WO2017138260A1

WO2017138260A1 - インタークーラ

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Publication number: WO2017138260A1
Application number: PCT/JP2016/087726
Authority: WO
Inventors: 功畔柳; 真樹原田; 雄史川口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2018-08-12
Also published as: CN108603435A; JP2017141755A; DE112016006417B4; US10655530B2; JP6432539B2; DE112016006417T5; CN108603435B; US20190048786A1

Abstract

インタークーラは、流路管（２１）とフィン（２２）とが積層配置され、流路管の内部の冷却媒体と、流路管の外部の過給吸気とを熱交換させる熱交換部（２３）を備える。冷却媒体には、第１冷却媒体と、第１冷却媒体より温度が高い第２冷却媒体とが含まれる。流路管内には、第１冷却媒体が流れる第１冷却媒体流路（２５）と、第２冷却媒体が流れる第２冷却媒体流路（２６）とが形成される。第２冷却媒体流路は、第１冷却媒体流路よりも過給吸気の上流側に配置される。第２冷却媒体流路は、第２冷却媒体がＵターンする第２Ｕターン部（２６ｄ）を有する。第２冷却媒体流路は、第２Ｕターン部の下流側となる下流側流路（２６ｆ）が上流側となる上流側流路（２６ｅ）よりも、過給吸気の流れ方向の上流側に位置する。フィンは、下流側流路の過給吸気の流れ方向における最上流部に対応する部位に、熱交換抑制部が設けられている。

Description

インタークーラ

関連出願の相互参照

　本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、２０１６年２月１２日に出願された日本特許出願２０１６－０２４３３４を基にしている。

　本出願は、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関するものである。

　従来より、過給機によってエンジンに過給される過給空気と、温度が異なる二種類の冷却水とを熱交換させて、過給吸気を冷却するインタークーラが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のインタークーラは、過給吸気の流れ方向上流側で高温冷却水がＵターンして流通するとともに、過給吸気の流れ方向下流側で低温冷却水がＵターンして流通するように構成されている。また、高温冷却水流路および低温冷却水流路には、冷却水と過給吸気との熱交換を促進するためのインナーフィンが配置されている。

　これによれば、エンジン始動時において、高温冷却水の有する熱により低温冷却水を早期に暖気することができる。さらに、過給吸気を、低温冷却水により冷却する前に、高温冷却水により予冷することができるため、過給吸気冷却システムの冷却性能を向上させることができる。

特開２０１５－１５５６９２号公報

　上記特許文献１に記載のインタークーラでは、高温冷却水流路は、下流側流路が上流側流路よりも過給吸気の流れ方向の上流側に配置されたＵターン構造となっている。このため、高温冷却水流路の下流側流路では、冷却水と高温の過給吸気とが熱交換することとなり、冷却水の温度が上昇しやすくなる。また、高温冷却水流路では、Ｕターン構造を採用していること、流路が幅狭なこと、インナーフィンが配置されていること等から、冷却水の圧損が大きくなり、冷却水の沸点が低下するおそれがある。

　この結果、高温冷却水流路の下流側流路において、冷却水が沸騰するおそれがある。高温冷却水流路で冷却水が沸騰した場合には、高温冷却水流路周辺の部品の温度上昇を招き、強度低下や破損のおそれがある。

