特開 2023-153766 渦流れバッフルを備えた熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023153766

(43)【公開日】2023-10-18

(54)【発明の名称】渦流れバッフルを備えた熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F01P 11/08 20060101AFI20231011BHJP

   F01P 7/16 20060101ALI20231011BHJP

   F01P 3/20 20060101ALI20231011BHJP

   F28F 9/22 20060101ALI20231011BHJP

【ＦＩ】

F01P11/08 E

F01P7/16 504A

F01P3/20 F

F01P7/16 504B

F28F9/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023060825

(22)【出願日】2023-04-04

(31)【優先権主張番号】2204982.9

(32)【優先日】2022-04-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(31)【優先権主張番号】2304598.2

(32)【優先日】2023-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(71)【出願人】

【識別番号】523123156

【氏名又は名称】カミンズ・インコーポレイテッド・（イービーユー）

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ニコラス・ジェームズ・ウェルチ

【テーマコード（参考）】

3L065

【Ｆターム（参考）】

3L065DA03

(57)【要約】

【課題】本開示は、内燃機関システムの冷却システムを提供する。
【解決手段】少なくとも一つの実施形態で、内燃機関システムの冷却システムが設けられる。当該冷却システムは、内燃機関システムを流れるエンジンクーラント流体の流路および方向を画定するためのエンジン冷却回路と、エンジン冷却回路に沿って位置し、エンジンクーラント流体から作動流体に熱を移動させるように構成された熱交換アセンブリを含み、当該熱交換アセンブリが内部空洞を画定するシェルと、内部空洞の中に配置され、作動流体を受け取るように構成されたコアと、エンジンクーラント流体の主流路およびバイパス流路と、を含み、コアが、バイパス流路におけるバッフルを含み、当該バッフルが、コアの端部に結合された基部と、湾曲部が、エンジンクーラント流体のバイパス流がバイパス流路に沿って流れ続けるのを阻止するように基部から延在する湾曲部とを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関システムの冷却システムであって、
前記内燃機関システムを流れる、エンジンクーラント流体の流路および方向を画定するエンジン冷却回路と、
前記エンジン冷却回路に沿って位置し、前記エンジンクーラント流体から作動流体へと熱を移動させるよう構成された熱交換アセンブリを有しており、前記熱交換アセンブリは、
内部空洞を画定するシェル、
前記内部空洞内に配置され、前記作動流体を受け取るように構成されたコアと、
前記エンジンクーラント流体の主流路およびバイパス流路と、
を含み、
前記コアが、前記バイパス流路におけるバッフルを含み、前記バッフルは、
前記コアの端部に結合された基部と、
湾曲部が、前記エンジンクーラント流体のバイパス流が前記バイパス流路に沿って流れ続けることを妨げるように、前記基部から延在する前記湾曲部と、
を含む、前記冷却システム。

【請求項2】

前記湾曲部が前記エンジンクーラント流体の前記バイパス流路の中に延在し、バイパス流方向に凹状に湾曲している、請求項１に記載の前記冷却システム。

【請求項3】

前記湾曲部が、前記バイパス流において、前記エンジンクーラント流体の主流の圧力よりも高い圧力の領域を生成するように構成された、請求項２に記載の前記冷却システム。

【請求項4】

前記湾曲部が前記バイパス流で渦を生成するように構成された、請求項２または３に記載の前記冷却システム。

【請求項5】

前記湾曲部が前記バッフルの下流の前記バイパス流の大きさを減少させるように構成された、請求項２～４のいずれか一項に記載の前記冷却システム。

【請求項6】

前記湾曲部が前記バイパス流方向の前記バイパス流の流速を減少させるように構成された、請求項２～５のいずれか一項に記載の前記冷却システム。

【請求項7】

前記バッフルが前記コアと一体形成された、請求項１～６のいずれか一項に記載の前記冷却システム。

【請求項8】

前記基部が前記コアの前記端部の表面に平行な方向に延在する、請求項１～７のいずれか一項に記載の前記冷却システム。

【請求項9】

前記内部空洞と流体結合され、入口ポートに前記エンジンクーラント流体を供給するように構成された前記入口ポートと、前記内部空洞に流体結合された出口ポートをさらに含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の前記冷却システム。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか一項に記載の前記冷却システム、及び、
エンジンブロックと、前記熱交換アセンブリの下流の前記エンジン冷却回路に沿って位置したエンジンオーバーヘッドとを含むエンジンを備える、
エンジンシステム。

