WO2018221751A1 - 熱交換器 - Google Patents

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WO2018221751A1
WO2018221751A1 PCT/JP2018/025195 JP2018025195W WO2018221751A1 WO 2018221751 A1 WO2018221751 A1 WO 2018221751A1 JP 2018025195 W JP2018025195 W JP 2018025195W WO 2018221751 A1 WO2018221751 A1 WO 2018221751A1
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WO
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upstream
heat exchanger
guide member
inclined surface
inflow port
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Application number
PCT/JP2018/025195
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English (en)
French (fr)
Inventor
駿輔 飯島
毅之 田代
浩行 渡辺
Original Assignee
株式会社小松製作所
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社小松製作所 filed Critical 株式会社小松製作所
Priority to EP18803520.8A priority Critical patent/EP3470763B1/en
Priority to PCT/JP2018/025195 priority patent/WO2018221751A1/ja
Priority to JP2018540097A priority patent/JP6697081B2/ja
Priority to CN201880002295.2A priority patent/CN109312998B/zh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0265—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using guiding means or impingement means inside the header box
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/10—Guiding or ducting cooling-air, to, or from, liquid-to-air heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates

Definitions

  • This invention relates to a heat exchanger.
  • Patent Document 1 discloses a heat exchanger provided in a power room of a construction machine and cooled by cooling air induced by a fan.
  • a heat exchanger generally has a plurality of heat exchanges that are cooled by circulating an upstream tank portion into which a high-temperature fluid (for example, air compressed by a supercharger) flows and a high-temperature fluid that has flowed into the upstream tank portion.
  • a tube for example, air compressed by a supercharger
  • the high-temperature fluid that has flowed into the upstream tank portion may flow in a partial manner to some heat exchange tubes.
  • temperature variation occurs between the plurality of heat exchange tubes, and a difference in thermal expansion occurs between the plurality of heat exchange tubes.
  • high stresses exceeding the mechanical strength limit of the material are generated in the heat exchanger. That is, there is a problem that the durability of the heat exchanger is low.
  • This invention is made
  • the heat exchanger according to the first aspect of the present invention is an upstream tank portion having an upstream space extending along a first direction and an inlet, wherein the inlet is the first tank of the upstream tank portion.
  • An upstream tank portion formed at a first end portion in one direction and allowing a fluid to be cooled to flow from the outside toward the upstream space along the first direction; and the first of the upstream tank portions.
  • a core portion that is connected to a first side portion in a second direction orthogonal to the direction and is arranged along the first direction, and includes a plurality of heat exchange tubes into which the fluid flows from the upstream space, and the upstream side A guide member arranged in a side space, facing the first direction with respect to the inflow port, and toward the first side portion as it proceeds in the first direction away from the inflow port
  • a guide member having a guide surface comprising an inclined surface.
  • the heat exchanger according to the second aspect of the present invention is an upstream tank portion having an upstream space and an inflow port extending along a first direction, and the inflow port is the upstream tank portion of the upstream tank portion.
  • An upstream tank portion formed on a second side portion in a second direction orthogonal to the first direction and configured to flow a fluid to be cooled from the outside toward the upstream space along the second direction; and the upstream side A plurality of heat exchanges connected to the first side portion in the second direction facing the second side portion of the tank portion and arranged along the first direction so that the fluid flows from the upstream space.
  • a core member including a tube and a guide member disposed in the upstream space, facing the inflow port in the second direction and moving in the second direction away from the inflow port. Therefore, the first direction of the upstream tank section Comprising a guide member having a guide surface towards the end inclined so as to extend in the first direction.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a guide member and its periphery in the heat exchanger of FIGS.
  • the heat exchanger according to this embodiment is provided in a dump truck 1 as a work vehicle illustrated in FIGS. First, the dump truck 1 will be described.
  • the dump truck 1 is an articulated dump truck in which a front frame 2 and a rear frame 3 are swingably connected around an axis O.
  • the rear frame 3 is provided with a rear wheel 4 and a vessel 5.
  • the vessel 5 is provided so as to be raised and lowered with respect to the rear frame 3.
  • the vessel 5 undulates when the hoist cylinder 6 that is a hydraulic actuator expands and contracts.
  • the front frame 2 is provided with a front wheel 7, a cab 8, and an engine room 9.
  • the engine room 9 is disposed in front of the cab 8 and is covered with an exterior cover 10.
  • FIG. 2 shows the engine room 9 as viewed from above with the exterior cover 10 opened. That is, FIG. 2 is a plan view schematically showing the engine room of the dump truck 1.
  • an engine 11, a radiator 12, and a radiator cooling fan 13 are arranged in the engine room 9.
  • the radiator 12 is disposed in front of the engine 11.
  • the engine 11 and the radiator 12 are connected by a pipe 14. Thereby, cooling water for cooling the engine 11 circulates between the engine 11 and the radiator 12.
  • the radiator cooling fan 13 induces cooling air that passes through the radiator 12 and cools the cooling water.
  • the radiator cooling fan 13 induces cooling air flowing from the front side to the rear side of the dump truck 1.
  • the radiator cooling fan 13 may be disposed behind the radiator 12 as illustrated in FIG. 2, or may be disposed, for example, in front of the radiator 12.
  • an air cleaner 15, an exhaust turbocharger 16, an after cooler 17, and an aftercooler cooling fan 18 are arranged in the engine room 9.
  • the exhaust turbocharger 16 uses the exhaust gas discharged from the engine 11 to compress the outside air taken into the engine 11.
  • the exhaust turbocharger 16 is attached to the engine 11.
  • the air cleaner 15 is connected to the exhaust turbocharger 16 via a pipe line 19.
  • the aftercooler 17 cools the air (fluid) that has been compressed in the exhaust turbocharger 16 to a high temperature.
  • the air cooled in the aftercooler 17 is supplied to the engine 11.
  • the aftercooler 17 is connected to the exhaust turbocharger 16 via the inflow pipe 20.
  • the aftercooler 17 is connected to the engine 11 via the outflow pipe 21.
  • the aftercooler cooling fan 18 induces cooling air to pass through the aftercooler 17 and cool the air.
  • the aftercooler cooling fan 18 induces cooling air flowing from the front side to the rear side of the dump truck 1. As illustrated in FIG. 2, the aftercooler cooling fan 18 may be disposed behind the aftercooler 17, or may be disposed, for example, in front of the aftercooler 17.
  • the aftercooler 17 includes a heat exchanger 100 (100A, 100B) according to the present embodiment.
  • the number of the heat exchangers 100 may be arbitrary, in this embodiment, it is two.
  • Each heat exchanger 100 includes an upstream tank unit 101 and a core unit 102.
  • Each heat exchanger 100 also includes a downstream tank unit 103.
  • the above-described inflow pipe 20 is connected to the upstream tank portion 101 of the first heat exchanger 100A.
  • the aforementioned outflow pipe 21 is connected to the downstream tank portion 103 of the second heat exchanger 100B. Further, the downstream tank portion 103 of the first heat exchanger 100 ⁇ / b> A and the upstream tank portion 101 of the second heat exchanger 100 ⁇ / b> B are connected to each other via a connection pipe 104. Thereby, the air (high temperature air) compressed in the exhaust turbocharger 16 (see FIG. 2) passes through the upstream tank portion 101, the core portion 102, and the downstream tank portion 103 of the first heat exchanger 100A in order. Circulate.
  • FIGS. 4 to 7 illustrate the configuration of the first heat exchanger 100A
  • the configuration of the second heat exchanger 100B is the same as that of the first heat exchanger 100A.
  • the upstream tank unit 101 includes an upstream space 111 and an inflow port 112.
  • the upstream space 111 extends in the first direction (Z-axis direction).
  • the upstream tank unit 101 includes a first end 113, a second end 114, a first side 115, a second side 116, a third side 117, and a fourth side that define the upstream space 111.
  • the first end portion 113 and the second end portion 114 are arranged with a space therebetween in the first direction, and form both ends of the upstream space 111 in the first direction.
  • the first side portion 115 and the second side portion 116 are arranged at intervals in a second direction (X-axis direction) orthogonal to the first direction, and form both ends of the upstream space 111 in the second direction.
  • the third side portion 117 and the fourth side portion 118 are arranged at intervals in the third direction (Y-axis direction) orthogonal to the first direction and the second direction, and both ends of the upstream space 111 in the third direction.
  • the interval between the first side portion 115 and the second side portion 116 and the interval between the third side portion 117 and the fourth side portion 118 are the first end portion 113 and the second end portion 114. Is smaller than the interval.
  • the inlet 112 is formed so as to connect the upstream space 111 to the outside of the upstream tank unit 101.
  • the inflow pipe 20 described above is connected to the inflow port 112. That is, the inflow port 112 is formed to allow the high-temperature air from the exhaust turbocharger 16 to flow into the upstream space 111.
  • the inflow port 112 is formed in the first end portion 113 of the upstream tank portion 101.
  • the first end 113 of the upstream tank unit 101 may be positioned at the lower end of the upstream tank unit 101, for example, but is positioned at the upper end of the upstream tank unit 101 in the present embodiment.
  • the inflow pipe 20 connected to the inflow port 112 extends from the inflow port 112 in the first direction. For this reason, the high-temperature air from the exhaust turbocharger 16 flows mainly from the outside of the upstream tank unit 101 toward the upstream space 111 along the first direction.
  • An arrow D1 in FIGS. 4 and 5 indicates the inflow direction of air at the inflow port 112.
  • the first end portion 113 of the upstream tank portion 101 has a first inner surface 121 where the inflow port 112 is open, as shown in FIG.
  • the first inner surface 121 is a part of the inner surface of the upstream tank portion 101 that defines the upstream space 111.
  • the first inner surface 121 is formed as a flat surface extending along the second direction.
  • the first inner surface 121 includes a tube side region 122 located between the inlet 112 and the first side portion 115 of the upstream tank portion 101.
  • the first inner surface 121 may also have another region located between, for example, the inflow port 112 and the second side portion 116 of the upstream tank unit 101.
  • the first inner surface 121 of the present embodiment has only the tube side region 122.
  • the upstream tank unit 101 may be formed of any material.
  • the upstream tank unit 101 may be formed of a light material having a high thermal conductivity, such as aluminum.
  • the core portion 102 of the heat exchanger 100 includes a plurality of heat exchange tubes 131.
  • Each heat exchange tube 131 is formed in a cylindrical shape that is open at both ends.
  • the heat exchange tube 131 may be curved in the extending direction thereof, but extends linearly in the present embodiment.
  • the first end in the extending direction of each heat exchange tube 131 is connected to the first side portion 115 of the upstream tank portion 101. That is, each heat exchange tube 131 is connected to the upstream space 111 of the upstream tank unit 101. Thereby, the air that has flowed into the upstream space 111 can flow into each heat exchange tube 131.
  • the plurality of heat exchange tubes 131 are arranged along the first direction. Specifically, the plurality of heat exchange tubes 131 are arranged at intervals along the first direction. The extending directions of the plurality of heat exchange tubes 131 are parallel to each other. The plurality of heat exchange tubes 131 extend from the first side portion 115 of the upstream tank portion 101 in a direction that intersects the first direction. The plurality of heat exchange tubes 131 are, for example, in the first direction (Z-axis plus direction or Z-axis minus direction) as they proceed in the second direction (going in the X-axis plus direction) from the first side portion 115 of the upstream tank unit 101. ) May be inclined. In the present embodiment, the plurality of heat exchange tubes 131 extend in parallel to the second direction.
  • the plurality of heat exchange tubes 131 may be arranged in the third direction, for example, but in this embodiment, they are arranged only in the direction along the first direction.
