JP2012250567A - 車両の冷却構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】ラジエータ及びエアコン用コンデンサを効率良く冷却すること。
【解決手段】車両において、バンパー12の後部からラジエータ21及びエアコン用コンデンサ22におけるバンパー12と対向する部位に向かって延びる一対の斜状壁31,32を設けた。さらに、各斜状壁31,32の外面31a,32aに、外面31a,32aに沿って流れる冷却空気を乱流とする突起41を複数形成した。
【選択図】図1

Description

本発明は、バンパーの後方に配置されたラジエータ及びエアコン用コンデンサを冷却する車両の冷却構造に関する。
一般に、自動車においては、バンパーの後方にラジエータ及びエアコン用コンデンサが配置されており、自動車の進行に伴い、バンパーの上下両側から流入した冷却空気がラジエータ及びエアコン用コンデンサに当たるようになっている。しかし、ラジエータ及びエアコン用コンデンサにおいて、バンパーと対向する部位には冷却空気が当たり難く、ラジエータ及びエアコン用コンデンサの有効な冷却面積が減少して、ラジエータ及びエアコン用コンデンサの冷却効率が悪化してしまっている。そこで、冷却空気による冷却効率を高めるようにした技術として、例えば特許文献1が挙げられる。
特許文献1の技術は、バンパーの後部に、ラジエータに向けて突出する山形断面形状の整流板が取り付けられてなるものである。そして、バンパーの上下両側から流入した冷却空気は、整流板に沿って流れるようになる。この特許文献1の技術を採用することにより、冷却空気を均整に整流させ、ラジエータ及びエアコン用コンデンサに向かって冷却空気を流すことができ、ラジエータ及びエアコン用コンデンサを効率良く冷却することができる。
実開昭58−41643号公報
しかしながら、特許文献1では、整流板に沿って流れる冷却空気が整流板上から剥離してしまう虞がある。整流板に沿って流れる冷却空気が整流板上から剥離してしまうと、冷却空気がラジエータ及びエアコン用コンデンサに向けて流れ難くなり、冷却空気によるラジエータ及びエアコン用コンデンサの冷却効率が悪化してしまう。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ラジエータ及びエアコン用コンデンサを効率良く冷却することができる車両の冷却構造を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、バンパーの後方に配置されたラジエータ及びエアコン用コンデンサを冷却する車両の冷却構造であって、前記バンパーと前記ラジエータ及び前記エアコン用コンデンサとの間には、前記ラジエータ及び前記エアコン用コンデンサにおける前記バンパーと対向する部位に向かって前記バンパー側から延びる斜状壁が設けられており、前記斜状壁の外面には、前記外面に沿って流れる冷却空気を乱流とする乱流発生部が設けられていることを要旨とする。
この発明によれば、乱流発生部により、斜状壁の外面に沿って流れる冷却空気の流れに乱れが発生して、斜状壁の外面に乱流境界層が発生するため、斜状壁の外面に沿って流れる冷却空気が斜状壁の外面から剥離してしまうことを防止することができる。よって、ラジエータ及びエアコン用コンデンサにおけるバンパーと対向する部位に、斜状壁の外面に沿って流れる冷却空気を効率良く送ることができ、ラジエータ及びエアコン用コンデンサを効率良く冷却することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記バンパーと前記ラジエータ及び前記エアコン用コンデンサとの間には、冷却を要する補機が設けられ、前記補機の外壁により前記斜状壁が形成されていることを要旨とする。
この発明によれば、冷却空気が補機の外面(斜状壁)に沿って流れるため、ラジエータ及びエアコン用コンデンサを効率良く冷却することに加えて、補機の外面に沿って流れる冷却空気により補機自体も冷却することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記斜状壁の内側に、冷却を要する補機が配置されていることを要旨とする。
この発明によれば、斜状壁の外面に沿って流れる冷却空気により斜状壁が冷却されるため、この冷却された斜状壁に補機の熱が伝達されることで、補機を冷却することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項2又は請求項3に記載の発明において、前記補機はランキン用コンデンサであることを要旨とする。