【請求項11】

前記エンジン冷却回路を通じて前記エンジンクーラント流体を循環させるように構成されたポンプをさらに備える、請求項１０に記載の前記エンジンシステム。

【請求項12】

前記エンジンの下流の前記エンジン冷却回路上に位置するターボチャージャーをさらに備える、請求項１０または１１に記載の前記エンジンシステム。

【請求項13】

前記ターボチャージャーの下流の前記エンジン冷却回路上に位置しており、前記エンジンクーラント流体を受け取り且つ貯蔵するように構成されたクーラントリザーバーをさらに備える、請求項１２に記載の前記エンジンシステム。

【請求項14】

前記熱交換アセンブリの上流の前記冷却回路上に位置し、前記熱交換アセンブリに供給された前記エンジンクーラント流体を管理するように構成されたバルブをさらに備える、請求項１０～１３のいずれか一項に記載の前記エンジンシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、内燃機関システムの冷却システムに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関システムでは、熱交換アセンブリ（また、熱交換器としても言及される）を利用する冷却システムは、熱をクーラントから熱交換アセンブリのコアを経由して流れる別の流体へと分散させることにより、クーラントの温度を低下させる。しかしながら、熱交換アセンブリのコアに接触することなく、熱交換アセンブリを通過するクーラント（例えば、バイパス流）は、熱伝達に寄与しない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

バイパス流を最小化または減少させる一つの解決策は、熱交換アセンブリのコアと壁の間の隙間を、減少させるまたは遮断するために、熱交換アセンブリのコアにバッフル、例えばゴム製のバッフル、を取り付けることである。しかしながら、バイパス流を妨げるように、熱交換アセンブリの壁に十分に近い熱交換アセンブリのコアにバッフルを取り付けることは、厳しい寸法公差を要求し、製造と組み立ての困難さを潜在的に生じさせる。コアの大きさを増加させるなどのその他の解決策は、製造コストの増加につながる恐れがある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

さまざまな実施形態が、内燃機関システムの冷却システムにおける、バイパス流を管理するためのアセンブリおよび方法に関連している。様々な実施形態において、熱交換アセンブリはバイパス流を減少させるための湾曲部を有するバッフルを含んでいる。そのようなアセンブリや方法の様々な実施形態や実装形態は、熱交換アセンブリのコア周りのバイパス流を減少させるために設けられてもよく、冷却効率を高められる可能性を有している。

【0005】

少なくとも一つの実施形態で、内燃機関システムの冷却システムが設けられる。当該冷却システムは、内燃機関システムを流れるエンジンクーラント流体の流路および方向を画定するためのエンジン冷却回路と、エンジン冷却回路に沿って位置し、エンジンクーラント流体から作動流体に熱を移動させるように構成された熱交換アセンブリを含み、当該熱交換アセンブリが内部空洞を画定するシェルと、内部空洞の中に配置され、作動流体を受け取るように構成されたコアと、エンジンクーラント流体の主流路およびバイパス流路と、を含み、コアが、バイパス流路におけるバッフルを含み、当該バッフルが、コアの端部に結合された基部と、湾曲部が、エンジンクーラント流体のバイパス流がバイパス流路に沿って流れ続けるのを阻止するように基部から延在する湾曲部とを含む。

【0006】

前述の全般の記載と後述の詳細な記載の両方が、あくまでも代表的、説明的であり、本発明の教示内に制限されるものではないということは理解されるべきである。

【0007】

本開示は、添付する図と併せて、以下の詳細な説明からさらに十分に理解され始め、本開示において同一の符号は、別段の指示がない限り、同一の要素を参照する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】例示的実施形態に従った、熱交換アセンブリを含む冷却システムのブロック図である。