  • the cross-sectional shape of the heat exchange tube 131 orthogonal to the extending direction of the heat exchange tube 131 may be formed in an arbitrary shape such as a circular ring shape, but in this embodiment, it is formed in a flat tubular shape.
  • the short direction of the heat exchange tube 131 in the cross-sectional shape coincides with the first direction (the arrangement direction of the plurality of heat exchange tubes 131).
  • the core unit 102 of the present embodiment further includes fins 132.
  • the fins 132 are provided between the heat exchange tubes 131 adjacent to each other along the first direction.
  • the fins 132 are in contact with the heat exchange tube 131.
  • the fins 132 are formed to extend along the first direction between the adjacent heat exchange tubes 131, and are spaced apart in the second direction (extension direction of the heat exchange tube 131). Many may be arranged at intervals.
  • the fins 132 may be formed in a corrugated shape that extends so as to alternately contact the adjacent heat exchange tubes 131 as it proceeds in the second direction.
  • Cooling air for cooling the air flowing through the plurality of heat exchange tubes 131 hits and passes outside the core portion 102 configured as described above. Specifically, the cooling air passes between adjacent heat exchange tubes 131 along the first direction. In the present embodiment, the cooling air flows from one side of the third direction to the other side (Y-axis plus direction) (see FIG. 6). An arrow D0 in FIG. 6 indicates the flow direction of the cooling air.
  • the cooling air of this embodiment is induced by the cooling fan 18 for aftercoolers (refer FIG. 2) mentioned above, it is not restricted to this. The cooling air may be induced, for example, when the dump truck 1 moves forward.
  • the core portion 102 may be formed of any material.
  • the material of the core part 102 may be the same as that of the upstream tank part 101, for example.
  • the downstream tank portion 103 has a downstream space 141 and an outlet 142.
  • the downstream space 141 extends along the first direction, like the upstream space 111 of the upstream tank unit 101.
  • a second end in the extending direction of the plurality of heat exchange tubes 131 is connected to the downstream side tank unit 103. That is, the plurality of heat exchange tubes 131 are connected to the downstream space 141 of the downstream tank portion 103. Thereby, the air flowing through the plurality of heat exchange tubes 131 can flow into the downstream space 141.
  • the outlet 142 is formed so as to connect the downstream space 141 to the outside of the downstream tank portion 103.
  • the aforementioned connecting pipe 104 is connected to the outflow port 142. That is, the outflow port 142 is formed to allow the air that has flowed into the downstream space 141 from the plurality of heat exchange tubes 131 to flow out of the downstream space 141.
  • the outflow port 142 may be formed at any part of the downstream tank unit 103. In the present embodiment, the outlet 142 is located at the end of the downstream tank 103 located on the opposite side of the first end 113 of the upstream tank 101 when viewed in the first direction (the downstream tank 103 in FIG. 4). Is formed at the lower end).
  • the downstream tank portion 103 may be formed of any material.
  • the material of the downstream tank unit 103 may be the same as that of the upstream tank unit 101, for example.
  • the heat exchanger 100 further includes a guide member 105.
  • the guide member 105 is disposed in the upstream space 111 of the upstream tank unit 101.
  • the guide member 105 has a guide surface 151.
  • the guide surface 151 includes a first inclined surface 152.
  • the first inclined surface 152 faces the inflow port 112 in the first direction.
  • the first inclined surface 152 faces the part of the inflow port 112 in the first direction.
  • the first inclined surface 152 is inclined to extend in the second direction toward the first side portion 115 of the upstream tank portion 101, so that the first inclined surface 152 proceeds in the first direction away from the inflow port 112.
  • the first inclined surface 152 may be formed, for example, on a flat surface in which the inclination angle of the first inclined surface 152 with respect to the first direction is constant. As shown in FIG. 7, the first inclined surface 152 of the present embodiment is inclined with respect to the first direction as the first side surface 115 of the upstream tank unit 101 advances in the second direction. It is formed in a concave shape that increases the angle ⁇ 1.
  • the first inclined surface 152 may be formed, for example, by continuously arranging a plurality of flat surfaces having different inclination angles ⁇ 1 with respect to the first direction in the second direction.
  • the inclination angles ⁇ ⁇ b> 1 of the plurality of flat surfaces constituting the first inclined surface 152 may increase in order as the first side portion 115 proceeds in the second direction.
  • the first inclined surface 152 is formed in a concave curved surface in which the inclination angle ⁇ ⁇ b> 1 increases continuously as the first side portion 115 of the upstream tank portion 101 is approached.
  • the first inclined surface 152 may be opposed to the inflow port 112 of the upstream tank unit 101 in the first direction, for example.
  • the first inclined surface 152 of the present embodiment also faces the tube side region 122 of the upstream tank unit 101 in the first direction.
  • the region of the first inclined surface 152 that faces the tube side region 122 is a position that is advanced in the first direction from the first end portion 113 relative to the region of the first inclined surface 152 that faces the inlet 112 (Z-axis minus direction). (Position advanced to).
  • the guide surface 151 of the guide member 105 further includes a second inclined surface 153.
  • the second inclined surface 153 is formed continuously with the first end of the first inclined surface 152 located on the first side portion 115 side of the upstream side tank portion 101.
  • the second inclined surface 153 is opposed to the tube side region 122 of the upstream tank unit 101 in the first direction.
  • the second inclined surface 153 is inclined so as to extend in the first direction toward the tube side region 122 as it proceeds from the first inclined surface 152 in the second direction.
  • the second inclined surface 153 may be formed as a flat surface having a constant inclination angle of the second inclined surface 153 with respect to the first direction, for example. As shown in FIG. 7, the second inclined surface 153 of the present embodiment is inclined by the second inclined surface 153 with respect to the first direction as it proceeds in the second direction with respect to the first side portion 115 of the upstream tank portion 101. It is formed in a concave shape with a small angle ⁇ 2.
  • the second inclined surface 153 may be formed by continuously arranging a plurality of flat surfaces having different inclination angles ⁇ 2 with respect to the first direction in the second direction.
  • the inclination angles ⁇ ⁇ b> 2 of the plurality of flat surfaces constituting the second inclined surface 153 may be reduced in order as the first side portion 115 proceeds in the second direction.
  • the second inclined surface 153 is formed as a concave curved surface in which the inclination angle ⁇ 2 continuously decreases as it approaches the first side portion 115 of the upstream tank portion 101.
  • the first inclined surface 152 and the second inclined surface 153 may be inclined with each other at a predetermined angle.
  • the first inclined surface 152 and the second inclined surface 153 are not inclined with respect to each other but are smoothly connected.
  • the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the first inclined surface 152 and the second inclined surface 153 at the boundary portion between the first inclined surface 152 and the second inclined surface 153 are both 90 degrees. That is, at the boundary portion, the first inclined surface 152 and the second inclined surface 153 are parallel to the second direction.
  • the guide member 105 further includes a back side surface 154.
  • the back side surface 154 is a surface facing away from the guide surface 151, that is, toward the other side with respect to the guide surface 151 facing toward one side in the first direction or the second direction.
  • the back side surface 154 is a surface facing the second end portion 114, the first side portion 115, and the second side portion 116 of the upstream tank portion 101.
  • the back side surface 154 is formed in a shape corresponding to the guide surface 151.
  • the back side surface 154 of the present embodiment is formed in a convex shape that swells toward the second end 114 of the upstream tank portion 101 in the first direction.
  • the back side surface 154 has a third inclined surface 155 that faces the first inclined surface 152 of the guide surface 151 in the first direction.
  • the third inclined surface 155 has an inclination angle of the third inclined surface 155 with respect to the first direction as it proceeds in the second direction with respect to the first side portion 115 of the upstream tank portion 101. It is formed in a convex shape that becomes larger.
  • the third inclined surface 155 may be formed, for example, by continuously arranging a plurality of flat surfaces having different inclination angles with respect to the first direction in the second direction.
  • the inclination angles of the plurality of flat surfaces constituting the third inclined surface 155 may increase in order as the first side portion 115 advances in the second direction.
  • the third inclined surface 155 is formed as a convex curved surface whose inclination angle continuously increases as it approaches the first side portion 115 of the upstream tank portion 101.
  • the back side surface 154 has a fourth inclined surface 156 that faces the second inclined surface 153 of the guide surface 151 in the first direction.
  • the fourth inclined surface 156 has an inclination angle of the fourth inclined surface 156 with respect to the first direction as it proceeds in the second direction with respect to the first side portion 115 of the upstream tank portion 101. It is formed in a convex shape that becomes smaller.
  • the fourth inclined surface 156 may be formed by continuously arranging a plurality of flat surfaces having different inclination angles with respect to the first direction in the second direction. In this case, the inclination angles of the plurality of flat surfaces constituting the fourth inclined surface 156 may be sequentially reduced as the first side portion 115 is advanced in the second direction.
  • the fourth inclined surface 156 is formed as a convex curved surface whose inclination angle continuously decreases as it approaches the first side portion 115 of the upstream tank portion 101.
  • the length of the guide surface 151 from the first end to the second end of the guide member 105 is the back side surface from the first end of the guide member 105 to the second end. It may be the same as the length of 154. In the present embodiment, the length of the guide surface 151 is shorter than the back side surface 154.
  • the first end of the guide member 105 is an end of the guide member 105 that is located away from the first side portion 115 of the upstream tank portion 101 in the second direction.
  • the second end of the guide member 105 is the end of the guide member 105 located near the first side portion 115 of the upstream tank portion 101 in the second direction.
  • the guide member 105 may be configured by a part of the cylindrical member in the circumferential direction, for example. That is, the guide surface 151 and the back side surface 154 of the guide member 105 may be formed in a concentric arc shape when the guide member 105 is viewed from the third direction. That is, the cross section of the guide member 105 orthogonal to the third direction may be formed in a shape corresponding to a part of the ring. Further, the guide member 105 may be formed in a wing shape, for example. That is, the cross section of the guide member 105 orthogonal to the third direction may be formed in a drop shape (a shape that allows efficient lift to be obtained by interaction with the fluid).
  • the guide member 105 is positioned at an interval in the first direction with respect to the first end portion 113 of the upstream tank portion 101. Further, the guide member 105 is positioned at a distance in the second direction with respect to the first side portion 115 of the upstream tank portion 101. More preferably, the guide member 105 is disposed near the first end 113 of the upstream tank unit 101 in the first direction. In the present embodiment, the guide member 105 has a first interval S1 from the first end 113 of the upstream tank portion 101 to the guide member 105 along the first direction, and the upstream tank portion 101 along the second direction. Are arranged at positions that are equal to or smaller than the second distance S2 from the inlet 112 to the first side 115 of the upstream tank 101.
  • the guide member 105 is fixed in a cantilever manner to the inner surface of the upstream tank portion 101 that defines the upstream space 111. That is, the guide member 105 is fixed to one inner surface of the upstream tank unit 101 and extends in a direction away from the one inner surface. The distal end of the guide member 105 in the extending direction and the side portion of the guide member 105 along the extending direction of the guide member 105 are not fixed to the other inner surface of the upstream tank portion 101. That is, the guide member 105 is connected (restrained) only to one inner surface of the upstream tank unit 101, and the guide member 105 is not restrained except for the portion connected to the one inner surface.
  • the guide member 105 of the present embodiment is fixed to a surface referred to as a downstream inner surface 125 of the upstream tank portion 101 that defines the upstream space 111.
  • the downstream inner surface 125 is located on the downstream side in the flow direction D ⁇ b> 0 of the cooling air flowing so as to pass through the core portion 102.
  • the guide member 105 extends from the downstream inner surface 125 to the upstream side in the flow direction D0 of the cooling air.
