專利名稱：復(fù)合型換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合了第1換熱器與第2換熱器來使用的復(fù)合型換熱器。
背景技術(shù)：
以往，作為復(fù)合型換熱器公知有專利文獻(xiàn)1所述的技術(shù)，根據(jù)該發(fā)明，在第1換熱器的箱體(tank)內(nèi)容納有第2換熱器。專利文獻(xiàn)1 美國專利第6755158號公報但是，在以往的發(fā)明中，當(dāng)流入第1換熱器的管內(nèi)的吸入空氣的溫度因每個管而不同時，產(chǎn)生了因芯部的溫度分布引起的熱應(yīng)力，管的根部等的耐久性有可能降低。為了避免這種情況，關(guān)于在第1換熱器的箱體內(nèi)容納有第2換熱器方面，需要以靠近并面對第1換熱器的所有管的狀態(tài)配置第2換熱器的芯部，其結(jié)果，導(dǎo)致第2換熱器大型化。S卩，當(dāng)縮短第2換熱器的全長時，第1換熱器的流通介質(zhì)的一部分不與第2換熱器進(jìn)行熱交換地流入第1換熱器的管內(nèi)，因此每個管中流入溫度不同的流通介質(zhì)。其結(jié)果，產(chǎn)生因芯部的溫度分布引起的熱應(yīng)力，第1換熱器的耐久性有可能降低。因而，存在如下問題第1換熱器的箱體與第2換熱器的設(shè)計自由度被限制得較小，例如當(dāng)制造芯部的高度尺寸不同的多種第1換熱器時，需要按照這些種類來進(jìn)行第1換熱器的箱體與第2換熱器的大幅度的設(shè)計改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述課題而做出來的，其目的在于提供一種能夠擴大第1換熱器與第2換熱器的設(shè)計自由度的復(fù)合型換熱器。在本發(fā)明的復(fù)合型換熱器中，其特征在于，該復(fù)合型換熱器包括第1換熱器，其具有隔開規(guī)定的間隔配置的一對縱長的箱體和由交替層疊配置在這兩箱體之間的管與散熱片構(gòu)成的芯部；用沿箱體的長度方向連結(jié)的多個分割體來構(gòu)成上述兩箱體中的至少一個箱體，在上述多個分割體中的規(guī)定的分割體上設(shè)有與該規(guī)定的分割體相連通并具有向外部突出的形狀的容納部，并且在該容納部內(nèi)配置第2換熱器，在上述容納部上設(shè)有作為上述第1換熱器的流通介質(zhì)的出入口的連接端口，使在上述容納部內(nèi)流通的上述第1換熱器的流通介質(zhì)與上述第2換熱器的流通介質(zhì)進(jìn)行熱交換。在本發(fā)明的復(fù)合型換熱器中，用多個分割體來構(gòu)成第1換熱器，在規(guī)定的分割體上設(shè)有容納部，并且在該容納部內(nèi)配置第2換熱器。由此，能夠擴大第1換熱器與第2換熱器的設(shè)計自由度。另外，能夠?qū)⒁?guī)定的分割體作為共用元件，僅對其他分割體進(jìn)行設(shè)計改變，因此能夠容易地應(yīng)對芯部的高度尺寸不同的多種第1換熱器。或者，即使僅是規(guī)定的分割體的設(shè)計改變，也能夠?qū)?yīng)于尺寸不同的多種第2換熱器。


圖1是表示本發(fā)明的實施例1的復(fù)合型換熱器的主視圖。圖2是表示實施例1的復(fù)合型換熱器的主要部分的分解立體圖。圖3是實施例1的復(fù)合型換熱器的第2換熱器的主視圖。圖4是圖3的第2換熱器的立體圖。圖5是表示實施例1的復(fù)合型換熱器的箱體的主要部分的立體圖。圖6是表示圖5的箱體的主要部分的主視圖。圖7是表示圖5的箱體的主要部分的左視圖。圖8是表示圖5的箱體的主要部分的右視圖。圖9是說明在實施例1的復(fù)合型換熱器中第2換熱器的固定的圖。圖10是說明圖5的箱體的內(nèi)部的圖。圖11是分別說明實施例1的復(fù)合型換熱器中的、嵌插構(gòu)件向管固定前(a)及固定后(b)的圖。圖12是說明采用了實施例1的復(fù)合型換熱器的發(fā)動機冷卻回路及渦輪增壓器回路的圖。圖13是說明實施例1的復(fù)合型換熱器的作用的圖。圖14是說明本發(fā)明的實施例2的復(fù)合型換熱器所使用的箱體的內(nèi)部的圖。圖15是說明實施例2的復(fù)合型換熱器所使用的管的變形部的立體圖。附圖標(biāo)記說明Al、復(fù)合型換熱器；A2、發(fā)動機；A3、散熱器；A4、恒溫器；A5、水泵；A6、渦輪增壓器；A7、EGR 冷卻器；al、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9、alO、all、al2、al3、通路；B1、B2、螺栓；01、間隙；02、開口部；PI、P3、輸入端口 ；P2、P4、輸出端口 ；R1、R2、R3、室；Si、S2、密封構(gòu)件；1、第1換熱器；2、第2換熱器；3、4、13、14、箱體;5、15、芯部；
5a、5c、15a、管；
5b、15b、散熱片；
6、7、8、分割體；