【図2】例示的実施形態に従った、例えば、図１の冷却システム中に用いられてもよい、取り外されたシェルと熱交換アセンブリの斜視図である。

【図3】シェルが取り外された図２の熱交換アセンブリの平面図である。

【図4】図３で見られる、熱交換アセンブリのディテールAの斜視図である。

【図5】熱交換アセンブリのディテールAの側面図である。

【図6】図２の熱交換アセンブリのディテールBの図であり、例示的実施形態に従って、熱交換アセンブリを流れるエンジンクーラント流体を示している。

【図7】図２の線７－７に沿って切断された、熱交換アセンブリの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

【0010】

以下は、内燃機関システムの冷却システムを設ける方法、機器、アセンブリの実装形態、およびそれらの方法、機器、アセンブリの実施に関連した様々な概念のより詳細な説明である。冷却システムは、エンジンクーラント液から作動流体へと熱を移動させるように構成された熱交換アセンブリを含む。上述され、以下でより詳細に論じられる様々な概念は、記載された概念が特定の何らかの実施方法に制限されないため、数々の任意の実装形態で実施されてもよい。明確な実装形態および応用の例示は図字するために初めに設けられる。
I.概観

【0011】

本明細書で記載された様々な実装形態は、内燃機関システムの冷却システムと関連する。当該冷却システムは、エンジンクーラント流体を含むエンジン冷却回路を含んでいる。当該冷却システムはまた、当該エンジン冷却回路に沿った熱交換アセンブリも含む。当該熱交換アセンブリは、エンジンクーラント流体から作動流体へと熱を移動させるように構成されている。熱交換アセンブリは、内部空洞を画定するシェルと、内部空洞内に配置され、作動流体を受け取るように構成されたコアと、内部空洞と流体結合され、内部空洞にエンジンクーラント流体を供給するように構成された入口ポートと、内部空洞と流体結合された出口ポートと、コアの端に結合された基部および基部から延在する湾曲部を含むバッフルと、を含む。
II.冷却システム

【0012】

図１は、例示的実施形態に従ってエンジンシステム１００を示したブロック図を示している。当該エンジンシステム１００はエンジン冷却回路１０２と熱交換アセンブリ１１８を有する、冷却システム１０１を含む。当該エンジンシステム１００はまた、エンジンブロック１０６およびエンジンオーバーヘッド１０８を有するエンジン１０４、ターボチャージャー１１０、クーラントリザーバー１１２、ポンプ１１４、バルブ１１６、熱交換アセンブリ１１８、クーラントフィルタ１４４、を含んでもよい。さらに以下で論ぜられるように、当該エンジン冷却回路１０２は、内燃機関システムを流れるエンジンクーラント流体の流路及び方向を画定する。いくつかの実施形態において、流路は、エンジンシステム１００のコンポーネントと流体接続されたチャネル（例えば、流路の入口、流路の出口、導管など）を含む。いくつかの実施形態において、エンジンクーラント流体は、グリコールベースのクーラント、水、またはほかのクーラント流体を含んでもよい。その他の実施形態において、エンジンクーラント流体はサーマルオイルまたは他の種類の伝熱流体である。“上流”および“下流”という用語は、エンジンシステム１００を指すとき、エンジン冷却回路１０２を流れるエンジンクーラント流体の方向に言及しているということに注意すべきである。

【0013】

図１を参照すると、エンジンシステム１００はエンジン１０４を含んでいる。当該エンジン１０４は任意の型の内燃機関であってもよい。したがって、当該エンジン１０４はガソリン、天然ガス、またはディーゼルエンジン、ハイブリッドエンジン（例えば、内燃機関と電動モータの組み合わせ）、および／またはその他の最適なエンジンであってもよい。上記エンジン１０４はエンジンブロック１０６を含む。当該エンジンブロック１０６は一つ以上のエンジンのシリンダーを少なくとも部分的に画定してもよい。一つ以上のシリンダーは、内燃機関のシリンダー内で一つ以上のピストンが動くことができるように構成される。上記エンジン１０４はまた、エンジンオーバーヘッド１０８を含む。当該エンジンオーバーヘッド１０８はエンジンブロック１０６の上に位置しており、例えば、吸気バルブ、排気バルブ、または一つ以上のカムシャフトを含んでもよい。