  • the downstream inner surface 125 is an inner surface of the third side portion 117 of the upstream tank portion 101 that faces one side in the third direction (upstream side in the flow direction D0).
  • the guide member 105 extends in the third direction from the downstream inner surface 125 of the third side portion 117 toward the fourth side portion 118. However, the distal end of the guide member 105 in the extending direction does not reach the fourth side portion 118 and is positioned at a distance from the fourth side portion 118.
  • the guide member 105 may be formed of any material.
  • the material of the guide member 105 may be the same as that of the upstream tank unit 101, for example.
  • the air flowing into the upstream space 111 of the upstream tank unit 101 through the inlet 112 of the upstream tank unit 101 flows into the upstream space 111 as shown in FIGS. It flows mainly from one side of the first direction to the other side (Z-axis minus direction).
  • An arrow D2 in FIGS. 4 and 5 indicates the main flow direction of air in the upstream space 111.
  • air hardly flows into the heat exchange tube 131A (hereinafter referred to as the first heat exchange tube 131A) located near the inlet 112 in the first direction, and is separated from the inlet 112 in the first direction. It tends to flow into another heat exchange tube 131 located.
  • the second heat exchange tube 131B described later is included in the first heat exchange tube 131A.
  • a guide member 105 is arranged in the upstream space 111 of the upstream tank portion 101.
  • the guide member 105 is disposed near the inlet 112 of the upstream tank unit 101 in the first direction. For this reason, a part of the air that has flowed into the upstream space 111 from the inflow port 112 changes the flow direction by hitting the first inclined surface 152 of the guide surface 151 of the guide member 105, and is located near the inflow port 112. It is guided toward the first heat exchange tube 131A. 4 and 5 indicates the flow direction of air guided by the first inclined surface 152. Thus, the air that has flowed into the upstream space 111 is likely to flow into the first heat exchange tube 131A located near the inflow port 112.
  • the air guided by the first inclined surface 152 of the guide member 105 passes through the first inclined surface 152 of the first heat exchange tube 131A by the second inclined surface 153 connected to the first end of the first inclined surface 152.
  • Guided toward the second heat exchange tube 131 ⁇ / b> B located on the first end 113 side of the upstream tank portion 101 with respect to the first end of the inclined surface 152. 4 and 5 indicate the flow direction of air guided by the second inclined surface 153. Thereby, air becomes easy to flow into the 2nd heat exchange tube 131B.
  • the static pressure of the air on the back side surface 154 of the guide member 105 is It becomes smaller than the static pressure of the air in the area
  • the air flowing along the back side surface 154 is guided so as to enter the third heat exchange tube 131C adjacent to the second end 114 side of the upstream tank unit 101 with respect to the first heat exchange tube 131A.
  • An arrow D5 in FIG. 5 indicates the flow direction of the air flowing along the back side surface 154 of the guide member 105.
  • the air that has flowed into the upstream space 111 also flows into the third heat exchange tube 131C that is located between the first heat exchange tube 131A and the other heat exchange tube 131 that is located away from the inlet 112. It becomes easy to do.
  • the guide member 105 is cantilevered with respect to the downstream inner surface 125 of the third side portion 117 of the upstream tank portion 101 located on the downstream side in the cooling air flow direction D0. It is fixed to the shape. Further, the guide member 105 is positioned at a distance from the fourth side portion 118 of the upstream side tank portion 101 located on the upstream side in the cooling air flow direction D0. For this reason, the guide member 105 guides the high-temperature air flowing into the upstream space 111 from the inlet 112 toward the first and third heat exchange tubes 131A and 131C on the downstream side in the cooling wind flow direction D0. On the other hand, the guide member 105 does not guide the high-temperature air toward the first and third heat exchange tubes 131A and 131C on the upstream side in the cooling air flow direction D0.
  • the guide member 105 including the first inclined surface 152 is arranged in the upstream space 111 of the upstream tank portion 101. For this reason, the high-temperature air that has flowed into the upstream space 111 flows into both the first heat exchange tube 131A located near the inlet 112 and the other heat exchange tubes 131 located away from the inlet 112. It becomes easy. That is, it is possible to suppress the high-temperature air from flowing unevenly into some of the heat exchange tubes 131. As a result, it is possible to suppress the variation in temperature among the plurality of heat exchange tubes 131 and reduce the stress generated in the heat exchanger 100. Therefore, the durability of the heat exchanger 100 can be improved.
  • the durability of the heat exchanger 100 is improved, the fuel consumption of the engine 11 can be prevented from being lowered.
  • the amount of air supplied from the heat exchanger 100 to the engine 11 decreases.
  • the output of the engine 11 decreases from a predetermined value.
  • the engine controller that controls the operation of the engine injects more fuel so that the output of the engine 11 returns to a predetermined value. For this reason, the fuel consumption of the engine 11 will fall.
  • the durability of the heat exchanger 100 is improved, it is possible to prevent air from leaking from the heat exchanger 100, and thus it is possible to prevent a reduction in fuel consumption of the engine 11.
  • the heat exchanger 100 which concerns on this embodiment, size reduction and weight reduction of the heat exchanger 100 can be achieved.
  • this point will be specifically described.
  • the heat exchanger 100 when there is a heat exchange tube 131 into which high-temperature air is difficult to flow, the heat exchange tube 131 has a low contribution rate to the cooling of air.
  • the heat exchanger 100 including the heat exchange tube 131 into which high-temperature air hardly flows has poor air cooling efficiency. For this reason, the heat exchanger 100 including the heat exchange tube 131 into which high-temperature air hardly flows becomes uselessly large and heavy.
  • the heat exchanger 100 of this embodiment high temperature air can be made to flow in all the heat exchange tubes 131 by the guide member 105 evenly. That is, since the heat exchange tube 131 having a low contribution rate to air cooling can be eliminated, the cooling efficiency of the heat exchanger 100 can be increased, and the heat exchanger 100 can be reduced in size and weight.
  • the first inclined surface 152 of the guide member 105 is arranged so as to face the inlet 112 and the tube side region 122 in the first direction. For this reason, the high-temperature air that has flowed into the upstream space 111 through the inlet 112 can be efficiently guided toward the first heat exchange tube 131 ⁇ / b> A located near the inlet 112 by the first inclined surface 152.
  • the second inclined surface 153 is formed continuously with the first end of the first inclined surface 152 located on the first side portion 115 side.
  • the high temperature air guided by the first inclined surface 152 of the guide member 105 is moved by the second inclined surface 153 toward the first end 113 of the upstream tank unit 101 from the first end of the first inclined surface 152. It can guide toward the 2nd heat exchange tube 131B located in.
  • the first inclined surface 152 is formed in a concave shape in which the inclination angle with respect to the first direction increases as the first side portion 115 advances in the second direction.
  • the 2nd inclined surface 153 is formed in the concave shape with which the inclination
  • the guide member 105 has at least the back side surface 154 facing the opposite side with respect to the guide surface 151. Further, the back side surface 154 is formed in a shape corresponding to the guide surface 151. For this reason, the high-temperature air that has flowed into the upstream space 111 is exchanged by the back side surface 154 between the first heat exchange tube 131A and the other heat exchange tube 131 that is located away from the inlet 112. It becomes possible to guide toward the tube 131C. That is, it is possible to further suppress the high-temperature air from flowing unevenly into some of the heat exchange tubes 131.
  • the guide member 105 is fixed to the inner surface of the upstream tank unit 101 in a cantilevered manner.
  • the guide member 105 is fixed only to one inner surface of the upstream tank unit 101. That is, since the guide member 105 is not restrained except for a portion fixed to one inner surface of the upstream tank portion 101, the guide member 105 can expand and contract based on the heat of the high-temperature air flowing into the upstream space 111. Thus, it is possible to prevent the guide member 105 from being stressed. Therefore, the durability of the guide member 105 against the heat of high-temperature air can be improved.
  • the guide member 105 is against the downstream inner surface 125 of the third side portion 117 of the upstream tank portion 101 located on the downstream side in the cooling air flow direction D0. And cantilevered. Thereby, the durability of the guide member 105 against high-temperature air can be improved and the durability of the heat exchanger 100 can be improved at the same time.
  • this point will be described in detail.
  • the cooling air is warmed by the heat exchange tube 131 through which high-temperature air flows as it flows from upstream to downstream in the flow direction D0. Therefore, the heat exchange tube 131 (the first heat exchange tube 131A and the third heat exchange tube 131C) that is located near the inlet 112 and is difficult for high temperature air to flow in, and the hot air that is located away from the inlet 112 are located.
  • the temperature difference with the other heat exchange tube 131 that is liable to flow in increases toward the downstream side in the flow direction D0 of the cooling air.
  • the guide member 105 is fixed in a cantilever manner to the downstream inner surface 125 of the upstream tank portion 101. For this reason, the guide member 105 guides the high-temperature air toward the first and third heat exchange tubes 131A and 131C on the downstream side in the cooling air flow direction D0. Thereby, the temperature difference between the first and third heat exchange tubes 131A and 131C and the other heat exchange tubes 131 located on the downstream side in the flow direction D0 of the cooling air is reduced, and the thermal expansion difference in the heat exchanger 100 is reduced. And the durability of the heat exchanger 100 can be improved. Therefore, the durability of the guide member 105 against high-temperature air can be improved and the durability of the heat exchanger 100 can be improved at the same time.
  • the temperature of the cooling air is lower on the upstream side in the flow direction D0 of the cooling air than on the downstream side in the flow direction D0. Therefore, the temperature difference between the first and third heat exchange tubes 131A and 131C and the other heat exchange tubes 131 on the upstream side in the flow direction D0 of the cooling air is smaller than that on the downstream side due to the cooling effect of the cooling air. . For this reason, the guide member 105 does not need to guide the high temperature air toward the first and third heat exchange tubes 131A and 131C on the upstream side in the flow direction D0 of the cooling air.
  • interval S1 from the 1st end part 113 of the upstream tank part 101 to the guide member 105 along a 1st direction is along a 2nd direction.
  • the second interval S ⁇ b> 2 or less from the inlet 112 of the upstream tank unit 101 to the first end 113 of the upstream tank unit 101 is set.
  • the guide member 105 can be reliably arrange
  • the present invention may be applied to the heat exchangers 100E, 100F, and 100G illustrated in FIGS.
  • the heat exchangers 100E, 100F, and 100G shown in FIGS. 8 to 10 each include the upstream tank portion 101, the core portion 102, and the guide member 105E that are the same as those in the above embodiment.
  • the structure of the core part 102 is the same as that of the heat exchanger 100 of the said embodiment.
  • the upstream space 111 of the upstream tank unit 101 is the same as that in the above embodiment.
  • the inlet 112 of the upstream tank unit 101 is formed in the second side 116 of the upstream tank unit 101 in the second direction (X-axis direction).
  • the second side portion 116 is a portion facing the first side portion 115 to which the plurality of heat exchange tubes 131 are connected.
  • An inflow pipe 20 extending in the second direction is connected to the inlet 112 of the upstream tank unit 101.
  • the inflow port 112 of the upstream side tank unit 101 allows air to flow mainly from the outside toward the upstream side space 111 in the second direction.
  • An arrow D11 in FIGS. 8 to 10 indicates the inflow direction of air at the inlet 112.
  • the second side portion 116 has a second inner surface 123 through which the inlet 112 is opened.
  • the second inner surface 123 is a part of the inner surface of the upstream tank portion 101 that defines the upstream space 111.
  • the second inner surface 123 is formed on a flat surface extending in the first direction (Z-axis direction).
  • the guide member 105E is arranged in the upstream space 111 and has a guide surface 151E, as in the above embodiment.
