JP2009090958A - 外気導入グリル - Google Patents

Abstract

【課題】エアータンクのあるエアータンク室への空気の流入と排出が円滑になされ、エアータンクとエアードライヤに対して十分な冷却性能を維持することができる外気導入グリルを提供する。
【解決手段】エアータンク室５に外部空気を導く複数の開口されたスロットからなる外気流入口８と、エアータンク室内部で対流した空気を再び外部に導く複数の開口されたスロットからなる外気排出口９とからなる。エアータンク室の下に面してプレートボディ７が形成され、外気流入口と外気排出口とがプレートボディ面に離れて設けられ、外気流入口と外気排出口におけるスロットは、それぞれ自動車の幅方向に長い開口からエアータンク室内部に突出し、かつ突出部位の幅方向両末端が閉鎖面となり、上方部位と前記幅方向の長い一面が閉鎖された壁となって、外気エレメントは、後方に向けて開口され、外気排出エレメントは、前方に向けて開口されているのが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、外気導入グリルに関し、特にエアータンクが設けられた空間を作るエアータンク室に外部空気を導入し、エアータンク室内で対流して排出するようにした外気導入グリルに関するものである。

一般的に車両はエンジンルームの前面にラジエータグリルが装着され、外部の冷たい空気をエンジンルームに流入させるが、これ以外にも同じように、外部から内部に冷たい空気を引き入れて内部装置の熱を冷却させる冷却方式が用いられることがある。

例えば、バスのような大型車両の場合は、エンジンルームが後方に形成されることに加え、車両を駆動するエンジンによって駆動されるエンジン駆動コンプレッサとこのエンジン駆動コンプレッサから吐出される圧縮空気が貯留されるエアタンクとが車両後方に搭載され、エアタンク内の圧縮空気を車両におけるブレーキやクラッチ等を作動させるための圧縮空気として供給する空気圧力駆動装置が知られている〔例えば、特許文献１参照〕。

このような空気圧力駆動装置は、エンジンの側面にあるコンプレッサーによって圧力を高めるが、同時に約９０°程に温度が上昇する。そこで、圧縮空気が貯蔵されるエアータンクが設けられたエアータンク室〔通常、ＡＰＵ（補助動力装置：Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｔ）ルームと呼ばれており、以降、単に「ＡＰＵルーム」と記す〕において、冷却ファンを設けて高温になった圧縮空気を冷却するとともに、圧縮空気中の水分を除くことが行われる。

エアータンクのエアードライヤは、その内部チューブを螺旋形に成形して十分な長さを確保して、コンプレッサーから流入した空気をチューブに流して外部空気と熱交換して温度を下げる構造であり、従って、ＡＰＵルームは一定温度以下になるようにしなければならない

特にバスの場合、エアードライヤの設置場所を所定温度以下に維持するために、モータ駆動により冷却ファンを廻して冷却させており、バスの車体後方側面側にＡＰＵルームを設けて、ＡＰＵルームに外部空気を流入させて冷却している。

しかし、ＡＰＵルームに外部空気を導入するとき、ＡＰＵルームにある外気導入グリルの形状により外部空気の導入、および流れが変わり、冷却性能が大きく左右される。通常、外気導入グリルがＡＰＵルームの側面に設けられるが、バス走行時に発生する走行風のためＡＰＵルーム内部空間への十分に流入しないという問題がある。

自動車のエンジンの冷却用の外部空気の導入については、車体後部にエンジンを搭載したリアエンジン車のエンジン冷却装置において、車体側面に設けられた吸入口と、車体後部にて後方又は下方へ開かれた排出口と、吸入口と排出口との間に空気流路を形成するダクトと、ダクトの中間部に設けられたラジエタとを有するものとし、これにより、ラジエタに導入された冷却風は、ラジエタを通過した後、車体後部に発生する負圧にて吸い出される、エンジン本体に熱風を当てずに済むようにした構造〔特許文献２参照〕、リアエンジン形式の産業車両において、車体に対して着脱可能に取り付けられ、車体に取り付けられたときにはエンジンルーム後部を覆うように形成されたリアカバーと、そのリアカバーの内側にダクトが固定され、エンジンを冷却するための冷却風を車体の両サイドに導いて排出させる構造〔特許文献３参照〕など車体後部に外部空気を取入れることの提案はあるが、外部空気の取入れ口、および排出口の形状、構造に言及した報告は見当たらない。

