WO2010079796A1 - 複合型熱交換器 - Google Patents

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WO2010079796A1
WO2010079796A1 PCT/JP2010/050076 JP2010050076W WO2010079796A1 WO 2010079796 A1 WO2010079796 A1 WO 2010079796A1 JP 2010050076 W JP2010050076 W JP 2010050076W WO 2010079796 A1 WO2010079796 A1 WO 2010079796A1
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composite heat
composite
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正宏 平井
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カルソニックカンセイ株式会社
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    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/916—Oil cooler

Definitions

  • the present invention relates to a composite heat exchanger that uses a combination of a first heat exchanger and a second heat exchanger.
  • Patent Document 1 Conventionally, the technique described in Patent Document 1 is known as a composite heat exchanger, and according to the present invention, the second heat exchanger is accommodated in the tank of the first heat exchanger.
  • US Pat. No. 6,755,158 US Pat. No. 6,755,158
  • the second heat exchanger is accommodated in the tank of the first heat exchanger, the second heat exchanger is faced close to all the tubes of the first heat exchanger. It is necessary to arrange the core portion, and as a result, the second heat exchanger is increased in size. That is, when the total length of the second heat exchanger is shortened, a part of the circulation medium of the first heat exchanger flows into the tube of the first heat exchanger without exchanging heat with the second heat exchanger. A distribution medium having a different temperature flows into each tube. As a result, the thermal stress resulting from the temperature distribution of the core part may occur, and the durability of the first heat exchanger may be reduced.
  • the design freedom of the tank of the first heat exchanger and the second heat exchanger is limited to a small size.
  • these There is a problem that a significant design change is required for the tank of the first heat exchanger and the second heat exchanger for each type.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a composite heat exchanger capable of expanding the design flexibility of the first heat exchanger and the second heat exchanger. That is.
  • the first heat exchanger includes a pair of long tanks arranged at a predetermined interval, and tubes and fins alternately stacked between the two tanks.
  • a core portion, and at least one of the two tanks is composed of a plurality of divided bodies connected along the longitudinal direction of the tank, and a predetermined divided body of the plurality of divided bodies,
  • An accommodation portion that communicates with the predetermined divided body and protrudes to the outside is provided, and a second heat exchanger is disposed in the accommodation portion.
  • a connection port is provided, and heat is exchanged between the flow medium of the first heat exchanger and the flow medium of the second heat exchanger that circulate in the housing portion.
  • the first heat exchanger is constituted by a plurality of divided bodies, and a housing portion is provided in a predetermined divided body, and the second heat exchanger is disposed in the housing portion.
  • a predetermined division body can be used as a common part, and it is possible to easily cope with various types of first heat exchangers having different height dimensions of the core portion by changing the design of only the other division bodies. Or it can respond easily to many types of 2nd heat exchangers from which size differs only by the design change of a predetermined division body.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a main part of the composite heat exchanger according to the first embodiment. It is a front view of the 2nd heat exchanger of the compound type heat exchanger of Example 1.
  • FIG. It is a perspective view of the 2nd heat exchanger of FIG. It is a perspective view which shows the principal part of the tank of the composite heat exchanger of Example 1.
  • FIG. It is a front view which shows the principal part of the tank of FIG. It is a left view which shows the principal part of the tank of FIG. It is a right view which shows the principal part of the tank of FIG. It is a figure explaining fixation of the 2nd heat exchanger in the compound type heat exchanger of Example 1.
  • FIG. It is a figure explaining the inside of the tank of FIG. It is a figure explaining before fixing (a) and after fixing (b) to the tube of the insertion member in the composite heat exchanger of Example 1.
  • FIG. It is a figure explaining the engine cooling circuit and turbocharger circuit which used the composite type heat exchanger of Example 1.
  • FIG. It is a figure explaining the effect
  • FIG. It is a figure explaining the inside of the tank used for the composite heat exchanger of Example 2 which concerns on this invention. It is a perspective view explaining the deformation
  • Example 1 according to the present invention will be described below.
  • the vehicle front-rear direction and the vehicle width direction will be referred to as the front-rear direction and the left-right direction.
  • 1 is a front view showing a composite heat exchanger according to the first embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main part of the first embodiment
  • FIG. 3 is a front view of the second heat exchanger according to the first embodiment
  • FIG. 5 is a perspective view showing the main part of the tank of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a front view showing the main part of the tank used in the composite heat exchanger of Example 1
  • FIG. 7 is a left side view of the tank
  • FIG. 8 is a right side view of the tank
  • FIG. 9 is a composite of Example 1.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the fixing of the second heat exchanger used in the heat exchanger
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the inside of the tank
  • FIG. 11 is a diagram of the composite heat exchanger before the fitting member is fixed to the tube (a).
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the engine cooling circuit and the turbocharger circuit of the first embodiment
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the composite heat exchanger of the first embodiment. .
  • the composite heat exchanger A1 of Example 1 includes a first heat exchanger 1, a second heat exchanger 2, and the like.
  • the first heat exchanger 1 is an intercooler incorporated in a turbocharger circuit 23 to be described later, and includes a pair of long tanks 3 and 4 disposed at a predetermined interval on the left and right sides, and both the tanks 3 and 4.
  • positioned between is provided.
  • the core portion 5 includes a plurality of flat tubular tubes 5a inserted through and fixed to the tanks 3 and 4, and alternately stacked with the tubes 5a, and corrugated fins in which the corrugated top portions are joined to the adjacent tubes 5a. 5b. Note that the fin 5b may be omitted.
  • a pair of upper and lower reinforcements that are inserted into and fixed to the tanks 3 and 4 may be provided on both sides in the stacking direction of the core portion 5 to reinforce the connection. Further, an inner fin may be provided inside the tube 5a.
  • the tank 3 is composed of three divided bodies 6 to 8 connected along the longitudinal direction.
  • the upper divided body 6 is formed in a bottomed cylindrical shape having a rectangular cross section with the divided body 7 side as an opening side, and a tube hole 6a for inserting and fixing a corresponding end portion of the tube 5a on the inner side. Are formed at equal intervals (see FIG. 7).
  • the lower divided body 8 is formed in a bottomed cylindrical shape having a rectangular cross section with the intermediate divided body 7 side as the opening side, and a corresponding end portion of the tube 5a is inserted and fixed inside thereof. A plurality of tube 8a holes are formed at equal intervals (see FIG. 7).
  • a plurality of tube holes 7a are formed inside the intermediate divided body 7 at equal intervals to insert and fix corresponding ends of the tubes 5a.
  • Each of the divided members 6 to 8 is made of an aluminum-made substantially dish-like tube plate through which a tube is inserted and fixed in the same manner as a known intercooler resin tank, and is stacked on the tube plate in the middle. It may be constituted by a substantially tank-shaped tank body made of a resin that is caulked and fixed in a heated state.
  • openings 7b (the lower openings are not shown) that match the outer shapes of the corresponding divided bodies 6 and 8, respectively, are formed.
  • an accommodating portion 9 having a shape protruding rearward is formed on the outside of the intermediate divided body 7 via a collective portion 10 extending in the left-right direction.
  • a narrow passage 10a (see FIG. 9) is formed in the collecting portion 10, and a substantially rectangular protruding portion 11 that protrudes rearward in a state communicating with the passage 10a is provided.
  • a circular opening 11a and a plurality of bolt holes 11b (three are shown in the first embodiment) are formed on the rear surface of the protrusion 11.
  • the opening 11a is formed to be somewhat larger than the opening diameter of the input port P3 described later.
  • the second heat exchanger 2 is disposed in an inclined state as indicated by a dotted line in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the second heat exchanger 2 is disposed between a pair of long tanks 13 and 14 arranged at a predetermined interval in the vertical direction and the tanks 13 and 14.
  • the core part 15 is provided.
  • the core portion 15 includes a plurality of flat tubular tubes 15a inserted and fixed in the tanks 13 and 14, and alternately laminated with the tubes 15a, and corrugated plate-like fins 15b in which corrugated top portions are joined to the adjacent tubes 15a. Consists of. Note that the fin 15b may be omitted.
  • a pair of upper and lower reinforcements that are inserted into and fixed to the tanks 3 and 4 may be provided on both sides of the core portion 15 in the stacking direction to reinforce the connection.