　本開示は上記点に鑑みて、温度が異なる２種類の冷却媒体で過給吸気を冷却するインタークーラにおいて、冷却媒体の沸騰を抑制することを目的とする。

　本開示の一態様によるインタークーラは、過給機によってエンジンに過給される過給吸気と冷却媒体との間で熱交換を行うことで過給吸気を冷却するインタークーラであって、流路管とフィンとが積層配置され、流路管の内部を流れる冷却媒体と、流路管の外部を流れる過給吸気とを熱交換させる熱交換部を備える。冷却媒体には、第１冷却媒体と、第１冷却媒体より温度が高い第２冷却媒体とが含まれている。流路管内には、過給吸気の流れ方向と交差するように第１冷却媒体が流れる第１冷却媒体流路と、過給吸気の流れ方向と交差するように第２冷却媒体が流れる第２冷却媒体流路とが形成されている。第２冷却媒体流路は、第１冷却媒体流路よりも過給吸気の流れ方向の上流側に配置されている。第１冷却媒体流路は、第１冷却媒体がＵターンする第１Ｕターン部を有し、第２冷却媒体流路は、第２冷却媒体がＵターンする第２Ｕターン部を有する。第２冷却媒体流路は、第２Ｕターン部の下流側となる下流側流路が第２Ｕターン部の上流側となる上流側流路よりも、過給吸気の流れ方向の上流側に位置する。フィンは、少なくとも下流側流路の過給吸気の流れ方向における最上流部に対応する部位に、過給吸気と第２冷却媒体との間の熱交換を抑制する熱交換抑制部が設けられている。

　これによれば、過給吸気の流れ方向の最上流部において、過給吸気の熱がフィンを介して出口側流路の第２冷却水に伝わることが抑制される。この結果、第２冷却水が沸騰しやすい出口側流路において、第２冷却水が沸騰することを抑制できる。これにより、第２出口側流路周辺の部品の温度上昇を抑制でき、強度低下や破損を回避することができる。

本開示の第１実施形態における車両の過給吸気冷却システムの概要を示す構成図である。第１実施形態におけるインタークーラを示す斜視図である。第１実施形態における流路管およびフィンの正面図である。第１実施形態における流路管の内部を示す模式図である。第１実施形態における流路管およびフィンの断面図である。第１実施形態におけるフィンの断面図である。本開示の第２実施形態におけるオフセットフィンおよびルーバフィンの断面図である。第２実施形態におけるオフセットフィンの斜視図である。本開示の第３実施形態におけるストレートフィンおよびルーバフィンの断面図である。第３実施形態におけるストレートフィンの斜視図である。

　以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

　（第１実施形態）
　本開示の第１実施形態について図面に基づいて説明する。本第１実施形態は、本開示のインタークーラを、車両の過給吸気冷却システムに適用した例について説明する。

　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図示しない過給機が設けられている。この過給機はエンジン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によって補っている。

　吸気系において過給機よりも吸気流れ下流側には、エンジン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、過給機によって圧縮された過給吸気を冷却して、エンジン吸気の充填効率を向上させる役割を果たす。

　インタークーラ２０の内部には、第１冷却水回路５０を循環する第１冷却水と、第２冷却水回路６０を循環する第２冷却水とが流通するようになっている。インタークーラ２０は、過給機によって圧縮された過給吸気を第１、第２冷却水と熱交換させて過給吸気を冷却する。

　第１冷却水回路５０には第１冷却水を循環させるウォータポンプ５１が設けられ、第１冷却水回路５０においてウォータポンプ５１とインタークーラ２０との間には第１冷却水の熱を外気に放熱させて第１冷却水を冷却する第１ラジエータ５２が設けられている。

　第２冷却水回路６０には、ウォータポンプ６１と、第２ラジエータ６２と、ヒータコア６３とが設けられている。ウォータポンプ６１は、第２冷却水回路６０に第２冷却水を循環させる。第２ラジエータ６２は、第２冷却水がエンジン１０から吸熱した熱を外気に放熱する。ヒータコア６３は、車室内へ送風される送風空気と第２冷却水とを熱交換させて送風空気を加熱する。インタークーラ２０、第２ラジエータ６２およびヒータコア６３は、第２冷却水回路６０において並列に配置されている。

　第２冷却水はエンジン１０から吸熱している。このため、第１、第２冷却水がインタークーラ２０の内部を流通する際に、第２冷却水の方が第１冷却水よりも温度が高くなっている。つまり、第１冷却水は低温冷却水であり、第２冷却水は高温冷却水である。本実施形態の第１冷却水が本開示の第１冷却媒体に相当し、本実施形態の第２冷却水が本開示の第２冷却媒体に相当している。第１、第２冷却水としてはＬＬＣ（不凍液）や水等を用いることができる。

　なお、本実施形態では、ウォータポンプ５１、６１の駆動動力がエンジン１０から伝達されるようになっているが、ウォータポンプ５１、６１として電動ウォータポンプを用いてもよい。

