热交换器的制作方法

文档序号:16814232发布日期:2019-02-10 14:08阅读:165来源:国知局
热交换器的制作方法

本发明涉及热交换器。



背景技术:

在专利文献1中,公开了一种设置于建筑机械的动力室且通过由风扇引起的冷却风进行冷却的热交换器。热交换器通常具有:供高温流体(例如由增压机压缩后的空气)流入的上游侧罐部;以及通过使流入到上游侧罐部的高温流体流通而进行冷却的多个热交换管。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-173296号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,在热交换器中,有时流入到上游侧罐部的高温流体偏向一部分热交换管而流入。在该情况下,在多个热交换管之间产生温度的偏差,在多个热交换管之间发生热膨胀差。其结果是,例如在热交换器内会产生超过材料的机械强度的界限这样的高应力。即,存在热交换器的耐久性低这样的问题。

本发明是鉴于这样的课题而完成的,其目的在于,提供一种能够实现耐久性的提高的热交换器。

用于解决课题的方案

本发明的第一方案的热交换器具备:上游侧罐部,其具有沿着第一方向延伸的上游侧空间和流入口,所述流入口形成在所述上游侧罐部的所述第一方向的第一端部,使冷却对象的流体从外部朝向所述上游侧空间沿着所述第一方向流入;芯部,其包括多个热交换管,该多个热交换管与所述上游侧罐部中的与所述第一方向正交的第二方向的第一侧部连接,并且,该多个热交换管沿着所述第一方向排列且供所述流体从所述上游侧空间流入;以及引导构件,其配置在所述上游侧空间,且具有包含第一倾斜面的引导面,该第一倾斜面在所述第一方向上与所述流入口对置,并且,以如下方式倾斜:随着以远离所述流入口的方式沿所述第一方向行进而朝向所述第一侧部沿所述第二方向延伸。

本发明的第二方案的热交换器具备:上游侧罐部,其具有沿着第一方向延伸的上游侧空间和流入口,所述流入口形成在所述上游侧罐部中的与所述第一方向正交的第二方向的第二侧部,使冷却对象的流体从外部朝向所述上游侧空间沿着所述第二方向流入;芯部,其包括多个热交换管,该多个热交换管与所述上游侧罐部中的与所述第二侧部对置的所述第二方向的第一侧部连接,并且,该多个热交换管沿着所述第一方向排列且供所述流体从所述上游侧空间流入;以及引导构件,其配置在所述上游侧空间,且具有引导面,该引导面在所述第二方向上与所述流入口对置,并且以如下方式倾斜:随着以远离所述流入口的方式沿所述第二方向行进而朝向所述上游侧罐部的所述第一方向的端部沿所述第一方向延伸。

发明效果

根据本发明,能够实现热交换器的耐久性的提高。

附图说明

图1是示出具备本发明的一实施方式的热交换器的自卸车的侧视图。

图2是示意性地示出具备本发明的一实施方式的热交换器的自卸车的发动机室的俯视图。

图3是示出包含本发明的一实施方式的热交换器在内的后冷却器的立体图。

图4是示出本发明的一实施方式的热交换器的剖视图。

图5是示出图4的热交换器的主要部分的放大剖视图。

图6是图5的vi-vi剖视图。

图7是示出图4、5的热交换器中的引导构件及其周边的放大剖视图。

图8是示出本发明的其他实施方式的热交换器的主要部分的剖视图。

图9是示出本发明的其他实施方式的热交换器的主要部分的剖视图。

图10是示出本发明的其他实施方式的热交换器的主要部分的剖视图。

具体实施方式

以下,参照图1~图7对本发明的一实施方式详细进行说明。本实施方式的热交换器设置在图1、2所例示的作为作业车辆的自卸车1中。首先对自卸车1进行说明。

<自卸车>

如图1所示,自卸车1是以轴线o为中心而将前框架2及后框架3摆动自如地连结的铰接式自卸车。

在后框架3设置有后轮4及货箱5。货箱5设置为相对于后框架3起落自如。货箱5通过作为液压致动器的提升缸6伸缩而起落。

在前框架2设置有前轮7、驾驶室8及发动机室9。发动机室9配置在驾驶室8的前方,被外装罩10覆盖。

图2示出打开外装罩10而从上方观察到发动机室9的情形。即,图2是示意性地示出自卸车1的发动机室的俯视图。在发动机室9配置有发动机11、散热器12及散热器用冷却风扇13。

散热器12配置在发动机11的前方。发动机11与散热器12通过配管14而连接。由此,用于冷却发动机11的冷却水在发动机11与散热器12之间循环。

散热器用冷却风扇13产生通过散热器12而用于将前述的冷却水冷却的冷却风。散热器用冷却风扇13产生从自卸车1的前侧向后侧流动的冷却风。散热器用冷却风扇13可以如图2所例示的那样配置在散热器12的后方,也可以配置在例如散热器12的前方。