ランキン用コンデンサは、ランキンサイクルにおいて、膨張機で膨張したランキン用作動流体を冷却する。そして、ランキン用作動流体は、ランキン用コンデンサでの冷却により凝縮されて液化されるようになっている。さらに、液化されたランキン用作動流体はポンプにより吸入される。ここで、ポンプにより吸入されるランキン用作動流体において、ランキン用コンデンサにより液化しきれなかったランキン用作動流体が存在すると、ポンプの吸入部でのランキン用作動流体の再加熱や吸入圧損によって発生する気体の供給が行われてしまい、ポンプの体積効率の低下を招く。
この発明によれば、斜状壁に沿って流れる冷却空気によりランキン用コンデンサを効率良く冷却することができるため、この冷却されたランキン用コンデンサによりランキン用作動流体を効率良く冷却することができる。その結果として、液化しきれなかったランキン用作動流体が存在してしまうことを抑制することができるとともに、ポンプの体積効率の低下を抑えることができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記斜状壁の外面は外側に凸の断面円弧状であることを要旨とする。
この発明によれば、斜状壁の外面に沿って流れる冷却空気が徐々に方向を変えながらバンパー後方に向けて誘導されるため、冷却空気が外面から剥離してしまうことをより効果的に防止できる。
この発明によれば、ラジエータ及びエアコン用コンデンサを効率良く冷却することができる。
実施形態におけるバンパー周りの構造を模式的に示す断面図。 斜状壁及び突起を示す斜視図。 別の実施形態におけるバンパー周りの構造を模式的に示す断面図。 別の実施形態におけるバンパー周りの構造を模式的に示す断面図。 別の実施形態における斜状壁及び窪みを示す斜視図。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。
図1に示すように、車両のエンジンフード11の前側下方にはバンパー12が設けられている。エンジンフード11とバンパー12との間にはフロントグリル13が設けられている。バンパー12と下部車体部材14との間には隙間15が形成されている。バンパー12及びフロントグリル13の後方であって、上部車体部材16と下部車体部材14との間にはラジエータ21及びエアコン用コンデンサ22が配置されている。エアコン用コンデンサ22は、ラジエータ21よりも前側に配置されている。
バンパー12の後部における上下両端部からは、ラジエータ21及びエアコン用コンデンサ22におけるバンパー12と対向する部位に向かって延びる一対の斜状壁31,32が設けられている。一対の斜状壁31,32は、板状をなすとともに直線状に延びるように形成されている。また、一対の斜状壁31,32は、その一端がバンパー12の後部における上下両端部に固定されるとともに、他端に向かうにつれて互いに接近するように延び、他端同士が互いに固定されている。各斜状壁31,32の水平線L1からの傾きθ1,θ2は同じになっている。
図2に示すように、各斜状壁31,32の外面31a,32aには、これら外面31a,32aに沿って流れる冷却空気を乱流とする乱流発生部としての突起41(図2では一方の斜状壁31に形成された突起41のみ図示)が複数形成されている。各突起41は、各斜状壁31,32の外面31a,32aから外方に膨らむように弧状に湾曲して形成されている。また、各突起41は、各斜状壁31,32の延設方向と直交する方向に沿って一定の間隔をあけて形成されている。
次に、上記のように構成された車両の冷却構造の作用について説明する。
図1に示すように、車両の進行に伴い、フロントグリル13及び隙間15からは、冷却空気が流入される。このフロントグリル13及び隙間15を介して流入される冷却空気の一部は、図1に示す矢印W1のように、各斜状壁31,32の外面31a,32aに沿って流れる。そして、各斜状壁31,32の外面31a,32aに沿って流れる冷却空気は、各突起41に衝突することで流れに乱れが発生し、各斜状壁31,32の外面31a,32aに乱流境界層が発生する。これにより、斜状壁31,32の外面31a,32aに沿って流れる冷却空気が斜状壁31,32の外面31a,32aから剥離してしまうことが防止されている。その結果、斜状壁31,32の外面31a,32aに沿って流れる冷却空気は、ラジエータ21及びエアコン用コンデンサ22におけるバンパー12と対向する部位に向かって効率良く流れるため、ラジエータ21及びエアコン用コンデンサ22が効率良く冷却される。
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)車両において、バンパー12の後部からラジエータ21及びエアコン用コンデンサ22におけるバンパー12と対向する部位に向かって延びる一対の斜状壁31,32を設けた。さらに、各斜状壁31,32の外面31a,32aに、外面31a,32aに沿って流れる冷却空気を乱流とする突起41を複数形成した。これによれば、各突起41により、各斜状壁31,32の外面31a,32aに沿って流れる冷却空気の流れに乱れが発生して、各斜状壁31,32の外面31a,32aに乱流境界層が発生する。よって、各斜状壁31,32の外面31a,32aに沿って流れる冷却空気が、各斜状壁31,32の外面31a,32aから剥離してしまうことを防止することができる。その結果、ラジエータ21及びエアコン用コンデンサ22におけるバンパー12と対向する部位に、各斜状壁31,32の外面31a,32aに沿って流れる冷却空気を効率良く送ることができ、ラジエータ21及びエアコン用コンデンサ22を効率良く冷却することができる。