  • the inside of the upper tank 13 is divided into a first chamber R1 and a third chamber R3 as two chambers by a partition wall 16.
  • the input port P1 is provided in communication with the first chamber R1
  • the output port P2 is provided in communication with the third chamber R3.
  • a second chamber R2 is provided in the lower tank 14.
  • both ports P1 and P2 are provided in a state of penetrating through a flat closing member 17. As shown in FIG. 4, through holes 17a are formed at the four corners of the closing member 17, respectively.
  • the second heat exchanger 2 is inserted obliquely into the opening 19 a of the inclined seat 19 formed on the upper surface of the protrusion 11, and the closing member 17 is inserted into the seat 19.
  • the second heat exchanger 2 is inclined into the projecting portion 11 by screwing and fixing the bolt B2 from the through hole 17a of the closing member 17 to a bolt hole (not shown) of the seat portion 19 in a contact state. Arranged in a suspended state. Thereby, the 2nd heat exchanger 2 is being fixed to the accommodating part 9 so that attachment or detachment is possible from the outside.
  • the sealing member S2 (illustrated by a thick line) formed in a sheet shape with a heat-resistant material is attached to the back surface of the closing member 17 to ensure the sealing performance in the housing portion 9.
  • the input port P3 and the core part 5 are arranged so that the central axis X1 (illustrated in FIG. 9B) of the input port P3 and the core part 5 of the second heat exchanger 2 are orthogonal to each other. .
  • Example 1 although the input port P1 and the 2nd heat exchanger 2 are arrange
  • a drainage pipe 20 extending downward as shown in FIGS. 6 to 9 is accommodated on the bottom of the protrusion 11 of the accommodating portion 9, specifically, on the side of the collecting portion 10 of the second heat exchanger 2 in the protruding portion 11. It is provided so as to communicate with the protruding portion 11 of the portion 9. Further, as shown in FIG. 1, a drain pipe 21 extending downward is provided at the bottom of the divided body 8 so as to communicate with the intermediate divided body 7.
  • the tank 4 is formed in a rectangular hollow body having a quadrangular cross section, and a corresponding end portion of the tube 5a is inserted and fixed therein. As shown in FIG. 1, an output port P ⁇ b> 4 that is bent rearward and protrudes obliquely upward is provided outside the tank 4 so as to communicate with the tank 4.
  • the insertion member 30 is inserted and fixed to the end portion of the tube 5c that is inserted into and fixed to the intermediate divided body 7 among the plurality of tubes 5a.
  • the entire insertion member 30 is formed in a substantially U shape, and protrudes outward from the base end portion of the insertion portions 30a, 30a facing each other in the U shape.
  • the locking portions 30b are formed respectively.
  • FIG.11 (b) by inserting the insertion parts 30a and 30a of the insertion member 30 in the tube 5c, and locking each latching
  • a gap O1 is formed between the end of the tube 5c and the fitting member 30.
  • All the constituent members of the composite heat exchanger A1 of Example 1 are all made of metal such as aluminum, and at least one of the joint portions of each constituent member is formed of a brazing sheet, or in advance A brazing material to which flux is applied or pasted is molded. And the 1st heat exchanger 1 brazes and joins the junction part of each structural member by heat-processing, after preliminarily assembling all the structural members except the 2nd heat exchanger 2 and the input port P3. And are integrally formed.
  • the first heat exchanger 1 is also integrally formed by temporarily assembling all the constituent members in advance and then brazing and joining the joint portions of the constituent members by heat treatment.
  • the engine cooling circuit 22 and the turbocharger circuit 23 that employ the composite heat exchanger A1 of the first embodiment will be described.
  • the engine A2, the radiator A3, the thermostat A4, and the water pump A5 are connected in an annular shape through passages a1 to a4 using cooling water as a circulation medium.
  • a bypass a5 is provided in parallel with the radiator A3.
  • the passage a6 branched from the passage a1 is connected to the input port P1 of the second heat exchanger 2 of the composite heat exchanger A1, while the passage a7 branched from the passage a2 is connected to the output port P2 of the second heat exchanger 2. Connected to.
  • the turbocharger circuit 23 includes a composite heat exchanger A1, an engine A2, a turbocharger A6, an EGR cooler A7, and the like using air as a distribution medium.
  • the upstream side of the compressor of the turbocharger A6 is connected to the passage a8, while the downstream side is connected to the input port P3 of the first heat exchanger 1 of the composite heat exchanger A1 via the passage a9.
  • the output port P4 of the composite heat exchanger A1 is connected to an intake port (not shown) of the engine A2 via a passage a10 (intake manifold). Further, an exhaust port (not shown) of the engine A2 is connected to the upstream side of the turbine of the turbocharger A6 via a passage a11 (exhaust manifold).
  • downstream side of the turbine of the turbocharger A6 is connected to the passage a12. Further, the upstream side of the EGR cooler A7 is connected to the passage a11 via the passage a13, while the downstream side is connected to the passage a7 via the passage a14.
  • a check valve (not shown) is provided at an appropriate position such as the passage a5.
  • the thermostat A4 opens the passage a2, so that the cooling water discharged from the engine A2 is passed through the passage a1 ⁇ the radiator A3 ⁇ the passage a2.
  • Thermostat A4 ⁇ passage a3 ⁇ water pump A5 ⁇ passage a4 in this order and return to engine A2 again.
  • the high-temperature cooling water around 80 ° C. in the case of large vehicles
  • the engine A2 can be cooled.
  • a part of the cooling water in the passage a1 first flows into the input port P1 of the second heat exchanger 2 through the passage a6. Next, the cooling water that has flowed into the input port P1 of the second heat exchanger 2 flows into the chamber R1 of the tank 13, and then the chamber R2 of the tank 14 and the chamber R3 of the tank 13 through the corresponding tubes 15a, respectively. And then discharged from the output port P2 to the passage a7.
  • the intake air sucked into the passage a8 through an air duct and a filter (not shown) is changed to a high temperature / high pressure state by the compressor of the turbocharger A6, and then the first heat exchanger 1 through the passage a9.
  • the intake air sucked into the passage a8 through an air duct and a filter (not shown) is changed to a high temperature / high pressure state by the compressor of the turbocharger A6, and then the first heat exchanger 1 through the passage a9.
  • the high-temperature intake air around 170 ° C. (in the case of a large vehicle) that has flowed into the input port P3 of the first heat exchanger 1 flows into the housing portion 9 and the core portion 15 of the second heat exchanger 2. After passing through the tube 15a, it is cooled by exchanging heat with the cooling water flowing through the tube 15a, and then flows into the tank 3 through the collecting portion 10.
  • the intake air that has flowed into the tank 3 exchanges heat with the vehicle running wind that passes through the core portion 5 or the cooling air from the fan 24 while flowing into the tank 4 via the tube 5a. It is cooled to around 40 ° C. (in the case of a large vehicle).
  • the intake air flowing into the tank 4 is discharged from the output port P4 to the passage a10 (intake manifold) and then flows into the intake port of the engine A2, thereby increasing the supercharging efficiency of the engine A2 and improving the engine output. .
  • the intake air introduced into the engine A2 becomes exhaust gas, drives the turbine of the turbocharger A6 via the passage a11 (exhaust manifold), and then exhausts exhaust gas such as an exhaust purification catalyst or a silencer (not shown) via the passage a12. It is discharged to the outside through the system.
  • the intake air of the first heat exchanger 1 is cooled before flowing into the core portion 5. Can remove rough heat.
  • the intake air stepwise by the first heat exchanger 1 it is possible to prevent thermal shock to each part due to a sudden temperature drop of the intake air, and at the same time assist cooling of the core portion 5. Efficient cooling.
  • the EGR cooler A7 After a part of the exhaust gas is cooled by the EGR cooler A7, it is returned to the passage a8, whereby the unburned components contained in the exhaust gas can be introduced again into the engine A2 to purify the exhaust gas. Further, in the first embodiment, since the exhaust gas discharged from the EGR cooler A7 is returned to the passage a8 in front of the compressor 36a of the turbocharger A6, the EGR rate is higher than when returning to the passage a10 (intake manifold). it can.
  • the input port P3 and the core portion 5 are arranged so that the central axis X1 of the input port P3 and the core portion 5 of the second heat exchanger 2 are orthogonal to each other.
