JP2007090962A - ラジエータ周辺部品の配置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジエータによる熱影響を低減したラジエータ周辺部品の配置構造を提供する。
【解決手段】本実施形態のラジエータ周辺部品の配置構造は、内部を流れる熱交換媒体の流入部２と流出部３を略水平方向の両側に備えたラジエータ１０と、このラジエータ１０よりも後方に配置されたエンジン２０と、このエンジン２０の後部側に配置された排気管２１と、エンジン２０と連通して外気を導入するための吸入口２３を有する吸気ダクト２２と、を備え、吸気ダクト２２を流入部よりも流出部に近い側に配置したことにより、吸気ダクトがラジエータを通過後の空気温度が低い流出部側に配置されることになり、吸気ダクトの周囲温度が低減してエンジン吸入空気の温度を低下させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ラジエータからの背風などによる熱の影響を低減するラジエータ周辺部品の配置構造に関する。

従来、この種のラジエータ周辺部品の配置構造としては、ラジエータのファンシュラウドを車体後方に延長するような導風板２６を設けることによって、ラジエータを通過した高温の背風が吸気ダクトの吸入口側に回り込むことを防止するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−１６３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、導風板を新たに設けなければ、高温の背風によるエンジン吸気温度の上昇を低減してエンジン出力の低下を防止することができず、また、部品増加によるコスト上昇や、組み立て工数の増加になるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ラジエータに関わる周辺部品の特徴的な配置構成により、ラジエータによる熱影響を低減したラジエータ周辺部品の配置構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、以下に記載の技術的手段を採用する。請求項１に記載の発明は、車両のエンジンルーム内（１００）に配置されるラジエータと、ラジエータの周辺に配置されるラジエータ周辺部品との位置関係を特定するラジエータ周辺部品の配置構造であって、内部を流れる熱交換媒体の流入部（２）と流出部（３）を略水平方向の両側に備えたラジエータ（１０、１０Ａ）と、ラジエータよりも後方に配置されたエンジン（２０）と、エンジンの後部側に配置された排気管（２１）と、エンジンと連通して外気を導入するための吸入口（２３）を有する吸気ダクト（２２）と、を備え、吸気ダクト（２２）を流入部（２）よりも流出部（３）に近い側に配置したことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、吸気ダクトを流入部よりも流出部に近い側に配置したことにより、吸気ダクトがラジエータを通過後の空気温度が低い流出部側に配置されることになり、吸気ダクトの周囲温度が低減してエンジン吸入空気の温度を低下させることができ、ラジエータの背風からの熱影響によるエンジン出力の低下を防止することができる。また、排気管をエンジンの後部側に配置することにより、排気管と前方側に延びる吸気ダクトが離れた位置関係にあるので、エンジンの吸入空気は排気温度による熱影響を受けにくくなり、エンジン出力の低下を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、車両のエンジンルーム内（１００）に配置されるラジエータと、ラジエータの周辺に配置されるラジエータ周辺部品との位置関係を特定するラジエータ周辺部品の配置構造であって、内部を流れる熱交換媒体の流入部（２）と流出部（３）を略水平方向の両側に備えたラジエータ（１０、１０Ａ）と、ラジエータよりも後方に配置されたエンジン（３０）と、エンジンの下部側に配置された排気管（３１）と、エンジンの中ほどよりも上方部と連通して外気を導入するための吸入口（３３）を有する吸気ダクト（３２）と、を備え、吸気ダクト（３２）を流入部（２）よりも流出部（３）に近い側に配置したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、吸気ダクトを流入部よりも流出部に近い側に配置したことにより、吸気ダクトがラジエータを通過後の空気温度が低い流出部側に配置されることになり、吸気ダクトの周囲温度が低減してエンジン吸入空気の温度を低下することができ、ラジエータの背風からの熱影響によるエンジン出力の低下を防止することができる。また、排気管をエンジンの下部側に配置することにより、排気管と吸気ダクトが離れた位置関係にあるので、エンジンの吸入空気は排気温度による熱影響を受けにくくなり、エンジン出力の低下を防止することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のラジエータ周辺部品の配置構造において、吸気ダクト（２２、３２）の吸入口（２３、３３）は、ラジエータ（１０、１０Ａ）よりも上方で、流入部（２）よりも流出部（３）に近い側に配置したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、吸気ダクトの吸入口を、ラジエータよりも上方で、流入部よりも流出部に近い側に配置したことにより、吸入口がラジエータを通過後の空気温度が低い流出部側に配置されることになり、ラジエータの背風からの熱影響による吸入空気温度の上昇を低減することができ、さらにエンジン出力の低下を防止することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に記載のラジエータ周辺部品の配置構造において、さらに、車両の電気系統に電源を供給するバッテリー（４０）を流入部（２）よりも流出部（３）に近い側に配置したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、ラジエータを通過後の空気温度が低い流出部側にバッテリーを配置することにより、バッテリーの周囲温度の上昇を低減することができる。また、バッテリーカバーなどの部材を設けなくてもバッテリーの温度上昇を低減することができ、部品点数を減少することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１および図２を用いて説明する。図１は、本実施形態および後述する第２実施形態に係るラジエータ周辺部品の配置構造を示した平面図である。図２は、本実施形態のラジエータ周辺部品の配置構造を平面視した模式的構成図であり、車両前部のボンネットを開けた状態でエンジンルーム内を上方から見たときの各部品の配置関係を示している。