另外,在发动机室9配置有空气过滤器15、排气涡轮增压机16、后冷却器17及后冷却器用冷却风扇18。

排气涡轮增压机16利用从发动机11排出的废气,对被发动机11吸入的外部气体进行压缩。排气涡轮增压机16安装于发动机11。空气过滤器15经由管道19而与排气涡轮增压机16连接。

后冷却器17对在排气涡轮增压机16中压缩而成为高温的空气(流体)进行冷却。在后冷却器17中被冷却后的空气向发动机11供给。后冷却器17经由流入管20而与排气涡轮增压机16连接。另外,后冷却器17经由流出管21而与发动机11连接。

后冷却器用冷却风扇18产生通过后冷却器17而用于将前述的空气冷却的冷却风。后冷却器用冷却风扇18产生从自卸车1的前侧向后侧流动的冷却风。后冷却器用冷却风扇18可以如图2所例示的那样配置在后冷却器17的后方,也可以配置在例如后冷却器17的前方。

<后冷却器>

如图3所示,后冷却器17具备本实施方式的热交换器100(100a、100b)。热交换器100的个数可以是任意的,但在本实施方式中为两个。各热交换器100具备上游侧罐部101和芯部102。另外,各热交换器100还具备下游侧罐部103。

在第一热交换器100a的上游侧罐部101连接有前述的流入管20。在第二热交换器100b的下游侧罐部103连接有前述的流出管21。另外,第一热交换器100a的下游侧罐部103与第二热交换器100b的上游侧罐部101经由连接管104而相互连接。由此,在排气涡轮增压机16(参照图2)中被压缩后的空气(高温空气)依次在第一热交换器100a的上游侧罐部101、芯部102、下游侧罐部103流通。之后,空气在经由连接管104依次流过第二热交换器100b的上游侧罐部101、芯部102、下游侧罐部103之后,被供给至发动机11(参照图2)。图3中的箭头f1~f5示出在排气涡轮增压机16中被压缩后的空气(高温空气)从流入管20向第一热交换器100a的上游侧罐部101流入并从第二热交换器100b的下游侧罐部103向流出管21流出的路径。图3中的箭头d0示出碰撞到后冷却器17的外部而通过的冷却风(空气)的流动方向。

<热交换器>

接着,主要参照图4~7来说明本实施方式的热交换器100。在图4~7中例示出第一热交换器100a的结构,但第二热交换器100b的结构与第一热交换器100a是同样的。

<上游侧罐部>

如图4~6所示,上游侧罐部101具有上游侧空间111和流入口112。上游侧空间111沿第一方向(z轴方向)延伸。上游侧罐部101具有对上游侧空间111进行划分的第一端部113、第二端部114、第一侧部115、第二侧部116、第三侧部117及第四侧部118。第一端部113及第二端部114在第一方向上相互隔开间隔地排列,构成上游侧空间111的第一方向的两端。第一侧部115及第二侧部116在与第一方向正交的第二方向(x轴方向)上相互隔开间隔地排列,构成上游侧空间111的第二方向的两端。第三侧部117及第四侧部118在与第一方向及第二方向正交的第三方向(y轴方向)上相互隔开间隔地排列,构成上游侧空间111的第三方向的两端。在本实施方式中,第一侧部115与第二侧部116的间隔及第三侧部117与第四侧部118的间隔小于第一端部113与第二端部114的间隔。

流入口112形成为将上游侧空间111与上游侧罐部101的外部相连。在流入口112连接有前述的流入管20。即,为了使来自排气涡轮增压机16的高温空气向上游侧空间111流入而形成有流入口112。

在本实施方式中,流入口112形成在上游侧罐部101的第一端部113。上游侧罐部101的第一端部113也可以位于例如上游侧罐部101的下端,但在本实施方式中位于上游侧罐部101的上端。另外,与流入口112连接的流入管20从流入口112沿着第一方向延伸。因此,来自排气涡轮增压机16的高温空气从上游侧罐部101的外部朝向上游侧空间111主要沿着第一方向流入。图4、5中的箭头d1示出流入口112处的空气的流入方向。

在本实施方式中,如图5所示,上游侧罐部101的第一端部113具有开设有流入口112的第一内表面121。第一内表面121是划分出上游侧空间111的上游侧罐部101的内表面的一部分。第一内表面121形成为沿第二方向延伸的平坦面。

第一内表面121包括位于流入口112与上游侧罐部101的第一侧部115之间的管侧区域122。第一内表面121除了管侧区域122之外,也可以具有例如位于流入口112与上游侧罐部101的第二侧部116之间的其他区域。本实施方式的第一内表面121仅具有管侧区域122。