  • the intake air shown by broken line arrows
  • the intake air that flows into the protruding portion 11 from the input port P ⁇ b> 3 easily passes through the core portion 5 of the second heat exchanger 2. The hot air can be prevented from staying in the space on the input port P3 side of the vessel 2, and the intake air can be cooled smoothly.
  • the 2nd heat exchanger 2 since the 2nd heat exchanger 2 is arrange
  • the housing portion 9 that protrudes outward from the tank 3 via the collecting portion 10 having the narrow passage 10a is provided, and the second heat exchange is provided in the housing portion 9.
  • a container 2 is arranged.
  • the intake air that has passed through the second heat exchanger 2 can be mixed in the narrow passage 10 a of the collecting portion 10 from the housing portion 9 to make the temperature uniform, and then flow into the tank 3. Accordingly, the intake air having the same temperature can be caused to flow through each tube 5a, and generation of thermal stress due to the temperature distribution of the core portion 5 can be prevented.
  • the amount of intake air flowing (inflow amount) in the tube 5 c of the intermediate divided body 7, which is disposed near the inlet of the intake air to the tank 3 and easily flows in a large amount, is inserted by the insertion member 30.
  • the flow rate of the intake air in each tube 5a can be made uniform, and the temperature distribution of the core portion 5 can be made uniform.
  • the fitting member 30 was mounted
  • the cooling water flowing through the second heat exchanger 2 is the cooling water for the engine A2, it changes between the outside air temperature and around 80 ° C. Accordingly, since the second heat exchanger 2 is thermally expanded / contracted, when the second heat exchanger 2 is fixed to the wall portion in the protruding portion 11 using a bracket or the like, the thermal expansion / contraction There is a risk of adverse effects of thermal stress accompanying shrinkage.
  • the 2nd heat exchanger 2 is arrange
  • the condensed water can be discharged at an early stage when the intake air flows into the first heat exchanger 1, and adverse effects of the condensed water on the first heat exchanger 1 and the second heat exchanger 2 can be prevented.
  • the opening edge part of the division body 8 of Example 1 is connected in the state inserted in the bottom part of the division body 7, there exists a possibility that the condensed water collected on the bottom part of the accommodating part 9 may leak to the division body 8 side. Absent.
  • a drain pipe 21 extending downward is provided at the bottom of the divided body 8 so as to communicate with the divided body 7, so that the condensed water accumulated in the tank 3 (FIG. 1 can be discharged to the outside through the drain pipe 21.
  • a hose (not shown) extending to the bottom of the vehicle floor is attached to the lower ends of the drain pipes 20 and 21.
  • the drain pipes 20 and 21 have a small diameter, the drain pipes 20 and 21 can be provided with valves.
  • the tank 3 is constituted by a plurality of divided bodies 6 to 8 connected along the longitudinal direction of the tank 3, and the divided body 7 is provided with the accommodating portion 9, and the second portion is disposed in the accommodating portion 9.
  • the heat exchanger 2 is disposed, and an input port P3 is provided in the accommodating portion 9.
  • the divided body 7 provided with the accommodating portion 9 can be used as a common component.
  • the design of only the other divided bodies 6 and 8 can be changed, and various types of first parts with different height dimensions of the core portion 5 can be obtained.
  • 1 heat exchanger 1 can also be supported. Or it can respond to the multiple types of 2nd heat exchanger 2 from which a size differs only by the design change of the division body 7 which provided the accommodating part 9.
  • the input port P3 is fixed to the accommodating portion 9 so as to be detachable from the outside, the angle, diameter, tip shape, etc. of the input port P3 can be easily changed.
  • the opening 11a of the protrusion 11 of the first embodiment is formed to be slightly larger than the diameter of the input port P3, and the base 18 of the input port P3 is brought into contact with and communicated with the opening 11a. Therefore, it is possible to change the design for reducing the diameter and increasing the diameter by changing the design of only the input port P3.
  • the design freedom of the 1st heat exchanger 1 and the 2nd heat exchanger 2 can be expanded.
  • Example 1 since the 2nd heat exchanger is arrange
  • the 2nd heat exchanger 2 is being fixed to the accommodating part 9 so that attachment or detachment is possible from the outside. Therefore, at the time of replacement / repair / inspection of the second heat exchanger 2, the fastening of the bolt B2 can be released and the second heat exchanger 2 can be easily taken out from the accommodating portion 9, and the maintainability is excellent.
  • the tank 3 is composed of a plurality of divided bodies 6 to 8 connected along the longitudinal direction of the tank 3, and the divided body 7 communicates with the predetermined divided body 7,
  • the housing 9 having a shape projecting to the outside is provided, the second heat exchanger 2 is disposed in the housing 9, the input port P ⁇ b> 3 is provided in the housing 9, and the first heat exchange flowing through the housing 9 Heat was exchanged between the intake air of the vessel 1 and the cooling water of the second heat exchanger 2.
  • the design freedom of the 1st heat exchanger 1 and the 2nd heat exchanger 2 can be expanded.
  • the intermediate divided body 7 provided with the accommodating part 9 can be used as a common part, and the first heat exchange of various types with different height dimensions of the core part 5 by changing the design of only the other divided bodies 6 and 8 It can correspond to vessel 1.
  • it can respond to the multiple types of 2nd heat exchanger 2 from which a size differs only by the design change of the intermediate division body 7 in which the accommodating part 9 was provided.
  • the input port P3 is fixed to the accommodating portion 9 so as to be removable from the outside. Thereby, it can respond easily to input ports P3, such as various angles and diameters.
  • the 2nd heat exchanger 2 was fixed to the accommodating part 9 so that attachment or detachment was possible from the outside. Thereby, the maintainability of the 2nd heat exchanger 2 can be improved.
  • the second heat exchanger 2 has a pair of long tanks 3 and 4 arranged at a predetermined interval, and tubes 5a and fins 5b alternately stacked between these tanks 3 and 4.
  • the connection port and the core part 5 are arranged so that the central axis of the connection port and the core part 5 of the second heat exchanger 2 are orthogonal to each other. Thereby, the heat exchange with the 1st heat exchanger 1 and the 2nd heat exchanger 2 can be performed efficiently.
  • the accommodating portion 9 is provided in a shape protruding in the width direction of the predetermined divided body 7. Thereby, the enlargement of the tanks 3 and 4 to the left-right direction can be avoided, and the design freedom of the installation layout of a peripheral member can be expanded.
  • the input port P3 is used as an inlet for intake air of the first heat exchanger 1, and the first heat exchanger is exchanged by heat exchange between the intake air of the first heat exchanger 1 and the cooling water of the second heat exchanger 2.
  • 1 intake air was cooled. Thereby, the intake air of the 1st heat exchanger 1 can be cooled in steps, the generation
  • the collecting portion 10 that forms the narrow passage 10a is provided on the side of the predetermined divided body 7 of the second heat exchanger 2 in the housing portion 9.
  • the temperature of the intake air of the first heat exchanger 1 that exchanges heat with the second heat exchanger 2 is mixed and made uniform at the collecting portion 10 and then flows into the tube 5 a of the core portion 5. .
  • the cracks of the tubes 5a and 15a or the cracks of the tube holes 6a, 7a and 8a due to the thermal shock can be prevented.
  • the durability of the first heat exchanger 1 can be improved.
  • the first heat exchanger 1 is an intercooler
  • the circulation medium of the second heat exchanger 2 is cooling water for the engine cooling circuit 22. Accordingly, the present invention is suitable for application to an intercooler in which the demand for cooling specifications is increasing with the recent increase in output of the engine A2. In addition, it is possible to realize a combination of distribution media having an optimum temperature relationship as a heat exchange medium.
  • a drainage pipe 20 capable of draining condensed water is provided at the bottom of the housing 9. Thereby, the bad influence to the 1st heat exchanger 1 and the 2nd heat exchanger 2 by condensed water can be prevented.
  • a drain pipe 21 capable of draining condensed water is provided at the bottom of the tank 3. Thereby, the bad influence to the 1st heat exchanger 1 and the 2nd heat exchanger 2 by condensed water can be suppressed to the minimum.
  • Example 2 according to the present invention will be described below.
  • symbol is attached
  • Example 2 it can prevent that the distribution
  • the deformed portion 31 can be formed by a simple operation of deforming the end portion of the tube 5c with a jig or the like to reduce the diameter, and the number of parts does not increase. In some cases, a so-called dead tube in which the deformable portion 31 is completely crushed and the opening O2 is eliminated may be employed.