　続いて、本第１実施形態のインタークーラ２０について、詳細に説明する。本実施形態のインタークーラ２０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２に示すように、インタークーラ２０は、複数の流路管２１と、隣り合う流路管２１の間に接合されるフィン２２とが交互に積層配置された熱交換部２３を備えている。流路管２１は、一対の板状部材２４を最中合わせに接合することで形成されている。熱交換部２３は、流路管２１の内部を流れる第１、第２冷却水と、流路管２１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。積層された流路管２１と流路管２１との間のフィン２２が配置された空間が、過給吸気が流通する過給吸気流路を構成している。

　インタークーラ２０の構成部品のうち全部品または一部の部品は、例えばアルミニウムで形成された芯材の表面にろう材をクラッドしたクラッド材で形成されている。クラッド材の表面にフラックスを塗布した状態で加熱することによって、インタークーラ２０の各構成部品がろう付け接合される。

　図３に示すように、本実施形態のフィン２２は、板状部材を波形状に曲げて成形したコルゲートフィンである。フィン２２は、平面部を構成する壁部２２ａと屈曲部を構成する頂部２２ｂとが連続する波形状となっている。フィン２２は、過給吸気の流れ方向に交差する方向において、頂部２２ｂが一方側と他方側に交互に位置して曲折する波形状となっている。壁部２２ａによって、積層された流路管２１間の空間である過給吸気流路が複数の流路に区画される。フィン２２は、過給吸気と第１、第２冷却水との伝熱面積を拡大させるための熱交換促進部を構成している。

　フィン２２は、壁部２２ａにルーバ２２ｃが形成されたルーバフィンとして構成されている。フィン２２の頂部２２ｂは、隣接する流路管２１の平坦な外面側にろう付け接合されている。フィン２２は、例えば薄板金属材料にローラ成形法を施すことにより成形することができる。フィン２２については、後で詳細に説明する。

　図４に示すように、流路管２１内には、第１冷却水が流れる第１冷却水流路２５と、第２冷却水が流れる第２冷却水流路２６とが形成されている。流路管２１内において、第１冷却水流路２５および第２冷却水流路２６は、過給吸気の流れ方向に並列して配置されている。これらの冷却水流路２５、２６における冷却水の流れ方向は、過給吸気の流れ方向に交差する方向、具体的には過給吸気の流れ方向に直交する方向となっている。

　本実施形態では、第１冷却水流路２５は過給吸気の流れ方向下流側に配置され、第２冷却水流路２６は過給吸気の流れ方向上流側に配置されている。すなわち、本実施形態のインタークーラ２０は、過給吸気が通過する過給吸気通路の上流側に高温の第２冷却水が流通するとともに、過給吸気通路の下流側に低温の第１冷却水が流通するように構成されている。

　第１冷却水流路２５および第２冷却水流路２６の流路長は同じになっている。これらの冷却水流路２５、２６の過給吸気の流れ方向の長さ、つまり冷却水流路２５、２６の幅方向の長さは、第１冷却水流路２５の方が第２冷却水流路２６よりも長くなっている。

　図示を省略しているが、インタークーラ２０は、複数の流路管２１の第１冷却水流路２５に第１冷却水を分配する第１分配タンク部と、複数の流路管２１の第１冷却水流路２５から第１冷却水を集合させる第１集合タンク部とを備えている。同様に図示を省略しているが、インタークーラ２０は、複数の流路管２１の第２冷却水流路２６に第２冷却水を分配する第２分配タンク部と、複数の流路管２１の第２冷却水流路２６から第２冷却水を集合させる第２集合タンク部とを備えている。

　流路管２１は、第１冷却水流路２５に第１冷却水を流入させる第１入口部２５ａと、第１冷却水流路２５から第１冷却水を流出させる第１出口部２５ｂとを備えている。また、流路管２１は、第２冷却水流路２６に第２冷却水を流入させる第２入口部２６ａと、第２冷却水流路２６から第２冷却水を流出させる第２出口部２６ｂとを備えている。第１入口部２５ａ、第１出口部２５ｂ、第２入口部２６ａおよび第２出口部２６ｂは、流路管２１に貫通穴を形成することにより構成されている。