上游侧罐部101可以由任意的材料形成。上游侧罐部101例如可以由铝等那样热传导率高且轻质的材料形成。

<芯部>

如图4~6所示,热交换器100的芯部102包括多个热交换管131。

各热交换管131形成为两端开口的筒状。热交换管131例如可以在其延长方向上弯曲,但在本实施方式中呈直线状延伸。

各热交换管131的延长方向的第一端与上游侧罐部101的第一侧部115连接。即,各热交换管131与上游侧罐部101的上游侧空间111相连。由此,流入到上游侧空间111的空气能够向各热交换管131流入。

多个热交换管131沿着第一方向排列。具体而言,多个热交换管131沿着第一方向隔开间隔地排列。多个热交换管131的延长方向相互平行。

多个热交换管131从上游侧罐部101的第一侧部115沿与第一方向交叉的方向延伸。多个热交换管131可以例如以随着从上游侧罐部101的第一侧部115沿第二方向行进(沿x轴正方向行进)而朝第一方向侧(z轴正方向或z轴负方向)倾斜的方式延伸。在本实施方式中,多个热交换管131与第二方向平行地延伸。

多个热交换管131例如也可以沿第三方向排列,但在本实施方式中仅在沿着第一方向的方向上排列。

与热交换管131的延长方向正交的热交换管131的剖面形状可以形成为圆形的环状等任意的形状,但在本实施方式中形成为扁平的管状。剖面形状中的热交换管131的短边方向与第一方向(多个热交换管131的排列方向)一致。

本实施方式的芯部102还包含翅片132。翅片132设置在沿着第一方向相邻的热交换管131彼此之间。翅片132与热交换管131接触。如图4、5所例示,翅片132可以在相邻的热交换管131之间沿着第一方向延伸地形成,在第二方向(热交换管131的延长方向)上隔开间隔地排列多个。翅片132也可以形成为例如以随着沿第二方向行进、而与相邻的热交换管131交替接触的方式延伸的波纹状。

用于将在多个热交换管131中流通的空气冷却的冷却风碰撞到如以上那样构成的芯部102的外部而通过。具体而言,冷却风通过沿着第一方向相邻的热交换管131之间。在本实施方式中,冷却风从第三方向的一侧向另一侧(y轴正方向)流动(参照图6)。图6中的箭头d0示出冷却风的流动方向。本实施方式的冷却风由前述的后冷却器用冷却风扇18(参照图2)产生,但不局限于此。冷却风例如也可以通过自卸车1前进而产生。

芯部102可以由任意的材料形成。芯部102的材料例如可以与上游侧罐部101相同。

<下游侧罐部>

如图4所示,下游侧罐部103具有下游侧空间141和流出口142。

下游侧空间141与上游侧罐部101的上游侧空间111同样地,沿着第一方向延伸。在下游侧罐部103连接有多个热交换管131的延长方向的第二端。即,多个热交换管131与下游侧罐部103的下游侧空间141相连。由此,在多个热交换管131中流动的空气能够向下游侧空间141流入。

流出口142形成为使下游侧空间141与下游侧罐部103的外部相连。在流出口142连接有前述的连接管104。即,为了使从多个热交换管131流入到下游侧空间141的空气从下游侧空间141流出而形成有流出口142。流出口142可以形成在下游侧罐部103的任意的部位。在本实施方式中,流出口142形成在沿第一方向观察时位于与上游侧罐部101的第一端部113相反的一侧的下游侧罐部103的端部(图4中下游侧罐部103的下端)。

下游侧罐部103可以由任意的材料形成。下游侧罐部103的材料例如可以与上游侧罐部101相同。

<引导构件>

如图4~7所示,热交换器100还具备引导构件105。引导构件105配置在上游侧罐部101的上游侧空间111。引导构件105具有引导面151。引导面151包括第一倾斜面152。

第一倾斜面152在第一方向上与流入口112对置。具体而言,第一倾斜面152在第一方向上与流入口112的一部分对置。第一倾斜面152以如下方式倾斜:随着以远离流入口112的方式沿第一方向行进、而朝向上游侧罐部101的第一侧部115沿第二方向延伸。

第一倾斜面152例如可以形成为第一倾斜面152相对于第一方向的倾斜角度固定的平坦面。如图7所示,本实施方式的第一倾斜面152形成为随着相对于上游侧罐部101的第一侧部115沿第二方向行进、而第一倾斜面152相对于第一方向的倾斜角度θ1变大的凹状。第一倾斜面152例如可以通过将相对于第一方向的倾斜角度θ1相互不同的多个平坦面沿第二方向连续地排列而形成。在该情况下,构成第一倾斜面152的多个平坦面的倾斜角度θ1随着相对于第一侧部115沿第二方向行进而依次变大即可。在本实施方式中,第一倾斜面152形成为随着接近上游侧罐部101的第一侧部115而倾斜角度θ1连续地变大的凹状的弯曲面。