  • the composite heat exchanger of Example 2 has the following effect. (12)
  • the flow rate adjusting means is the deformed portion 31 in which the diameter of the end of the tube 5c corresponding to the divided body 7 is reduced. Thereby, the same effect as Example 1 can be acquired easily, without using another member.
  • the first heat exchanger 1 may be a radiator and the second heat exchanger 2 may be an oil cooler, and the present invention may be applied to a so-called radiator with a built-in oil cooler.
  • the input port P3 is used as the outlet of the flow medium of the first heat exchanger 1 (radiator) and the flow of the first heat exchanger 1 (radiator) is the same as that described in the publicly known Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-32242.
  • the circulation medium of the second heat exchanger 2 (oil cooler) is cooled by heat exchange between the medium (cooling water) and the circulation medium (oil) of the second heat exchanger 2 (oil cooler).
  • each constituent member can be set as appropriate, and the fixing method can be changed according to the material.
  • the division number of the division body of the tank 3, a connection structure, etc. can be set suitably.
  • the divided bodies may be fixed using bolts or the like.
  • a part of the tank 3 may be made of resin.
  • the accommodating portion 9 that protrudes rearward from the divided body 7 via the collecting portion 10 that extends in the left-right direction is employed, but the direction of displacement of the collecting portion 10 and the accommodating portion 9 is appropriately set. it can.

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Abstract

　複合型熱交換器Ａ１は、第１熱交換器１が、所定の間隔を置いて配置される一対の長尺なタンク3,4と、これら両タンク3,4の間に交互に積層配置されたチューブ５ａ及びフィン５ｂから成るコア部５を備え、タンク３を、該タンク３の長手方向に沿って連結された複数の分割体６～８で構成し、分割体７に、該所定の分割体７に連通され、外部へ突出した形状の収容部９を設けると共に、この収容部９内に第２熱交換器２を配置し、収容部９に入力ポートＰ３を設け、収容部９内を流通する第１熱交換器１の吸入空気と第２熱交換器２の冷却水とを熱交換させるように構成した。

Description

複合型熱交換器
　本発明は、第１熱交換器と第２熱交換器とを組み合わせた用いる複合型熱交換器に関する。
　従来、複合型熱交換器として特許文献１の記載の技術が知られており、この発明によれば、第１熱交換器のタンクに第２熱交換器を収容している。
米国特許第６７５５１５８号公報
　しかしながら、従来の発明にあっては、第１熱交換器のチューブに流入する吸入空気の温度がチューブ毎に異なる場合には、コア部の温度分布に起因する熱応力が発生して、チューブの付け根等の耐久性が低下する虞がある。これを回避するには、第１熱交換器のタンクに第２熱交換器を収容している関係上、第１熱交換器の全てのチューブに近接して対面した状態で第２熱交換器のコア部を配置する必要があり、この結果、第２熱交換器の大型化を招いてしまう。
即ち、第２熱交換器の全長を短くした場合には、第１熱交換器の流通媒体の一部が第２熱交換器と熱交換することなく第１熱交換器のチューブに流入するため、チューブ毎に異なる温度の流通媒体が流入することとなる。この結果、コア部の温度分布に起因する熱応力が発生して、第１熱交換器の耐久性が低下する虞がある。
　従って、第１熱交換器のタンクと第２熱交換器の設計自由度が小さく制限され、例えばコア部の高さ寸法が異なる多種類の第１熱交換器を製造する場合には、これらの種類毎に第１熱交換器のタンクと第２熱交換器の大幅な設計変更が必要となるという問題点があった。
　本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、第１熱交換器と第２熱交換器の設計自由度を拡大できる複合型熱交換器を提供することである。
　本発明の複合熱交換器では、第１熱交換器が、所定の間隔を置いて配置される一対の長尺なタンクと、これら両タンクの間に交互に積層配置されたチューブ及びフィンから成るコア部を備え、上記両タンクのうちのすくなくとも一方のタンクを、該タンクの長手方向に沿って連結された複数の分割体で構成し、上記複数の分割体のうちの所定の分割体に、該所定の分割体に連通され、外部へ突出した形状の収容部を設けると共に、この収容部内に第２熱交換器を配置し、上記収容部に上記第１熱交換器の流通媒体の出入り口である接続ポートを設け、上記収容部内を流通する上記第１熱交換器の流通媒体と上記第２熱交換器の流通媒体とを熱交換させたことを特徴とする。
　本発明の複合熱交換器では、第１熱交換器を複数の分割体で構成して、所定の分割体に収容部を設けると共に、この収容部に第２熱交換器を配置している。
これにより、第１熱交換器と第２熱交換器の設計自由度を拡大できる。
また、所定の分割体を共用部品にでき、その他の分割体のみの設計変更でもって、コア部の高さ寸法が異なる多種類の第１熱交換器に容易に対応できる。
或いは、所定の分割体のみの設計変更でもってサイズの異なる多種類の第２熱交換器に容易に対応できる。
本発明に係る実施例１の複合型熱交換器を示す正面図である。 実施例１の複合型熱交換器の要部を示す分解斜視図である。 実施例１の複合型熱交換器の第２熱交換器の正面図である。 図３の第２熱交換器の斜視図である。 実施例１の複合型熱交換器のタンクの要部を示す斜視図である。 図５のタンクの要部を示す正面図である。 図５のタンクの要部を示す左側面図である。 図５のタンクの要部を示す右側面図である。 実施例１の複合型熱交換器において第２熱交換器の固定を説明する図である。 図５のタンクの内部を説明する図である。 実施例１の複合型熱交換器における、嵌挿部材のチューブへの固定前（ａ）と固定後（ｂ）をそれぞれ説明する図である。 実施例１の複合型熱交換器を用いたエンジン冷却回路及びターボチャージャー回路を説明する図である。 実施例１の複合型熱交換器の作用を説明する図である。 本発明に係る実施例２の複合熱交換器に用いるタンクの内部を説明する図である。 実施例２の複合熱交換器に用いるチューブの変形部を説明する斜視図である。
Ａ１　複合型熱交換器
Ａ２　エンジン
Ａ３　ラジエータ
Ａ４　サーモスタット