  • the guide surface 151E faces the inflow port 112 in the second direction. Specifically, the guide surface 151E is opposed to a part of the inflow port 112 in the second direction.
  • the guide surface 151E moves in the first direction toward the end in the first direction (the first end 113 or the second end 114) of the upstream tank unit 101 as it advances in the second direction away from the inlet 112. Inclined so as to extend.
  • the guide surface 151E may be formed, for example, on a flat surface with a constant inclination angle of the guide surface 151E with respect to the second direction.
  • the guide surface 151E illustrated in FIGS. 8 to 10 proceeds in either the positive direction or the negative direction of the first direction with respect to the end portion (the first end portion 113 or the second end portion 114) of the upstream tank portion 101. Accordingly, the guide surface 151E with respect to the second direction is formed in a concave shape in which the inclination angle becomes large. 8 to 10, the guide surface 151E is formed as a concave curved surface as in the first embodiment, but is not limited thereto.
  • the guide surface 151E may face the second direction only with respect to the inlet 112 of the upstream tank unit 101, for example.
  • the guide surface 151E is opposed to the second inner surface 123 of the upstream tank unit 101 in the second direction in addition to the inflow port 112.
  • the region of the guide surface 151E facing the second inner surface 123 is located farther from the second side portion 116 than the region of the guide surface 151E facing the inlet 112 in the second direction.
  • the guide member 105E further has a back side surface 154E similar to the above embodiment.
  • the back side surface 154E is a surface facing the other side in the second direction with respect to the guide surface 151E.
  • the back side surface 154E is a surface facing the first side portion 115 of the upstream tank portion 101 in the second direction.
  • the back side surface 154E is formed in a shape corresponding to the guide surface 151E.
  • the guide member 105E illustrated in FIGS. 8 to 10 is cantilevered with respect to the inner surface of the upstream tank portion 101 (for example, the downstream inner surface located on the downstream side in the cooling air flow direction D0), as in the above embodiment. It may be fixed in a shape.
  • the inflow port 112 is formed in the middle portion along the first direction of the second side portion 116. That is, the second inner surface 123 where the inlet 112 is opened is formed on both sides in the first direction with respect to the inlet 112.
  • the upstream space 111 is preferably provided with two guide members 105E (105E1, 105E2).
  • the guide surface 151E of the first guide member 105E1 is inclined so as to extend in the positive direction of the first direction toward the first end 113 of the upstream tank portion 101 as it advances in the second direction so as to be away from the inlet 112. Good.
  • the guide surface 151E of the second guide member 105E2 extends in the negative direction of the first direction toward the second end 114 of the upstream tank portion 101 as it advances in the second direction so as to be away from the inflow port 112. It is good to incline to.
  • the inflow port 112 is formed at the end of the second side portion 116 on the first end portion 113 side. That is, the second inner surface 123 where the inflow port 112 opens is formed only on one side (second end 114 side) in the first direction with respect to the inflow port 112.
  • the inflow port 112 is formed at the end of the second side portion 116 on the second end portion 114 side. That is, the second inner surface 123 where the inflow port 112 opens is formed only on the other side in the first direction (the first end portion 113 side) with respect to the inflow port 112.
  • the one guide member 105E should just be provided in the upstream space 111 of the upstream tank part 101 illustrated to FIG. Specifically, in the configuration of FIG. 9, the guide surface 151 ⁇ / b> E of the guide member 105 ⁇ / b> E moves in the first direction toward the second end 114 of the upstream tank unit 101 as it advances in the second direction so as to be away from the inflow port 112. It may be inclined so as to extend in the negative direction. On the other hand, in the configuration of FIG. 10, the guide surface 151 ⁇ / b> E of the guide member 105 ⁇ / b> E increases in the first direction toward the first end 113 of the upstream tank portion 101 as it advances in the second direction so as to be away from the inflow port 112.
  • the heat exchangers 100E, 100F, and 100G are directed toward the end in the first direction (the first end 113 or the second end 114) of the upstream tank unit 101 as it proceeds from the inflow port 112 in the second direction.
  • the air that flows into the upstream space 111 of the upstream tank portion 101 through the inlet 112 of the upstream tank portion 101 is mainly in the upstream space 111. It flows from one side of the second direction to the other side (X-axis plus direction). For this reason, air does not easily flow into the heat exchange tube 131 positioned away from the inlet 112 in the positive direction or the negative direction of the first direction, and enters the heat exchange tube 131 positioned near the inlet 112 in the first direction. Easy to flow in.
  • the guide member 105E is arranged in the upstream space 111 of the upstream tank portion 101. For this reason, a part of the air flowing into the upstream space 111 from the inlet 112 is guided in the plus direction or minus direction of the first direction of the upstream tank portion 101 by the guide surface 151E of the guide member 105E.
  • An arrow D13 in FIGS. 8 to 10 indicates the flow direction of air guided by the guide surface 151E. Accordingly, the air that has flowed into the upstream space 111 is likely to flow into the heat exchange tube 131 that is located away from the inflow port 112. Thereby, it can suppress that air flows into the one part heat exchange tube 131 in a biased manner.