第一倾斜面152例如可以在第一方向上仅与上游侧罐部101的流入口112对置。本实施方式的第一倾斜面152除了流入口112之外,还在第一方向上与上游侧罐部101的管侧区域122对置。第一倾斜面152中的与管侧区域122对置的区域相比于第一倾斜面152中的与流入口112对置的区域,配置在从第一端部113沿第一方向行进了的位置(沿z轴负方向行进了的位置)。

如图5~7所示,引导构件105的引导面151还包含第二倾斜面153。第二倾斜面153与位于上游侧罐部101的第一侧部115侧的第一倾斜面152的第一端相连地形成。第二倾斜面153在第一方向上与上游侧罐部101的管侧区域122对置。第二倾斜面153以随着从第一倾斜面152沿第二方向行进、而朝向管侧区域122沿第一方向延伸的方式倾斜。

第二倾斜面153例如可以形成为第二倾斜面153相对于第一方向的倾斜角度固定的平坦面。如图7所示,本实施方式的第二倾斜面153形成为随着相对于上游侧罐部101的第一侧部115沿第二方向行进、而第二倾斜面153相对于第一方向的倾斜角度θ2变小的凹状。第二倾斜面153例如可以通过将相对于第一方向的倾斜角度θ2相互不同的多个平坦面沿第二方向连续地排列而形成。在该情况下,构成第二倾斜面153的多个平坦面的倾斜角度θ2随着相对于第一侧部115沿第二方向行进而依次变小即可。在本实施方式中,第二倾斜面153形成为随着接近上游侧罐部101的第一侧部115而倾斜角度θ2连续地变小的凹状的弯曲面。

在第一倾斜面152与第二倾斜面153的边界部分处,例如第一倾斜面152与第二倾斜面153可以以规定的角度相互倾斜。在本实施方式中,在第一倾斜面152与第二倾斜面153的边界部分处,第一倾斜面152与第二倾斜面153未相互倾斜而是平滑地相连。具体而言,第一倾斜面152与第二倾斜面153的边界部分处的第一倾斜面152及第二倾斜面153的倾斜角度θ1、θ2均成为90度。也就是说,在该边界部分处,第一倾斜面152及第二倾斜面153与第二方向平行。

如图4、5、7所示,引导构件105还具有背侧面154。背侧面154是相对于引导面151而朝向相反的一侧、即相对于朝向第一方向或第二方向的一侧的引导面151而朝向另一侧的面。具体而言,背侧面154是与上游侧罐部101的第二端部114、第一侧部115、第二侧部116对置的面。

背侧面154形成为与引导面151对应的形状。本实施方式的背侧面154形成为在第一方向上朝向上游侧罐部101的第二端部114鼓出的凸状。

具体而言,如图7所示,背侧面154具有在第一方向上朝向与引导面151的第一倾斜面152相反的一侧的第三倾斜面155。第三倾斜面155与第一倾斜面152同样地,形成为随着相对于上游侧罐部101的第一侧部115沿第二方向行进、而第三倾斜面155相对于第一方向的倾斜角度变大的凸状。第三倾斜面155例如可以通过将相对于第一方向的倾斜角度相互不同的多个平坦面沿第二方向连续地排列而形成。在该情况下,构成第三倾斜面155的多个平坦面的倾斜角度随着相对于第一侧部115沿第二方向行进而依次变大即可。在本实施方式中,第三倾斜面155形成为随着接近上游侧罐部101的第一侧部115而倾斜角度连续地变大的凸状的弯曲面。

另外,背侧面154具有在第一方向上朝向与引导面151的第二倾斜面153相反的一侧的第四倾斜面156。第四倾斜面156与第二倾斜面153同样地,形成为随着相对于上游侧罐部101的第一侧部115沿第二方向行进、而第四倾斜面156相对于第一方向的倾斜角度变小的凸状。第四倾斜面156例如可以通过将相对于第一方向的倾斜角度相互不同的多个平坦面沿第二方向连续地排列而形成。在该情况下,构成第四倾斜面156的多个平坦面的倾斜角度随着相对于第一侧部115沿第二方向行进而依次变小即可。在本实施方式中,第四倾斜面156形成为随着接近上游侧罐部101的第一侧部115而倾斜角度连续地变小的凸状的弯曲面。

在如以上那样构成的引导构件105中,例如,引导构件105的第一端至第二端的引导面151的长度可以与引导构件105的第一端至第二端的背侧面154的长度相同。在本实施方式中,引导面151的长度比背侧面154的长度短。需要说明的是,引导构件105的第一端是在第二方向上位于远离上游侧罐部101的第一侧部115的位置的引导构件105的端。引导构件105的第二端是在第二方向上位于上游侧罐部101的第一侧部115的附近的引导构件105的端。