Ａ５　ウォーターポンプ
Ａ６　ターボチャージャー
Ａ７　ＥＧＲクーラ
ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ａ６、ａ７、ａ８、ａ９、ａ１０、ａ１１、ａ１２、ａ１３　通路
Ｂ１、Ｂ２　ボルト
Ｏ１　隙間
Ｏ２　開口部
Ｐ１、Ｐ３　入力ポート
Ｐ２、Ｐ４　出力ポート
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３　室
Ｓ１、Ｓ２　シール部材
１　第１熱交換器
２　第２熱交換器
３、４、１３、１４　タンク
５、１５　コア部
５ａ、５ｃ、１５ａ　チューブ
５ｂ、１５ｂ　フィン
６、７、８　分割体
６ａ、７ａ、８ａ　チューブ孔
７ｂ　開口部
９　収容部
１０　集合部
１０ａ　通路
１１　突出部
１１ａ　開口部
１１ｂ　ボルト孔
１６　仕切り壁
１７　閉塞部材
１７ａ　貫通孔
１８　基部
１８ａ　貫通孔
１９　座部
１９ａ　開口部
２０、２１　排水パイプ
２２　エンジン冷却回路
２３　ターボチャージャー回路
２４　ファン
３０　嵌挿部材
３０ａ　挿入部
３０ｂ　係止部
３１　変形部
　以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
　以下、本発明に係る実施例１を説明する。
なお、以下の説明にあっては、車両前後方向及び車幅方向を前後方向及び左右方向と称して説明する。
図１は実施例１の複合型熱交換器を示す正面図、図２は実施例１の要部を示す分解斜視図、図３は実施例１の第２熱交換器の正面図、図４は同斜視図、図５は実施例１のタンクの要部を示す斜視図である。
　図６は実施例１の複合熱交換器に用いるタンクの要部を示す正面図、図７は同タンクの左側面図、図８は同タンクの右側面図、図９は実施例１の複合熱交換器に用いる第２熱交換器の固定を説明する図、図１０はタンクの内部を説明する図、図１１は複合型熱交換器における、嵌挿部材のチューブへの固定前（ａ）と固定後（ｂ）をそれぞれ説明する図、図１２は実施例１のエンジン冷却回路及びターボチャージャー回路を説明する図、図１３は実施例１の複合熱交換器の作用を説明する図である。
　先ず、実施例１の複合熱交換器の全体構成を説明する。
図１に示すように、実施例１の複合型熱交換器Ａ１は、第１熱交換器１と、第２熱交換器２等を備えている。
　第１熱交換器１は後述するターボチャージャー回路２３に組み込まれるインタークーラであって、左右に所定の間隔を置いて配置される一対の長尺なタンク3,4と、これら両タンク3,4の間に配置されたコア部５を備えている。
コア部５は、両タンク3,4に挿通し固定された複数の偏平管状のチューブ５ａと、チューブ５ａと交互に積層配置し、隣接するチューブ５ａに波状の頂部を接合した波板状のフィン５ｂとから構成している。
なお、フィン５ｂは省略する場合もあり得る。
また、コア部５の積層方向両側に両タンク3,4に挿通し固定された上下一対のレインフォースを設けて連結補強しても良い。
さらに、チューブ５ａの内部にインナーフィンを設けても良い。
　図２に示すように、タンク３は、長手方向に沿って連結された３つの分割体６～８で構成している。
上側の分割体６は、分割体７側を開口側とする横断面四角形の有底筒状に形成する他、その内側にはチューブ５ａの対応する端部を挿通し固定するためのチューブ孔６ａを等間隔で複数形成している（図７参照）。
下側の分割体８は、中間の分割体７側を開口側とする横断面四角形の有底筒状に形成する他、その内側にはチューブ５ａの対応する端部を挿通し固定するためのチューブ８ａ孔を等間隔で複数形成している（図７参照）。
　中間の分割体７の内側には、チューブ５ａの対応する端部を挿通し固定するためのチューブ孔７ａを等間隔で複数（実施例１では図７に示すように５つ図示）形成している。
なお、各分割体６～８は、公知のインタークーラの樹脂製のタンクと同様にチューブが挿通し固定されるアルミ製で略皿状のチューブプレートと、このチューブプレートに最中状に重ねられた状態で加締め固定される樹脂製で略器状のタンク本体で構成しても良い。
　また、中間の分割体７の上下側には、それぞれ対応する分割体6,8の端部の外形と合致する開口部７ｂ（下方の開口部は図示を省略）をそれぞれ形成している。
また、中間の分割体７の外側には、左右方向に延設された集合部１０を介して後方へ突出した形状の収容部９を形成している。
集合部１０内には、狭小な通路１０ａ（図９参照）を形成してあり、この通路１０ａに連通した状態で後方へ突出した略矩形状の突出部１１を設けている。
突出部１１の後面には、円形状の開口部１１ａと、複数（実施例１では３つ図示）のボルト孔１１ｂを形成している。
なお、開口部１１ａは、後述する入力ポートＰ３の開口径よりも幾分大きく形成してある。
　突出部１１内には図２に点線で示すように第２熱交換器２を傾けた状態で配置する。
第２熱交換器２は、図３、図４に示すように、上下に所定の間隔を置いて配置される一対の長尺なタンク13,14と、これら両タンク13,14の間に配置したコア部１５を備えている。
コア部１５は両タンク13,14に挿通し固定した複数の偏平管状のチューブ１５ａと、チューブ１５ａと交互に積層配置し、隣接するチューブ１５ａに波状の頂部を接合した波板状のフィン１５ｂとから構成している。
なお、フィン１５ｂは省略する場合もあり得る。
また、コア部１５の積層方向両側に両タンク3,4に挿通し固定された上下一対のレインフォースを設けて連結補強しても良い。
　また、上方のタンク１３の内部は仕切り壁１６により２つの室としての第１室R1,第３室R3に区分けする。また、第１室Ｒ１に連通した状態で入力ポートＰ１を設ける一方、第３室Ｒ３に連通した状態で出力ポートＰ２を設けている。
また、下方のタンク１４の内部には第２室Ｒ２を設けている。
　さらに、両ポートP1,P2は平板状の閉塞部材１７にこれを貫通した状態で設ける。この閉塞部材１７の四隅には図４に示すように貫通孔１７ａをそれぞれ形成している。
　そして、図５～図８に示すように、中間の分割体７の上下面の開口部７ｂにそれぞれ対応する両分割体6,8の端部を所定代だけ挿入してこれらを接合することにより、これら三者を一体的に連結している。
また、突出部１１の前面には、図２に示す入力ポートＰ３の基部１８を当接させた状態で、該基部１８に形成した貫通孔１８ａを介してボルト孔１１ｂにボルトＢ１を螺合して固定することにより、入力ポートＰ１を開口部１１ａに臨んだ状態で設けている。
これにより、入力ポートＰ３を収容部９に対して外部から脱着可能に固定している。
なお、入力ポートＰ３の基部１８の裏面には耐熱性を有する素材でシート状に形成したシール部材Ｓ１（図５に太線で図示）を貼着して、収容部９内の密封性を確保している。
　さらに、図９に示すように、第２熱交換器２を、突出部１１の上面に形成した傾斜状の座部１９の開口部１９ａに斜めから挿入して、閉塞部材１７を座部１９に当接させた状態とし、該閉塞部材１７の貫通孔１７ａから座部１９の図示しないボルト孔にボルトＢ２を螺合して固定することにより、第２熱交換器２を突出部１１内に傾斜状に吊り下げた状態で配置している。
これにより、第２熱交換器２を収容部９に対して外部から脱着可能に固定している。
なお、閉塞部材１７の裏面には耐熱性を有する素材でシート状に形成されたシール部材Ｓ２（太線で図示）を貼着して、収容部９内の密封性を確保している。
また、入力ポートＰ３の中心軸Ｘ１（図９（ｂ）に図示）と第２熱交換器２のコア部５とが直交するように、該入力ポートＰ３とコア部５とを配置している。
　なお、実施例１では入力ポートＰ１及び第２熱交換器２を傾斜状に配置しているが、この限りではない。また、図示しないブラケットを用いて第２熱交換器２を突出部１１の内壁に固定することもできる。
　収容部９の突出部１１の底部、詳細には突出部１１における第２熱交換器２の集合部１０側には図６～図９に示すように下方へ延設した排水パイプ２０を、収容部９の突出部１１に連通するようにして設けている。
さらに、図１に示すように、分割体８の底部には下方へ延設された排水パイプ２１が中間の分割体７に連通するようにして設けている。
　タンク４は、横断面四角形状で矩形状の中空体に形成する他、その内側にはチューブ５ａの対応する端部を挿通・固定している。
また、図１に示すようにタンク４の外側には後方へ屈曲して斜め上方に突設した出力ポートＰ４を、タンク４内に連通するようにして設けている。
　また、図１０に示すように、複数のチューブ５ａのうちの中間の分割体７に挿通し固定したチューブ５ｃの端部には、嵌挿部材３０を挿入・固定している。