(2)例えば、各斜状壁31,32における水平線L1からの傾きθ1,θ2を大きくしたとしても、各斜状壁31,32の外面31a,32aに沿って流れる冷却空気が、各斜状壁31,32の外面31a,32aから剥離してしまうことを防止することができる。よって、各斜状壁31,32における水平線L1からの傾きθ1,θ2を大きくすることで、バンパー12とラジエータ21及びエアコン用コンデンサ22とを極力近づけることができ、車両における前後方向の体格を極力小型化することができる。
(3)エアコン用コンデンサ22は、ラジエータ21よりも前側に配置されている。エアコン用コンデンサ22は、ラジエータ21よりも冷却の面で優先度が高いため、エアコン用コンデンサ22をラジエータ21よりも前側に配置することで、エアコン用コンデンサ22に冷却空気が当たり易くすることができ、エアコン用コンデンサ22の冷却性能を向上させることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図3に示すように、バンパー12の後部に、冷却を要する補機としてのランキン用コンデンサ51が設けられていてもよい。また、斜状壁は外面が外側に凸の断面弧状に形成されてもよい。具体的には、ランキン用コンデンサ51は、バンパー12の後部に固定される第1外壁51aと、第1外壁51aの両端部からラジエータ21及びエアコン用コンデンサ22におけるバンパー12と対向する部位に向かって延びる第2外壁51b及び第3外壁51cとを有している。よって、第2外壁51b及び第3外壁51cにより外側に凸の断面弧状の斜状壁が形成されている。第2外壁51b及び第3外壁51cの外面511b,511cには、突起41が複数形成されている。
ランキン用コンデンサ51は、ランキンサイクルにおいて、膨張機(図示せず)で膨張したランキン用作動流体を冷却する。そして、ランキン用作動流体は、ランキン用コンデンサ51での冷却により凝縮されて液化されるようになっている。さらに、液化されたランキン用作動流体はポンプ(図示せず)により吸入される。ここで、ポンプにより吸入されるランキン用作動流体において、ランキン用コンデンサ51により液化しきれなかったランキン用作動流体が存在すると、ポンプの吸入部でのランキン用作動流体の再加熱や吸入圧損によって発生する気体の供給が行われてしまい、ポンプの体積効率の低下を招く。
しかしながら、上記構成によれば、第2外壁51b及び第3外壁51cの外面511b,511cに沿って流れる冷却空気によりランキン用コンデンサ51を効率良く冷却することができ、この冷却されたランキン用コンデンサ51によりランキン用作動流体を効率良く冷却することができる。その結果として、液化しきれなかったランキン用作動流体が存在してしまうことを抑制することができるとともに、ポンプの体積効率の低下を抑えることができる。また、バンパー12の後部と第2外壁51b及び第3外壁51cの外面511b,511cとの間における角が小さく、外面511b,511cに沿って流れる冷却空気が徐々に方向を変えながらバンパー12の後方に向けて誘導されるため、冷却空気が外面511b,511cから剥離してしまうことをより効果的に防止できる。
なお、バンパー12の後部に設けられる補機としては、ランキン用コンデンサ51以外のその他の補機であってもよい。また、ランキン用コンデンサ51は、第1外壁51aがバンパー12の後部に固定されていたが、これに限らず、ランキン用コンデンサ51が図示しない支持部材によって、バンパー12とラジエータ21及びエアコン用コンデンサ22との間で支持された状態で設けられていてもよい。
○ 実施形態において、一対の斜状壁31,32の内側に、冷却を要する補機が配置されていてもよい。例えば、図4に示す実施形態では、バンパー12と一対の斜状壁31,32とで囲み形成された内部空間60に、冷却を要する補機としてのランキン用コンデンサ61が収容されている。これによれば、各斜状壁31,32の外面31a,32aに沿って流れる冷却空気により各斜状壁31,32が冷却されるため、この冷却された各斜状壁31,32にランキン用コンデンサ61の熱が伝達されることで、ランキン用コンデンサ61を冷却することができる。なお、内部空間60に収容される補機としては、ランキン用コンデンサ61以外のその他の補機であってもよい。