  • the occurrence of temperature variation among the plurality of heat exchange tubes 131 is suppressed, the difference in thermal expansion between the heat exchangers 100E, 100F, and 100G is suppressed, and the heat exchangers 100E, 100F, and 100G are generated. Stress can be reduced. Therefore, the durability of the heat exchangers 100E, 100F, 100G can be improved. That is, according to the heat exchangers 100E, 100F, and 100G illustrated in FIGS. 8 to 10, the same effects as those in the above embodiment can be obtained.
  • the air that has flowed into the upstream space 111 is transferred to the upstream tank portion 101 by the back side surface 154E, as in the above embodiment. It is possible to guide in the plus direction or minus direction of the first direction. Therefore, it is possible to further suppress the air flowing into the upstream space 111 from flowing unevenly into some of the heat exchange tubes 131.
  • the guide members 105 and 105E may be arranged at intervals from the inlet 112 in the first direction plus or minus.
  • the air that has flowed into the upstream space 111 can be guided toward the plurality of heat exchange tubes 131 arranged in the first direction by the plurality of guide members 105E. Therefore, it is possible to further suppress the air from being biased and flowing into some of the heat exchange tubes 131.
  • the heat exchanger of the present invention may be applied to the radiator 12 used for cooling the engine 11, for example. That is, the heat exchanger of the present invention is not limited to cooling air, but may be one that cools liquid such as cooling water.
  • the heat exchanger of the present invention is not limited to being applied to an articulated dump truck, and may be applied to any work vehicle such as a rigid dump truck, a hydraulic excavator, a bulldozer, and an engine-type forklift.

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Abstract

熱交換器（１００）は、第一方向に沿って延びる上流側空間（１１１）と流入口（１１２）を有する上流側タンク部（１０１）であって、流入口は、上流側タンク部の第一方向の第一端部（１１３）に形成され、流体を上流側空間に向けて第一方向に沿って流入させる上流側タンク部と、上流側タンク部の第二方向の第一側部（１１５）に接続され、第一方向に沿って配列された複数の熱交換チューブ（１３１）を含むコア部（１０２）と、上流側空間に配され、流入口に対して第一方向に対向し、流入口から離れるように第一方向に進むにしたがって第一側部に向かって第二方向に延びるように傾斜する第一傾斜面（１５２）を含む案内面（１５１）を有する案内部材（１０５）と、を備える。

Description

熱交換器
　この発明は、熱交換器に関する。
　特許文献１には、建設機械の動力室に設けられ、ファンにより誘起される冷却風で冷却される熱交換器が開示されている。熱交換器は、一般に、高温の流体（例えば過給機によって圧縮された空気）が流入する上流側タンク部と、上流側タンク部に流入した高温流体を流通させることで冷却する複数の熱交換チューブと、を有する。
特開２０１４－１７３２９６号公報
　しかしながら、熱交換器では、上流側タンク部に流入した高温流体が、一部の熱交換チューブに偏って流入することがある。この場合、複数の熱交換チューブの間で温度のばらつきが生じ、複数の熱交換チューブの間で熱膨張差が発生する。その結果として、例えば、熱交換器内で材料の機械的強度の限界を超えるような高い応力が生じてしまう。すなわち、熱交換器の耐久性が低い、という問題がある。
　本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、耐久性の向上を図ることができる熱交換器を提供することを目的とする。
　本発明の第一の態様に係る熱交換器は、第一方向に沿って延びる上流側空間と流入口を有する上流側タンク部であって、前記流入口は、前記上流側タンク部の前記第一方向の第一端部に形成され、冷却対象の流体を外部から前記上流側空間に向けて前記第一方向に沿って流入させる上流側タンク部と、前記上流側タンク部のうち前記第一方向に直交する第二方向の第一側部に接続されるとともに、前記第一方向に沿って配列され、前記流体が前記上流側空間から流れ込む複数の熱交換チューブを含むコア部と、前記上流側空間に配される案内部材であって、前記流入口に対して前記第一方向に対向するとともに、前記流入口から離れるように前記第一方向に進むにしたがって前記第一側部に向かって前記第二方向に延びるように傾斜する第一傾斜面を含む案内面を有する案内部材と、を備える。
　本発明の第二の態様に係る熱交換器は、第一方向に沿って延びる上流側空間と流入口を有する上流側タンク部であって、前記流入口は、前記上流側タンク部のうち前記第一方向に直交する第二方向の第二側部に形成され、冷却対象の流体を外部から前記上流側空間に向けて前記第二方向に沿って流入させる上流側タンク部と、前記上流側タンク部のうち前記第二側部に対向する前記第二方向の第一側部に接続されるとともに、前記第一方向に沿って配列され、前記流体が前記上流側空間から流れ込む複数の熱交換チューブを含むコア部と、前記上流側空間に配される案内部材であって、前記流入口に対して前記第二方向に対向するとともに、前記流入口から離れるように前記第二方向に進むにしたがって前記上流側タンク部の前記第一方向の端部に向かって前記第一方向に延びるように傾斜する案内面を有する案内部材と、を備える。
　本発明によれば、熱交換器の耐久性の向上を図ることができる。
本発明の一実施形態に係る熱交換器を備えるダンプトラックを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る熱交換器を備えるダンプトラックのエンジンルームを模式的に示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る熱交換器を含むアフタークーラを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る熱交換器を示す断面図である。 図４の熱交換器の要部を示す拡大断面図である。 図５のVI－VI断面図である。 図４，５の熱交換器において、案内部材及びその周辺を示す拡大断面図である。 本発明の他の実施形態に係る熱交換器の要部を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る熱交換器の要部を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る熱交換器の要部を示す断面図である。
　以下、本発明の一実施形態について図１～図７を参照して詳細に説明する。本実施形態に係る熱交換器は、図１，２に例示する作業車両としてのダンプトラック１に備える。はじめに、ダンプトラック１について説明する。
＜ダンプトラック＞
　図１に示すように、ダンプトラック１は、軸線Ｏを中心として、フロントフレーム２及びリアフレーム３を揺動自在に連結したアーティキュレート型のダンプトラックである。
　リアフレーム３には、後輪４及びベッセル５が設けられている。ベッセル５はリアフレーム３に対して起伏自在に設けられる。ベッセル５は油圧アクチュエータであるホイストシリンダ６が伸縮することによって起伏する。
　フロントフレーム２には、前輪７、キャブ８及びエンジンルーム９が設けられている。エンジンルーム９は、キャブ８の前方に配され、外装カバー１０によって覆われる。
　図２は、外装カバー１０を開けてエンジンルーム９を上方から見た様子を示す。つまり、図２は、ダンプトラック１のエンジンルームを模式的に示す平面図である。エンジンルーム９には、エンジン１１、ラジエータ１２及びラジエータ用冷却ファン１３が配されている。
　ラジエータ１２は、エンジン１１の前方に配されている。エンジン１１とラジエータ１２とは、配管１４によって接続されている。これにより、エンジン１１を冷却するための冷却水が、エンジン１１とラジエータ１２との間で循環する。
　ラジエータ用冷却ファン１３は、ラジエータ１２を通過して前述の冷却水を冷却するための冷却風を誘起する。ラジエータ用冷却ファン１３は、ダンプトラック１の前側から後側に流れる冷却風を誘起する。ラジエータ用冷却ファン１３は、図２に例示するようにラジエータ１２の後方に配されてよいし、例えばラジエータ１２の前方に配されてもよい。
　また、エンジンルーム９には、エアクリーナ１５、排気ターボ過給機１６、アフタークーラ１７、及び、アフタークーラ用冷却ファン１８が配されている。
　排気ターボ過給機１６は、エンジン１１から排出される排気ガスを利用して、エンジン１１に吸気される外気を圧縮する。排気ターボ過給機１６は、エンジン１１に取り付けられている。エアクリーナ１５は、管路１９を介して排気ターボ過給機１６に接続される。
　アフタークーラ１７は、排気ターボ過給機１６において圧縮されて高温になった空気（流体）を冷却する。アフタークーラ１７において冷却された空気は、エンジン１１に供給される。アフタークーラ１７は、流入管２０を介して排気ターボ過給機１６に接続される。また、アフタークーラ１７は、流出管２１を介してエンジン１１に接続される。
　アフタークーラ用冷却ファン１８は、アフタークーラ１７を通過して前述の空気を冷却するための冷却風を誘起する。アフタークーラ用冷却ファン１８は、ダンプトラック１の前側から後側に流れる冷却風を誘起する。アフタークーラ用冷却ファン１８は、図２に例示するようにアフタークーラ１７の後方に配されてよいし、例えばアフタークーラ１７の前方に配されてもよい。
＜アフタークーラ＞
　図３に示すように、アフタークーラ１７は、本実施形態に係る熱交換器１００（１００Ａ，１００Ｂ）を備える。熱交換器１００の数は、任意であってよいが、本実施形態では二つである。各熱交換器１００は、上流側タンク部１０１と、コア部１０２と、を備える。また、各熱交換器１００は下流側タンク部１０３も備える。
　第一熱交換器１００Ａの上流側タンク部１０１には、前述の流入管２０が接続されている。第二熱交換器１００Ｂの下流側タンク部１０３には、前述の流出管２１が接続されている。また、第一熱交換器１００Ａの下流側タンク部１０３と、第二熱交換器１００Ｂの上流側タンク部１０１とが、接続管１０４を介して互いに接続されている。これにより、排気ターボ過給機１６（図２参照）において圧縮された空気（高温空気）は、第一熱交換器１００Ａの上流側タンク部１０１、コア部１０２、下流側タンク部１０３を順番に流通する。その後、空気は、接続管１０４を介して、第二熱交換器１００Ｂの上流側タンク部１０１、コア部１０２、下流側タンク部１０３を順番に流通した上で、エンジン１１（図２参照）に供給される。図３における矢印Ｆ１～Ｆ５は、排気ターボ過給機１６において圧縮された空気（高温空気）が、流入管２０から第一熱交換器１００Ａの上流側タンク部１０１に流入し第二熱交換器１００Ｂの下流側タンク部１０３から流出管２１へ流出するまでの経路を示している。図３における矢印Ｄ０は、アフタークーラ１７の外部に当たって通過する冷却風（空気）の流れ方向を示している。
＜熱交換器＞
　次に、本実施形態に係る熱交換器１００について、主に図４～７を参照して説明する。図４～７には、第一熱交換器１００Ａの構成を例示するが、第二熱交換器１００Ｂの構成は第一熱交換器１００Ａと同様である。
＜上流側タンク部＞