特開平１０−２９６０３８号公報参照 特開２００３−２７６４５５号公報 特開平０６−１３６７８６号公報

本発明の目的は、ＡＰＵルームへの外部空気の流入と排出が円滑になされる流れを形成し、エアータンクとエアードライヤなどに対する十分な冷却性能を維持することができる外気導入グリルを提供することにある。

前記のような目的を達成するための本発明の外気導入グリルは、ＡＰＵルームに外部空気を導く複数の開口されたスロットからなる外気流入口と、ＡＰＵルーム内部で対流した空気を再び外部に導く複数の開口されたスロットからなる外気排出口とからなり、外気流入口と外気排出口は互いに離れて形成される。

特に、ＡＰＵルームが自動車後部側面にあって、自動車の下に面してプレートボディが形成され、外気流入口と外気排出口とがプレートボディ面で互いに離れ、かつ外気流入口が外気排出口より自動車の後方に位置するように設けられている。

外気流入口と外気排出口におけるスロットは、それぞれ自動車の幅方向に長い開口からＡＰＵルーム内部に突出し、かつ突出部位の幅方向両末端が閉鎖面となり、上方部位と前記幅方向の長い一面が閉鎖された壁となっている外気エレメントで覆われた形状である。
そして、外気エレメントの一方である外気流入エレメントは、後方に向けて開口され、他方の外気排出エレメントは、前方に向けて開口されているのが好ましい形態である。
また、外気導入グリルは、外気流入口と外気排出口の間のプレートボディに、さらに付加外気経路口が形成されていることも好ましい形態である。

このような本発明によれば、自動車の走行により外部空気が円滑にＡＰＵルームの内部に入り、ＡＰＵルームの内部を循環することができ、冷却ファンなど強制外気流入手段を使わなくても走行風による外気流入と排出が円滑に形成される効果がある。これにより、冷却ファンなどの動力手段が使わないことによる重量増加と原価上昇を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付された例示図面を参照しつつ詳細に説明する。ここに記す実施の形態は、本発明を説明するための例であって、本発明を限定するものではなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が様々な異なる形態で実現できるものである。

図１は、本発明によるＡＰＵルームの構成図である。この例では、バス後方側面にＡＰＵルーム１が設けられ、ＡＰＵルーム１には、圧縮空気貯蔵アセンブリ２と、外気導入グリル６が設けられている。ここで、前記圧縮空気貯蔵アセンブリ２は、エンジン駆動時に共に駆動されるコンプレッサーＡから圧縮空気が供給され、圧縮空気を貯蔵するエアータンク５と、圧縮空気が流れて空気と熱交換するチューブ４と、圧縮空気中の水分を除去するエアードライヤ３で構成され、外気導入グリル６は、ＡＰＵルーム１の底面にあって、走行中の風による圧力差を通して外部空気をＡＰＵルーム１内部に流入させ、その内部空間を循環した後、再び外部に排出する対流現象を発生させている。

本発明は、バスのように後方にエンジンが装着されて、ＡＰＵルーム１が自動車の後方側面に設けられた場合に適する外気導入グリルであり、従って、エアードライヤの過度な温度上昇を抑えてエアードライヤの水分除去性能を最適に維持するようになっている。ここでは外気導入グリル６がＡＰＵルーム１に設置された状態で説明する。

外気導入グリル６は、外部空気がＡＰＵルーム１内部に入って対流するように、ＡＰＵルーム１の底面となるプレートボディ７と、プレートボディ７の一部区間に外部の空気をＡＰＵルーム１内部に流入させる外気流入口８と、ＡＰＵルーム１内部から空気を外に抜けるように外気流入口８とは離れた位置に形成された外気排出口９とから構成される。