引导构件105例如可以由圆筒状构件的周向的一部分部位构成。即,引导构件105的引导面151及背侧面154可以是在从第三方向观察引导构件105时形成为同心的圆弧状。也就是说,与第三方向正交的引导构件105的剖面可以形成为相当于圆环的一部分部位的形状。另外,引导构件105例如可以形成为叶片形状。也就是说,与第三方向正交的引导构件105的剖面也可以形成为水滴形状(通过与流体的相互作用而能够高效地获得升力这样的形状)。

引导构件105与上游侧罐部101的第一端部113在第一方向上隔开间隔而设置。另外,引导构件105与上游侧罐部101的第一侧部115在第二方向上隔开间隔而设置。

引导构件105更优选在第一方向上配置在上游侧罐部101的第一端部113的附近。在本实施方式中,引导构件105配置于在第一方向上从上游侧罐部101的第一端部113到引导构件105的第一间隔s1成为在第二方向上从上游侧罐部101的流入口112到上游侧罐部101的第一侧部115的第二间隔s2以下的位置。

如图6所示,引导构件105以悬臂状固定于划分出上游侧空间111的上游侧罐部101的内表面。即,引导构件105固定于上游侧罐部101的一个内表面,且向远离一个内表面的方向延伸。引导构件105的延长方向的前端及沿着引导构件105的延长方向的引导构件105的侧部未固定于上游侧罐部101的另一内表面。也就是说,引导构件105仅与上游侧罐部101的一个内表面连接(被约束),引导构件105中的与该一个内表面连接的部分以外的部分未被约束。

本实施方式的引导构件105固定于称为划分出上游侧空间111的上游侧罐部101的下游侧内表面125的面。如图6所示,下游侧内表面125位于以通过芯部102的方式流动的冷却风的流动方向d0的下游侧。引导构件105从下游侧内表面125向冷却风的流动方向d0的上游侧延伸。

在本实施方式中,下游侧内表面125是朝向第三方向的一侧(流动方向d0的上游侧)的上游侧罐部101的第三侧部117的内表面。引导构件105从第三侧部117的下游侧内表面125朝向第四侧部118沿第三方向延伸。但是,引导构件105的延长方向的前端未到达第四侧部118而与第四侧部118隔开间隔地设置。

引导构件105可以由任意的材料形成。引导构件105的材料例如可以与上游侧罐部101相同。

<作用效果>

在本实施方式的热交换器100中,通过上游侧罐部101的流入口112而流入到上游侧罐部101的上游侧空间111的空气如图4、5所示那样在上游侧空间111内主要从第一方向的一侧向另一侧(z轴负方向)流动。图4、5中的箭头d2示出上游侧空间111内的空气的主要流动方向。因此,空气难以向在第一方向上位于流入口112的附近的热交换管131a(以下称为第一热交换管131a。)流入,容易向在第一方向上位于远离流入口112的位置的其他的热交换管131流入。需要说明的是,在本实施方式中,后述的第二热交换管131b包含在第一热交换管131a中。

与此相对,在上游侧罐部101的上游侧空间111配置有引导构件105。尤其是引导构件105在第一方向上配置在上游侧罐部101的流入口112的附近。因此,从流入口112流入到上游侧空间111的空气的一部分通过与引导构件105的引导面151的第一倾斜面152碰撞而使流动方向变化,朝向位于流入口112的附近的第一热交换管131a被引导。图4、5中的箭头d3示出被第一倾斜面152引导的空气的流动方向。由此,流入到上游侧空间111的空气也容易向位于流入口112的附近的第一热交换管131a流入。

另外,被引导构件105的第一倾斜面152引导后的空气由与第一倾斜面152的第一端相连的第二倾斜面153朝向第一热交换管131a中的、位于比引导构件105的第一倾斜面152的第一端靠上游侧罐部101的第一端部113侧的第二热交换管131b引导。图4、5中的箭头d4示出由第二倾斜面153引导的空气的流动方向。由此,空气容易向第二热交换管131b流入。

另外,流入到上游侧罐部101的上游侧空间111的空气在上游侧空间111内沿流动方向d2流动时,引导构件105的背侧面154上的空气的静压小于位于比引导构件105远离上游侧罐部101的第一侧部115的位置的上游侧空间111的区域内的空气的静压。因此,流入到上游侧空间111的空气的一部分沿着引导构件105的背侧面154流动。沿着背侧面154流动的空气以朝向在上游侧罐部101的第二端部114侧与第一热交换管131a相邻的第三热交换管131c进入的方式被引导。图5中的箭头d5示出沿着引导构件105的背侧面154流动的空气的流动方向。由此,流入到上游侧空间111的空气也容易向位于第一热交换管131a与在远离流入口112的位置设置的其他的热交换管131之间的第三热交换管131c流入。