○ 実施形態では、一対の斜状壁31,32の外面31a,32aに、乱流発生部として、突起41を複数形成したが、これに限らない。例えば、図5に示すように、一対の斜状壁31,32の外面31a,32aに、乱流発生部として、窪み71を複数形成してもよい。各窪み71は、各斜状壁31,32の外面31a,32aから内側に向けて弧状に湾曲して凹むように形成されている。
○ 実施形態において、ラジエータ21は、エアコン用コンデンサ22よりも前側に配置されていてもよい。
○ 実施形態において、エアコン用コンデンサ22の前側にランキン用コンデンサがさらに配置されていてもよい。これによれば、各斜状壁31,32の外面31a,32aに沿って流れる冷却空気を、ランキン用コンデンサに効率良く送ることができ、ランキン用コンデンサを効率良く冷却することができる。
○ 実施形態において、各突起41は、各斜状壁31,32の外面31a,32aから外方に膨らむように弧状に湾曲して形成されていたが、これに限らず、例えば、各斜状壁31,32の外面31a,32aから直交する方向へ直線状に延びる柱形状をなしていてもよい。すなわち、突起の形状は、各斜状壁31,32の外面31a,32aに沿って流れる冷却空気が、突起に衝突することで流れに乱れが発生しさえすれば、特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、突起41の数は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、各斜状壁31,32の水平線L1からの傾きθ1,θ2が異なっていてもよい。
○ 実施形態において、一対の斜状壁31,32は、その一端がバンパー12の後部における上下両端部に固定されていたが、これに限らない。例えば、一対の斜状壁31,32が図示しない支持部材によって、バンパー12とラジエータ21及びエアコン用コンデンサ22との間で支持された状態で設けられていてもよい。このような別の実施形態において、一対の斜状壁31,32の内側に、冷却を要する補機が配置されていてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)前記エアコン用コンデンサは、前記ラジエータよりも前側に配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の車両の冷却構造。
12…バンパー、21…ラジエータ、22…エアコン用コンデンサ、31,32…斜状壁、31a,32a…外面、41…乱流発生部としての突起、51,61…補機としてのランキン用コンデンサ、51b…斜状壁を形成する第2外壁、51c…斜状壁を形成する第3外壁、71…乱流発生部としての窪み。

Claims (5)

  1. バンパーの後方に配置されたラジエータ及びエアコン用コンデンサを冷却する車両の冷却構造であって、
    前記バンパーと前記ラジエータ及び前記エアコン用コンデンサとの間には、前記ラジエータ及び前記エアコン用コンデンサにおける前記バンパーと対向する部位に向かって前記バンパー側から延びる斜状壁が設けられており、
    前記斜状壁の外面には、前記外面に沿って流れる冷却空気を乱流とする乱流発生部が設けられていることを特徴とする車両の冷却構造。
  2. 前記バンパーと前記ラジエータ及び前記エアコン用コンデンサとの間には、冷却を要する補機が設けられ、
    前記補機の外壁により前記斜状壁が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両の冷却構造。
  3. 前記斜状壁の内側に、冷却を要する補機が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両の冷却構造。
  4. 前記補機はランキン用コンデンサであることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の車両の冷却構造。
  5. 前記斜状壁の外面は外側に凸の断面円弧状であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の車両の冷却構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014125132A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Kojima Press Industry Co Ltd 自動車用導風ダクト及び自動車用導風板並びに自動車前部の導風構造
JP2015047875A (ja) * 2013-08-29 2015-03-16 三菱自動車工業株式会社 車両の冷風導入構造
KR101846920B1 (ko) 2016-10-07 2018-04-09 현대자동차 주식회사 차량용 범퍼빔

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