　第１冷却水流路２５には、流路を２つに仕切る第１仕切部２５ｃと、第１冷却水をＵターンさせる第１Ｕターン部２５ｄが設けられている。第１冷却水流路２５は、第１仕切部２５ｃによって、第１入口部２５ａに近い側に位置する第１上流側流路２５ｅと、第１出口部２５ｂに近い側に位置する第１下流側流路２５ｆとに仕切られている。第１上流側流路２５ｅは、第１Ｕターン部２５ｄより上流側に位置し、第１下流側流路２５ｆは、第１Ｕターン部２５ｄより下流側に位置している。

　第２冷却水流路２６には、流路を２つに仕切る第２仕切部２６ｃと、第２冷却水をＵターンさせる第２Ｕターン部２６ｄが設けられている。第２冷却水流路２６は、第２仕切部２６ｃによって、第２入口部２６ａに近い側に位置する第２上流側流路２６ｅと、第２出口部２６ｂに近い側に位置する第２下流側流路２６ｆとに仕切られている。第２上流側流路２６ｅは、第２Ｕターン部２６ｄより上流側に配置され、第２下流側流路２６ｆは、第２Ｕターン部２６ｄより下流側に配置されている。

　上述のように、第２冷却水流路２６の方が第１冷却水流路２５よりも、過給吸気の流れ方向上流側に配置されている。このため、過給吸気の流れ方向上流側から、第２下流側流路２６ｆ、第２上流側流路２６ｅ、第１下流側流路２５ｆ、第１上流側流路２５ｅの順に配置されている。つまり、流路管２１に設けられた複数の流路２５ｅ、２５ｆ、２６ｅ、２６ｆのうち、第２冷却水流路２６の第２下流側流路２６ｆが過給吸気の流れ方向における最上流部に配置されている。

　過給吸気の温度は、過給吸気の流れ方向の上流側から下流側に向かうにしたがって低くなる。このため、過給吸気の温度は、第２下流側流路２６ｆにおける過給吸気の流れ方向の最上流部に対応する部位を通過する際に最も高くなっている。

　本実施形態では、第１入口部２５ａ、第１出口部２５ｂ、第２入口部２６ａおよび第２出口部２６ｂは、流路管２１の長手方向における一側の端部（つまり、図４の左側端部）に配置されている。これらは、過給吸気の流れ方向上流側から、第２出口部２６ｂ、第２入口部２６ａ、第１出口部２５ｂ、第１入口部２５ａの順に配置されている。また、第１Ｕターン部２５ｄおよび第２Ｕターン部２６ｄは、流路管２１の長手方向における他側の端部（つまり、図４の右側端部）に配置されている。

　第１冷却水流路２５には、第１冷却水流路２５を複数の細流路に分割する第１インナーフィン２７が配置されている。第１インナーフィン２７は、第１冷却水流路２５の第１上流側流路２５ｅおよび第１下流側流路２５ｆにそれぞれ配置されている。第２冷却水流路２６には、第２冷却水流路２６を複数の細流路に分割する第２インナーフィン２８が配置されている。第２インナーフィン２８は、第２冷却水流路２６の第２上流側流路２６ｅおよび第２下流側流路２６ｆにそれぞれ配置されている。

　第２冷却水流路２６では、Ｕターン構造を採用していること、流路が幅狭なこと、第２インナーフィン２８が配置されていること等から、第２冷却水の圧損が大きくなり、第２冷却水の沸点が低下する。また、過給吸気は流れ方向の上流側で温度が高くなっていること、流路管２１における過給吸気の流れ方向の最上流部に過給吸気が直接接触すること等によって、特に第２下流側流路２６ｆを流通する第２冷却水の温度が上昇しやすい。

　次に、本実施形態のフィン２２の構成を図５、図６に基づいて説明する。図５は、図４のＶ－Ｖ断面図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ断面図であり、フィン２２の３つの壁部２２ａを示している。

　図５、図６に示すように、フィン２２の壁部２２ａには、壁部２２ａを切り起こすことにより鎧窓状のルーバ２２ｃが一体的に形成されている。ルーバ２２ｃによってフィン２２の熱伝達率が向上し、伝熱性能を向上させることができる。

