過給気流れ方向Ｓｃにオフセットして配置されている。

具体的には、分配部２８ｂは、回収部２８ａに対して過給気流れ方向Ｓｃの他方側に配置されている。本実施形態では、分配部２８ｂおよび回収部２８ａは、カップ部（すなわち、分配回収部）２８を構成する。カップ部２８では、複数の流路管２３のうち隣り合う２つの流路管２３が接触している。このため、カップ部２８では、複数の流路管２３のうち隣り合う２つの流路管２３の間には、過給気流路２４Ａ（或いは、アウタフィン２４）が設けられていない。このことにより、カップ部２８は、冷却水および過給気の間の熱交換を行わない。

熱交換コア２２の積層熱交換部２４Ｂのうち過給気流れ方向Ｓｃ一方側には、空気入口３１ａが設けられている。熱交換コア２２のうち過給気流れ方向Ｓｃ一方側には、吸入タンク２１ａを保持するための保持部（すなわち、カシメプレート）としての枠３２ａが設けられている。

本実施形態の枠３２ａは、熱交換コア２２にろう付けによって固定されている。このことにより、枠３２ａは、熱交換コア２２に支持されることになる。枠３２ａは、熱交換コア２２のうち過給気流れ方向Ｓｃ一方側端部にてカップ部２８（すなわち、回収部２８ａ）および積層熱交換部２４Ｂを囲む環状に形成されている。

枠３２ａには、カップ部２８および積層熱交換部２４Ｂを囲む環状に形成されている溝部３３ａが設けられている。溝部３３ａ内には、パッキン材３４ａが配置されている。パッキン材３４ａは、枠３２ａおよび吸入タンク２１ａの環状突起部２１ｃ間で弾性変形により圧縮された状態で、枠３２ａおよび吸入タンク２１ａを間を密閉する。

吸入タンク２１ａの環状突起部２１ｃは、空気入口３１ａを囲む環状で、かつ過給気流れ方向Ｓｃ他方側に突起するように形成されている。

熱交換コア２２の積層熱交換部２４Ｂのうち過給気流れ方向Ｓｃ他方側には、空気出口３１ｂが設けられている。熱交換コア２２のうち過給気流れ方向Ｓｃ他方側には、排出タンク２１ｂ（すなわち、カシメプレート）としての枠３２ｂが設けられている。

本実施形態の枠３２ｂは、熱交換コア２２にろう付けによって固定されている。このことにより、枠３２ｂは、熱交換コア２２に支持されることになる。枠３２ｂは、熱交換コア２２のうち過給気流れ方向Ｓｃ他方側端部にてカップ部２８（すなわち、分配部２８ｂ）および積層熱交換部２４Ｂを囲むように形成されている。

枠３２ｂには、カップ部２８および積層熱交換部２４Ｂを囲む矩形状に形成されている溝部３３ｂが設けられている。溝部３３ｂ内には、カップ部２８および積層熱交換部２４Ｂを囲む環状に形成されているパッキン材３４ｂが配置されている。パッキン材３４ｂは、枠３２ｂおよび排出タンク２１ｂの環状突起部（図示省略）の間で弾性変形により圧縮された状態で、枠３２ｂおよび排出タンク２１ｂを間を密閉する。

排出タンク２１ｂの環状突起部は、熱交換コア２２の周囲を囲む環状で、かつ過給気流れ方向Ｓｃ他方側一方側に突起するように形成されている。

吸入タンク２１ａは、熱交換コア２２の空気入口３１ａを覆うように形成されて、空気入口７０ａおよび空気出口７１ａを有している。空気入口７０ａは、過給機１５によって圧縮された過給気が流入される入口である。空気出口７１ａは、空気入口７０ａに流入された過給気を熱交換コア２２の空気入口３１ａに吹き出す出口である。

排出タンク２１ｂは、熱交換コア２２の空気入口３１ａを覆うように形成されて、空気出口７０ｂおよび空気入口７１ｂを有している。空気入口３１ａは、熱交換コア２２の空気出口３１ｂから排出される過給気を吸入される入口である。空気出口７０ｂは、空気入口３１ａに流入された過給気をエンジン１０に導く。

枠３２ａがカシメられて塑性変形されることにより複数の係合部３２ｃが形成される。複数の係合部３２ｃが吸入タンク２１ａに係合されて枠３２ａが吸入タンク２１ａを保持する。このことにより、吸入タンク２１ａが熱交換コア２２の空気入口３１ａに枠３２ａを介して保持されることになる。