【0014】

図１のエンジンシステム１００は、エンジンブロック１０６の下流のターボチャージャー１１０を含む。当該ターボチャージャー１１０はエンジンブロック１０６の燃焼によって生成された排気ガスを受け取る。いくつかの実施形態において、当該ターボチャージャー１１０は特定の操作の状況下でエンジントルクとブースト圧を減少させるため、ターボチャージャー１１０からの排気ガスの少なくとも一部を選択的に迂回させることができるバイパスを含む。当該ターボチャージャー１１０はエンジン冷却回路１０２上に位置してもよく、エンジン冷却回路１０２によって、上記エンジンからエンジンクーラント液を受け取るように構成される。当該エンジンクーラント液は内部コンポーネント（例えば、ベアリング、スピンドルなど）を潤滑にするために上記ターボチャージャーによって利用されてもよい。

【0015】

図１のエンジンシステム１００は、エンジンオーバーヘッド１０８の下流のエンジン冷却回路１０２に位置したクーラントリザーバー１１２（例えば、パン、オイルパンなど）と、ターボチャージャー１１０を含む。当該クーラントリザーバー１１２は、エンジン冷却回路を通ってターボチャージャー１１０およびエンジンオーバーヘッド１０８と流体結合されており、エンジン冷却回路からエンジンクーラント流体を受け取り且つ貯蔵するように構成されている。

【0016】

クーラントリザーバー１１２に受け取られて貯蔵されたエンジンクーラント流体は後に冷却システム内を再循環してもよい。例えば、エンジンシステム１００はクーラントポンプ１１４を含む。いくつかの実施形態において、当該クーラントポンプ１１４はクーラントリザーバー１１２の下流に配置されている。当該クーラントポンプ１１４はエンジン冷却回路１０２を通じてエンジンクーラント流体が循環するように構成されている。

【0017】

図１のエンジンシステム１００はまた、エンジン冷却回路１０２に位置したバルブ１１６（例えば、レギュレータバルブなど）を含む。当該バルブ１１６はクーラントポンプ１１４の下流に位置してもよい。いくつかの実施形態において、上記バルブ１１６はエンジン冷却回路を通って流れるエンジンクーラント流体の量を制御する。より詳細には、上記バルブ１１６は、以下でさらに詳細に論じられているように、熱交換アセンブリ１１８を流れるエンジンクーラント流体の量を制御する。上記バルブ１１６は、エンジンクーラント液が熱交換アセンブリ１１８へと流れることを制限するまたは妨げることによって、エンジンクーラント流体を制御してもよい。

【0018】

図１の熱交換アセンブリ１１８は、バルブ１１６の下流に位置しており、エンジンクーラント流体を冷やし、作動流体を熱するように、エンジン冷却回路１０２中のエンジンクーラント流体から、熱エネルギーを作動流体へと移動させるように構成されている。図２は、例示的実施形態に従った、熱交換アセンブリ１１８の一例の斜視図である。図３は図２の熱交換アセンブリ１１８の側面図である。図４は、図３に見られる、熱交換アセンブリ１１８のディテールAの斜視図である。図５は熱交換アセンブリ１１８のディテールAの側面図である。図６は、例示的実施形態に従った、図２の熱交換アセンブリ１１８を流れるエンジンクーラント流体の図である。