車両にエンジンルーム内１００の前部に配置されるラジエータ１０は、自動車用エンジンの冷却水を冷却する熱交換装置であり、その周囲を流れる空気と熱交換する熱交換媒体（水）が内部を流れるチューブ１を複数本有し、このチューブ１の長手方向が略水平方向に延びるように配され、さらに複数本のチューブ１が略鉛直方向に積層されてなる方形状のコア部を有している。このコア部の略水平方向の両側には、流入側タンク４と流出側タンク５が設けられ、チューブ１の一端側が流入 側タンク４内に連通し、他端側が流出側タンク５内に連通する、いわゆる冷却水の流れ方向が略水平方向であるクロスフロータイプのラジエータ１０が構成されている。すなわち、エンジン２０からの冷却水は、流入口２から流入側タンク４の内部に入り、コア部を構成する複数本のチューブ１内を図１の右から左に向けて流れ、流出側タンク５の内部に流出し、流出側タンク５内に集められた冷却水は、流出口３から流出してエンジン２０に戻ることになる。

ラジエータ１０の前方側には、冷却風によって冷凍サイクル内に冷媒を冷却して凝縮液化する凝縮器５０が配設され、ラジエータ１０の後方側には、電動ファン７および９が略水平方向に並べられて配設されている。

電動ファン７および９は、オリフィスの機能を有するファンシュラウドと電動モータ６、８をそれぞれ有し、電動モータ６および８への電源供給は図示しない制御装置によって制御される。電動ファン７および９は、車両の前部グリルからエンジン２０へ外気を取り込むために駆動され、ラジエータ１０および凝縮器５０を通過する冷却風を強制的に作り出している。電動ファン７および９は、電動モータ６および８によって回転されるシャフトを介して回転し、ラジエータ１０に一体的に固定されたファンシュラウドとラジエータ１０のコア部の後方面とで囲まれた風洞状の空間の空気を、電動ファン７および９の回転による軸方向流によって負圧状態にすることで外気を車両前部のグリルからエンジンルーム内１００に送風する。電動ファン７および９と一体的に構成されたラジエータ１０よりも後方には、エンジン２０が配置されている。