図１１（ａ）に示すように、嵌挿部材３０は、全体が略コ字状に形成される他、該コ字状の対向する挿入部30a,30aの基端部には外側に突出した係止部３０ｂをそれぞれ形成している。
そして、図１１（ｂ）に示すように、嵌挿部材３０の挿入部30a,30aをチューブ５ｃ内に挿入して各係止部３０ｂを該チューブ５ｃの端部に係止させることにより、該嵌挿部材３０をチューブ５ｃ内に挿入・固定している。
また、該チューブ５ｃの端部と嵌挿部材３０との間には隙間Ｏ１を形成している。
　実施例１の複合型熱交換器Ａ１の全ての構成部材は、全てアルミ等の金属製となっており、各構成部材の接合部同士のうちのすくなくとも一方にはブレージングシートから構成し、又は予めフラックスを塗布や貼付したろう材を成形している。
そして、第１熱交換器１は、第２熱交換器２と入力ポートＰ３を除く全ての各構成部材を予め仮組みした後、加熱処理することにより各構成部材の接合部同士をろう付け接合して一体的に形成している。
一方、第１熱交換器１も全ての構成部材を予め仮組みした後、加熱処理することにより各構成部材の接合部同士をろう付け接合して一体的に形成している。
　次に、実施例１の複合型熱交換器Ａ１を採用したエンジン冷却回路２２及びターボチャージャー回路２３について説明する。
図１２に示すように、エンジン冷却回路２２では、冷却水を流通媒体として、エンジンＡ２、ラジエータＡ３、サーモスタットＡ４、及びウォーターポンプＡ５を、通路ａ１～ａ４を介して環状に接続している。
また、ラジエータＡ３と並行してバイパスする通路ａ５を設けている。
そして、通路ａ１から分岐した通路ａ６を複合型熱交換器Ａ１の第２熱交換器２の入力ポートＰ１に接続する一方、通路ａ２から分岐した通路ａ７を第２熱交換器２の出力ポートＰ２に接続している。
　ターボチャージャー回路２３では、空気を流通媒体として、複合型熱交換器Ａ１、エンジンＡ２、ターボチャージャーＡ６、及びＥＧＲクーラＡ７等を備えている。
ターボチャージャーＡ６のコンプレッサの上流側は、通路ａ８に接続する一方、下流側は通路ａ９を介して複合型熱交換器Ａ１の第１熱交換器１の入力ポートＰ３に接続している。
複合型熱交換器Ａ１の出力ポートＰ４は、通路ａ１０（インテークマニホールド）を介してエンジンＡ２の図示しない吸気ポートに接続している。
また、エンジンＡ２の図示しない排気ポートは、通路ａ１１（エキゾーストマニホールド）を介してターボチャージャーＡ６のタービンの上流側に接続している。
また、ターボチャージャーＡ６のタービンの下流側は、通路ａ１２に接続している。
さらに、ＥＧＲクーラＡ７の上流側は通路ａ１３を介して通路ａ１１に接続する一方、下流側は通路ａ１４を介して通路ａ７に接続している。
その他、通路ａ５等の適宜の位置には図示しない逆止弁を設けている。
　次に、実施例１の複合熱交換器、エンジン冷却回路２２及びターボチャージャー回路２３の作用について説明する。
<複合型熱交換器が採用されたエンジン冷却回路及びターボチャージャー回路の作動について>
このように構成した複合型熱交換器Ａ１では、図１２に示すように、エンジン冷却回路２２において、エンジンＡ２の暖機前（冷却水低温時）等で冷却水が所定温度以下の場合には、サーモスタットＡ４が通路ａ２を閉じることにより、エンジンＡ２から排出された冷却水が通路ａ１→通路ａ５→通路ａ３→ウォーターポンプＡ５→通路ａ４の順に流通して、エンジンＡ２に再び戻る。
　エンジンＡ２の暖機後（冷却水高温時）等で冷却水が所定温度を超えると、サーモスタットＡ４が通路ａ２を開くことにより、エンジンＡ２から排出された冷却水が通路ａ１→ラジエータＡ３→通路ａ２→サーモスタットＡ４→通路ａ３→ウォーターポンプＡ５→通路ａ４の順に流通して、エンジンＡ２に再び戻る。
この際、８０℃前後（大型車両の場合）の高温な冷却水はラジエータＡ３を通過する間に車両走行風またはファン２４の風による冷却風との間で熱交換して６０℃前後（大型車両の場合）に冷却され、これによりエンジンＡ２を冷却できる。
　また、通路ａ１の冷却水の一部は、先ず、通路ａ６を介して第２熱交換器２の入力ポートＰ１に流入する。
次に、第２熱交換器２の入力ポートＰ１に流入した冷却水は、タンク１３の室Ｒ１に流入し、その後、それぞれ対応するチューブ１５ａを介してタンク１４の室Ｒ２、タンク１３の室Ｒ３の順に流通した後、出力ポートＰ２から通路ａ７に排出される。
　ターボチャージャー回路２３において、図示しないエアダクト及びフィルタを介して通路ａ８に吸入された吸入空気は、ターボチャージャーＡ６のコンプレッサで高温・高圧状態に変化した後、通路ａ９を介して第１熱交換器１の入力ポートＰ３に流入する。
　次に、第１熱交換器１の入力ポートＰ３に流入した１７０℃前後（大型車両の場合）の高温な吸入空気は、収容部９に流入して、第２熱交換器２のコア部１５を通過する間にチューブ１５ａを流れる冷却水との間で熱交換して冷却された後、集合部１０を介してタンク３に流入する。
次に、タンク３内に流入した吸入空気は、チューブ５ａを介してタンク４に流入する間にコア部５を通過する車両走行風またはファン２４の風による冷却風との間で熱交換して４０℃前後（大型車両の場合）に冷却される。
　タンク４に流入した吸入空気は、出力ポートＰ４から通路ａ１０（インテークマニホールド）に排出され、その後、エンジンＡ２の吸気ポートに流入することにより、エンジンＡ２の過給効率を高めてエンジン出力を向上できる。
　エンジンＡ２に導入された吸入空気は、排気となって通路ａ１１（エキゾーストマニホールド）を介してターボチャージャーＡ６のタービンを駆動した後、通路ａ１２を介して図示しない排気浄化用触媒や消音装置等の排気系を経て外部へ排出される。
　また、通路ａ１１（エキゾーストマニホールド）の排気の一部は、通路ａ１３を介してＥＧＲクーラＡ７に流入して、図示しないサブラジエータの流通媒体と熱交換して冷却された後、通路ａ１４を介して通路ａ８に戻される。
　このように、実施例１では、エンジンＡ２の冷却水の一部を第２熱交換器２に導入することにより、第１熱交換器１の吸入空気をコア部５への流入前に冷却して粗熱を取り除くことができる。
これにより、第１熱交換器１で吸入空気を段階的に冷却することにより、吸入空気の急激な温度低下に起因する各部への熱衝撃を防止できると同時に、コア部５の冷却を補助して効率的な冷却を実現できる。
　また、排気の一部をＥＧＲクーラＡ７で冷却した後、通路ａ８に戻すことにより、排気中に含まれる未燃焼成分を再度エンジンＡ２に導入して排気を浄化できる。
さらに、実施例１では、ＥＧＲクーラＡ７から排出された排気をターボチャージャーＡ６のコンプレッサ３６ａの前の通路ａ８に戻しているため、通路ａ１０（インテークマニホールド）に戻す場合に比べて、ＥＧＲ率を高くできる。
　<第２熱交換器による吸入空気の冷却について>
実施例１では、上述したように、入力ポートＰ３の中心軸Ｘ１と第２熱交換器２のコア部５とが直交するように、該入力ポートＰ３とコア部５とを配置している。
これにより、図１３に示すように、入力ポートＰ３から突出部１１に流入した吸入空気（破線矢印で図示）が第２熱交換器２のコア部５を通過し易くなるため、第２熱交換器２の入力ポートＰ３側の空間に熱気が滞留するのを防止でき、吸入空気をスムーズに冷却できる。
　<吸入空気の温度均一化について>
ここで、第１熱交換器のチューブに流入する吸入空気の温度がチューブ毎に異なる場合には、コア部の温度分布に起因する熱応力が発生して、チューブの付け根等の耐久性が低下する虞がある。
そこで、従来の発明にあっては、第１熱交換器のタンク内に第２熱交換器を配置している関係上、全てのチューブに近接して対面した状態で第２熱交換器のコア部を配置する必要があり、この場合には第２熱交換器の不要な大型化を招いてしまう。
　これに対し、実施例１の複合熱交換器では、第２熱交換器２を分割体７の収容部９に配置しているため、第２熱交換器２を通過した吸入空気の温度を収容部９内で均一にした後、全てのチューブ５ａに流入させることができる。
これにより、第２熱交換器２の大幅な小型化と、コア部５の温度分布に起因する熱応力の発生を防止できる。
　一方、従来の発明にあっては、第２熱交換器を通過して熱交換した後の第１熱交換器の流通媒体に温度分布が生じ、この結果、コア部の温度分布に起因する熱応力が発生して第１熱交換器のコア部の耐久性が低下する虞があった。
　これに対し、実施例１の複合熱交換器では、タンク３から狭小な通路１０ａを有する集合部１０を介して外側へ突出した収容部９を設けると共に、この収容部９内に第２熱交換器２を配置している。