外気流入口８は、図２（イ）に示すように、ＡＰＵルーム１内部に突出し、長く開口された複数の外気流入エレメント８ａ、・・・・、８ｎからなる。すなわち、外気流入エレメント８ａ、・・・・、８ｎは、図２（ロ）に示すように自動車の幅方向に長い開口スロットからＡＰＵルーム１内部に突出し、突出部位の幅方向両末端が閉鎖面となり、上方部位と幅方向の前側の長い一面が閉鎖されて覆い隠す部分が弧形状をなし、後方に向けて開口して、それぞれ平行に並んでいる。これにより、外部空気は、プレートボディ７面から外気流入エレメント８ａ、・・・・、８ｎのそれぞれに入り、弧形状に沿って流れ、ＡＰＵルーム１内において車体後方に向けて放出されるようになる。

外気排出口９における外気排出エレメント９ａ、・・・・、９ｎも同様の形状であるが、前方に向けて開口して点が異なっている。すなわち、図２（イ）、（ロ）に示すように、ＡＰＵルーム１内部で、車の後方側を覆い隠すように突出し、覆い隠す部分が弧形状をなし、突出した位置で車の前方に向けて開口してそれぞれ平行に並んでいる。これにより、ＡＰＵルーム１から排出される空気は、前方から後方に向けて外気排出エレメント９ａ、・・・・、９ｎそれぞれに入り、弧形状に沿って流れ、プレートボディ７面から放出されるようになる。

外気流入エレメント８ａ、・・・・、８ｎ、および外気排出エレメント９ａ、・・・・、９ｎは、図示した形状以外の多様な形状をなし得ることができ、その他の例として、図２（ハ）に示すように開口された部位を四角形状で隠した外気流入エレメント８ａ’、・・・・、８ｎ’、外気排出エレメント９ａ’ 、・・・・、９ｎ’、さらに開口された部位を四角形状で隠しながら両終端を傾斜するようにした外気流入エレメント８ａ” 、・・・・、８ｎ”、外気排出エレメント９ａ” 、・・・・、９ｎ”がある。

外気導入グリル６には、外気流入口８と外気排出口９の間にさらに付加外気経路口１０が形成される。付加外気経路口１０は、図３に示すように、外気流入口８と外気排出口９の間のプレートボディ７領域で互いに間隔をおいた複数の開口スロットで、外気流入口８と外気排出口９とは別に外部空気がＡＰＵルーム１に流入し、またはＡＰＵルーム１から外に空気が抜ける作用をする。

付加外気経路口１０は、多様な形状に形成し得るが、好ましくはプレートボディ７の長手方向に形成される。

図４は、一般的にバスに適用される空圧システムの圧縮空気経路を簡略に図示したもので、本発明によるＡＰＵルーム１は、コンプレッサーＡと圧縮空気使用装置Ｂ間に位置して、外部空気を取り入れて対流現象を十分に維持することができ、これにより、外部から入った空気がエアードライヤ３とよく接触して熱交換作用が充分なされ、エアードライヤ３の温度上昇を抑えることができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の作用を詳細に説明する。
本発明は、バスの走行時にＡＰＵルーム１内部と外部間の圧力差を用いて走行風をＡＰＵルーム１内部に流入させ、ＡＰＵルーム１内部において空気を対流させてエアードライヤ３を冷却させた後、再び外に排出する一連の過程が形成される。これにより、エアードライヤ３の温度上昇が抑えられ、コンプレッサーＡで発生した高温圧縮空気がエアードライヤ３を通過するとき効率良く熱交換することができる。

このような作用は、図１に示すように、チューブ４をコンプレッサーＡとエアータンク５の間に連結し、エアータンクをエアードライヤ３とともにＡＰＵルーム１内に置いて、かつＡＰＵルーム１の底面部位に外気導入グリル６を設けることによって、走行時にＡＰＵルーム１底面部位を通過する走行風が外気導入グリル６の外気流入口８を介してＡＰＵルーム１内に流入し、ＡＰＵルーム１内を対流した後に外気導入グリル６の外気排出口９を介して外に抜ける空気循環を形成し、ＡＰＵルーム１内部温度上昇を抑え、エアードライヤ３の温度上昇にともなう性能低下を抑えるのである。