このエンジン２０の後部側には排気管２１が配置され、エンジン２０の後方において高温の排気流が形成されることになる。この排気管２１から離れるように前方に延びる吸気ダクト２２は、エンジン２０の上部から上方に持ち上がった状態で、ラジエータ１０の流入部より流出部に近い側におけるラジエータ１０の上方を通るように延設されている。吸気ダクト２２の前方部には、車両前方に向けて開口する吸入口２３が設けられ、ラジエータ１０の流入部より流出部に近い側におけるラジエータ１０の上方に配置されている。この吸入口２３は、ラジエータ１０もしくは凝縮器５０の上方、またはラジエータ１０もしくは凝縮器５０よりも上方かつ前方に位置している。吸入口２３の開口面積は、吸気ダクト２２がエンジン２０に接続される部分の開口面積よりも大きく形成され、吸気ダクト２２に吸入される空気の入口抵抗をより低減するように構成されている。

吸気ダクト２２は、前方で開口する吸入口２３を備えたチューブ形状で、エンジン２０内の燃焼室に吸入空気を導く配管である。この吸入空気は、一般的に、エンジンルーム内１００で暖められ、この温度が高くなると、空気の密度が減少し空気中の酸素量が低下してエンジン２０の充填効率が低下することになる。こうなると、エンジン２０の出力の低下やノッキングを引き起こすことになる。本発明のラジエータ周辺部品の配置構造によれば、このような現象を防止することができる。

本発明においてラジエータ１０の流入部より流出部に近い側とは、流入部と流出部の中間部よりも流出部に近い側の領域全体を意味している。また、この流入部、流出部は、それぞれ図１に示す流入口２、流出口３といった、ラジエータ１０への入口、出口に相当する部分で示すものであってもよいし、あるいはそれぞれ流入側タンク４、流出側タンク５といった、ラジエータ１０両側部の略鉛直方向に延びる部分全体を示すものであってもよい。また、吸気ダクト２２は、ラジエータ１０の流入部より流出部に近い側で、さらに流出口３や流出側タンク５の近傍、例えばこれらの上方に配置する構成とすることが、吸気ダクト２２の周囲温度を低減するためにはより好ましい。

さらに、車両の電気系統に電源を供給するバッテリー４０も、吸気ダクト２２と同様に、ラジエータ１０の流入部より流出部に近い側に配置する構成とする。また、バッテリー４０は、ラジエータ１０の流入部より流出部に近い側で、さらに流出口３や流出側タンク５の近傍、例えばこれらの上方に配置する構成とすることが、バッテリー４０の周囲温度を低減し、熱による劣化を防ぐためにはより好ましい。

ラジエータ１０において冷却水は、冷却水と冷却風との熱交換によって、上流側から下流側に向けてその温度が低下していき、同様に、冷却水と熱交換される冷却風、すなわちラジエータの背風も、ラジエータの流入部よりも流出部に近い側の方を通過する空気がより温度が低くなる。このようなことからも本実施形態のラジエータ周辺部品の配置構成は、有効である。

このように、本実施形態のラジエータ周辺部品の配置構造における特徴の一つは、内部を流れる熱交換媒体の流入部２と流出部３を略水平方向の両側に備えたラジエータ１０と、このラジエータ１０よりも後方に配置されたエンジン２０と、このエンジン２０の後部側に配置された排気管２１と、エンジン２０と連通して外気を導入するための吸入口２３を有する吸気ダクト２２と、を備え、吸気ダクト２２を流入部よりも流出部に近い側に配置したことである。この構成によれば、吸気ダクト２２がラジエータ１０を通過後の空気温度が低い流出部側に配置されることになり、吸気ダクト２２の周囲温度が低減してエンジン吸入空気の温度を低下させることができる。また、排気管２１と前方側に延びる吸気ダクト２２が離れた位置関係にあるので、エンジン２０の吸入空気は排気温度による熱影響を受けにくくなる。以上のことから、ラジエータ１０の周辺部品が日常的に厳しい運転条件の下にさらされることを回避し、各部品の耐久性が損なわれるのを防止してひいては車両の寿命が短くなるのを抑えることができる。

さらに、他の特徴は、吸気ダクト２２の吸入口２３は、ラジエータ１０よりも上方で、流入部よりも流出部に近い側に配置したことである。この構成を採用した場合には、吸入口２３がラジエータ１０を通過後の空気温度が低い流出部３側に配置されることになり、ラジエータ１０の背風からの熱影響による吸入空気温度の上昇を低減することができる。