枠３２ｂがカシメられて塑性変形されることにより複数の係合部３２ｃが形成される。
複数の係合部３２ｃが排出タンク２１ｂに係合されて枠３２ｂが排出タンク２１ｂを保持する。このことにより、排出タンク２１ｂが熱交換コア２２の空気出口３１ｂに枠３２ｂを介して保持されることになる。

本実施形態の吸入タンク２１ａには、第１壁部としての流通抑制壁３６が設けられている。流通抑制壁３６は、吸入タンク２１ａ内に流れる過給気が回収部２８ａ（すなわち、カップ部２８）に流れ込むことを抑制する流通抑制部である。

流通抑制壁３６は、回収部２８ａに対して積層熱交換部２４Ｂ側に配置されている。つまり、流通抑制壁３６は、積層熱交換部２４Ｂに対して過給気流れ方向Ｓｃ一方側に配置されている。流通抑制壁３６のうち積層熱交換部２４Ｂ側の端部３６ｃと積層熱交換部２４Ｂとの間には、隙間３５が形成されている（図１８参照）。流通抑制壁３６は、過給気流れ方向Ｓｃに延出する壁部であって、積層方向Ｓａに亘って形成されている。

吸入タンク２１ａおよび流通抑制壁３６は、アルミニウム等の金属材料（或いは、樹脂材料）によって一体に成形されている。つまり、吸入タンク２１ａおよび流通抑制壁３６は、一体成型品として構成されている。

排出タンク２１ｂには、流通抑制壁（図示省略）が設けられている。流通抑制壁は、積層熱交換部２４Ｂの空気出口３１ｂから空気出口７０ｂに流れ出る過給気が分配部２８ｂ（すなわち、カップ部２８）に流れ込むことを抑制する流通抑制部である。

流通抑制壁は、分配部２８ｂに対して積層熱交換部２４Ｂ側に配置されている。つまり、流通抑制壁は、積層熱交換部２４Ｂに対して過給気流れ方向Ｓｃ他方側に配置されている。流通抑制壁のうち積層熱交換部２４Ｂ側の端部と積層熱交換部２４Ｂとの間には、隙間が形成されている。流通抑制壁は、過給気流れ方向Ｓｃに延出する壁部であって、積層方向Ｓａに亘って形成されている。

排出タンク２１ｂおよび流通抑制壁は、アルミニウム等の金属材料（或いは、樹脂材料）によって一体に成形されている。つまり、排出タンク２１ｂおよび流通抑制壁は、一体成型品として構成されている。

ここで、流通抑制壁は、回収部２８Ｂに対して積層熱交換部２４Ｂ側に配置されている。流通抑制壁のうち積層熱交換部２４Ｂ側の端部と積層熱交換部２４Ｂとの間には、隙間が形成されている。

次に、本実施形態の過給気冷却システム１の作動について説明する。

まず、ウォータポンプ６１がエンジン１０から出力される駆動力によって駆動される。

この際に、冷却水回路６０において、ウォータポンプ６１がラジエータ６２の出口からの冷却水を吸い込んでインタークーラ２０を通過させてラジエータ６２の入口に導く。

このとき、ラジエータ６２を通過した冷却水は、冷却水配管３０ｂを通過してから分配部２８ｂによって複数の流路管２３のそれぞれに分配される。複数の流路管２３のそれぞれに分配された冷却水は、冷却水流路２７ｂ、Ｕターン部２８ｃ、冷却水流路２７ａを通過してから回収部２８ａで集合されて冷却水配管３０ａを通過してからウォータポンプ６１の出口に流れる。

一方、過給機１５によって圧縮された過給気が空気入口７０ａを通して吸入タンク２１ａに流れる。この過給気は、吸入タンク２１ａから空気入口３１ａ、積層熱交換部２４Ｂの過給気流路２４Ａ、空気出口３１ｂおよび排出タンク２１ｂを通過して空気出口３１ｂからエンジン１０に流れる。

ここで、吸入タンク２１ａ内の過給気がカップ部２８に流れることを流通抑制壁３６が抑制する。排出タンク２１ｂ内の過給気がカップ部２８に流れることを流通抑制壁が抑制する。

以上により、冷却水流路２７ｂ、Ｕターン部２８ｃ、冷却水流路２７ａを冷却水が流れる際に、過給気流路２４Ａを通過する過給気と冷却水とが熱交換されることにより、冷却水によって過給気が冷却される。