6a、7a、8a、管孑L ；
7b、開口部；
9、容納部；
10、集合部；
10a、通路；
11、突出部；
11a、開口部；
lib、螺栓孔；
16、分隔壁；
17、閉塞構(gòu)件；
17a、貫通孑L ；
18、基部；
18a、貫通孔；
19、座部；
19a、開口部；
20、21、排水管；
22、發(fā)動機冷卻回路
23、渦輪增壓器回路
24、散熱片；
30、嵌插構(gòu)件；
30a、插入部；
30b、卡定部；
31、變形部。
具體實施例方式以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。實施例1以下，說明本發(fā)明的實施例1。另外，在以下的說明中，將車輛前后方向及車輛寬度方向稱作前后方向及左右方向來進(jìn)行說明。圖1是表示實施例1的復(fù)合型換熱器的主視圖，圖2是表示實施例1的主要部分的分解立體圖，圖3是實施例1的第2換熱器的主視圖，圖4是該第2換熱器的立體圖，圖 5是表示實施例1的箱體的主要部分的立體圖。圖6是表示實施例1的復(fù)合型換熱器所使用的箱體的主要部分的主視圖，圖7是該箱體的左視圖，圖8是該箱體的右視圖，圖9是說明實施例1的復(fù)合型換熱器所使用的第 2換熱器的固定的圖，圖10是說明箱體的內(nèi)部的圖，圖11是分別說明復(fù)合型換熱器中的、嵌插構(gòu)件向管固定前(a)及固定后(b)的圖，圖12是說明實施例1的發(fā)動機冷卻回路及渦輪增壓器回路的圖，圖13是說明實施例1的復(fù)合型換熱器的作用的圖。首先，說明實施例1的復(fù)合型換熱器的整體結(jié)構(gòu)。如圖1所示，實施例1的復(fù)合型換熱器Al具有第1換熱器1、第2換熱器2等。第1換熱器1是嵌入后述的渦輪增壓器回路23中的中冷器(inter cooler)，其具有隔開規(guī)定的間隔配置在左右的一對縱長的箱體3、4和配置在這兩箱體3、4之間的芯部 5。芯部5由穿通固定在兩箱體3、4上的多個扁平管狀的管fe和與管fe交替層疊配置且使波浪狀的頂部與相鄰的管fe接合的波浪板狀的散熱片恥構(gòu)成。另外，有時也能夠省略散熱片恥。另外，也可以在芯部5的層疊方向兩側(cè)設(shè)置穿通固定在兩箱體3、4上的上下一對加強件來加強連結(jié)。而且，也可以在管fe的內(nèi)部設(shè)置中間散熱片。如圖2所示，箱體3由沿縱長方向相連結(jié)的3個分割體6 8構(gòu)成。上側(cè)的分割體6除了形成為以分割體7側(cè)為開口側(cè)的橫截面為四邊形的有底筒狀以外，在其內(nèi)側(cè)還以等間隔形成有多個用于供管如的對應(yīng)的端部穿通固定的管孔6a(參照圖7)。下側(cè)的分割體8除了形成為以中間的分割體7側(cè)為開口側(cè)的橫截面為四邊形的有底筒狀以外，在其內(nèi)側(cè)還以等間隔形成有多個用于供管fe的對應(yīng)的端部穿通固定的管孔 8a(參照圖7)。在中間的分割體7的內(nèi)側(cè)，以等間隔形成有多個(在實施例1中如圖7所示，圖示了 5個)用于供管fe的對應(yīng)的端部穿通固定的管孔7a。另外，各個分割體6 8與公知的中冷器的樹脂制的箱體一樣，也可以由供管穿通固定的鋁制的大致盤狀的管板和以呈最中狀重疊(兩個深箱狀的物體以開放側(cè)配合的方式重疊，類似于用于包裹藥丸的外殼的重疊方式)的狀態(tài)鉚接固定在該管板上的樹脂制的大致容器狀的箱主體構(gòu)成。另外，在中間的分割體7的上下側(cè)，分別形成有分別與對應(yīng)的分割體6、8的端部的外形相匹配的開口部7b (下方的開口部省略圖示)。另外，在中間的分割體7的外側(cè)，形成有借助沿左右方向延伸的集合部10向后方突出的形狀的容納部9。在集合部10內(nèi)，形成有狹小的通路10a(參照圖9)，設(shè)有以與該通路IOa連通的狀態(tài)向后方突出的大致矩形的突出部11。在突出部11的后表面上，形成有圓形的開口部Ila和多個(在實施例1中圖示了 3個)螺栓孔lib。另外，開口部Ila形成為比后述的輸入端口 P3的開口直徑稍大。在突出部11內(nèi)，如圖2的虛線所示，以傾斜的狀態(tài)配置第2換熱器2。如圖3、圖4所示，第2換熱器2具有隔開規(guī)定的間隔配置在上下的一對縱長的箱體13、14和配置在這兩箱體13、14之間的芯部15。芯部15由穿通固定在兩箱體13、14上的多個扁平管狀的管15a和與管15a交替層疊配置且使波浪狀的頂部與相鄰的管1 接合的波浪板狀的散熱片1 構(gòu)成。