　図６に示すように、ルーバ２２ｃは、壁部２２ａに対して予め定められた角度で切り起こされており、過給吸気の流れ方向に沿って壁部２２ａに複数設けられている。同一の壁部２２ａに形成された隣り合うルーバ２２ｃ間には、空気が流通可能なルーバ間通路２２ｄが形成されている。また、並列して配置された複数の壁部２２ａには、複数のルーバ２２ｃが同じパターンで形成されている。

　図６に示すように、１つの壁部２２ａには、隣接する複数のルーバ２２ｃが平行に設けられたルーバ群が複数存在する。図６では、１つの壁部２２ａに２つのルーバ群が図示されている。同一のルーバ群に含まれる複数のルーバ２２ｃは、壁部２２ａに対する傾斜方向が同一となっている。

　隣接するルーバ群の間には、転向部２２ｅが設けられている。過給吸気の流れ方向において、転向部２２ｅを境にして、上流側のルーバ群と下流側のルーバ群は、壁部２２ａに対するルーバ２２ｃの傾斜方向が反対になっている。

　図５、図６に示すように、壁部２２ａにおける過給吸気の流れ方向の最上流部には、平面状の上流側平面部２２ｆが設けられている。上流側平面部２２ｆは、ルーバ２２ｃが形成されていない非ルーバ部を構成している。フィン２２における上流側平面部２２ｆを除く部位（すなわち、ルーバ２２ｃおよび転向部２２ｅ）は、ルーバ部を構成している。過給吸気の流れ方向における上流側平面部２２ｆの長さは、隣り合うルーバ２２ｃ間の距離であるルーバピッチＬＰよりも長くなっている。

　図４において、一点破線で囲んだ部位がフィン２２の上流側平面部２２ｆに対応する部位を示している。図４に示す例では、フィン２２の上流側平面部２２ｆは、第２下流側流路２６ｆにおける過給吸気の流れ方向の最上流部から第２下流側流路２６ｆの幅方向長さの１／２まで設けられている。このため、流路管２１の第２下流側流路２６ｆに対応する部位では、フィン２２に上流側平面部２２ｆとルーバ２２ｃの両方が設けられている。また、図４に示す例では、第２冷却水の流れ方向において、上流側平面部２２ｆは、第２下流側流路２６ｆの流路全体に亘って設けられている。つまり、フィン２２を構成するすべての壁部２２ａに上流側平面部２２ｆが設けられている。

　上流側平面部２２ｆには、ルーバ２２ｃが形成されていないことから、ルーバ２２ｃが形成されている部位よりも、フィン２２の熱伝達率が低くなっている。過給吸気の流れ方向において、上流側平面部２２ｆが設けられた上流側では、ルーバ２２ｃが設けられた下流側よりも熱伝達率が低く、過給吸気とフィン２２との間の熱交換が抑制される。つまり、上流側平面部２２ｆは、過給吸気と第２冷却水流路２６を流通する第２冷却水との間の熱交換が抑制される熱交換抑制部を構成している。

　以上説明した本第１実施形態によれば、温度が異なる２種類の冷却水で過給吸気を冷却するインタークーラ２０において、過給吸気の流れ方向の最上流部に、フィン２２にルーバ２２ｃが形成されていない上流側平面部２２ｆを設けている。これにより、過給吸気の流れ方向の最上流部において、過給吸気の熱がフィン２２を介して第２出口側流路２６ｆの第２冷却水に伝わることを抑制できる。この結果、第２冷却水が沸騰しやすい第２出口側流路２６ｆにおいて、第２冷却水が沸騰することを抑制できる。これにより、第２出口側流路２６ｆ周辺の部品の温度上昇を抑制でき、強度低下や破損を回避することができる。

　また、本第１実施形態によれば、フィン２２の一部にルーバ２２ｃを形成しないといった簡易な手段で上流側平面部２２ｆを設けることができ、上記効果を得ることができる。このため、フィン２２は従来と同様のローラ成形によって製造することができるため、生産性を落とすことなくインタークーラ２０を製造することが可能となる。

　（第２実施形態）
　次に、本開示の第２実施形態について説明する。本第２実施形態では、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