次に、本実施形態のインタークーラ２０の製造方法について説明する。

まず、熱交換コア２２、吸入タンク２１ａ、および排出タンク２１ｂを予め準備する。ここで、熱交換コア２２としては、枠３２ａ、３２ｂがカップ部２８および積層熱交換部２４Ｂに予めろう付けにより接合されたものが用意される。

吸入タンク２１ａおよび流通抑制壁３６としては、互いに一体化されたものが用意される。排出タンク２１ｂおよび流通抑制壁（図示省略）が互いに一体化されたものが用意される。

次に、吸入タンク２１ａの空気出口７１ａが熱交換コア２２の空気入口３１ａを覆うように吸入タンク２１ａと熱交換コア２２とを配置する。これに加えて、排出タンク２１ｂの空気入口７１ｂが熱交換コア２２の空気出口３１ｂを覆うように排出タンク２１ｂと熱交換コア２２とを配置する。

次に、枠３２ａの複数の係合部３２ｃによって吸入タンク２１ａを熱交換コア２２に保持させる。さらに、枠３２ｂの複数の係合部３２ｃによって排出タンク２１ｂを熱交換コア２２に保持させる。

この際に、流通抑制壁３６のうち積層熱交換部２４Ｂ側の端部３６ｃと積層熱交換部２４Ｂとの間には、隙間３５が形成されている。これにより、インタークーラ２０が完成する。

以上説明した本実施形態によれば、インタークーラ２０は、冷却水が流れる冷却水流路２７ａ（２７ｂ）が積層方向Ｓａに並べられ、複数の冷却水流路２７ａ（２７ｂ）のうち隣り合う２つの冷却水流路２７ａ（２７ｂ）の間には、過給気が流れる過給気流路２４Ａが形成されている積層熱交換部２４Ｂを備える。

インタークーラ２０は、複数の冷却水流路２７ｂに冷却水を分配する分配部２８ｂと、複数の冷却水流路２７ａから冷却水を回収する回収部２８ａとを有する。分配部２８ｂおよび回収部２８ａは、冷却水流路２７ａ、２７ｂに対して長手方向Ｓｂ一方側に配置されている。

分配部２８ｂおよび回収部２８ａは、過給気流れ方向Ｓｃにオフセットして配置され、かつ過給気流路２４Ａが設けられていないカップ部２８を構成する。インタークーラ２０は、過給気が流入する入口７０ａを有し、入口７０ａに流入した過給気を熱交換コア２２のうち過給気流路２４Ａの入口側に案内する吸入タンク２１ａを備える。

インタークーラ２０は、複数の冷却水流路２７ａ、２７ｂ内の冷却水と過給気との間で熱交換する。インタークーラ２０は、吸入タンク２１ａ内に流れる過給気がカップ部２８に流れ込むことを抑制する流通抑制壁３６を備える。流通抑制壁３６および吸入タンク２１ａは、一体成形品として構成されている。

流通抑制壁３６は、カップ部２８に過給気が流れことを抑制するため、熱交換コア２２における冷却水によって過給気を冷却する冷却性能を向上させることができる。

これに加えて、本実施形態では、流通抑制壁３６、熱交換コア２２、および吸入タンク２１ａが独立した部品である場合に比べて、インタークーラ２０を組み付ける際の部品点数を減らすことができる。

以上により、インタークーラ２０の冷却性能を向上させつつ、部品点数を減らすことができる。

本実施形態では、流通抑制壁３６のうち積層熱交換部２４Ｂ側の端部３６ｃと積層熱交換部２４Ｂとの間には、隙間３５が形成されている。このため、プレート２５ａ、２５ｂおよび流通抑制壁３６の間に隙間３５が形成されている。これにより、流通抑制壁３６がプレート２５ａ、２５ｂに干渉して変形させることにより冷却水および過給気の間の熱交換を阻害することを未然に防ぐことができる。

例えば、枠３２ａに流通抑制壁３６Ａを設けた場合には、吸入タンク２１Ａのうちカップ部２８（すなわち、流通抑制壁３６Ａ）を覆う箇所１００には、過給気の渦によって過給気の流れの抵抗を増大させるデットスペースが生じる（図１７参照）。

これに対して、本実施形態では、流通抑制壁３６および吸入タンク２１ａとして一体成形されたものを用いることにより、デットスペースを削減することができきる。

特許文献１の如く、枠３２ａに流通抑制壁３６Ａを固定してから枠３２ａを熱交換コア２２に組み付ける場合には、枠３２ａが長手方向Ｓｂにおいて非対称の形状になる。このため、枠３２ａを熱交換コア２２に組み付ける方向が組み付け性のネックとなる。