これにより、第２熱交換器２を通過した吸入空気を収容部９から集合部１０の狭小な通路１０ａで混合させて温度を均一にした後、タンク３内に流入させることができる。
従って、各チューブ５ａに同じ温度の吸入空気を流すことができ、コア部５の温度分布に起因する熱応力の発生を防止できる。
　＜第１熱交換器の各チューブに流れる流通媒体の流通量について＞
実施例１では、図１０、１１で説明したように、分割体７のチューブ５ｃの端部に嵌挿部材３０を挿入・固定している。
また、チューブ５ｃの端部と嵌挿部材３０との間には隙間Ｏ１が形成されている。
これにより、図１０に示すように、収容部９から集合部１０を介して分割体７に流入した吸入空気（図１０中破線矢印で図示）の大部分を、タンク３の長手方向に流通させて各チューブ５ａに流入させることができる。
また、タンク３内に流入した吸入空気（図１０中破線矢印で図示）の一部を、隙間Ｏ１を介してチューブ５ｃに流入させることができる。
　従って、吸入空気のタンク３への入口付近に配置されて吸入空気が勢い良く大量に流入し易い、中間の分割体７のチューブ５ｃにおける吸入空気の流通量（流入量）を嵌挿部材３０によって規制できる。
即ち、実施例１では、チューブ５ｃに流れる吸入空気の流通量が他のチューブ５ａに比べて同等か、それ以下となるように隙間Ｏ１を設定している。
　このように、実施例１では、各チューブ５ａの吸入空気の流通量を均一化でき、ひいてはコア部５の温度分布を均一化できる。
　なお、嵌挿部材３０をチューブ５ｃのタンク４側の端部に設けても良い。
また、実施例１では全てのチューブ５ｃに嵌挿部材３０を装着したが、この限りではなく、チューブ５ｃや嵌挿部材３０の数等は適宜設定できる。
さらに、場合によってはチューブ５ｃの流通媒体の流通を完全に無くす所謂デッドチューブを採用するようにしても良い。
　<第２熱交換器の熱膨張・収縮について>
第２熱交換器２を流通する冷却水は、エンジンＡ２の冷却水であるため、外気温度～８０℃前後の間で変化する。
これに伴って、第２熱交換器２は熱膨張・収縮するため、第２熱交換器２を、ブラケット等を用いて突出部１１内の壁部に固定した場合には、該熱膨張・収縮時に伴う熱応力の悪影響を招く虞がある。
これに対し、実施例１では、第２熱交換器２を突出部１１内に傾斜状に吊り下げた状態で配置しており、突出部１１内の壁部との間に隙間が形成されているため、第２熱交換器２を不必要に拘束することなく固定でき、主にチューブ１５ａの長手方向に熱膨張・収縮させて、熱応力による悪影響を防止できる。
　<凝縮水について>
実施例１では、ＥＧＲクーラＡ７から排出された排気をターボチャージャーＡ６のコンプレッサ３６ａの前の通路ａ８に戻しているため、ＥＧＲ率を高くできる反面、第１熱交換器１に導入される吸入空気には排気中の水分が含まれる。
この水分は酸性であるため、第１熱交換器１及び第２熱交換器２の各部に悪影響を及ぼす虞がある。
これに対し、実施例１では、図１３に示すように、吸入空気に含まれる水分や、吸入空気が第２熱交換器２で冷却されて発生した水分（図１３中二点鎖線矢印で図示）を収容部９の底部から排水パイプ２０を介して下方へ排出させることができる。
従って、吸入空気が第１熱交換器１に流入する早い段階で凝縮水を排出でき、凝縮水による第１熱交換器１及び第２熱交換器２への悪影響を防止できる。
なお、実施例１の分割体８の開口端部は、分割体７の底部に挿入した状態で連結されているため、収容部９の底部に溜まった凝縮水が分割体８側に漏れる虞はない。
　さらに、図１に示すように、分割体８の底部には下方へ延設された排水パイプ２１を該分割体７に連通して設けられているため、タンク３内に溜まった凝縮水（図１中二点鎖線矢印で図示）を、排水パイプ２１を介して外部へ排出することができる。
なお、排水パイプ20,21の下端部には車両床下まで延設された図示しないホースを装着する。なお、排水パイプ20,21は小径であるが、排水パイプ20,21にバルブを設けることもできる。
　<第１熱交換器及び第２熱交換器の設計自由度について>
実施例１では、タンク３を、該タンク３の長手方向に沿って連結した複数の分割体６～８で構成し、分割体７に収容部９を設けると共に、この収容部９内に第２熱交換器２を配置し、さらに、収容部９に入力ポートＰ３を設けている。
　これにより、収容部９を設けた分割体７を共用部品にすることができ、この場合その他の分割体６，８のみの設計変更でもって、コア部５の高さ寸法が異なる多種類の第１熱交換器１にも対応できる。
或いは、収容部９を設けた分割体７のみの設計変更でもってサイズの異なる多種類の第２熱交換器２に対応できる。
　また、入力ポートＰ３を収容部９に対して外部から脱着可能に固定しているため、入力ポートＰ３の角度・径・先端形状等を容易に変更することが可能となる。
なお、実施例１の突出部１１の開口部１１ａは、入力ポートＰ３の口径よりも幾分大きく形成し、この開口部１１ａに臨んだ状態で入力ポートＰ３の基部１８を当接して連通接続しているため、入力ポートＰ３のみの設計変更でもって口径の小径化及び大径化の設計変更することが可能である。
このように実施例１では、第１熱交換器１及び第２熱交換器２の設計自由度を拡大できる。
　<第１熱交換器の小型化について>
従来の発明にあっては、第１熱交換器のタンクに第２熱交換器を全て収める必要があるので、タンク内に大きなスペースが必要となり、第１熱交換器のコアサイズが限られてしまう。
従って、第１熱交換器のコア部のサイズが小さくなって無駄が多かった。
　これに対し、実施例１では収容部９に第２熱交換器を配置しているため、タンク３内に大きなスペースを必要とせず、特にタンク３の幅方向寸法の設計自由度を拡大できる。
また、収容部９をタンク３から集合部１０を介して幅方向に突出した形状としているため、タンク３の高さ方向寸法を小さくして、周辺部材の設置レイアウトの設計自由度を拡大できる。
　<第２熱交換器のメンテナンス性について>
第２熱交換器２は、収容部９に対して外部から脱着可能に固定している。
従って、第２熱交換器２の交換・修理・点検時等には、ボルトＢ２の締結を解除して第２熱交換器２を収容部９から簡単に取り出すことができ、メンテナンス性に優れる。
　次に、実施例１の複合熱交換器Ａ１の効果を以下に記載する。
（１）第１熱交換器１が、所定の間隔を置いて配置される一対の長尺なタンク3,4と、これら両タンク3,4の間に交互に積層配置したチューブ５ａ及びフィン５ｂから成るコア部５を備え、タンク３を、該タンク３の長手方向に沿って連結された複数の分割体６～８で構成し、分割体７に、該所定の分割体７に連通され、外部へ突出した形状の収容部９を設けると共に、この収容部９内に第２熱交換器２を配置し、収容部９に入力ポートＰ３を設け、収容部９内を流通する第１熱交換器１の吸入空気と第２熱交換器２の冷却水とを熱交換させるようにした。
　これにより、第１熱交換器１と第２熱交換器２の設計自由度を拡大できる。
例えば、収容部９が設けられた中間の分割体７を共用部品にでき、その他の分割体６，８のみの設計変更でもって、コア部５の高さ寸法が異なる多種類の第１熱交換器１に対応できる。
或いは、収容部９が設けられた中間の分割体７のみの設計変更でもってサイズの異なる多種類の第２熱交換器２に対応できる。
　（２）入力ポートＰ３を収容部９に対して外部から脱着可能に固定した。
これにより、様々な角度や径等の入力ポートＰ３に容易に対応できる。
　（３）第２熱交換器２を収容部９に対して外部から脱着可能に固定した。
これにより、第２熱交換器２のメンテナンス性を向上できる。
　（４）第２熱交換器２が、所定の間隔を置いて配置される一対の長尺なタンク3,4と、これら両タンク3,4の間に交互に積層配置したチューブ５ａ及びフィン５ｂから成るコア部５を備え、接続ポートの中心軸と第２熱交換器２のコア部５とが直交するように、該接続ポートとコア部５を配置した。
これにより、第１熱交換器１と第２熱交換器２との熱交換を効率良く行うことができる。
　（５）収容部９を所定の分割体７の幅方向へ突出した形状に設けた。
これにより、タンク3,4の左右方向への大型化を回避でき、周辺部材の設置レイアウトの設計自由度を拡大できる。
　（６）入力ポートＰ３を第１熱交換器１の吸入空気の入口とし、第１熱交換器１の吸入空気と第２熱交換器２の冷却水との熱交換により該第１熱交換器１の吸入空気を冷却することとした。