このとき、外気流入口８には、ＡＰＵルーム１の幅方向に長い複数の開口スロットそれぞれから外気流入エレメント８ａ、・・・・、８ｎが突出して形成され、この突出部は自動車の前側を弧形状に遮断して、ＡＰＵルーム１内において後方に開口が形成されることにより、開口スロットから流入した外部空気は、上昇し弧形状に沿って後方に向かって誘導され、ＡＰＵルーム１の内部全体に流入される。

また、外気排出口９には、外気流入口８と同様の形状であり、複数の開口スロットそれぞれから外気排出エレメント９ａ、・・・・、９ｎが突出して形成され、突出部は自動車の後側を弧形状に遮断して、ＡＰＵルーム１内において前方に向かって開口されている。これにより、ＡＰＵルーム１内部の空気が、下方に下りた流れから外気排出エレメント９ａ、・・・・、９ｎの弧形状に沿って流れ、開口スロットからに抜けるように誘導される。

このようにＡＰＵルーム１の底面部位にそれぞれ外気流入口８と外気排出口９を形成した外気導入グリル６が備わることによって、走行時に車両の下へと通過する走行風が外気導入グリル６を過ぎる時、図５に示すように、外気流入口８の外気流入エレメント８ａ、・・・・、８ｎ間に形成された開口スロットを介してＡＰＵルーム１内に入ってくるようになる。

このとき、外気流入エレメント８ａ、・・・・、８ｎの開口スロットから流入した外部空気は、弧形状の流入経路を上方に上がろうとする傾向を有すようになり、このような空気の上昇傾向は、ＡＰＵルーム１内部において対流現象を触発するように作用する。

続いて、ＡＰＵルーム１内部の空気は、対流によりＡＰＵルーム１内部を広く拡散されて、温度の低い空気がチューブ４、エアータンク５およびエアードライヤ３を冷却し、エアードライヤ３を最適性能に維持して高温圧縮空気の冷却による水分捕集を可能にしている。ＡＰＵルーム１内部で対流した空気は、ＡＰＵルーム１内を下がり、外気導入グリル６側に移動した後、外気排出エレメント９ａ、・・・・、９ｎを通じて外に抜ける。このとき、ＡＰＵルーム１内部を下に下りてくる空気は、外気排出エレメント９ａ、・・・・、９ｎの弧形状部に沿って下り、開口スロット側に流れを誘導する作用をする。

このようにＡＰＵルーム１の底面部位にある外気導入グリル６が、走行風による圧力差で外部空気をＡＰＵルーム１の幅方向に流入するので、自動車走行時にＡＰＵルーム１内部において持続的な空気の対流が起きて内部設置装置であるエアードライヤ３の温度上昇を抑え、高温圧縮空気の冷却性能を最適に維持できるのである。

外気導入グリル６は、多様な変形が可能であり、一例として、図３に示すように外気流入口８と外気排出口９間の空間にさらに付加外気経路口１０を形成させることができる。この場合、付加外気経路口１０がＡＰＵルーム１に外部空気を流入させて外気流入口８の作用を助け、またはＡＰＵルーム１から外に空気が抜ける外気排出口９の作用を助ける。

このような付加外気経路口１０を通した外気流入作用は、走行時に走行風を通じてＡＰＵルーム１内部の圧力差が形成されることによって、走行風が付加外気経路口１０を通過する時、互いに間隔をおいた複数の開口スロットに外部空気が流入されてＡＰＵルーム１側に供給される。

また、付加外気経路口１０を通した外気排出作用は、ＡＰＵルーム１内部の圧力差が小さいとき、走行風の流入作用に比べて、ＡＰＵルーム１内部から下に下がる空気の排出作用が大きく形成される。