これに対して、本実施形態では、枠３２ａに流通抑制壁３６を固定しないため、枠３２ａが長手方向Ｓｂにおいて対称の形状になる。よって、枠３２ａを熱交換コア２２に組み付ける方向が組み付け性のネックとならない。

（第２実施形態）
本第２実施形態では、上記第１実施形態において、枠３２ａおよび流通抑制壁３６の間の隙間８０から過給気がカップ部２８に流れ込むことを抑制する例について図２１を参照して説明する。

図２１に本実施形態のインタークーラ２０のうち吸入タンク２１ａの長手方向Ｓｂ一方側部分を示す。

本実施形態の吸入タンク２１ａには、上記第１実施形態の吸入タンク２１ａにおいて、流通抑制壁３７、３８が追加されている。

流通抑制壁３７は、カップ部２８に対して過給気流れ方向Ｓｃの一方側に配置されて、流通抑制壁３６のうち積層方向Ｓａ一方側端部３６ａから長手方向Ｓｂ一方側に延びるように形成されている第２壁部である。流通抑制壁３６のうち積層方向Ｓａ一方側端部３６ａと枠３２ａとの間に間隔が形成されている。流通抑制壁３７と枠３２ａとの間に間隔が形成されている。

流通抑制壁３８は、カップ部２８に対して過給気流れ方向Ｓｃの一方側に配置されて、流通抑制壁３６のうち積層方向Ｓａ他方側端部３６ｂから長手方向Ｓｂ一方側に延びるように形成されている第３壁部である。流通抑制壁３６のうち積層方向Ｓａ他方側端部３６ｂと枠３２ａとの間に間隔が形成されている。流通抑制壁３８と枠３２ａとの間に間隔が形成されている。

以上により、本実施形態によれば、流通抑制壁３６、３７、３８は、カップ部２８に対して過給気流れ方向Ｓｃの一方側において、コ字状（或いは略Ｃ字状）に配置されることになる。このため、流通抑制壁３６のうち積層方向Ｓａ一方側端部３６ａと枠３２ａとの間の間隔から過給気がカップ部２８に入ることを抑えることができる。流通抑制壁３６のうち積層方向Ｓａ他方側端部３６ｂと枠３２ａとの間の間隔から過給気がカップ部２８に入ることを抑えることができる。よって、カップ部２８のうち流通抑制壁３６、３７、３８によって囲まれる箇所に過給気が入ることを防ぐことができる。

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、流通抑制壁３６と積層熱交換部２４Ｂとの間に積層方向Ｓａに亘って隙間３５を形成した例について説明したが、これに代えて、流通抑制壁３６Ａのうち積層熱交換部２４Ｂ側端部を、図２２に示すように、櫛歯状に形成する本第３実施形態について説明する。

本実施形態の流通抑制壁３６のうち積層熱交換部２４Ｂ側端部は、凸部３９ａと凹部３９ｂとが１つずつ交互に積層方向Ｓａに並ぶように形成されている。凸部３９ａは、積層熱交換部２４Ｂ側（すなわち、過給気流れ方向Ｓｃ他方側）に凸となるように形成されている。凹部３９ｂは、積層熱交換部２４Ｂと反対側（すなわち、過給気流れ方向Ｓｃ一方側）に凹むように形成されている。

つまり、流通抑制壁３６のうち積層熱交換部２４Ｂ側端部には、複数の凸部３９ａが積層方向Ｓａに並べられ、複数の凸部３９ａのうち隣り合う２つの凸部３９ａの間に凹部３９ｂが形成される。複数の凸部３９ａは、それぞれ、アウタフィン２４に接触されている。複数の凹部３９は、それぞれ、流路管２３との間に隙間３５を形成している。

以上に説明した本実施形態によれば、インタークーラ２０は、流通抑制壁３６のうち積層熱交換部２４Ｂ端部には、凸部３９ａと凹部３９ｂとが積層方向Ｓａに交互に並べられている。このため、流通抑制壁３６と積層熱交換部２４Ｂとの間の隙間３５を小さくすることができる。よって、隙間３５を通してカップ部２８に流れる過給気を減らすことができる。

本実施形態の流通抑制壁３６では、凸部３９ａがアウタフィン２４に接触する一方、凹部３９ｂによって流路管２３との間に隙間３５を形成している。このため、流通抑制壁３６と積層熱交換部２４Ｂとの間の隙間３５を小さくしつつ、流通抑制壁３６が流路管２３に干渉することを避けることができる。よって、流通抑制壁３６が積層熱交換部２４Ｂに干渉することにより生じる熱交換性の劣化を未然に抑えることができる。