另外，有時也能夠省略散熱片15b。另外，也可以在芯部15的層疊方向兩側(cè)設(shè)置穿通固定在兩箱體3、4上的一對上下加強件來加強連結(jié)。另外，上方的箱體13的內(nèi)部被分隔壁16劃分為作為2個室的第1室R1、第3室 R3。另外，以與第1室Rl相連通的狀態(tài)設(shè)有輸入端口 P1，另一方面，以與第3室R3相連通的狀態(tài)設(shè)有輸出端口 P2。另外，在下方的箱體14的內(nèi)部設(shè)有第2室R2。而且，兩端口 P1、P2以貫通平板狀的閉塞構(gòu)件17的狀態(tài)設(shè)置在該閉塞構(gòu)件17上。 在該閉塞構(gòu)件17的四角，如圖4所示分別形成有貫通孔17a。而且，如圖5 圖8所示，通過向中間的分割體7的上下表面的開口部7b內(nèi)分別僅插入規(guī)定量的對應(yīng)的兩分割體6、8的端部并進(jìn)行接合，從而將這三者一體連結(jié)起來。另外，在使圖2所示的輸入端口 P3的基部18與突出部11的前表面相抵接的狀態(tài)下，借助形成在基部18上的貫通孔18a將螺栓Bl螺合固定在螺栓孔lib內(nèi)，從而以面對開口部Ila的狀態(tài)設(shè)有輸入端口 Pl。由此，以自外部能夠裝卸的方式將輸入端口 P3固定于容納部9。另外，在輸入端口 P3的基部18的背面粘合有由具有耐熱性的材料呈片狀形成的密封構(gòu)件Sl (在圖5中用粗線圖示)，確保了容納部9內(nèi)的密封性。而且，如圖9所示，將第2換熱器2從斜向插入形成在突出部11的上表面上的傾斜狀的座部19的開口部19a內(nèi)，設(shè)為使閉塞構(gòu)件17與座部19相抵接的狀態(tài)，將螺栓B2從該閉塞構(gòu)件17的貫通孔17a螺合固定在座部19的未圖示的螺栓孔內(nèi)，從而以呈傾斜狀懸垂的狀態(tài)將第2換熱器2配置在突出部11內(nèi)。由此，以自外部能夠裝卸的方式將第2換熱器2固定于容納部9。另外，在閉塞構(gòu)件17的背面粘合有由具有耐熱性的材料呈片狀形成的密封構(gòu)件 S2(用粗線圖示)，確保了容納部9內(nèi)的密封性。另外，以輸入端口 P3的中心軸線Xl (圖9(b)中示出)與第2換熱器2的芯部5 正交的方式配置該輸入端口 P3和芯部5。另外，在實施例1中呈傾斜狀配置輸入端口 Pl及第2換熱器2，但是并不受此限制。另外，也能夠使用未圖示的支架將第2換熱器2固定在突出部11的內(nèi)壁上。在容納部9的突出部11的底部、具體來說是突出部11的靠第2換熱器2的集合部10側(cè)，如圖6 圖9所示，以與容納部9的突出部11相連通的方式設(shè)有向下方延伸設(shè)置的排水管20。而且，如圖1所示，在分割體8的底部，以與中間的分割體7相連通的方式設(shè)有向下方延伸設(shè)置的排水管21。箱體4除了以橫截面四邊形形成為矩形的中空體以外，在其內(nèi)側(cè)還穿通固定有管 5a的對應(yīng)端部。另外，如圖1所示，在箱體4的外側(cè)，以與箱體4內(nèi)相連通的方式設(shè)有向后方彎曲并向斜上方突出設(shè)置的輸出端口 P4。另外，如圖10所示，在多個管如中的穿通固定在中間的分割體7內(nèi)的管5c的端部插入固定有嵌插構(gòu)件30。
如圖11(a)所示，嵌插構(gòu)件30除了整體形成為大致二字狀以外，在該二字狀的相對的插入部30a、30a的基端部還分別形成有向外側(cè)突出的卡定部30b。而且，如圖11(b)所示，將嵌插構(gòu)件30的插入部30a、30a插入管5c內(nèi)并使各個卡定部30b卡定在該管5c的端部，從而將該嵌插構(gòu)件30插入固定在管5c內(nèi)。另外，在該管5c的端部與嵌插構(gòu)件30之間形成有間隙01。實施例1的復(fù)合型換熱器Al的所有的構(gòu)成構(gòu)件都是由鋁等金屬制造的，各個構(gòu)成構(gòu)件的接合部彼此中的至少一者上形成有由硬釬焊薄板構(gòu)成的、預(yù)先涂布或粘貼了焊劑的釬焊材料。而且，第1換熱器1在預(yù)先預(yù)組合除了第2換熱器2與箱體3以外的所有的各個構(gòu)成構(gòu)件之后進(jìn)行加熱處理，從而將各個構(gòu)成構(gòu)件的接合部之間釬焊接合而形成為一體。另一方面，第1換熱器2也在預(yù)先預(yù)組合了所有的構(gòu)成構(gòu)件之后進(jìn)行加熱處理，從而將各個構(gòu)成構(gòu)件的接合部之間釬焊接合而形成為一體。接著，說明采用了實施例1的復(fù)合型換熱器Al的發(fā)動機冷卻回路22及渦輪增壓器回路23。如圖12所示，在發(fā)動機冷卻回路22中，將冷卻水作為流通介質(zhì)，經(jīng)由通路al a4 呈環(huán)狀連接有發(fā)動機A2、散熱器A3、恒溫器A4及水泵A5。另外，與散熱器A3并列地設(shè)有分流的通路a5。而且，將從通路al分支的通路a6與復(fù)合型換熱器Al的第2換熱器2的輸入端口 Pl連接，另一方面，將從通路a2分支的通路a7與第2換熱器2的輸出端口 P2連接。在渦輪增壓器回路23中，將空氣作為流通介質(zhì)，具有復(fù)合型換熱器Al、發(fā)動機A2、 渦輪增壓器A6及EGR冷卻器A7等。渦輪增壓器A6的壓縮機的上游側(cè)與通路a8相連接，另一方面，下游側(cè)經(jīng)由通路a9 與復(fù)合型換熱器Al的第1換熱器1的輸入端口 P3相連接。