另外,在本实施方式的热交换器100中,引导构件105以悬臂状固定于位于冷却风的流动方向d0的下游侧的上游侧罐部101的第三侧部117的下游侧内表面125。另外,引导构件105在与位于冷却风的流动方向d0的上游侧的上游侧罐部101的第四侧部118隔开间隔的位置设置。因此,引导构件105在冷却风的流动方向d0的下游侧将从流入口112流入到上游侧空间111的高温空气朝向第一热交换管131a、第三热交换管131c引导。另一方面,引导构件105在冷却风的流动方向d0的上游侧未将高温空气朝向第一热交换管131a、第三热交换管131c引导。

如以上说明的那样,根据本实施方式的热交换器100,在上游侧罐部101的上游侧空间111配置有包含第一倾斜面152的引导构件105。因此,流入到上游侧空间111的高温空气容易向位于流入口112的附近的第一热交换管131a、及位于远离流入口112的位置的其他的热交换管131这两方流入。即,能够抑制高温空气偏向一部分热交换管131而流入。其结果是,能够抑制在多个热交换管131之间产生温度的偏差,能够减轻在热交换器100产生的应力。因此,能够实现热交换器100的耐久性的提高。

另外,通过热交换器100的耐久性提高,还能够防止发动机11的燃耗增加。例如,在由于热交换器100的耐久性低而在热交换器100中发生破损从而使空气从热交换器100泄漏的情况下,从热交换器100向发动机11供给的空气量减少,发动机11的输出从规定的值下降。但是,控制发动机的动作的发动机控制器为了使发动机11的输出恢复到规定的值而喷射更多的燃料。因此,发动机11的燃耗会增加。

另一方面,若热交换器100的耐久性提高,则能够防止空气从热交换器100泄漏,因此,能够防止发动机11的燃耗增加。

另外,根据本实施方式的热交换器100,能够实现热交换器100的小型轻质化。以下,对这一点具体进行说明。

在热交换器100中,当存在高温空气难以流入的热交换管131时,该热交换管131对空气冷却的贡献率低。也就是说,包含高温空气难以流入的热交换管131在内的热交换器100的空气的冷却效率差。因此,包含高温空气难以流入的热交换管131在内的热交换器100会没有必要地变大变重。与此相对,在本实施方式的热交换器100中,能够利用引导构件105来使高温空气无偏置地向全部的热交换管131流入。即,能够消除对空气冷却的贡献率低的热交换管131,因此,能够提高热交换器100的冷却效率,能够实现热交换器100的小型轻质化。

另外,根据本实施方式的热交换器100,引导构件105的第一倾斜面152配置为在第一方向上与流入口112及管侧区域122对置。因此,能够利用第一倾斜面152,将通过流入口112流入到上游侧空间111的高温空气高效地朝向位于流入口112的附近的第一热交换管131a引导。

另外,根据本实施方式的热交换器100,在位于第一侧部115侧的第一倾斜面152的第一端相连地形成有第二倾斜面153。由此,能够利用第二倾斜面153,将被引导构件105的第一倾斜面152引导后的高温空气朝向位于比第一倾斜面152的第一端靠上游侧罐部101的第一端部113侧的第二热交换管131b引导。

另外,根据本实施方式的热交换器100,第一倾斜面152形成为随着相对于第一侧部115沿第二方向行进、而相对于第一方向的倾斜角度变大的凹状。另外,第二倾斜面153形成为随着相对于第一侧部115沿第二方向行进、而相对于第一方向的倾斜角度变小的凹状。因此,能够利用第一倾斜面152、第二倾斜面153,将流入到上游侧空间111的高温空气平滑地朝向第一热交换管131a引导。即,能够将高温空气高效地朝向第一热交换管131a引导。

另外,根据本实施方式的热交换器100,引导构件105具有至少朝向与引导面151相反的一侧的背侧面154。另外,背侧面154形成为与引导面151对应的形状。因此,能够利用背侧面154,将流入到上游侧空间111的高温空气朝向位于第一热交换管131a与在远离流入口112的位置设置的其他的热交换管131之间的第三热交换管131c引导。即,能够进一步抑制高温空气偏向一部分的热交换管131而流入。

另外,根据本实施方式的热交换器100,引导构件105以悬臂状固定于上游侧罐部101的内表面。引导构件105仅固定于上游侧罐部101的一个内表面。也就是说,引导构件105的固定于上游侧罐部101的一个内表面的部分以外的部位未被约束,因此,引导构件105能够基于流入到上游侧空间111的高温空气的热而进行膨胀收缩,能够防止在引导构件105产生应力。因此,能够提高引导构件105相对于高温空气的热的耐久性。

另外,根据本实施方式的热交换器100,引导构件105以悬臂状固定于位于冷却风的流动方向d0的下游侧的上游侧罐部101的第三侧部117的下游侧内表面125。由此,能够提高引导构件105相对于高温空气的耐久性,并且能够同时实现热交换器100的耐久性的提高。以下,对这一点详细进行说明。