（第４実施形態）
上記第２実施形態では、流通抑制壁３６、３７、３８を設けた例について説明したが、これに代えて、本第４実施形態では、カップ部２８のうち流通抑制壁３６、３７、３８によって囲まれる箇所を肉部９１によって埋める例について図２３を参照して説明する。

図２３に本実施形態のインタークーラ２０のうち吸入タンク２１ａのうち長手方向Ｓｂ一方側部分を示す。

本実施形態の吸入タンク２１ａには、上記第２実施形態の吸入タンク２１ａにおいて、
カップ部２８のうち流通抑制壁３６、３７、３８によって囲まれる箇所が肉部９１によって埋められている。

肉部とは、金属材料、および樹脂材料のうち少なくとも１つの材料によって構成されるものである。つまり、カップ部２８のうち流通抑制壁３６、３７、３８によって囲まれる箇所が金属材料および樹脂材料のうち少なくとも１つの材料によって埋められるものである。金属材料としては例えば、アルミニウム等が用いられる。このため、カップ部２８のうち流通抑制壁３６、３７、３８によって囲まれる箇所を塞ぐように形成される閉塞部９０が形成されることになる。

以上説明した本実施形態によれば、インタークーラ２０では、カップ部２８のうち流通抑制壁３６、３７、３８によって囲まれる箇所がが肉部９１によって埋められている。カップ部２８に対して隙間８０からの過給気が入ることをより確実に防ぐことができる。

（他の実施形態）
（１）上記第１〜第４実施形態では、本発明の熱交換器として、第１流体としての過給気を第２流体としての冷却水によって冷却するインタークーラ２０を用いた例について説明した。しかし、これに代えて、本発明の熱交換器として、第１流体および第２流体の間の熱交換により第１流体を第２流体によって加熱する加熱用熱交換器を用いるようにしてもよい。
（２）上記第１〜第４実施形態では、冷却水流路２７ａ、２７ｂに対して長手方向Ｓｂ一方側にカップ部２８（すなわち、分配部２８ｂ、回収部２８ａ）を配置した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。

すなわち、冷却水流路２７ａ、２７ｂに対して長手方向Ｓｂ一方側に分配部２８ｂを配置し、冷却水流路２７ａ、２７ｂに対して長手方向Ｓｂ他方側に回収部２８ａを配置してもよい。

この場合、２つの流通抑制壁３６を吸入タンク２１ａに設ける。２つの流通抑制壁３６のうち一方の流通抑制壁３６によって分配部２８ｂに過給気が入ることを抑制させる。２つの流通抑制壁３６のうち他方の流通抑制壁３６によって回収部２８ａに過給気が入ることを抑制させる。
（３）上記第１〜第４実施形態では、過給気流れ方向Ｓｃの上流側に回収部２８ａを配置し、過給気流れ方向Ｓｃの下流側に分配部２８ｂを配置したた例について説明した。しかし、これに代えて、過給気流れ方向Ｓｃの上流側に分配部２８ｂを配置して、過給気流れ方向Ｓｃの下流側に回収部２８ａを配置してもよい。
（４）上記第１〜第４実施形態では、冷却水流路２７ａ、２７ｂ、１つのＵターン部２７ｃによって冷却水流路をＵ字状に形成した例について説明したが、これに限らず、冷却水流路をＷ字状に形成してもよい。すなわち、冷却水をＵターンさせるＵターン部を複数組み合わせて冷却水流路を構成してもよい。
（５）上記第４実施形態では、カップ部２８のうち流通抑制壁３６、３７、３８によって囲まれる箇所が肉部９１によって埋められている例について説明したが、これに限らず、
カップ部２８のうち流通抑制壁３６、３７、３８および閉塞部９０によって囲まれる箇所を中空状に形成してもよい。
（６）なお、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。
（まとめ）
上記第１〜第４実施形態、および他の実施形態の一部または全部に記載された第１の観点によれば、熱交換器は、第１流体が第１方向に流れる複数の第１流体流路が第１方向に交差する第２方向に並べられて、複数の流体流路のうち隣り合う２つの流体流路の間には、第１方向に交差し、かつ第２方向に交差する第３方向に第２流体が流れる第２流体流路を形成する積層熱交換部を備える。