【0019】

図１のエンジンシステム１００はまた、クーラントフィルタ１４４（例えば、オイルフィルタ）などを含んでもよい。当該クーラントフィルタ１４４はエンジン１０４と熱交換アセンブリ１１８の間に位置してもよい。クーラントフィルタ１４４は、エンジンクーラント液がエンジンクーラント液フィルタ１４４（例えば、熱交換アセンブリ１１８から流れてくるなど）に侵入するよりも、エンジン冷却液１４４がクーラントフィルタ１４４へと抜ける方が少ない粒子を含むように、エンジンクーラント液からのフィルタ１４４の粒子（例えば、煤、金属粒子など）によって構成されている。このようにして、クーラントフィルタ１４４はまた、クーラントフィルタ１４４の下流のエンジン１０４に対する粒子の侵入を抑制または減少させ、クーラントフィルタ１４４によって、エンジン１０４のためのメンテナンスの操作の寿命、またはエンジン１０４のためのより少ないメンテナンスを促進する。
III.例示的な熱交換アセンブリの構成

【0020】

図２、６、７を参照すると、熱交換アセンブリ１１８はシェル１２０（例えば、筐体、ケーシング、囲いなど）を含む。当該シェル１２０は、熱交換アセンブリ１１８の内部のコンポーネントを纏着する。このようにして、シェル１２０は熱交換アセンブリ１１８の内部のコンポーネントを保護し、内燃機関システムの他のコンポーネントが高温に曝されることを減少させる。

【0021】

熱交換アセンブリ１１８の内部のコンポーネントを纏着することによって、シェル１２０は内部空洞１２２を画定する。当該内部空洞１２２は、ポンプ１１４によりエンジン冷却回路を通じて供給されるエンジンクーラント流体を受け取るように構成されている。詳細には、当該内部空洞１２２は入口ポート１２４を経由してエンジンクーラント流体を受け取る。入口ポート１２４は、バルブ１１６などの、エンジン冷却回路上に位置する上流のコンポーネントと流体連通している。いくつかの実施形態において、入口ポート１２４は、シェル１２０の端部１２１（例えば、図７に見られる側壁など）と結合（例えば取り付けられる、固定される、溶接される、締結される、鋲着される、接着される、結合される、ピンで固定される、など）されている。その他の実施形態では、入口ポート１２４は、シェル１２０の端部と一体形成されている。

【0022】

熱交換アセンブリ１１８はまた、出口ポート１２６を含む。当該出口ポート１２６はエンジン冷却回路上に位置する下流のコンポーネントと流体連通されている。いくつかの実施形態において、出口ポート１２６は、入口ポート１２４に対応する端部の反対の、シェル１２０のもう一方の端部１２３と結合（例えば取り付けられる、固定される、溶接される、締結される、鋲着される、接着される、結合される、ピンで固定される、など）されている。いくつかの実施形態において、出口ポート１２６はシェル１２０のもう一方の端部と一体形成されている。

【0023】

熱交換アセンブリ１１８はコア１２８を含む。当該コア１２８は、内部空洞１２２の中に配置され、作動流体を受け取るように構成される。当該作動流体はエンジンクーラント流体を冷やすために用いられる。例えば、内部空洞１２２を通過するエンジンクーラント流体はエンジンによって熱せられる。熱せられたエンジンクーラント液が内部空洞１２２を流れるため、熱せられたエンジンクーラント流体はコア１２８と接触し、コア１２８を通って流れる作動流体に熱を移動させる。したがって、エンジンクーラント流体はエンジンに到達するよりも前に冷やされる。様々な実施形態によれば、作動流体は例えば冷却剤（Ｒ２４５ａまたは地球温暖化係数（ＧＷＰ）の低い代替品など）、エタノール、トルエン、その他の炭化水素系作動流体、その他のハイドロフルオロカーボン系作動流体、または水など、任意の様々な種類の流体を含むことができる。いくつかの実施形態において、コア１２８はコア１２８を貫いて延在する複数のチャネルを通じて作動流体を受け取る。