復(fù)合型換熱器Al的輸出端口 P4經(jīng)由通路alO (進(jìn)氣歧管)與發(fā)動機A2的未圖示的進(jìn)氣口相連接。另外，發(fā)動機A2的未圖示的排氣口經(jīng)由通路all (排氣歧管)與渦輪增壓器A6的渦輪的上游側(cè)相連接。另外，渦輪增壓器A6的渦輪的下游側(cè)與通路al2相連接。而且，EGR冷卻器A7的上游側(cè)經(jīng)由通路al3與通路all相連接，另一方面，下游側(cè)經(jīng)由通路al4與通路a7相連接。其他，在通路a5等的適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)有未圖示的止回閥。接著，說明實施例1的復(fù)合型換熱器、發(fā)動機冷卻回路22及渦輪增壓器回路23的作用。關(guān)于^^71^ ^免熱器的發(fā)云力機7令卻回g各及渦曾壓器回g各的工作在這樣構(gòu)成的復(fù)合型換熱器Al中，如圖12所示，在發(fā)動機冷卻回路22中，當(dāng)在發(fā)動機A2暖機前(冷卻水低溫時)等冷卻水為規(guī)定溫度以下時，恒溫器A4關(guān)閉通路a2，從而從發(fā)動機A2排出的冷卻水按照通路al —通路a5 —通路a3 —水泵A5 —通路a4的順序流通，再次返回到發(fā)動機A2。當(dāng)在發(fā)動機A2暖機后(冷卻水高溫時)等冷卻水超過規(guī)定溫度時，恒溫器A4打開通路a2，從而從發(fā)動機A2排出的冷卻水按照通路al —散熱器A3 —通路a2 —恒溫器A4 — 通路a3 —水泵A5 —通路a4的順序流通，再次返回到發(fā)動機A2。此時，80°C左右(大型車輛的情況下)的高溫冷卻水在通過散熱器A3的期間，在與由車輛行駛風(fēng)或風(fēng)扇M的風(fēng)形成的冷卻風(fēng)之間進(jìn)行熱交換并冷卻到60°C左右(大型車輛的情況下)，由此能夠冷卻發(fā)動機A2。另外，通路al的冷卻水的一部分首先經(jīng)由通路a6流入第2換熱器2的輸入端口 P1。接著，流入第2換熱器2的輸入端口 Pl的冷卻水流入箱體13的第1室R1，之后， 經(jīng)由分別對應(yīng)的管1 按照箱體14的室R2、箱體13的室R3的順序流通之后，從輸出端口 P2向通路a7排出。在渦輪增壓器回路23中，經(jīng)由未圖示的通氣道及濾清器吸入到通路a8的吸入空氣，在利用渦輪增壓器A6的壓縮機變化為高溫高壓狀態(tài)之后，經(jīng)由通路a9流入第1換熱器 1的輸入端口 P3。接著，流入第1換熱器1的輸入端口 P3的170°C左右(大型車輛的情況下)的高溫的吸入空氣流入容納部9，在通過第2換熱器2的芯部15的期間，在與在管1 中流通的冷卻水之間進(jìn)行熱交換并冷卻，之后經(jīng)由集合部10流入箱體3。接著，流入箱體3內(nèi)的吸入空氣在經(jīng)由管如流入箱體4的期間，在與由通過芯部 5的車輛行駛風(fēng)或風(fēng)扇M的風(fēng)形成的冷卻風(fēng)之間進(jìn)行熱交換并冷卻到40°C左右(大型車輛的情況下)。流入箱體4的吸入空氣從輸出端口 P4向通路alO (進(jìn)氣歧管)排出，之后，流入發(fā)動機A2的進(jìn)氣口，從而能夠提高發(fā)動機A2的增壓效率并提高發(fā)動機輸出。被導(dǎo)入到發(fā)動機A2的吸入空氣，作為排氣經(jīng)由通路all (排氣歧管)驅(qū)動渦輪增壓器A6的渦輪，之后經(jīng)由通路al2通過未圖示的排氣凈化用催化劑或消音裝置等的排氣系統(tǒng)向外部排出。另外，通路all (排氣歧管)的排氣的一部分經(jīng)由通路al3流入EGR冷卻器A7，在與未圖示的副散熱器的流通介質(zhì)進(jìn)行熱交換并冷卻之后，經(jīng)由通路al4返回到通路a8。這樣，在實施例1中，通過將發(fā)動機A2的冷卻水的一部分導(dǎo)入第2換熱器2內(nèi)，能夠在流入芯部5之前冷卻第1換熱器1的吸入空氣并粗去除熱量。由此，通過用第1換熱器1分階段地冷卻吸入空氣，能夠防止由吸入空氣的急劇的溫度下降引起的對各個部分的熱沖擊，同時能夠輔助芯部5的冷卻并實現(xiàn)高效的冷卻。另外，在利用EGR冷卻器A7將排氣的一部分冷卻之后，使該排氣返回到通路a8，從而將排氣中所含有的未燃燒成分再次導(dǎo)入發(fā)動機A2，能夠凈化排氣。而且，在實施例1中，由于使從EGR冷卻器A7排出的排氣返回到渦輪增壓器A6的壓縮機36a前面的通路a8，因此與返回到通路alO (進(jìn)氣歧管)的情況相比，能夠提高EGR 率。關(guān)于由第2換熱器進(jìn)行的吸入空氣的冷卻在實施例1中，如上所述，以輸入端口 P3的中心軸線Xl與第2換熱器2的芯部5 正交的方式配置有該輸入端口 P3與芯部5。由此，如圖13所示，從輸入端口 P3流入突出部11的吸入空氣(用虛線箭頭圖示)易于通過第2換熱器2的芯部5，因此能夠防止熱氣積存在第2換熱器2的靠輸入端口 P3 側(cè)的空間內(nèi)，能夠順暢地冷卻吸入空氣。