熱交換器は、複数の第１流体流路に対して第１方向に配置されて複数の流体流路に第１流体を分配する分配部と、複数の第１流体流路に対して第１方向に配置されて複数の流体流路から第１流体を回収する回収部とを有する熱交換コアを備える。

熱交換器は、第２流体が流入する入口を有し、入口に流入した第２流体を熱交換コアのうち第２流体流路の入口側に案内する吸入タンクを備え、複数の第１流体流路を流れる第１流体と第２流体流路を流れる第２流体との間で熱交換する。

熱交換器は、吸入タンク内の第２流体が分配部或いは回収部に流れ込むことを抑制する流通抑制部を備え、流通抑制部および吸入タンクは、一体成形品として構成されている。

第２の観点によれば、熱交換器は、分配部および回収部は、複数の第１流体流路に対して第１方向の一方側に配置され、かつ第３方向に互いにオフセットして配置されている分配回収部を構成する。

第３の観点によれば、流通抑制部は、分配回収部に対して第１方向の他方側に配置されると共に第２方向に亘って形成されて吸入タンク内の第２流体が分配回収部に流れ込むことを抑制する第１壁部を備える。

これにより、第１壁部によって分配部および回収部の双方に第２流体が流れ込むことを抑制することができる。

第４の観点によれば、第１壁部のうち積層熱交換部側の端部は、積層熱交換部との間に間隔を開けている。これにより、第１壁部が積層熱交換部を干渉することを未然に防ぐことができる。

第５の観点によれば、積層熱交換部は、第２方向に並べられて第１流体流路をそれぞれ形成する複数の流路形成部を備え、複数の流路形成部のうち隣り合う２つの流路形成部の間には、第１流体と第２流体との間で熱交換するフィンを収納する第２流体流路が形成されている。

第１壁部のうち積層熱交換部側の端部は、第２方向に並べられて、複数の流路形成部のそれぞれとの間に間隔を開ける複数の間隔形成部と、複数の間隔形成部のうち隣り合う２つの間隔形成部の間に配置されてフィンに接触するフィン接触部とを備える。

これにより、第１壁部と積層熱交換部との間の隙間を小さくすることができる。このため、カップ部に第１流体が流れることをより一層抑えることができる。

第６の観点によれば、熱交換器は、第３方向のうち第２流体の流れ方向上流側を第３方向一方側とした場合において、熱交換コアに支持されて、熱交換コアのうち第３方向一方側端部にて積層熱交換部および分配回収部を囲むように形成されて吸入タンクを保持する保持部を備える。

第１壁部のうち第２方向の一方側端部および保持部の間には間隔が設けられており、第１壁部のうち第２方向の他方側端部および保持部の間には間隔が設けられている。

第７の観点によれば、流通抑制部は、分配回収部に対して第３方向一方側に配置されて第１壁部のうち第２方向の一方側端部から第１方向の一方側に延びるように形成されている第２壁部と、分配回収部に対して第３方向一方側に配置されて第１壁部のうち第２方向の他方側端部から第１方向の一方側に延びるように形成されている第３壁部と、を備える。

これにより、第１壁部のうち第２方向の一方側端部および保持部の間の間隔から第１流体がカップ部に流れることをより抑えるとともに、第１壁部のうち第２方向の他方側端部および保持部の間の間隔から第１流体がカップ部に流れることをより一層抑えることができる。

第８の観点によれば、流通抑制部は、分配回収部のうち第１壁部、第２壁部、および第３壁部によって囲まれる部分を塞ぐように形成されている閉塞部を備える。

１ 過給気冷却システム
２０ インタークーラ
２２ 熱交換コア
２３ 流路管
２４ アウタフィン
２７ａ、２７ｂ 冷却水流路
２８ カップ部
２１ａ 吸入タンク
３２ａ、３２ｂ 枠
３６ 流通抑制壁

Claims (9)