　図４～６に示すように、上流側タンク部１０１は、上流側空間１１１と、流入口１１２と、を有する。上流側空間１１１は、第一方向（Ｚ軸方向）に延びている。上流側タンク部１０１は、上流側空間１１１を画成する第一端部１１３、第二端部１１４、第一側部１１５、第二側部１１６、第三側部１１７、及び第四側部１１８を有する。第一端部１１３及び第二端部１１４は、第一方向に互いに間隔をあけて配列され、上流側空間１１１の第一方向の両端をなす。第一側部１１５及び第二側部１１６は、第一方向に直交する第二方向（Ｘ軸方向）に互いに間隔をあけて配列され、上流側空間１１１の第二方向の両端をなす。第三側部１１７及び第四側部１１８は、第一方向及び第二方向に直交する第三方向（Ｙ軸方向）に互いに間隔をあけて配列され、上流側空間１１１の第三方向の両端をなす。本実施形態において、第一側部１１５と第二側部１１６との間隔、及び、第三側部１１７と第四側部１１８との間隔は、第一端部１１３と第二端部１１４との間隔よりも小さい。
　流入口１１２は、上流側空間１１１を上流側タンク部１０１の外部につなぐように形成されている。流入口１１２には、前述した流入管２０が接続される。すなわち、流入口１１２は、排気ターボ過給機１６からの高温空気を上流側空間１１１に流入させるために形成されている。
　本実施形態において、流入口１１２は、上流側タンク部１０１の第一端部１１３に形成されている。上流側タンク部１０１の第一端部１１３は、例えば上流側タンク部１０１の下端に位置してもよいが、本実施形態では上流側タンク部１０１の上端に位置する。また、流入口１１２に接続される流入管２０は、流入口１１２から第一方向に沿って延びている。このため、排気ターボ過給機１６からの高温空気は、上流側タンク部１０１の外部から上流側空間１１１に向けて主に第一方向に沿って流入する。図４，５における矢印Ｄ１は、流入口１１２における空気の流入方向を示している。
　本実施形態において、上流側タンク部１０１の第一端部１１３は、図５に示すように、流入口１１２が開口する第一内面１２１を有する。第一内面１２１は、上流側空間１１１を画成する上流側タンク部１０１の内面の一部である。第一内面１２１は、第二方向に沿って延びる平坦面に形成されている。
　第一内面１２１は、流入口１１２と上流側タンク部１０１の第一側部１１５との間に位置するチューブ側領域１２２を含む。第一内面１２１は、チューブ側領域１２２の他に、例えば流入口１１２と上流側タンク部１０１の第二側部１１６との間に位置する別の領域も有してよい。本実施形態の第一内面１２１は、チューブ側領域１２２のみを有する。
　上流側タンク部１０１は、任意の材料によって形成されてよい。上流側タンク部１０１は、例えばアルミニウム等のように、熱伝導率が高く、軽量な材料によって形成されてよい。
＜コア部＞
　図４～６に示すように、熱交換器１００のコア部１０２は、複数の熱交換チューブ１３１を含む。
　各熱交換チューブ１３１は、両端が開口する筒状に形成されている。熱交換チューブ１３１は、例えば、その延長方向において湾曲してよいが、本実施形態では直線状に延びている。
　各熱交換チューブ１３１の延長方向の第一端は、上流側タンク部１０１の第一側部１１５に接続される。すなわち、各熱交換チューブ１３１は、上流側タンク部１０１の上流側空間１１１につながる。これにより、上流側空間１１１に流入した空気は、各熱交換チューブ１３１に流れ込むことができる。
　複数の熱交換チューブ１３１は、第一方向に沿って配列される。具体的に、複数の熱交換チューブ１３１は、第一方向に沿って間隔をあけて配列される。複数の熱交換チューブ１３１の延長方向は、互いに平行する。
　複数の熱交換チューブ１３１は、上流側タンク部１０１の第一側部１１５から第一方向に交差する方向に延びる。複数の熱交換チューブ１３１は、例えば上流側タンク部１０１の第一側部１１５から第二方向に進む（Ｘ軸プラス方向に進む）にしたがって第一方向側（Ｚ軸プラス方向あるいはＺ軸マイナス方向）に傾斜するように延びてよい。本実施形態において、複数の熱交換チューブ１３１は、第二方向に対して平行に延びる。
　複数の熱交換チューブ１３１は、例えば第三方向にも配列されてよいが、本実施形態では第一方向に沿った方向にのみ配列される。
　熱交換チューブ１３１の延長方向に直交する熱交換チューブ１３１の断面形状は、円形の環状など任意の形状に形成されてよいが、本実施形態では扁平な管状に形成されている。断面形状における熱交換チューブ１３１の短手方向は、第一方向（複数の熱交換チューブ１３１の配列方向）に一致している。
　本実施形態のコア部１０２は、フィン１３２をさらに含む。フィン１３２は、第一方向に沿って隣り合う熱交換チューブ１３１同士の間に設けられる。フィン１３２は、熱交換チューブ１３１に接触する。フィン１３２は、図４，５に例示するように、隣り合う熱交換チューブ１３１の間において、第一方向に沿って延びて形成され、第二方向（熱交換チューブ１３１の延長方向）に間隔をあけて多数配列されてよい。フィン１３２は、例えば第二方向に進むにしたがって隣り合う熱交換チューブ１３１に交互に接触するように延びるコルゲート状に形成されてもよい。
　以上のように構成されるコア部１０２の外部には、複数の熱交換チューブ１３１に流通する空気を冷却するための冷却風が当たって通過する。具体的に、冷却風は、第一方向に沿って隣り合う熱交換チューブ１３１の間を通過する。本実施形態において、冷却風は第三方向の一方側から他方側（Ｙ軸プラス方向）に流れる（図６参照）。図６における矢印Ｄ０は、冷却風の流れ方向を示している。本実施形態の冷却風は、前述したアフタークーラ用冷却ファン１８（図２参照）によって誘起されるが、これに限ることはない。冷却風は、例えばダンプトラック１が前進することで誘起されてもよい。
　コア部１０２は、任意の材料によって形成されてよい。コア部１０２の材料は、例えば上流側タンク部１０１と同じであってよい。
＜下流側タンク部＞
　図４に示すように、下流側タンク部１０３は、下流側空間１４１と、流出口１４２と、を有する。
　下流側空間１４１は、上流側タンク部１０１の上流側空間１１１と同様に、第一方向に沿って延びている。下流側タンク部１０３には、複数の熱交換チューブ１３１の延長方向の第二端が接続されている。すなわち、複数の熱交換チューブ１３１は下流側タンク部１０３の下流側空間１４１につながっている。これにより、複数の熱交換チューブ１３１に流れる空気は、下流側空間１４１に流入できる。
　流出口１４２は、下流側空間１４１を下流側タンク部１０３の外部につなぐように形成されている。流出口１４２には、前述した接続管１０４が接続される。すなわち、流出口１４２は、複数の熱交換チューブ１３１から下流側空間１４１に流入した空気を下流側空間１４１から流出させるために形成されている。流出口１４２は、下流側タンク部１０３の任意の部位に形成されてよい。本実施形態において、流出口１４２は、第一方向について見ると上流側タンク部１０１の第一端部１１３と反対側に位置する下流側タンク部１０３の端部（図４において下流側タンク部１０３の下端）に形成されている。
　下流側タンク部１０３は、任意の材料によって形成されてよい。下流側タンク部１０３の材料は、例えば上流側タンク部１０１と同じであってよい。
＜案内部材＞
　図４～７に示すように、熱交換器１００は、案内部材１０５をさらに備える。案内部材１０５は、上流側タンク部１０１の上流側空間１１１に配される。案内部材１０５は、案内面１５１を有する。案内面１５１は、第一傾斜面１５２を含む。
　第一傾斜面１５２は、流入口１１２に対して第一方向に対向する。具体的に、第一傾斜面１５２は流入口１１２の一部に対して第一方向に対向する。第一傾斜面１５２は、流入口１１２から離れるように第一方向に進むしたがって上流側タンク部１０１の第一側部１１５に向かって第二方向に延びるように傾斜する。
　第一傾斜面１５２は、例えば第一方向に対する第一傾斜面１５２の傾斜角度が一定である平坦面に形成されてよい。図７に示すように、本実施形態の第一傾斜面１５２は、上流側タンク部１０１の第一側部１１５に対して第二方向に進むにしたがって第一方向に対する第一傾斜面１５２の傾斜角度θ１が大きくなる凹状に形成されている。第一傾斜面１５２は、例えば第一方向に対する傾斜角度θ１が互いに異なる複数の平坦面を第二方向に連続して配列することで形成されてよい。この場合、第一傾斜面１５２を構成する複数の平坦面の傾斜角度θ１は、第一側部１１５に対して第二方向に進むにしたがって順番に大きくなればよい。本実施形態において、第一傾斜面１５２は、上流側タンク部１０１の第一側部１１５に近づくにしたがって傾斜角度θ１が連続的に大きくなる凹状の湾曲面に形成されている。
　第一傾斜面１５２は、例えば上流側タンク部１０１の流入口１１２に対してのみ第一方向に対向してよい。本実施形態の第一傾斜面１５２は、流入口１１２に加え、上流側タンク部１０１のチューブ側領域１２２に対しても第一方向に対向する。第一傾斜面１５２のうちチューブ側領域１２２に対向する領域は、流入口１１２に対向する第一傾斜面１５２の領域よりも第一端部１１３から第一方向に進んだ位置（Ｚ軸マイナス方向に進んだ位置）に配置される。
　図５～７に示すように、案内部材１０５の案内面１５１は、第二傾斜面１５３をさらに含む。第二傾斜面１５３は、上流側タンク部１０１の第一側部１１５側に位置する第一傾斜面１５２の第一端に連ねて形成される。第二傾斜面１５３は、上流側タンク部１０１のチューブ側領域１２２に対して第一方向に対向する。第二傾斜面１５３は、第一傾斜面１５２から第二方向に進むにしたがってチューブ側領域１２２に向かって第一方向に延びるように傾斜する。
　第二傾斜面１５３は、例えば第一方向に対する第二傾斜面１５３の傾斜角度が一定の平坦面に形成されてよい。図７に示すように、本実施形態の第二傾斜面１５３は、上流側タンク部１０１の第一側部１１５に対して第二方向に進むにしたがって第一方向に対する第二傾斜面１５３の傾斜角度θ２が小さくなる凹状に形成されている。第二傾斜面１５３は、例えば第一方向に対する傾斜角度θ２が互いに異なる複数の平坦面を第二方向に連続して配列することで形成されてよい。この場合、第二傾斜面１５３を構成する複数の平坦面の傾斜角度θ２は、第一側部１１５に対して第二方向に進むにしたがって順番に小さくなればよい。本実施形態において、第二傾斜面１５３は、上流側タンク部１０１の第一側部１１５に近づくにしたがって傾斜角度θ２が連続的に小さくなる凹状の湾曲面に形成されている。
　第一傾斜面１５２と第二傾斜面１５３との境界部分では、例えば第一傾斜面１５２と第二傾斜面１５３とが所定の角度で互いに傾斜してよい。本実施形態において、第一傾斜面１５２と第二傾斜面１５３との境界部分では、第一傾斜面１５２と第二傾斜面１５３とが互いに傾斜せず、滑らかに連なっている。具体的に、第一傾斜面１５２と第二傾斜面１５３との境界部分における第一傾斜面１５２及び第二傾斜面１５３の傾斜角度θ１、θ２は、いずれも９０度となっている。つまり、当該境界部分では、第一傾斜面１５２及び第二傾斜面１５３が第二方向に平行している。
　図４，５，７に示すように、案内部材１０５は、裏側面１５４をさらに有する。裏側面１５４は、案内面１５１に対して逆側、すなわち、第一方向あるいは第二方向の一方側に向く案内面１５１に対して他方側に向く面である。具体的に、裏側面１５４は、上流側タンク部１０１の第二端部１１４や第一側部１１５、第二側部１１６に対向する面である。
　裏側面１５４は、案内面１５１に対応する形状に形成されている。本実施形態の裏側面１５４は、第一方向について上流側タンク部１０１の第二端部１１４に向けて膨らむ凸状に形成されている。
　具体的に、裏側面１５４は、図７に示すように、第一方向について案内面１５１の第一傾斜面１５２と反対側に向く第三傾斜面１５５を有する。第三傾斜面１５５は、第一傾斜面１５２と同様に、上流側タンク部１０１の第一側部１１５に対して第二方向に進むにしたがって第一方向に対する第三傾斜面１５５の傾斜角度が大きくなる凸状に形成されている。第三傾斜面１５５は、例えば第一方向に対する傾斜角度が互いに異なる複数の平坦面を第二方向に連続して配列することで形成されてよい。この場合、第三傾斜面１５５を構成する複数の平坦面の傾斜角度は、第一側部１１５に対して第二方向に進むにしたがって順番に大きくなればよい。本実施形態において、第三傾斜面１５５は、上流側タンク部１０１の第一側部１１５に近づくにしたがって傾斜角度が連続的に大きくなる凸状の湾曲面に形成されている。
　また、裏側面１５４は、第一方向について案内面１５１の第二傾斜面１５３と反対側に向く第四傾斜面１５６を有する。第四傾斜面１５６は、第二傾斜面１５３と同様に、上流側タンク部１０１の第一側部１１５に対して第二方向に進むにしたがって第一方向に対する第四傾斜面１５６の傾斜角度が小さくなる凸状に形成されている。第四傾斜面１５６は、例えば第一方向に対する傾斜角度が互いに異なる複数の平坦面を第二方向に連続して配列することで形成されてよい。この場合、第四傾斜面１５６を構成する複数の平坦面の傾斜角度は、第一側部１１５に対して第二方向に進むにしたがって順番に小さくなればよい。本実施形態において、第四傾斜面１５６は、上流側タンク部１０１の第一側部１１５に近づくにしたがって傾斜角度が連続的に小さくなる凸状の湾曲面に形成されている。
　以上のように構成される案内部材１０５では、例えば、案内部材１０５の第一端から第二端に至る案内面１５１の長さが、案内部材１０５の第一端から第二端に至る裏側面１５４の長さと同じであってよい。本実施形態において、案内面１５１の長さは裏側面１５４よりも短い。なお、案内部材１０５の第一端は、第二方向について上流側タンク部１０１の第一側部１１５から離れて位置する案内部材１０５の端である。案内部材１０５の第二端は、第二方向について上流側タンク部１０１の第一側部１１５の近くに位置する案内部材１０５の端である。
　案内部材１０５は、例えば円筒状部材の周方向の一部の部位によって構成されてよい。すなわち、案内部材１０５の案内面１５１及び裏側面１５４は、案内部材１０５を第三方向から見て、同心の円弧状に形成されてよい。つまり、第三方向に直交する案内部材１０５の断面は、円環の一部の部位に相当する形状に形成されてよい。また、案内部材１０５は、例えば翼形状に形成されてもよい。つまり、第三方向に直交する案内部材１０５の断面は、しずく形状（流体との相互作用によって効率よく揚力を得ることができるような形状）に形成されてもよい。
