JP2017187020A - インタークーラの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 インタークーラの冷却効率を高めることを可能にする。
【解決手段】 車両のエンジン３０と、車両の幅方向に沿ってエンジン３０に隣接するトランスミッション４０と、車両の前後方向に沿ってエンジン３０の前方に配置されるラジエータ６０と、車両の上下方向に沿ってトランスミッションの上方に位置するとともに、外部から前記車両内に導入される空気と熱交換して前記エンジンへの吸気を冷却するインタークーラ５０とを有する車両のインタークーラの冷却構造１であって、インタークーラ５０の、トランスミッション４０との対向面に配置された、外部から導入されインタークーラと熱交換された前記空気の流れを車両の後方に整流する整流部８０を備えた、インタークーラの冷却構造１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等の車両に用いられるインタークーラの冷却構造に関する。

図６は、インタークーラを搭載した従来の車両の構成を示す斜視図である。図６に示すように、車両１０１は、車体１０２の前方内側に、上下動するフード１０４により開閉可能なエンジンルーム１０３を有する。

エンジンルーム１０３には、過給機（ターボチャージャー）付のエンジンが搭載されており、過給器からエンジンの吸気インタークーラが付設されている。インタークーラは、過給機をエンジン本体に連結する吸気管の長手方向の中途部に介設されており、エンジンルーム１０３内に配設された冷却構造１１０により供給された走行風により冷却される。

具体的には、冷却構造１１０として、インタークーラの前方にはフード１０４の正面に形成された送風口取入口１０８から連通する、フィン等からなる通気領域が設けられており、インタークーラは、通気領域を下方に向けて通過する低温の走行風との熱交換により、インタークーラのコアの内部を流動するエンジンの吸気を熱交換により冷却（空冷）するようにしている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１４−２２７９３１号公報

しかしながら、従来のインタークーラを搭載したエンジン近傍の構成においては、以下のような課題があった。すなわち、ＦＦ車のような車両においては、エンジンルーム１０３内には、車幅方向に沿ってエンジンと並列に配置されるトランスミッション（変速装置）が搭載されており、インタークーラを冷却する走行風は、インタークーラの通気領域を介してトランスミッションに衝突する。換言すれば、トランスミッションが走行風を遮蔽することとなり、その結果、インタークーラを通過する走行風の風速が落ちてしまう。

更に、エンジンルーム１０３においてはエンジン前方にエンジンを冷却するためのラジエータ及びラジエータへ外気を導入するためのラジエータファンが配設されているが、車両１０１の低速走行時等の場合には、ラジエータにより熱交換された比較的高温の空気が、ラジエータファンによりインタークーラへ導入され、インタークーラの冷却効率を低下させる恐れがあった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、インタークーラの冷却効率を高めることが可能なインタークーラの冷却構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、車両のエンジンと、前記車両の幅方向に沿って前記エンジンに隣接するトランスミッションと、前記車両の前後方向に沿って前記エンジンの前方に配置されるラジエータと、前記車両の上下方向に沿って前記トランスミッションの上方に位置するとともに、外部から前記車両内に導入される空気と熱交換して前記エンジンへの吸気を冷却するインタークーラとを有する車両のインタークーラの冷却構造であって、前記インタークーラの、前記トランスミッションとの対向面に配置された、前記外部から導入され前記インタークーラと熱交換された前記空気の流れを前記車両の後方に整流する整流手段を備えた、車両のインタークーラの冷却構造である。

また、本発明の第２の側面は、前記整流手段は、前記車両の前後方向に沿って前記インタークーラの前端近傍に配置された整流板を有し、前記整流板は、その後縁が前記車両の下方又は後方に向かうように傾斜している、本発明の第１の側面のインタークーラの冷却構造である。

更に、本発明は他の側面として、前記整流手段は、前記車両の前後方向に沿って配列された複数の断面翼状の整流板を有し、それぞれの前記整流板の全長は、前記車両の後方に位置するもののほうがより長くなっているものとしてもよい。

以上のような本発明は、インタークーラの冷却効率を高めることが可能になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るインタークーラの冷却構造の構成を示す側面図 本発明の実施の形態に係るインタークーラの冷却構造の整流部の構成を示す斜視図 本発明の実施の形態に係るインタークーラの冷却構造の整流部の他の構成例を示す斜視図 本発明の実施の形態に係るインタークーラの冷却構造の整流部の構成を示す側面図 本発明の他の実施の形態に係るインタークーラの冷却構造の構成を示す側面図 従来のインタークーラの冷却構造を搭載した車両の構成を示す斜視図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るインタークーラの冷却構造１及びその近傍構成を示す、車幅方向から見た側面図である。