本発明は、ＡＰＵルームが自動車の後方側面に設けられた場合に適する外気導入グリルであり、バスのように後方にエンジンが装着された場合のエアードライヤを過度な温度上昇を抑えてエアードライヤの水分除去性能を最適に維持することができ、自動車産業において有用である。

本発明に係わる外気導入グリルがバスＡＰＵルームに装着された構成図である。 本発明に係わる外気導入グリルの構成図である。 図２の変形例である。 本発明に係わる空気圧力駆動装置の概略的なフロー図である。 バスの走行時において、外気導入グリルを介してＡＰＵルーム内に外部空気が流入し、ＡＰＵルーム内を対流した後、再び外部に排出する空気の流れを示す図である。

符号の説明

１：ＡＰＵルーム
２：圧縮空気貯蔵アセンブリ
３：エアードライヤ
４：チューブ
５：エアータンク
６：外気導入グリル
７：プレートボディ
８：外気流入口
８ａ、・・・・、８ｎ、８ａ’、・・・・、８ｎ’、８ａ”、・・・・、８ｎ”：外気流入エレメント
９：外気排出口
９ａ、・・・・、９ｎ、９ａ’、・・・・、９ｎ’、９ａ” 、・・・・、９ｎ”：外気排出エレメント
１０：付加外気経路口
Ａ：コンプレッサー
Ｂ：圧縮空気使用装置

Claims (11)

1. エアータンクが設けられた空間を作るエアータンク室に外部空気を導く複数の開口されたスロットからなる外気流入口と、前記エアータンク室内部で対流した空気を再び外部に導く複数の開口されたスロットからなる外気排出口とからなり、両者は互いに離れて形成されることを特徴とする外気導入グリル。
2. 前記エアータンク室は、自動車後部側面にあって、前記自動車の下に面してプレートボディが形成され、前記プレートボディ面に前記外気流入口と前記外気排出口とが互いに離れて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の外気導入グリル。
3. 前記外気流入口は、前記外気排出口より前記自動車の後方に位置することを特徴とする請求項２に記載の外気導入グリル。
4. 前記外気流入口と前記外気排出口における前記スロットは、それぞれ前記自動車の幅方向に長い開口から前記エアータンク室内部に突出し、かつ突出部位の前記幅方向両末端が閉鎖面となり、上方部位と前記幅方向の長い一面が閉鎖された壁となっている外気エレメントで覆われた形状であることを特徴とする請求項２に記載の外気導入グリル。
5. 前記外気エレメントの一方である外気流入エレメントは、上方部位と前記自動車の幅方向前面が閉鎖された弧形状壁となり、後方に向けて開口されていることを特徴とする請求項４に記載の外気導入グリル。
6. 前記外気エレメントの一方である外気排出エレメントは、上方部位と前記自動車の幅方向後面が閉鎖された弧形状壁となり、前方に向けて開口されていることを特徴とする請求項４に記載の外気導入グリル。
7. 前記突出部位は、上方部位と前記自動車の幅方向の長い一面が閉鎖された断面四角形状の壁であることを特徴とする請求項４に記載の外気導入グリル。
8. 前記突出部位は、上方部位と前記自動車の幅方向の長い一面が閉鎖された断面四角形状であり、かつ突出部位の前記自動車の幅方向両末端が傾斜面で閉鎖されていることを特徴とする請求項４に記載の外気導入グリル。
9. 前記外気導入グリルは、外気流入口と外気排出口の間のプレートボディに、さらに付加外気経路口が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の外気導入グリル。
10. 前記付加外気経路口は、互いに間隔をおいた複数の開口スロットで形成されたことを特徴とする請求項９に記載の外気導入グリル。
11. 前記外気導入グリルは、コンプレッサーとエアータンクの間に位置するエアードライヤが設けられたエアータンク室の底面に設けられ、前記外気流入口を介して外部空気を前記エアータンク室内に流入させ、さらに前記外気排出口を介してエアータンク室で対流した空気を外部に排出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の外気導入グリル。

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