1. 第１流体が第１方向（Ｓｂ）に流れる複数の第１流体流路（２７ａ、２７ｂ）が前記第１方向に交差する第２方向（Ｓａ）に並べられて、前記複数の流体流路のうち隣り合う２つの流体流路の間には、前記第１方向に交差し、かつ前記第２方向に交差する第３方向（Ｓｃ）に第２流体が流れる第２流体流路（２４Ａ）を形成する積層熱交換部（２４Ｂ）と、前記複数の第１流体流路に対して前記第１方向に配置されて前記複数の流体流路に第１流体を分配する分配部（２８ｂ）と、前記複数の第１流体流路に対して前記第１方向に配置されて前記複数の流体流路から第１流体を回収する回収部（２８ａ）とを有する熱交換コア（２２）と、
   前記第２流体が流入する入口（７０ａ）を有し、前記入口に流入した前記第２流体を前記熱交換コアのうち前記第２流体流路の入口側に案内する吸入タンク（２１ａ）と、を備え、
   前記複数の第１流体流路を流れる前記第１流体と前記第２流体流路を流れる前記第２流体との間で熱交換する熱交換器であって、
   前記吸入タンク内の前記第２流体が前記分配部或いは前記回収部に流れ込むことを抑制する流通抑制部（３６）を備え、
   前記流通抑制部および前記吸入タンクは、一体成形品として構成されており、
   前記分配部および前記回収部は、前記複数の第１流体流路に対して前記第１方向の一方側に配置され、かつ前記第３方向に互いにオフセットして配置されている分配回収部（２８）を構成し、
   前記熱交換コアのうち前記第２流体流路の入口側に固定され、前記積層熱交換部および前記分配回収部を囲むように形成されている溝部（３３ａ）が形成されている枠（３２ａ）と、
   前記枠内に配置されているパッキン（３４ａ）と、を備え、
   前記枠がカシメられた状態で前記枠が前記吸入タンクに係合されて前記吸入タンクを保持しており、
   前記パッキンが前記吸入タンクおよび前記枠の間で弾性変形により圧縮された状態で前記吸入タンクおよび前記枠の間を密閉する熱交換器。
2. 前記流通抑制部は、前記分配回収部に対して前記第１方向の他方側に配置されると共に前記第２方向に亘って形成されて前記吸入タンク内の前記第２流体が前記分配回収部に流れ込むことを抑制する第１壁部（３６）を備える請求項１に記載の熱交換器。
3. 第１流体が第１方向（Ｓｂ）に流れる複数の第１流体流路（２７ａ、２７ｂ）が前記第１方向に交差する第２方向（Ｓａ）に並べられて、前記複数の流体流路のうち隣り合う２つの流体流路の間には、前記第１方向に交差し、かつ前記第２方向に交差する第３方向（Ｓｃ）に第２流体が流れる第２流体流路（２４Ａ）を形成する積層熱交換部（２４Ｂ）と、前記複数の第１流体流路に対して前記第１方向に配置されて前記複数の流体流路に第１流体を分配する分配部（２８ｂ）と、前記複数の第１流体流路に対して前記第１方向に配置されて前記複数の流体流路から第１流体を回収する回収部（２８ａ）とを有する熱交換コア（２２）と、
   前記第２流体が流入する入口（７０ａ）を有し、前記入口に流入した前記第２流体を前記熱交換コアのうち前記第２流体流路の入口側に案内する吸入タンク（２１ａ）と、を備え、
   前記複数の第１流体流路を流れる前記第１流体と前記第２流体流路を流れる前記第２流体との間で熱交換する熱交換器であって、
   前記吸入タンク内の前記第２流体が前記分配部或いは前記回収部に流れ込むことを抑制する流通抑制部（３６）を備え、
   前記流通抑制部および前記吸入タンクは、一体成形品として構成されており、
   前記分配部および前記回収部は、前記複数の第１流体流路に対して前記第１方向の一方側に配置され、かつ前記第３方向に互いにオフセットして配置されている分配回収部（２８）を構成し、
   前記流通抑制部は、前記分配回収部に対して前記第１方向の他方側に配置されると共に前記第２方向に亘って形成されて前記吸入タンク内の前記第２流体が前記分配回収部に流れ込むことを抑制する第１壁部（３６）を備え、
   前記積層熱交換部は、前記第２方向に並べられて前記第１流体流路をそれぞれ形成する複数の流路形成部（２３）を備え、前記複数の流路形成部のうち隣り合う２つの流路形成部の間には、前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換するフィン（２４）を収納する前記第２流体流路が形成されており、
   前記第１壁部のうち前記積層熱交換部側の端部は、
   前記第２方向に並べられて、前記複数の流路形成部のそれぞれとの間に間隔を開ける複数の間隔形成部（３９ｂ）と、
   前記複数の間隔形成部のうち隣り合う２つの間隔形成部の間に配置されて前記フィンに接触するフィン接触部（３９ａ）とを備える熱交換器。