図１に示すように、インタークーラの冷却構造１は、ＦＦ車を例に取り、車両のフード１０ａ及び１０ｂ並びにボディシェル９０により区画されたエンジンルームＥ内に、エンジン３０、車幅方向に沿ってエンジン３０に並列に配置されたトランスミッション４０、トランスミッション４０の上方に配置され、エンジン３０のなす吸気経路上に設けられたインタークーラ５０、車長方向に沿ってエンジン３０及びトランスミッション４０の前方に配置されたラジエータ６０、ラジエータ６０の車長方向後方に配置されたラジエータファン７０、並びに車高方向に沿ってトランスミッション４０とインタークーラ５０との間に配置された整流部８０を、主要な構成として備える。ただし、ラジエータファン７０は省略した構成としてもよい。

エンジン３０は、従来例同様、過給器（ターボチャージャー）を搭載して、当該過給器に、吸気管を介してインタークーラ５０に接続される。フード１０ａ及び１０ｂは、一端が車両外側に開口される送風取入口２０ｘと連通し、他端がインタークーラ５０に正対する送風吹出口２０ｙと連通するダクト２０を形成する。

インタークーラ５０は、車長方向に沿って図中に示す俯角θをもって後方が車高方向に持ち上がる向きに傾斜した姿勢を保って配置される。整流部８０は、インタークーラ５０の姿勢に対応して俯角にて傾斜した姿勢を保ってインタークーラ５０と一体となる位置に固定される。

次に、図２を参照して、整流部８０は、インタークーラ５０の平面形状に対応した平面形状矩形の枠体８１内に、整流板８２ａ〜８２ｆを互いに平行に配列してなる手段である。枠体８１の上下は、インタークーラ５０側と対向する吸入口８１ｘ及びトランスミッション４０側と対向する吹出口８１ｙとして開放されており、整流部８０は吹出口８１ｙをインタークーラ５０に密着させた状態におかれる。

また、整流板８２ａ〜８２ｆは横断面形状が翼型の部材である。整流板８２ａ〜８２ｆはそれぞれ前縁部を吸入口８１ｘ側に、後縁部を吹出口８１ｙ側に向けた状態であって、車長方向前方に揚力が生ずる向きにて枠体８１に固定される。更に、整流板８２ａ〜８２ｆは、車長方向に沿って後縁部が後方に後退して傾斜した状態で枠体８１内に固定される。

なお、整流部８０は、整流板８２ａ〜８２ｆを互いに平行に配列して固定できればよく、その他の具体的な構成によって限定されない。したがって、枠体８１の他に、図３に示す、一対の固定板８３を備えた構成であるとしてもよい。固定板８３は所定間隔をもって平行配置されており、対向面内に整流板８２ａ〜８２ｆを配列するとともに、整流板８２ａ〜８２ｆの各々の両端と固定される。

以上の構成において、エンジン３０は本発明のエンジンに相当し、トランスミッション４０は本発明のトランスミッションに相当し、インタークーラ５０は本発明のインタークーラに相当し、ラジエータ６０は本発明のラジエータに相当し、整流部８０は本発明のインタークーラの整流手段に相当する。

このような構成を有する本発明の実施の形態のインタークーラの冷却構造１は、車長方向に対して俯角θをもって傾斜した姿勢を保って配置されるインタークーラ５０の直下に一体的に固定された整流部８０を備えたことを特徴とする。

すなわち、図１に示すように、インタークーラの冷却構造１において、送風取入口２０ｘから取り入れられ、ダクト２０を経由して送風吹出口２０ｙから供給された走行風は、インタークーラ５０と熱交換した後、本発明の空気の流れとして整流部８０に導入される。走行風の向きは、整流板８２ａ〜８２ｆによって導入時の方向から車長方向後方へと変えられ、その結果、送風吹出口２０ｙから供給された走行風は、図１中の矢印Ｄ２にて示すように、トランスミッション４０の直上を通過してボディシェル９０側へ流れる経路を辿ることとなる。

なお、整流部８０を設けない場合の走行風の経路は、図１中の矢印Ｄ３にて示すように、トランスミッション４０と衝突することとなり、走行風の風速は低下し、インタークーラ５０の廃熱がトランスミッション４０及びエンジン３０を含めたエンジンルームＥ内に滞留する恐れがある。

このように、本実施の形態によれば、整流部８０を備えたことにより、インタークーラ５０を通過する走行風の風速が落ちることを低減して、インタークーラ５０の熱交換の効率の低下を抑制し、ひいてはエンジンルーム内の廃熱の滞留を改善することが可能となる。

更に、本実施の形態においては、整流部８０において、図４に示すように、整流板８２ａ〜８２ｆにおいて、図中矢印Ｈにて示す枠体８１の高さ方向に関して、それぞれの後縁部８２ａ１〜８２ｆ１の長さを、図中矢印Ｄ４により示す車長方向後方に向かうにつれて長くなるようそれぞれ違えたことを特徴とする。

これにより、吹出口８１ｙにおける負圧は、車長方向後方に向かうにつれて連続的に大きくなり、インタークーラ５０にて熱交換した走行風の抜けを更に改善して、インタークーラ５０の熱交換の効率を向上させることが可能となる。