　案内部材１０５は、上流側タンク部１０１の第一端部１１３に対して第一方向に間隔をあけて位置する。また、案内部材１０５は、上流側タンク部１０１の第一側部１１５に対して第二方向に間隔をあけて位置する。
　案内部材１０５は、第一方向について上流側タンク部１０１の第一端部１１３の近くに配されることがより好ましい。本実施形態において、案内部材１０５は、第一方向に沿って上流側タンク部１０１の第一端部１１３から案内部材１０５に至る第一間隔Ｓ１が、第二方向に沿って上流側タンク部１０１の流入口１１２から上流側タンク部１０１の第一側部１１５に至る第二間隔Ｓ２以下となる位置に配される。
　図６に示すように、案内部材１０５は、上流側空間１１１を画成する上流側タンク部１０１の内面に対して片持ち状に固定される。すなわち、案内部材１０５は、上流側タンク部１０１の一の内面に固定され、一の内面から離れる方向に延びる。案内部材１０５の延長方向の先端、及び、案内部材１０５の延長方向に沿う案内部材１０５の側部は、上流側タンク部１０１の他の内面に固定されない。つまり、案内部材１０５は、上流側タンク部１０１の一の内面にのみ接続（拘束）され、案内部材１０５において当該一の内面に接続される部分以外の部分は拘束されていない。
　本実施形態の案内部材１０５は、上流側空間１１１を画成する上流側タンク部１０１の下流側内面１２５と称する面に固定される。図６に示すように、下流側内面１２５は、コア部１０２を通過するように流れる冷却風の流れ方向Ｄ０の下流側に位置する。案内部材１０５は、下流側内面１２５から冷却風の流れ方向Ｄ０の上流側に延びている。
　本実施形態において、下流側内面１２５は、第三方向の一方側（流れ方向Ｄ０の上流側）に向く上流側タンク部１０１の第三側部１１７の内面である。案内部材１０５は、第三側部１１７の下流側内面１２５から第四側部１１８に向けて第三方向に延びる。ただし、案内部材１０５の延長方向の先端は、第四側部１１８に到達せず、第四側部１１８と間隔をあけて位置する。
　案内部材１０５は、任意の材料によって形成されてよい。案内部材１０５の材料は、例えば上流側タンク部１０１と同じであってよい。
＜作用効果＞
　本実施形態の熱交換器１００において、上流側タンク部１０１の流入口１１２を通して上流側タンク部１０１の上流側空間１１１に流入した空気は、図４，５に示すように、上流側空間１１１において主に第一方向の一方側から他方側（Ｚ軸マイナス方向）に流れる。図４，５における矢印Ｄ２は、上流側空間１１１における空気の主な流れ方向を示している。このため、空気は、第一方向について流入口１１２の近くに位置する熱交換チューブ１３１Ａ（以下、第一熱交換チューブ１３１Ａと呼ぶ。）に流入しにくく、第一方向について流入口１１２から離れて位置する他の熱交換チューブ１３１に流入しやすい。なお、本実施形態において、後述する第二熱交換チューブ１３１Ｂは、第一熱交換チューブ１３１Ａに含まれるものである。
　これに対し、上流側タンク部１０１の上流側空間１１１には、案内部材１０５が配されている。特に、案内部材１０５は、第一方向について上流側タンク部１０１の流入口１１２の近くに配されている。このため、流入口１１２から上流側空間１１１に流入した空気の一部は、案内部材１０５の案内面１５１の第一傾斜面１５２に当たることで流れ方向が変化し、流入口１１２の近くに位置する第一熱交換チューブ１３１Ａに向けて案内される。図４，５における矢印Ｄ３は、第一傾斜面１５２によって案内される空気の流れ方向を示している。これにより、上流側空間１１１に流入した空気は、流入口１１２の近くに位置する第一熱交換チューブ１３１Ａにも流入しやすくなる。
　また、案内部材１０５の第一傾斜面１５２によって案内された空気は、第一傾斜面１５２の第一端に連なる第二傾斜面１５３によって、第一熱交換チューブ１３１Ａのうち案内部材１０５の第一傾斜面１５２の第一端よりも上流側タンク部１０１の第一端部１１３側に位置する第二熱交換チューブ１３１Ｂに向けて案内される。図４，５における矢印Ｄ４は、第二傾斜面１５３によって案内される空気の流れ方向を示している。これにより、空気は、第二熱交換チューブ１３１Ｂに流入しやすくなる。
　また、上流側タンク部１０１の上流側空間１１１に流入した空気が、上流側空間１１１において流れ方向Ｄ２に流れる際には、案内部材１０５の裏側面１５４上における空気の静圧が、案内部材１０５よりも上流側タンク部１０１の第一側部１１５から離れて位置する上流側空間１１１の領域における空気の静圧よりも小さくなる。このため、上流側空間１１１に流入した空気の一部が、案内部材１０５の裏側面１５４に沿って流れる。裏側面１５４に沿って流れる空気は、第一熱交換チューブ１３１Ａに対して上流側タンク部１０１の第二端部１１４側に隣り合う第三熱交換チューブ１３１Ｃに向けて入り込むように案内される。図５における矢印Ｄ５は、案内部材１０５の裏側面１５４に沿って流れる空気の流れ方向を示している。これにより、上流側空間１１１に流入した空気は、第一熱交換チューブ１３１Ａと、流入口１１２から離れて位置する他の熱交換チューブ１３１との間に位置する第三熱交換チューブ１３１Ｃにも流入しやすくなる。
　また、本実施形態の熱交換器１００では、案内部材１０５が、冷却風の流れ方向Ｄ０の下流側に位置する上流側タンク部１０１の第三側部１１７の下流側内面１２５に対して片持ち状に固定されている。また、案内部材１０５は、冷却風の流れ方向Ｄ０の上流側に位置する上流側タンク部１０１の第四側部１１８と間隔をあけて位置する。このため、案内部材１０５は、冷却風の流れ方向Ｄ０の下流側において、流入口１１２から上流側空間１１１に流入した高温空気を第一、第三熱交換チューブ１３１Ａ、１３１Ｃに向けて案内する。一方、案内部材１０５は、冷却風の流れ方向Ｄ０の上流側において、高温空気を第一、第三熱交換チューブ１３１Ａ、１３１Ｃに向けて案内しない。
　以上説明したように、本実施形態に係る熱交換器１００によれば、上流側タンク部１０１の上流側空間１１１に、第一傾斜面１５２を含む案内部材１０５が配されている。このため、上流側空間１１１に流入した高温空気は、流入口１１２の近くに位置する第一熱交換チューブ１３１Ａ、及び流入口１１２から離れて位置する他の熱交換チューブ１３１の両方に、流入しやすくなる。すなわち、高温空気が一部の熱交換チューブ１３１に偏って流入することを抑制できる。その結果として、複数の熱交換チューブ１３１の間で温度のばらつきが生じることを抑制し、熱交換器１００に発生する応力を軽減できる。したがって、熱交換器１００の耐久性の向上を図ることができる。
　また、熱交換器１００の耐久性が向上することで、エンジン１１の燃費低下を防ぐこともできる。例えば、熱交換器１００の耐久性が低いことで、熱交換器１００に破損が生じて熱交換器１００から空気が漏れる場合には、熱交換器１００からエンジン１１に供給される空気量が減少して、エンジン１１の出力は所定の値から低下する。しかし、エンジンの動作を制御するエンジンコントローラは、エンジン１１の出力が所定の値に復帰するように、より多くの燃料を噴射させる。このため、エンジン１１の燃費が低下してしまう。
　一方、熱交換器１００の耐久性が向上すれば、熱交換器１００から空気が漏れることを防止できるため、エンジン１１の燃費低下を防ぐことができる。
　また、本実施形態に係る熱交換器１００によれば、熱交換器１００の小型軽量化を図ることができる。以下、この点について具体的に説明する。
　熱交換器１００において、高温空気が流入しにくい熱交換チューブ１３１があると、その熱交換チューブ１３１は、空気の冷却に対する寄与率が低い。つまり、高温空気が流入しにくい熱交換チューブ１３１を含む熱交換器１００は、空気の冷却効率が悪い。このため、高温空気が流入しにくい熱交換チューブ１３１を含む熱交換器１００は、無駄に大きくなり重くなってしまう。これに対し、本実施形態の熱交換器１００では、案内部材１０５によって高温空気を全ての熱交換チューブ１３１に偏りなく流入させることができる。すなわち、空気の冷却に対する寄与率が低い熱交換チューブ１３１を無くすことができるため、熱交換器１００の冷却効率を高めることができ、熱交換器１００の小型軽量化を図ることができる。
　また、本実施形態に係る熱交換器１００によれば、案内部材１０５の第一傾斜面１５２が、流入口１１２及びチューブ側領域１２２に対して第一方向に対向するように配される。このため、流入口１１２を通して上流側空間１１１に流入した高温空気を、第一傾斜面１５２によって効率よく流入口１１２の近くに位置する第一熱交換チューブ１３１Ａに向けて案内することができる。
　また、本実施形態に係る熱交換器１００によれば、第一側部１１５側に位置する第一傾斜面１５２の第一端には第二傾斜面１５３が連ねて形成されている。これにより、案内部材１０５の第一傾斜面１５２によって案内された高温空気を、第二傾斜面１５３によって、第一傾斜面１５２の第一端よりも上流側タンク部１０１の第一端部１１３側に位置する第二熱交換チューブ１３１Ｂに向けて案内することができる。
　また、本実施形態に係る熱交換器１００によれば、第一傾斜面１５２は、第一側部１１５に対して第二方向に進むにしたがって第一方向に対する傾斜角度が大きくなる凹状に形成されている。また、第二傾斜面１５３は、第一側部１１５に対して第二方向に進むにしたがって第一方向に対する傾斜角度が小さくなる凹状に形成されている。このため、上流側空間１１１に流入した高温空気を、第一傾斜面１５２や第二傾斜面１５３によって滑らかに第一熱交換チューブ１３１Ａに向けて案内することができる。すなわち、高温空気を効率よく第一熱交換チューブ１３１Ａに向けて案内することができる。
　また、本実施形態に係る熱交換器１００によれば、案内部材１０５が、少なくとも案内面１５１に対して反対側に向く裏側面１５４を有する。また、裏側面１５４は、案内面１５１に対応する形状に形成されている。このため、上流側空間１１１に流入した高温空気を、裏側面１５４によって、第一熱交換チューブ１３１Ａと流入口１１２から離れて位置する他の熱交換チューブ１３１との間に位置する第三熱交換チューブ１３１Ｃに向けて案内することが可能となる。すなわち、高温空気が一部の熱交換チューブ１３１に偏って流入することをさらに抑制することができる。
　また、本実施形態に係る熱交換器１００によれば、案内部材１０５が上流側タンク部１０１の内面に対して片持ち状に固定されている。案内部材１０５は、上流側タンク部１０１の一の内面のみに固定されている。つまり、案内部材１０５は、上流側タンク部１０１の一の内面と固定された部分以外は拘束されていないため、上流側空間１１１に流入した高温空気の熱に基づいて案内部材１０５は膨張収縮可能であり、案内部材１０５に応力が生じることを防止できる。したがって、高温空気の熱に対する案内部材１０５の耐久性を向上できる。
　また、本実施形態に係る熱交換器１００によれば、案内部材１０５が、冷却風の流れ方向Ｄ０の下流側に位置する上流側タンク部１０１の第三側部１１７の下流側内面１２５に対して片持ち状に固定されている。これにより、高温空気に対する案内部材１０５の耐久性を向上、及び、熱交換器１００の耐久性の向上を同時に図ることができる。以下、この点について詳細に説明する。
　熱交換器１００において、冷却風は、流れ方向Ｄ０において上流から下流に流れるにしたがって、高温空気が流通する熱交換チューブ１３１によって温められる。このため、流入口１１２の近くに位置して高温空気が流入しにくい熱交換チューブ１３１（第一熱交換チューブ１３１Ａ、第三熱交換チューブ１３１Ｃ）と、流入口１１２から離れて位置して高温空気が流入しやすい他の熱交換チューブ１３１との温度差は、冷却風の流れ方向Ｄ０の下流側に向かうにしたがって大きくなる。
　これに対し、本実施形態の熱交換器１００では、案内部材１０５が、上流側タンク部１０１の下流側内面１２５に対して片持ち状に固定されている。このため、案内部材１０５は、冷却風の流れ方向Ｄ０の下流側において、高温空気を第一、第三熱交換チューブ１３１Ａ、１３１Ｃに向けて案内する。これにより、冷却風の流れ方向Ｄ０の下流側に位置する第一、第三熱交換チューブ１３１Ａ、１３１Ｃと他の熱交換チューブ１３１との温度差を小さくして、熱交換器１００における熱膨張差を抑制し、熱交換器１００の耐久性の向上を図ることができる。したがって、高温空気に対する案内部材１０５の耐久性を向上、及び、熱交換器１００の耐久性の向上を同時に図ることができる。
　冷却風の流れ方向Ｄ０の上流側においては、冷却風の温度が流れ方向Ｄ０の下流側よりも低い。したがって、冷却風の流れ方向Ｄ０の上流側における第一、第三熱交換チューブ１３１Ａ、１３１Ｃと他の熱交換チューブ１３１との温度差は、冷却風の冷却効果により、下流側に比べて小さくなる。このため、案内部材１０５は、冷却風の流れ方向Ｄ０の上流側において、高温空気を第一、第三熱交換チューブ１３１Ａ、１３１Ｃに向けて案内しなくてもよい。
　また、本実施形態に係る熱交換器１００によれば、第一方向に沿って上流側タンク部１０１の第一端部１１３から案内部材１０５に至る第一間隔Ｓ１が、第二方向に沿って上流側タンク部１０１の流入口１１２から上流側タンク部１０１の第一端部１１３に至る第二間隔Ｓ２以下となっている。これにより、案内部材１０５を確実に第一方向について上流側タンク部１０１の第一端部１１３の近くに配することができる。したがって、上流側空間１１１に流入した高温空気を、案内部材１０５によって、流入口１１２の近くに位置する熱交換チューブ１３１に向けて確実に案内することができる。
＜その他の実施形態＞
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　本発明は、図８～１０に例示する熱交換器１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇに適用されてよい。図８～１０に示す熱交換器１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇは、いずれも上記実施形態と同様の上流側タンク部１０１、コア部１０２及び案内部材１０５Ｅを備える。コア部１０２の構成は、上記実施形態の熱交換器１００と同様である。