4. 第１流体が第１方向（Ｓｂ）に流れる複数の第１流体流路（２７ａ、２７ｂ）が前記第１方向に交差する第２方向（Ｓａ）に並べられて、前記複数の流体流路のうち隣り合う２つの流体流路の間には、前記第１方向に交差し、かつ前記第２方向に交差する第３方向（Ｓｃ）に第２流体が流れる第２流体流路（２４Ａ）を形成する積層熱交換部（２４Ｂ）と、前記複数の第１流体流路に対して前記第１方向に配置されて前記複数の流体流路に第１流体を分配する分配部（２８ｂ）と、前記複数の第１流体流路に対して前記第１方向に配置されて前記複数の流体流路から第１流体を回収する回収部（２８ａ）とを有する熱交換コア（２２）と、
   前記第２流体が流入する入口（７０ａ）を有し、前記入口に流入した前記第２流体を前記熱交換コアのうち前記第２流体流路の入口側に案内する吸入タンク（２１ａ）と、を備え、
   前記複数の第１流体流路を流れる前記第１流体と前記第２流体流路を流れる前記第２流体との間で熱交換する熱交換器であって、
   前記吸入タンク内の前記第２流体が前記分配部或いは前記回収部に流れ込むことを抑制する流通抑制部（３６）を備え、
   前記流通抑制部および前記吸入タンクは、一体成形品として構成されており、
   前記分配部および前記回収部は、前記複数の第１流体流路に対して前記第１方向の一方側に配置され、かつ前記第３方向に互いにオフセットして配置されている分配回収部（２８）を構成し、
   前記流通抑制部は、前記分配回収部に対して前記第１方向の他方側に配置されると共に前記第２方向に亘って形成されて前記吸入タンク内の前記第２流体が前記分配回収部に流れ込むことを抑制する第１壁部（３６）を備え、
   前記第３方向のうち前記第２流体の流れ方向上流側を前記第３方向一方側とした場合において、前記熱交換コアに支持されて、前記熱交換コアのうち前記第３方向一方側端部にて前記積層熱交換部および前記分配回収部を囲むように形成されて前記吸入タンクを保持する保持部（３２ａ）を備え、
   前記第１壁部のうち前記第２方向の一方側端部（３６ａ）および前記保持部の間には間隔が設けられており、
   前記第１壁部のうち前記第２方向の他方側端部（３６ｂ）および前記保持部の間には間隔が設けられている熱交換器。
5. 前記第１壁部のうち前記積層熱交換部側の端部は、前記積層熱交換部との間に間隔を開けている請求項２、３、４のいずれか１つに記載の熱交換器。
6. 前記積層熱交換部は、前記第２方向に並べられて前記第１流体流路をそれぞれ形成する複数の流路形成部（２３）を備え、前記複数の流路形成部のうち隣り合う２つの流路形成部の間には、前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換するフィン（２４）を収納する前記第２流体流路が形成されており、
   前記第１壁部のうち前記積層熱交換部側の端部は、
   前記第２方向に並べられて、前記複数の流路形成部のそれぞれとの間に間隔を開ける複数の間隔形成部（３９ｂ）と、
   前記複数の間隔形成部のうち隣り合う２つの間隔形成部の間に配置されて前記フィンに接触するフィン接触部（３９ａ）とを備える請求項２または４に記載の熱交換器。
7. 前記第３方向のうち前記第２流体の流れ方向上流側を前記第３方向一方側とした場合において、前記熱交換コアに支持されて、前記熱交換コアのうち前記第３方向一方側端部にて前記積層熱交換部および前記分配回収部を囲むように形成されて前記吸入タンクを保持する保持部（３２ａ）を備え、
   前記第１壁部のうち前記第２方向の一方側端部（３６ａ）および前記保持部の間には間隔が設けられており、
   前記第１壁部のうち前記第２方向の他方側端部（３６ｂ）および前記保持部の間には間隔が設けられている請求項２ないし６のいずれか１つに記載の熱交換器。
8. 前記流通抑制部は、
   前記分配回収部に対して前記第３方向一方側に配置されて前記第１壁部のうち前記第２方向の一方側端部から前記第１方向の一方側に延びるように形成されている第２壁部（３７）と、
   前記分配回収部に対して前記第３方向一方側に配置されて前記第１壁部のうち前記第２方向の他方側端部（３６ｂ）から前記第１方向の一方側に延びるように形成されている第３壁部（３８）と、
   を備える請求項７に記載の熱交換器。
9. 前記流通抑制部は、前記分配回収部のうち前記第１壁部、前記第２壁部、および前記第３壁部によって囲まれる部分を塞ぐように形成されている閉塞部（９０）を備える請求項８に記載の熱交換器。

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