さらに、他の特徴は、車両の電気系統に電源を供給するバッテリー４０を流入部よりも流出部に近い側に配置したことである。この構成を採用した場合には、ラジエータ１０を通過後の空気温度が低い流出部側にバッテリー４０が配置されるので、バッテリー４０の周囲温度の上昇を低減することができる。また、バッテリーカバーなどの部材を設けなくてもバッテリー４０の温度上昇を低減することができる。

（第２実施形態）
以下に、第２実施形態を図１および図３を用いて説明する。図２は、本実施形態のラジエータ周辺部品の配置構造を側面視した模式的構成図である。

本実施形態では、第１実施形態のラジエータ周辺部品の配置構造に対して、排気管３１がエンジン３０の下部側に設けられている点が異なる。なお、本実施形態の構成部品のうち、図２に示す構成部品と同一符号を付した構成部品は同一のものであり、その詳細説明は第１実施形態に委ね、ここでは省略する。

排気管３１は、エンジン３０の下部側に配置され、エンジン３０の下方において高温の排気流が形成されることになる。この排気管３１からエンジン３０を間に挟んで前方に延びる吸気ダクト３２は、エンジン３０の上部から上方に持ち上がった状態で、ラジエータ１０の流入部より流出部に近い側におけるラジエータ１０の上方を通るように延設されている。吸気ダクト３２の前方部には、車両前方に向けて開口する吸入口３３が設けられ、ラジエータ１０の流入部より流出部に近い側におけるラジエータ１０の上方に配置されている。この吸入口３３は、ラジエータ１０もしくは凝縮器５０の上方、またはラジエータ１０もしくは凝縮器５０よりも前方かつ上方に位置している。吸入口３３の開口面積は、吸気ダクト３２がエンジン３０に接続される部分の開口面積よりも大きく形成され、吸気ダクト３２に吸入される空気の入口抵抗をより低減するように構成されている。

本実施形態においてもラジエータ１０の流入部より流出部に近い側とは、流入部と流出部の中間部よりも流出部に近い側の領域全体を意味している。また、この流入部、流出部は、それぞれ図１に示す流入口２、流出口３といった、ラジエータ１０への入口、出口に相当する部分で示すものであってもよいし、あるいはそれぞれ流入側タンク４、流出側タンク５といった、ラジエータ１０両側部の略鉛直方向に延びる部分全体を示すものであってもよい。また、吸気ダクト３２は、ラジエータ１０の流入部より流出部に近い側で、さらに流出口３や流出側タンク５の近傍、例えばこれらの上方に配置する構成とすることが、吸気ダクト３２の周囲温度を低減するためにはより好ましい。

このように、本実施形態のラジエータ周辺部品の配置構造における特徴の一つは、内部を流れる熱交換媒体の流入部２と流出部３を略水平方向の両側に備えたラジエータ１０と、このラジエータ１０よりも後方に配置されたエンジン３０と、このエンジン３０の下部側に配置された排気管３１と、エンジン３０の中ほどよりも上方部と連通して外気を導入するための吸入口３３を有する吸気ダクト３２と、を備え、吸気ダクト３２を流入部よりも流出部に近い側に配置したことである。この構成によれば、吸気ダクト３２がラジエータ１０を通過後の空気温度が低い流出部側に配置されることになり、吸気ダクト３２の周囲温度が低減してエンジン吸入空気の温度を低下することができる。また、排気管３１と吸気ダクト３２が離れた位置関係にあるので、エンジン３０の吸入空気は排気温度による熱影響を受けにくくなる。以上のことから、ラジエータ１０の周辺部品が日常的に厳しい運転条件の下にさらされることを回避し、各部品の耐久性が損なわれるのを防止してひいては車両の寿命が短くなるのを抑えることができる。