　図７は、本第２実施形態のフィン２２、２９の断面図であり、上記第１実施形態の図６に対応している。図７に示すように、本第２実施形態では、隣り合う流路管２１の間に２種類のフィン２２、２９が設けられている。

　過給吸気の流れ方向の下流側には、ルーバフィン２２が設けられている。本第２実施形態のルーバフィン２２は、上流側平面部２２ｆが設けられていない点を除いて、上記第１実施形態で説明したルーバフィンと同一の構成となっている。過給吸気の流れ方向の上流側には、オフセットフィン２９が設けられている。

　図８に示すように、オフセットフィン２９は、平面部を構成する壁部２９ａと屈曲部を構成する頂部２９ｂとが連続する波形状となっている。オフセットフィン２９は、過給吸気の流れ方向に交差する方向において、頂部２９ｂが一方側と他方側に交互に位置して曲折する波形状となっている。壁部２９ａによって、積層された流路管２１間の空間である過給吸気流路が複数の流路に区画される。壁部２９ａには、部分的に切り起こされた切り起こし部２９ｃが多数設けられている。壁部２９ａと切り起こし部２９ｃは、過給吸気の流れ方向に沿って交互に千鳥状に配置されている。

　ルーバフィン２２およびオフセットフィン２９は、別体に構成されている。つまり、ルーバフィン２２およびオフセットフィン２９は、分離されている。

　オフセットフィン２９の隣接する壁部２９ａの間隔であるフィンピッチＦＰ２は、ルーバフィン２２の隣接する壁部２２ａ同士の間隔であるフィンピッチＦＰ１よりも長くなっている。図７に示す例では、オフセットフィン２９のフィンピッチＦＰ２は、ルーバフィン２２のフィンピッチＦＰ１の２倍の長さとなっている。

　オフセットフィンとして構成されたオフセットフィン２９には、ルーバフィンとして構成されたルーバフィン２２よりも、熱伝達率が低くなっている。このため、過給吸気の流れ方向において、オフセットフィン２９が設けられた上流側では、ルーバフィン２２が設けられた下流側よりも熱伝達率が低く、過給吸気とフィン２９との間の熱交換が抑制される。つまり、本第２実施形態のオフセットフィン２９は、過給吸気と第２冷却水流路２６を流通する第２冷却水と間の熱交換が抑制される熱交換抑制部を構成している。

　以上説明した本第２実施形態によれば、温度が異なる２種類の冷却水で過給吸気を冷却するインタークーラ２０において、過給吸気の流れ方向の最上流部に、ルーバフィン２２よりも熱伝達率が低いオフセットフィン２９を設けている。これにより、過給吸気の流れ方向の最上流部において、過給吸気の熱がオフセットフィン２９を介して第２出口側流路２６ｆの第２冷却水に伝わることを抑制できる。この結果、第２冷却水が沸騰しやすい第２出口側流路２６ｆにおいて、第２冷却水が沸騰することを抑制できる。これにより、第２出口側流路２６ｆ周辺の部品の温度上昇を抑制でき、強度低下や破損を回避することができる。

　また、本第２実施形態では、オフセットフィン２９のフィンピッチＦＰ２は、ルーバフィン２２のフィンピッチＦＰ１よりも大きくなっている。このことによっても、オフセットフィン２９は、ルーバフィン２２よりも熱伝達率が低くなっている。このため、過給吸気の流れ方向の最上流部において、過給吸気の熱がオフセットフィン２９を介して第２出口側流路２６ｆの第２冷却水に伝わることを効果的に抑制でき、第２出口側流路２６ｆにて第２冷却水が沸騰することを効果的に抑制できる。

　（第３実施形態）
　次に、本開示の第３実施形態について説明する。本第３実施形態では、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本第３実施形態は、上記第２実施形態と比較して、ルーバフィン２２の過給吸気の流れ方向上流側に、ストレートフィン３０が設けられている点が異なっている。

　図９は、本第３実施形態のフィン２２、２９の断面図であり、上記第１実施形態の図６に対応し、上記第２実施形態の図７に対応している。図９に示すように、本第３実施形態では、隣り合う流路管２１の間に２種類のフィン２２、３０が設けられている。本第３実施形態では、過給吸気の流れ方向の上流側には、ストレートフィン３０が設けられている。