關(guān)于吸入空氣的溫度均勻化在此，當(dāng)流入第1換熱器的管內(nèi)的吸入空氣的溫度因每個管而不同時，產(chǎn)生了由芯部的溫度分布引起的熱應(yīng)力，管的根部等的耐久性有可能降低。因此，在以往的發(fā)明中，關(guān)于在第1換熱器的箱體內(nèi)配置第2換熱器方面，需要以靠近且面對所有管的狀態(tài)配置第2換熱器的芯部，在該情況下導(dǎo)致了第2換熱器的不需要的大型化。與此相對，在實施例1的復(fù)合型換熱器中，由于將第2換熱器2配置在分割體7的容納部9內(nèi)，因此能夠使通過了第2換熱器的吸入空氣的溫度在容納部9內(nèi)變均勻之后流入所有的管5a。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)第2換熱器2的大幅度的小型化，能夠防止由芯部5的溫度分布引起的熱應(yīng)力的產(chǎn)生。另一方面，在以往的發(fā)明中，在通過第2換熱器進(jìn)行熱交換之后的第1換熱器的流通介質(zhì)上產(chǎn)生了溫度分布，其結(jié)果，有可能產(chǎn)生因芯部的溫度分布引起的熱應(yīng)力而導(dǎo)致第1 換熱器的芯部的耐久性降低。與此相對，在實施例1的復(fù)合型換熱器中，設(shè)有從箱體3經(jīng)由具有狹小的通路IOa 的集合部10向外側(cè)突出的容納部9，并且在該容納部9內(nèi)配置有第2換熱器2。由此，能夠使通過了第2換熱器2的吸入空氣經(jīng)由容納部9在集合部10的狹小的通路IOa內(nèi)混合并使溫度變均勻之后流入箱體3內(nèi)。因而，能夠向各個管fe流入相同溫度的吸入空氣，能夠防止因芯部5的溫度分布引起的熱應(yīng)力的產(chǎn)生。ι換熱器的各個if內(nèi)流Ji的流Ji介Jii的流iia·在實施例1中，如利用圖10、11所述，在分割體7的管5c的端部插入固定有嵌插構(gòu)件30。另外，在管5c的端部與嵌插構(gòu)件30之間形成有間隙01。由此，如圖10所示，能夠使從容納部9經(jīng)由集合部10流入分割體7的吸入空氣 (在圖10中用虛線箭頭圖示)的大部分沿箱體3的長度方向流通并流入各個管fe。另外，能夠使流入箱體3內(nèi)的吸入空氣(在圖10中用虛線箭頭圖示)的一部分經(jīng)由間隙01流入管5c。因而，嵌插構(gòu)件30配置在吸入空氣去往箱體3的入口附近，利用嵌插構(gòu)件30來限制吸入空氣易于自然而然地大量地流入的、中間分割體7的管5c中的吸入空氣的流通量 (流入量)。S卩，在實施例1中，設(shè)定間隙01，使得在管5c內(nèi)流通的吸入空氣的流通量與其他管 fe相等或者比其少。這樣，在實施例1中，能夠使各個管如的吸入空氣的流通量均勻化，進(jìn)而能夠使芯部5的溫度分布均勻化。另外，也可以將嵌插構(gòu)件30設(shè)置在管5c的靠箱體4側(cè)的端部。另外，在實施例1中，在所有的管5c上安裝有嵌插構(gòu)件30，但是并不受此限制，能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定管5c或嵌插構(gòu)件30的數(shù)量等。而且，根據(jù)情況，也可以采用完全取消管5c的流通介質(zhì)的流通的所謂的無效管。關(guān)于第2換熱器的熱膨脹、收縮在第2換熱器2中流通的冷卻水是發(fā)動機A2的冷卻水，因此在大氣溫度 80°C左右之間變化。與此相伴，第2換熱器2熱膨脹、收縮，因此在使用支架等將第2換熱器2固定在突出部11內(nèi)的壁部上的情況下，有可能導(dǎo)致伴隨該熱膨脹、收縮時的熱應(yīng)力的不良影響。與此相對，在實施例1中，以呈傾斜狀懸掛的狀態(tài)將第2換熱器2配置在突出部 11內(nèi)，在第2換熱器2與突出部11內(nèi)的壁部之間形成有間隙，因此能夠以不對第2換熱器 2進(jìn)行非必要的約束的方式固定該第2換熱器2，主要使第2換熱器2沿管15a的長度方向熱膨脹、收縮，能夠防止因熱應(yīng)力引起的不良影響。關(guān)于冷凝水在實施例1中，由于使從EGR冷卻器A7排出的排氣返回到渦輪增壓器A6的壓縮機36a前面的通路a8，因此能夠提高EGR率，另一方面，在被導(dǎo)入第1換熱器1的吸入空氣中含有排氣中的水分。由于該水分是酸性的，因此有可能給第1換熱器1及第2換熱器2的各個部分帶來不良影響。與此相對，在實施例1中，如圖13所示，能夠使吸入空氣所含有的水分或吸入空氣被第2換熱器2冷卻而產(chǎn)生的水分(在圖13中用雙點劃線箭頭圖示)從容納部9的底部經(jīng)由排水管20向下方排出。因而，在吸入空氣流入第1換熱器1的較早的階段就能夠排出冷凝水，能夠防止冷凝水給第1換熱器1及第2換熱器2帶來不良影響。