さらに、他の特徴は、吸気ダクト３２の吸入口３３は、ラジエータ１０よりも上方で、流入部よりも流出部に近い側に配置したことである。この構成を採用した場合には、吸入口３３がラジエータ１０を通過後の空気温度が低い流出部側に配置されることになり、ラジエータ１０の背風からの熱影響による吸入空気温度の上昇を低減することができる。

さらに、他の特徴は、車両の電気系統に電源を供給するバッテリー４０を流入部よりも流出部に近い側に配置したことである。この構成を採用した場合には、ラジエータ１０を通過後の空気温度が低い流出部側にバッテリー４０が配置されるので、バッテリー４０の周囲温度の上昇を低減することができる。また、バッテリーカバーなどの部材を設けなくてもバッテリー４０の温度上昇を低減することができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態においては、ラジエータを通過する冷却風を形成するために電動ファン７および９の２個のファンを用いる構成としていたが、図４に示すように、この電動ファンを電動ファン２５の１個のみ用い、電動モータ２４で駆動する構成とすることも可能である。この構成を採用した場合においても、本実施形態のラジエータ１０Ａが前述のラジエータ１０よりも略水平方向に短くなるだけであり、第１および第２実施形態で述べた各構成部品の配置関係および作用効果に差異はないことはいうまでもない。

第１および第２実施形態におけるラジエータ周辺部品の配置構造の概略的構成を示した正面図である。 第１実施形態におけるラジエータ周辺部品の配置構造の概略的構成を示した模式的平面図である。 第２実施形態におけるラジエータ周辺部品の配置構造の概略的構成を示した模式的側面図である。 その他の形態におけるラジエータ周辺部品の配置構造の概略的構成を示した正面図である。

符号の説明

２ 流入口（流入部）
３ 流出口（流出部）
１０、１０Ａ ラジエータ
２０、３０ エンジン
２１、３１ 排気管
２２、３２ 吸気ダクト
２３、３３ 吸入口
４０ バッテリー
１００ エンジンルーム内

Claims (4)

1. 車両のエンジンルーム内（１００）に配置されるラジエータと、前記ラジエータの周辺に配置されるラジエータ周辺部品との位置関係を特定するラジエータ周辺部品の配置構造であって、
   内部を流れる熱交換媒体の流入部（２）と流出部（３）を略水平方向の両側に備えたラジエータ（１０、１０Ａ）と、前記ラジエータよりも後方に配置されたエンジン（２０）と、前記エンジンの後部側に配置された排気管（２１）と、前記エンジンと連通して外気を導入するための吸入口（２３）を有する吸気ダクト（２２）と、を備え、
   前記吸気ダクト（２２）を前記流入部（２）よりも前記流出部（３）に近い側に配置したことを特徴とするラジエータ周辺部品の配置構造。
2. 車両のエンジンルーム内（１００）に配置されるラジエータと、前記ラジエータの周辺に配置されるラジエータ周辺部品との位置関係を特定するラジエータ周辺部品の配置構造であって、
   内部を流れる熱交換媒体の流入部（２）と流出部（３）を略水平方向の両側に備えたラジエータ（１０、１０Ａ）と、前記ラジエータよりも後方に配置されたエンジン（３０）と、前記エンジンの下部側に配置された排気管（３１）と、前記エンジンの中ほどよりも上方部と連通して外気を導入するための吸入口（３３）を有する吸気ダクト（３２）と、を備え、
   前記吸気ダクト（３２）を前記流入部（２）よりも前記流出部（３）に近い側に配置したことを特徴とするラジエータ周辺部品の配置構造。
3. 前記吸気ダクト（２２、３２）の吸入口（２３、３３）は、前記ラジエータ（１０、１０Ａ）よりも上方で、前記流入部（２）よりも前記流出部（３）に近い側に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載のラジエータ周辺部品の配置構造。
4. さらに、車両の電気系統に電源を供給するバッテリー（４０）を前記流入部（２）よりも前記流出部（３）に近い側に配置したことを特徴とする請求項１〜３に記載のラジエータ周辺部品の配置構造。

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