【0024】

上記のように、エンジンクーラント流体は内部空洞１２２を通過する。内部空洞１２２を流れるエンジンクーラント流体の一部は主流１３０として定義される。当該主流１３０は、主流方向１３３に、入口ポート１２４から出口ポート１２６に向かって流れるように構成される。このようにして、出口ポート１２６は主流１３０（例えばクーラントの主流１３０や、オイルの主流１３０など）を冷却システムの下流のコンポーネントに供給するように構成される。しかしながら、いくつかの実施形態において、主流１３０は主流方向１３３とは反対方向に流れるように構成されてもよい（例えば、出口ポート１２６から入口ポート１２４など。）。

【0025】

エンジンクーラント流体の主流１３０は主流路１３２に沿って流れる。当該主流路１３２はシェル１２０とコア１２８の間の領域として画定され、入口ポート１２４から出口ポート１２６にまで延在する。主流１３０は主流路１３２に沿って流れるため、熱せられたエンジンクーラント流体はコア１２８に接触し、コア１２８を流れる作動流体に、熱を移動させる。

【0026】

主流１３０は主流路１３２に沿って流れる一方で、主流１３０は主流路１３２から逸れていてもよい。特に、主流１３０はバイパス流１３４を画定するために、主流１３２から逸れていてもよい。エンジンクーラント流体のバイパス流１３４は、バイパス流路１３６に沿って流れる。いくつかの実施形態において、バイパス流路１３６は、入口ポート１２４に最も近いコア１２８の端部１２５と、シェル１２０の間の領域である。図６を参照すると、バイパス流路１３６は、バイパス流方向１２７およびコア１２８周りの主流路１３２から上方に延在する。いくつかの実施形態において、バイパス流路１３６は主流１３２と垂直である。このようにして、バイパス流路１３６は主流路１３２から逸れる。特に、バイパス流路１３６は主流路１３２から逸れ、コア１２８周りの上方にこのように延在するため、コア１２８は、熱がバイパス流１３４からコア１２８に移動するのを促進させることができない。

【0027】

図２～６を参照すると、熱交換アセンブリ１１８はバッフル１３８（例えば、プレートや突起など）を含む。いくつかの実施形態において、バッフル１３８はコア１２８と一体形成されている。しかしながら、バッフル１３８は代わりに、コア１２８に結合した、独立しているコンポーネントであってもよい。当該バッフル１３８は基部１４０を含む。当該基部１４０はコア１２８の端部と結合されているか、または一体形成されている。より詳細には、基部１４０は入口ポート１２４に最も近いコア１２８の端部１２５と結合されていてもよいし、または一体形成されていてもよい。

【0028】

いくつかの実施形態において、基部１４０はコア１２８の端部の表面と平行な方向に延在している。当該基部１４０はまた、コア１２８とシェル１２０の間の隙間を減らすように、あらかじめ決められた位置でコア１２８と結合されてもよい。このようにして、バイパス流路１３６の直径はバッフル１３８の下流部１３７において減少し、バイパス流路１３６の直径の減少によって、バイパス流方向におけるバイパス流１３４が制限される。しかしながら、当該バッフル１３８はまた、流れの干渉を減少させるために、当該バッフル１３８がシェル１２０と分離するように設置されてもよい。いくつかの実施形態において、基部１４０は板金を有している。したがって、当該基部１４０は、固定に関する課題を引き起こし、操作中に外れるおそれのある、ゴム製のバッフルを使用する他のシステムと比べて、コア１２８に対してより確実に固定され得る。

【0029】

上記バッフル１３８は湾曲部１４２を含む。湾曲部１４２は、基部１４０から延在する。特に、湾曲部１４２はエンジンクーラント流体のバイパス流路１３６の内部に延在しており、バイパス流方向１２７において凹状に湾曲している。このようにして、湾曲部１４２は、バッフル１３８の上流部１３９と比べたとき、下流部１３７でのバイパス流路１３６の大きさ（例えば、バイパス流路の直径、バイパス流路の幅など）を減少させることにより、バイパス流方向１２７のバイパス流１３４を減少させる（例えば、妨げる、制限するなど）ように構成されている。例えば、バイパス流１３４が湾曲部１４２に到達したとき、バイパス流１３４の一部は、湾曲部１４２によって受け取られ（例えば、集中させられ、取り込まれ、集められるなど）、下流部１３７に向かい、バイパス流路１３６に沿って流れ続けることを妨げられる。さらに、湾曲部１４２はバイパス流１３４に渦１３１を生成するように構成される。湾曲部１４２がバイパス流１３４に渦を生成するため、バイパス流１３４の経路は、上流部１３９と比べて下流部１３７において減少する。湾曲部１４２の湾曲部分で渦１３１を生成することにより、湾曲部１４２はバイパス流方向１２７でのバイパス流１３４を減少させる。このようにして、熱伝達に寄与しないエンジンクーラント流体のバイパス流１３４は減少する。