另外，實施例1的分割體8的開口端部以插入的狀態(tài)與分割體7的底部相連接，因此積存在容納部9的底部的冷凝水不可能漏向分割體8側(cè)。而且，如圖1所示，在分割體8的底部，與該分割體7相連通地設(shè)有向下方延伸設(shè)置的排水管21，因此能夠經(jīng)由排水管21向外部排出積存在箱體3內(nèi)的冷凝水(在圖1中用雙點劃線箭頭圖示)。另外，在排水管20、21的下端部安裝有延伸至車輛地板下的未圖示的軟管。另外， 雖然排水管20、21直徑小，但是也能夠在排水管20、21上設(shè)置閥。關(guān)于H12 M^^i^if 自由It在實施例1中，用沿箱體3的長度方向相連結(jié)的多個分割體6 8來構(gòu)成該箱體 3，在分割體7上設(shè)有容納部9，并且在該容納部9內(nèi)配置有第2換熱器2，而且，在容納部9 上設(shè)有輸入端口 P3。由此，能夠?qū)⒃O(shè)有容納部9的分割體7作為共用元件，在該情況下，通過僅改變其他分割體6、8的設(shè)計，也能夠應(yīng)對芯部5的高度尺寸不同的多種第1換熱器1?；蛘?，通過僅改變設(shè)有容納部9的分割體7的設(shè)計，也能夠應(yīng)對尺寸不同的多種第 2換熱器2。另外，由于以自外部能夠裝卸的方式將輸入端口 P3固定于容納部9，因此能夠容易地改變輸入端口 P3的角度、直徑、頂端形狀等。
另外，實施例1的突出部11的開口部Ila形成為比輸入端口 P3的口徑稍微大，將端口 P3的基部18以面對該開口部Ila的狀態(tài)抵接于該開口部Ila而連通連接，因此通過僅改變輸入端口 P3的設(shè)計，也能夠進(jìn)行口徑的小徑化及大徑化的設(shè)計改變。這樣，在實施例1中，能夠擴大第1換熱器1及第2換熱器2的設(shè)計自由度。關(guān)于第1換熱器的小型化在以往的發(fā)明中，需要將第2換熱器全部容納在第1換熱器的箱體內(nèi)，因此在箱體內(nèi)需要較大的空間，第1換熱器的芯部尺寸受限。因而，第1換熱器的芯部的尺寸變小且浪費較多。與此相對，在實施例1中，由于在容納部9內(nèi)配置有第2換熱器，因此在箱體3內(nèi)不需要較大的空間，特別是能夠擴大箱體3的寬度方向尺寸的設(shè)計自由度。另外，由于將容納部9設(shè)為從箱體3經(jīng)由集合部10向?qū)挾确较蛲怀龅男螤?，因此能夠減小箱體3的高度方向尺寸，能夠擴大周邊構(gòu)件的設(shè)置布局的設(shè)計自由度。關(guān)于第2換熱器的維護(hù)件第2換熱器2相對于容納部9以自外部能夠裝卸的方式固定。因而，在進(jìn)行第2換熱器2的更換、修理、檢查時等，能夠解除螺栓B2的連接而從容納部9容易地取出第2換熱器2，維護(hù)性優(yōu)良。接著，以下記載了實施例1的復(fù)合型換熱器Al的效果。(1)第1換熱器1具有隔開規(guī)定的間隔配置的一對縱長的箱體3、4和由交替層疊配置在這兩箱體3、4之間的管fe及散熱片恥構(gòu)成的芯部5，用沿箱體3的長度方向相連結(jié)的多個分割體6 8來構(gòu)成該箱體3，在分割體7上設(shè)有與該規(guī)定的分割體7相連通并向外部突出的形狀的容納部9，并且在該容納部9內(nèi)配置有第2換熱器2，在容納部9上設(shè)有輸入端口 P3，使在容納部9內(nèi)流通的第1換熱器1的吸入空氣與第2換熱器2的冷卻水進(jìn)行熱交換。由此，能夠擴大第1換熱器1與第2換熱器2的設(shè)計自由度。例如，能夠?qū)⒃O(shè)有容納部9的中間的分割體7作為共用元件，通過僅改變其他分割體6、8的設(shè)計，也能夠應(yīng)對芯部5的高度尺寸不同的多種第1換熱器1?；蛘撸ㄟ^僅改變設(shè)有容納部9的中間的分割體7的設(shè)計，也能夠應(yīng)對尺寸不同的多種第2換熱器2。(2)以自外部能夠裝卸的方式將輸入端口 P3固定于容納部9。由此，因此能夠容易地應(yīng)對各種各樣的角度或直徑等的輸入端口 P3。(3)以自外部能夠裝卸的方式將第2換熱器2固定于容納部9。由此，能夠提高第2換熱器2的維護(hù)性。(4)第2換熱器2具有隔開規(guī)定的間隔配置的一對縱長的箱體3、4和由交替層疊配置在這兩箱體3、4之間的管fe及散熱片恥構(gòu)成的芯部5，以連接端口的中心軸線與第2 換熱器2的芯部5正交的方式配置該連接端口與芯部5。由此，能夠高效地進(jìn)行第1換熱器1與第2換熱器2的熱交換。(5)將容納部9設(shè)為向規(guī)定的分割體7的寬度方向突出的形狀。由此，能夠避免箱體3、4在左右方向上的大型化，能夠擴大周邊構(gòu)件的設(shè)置布局的設(shè)計自由度。