更に、本実施の形態によれば、整流部８０により走行風の流れが整流されたことにより、ラジエータファン７０から導かれるラジエータ６０にて熱交換した比較的高温の空気（図中矢印Ｄ１にて示す）がインタークーラ５０側に還流することを抑制して、インタークーラ５０の熱交換の効率を向上させることが可能となる。

このように、本実施の形態のインタークーラの冷却構造によれば、インタークーラの冷却効率を高めることが可能となる。

しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の説明においては、整流部８０は、それぞれ後縁部８２ａ１〜８２ｆ１の長さが異なる複数の整流板８２ａ〜８２ｆから構成されるものとしたが、本発明の整流手段は、ラジエータからの送風をインタークーラから離れる向きに整流することができればよく、その具体的な構成によって限定されない。したがって、整流板８２ａ〜８２ｆにおいて後縁部８２ａ１〜８２ｆ１の長さは同一であってよいし、横断面形状は翼状に限らず、平板状であってもよく、整流板８２ａ〜８２ｆの角度は同一であってもよいし、それぞれ任意角であってもよい。

更に、本発明の整流手段は、図５に示すように、単体の整流板８４によって実現されるものとしてもよい。整流板８４はインタークーラ５０の先端直下に配設され、整流部８０の複数の整流板８２ａ〜８２ｆと同様、後縁部８４ｘが車長方向に沿って後退して傾斜した状態で固定される。このような整流板８４によっても、整流部８０と同様、整流板８４の車長方向後方に負圧を生じさせて、走行風の向きを、導入時の方向から車長方向後方へと変えてインタークーラ５０の冷却効率を高めることが可能となる。

更に、整流部８０又は整流板８４はインタークーラ５０前方にて遮蔽体として働き、ラジエータ６０にて熱交換した走行風が直接インタークーラ５０に曝されることを抑制して、受熱量を低減することが可能となる。

更に、整流部８０又は整流板８４ｘがインタークーラ５０前方にて遮蔽体として働き、ラジエータ６０にて熱交換した走行風がインタークーラ５０の配設位置を含む車両上方へ拡散することを抑制するとともにその流れを車両方向斜め下に整流して、ダッシュボード後方側から速やかに排出させることができる。これにより、エンジンルームＥの雰囲気温を低減することが可能となる。なお、整流板８４は、後縁部８４ｘが車両方向直下に向かって延出するものとしてもよい。

また、上記の説明においては、インタークーラ５０は車長方向に沿って図中に示す俯角θをもって後方が車高方向に持ち上がる向きに傾斜した姿勢を保って配置されるものとしたが、本発明のインタークーラは、外部から車両内に導入される空気と熱交換してエンジンへの吸気を冷却するものであればよく、その具体的な配置によって限定されるものではない。例えば、ダクト２０の送風吹出口２０ｙが車長方向に対して水平であれば、それに対応して水平に配置されるものであってもよい。

以上のように、本発明は、車両のエンジンと、前記車両の幅方向に沿って前記エンジンに隣接するトランスミッションと、前記車両の前後方向に沿って前記エンジンの前方に配置されるラジエータと、前記車両の上下方向に沿って前記トランスミッションの上方に位置するとともに、外部から前記車両内に導入される空気と熱交換して前記エンジンへの吸気を冷却するインタークーラとを有する車両のインタークーラの冷却構造であって、前記インタークーラの、前記トランスミッションとの対向面に配置された、前記外部から導入され前記インタークーラと熱交換された前記空気の流れを前記車両の後方に整流する整流手段を備えたものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。

したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。

以上のような本発明は、インタークーラの冷却効率を高めることが可能になるという効果を有し、例えばＦＦ車等への適用において有用である。

１ インタークーラの冷却構造
１０ａ、１０ｂ フード
２０ ダクト
２０ｘ 送風取入口
２０ｙ 送風吹出口
３０ エンジン
４０ トランスミッション
５０ インタークーラ
６０ ラジエータ
７０ ラジエータファン
８０ 整流部
８１ 枠体
８１ｘ 吸入口
８１ｙ 吹出口
８２ａ〜８２ｆ、８４ 整流板
８３ 固定板
８２ａ１〜８２ｆ１ 後縁部
９０ ボディシェル

Claims (2)

1. 車両のエンジンと、前記車両の幅方向に沿って前記エンジンに隣接するトランスミッションと、前記車両の前後方向に沿って前記エンジンの前方に配置されるラジエータと、前記車両の上下方向に沿って前記トランスミッションの上方に位置するとともに、外部から前記車両内に導入される空気と熱交換して前記エンジンへの吸気を冷却するインタークーラとを有する車両のインタークーラの冷却構造であって、
   前記インタークーラの、前記トランスミッションとの対向面に配置された、前記外部から導入され前記インタークーラと熱交換された前記空気の流れを前記車両の後方に整流する整流手段を備えた、
   インタークーラの冷却構造。
2. 前記整流手段は、前記車両の前後方向に沿って前記インタークーラの前端近傍に配置された整流板を有し、
   前記整流板は、その後縁が前記車両の下方又は後方に向かうように傾斜している、請求項１に記載のインタークーラの冷却構造。

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