これにより、第１熱交換器１の吸入空気を段階的に冷却でき、吸入空気の急激な温度低下に起因する熱衝撃の発生を回避できると同時に、第１熱交換器１の冷却性能を向上できる。
　（７）収容部９における第２熱交換器２の所定の分割体７側に狭小な通路１０ａを形成する集合部１０を設けた。
これにより、第２熱交換器２と熱交換した第１熱交換器１の吸入空気の温度を集合部１０で混合して均一化させた後、コア部５のチューブ５ａに流入させることができる。
従って、コア部５の熱分布に起因する熱応力の発生を防止できるため、熱衝撃におけるチューブ5a,15aの亀裂、或いは、チューブ孔6a,7a,8aの亀裂を防止でき、コア部５の耐久性、ひいては第１熱交換器１の耐久性を向上できる。
　（８）第１熱交換器１をインタークーラとし、第２熱交換器２の流通媒体をエンジン冷却回路２２の冷却水とした。
これにより、近年のエンジンＡ２の高出力化に伴って冷却仕様要求が高くなっているインタークーラに適用して好適となる。
また、熱交換媒体として最適な温度関係の流通媒体の組み合わせを実現できる。
　（９）収容部９の底部に、凝縮水を排水可能な排水パイプ２０を設けた。
これにより、凝縮水による第１熱交換器１及び第２熱交換器２への悪影響を防止できる。
　（１０）タンク３の底部に、凝縮水を排水可能な排水パイプ２１を設けた。
これにより、凝縮水による第１熱交換器１及び第２熱交換器２への悪影響を最小限に留めることができる。
　以下、本発明に係る実施例２を説明する。
  なお、実施例２の複合熱交換器において、実施例１と同一の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
　図１４、１５に示すように、実施例２の複合熱交換器では、実施例１の複合熱交換器で説明した嵌挿部材３０の代わりに、チューブ５ｃの端部が縮径された変形部３１が採用されている。
また、変形部３１の端部には実施例１で説明した隙間Ｏ１の代わりとなる開口部Ｏ２が形成されている。
従って、実施例２では分割体７のチューブ５ｃに流れる吸入空気の流通量が他のチューブ５ａに比べて多くなるのを防止でき、実施例１と同様の作用・効果が得られる。
また、チューブ５ｃの端部を治具等で変形させて縮径させるという簡便な作業でもって変形部３１を形成できる上、部品点数が増えることもない。
なお、場合によっては変形部３１を完全に潰して開口部Ｏ２を無くした所謂デッドチューブを採用することもあり得る。
　次に、実施例２の複合熱交換器は、実施例１の効果に加え、下記の効果を有する。
（１２）流量の調整手段は、分割体７に対応するチューブ５ｃの端部を縮径させた変形部３１であることとした。
これにより、別部材を用いることなく簡単に実施例１と同様の効果を得ることができる。
　以上、実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、第１熱交換器１をラジエータとし、第２熱交換器２をオイルクーラとして、この発明を所謂オイルクーラ内蔵ラジエータに適用しても良い。
この場合、公知の特開２００８－３２２４２号公報に記載のものと同様に入力ポートＰ３を第１熱交換器１（ラジエータ）の流通媒体の出口とし、第１熱交換器１（ラジエータ）の流通媒体（冷却水）と第２熱交換器２（オイルクーラ）の流通媒体（オイル）との熱交換により該第２熱交換器２（オイルクーラ）の流通媒体を冷却することとなる。
　また、各構成部材の材質は適宜設定でき、材質に応じて固定方法も変更できる。
また、タンク３の分割体の分割数や連結構造等も適宜設定できる。
例えば分割体同士を、ボルト等を用いて固定することもあり得る。
また、タンク３の一部を樹脂製にすることもあり得る。
　さらに、実施例では、分割体７から左右方向に延設された集合部１０を介して後方へ突出した収容部９を採用したが、集合部１０や収容部９の変位の方向については適宜設定できる。

Claims (15)

  1. 　第１熱交換器が、所定の間隔を置いて配置される一対の長尺なタンクと、これら両タンクの間に積層配置されたチューブを有するコア部を備え、
    　両タンクのうちのすくなくとも一方のタンクを、該タンクの長手方向に沿って分割・連結された複数の分割体で構成し、
    　前記複数の分割体のうちの所定の分割体に、該所定の分割体に前記第１熱交換器の流通媒体が流通可能に連通され、外部へ突出した収容部を設けると共に、この収容部内に第２熱交換器を配置し、
    　前記収容部に前記第１熱交換器の流通媒体の出入り口である接続ポートを設け、
    　前記収容部内を流通する前記第１熱交換器の流通媒体と前記第２熱交換器の流通媒体との間で熱交換させたことを特徴とする複合型熱交換器。
  2. 　請求項１記載の複合型熱交換器において、
    　前記接続ポートを前記収容部に対して外部から脱着可能に固定したことを特徴とする複合型熱交換器。
  3. 　請求項１または２に記載の複合型熱交換器において、
    　前記第２熱交換器を前記収容部に対して外部から脱着可能に固定したことを特徴とする複合型熱交換器。
  4. 　請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の複合型熱交換器において、
    　前記第２熱交換器が、所定の間隔を置いて配置される一対の長尺なタンクと、これら両タンクの間に積層配置されたチューブを有するコア部を備え、
    　前記接続ポートの中心軸と前記第２熱交換器のコア部のチューブとが直交するように、前記接続ポートと前記コア部を配置したことを特徴とする複合型熱交換器。
  5. 　請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の複合型熱交換器において、
    　前記収容部を前記所定の分割体の幅方向へ突出させたことを特徴とする複合型熱交換器。
  6. 　請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の複合型熱交換器において、
    　前記接続ポートを前記第１熱交換器の流通媒体の入口とし、
    　前記第１熱交換器の流通媒体と前記第２熱交換器の流通媒体との熱交換により該第１熱交換器の流通媒体を冷却することを特徴とする複合型熱交換器。
  7. 　請求項６に記載の複合型熱交換器において、
    　前記第１熱交換器をインタークーラとし、
    　前記第２熱交換器の流通媒体をエンジン冷却回路の冷却水としたことを特徴とする複合型熱交換器。
  8. 　請求項７に記載の複合型熱交換器において、
    　前記収容部の底部に、凝縮水を排水可能な第１排水部を設けたことを特徴とする複合型熱交換器。
  9. 　請求項７または８に記載の複合型熱交換器において、
    　前記一方のタンクの底部に、凝縮水を排水可能な第２排水部を設けたことを特徴とする複合型熱交換器。
  10. 　請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の複合型熱交換器において、
    　前記接続ポートを前記第１熱交換器の流通媒体の出口とし、
    　前記第１熱交換器の流通媒体と前記第２熱交換器の流通媒体との熱交換により該第２熱交換器の流通媒体を冷却することを特徴とする複合型熱交換器。
  11. 　請求項１０に記載の複合型熱交換器において、
    　前記第１熱交換器をラジエータとし、
    　前記第２熱交換器をオイルクーラとしたことを特徴とする複合型熱交換器。
  12. 　請求項１乃至１１のうちの１項に記載の複合型熱交換器において、
    　前記収容部を、狭小な通路を形成した集合部を介して前記複数の分割体のうちの前記所定の分割体ではない他の分割体と連通させたことを特徴とする複合型熱交換器。
  13. 　請求項１２に記載の複合型熱交換器において、
    　前記所定の分割体に対応するチューブに流れる流通媒体の流通量を他のチューブに流れる流通媒体の流通量以下に規制する調整手段を備えることを特徴とする複合型熱交換器。
  14. 　請求項１３に記載の複合型熱交換器において、
    　前記調整手段は、前記所定の分割体に対応するチューブの端部に挿入固定された嵌挿部材であることを特徴とする複合型熱交換器。
  15. 　請求項１３に記載の複合型熱交換器において、
    　前記調整手段は、前記所定の分割体に対応するチューブの端部を縮径させた変形部であることを特徴とする複合型熱交換器。
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