　上流側タンク部１０１の上流側空間１１１は、上記実施形態と同様である。ただし、上流側タンク部１０１の流入口１１２は、上流側タンク部１０１のうち第二方向（Ｘ軸方向）の第二側部１１６に形成されている。第二側部１１６は、複数の熱交換チューブ１３１が接続される第一側部１１５に対向する部位である。上流側タンク部１０１の流入口１１２には、第二方向に延びる流入管２０が接続される。このため、上流側タンク部１０１の流入口１１２は、空気を外部から上流側空間１１１に向けて主に第二方向に流入させる。図８～１０における矢印Ｄ１１は、流入口１１２における空気の流入方向を示している。
　第二側部１１６は、流入口１１２が開口する第二内面１２３を有する。第二内面１２３は、上流側空間１１１を画成する上流側タンク部１０１の内面の一部である。第二内面１２３は、第一方向（Ｚ軸方向）に延びる平坦面に形成されている。
　案内部材１０５Ｅは、上記実施形態と同様に、上流側空間１１１に配され、案内面１５１Ｅを有する。案内面１５１Ｅは、流入口１１２に対して第二方向に対向する。具体的に、案内面１５１Ｅは、流入口１１２の一部に対して第二方向に対向する。案内面１５１Ｅは、流入口１１２から離れるように第二方向に進むにしたがって上流側タンク部１０１の第一方向の端部（第一端部１１３又は第二端部１１４）に向かって第一方向に延びるように傾斜する。
　案内面１５１Ｅは、例えば第二方向に対する案内面１５１Ｅの傾斜角度が一定の平坦面に形成されてよい。図８～１０に例示する案内面１５１Ｅは、上流側タンク部１０１の端部（第一端部１１３又は第二端部１１４）に対して第一方向のプラス方向あるいはマイナス方向のいずれかに進むにしたがって第二方向に対する案内面１５１Ｅの傾斜角度が大きくなる凹状に形成されている。図８～１０において、案内面１５１Ｅは、第一実施形態と同様に凹状の湾曲面に形成されているが、これに限ることはない。
　案内面１５１Ｅは、例えば上流側タンク部１０１の流入口１１２に対してのみ第二方向に対向してよい。図８～１０に例示する構成では、案内面１５１Ｅが、流入口１１２に加え、上流側タンク部１０１の第二内面１２３に対しても第二方向に対向する。案内面１５１Ｅのうち第二内面１２３に対向する領域は、第二方向において流入口１１２に対向する案内面１５１Ｅの領域よりも第二側部１１６から離れて位置する。
　案内部材１０５Ｅは、上記実施形態と同様の裏側面１５４Ｅをさらに有する。裏側面１５４Ｅは、案内面１５１Ｅに対して第二方向の他方側に向く面である。具体的に、裏側面１５４Ｅは、上流側タンク部１０１の第一側部１１５に対して第二方向に対向する面である。裏側面１５４Ｅは、案内面１５１Ｅに対応する形状に形成されている。
　図８～１０に例示する案内部材１０５Ｅは、上記実施形態と同様に、上流側タンク部１０１の内面（例えば、冷却風の流れ方向Ｄ０の下流側に位置する下流側内面）に対して片持ち状に固定されてよい。
　図８に例示する熱交換器１００Ｅでは、流入口１１２が第二側部１１６の第一方向に沿った中途部に形成されている。すなわち、流入口１１２が開口する第二内面１２３は、流入口１１２に対して第一方向の両側に形成される。
　このため、上流側空間１１１には、二つの案内部材１０５Ｅ（１０５Ｅ１，１０５Ｅ２）が設けられるとよい。第一案内部材１０５Ｅ１の案内面１５１Ｅは、流入口１１２から離れるように第二方向に進むにしたがって上流側タンク部１０１の第一端部１１３に向かって第一方向のプラス方向に延びるように傾斜するとよい。一方、第二案内部材１０５Ｅ２の案内面１５１Ｅは、流入口１１２から離れるように第二方向に進むにしたがって上流側タンク部１０１の第二端部１１４に向かって第一方向のマイナス方向に延びるように傾斜するとよい。
　図９に例示する熱交換器１００Ｆでは、流入口１１２が第二側部１１６のうち第一端部１１３側の端に形成されている。すなわち、流入口１１２が開口する第二内面１２３は、流入口１１２に対して第一方向の一方側（第二端部１１４側）にのみ形成される。一方、図１０に例示する熱交換器１００Ｇでは、流入口１１２が第二側部１１６のうち第二端部１１４側の端に形成されている。すなわち、流入口１１２が開口する第二内面１２３は、流入口１１２に対して第一方向の他方側（第一端部１１３側）にのみ形成される。
　このため、図９，１０に例示する上流側タンク部１０１の上流側空間１１１には、一つの案内部材１０５Ｅが設けられればよい。具体的に、図９の構成において、案内部材１０５Ｅの案内面１５１Ｅは、流入口１１２から離れるように第二方向に進むにしたがって上流側タンク部１０１の第二端部１１４に向かって第一方向のマイナス方向に延びるように傾斜すればよい。一方、図１０の構成において、案内部材１０５Ｅの案内面１５１Ｅは、流入口１１２から離れるように第二方向に進むにしたがって上流側タンク部１０１の第一端部１１３に向かって第一方向のプラス方向に延びるように傾斜すればよい。つまり、熱交換器１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇは、流入口１１２から第二方向に進むにしたがって上流側タンク部１０１の第一方向の端部（第一端部１１３あるいは第二端部１１４）に向かって第一方向に延びるように傾斜する案内面１５１Ｅを有する案内部材１０５Ｅを備える。
　図８～１０に例示した熱交換器１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇにおいて、上流側タンク部１０１の流入口１１２を通して上流側タンク部１０１の上流側空間１１１に流入した空気は、上流側空間１１１において主に第二方向の一方側から他方側（Ｘ軸プラス方向）に流れる。このため、空気は、流入口１１２から第一方向のプラス方向あるいはマイナス方向に離れて位置する熱交換チューブ１３１に流入しにくく、第一方向について流入口１１２の近くに位置する熱交換チューブ１３１に流入しやすい。
　これに対し、上流側タンク部１０１の上流側空間１１１には、上記した案内部材１０５Ｅが配されている。このため、流入口１１２から上流側空間１１１に流入した空気の一部は、案内部材１０５Ｅの案内面１５１Ｅによって、上流側タンク部１０１の第一方向のプラス方向あるいはマイナス方向に案内される。図８～１０における矢印Ｄ１３は、案内面１５１Ｅによって案内される空気の流れ方向を示している。これにより、上流側空間１１１に流入した空気は、流入口１１２から離れて位置する熱交換チューブ１３１にも流入しやすくなる。これにより、空気が一部の熱交換チューブ１３１に偏って流入することを抑制できる。その結果として、複数の熱交換チューブ１３１の間で温度のばらつきが生じることを抑制し、熱交換器１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇにおける熱膨張差を抑制し、熱交換器１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇに発生する応力を軽減できる。したがって、熱交換器１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇの耐久性の向上を図ることができる。すなわち、図８～１０に例示した熱交換器１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇによれば、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　また、図８～１０に例示した熱交換器１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇによれば、上記実施形態の場合と同様に、上流側空間１１１に流入した空気を、裏側面１５４Ｅによって上流側タンク部１０１の第一方向のプラス方向あるいはマイナス方向に案内することができる。したがって、上流側空間１１１に流入した空気が一部の熱交換チューブ１３１に偏って流入することをさらに抑制できる。
　本発明の熱交換器においては、例えば案内部材１０５，１０５Ｅが流入口１１２から第一方向のプラス方向あるいはマイナス方向に間隔をあけて配列されてよい。この場合には、上流側空間１１１に流入した空気を、複数の案内部材１０５Ｅによって第一方向に配列された複数の熱交換チューブ１３１に向けてそれぞれ案内することができる。したがって、空気が一部の熱交換チューブ１３１に偏って流入することをさらに抑制することができる。
　本発明の熱交換器は、例えばエンジン１１の冷却に用いるラジエータ１２に適用されてもよい。すなわち、本発明の熱交換器は、空気の冷却に限らず、冷却水等の液体を冷却するものであってもよい。
　本発明の熱交換器は、アーティキュレート型のダンプトラックに適用されることに限らず、例えばリジット型のダンプトラック、油圧ショベル、ブルドーザ、エンジン式フォークリフトなど任意の作業車両に適用されてよい。
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇ…熱交換器、１０１…上流側タンク部、１０２…コア部、１０３…下流側タンク部、１０５，１０５Ｅ，１０５Ｅ１，１０５Ｅ２…案内部材、１１１…上流側空間、１１２…流入口、１１３…第一端部、１１４…第二端部、１１５…第一側部、１１６…第二側部、１１７…第三側部、１１８…第四側部、１２１…第一内面、１２２…チューブ側領域、１２３…第二内面、１３１，１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ…熱交換チューブ、１３２…フィン、１５１，１５１Ｅ…案内面、１５２…第一傾斜面、１５３…第二傾斜面、１５４，１５４Ｅ…裏側面、Ｓ１…第一間隔、Ｓ２…第二間隔、θ１…第一傾斜面１５２の傾斜角度、θ２…第二傾斜面１５３の傾斜角度

Claims (10)

  1. 　第一方向に沿って延びる上流側空間と流入口を有する上流側タンク部であって、前記流入口は、前記上流側タンク部の前記第一方向の第一端部に形成され、冷却対象の流体を外部から前記上流側空間に向けて前記第一方向に沿って流入させる上流側タンク部と、
    　前記上流側タンク部のうち前記第一方向に直交する第二方向の第一側部に接続されるとともに、前記第一方向に沿って配列され、前記流体が前記上流側空間から流れ込む複数の熱交換チューブを含むコア部と、
    　前記上流側空間に配される案内部材であって、前記流入口に対して前記第一方向に対向するとともに、前記流入口から離れるように前記第一方向に進むにしたがって前記第一側部に向かって前記第二方向に延びるように傾斜する第一傾斜面を含む案内面を有する案内部材と、
    　を備える熱交換器。
  2. 　前記第一端部は、前記第二方向に沿って延びて形成され、前記流入口が開口する第一内面を有し、
    　前記第一内面は、前記流入口と前記第一側部との間に位置するチューブ側領域を含み、
    　前記第一傾斜面は、前記チューブ側領域に対しても前記第一方向に対向する請求項１に記載の熱交換器。
  3. 　前記第一端部は、前記第二方向に沿って延びて形成され、前記流入口が開口する第一内面を有し、
    　前記第一内面は、前記流入口と前記第一側部との間に位置するチューブ側領域を含み、
    　前記案内面は、前記第一側部側に位置する前記第一傾斜面の第一端に連ねて形成され、前記チューブ側領域に対して前記第一方向に対向する第二傾斜面であって、前記第一傾斜面から前記第二方向に進むにしたがって前記チューブ側領域に向かって前記第一方向に延びるように傾斜する第二傾斜面を含む請求項１又は請求項２に記載の熱交換器。
  4. 　前記第二傾斜面は、前記第一側部に対して前記第二方向に進むにしたがって、前記第一方向に対する前記第二傾斜面の傾斜角度が小さくなる凹状に形成されている請求項３に記載の熱交換器。
  5. 　前記第一傾斜面は、前記第一側部に対して前記第二方向に進むにしたがって前記第一方向に対する前記第一傾斜面の傾斜角度が大きくなる凹状に形成されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱交換器。
  6. 　前記案内部材は、前記案内面に対して前記第一方向の他方側に向く裏側面であって、前記案内面に対応する形状に形成された裏側面を有する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱交換器。
  7. 　前記案内部材は、前記上流側タンク部の内面に対して片持ち状に固定されている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の熱交換器。
  8. 　前記案内部材は、前記コア部を通過するように流れて前記熱交換チューブに流通する前記流体を冷却する冷却風の流れ方向の下流側に位置する前記上流側タンク部の下流側内面に固定され、前記下流側内面から前記冷却風の流れ方向の上流側に延びている請求項７に記載の熱交換器。
  9. 　前記第一方向に沿って前記第一端部から前記案内部材に至る第一間隔は、前記第二方向に沿って前記流入口から前記第一側部に至る第二間隔以下である請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の熱交換器。
  10. 　第一方向に沿って延びる上流側空間と流入口を有する上流側タンク部であって、前記流入口は、前記上流側タンク部のうち前記第一方向に直交する第二方向の第二側部に形成され、冷却対象の流体を外部から前記上流側空間に向けて前記第二方向に沿って流入させる上流側タンク部と、
    　前記上流側タンク部のうち前記第二側部に対向する前記第二方向の第一側部に接続されるとともに、前記第一方向に沿って配列され、前記流体が前記上流側空間から流れ込む複数の熱交換チューブを含むコア部と、
    　前記上流側空間に配される案内部材であって、前記流入口に対して前記第二方向に対向するとともに、前記流入口から離れるように前記第二方向に進むにしたがって前記上流側タンク部の前記第一方向の端部に向かって前記第一方向に延びるように傾斜する案内面を有する案内部材と、
    　を備える熱交換器。
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