在热交换器100中,冷却风随着在流动方向d0上从上游向下游流动而被供高温空气流通的热交换管131加温。因此,位于流入口112的附近且高温空气难以流入的热交换管131(第一热交换管131a、第三热交换管131c)与位于远离流入口112的位置且高温空气容易流入的其他的热交换管131的温度差随着朝向冷却风的流动方向d0的下游侧而变大。

与此相对,在本实施方式的热交换器100中,引导构件105以悬臂状固定于上游侧罐部101的下游侧内表面125。因此,引导构件105在冷却风的流动方向d0的下游侧,将高温空气朝向第一热交换管131a、第三热交换管131c引导。由此,能够减小位于冷却风的流动方向d0的下游侧的第一热交换管131a、第三热交换管131c与其他的热交换管131的温度差,抑制热交换器100中的热膨胀差,实现热交换器100的耐久性的提高。因此,能够提高引导构件105相对于高温空气的耐久性,并且同时实现热交换器100的耐久性的提高。

在冷却风的流动方向d0的上游侧,冷却风的温度比流动方向d0的下游侧低。因此,冷却风的流动方向d0的上游侧的第一热交换管131a、第三热交换管131c与其他的热交换管131的温度差通过冷却风的冷却效果而小于下游侧的温度差。因此,引导构件105也可以在冷却风的流动方向d0的上游侧,不将高温空气朝向第一热交换管131a、第三热交换管131c引导。

另外,根据本实施方式的热交换器100,沿着第一方向从上游侧罐部101的第一端部113到引导构件105的第一间隔s1成为沿着第二方向从上游侧罐部101的流入口112到上游侧罐部101的第一端部113的第二间隔s2以下。由此,能够将引导构件105可靠地在第一方向上配置在上游侧罐部101的第一端部113的附近。因此,能够利用引导构件105,将流入到上游侧空间111的高温空气朝向位于流入口112的附近的热交换管131可靠地引导。

<其他的实施方式>

以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不局限于此,能够在不脱离本发明的技术思想的范围内适当变更。

本发明也可以应用于图8~10所例示的热交换器100e、100f、100g。图8~10所示的热交换器100e、100f、100g均具备与上述实施方式同样的上游侧罐部101、芯部102及引导构件105e。芯部102的结构与上述实施方式的热交换器100同样。

上游侧罐部101的上游侧空间111与上述实施方式同样。但是,上游侧罐部101的流入口112形成在上游侧罐部101中的第二方向(x轴方向)的第二侧部116。第二侧部116是与连接多个热交换管131的第一侧部115对置的部位。在上游侧罐部101的流入口112连接有沿第二方向延伸的流入管20。因此,上游侧罐部101的流入口112使空气从外部朝向上游侧空间111主要沿第二方向流入。图8~10中的箭头d11示出流入口112中的空气的流入方向。

第二侧部116具有开设有流入口112的第二内表面123。第二内表面123是划分出上游侧空间111的上游侧罐部101的内表面的一部分。第二内表面123形成为沿第一方向(z轴方向)延伸的平坦面。

引导构件105e与上述实施方式同样地配置于上游侧空间111,且具有引导面151e。引导面151e在第二方向上与流入口112对置。具体而言,引导面151e在第二方向上与流入口112的一部分对置。引导面151e以如下方式倾斜:随着以远离流入口112的方式沿第二方向行进、而朝向上游侧罐部101的第一方向的端部(第一端部113或第二端部114)沿第一方向延伸。

引导面151e例如可以形成为引导面151e相对于第二方向的倾斜角度固定的平坦面。图8~10所例示的引导面151e形成为随着相对于上游侧罐部101的端部(第一端部113或第二端部114)沿第一方向的正方向或负方向中的任一方向行进、而引导面151e相对于第二方向的倾斜角度变大的凹状。在图8~10中,引导面151e与第一实施方式同样地形成为凹状的弯曲面,但不局限于此。

引导面151e例如可以在第二方向上仅与上游侧罐部101的流入口112对置。在图8~10所例示的结构中,引导面151e除了流入口112之外,还在第二方向上与上游侧罐部101的第二内表面123对置。引导面151e中的与第二内表面123对置的区域位于比在第二方向上与流入口112对置的引导面151e的区域远离第二侧部116的位置。

引导构件105e还具有与上述实施方式同样的背侧面154e。背侧面154e是相对于引导面151e朝向第二方向的另一侧的面。具体而言,背侧面154e是在第二方向上与上游侧罐部101的第一侧部115对置的面。背侧面154e形成为与引导面151e对应的形状。

图8~10所例示的引导构件105e与上述实施方式同样地,可以以悬臂状固定于上游侧罐部101的内表面(例如,位于冷却风的流动方向d0的下游侧的下游侧内表面)。

在图8所例示的热交换器100e中,流入口112形成在第二侧部116的沿着第一方向的中途部。即,开设有流入口112的第二内表面123相对于流入口112形成在第一方向的两侧。