(6)將輸入端口 P3作為第1換熱器1的吸入空氣的入口，通過第1換熱器1的吸入空氣與第2換熱器2的冷卻水的熱交換來冷卻該第1換熱器1的吸入空氣。由此，通過分階段地冷卻第1換熱器1的吸入空氣，能夠避免由吸入空氣的急劇的溫度下降引起的熱沖擊的產(chǎn)生，同時能夠提高第1換熱器1的冷卻性能。(7)在容納部9中的靠第2換熱器2的規(guī)定的分割體7側(cè)，設(shè)有形成有狹小的通路 IOa的集合部10。由此，能夠使與第2換熱器2進(jìn)行熱交換后的第1換熱器1的吸入空氣的溫度在集合部10內(nèi)混合并變均勻，之后使其流入芯部5的管fe。因而，能夠防止由芯部5的熱分布引起的熱應(yīng)力的產(chǎn)生，因此能夠防止熱沖擊下的管fe、lfe的龜裂或管孔6a、7a、8a的龜裂，能夠提高芯部5的耐久性、乃至第1換熱器1 的耐久性。(8)將第1換熱器1作為中冷器，將第2換熱器2的流體介質(zhì)作為發(fā)動機冷卻回路 22的冷卻水。由此，優(yōu)選適用于冷卻規(guī)格要求隨著近年來的發(fā)動機A2的高輸出化而變高的中冷器。另外，作為熱交換介質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)最佳溫度關(guān)系的流通介質(zhì)的組合。(9)在容納部9的底部設(shè)有能夠排出冷凝水的排水管20。由此，能夠防止冷凝水給第1換熱器1及第2換熱器2帶來不良影響。(10)在箱體3的底部設(shè)有能夠排出冷凝水的排水管21。由此，能夠?qū)⒗淠o第1換熱器1及第2換熱器2帶來的不良影響控制在最小限度。實施例2以下，說明本發(fā)明的實施例2。另外，在實施例2的復(fù)合型換熱器中，對于與實施例1相同的構(gòu)成構(gòu)件標(biāo)記相同的符號并省略其說明，僅詳述其不同點。如圖14、15所示，在實施例2的復(fù)合型換熱器中，取代在實施例1的復(fù)合型換熱器中所述的嵌插構(gòu)件30而采用管5c的端部縮徑的變形部31。另外，在變形部31的端部形成有作為實施例1中所述的間隙01的替代部的開口部02。因而，在實施例2中，能夠防止在分割體7的管5c內(nèi)流通的吸入空氣的流通量比其他管如多，能夠獲得與實施例1相同的作用、效果。另外，利用夾具等使管5c的端部變形而縮徑這樣的簡單的操作也能夠形成變形部31，而且元件個數(shù)也不會增加。另外，根據(jù)情況，也能夠采用完全破壞了變形部31并取消了開口部02的所謂的無效管(dead tube)。接著，實施例2的復(fù)合型換熱器除了實施例1的效果以外，還具有如下效果。(12)流量的調(diào)整部件是使與分割體7對應(yīng)的管5c的端部縮徑而形成的變形部 31。由此，不使用另外的構(gòu)件就能夠容易地獲得與實施例1相同的效果。
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以上，說明了實施例，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)的設(shè)計變更等，也包含在本發(fā)明中。例如，也可以將第1換熱器1作為散熱器，將第2換熱器2作為潤滑油冷卻器，將該發(fā)明應(yīng)用于所謂的內(nèi)置潤滑油冷卻器式散熱器。在情況下，與公知的日本特開2008-32242號公報所述的情況一樣，將輸入端口 P3 作為第1換熱器1 (散熱器)的流通介質(zhì)的出口，通過第1換熱器1 (散熱器)的流通介質(zhì) (冷卻水)與第2換熱器2 (潤滑油冷卻器)的流通介質(zhì)(潤滑油)的熱交換來冷卻該第2 換熱器2 (潤滑油冷卻器)的流通介質(zhì)。另外，能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定各個構(gòu)成構(gòu)件的材質(zhì)，也能夠根據(jù)材質(zhì)來改變固定方法。另外，也能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定箱體3的分割體的分割數(shù)及連結(jié)構(gòu)造等。例如，也能夠使用螺栓等來固定分割體彼此。另外，也能夠?qū)⑾潴w3的一部分設(shè)為樹脂制。而且，在實施例中，采用了從分割體7經(jīng)由沿左右方向延伸設(shè)置的集合部10向后方突出的容納部9，但是能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定集合部10或容納部9的位移方向。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合型換熱器，其特征在于，第1換熱器，其具有隔開規(guī)定的間隔配置的一對縱長的箱體和具有層疊配置在這兩箱體之間的管的芯部；上述兩箱體中的至少一個箱體由能夠沿該箱體的長度方向被分割、連接的多個分割體構(gòu)成，在上述多個分割體中的規(guī)定的分割體上設(shè)有容納部，該容納部以使上述第1換熱器的流通介質(zhì)能夠流通至該規(guī)定的分割體的方式與該規(guī)定的分割體相連通且向外部突出，并且在該容納部內(nèi)配置第2換熱器，在上述容納部上設(shè)有作為上述第1換熱器的流通介質(zhì)的出入口的連接端口， 