　ストレートフィン３０は、平面部を構成する壁部３０ａと屈曲部を構成する頂部３０ｂとが連続する波形状となっている。ストレートフィン３０は、過給吸気の流れ方向に交差する方向において、頂部２９ｂが一方側と他方側に交互に位置して曲折する波形状となっている。壁部３０ａによって、積層された流路管２１間の空間である過給吸気流路が複数の流路に区画される。ストレートフィン３０の壁部３０ａは、過給吸気の流れ方向に沿って直線的に延びている。

　ルーバフィン２２およびストレートフィン３０は、別体に構成されている。つまり、ルーバフィン２２およびストレートフィン３０は、分離されている。

　ストレートフィン３０の隣接する壁部３０ａの間隔であるフィンピッチＦＰ３は、ルーバフィン２２の隣接する壁部２２ａ同士の間隔であるフィンピッチＦＰ１よりも長くなっている。図９に示す例では、ストレートフィン３０のフィンピッチＦＰ３は、ルーバフィン２２のフィンピッチＦＰ１の２倍の長さとなっている。

　ストレートフィンとして構成されたストレートフィン３０には、ルーバフィンとして構成されたルーバフィン２２よりも、熱伝達率が低くなっている。このため、過給吸気の流れ方向において、ストレートフィン３０が設けられた上流側では、ルーバフィン２２が設けられた下流側よりも熱伝達率が低く、過給吸気とフィン３０との間の熱交換が抑制される。つまり、本第３実施形態のストレートフィン３０は、過給吸気と第２冷却水流路２６を流通する第２冷却水と間の熱交換が抑制される熱交換抑制部を構成している。

　以上説明した本第３実施形態によれば、温度が異なる２種類の冷却水で過給吸気を冷却するインタークーラ２０において、過給吸気の流れ方向の最上流部に、ルーバフィン２２よりも熱伝達率が低いストレートフィン３０を設けている。これにより、過給吸気の流れ方向の最上流部において、過給吸気の熱がストレートフィン３０を介して第２出口側流路２６ｆの第２冷却水に伝わることを抑制できる。この結果、第２冷却水が沸騰しやすい第２出口側流路２６ｆにおいて、第２冷却水が沸騰することを抑制できる。これにより、第２出口側流路２６ｆ周辺の部品の温度上昇を抑制でき、強度低下や破損を回避することができる。

　また、本第３実施形態では、ストレートフィン３０のフィンピッチＦＰ３は、ルーバフィン２２のフィンピッチＦＰ１よりも大きくなっている。このことによっても、ストレートフィン３０は、ルーバフィン２２よりも熱伝達率が低くなっている。このため、過給吸気の流れ方向の最上流部において、過給吸気の熱がストレートフィン３０を介して第２出口側流路２６ｆの第２冷却水に伝わることを効果的に抑制でき、第２出口側流路２６ｆにて第２冷却水が沸騰することを効果的に抑制できる。

　本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

　上記第１実施形態では、フィン２２の上流側平面部２２ｆは、第２下流側流路２６ｆにおける過給吸気の流れ方向の最上流部から第２下流側流路２６ｆの幅方向長さの１／２まで設けられるように構成したが、これに限定されるものではない。フィン２２の上流側平面部２２ｆは、過給吸気の流れ方向において、少なくとも第２下流側流路２６ｆの最上流部に対応する部位に設けられていればよい。つまり、上流側平面部２２ｆは、図４に示した構成に対して、過給吸気の流れ方向の長さを短くしてもよく、あるいは長くしてもよい。上流側平面部２２ｆにおける過給吸気の流れ方向の長さを長くする場合は、上流側平面部２２ｆを第２冷却水流路２６の全体に対応して延長してもよい。これは、ルーバ２２ｃが設けられていない上流側平面部２２ｆにおいても、フィン２２と流路管２１との間の熱交換が確保されるからである。つまり、フィン２２には、第２冷却水流路２６に対応する部位に上流側平面部２２ｆが設けられ、第１冷却水流路２５に対応する部位にルーバ２２ｃが設けられていればよい。