【0030】

上で記載されたように、図２～６の熱交換アセンブリ１１８内で、湾曲部１４２はバイパス流方向１２７にて凹状に曲げられている。バイパス流方向１２７にて凹状に曲げられることにより、湾曲部１４２は、バイパス流１３４の少なくとも一部を、主流路１３２に戻すよう構成されている。例えば、バイパス流１３４が湾曲部１４２によって受け取られるとき、湾曲部１４２は、バイパス流１３４内で、エンジンクーラント流体の主流１３０の圧力よりも圧力が高い領域を生成するよう構成される。従って、バイパス流１３４が、概して、圧力の高い領域から圧力が低い領域への方向に流れるため、圧力の高い領域が、バイパス流方向１２７においてバイパス流１３４を減少させ、少なくとも一部のバイパス流１３４が、バイパス流方向の反対方向に（例えば、主流路１３２の方などに）流れることを引き起こす。さらに、バッフル１３８は、バイパス流方向１２７でのバイパス流１３４の流速を減少させるように構成される。湾曲部１４２がバイパス流１３４を受け取り、バイパス流方向１２７のバイパス流１３４を妨げるため、バイパス流１３４の流速は減少し、バイパス流１３４の一部が主流１３０に戻る。
IV.例示的な実施形態の構成

【0031】

本明細書は様々な実装形態の詳細を含んでいる一方で、これらの実装形態は、特許請求の範囲に制限されて解釈されるべきではなく、むしろ特定の実装形態に特有である特徴の説明として解釈されるべきである。別々の実装形態の文脈において本明細書で記載された複数の特徴はまた、単一の実装形態で組み合わせて実装されることもできる。反対に、単一の実施形態の文脈で記載される様々な特徴はまた、複数の実施形態において別々に実装されることもでき、または任意の適当なサブコンビネーションにおいて実装されることもできる。さらに、複数の特徴が、特定の組み合わせで作用するように記載されることもあるし、そのように出願当初の特許請求の範囲に記載されることさえあるが、場合によっては、特許請求の範囲に記載された組み合わせからの一つ以上の特徴が、その組み合わせから削除されることができ、また特許請求の範囲に記載された組み合わせは、サブコンビネーションまたはサブコンビネーションの変形形態を指向していてもよい。

【0032】

本明細書で用いるとき、用語「実質的に」（ｓｕｂｓｔａｉｎｔｉａｌｌｙ）「概して」（ｇｅｎｅｒａｌｌｙ）「ほぼ」（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）、および類似した用語は、本開示の特許発明の対象に関する、当業者によって共通および容認された語法に応じた、広い意味を有することを意図している。上述した用語が、本開示における特徴の範囲が設けられる明確な数値範囲に制限されずに、特定の特徴の説明が記載され、特許請求の範囲で述べられることを許すことを意図しているということが、本開示を審査する当業者によって理解されるべきである。従って、上述した用語は、記載され、特許請求の範囲で述べられた特許発明の非実質的または重要でない、修正または変更が、添付された請求の範囲内で検討されるということを示すように解釈されるべきである。

【0033】

本明細書で使用される用語「結合された」（ｃｏｕｐｌｅｄ）および類似した用語は、２つのコンポーネントを、直接的あるいは非直接的に、互いに組み合わせていることを意味する。そのような組み合わせは、２つのコンポーネント、または２つのコンポーネントと互いに単一の本体単体として一体連結された任意の追加的な中間コンポーネントによって得られてもよく、２つのコンポーネント、または２つのコンポーネントと互いに接続された任意の追加的な中間コンポーネントによって得られてもよい。