使得在上述容納部內(nèi)流通的上述第1換熱器的流通介質(zhì)與上述第2換熱器的流通介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于， 將上述連接端口以自外部能夠裝卸的方式固定于上述容納部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于，將上述第2換熱器以自外部能夠裝卸的方式固定于上述容納部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于，上述第2換熱器具有隔開規(guī)定的間隔配置的一對縱長的箱體和具有層疊配置在這兩箱體之間的管的芯部，以上述連接端口的中心軸線與上述第2換熱器的芯部的管正交的方式配置上述連接端口和上述芯部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于， 使上述容納部向上述規(guī)定的分割體的寬度方向突出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于， 將上述連接端口作為上述第1換熱器的流通介質(zhì)的入口，借助上述第1換熱器的流通介質(zhì)與上述第2換熱器的流通介質(zhì)的熱交換來冷卻該第1 換熱器的流通介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于， 將上述第1換熱器作為中冷器，上述第2換熱器的流通介質(zhì)為發(fā)動機冷卻回路的冷卻水。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于， 在上述容納部的底部設(shè)有能夠排出冷凝水的第1排水部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于， 在上述一個箱體的底部設(shè)有能夠排出冷凝水的第2排水部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于， 將上述連接端口作為上述第1換熱器的流通介質(zhì)的出口，借助上述第1換熱器的流通介質(zhì)與上述第2換熱器的流通介質(zhì)的熱交換來冷卻該第2 換熱器的流通介質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于， 將上述第1換熱器作為散熱器，將上述第2換熱器作為潤滑油冷卻器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11中任一項所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于，使上述容納部經(jīng)由形成有狹小的通路的集合部與上述多個分割體中的不是上述規(guī)定的分割體的其他分割體相連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于，該復(fù)合型換熱器具有調(diào)整部件，其用于將在與上述規(guī)定的分割體對應(yīng)的管內(nèi)流通的流通介質(zhì)的流通量限制為在其他管內(nèi)流通的流通介質(zhì)的流通量以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于，上述調(diào)整部件是插入固定在與上述規(guī)定的分割體對應(yīng)的管的端部的嵌插構(gòu)件。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的復(fù)合型換熱器，其特征在于，上述調(diào)整部件是使與上述規(guī)定的分割體對應(yīng)的管的端部縮徑而形成的變形部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復(fù)合型換熱器。該復(fù)合型換熱器(A1)構(gòu)成為，第1換熱器(1)具有隔開規(guī)定的間隔配置的一對縱長的箱體(3、4)和由交替層疊配置在這兩箱體(3、4)之間的管(5a)與散熱片(5b)構(gòu)成的芯部(5)，箱體(3)由沿該箱體(3)的長度方向相連結(jié)的多個分割體(6～8)構(gòu)成，在分割體(7)上設(shè)有與該規(guī)定的分割體(7)相連通并具有向外部突出的形狀的容納部(9)，并且在該容納部(9)內(nèi)配置第2換熱器(2)，在容納部(9)上設(shè)有輸入端口(P3)，使得在容納部(9)內(nèi)流通的第1換熱器(1)的吸入空氣與第2換熱器(2)的冷卻水進(jìn)行熱交換。
文檔編號F28F9/02GK102272548SQ201080004342
公開日2011年12月7日 申請日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者平井正宏 申請人:康奈可關(guān)精株式會社