　上記第１実施形態では、フィン２２の上流側平面部２２ｆは、第２冷却水の流れ方向において、第２下流側流路２６ｆの全体に亘って設けられていたが、これに限定されるものではない。フィン２２の上流側平面部２２ｆは、第２冷却水の流れ方向において、少なくとも第２下流側流路２６ｆの最下流部（つまり、第２出口部２６ｂに近い側）に設けられていればよい。

　上記第２実施形態のオフセットフィン２９および上記第３実施形態のストレートフィン３０も、過給吸気の流れ方向において、少なくとも第２下流側流路２６ｆの最上流部に対応する部位に設けられていればよい。また、上記第２実施形態のオフセットフィン２９および上記第３実施形態のストレートフィン３０は、第２冷却水の流れ方向において、少なくとも第２下流側流路２６ｆの最下流部（つまり、第２出口部２６ｂに近い側）に設けられていればよい。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims

　過給機によってエンジン（１０）に過給される過給吸気と冷却媒体との間で熱交換を行うことで前記過給吸気を冷却するインタークーラであって、
　流路管（２１）とフィン（２２）とが積層配置され、前記流路管の内部を流れる前記冷却媒体と、前記流路管の外部を流れる前記過給吸気とを熱交換させる熱交換部（２３）を備え、
　前記冷却媒体には、第１冷却媒体と、前記第１冷却媒体より温度が高い第２冷却媒体とが含まれており、
　前記流路管内には、前記過給吸気の流れ方向と交差するように前記第１冷却媒体が流れる第１冷却媒体流路（２５）と、前記過給吸気の流れ方向と交差するように前記第２冷却媒体が流れる第２冷却媒体流路（２６）とが形成されており、
　前記第２冷却媒体流路は、前記第１冷却媒体流路よりも前記過給吸気の流れ方向の上流側に配置されており、
　前記第１冷却媒体流路は、前記第１冷却媒体がＵターンする第１Ｕターン部（２５ｄ）を有し、前記第２冷却媒体流路は、前記第２冷却媒体がＵターンする第２Ｕターン部（２６ｄ）を有しており、
　前記第２冷却媒体流路は、前記第２Ｕターン部の下流側となる下流側流路（２６ｆ）が前記第２Ｕターン部の上流側となる上流側流路（２６ｅ）よりも、前記過給吸気の流れ方向の上流側に位置しており、
　前記フィンは、少なくとも前記下流側流路の前記過給吸気の流れ方向における最上流部に対応する部位に、前記過給吸気と前記第２冷却媒体との間の熱交換を抑制する熱交換抑制部が設けられているインタークーラ。
　前記熱交換抑制部は、少なくとも前記下流側流路の前記第２熱媒体の流れ方向における最下流部に対応する部位に設けられている請求項１に記載のインタークーラ。
　前記フィンは、波形状の断面を構成する壁部（２２ａ）に複数のルーバ（２２ｃ）が形成されたルーバフィンとして構成されており、
　前記熱交換抑制部は、前記ルーバが形成されていない非ルーバ部（２２ｆ）として構成されている請求項１または２に記載のインタークーラ。
　前記フィンは、波形状の断面を構成する壁部（２２ａ）に複数のルーバ（２２ｃ）が形成されたルーバフィン（２２）と、波形状の断面を構成する壁部（２９ａ）に部分的に切り起こされた切り起こし部（２９ｃ）が形成されたオフセットフィン（２９）とを含んでおり、
　前記オフセットフィンは、前記ルーバフィンとは別体に構成されており、
　前記熱交換抑制部は、前記オフセットフィンによって構成されている請求項１または２に記載のインタークーラ。
　前記フィンは、波形状の断面を構成する壁部（２２ａ）に複数のルーバ（２２ｃ）が形成されたルーバフィン（２２）と、波形状の断面を構成する壁部（３０ａ）が直線的に延びているストレートフィン（３０）とを含んでおり、
　前記ストレートフィンは、前記ルーバフィンとは別体に構成されており、
　前記熱交換抑制部は、前記ストレートフィンによって構成されている請求項１または２に記載のインタークーラ。