因此,在上游侧空间111可以设置两个引导构件105e(105e1、105e2)。第一引导构件105e1的引导面151e可以以如下方式倾斜:随着以远离流入口112的方式沿第二方向行进、而朝向上游侧罐部101的第一端部113沿第一方向的正方向延伸。另一方面,第二引导构件105e2的引导面151e可以以如下方式倾斜:随着以远离流入口112的方式沿第二方向行进、而朝向上游侧罐部101的第二端部114沿第一方向的负方向延伸。

在图9所例示的热交换器100f中,流入口112形成在第二侧部116中的第一端部113侧的端。即,开设有流入口112的第二内表面123相对于流入口112仅形成在第一方向的一侧(第二端部114侧)。另一方面,在图10所例示的热交换器100g中,流入口112形成在第二侧部116中的第二端部114侧的端。即,开设有流入口112的第二内表面123相对于流入口112仅形成在第一方向的另一侧(第一端部113侧)。

因此,在图9、10所例示的上游侧罐部101的上游侧空间111设置一个引导构件105e即可。具体而言,在图9的结构中,引导构件105e的引导面151e以如下方式倾斜即可:随着以远离流入口112的方式沿第二方向行进、而朝向上游侧罐部101的第二端部114沿第一方向的负方向延伸。另一方面,在图10的结构中,引导构件105e的引导面151e以如下方式倾斜即可:随着以远离流入口112的方式沿第二方向行进、而朝向上游侧罐部101的第一端部113沿第一方向的正方向延伸。也就是说,热交换器100e、100f、100g具备具有以如下方式倾斜的引导面151e的引导构件105e,即,随着从流入口112沿第二方向行进、而朝向上游侧罐部101的第一方向的端部(第一端部113或第二端部114)沿第一方向延伸。

在图8~10所例示的热交换器100e、100f、100g中,通过上游侧罐部101的流入口112流入到上游侧罐部101的上游侧空间111的空气在上游侧空间111主要从第二方向的一侧向另一侧(x轴正方向)流动。因此,空气难以向在第一方向的正方向或负方向上位于流入口112的位置的热交换管131流入,容易向在第一方向上位于流入口112的附近的热交换管131流入。

与此相对,在上游侧罐部101的上游侧空间111配置有上述的引导构件105e。因此,从流入口112流入到上游侧空间111的空气的一部分由引导构件105e的引导面151e向上游侧罐部101的第一方向的正方向或负方向引导。图8~10中的箭头d13示出由引导面151e引导的空气的流动方向。由此,流入到上游侧空间111的空气还容易向位于远离流入口112的位置的热交换管131流入。由此,能够抑制空气偏向一部分的热交换管131而流入。其结果是,能够抑制在多个热交换管131之间产生温度的偏差,抑制热交换器100e、100f、100g中的热膨胀差,减轻在热交换器100e、100f、100g产生的应力。因此,能够实现热交换器100e、100f、100g的耐久性的提高。即,根据图8~10所例示的热交换器100e、100f、100g,实现与上述实施方式同样的效果。

另外,根据图8~10所例示的热交换器100e、100f、100g,与上述实施方式的情况同样地,能够将流入到上游侧空间111的空气由背侧面154e向上游侧罐部101的第一方向的正方向或负方向引导。因此,能够进一步抑制流入到上游侧空间111的空气偏向一部分的热交换管131而流入。

在本发明的热交换器中,例如引导构件105、105e可以从流入口112沿第一方向的正方向或负方向隔开间隔地排列。在该情况下,能够利用多个引导构件105e,将流入到上游侧空间111的空气朝向沿第一方向排列的多个热交换管131分别引导。因此,能够进一步抑制空气偏向一部分的热交换管131而流入。

本发明的热交换器也可以应用于例如在发动机11的冷却中使用的散热器12。即,本发明的热交换器不局限于空气的冷却,也可以对冷却水等液体进行冷却。

本发明的热交换器不局限应用于铰接式的自卸车,例如可以应用于刚性自卸车、液压挖掘机、推土机、发动机式叉车等任意的作业车辆。

附图标记说明

100、100a、100b、100e、100f、100g…热交换器,101…上游侧罐部,102…芯部,103…下游侧罐部,105、105e、105e1、105e2…引导构件,111…上游侧空间,112…流入口,113…第一端部,114…第二端部,115…第一侧部,116…第二侧部,117…第三侧部,118…第四侧部,121…第一内表面,122…管侧区域,123…第二内表面,131、131a、131b、131c…热交换管,132…翅片,151、151e…引导面,152…第一倾斜面,153…第二倾斜面,154、154e...背侧面,s1…第一间隔,s2…第二间隔,θ1…第一倾斜面152的倾斜角度,θ2…第二倾斜面153的倾斜角度。

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