【0034】

本明細書で使用される用語「流体結合された」（ｆｌｕｉｄｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）および類似した用語は、２つのコンポーネントあるいは物体が、２つのコンポーネントあるいは物体に干渉してもしなくても、空気、還元剤、空気還元混合物、排気ガス、炭化水素、などの流体が流れてもよい、２つのコンポーネントまたは物体の間に形成される経路を有することを意味する。流体継手または流体連通を可能にする構成の実施例は、パイプ、チャネル、あるいは、単一のコンポーネントまたは物体から別の単一のコンポーネントまたは物体への流体の流れを可能にするのに適した任意の他のコンポーネントを含んでもよい。

【0035】

様々な実施例の実施形態に示された様々なシステムの構造または配置が、あくまでも例示であり、そのままの意味に制限されるものではないということに注意するということが重要である。記載された実装形態の趣旨および／または範囲の中で現れる全ての変更または修正は、保護されるよう望まれている。いくつかの特徴は必ずしも必要でなくてもよく、また様々な特徴を欠いている実装形態は、本開示の範囲内で、後述する特許請求の範囲によって画定する範囲として考えられてもよい。

【0036】

また、用語「または」（ｏｒ）は、用語「または」が一つ、いくつか、またはリストの全ての要素をリストの要素と結びつけるために使用されるとき、包括的な意味で（排他的な意味ではなく）、要素がリストアップされた文脈で用いられる。「少なくともＸ、Ｙ、Ｚ」というフレーズのような接続的な文言は、明確に別の方法で主張されない限り、項目、用語などが任意のＸ、Ｙ、Ｚ、ＸとＹ、ＸとＺ、ＹとＸ、またはＸおよびＹおよびＺ（すなわち、Ｘ、Ｙ、Ｚの任意の組み合わせ）であってもよいことを伝えるために通常用いられるような文脈で、さもなければ理解される。したがって、そのような接続的な文言は特に断りのない限り、特定の実施形態が各々存在する少なくともＸの一つ、少なくともＹの一つ、少なくともＺの一つを必要とすることを含むことを、一般的には意図していない。

【0037】

さらに、本明細書での数値範囲の使用は、特に断りのない限り、数値範囲における最小値および最大値を含む。さらに、数値範囲は特に断りのない限り、必ずしも数値範囲内の中間値の算入を必要とするわけではない。

【0038】

様々な実施形態に示された、様々なシステムの構造または配置および様々な技術に従った操作が、あくまでも例示であり、そのままの意味に制限されるものではないということに注意するということが重要である。記載された実装形態の範囲および／または趣旨の中で現れる全ての変更または修正が、保護されるよう望まれている。いくつかの特徴は必ずしも必要でなくてもよいと理解されるべきであり、また様々な特徴を欠いている実装形態は、本開示の範囲内で、後述する特許請求の範囲によって画定する範囲として考えられてもよい。

【符号の説明】

【0039】

１００ ・・内燃機関システム
１０１ ・・冷却システム
１０２ ・・エンジン冷却回路
１０４ ・・エンジン
１０６ ・・エンジンブロック
１０８ ・・エンジンオーバーヘッド
１１０ ・・ターボチャージャー
１１２ ・・クーラントリザーバー
１１４ ・・ポンプ
１１６ ・・バルブ
１１８ ・・熱交換アセンブリ
１２０ ・・シェル
１２２ ・・内部空洞
１２４ ・・入口ポート
１２６ ・・出口ポート
１２８ ・・コア
１３０ ・・主流
１３１ ・・渦
１３２ ・・エンジンクーラント流体の主流路
１３４ ・・バイパス流
１３６ ・・エンジンクーラント流体のバイパス流路
１３８ ・・バッフル
１４０ ・・基部
１４２ ・・湾曲部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【外国語明細書】