JP2019069645A

JP2019069645A - 車両

Info

Publication number: JP2019069645A
Application number: JP2017195618A
Authority: JP
Inventors: 祐介藤原; Yusuke Fujiwara
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2019-05-09
Anticipated expiration: 2037-10-06
Also published as: JP6977464B2

Abstract

【課題】冷媒の冷却性能を向上させると共に、車両の空力性能の低下を抑制する。【解決手段】車両１は、インタークーラ冷却水が流れる副冷却流路４６と、車体の前方下部にパネルとして設けられ、副冷却流路４６を流れる冷媒とパネルに沿って流れる空気とを熱交換する第２副ラジエータと、を備え、第２副ラジエータは、パネルの内部に主面に沿って形成され冷媒が流れる冷媒通路４４ｄを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、熱交換器を有する車両に関する。

トラック等の車両には、冷媒と空気を熱交換する熱交換器が設けられている。例えば、圧縮された吸気を冷却水で冷却する水冷式インタークーラが設けられた車両は、エンジンルーム内に、冷却水と空気（例えば走行風）とを熱交換して冷却水を冷却する熱交換器を有する。

特開２０１０−６５５４４号公報

上記の熱交換器はエンジンルーム内の限られた空間内に配置されているため、大きさの制約を受けてしまい、十分な冷却性能の確保が困難である。一方で、熱交換器を車両の外部に配置する場合には、車両の走行時に空気抵抗が増大するため、車両の空力性能が低下してしまう。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、冷媒の冷却性能を向上させると共に、車両の空力性能の低下を抑制することを目的とする。

本発明の一の態様においては、冷媒が流れる管路と、車体の前方下部にパネルとして設けられ、前記管路を流れる前記冷媒と前記パネルに沿って流れる空気とを熱交換する熱交換器と、を備え、前記熱交換器は、前記パネルの内部に主面に沿って形成され前記冷媒が流れる冷媒通路を有する、車両を提供する。
上記構成のようにパネル型の熱交換器を車両の前方下部に配置する場合には、スペースを有効活用して熱交換器を広く設置できるので、冷却性能を向上できる。また、前方から空気（走行風）が熱交換器に沿って流れることで、従来のチューブ・フィンタイプに比べて熱交換器の搭載位置に起因する空気抵抗の増大を抑制できるので、車両の空力性能の低下を抑制できる。

また、前記熱交換器は、冷却水を冷却するラジエータが設けられたエンジンルームの下方に前記車両の前後方向に沿って設けられ、前記空気の流れを整流することとしてもよい。

また、前記熱交換器は、前記車両の車幅方向において、中央側から前記ラジエータよりも外方側に亘って延在していることとしてもよい。

また、前記冷媒通路は、前記主面に対して前記車両の前後方向に沿って凸状に設けられた凸部の内部に形成されていることとしてもよい。

また、前記車両は、圧縮された吸気を冷却水で冷却する水冷式インタークーラを更に備え、前記熱交換器は、前記水冷式インタークーラを通過して前記管路を流れる前記冷却水と前記パネルに沿って流れる空気とを熱交換することとしてもよい。

本発明によれば、冷媒の冷却性能を向上させると共に、車両の空力性能の低下を抑制できるという効果を奏する。

本発明の一の実施形態に係る車両１の構成を説明するための模式図である。車両１に搭載された冷却装置４０の構成を説明するための模式図である。車両１の前方下部の構成を説明するための模式図である。第２副ラジエータ４４の構成を説明するための模式図である。

＜車両の構成＞
本発明の一の実施形態に係る車両の概略構成について、図１を参照しながら説明する。

図１は、一の実施形態に係る車両１の構成を説明するための模式図である。車両１は、ここではトラックであり、食料品等を冷蔵状態または冷凍状態で輸送する冷蔵・冷凍車である。車両１は、図１に示すように、エンジン１０と、キャブ２０と、エアデフレクター２２と、箱型荷台３０とを有する。

エンジン１０は、車両１を走行させる動力を発生させる。エンジン１０は、車両１の前後方向に延びている車体フレームの前方に取り付けられている。なお、エンジン１０は、冷却水（以下、エンジン冷却水とも呼ぶ）によって冷却される。

キャブ２０は、エンジン１０の上方に位置している。キャブ２０の内部には、運転手等の乗員が座る車室が形成されている。キャブ２０は、車体フレームに対してチルト可能に取り付けられている。

エアデフレクター２２は、キャブ２０の上方に設けられている。エアデフレクター２２は、車両１の前方からの空気の流れを整えて、空気の抵抗を下げる機能を有する。エアデフレクター２２の上面は、空気抵抗を低減するような曲面となっている。

箱型荷台３０は、キャブ２０の後方に設けられた箱状の荷台である。箱型荷台３０の内部には、冷蔵室と冷凍室の少なくとも一方が設けられており、保冷状態が保たれている。

＜冷却装置の構成＞
車両１には、冷媒（例えば冷却水や冷媒ガス）と空気とを熱交換して冷媒を冷却する冷却装置が搭載されている。そこで、以下では、図２を参照しながら、冷却装置４０の構成について説明する。

図２は、車両１に搭載された冷却装置４０の構成を説明するための模式図である。冷却装置４０は、図２に示すように、主ラジエータ４１と、水冷式インタークーラ４２と、第１副ラジエータ４３と、第２副ラジエータ４４と、主冷却流路４５と、副冷却流路４６とを有する。

主ラジエータ４１は、エンジン１０から流出したエンジン冷却水と空気（例えば走行風）とを熱交換して、エンジン冷却水を冷却する。主ラジエータ４１は、車両１の車両フレームに取り付けられており、車両１の前部に位置している。また、主ラジエータ４１は、エンジン冷却水が流れる主冷却流路４５に設けられており、主ラジエータ４１によって冷却されたエンジン冷却水がエンジン１０へ送られる。

水冷式インタークーラ４２は、エンジン１０へ吸気が流れる吸気通路１２の途中に設けられている。水冷式インタークーラ４２は、ターボチャージャーによって圧縮された吸気と、冷却水（以下、インタークーラ冷却水とも呼ぶ）とを熱交換して、吸気を冷却する。

第１副ラジエータ４３は、水冷式インタークーラ４２から流出したインタークーラ冷却水と空気（例えば走行風）とを熱交換して、インタークーラ冷却水を冷却する。第１副ラジエータ４３は、例えば主ラジエータ４１の前方に設けられている。また、第１副ラジエータ４３は、インタークーラ冷却水が流れる副冷却流路４６に設けられている。

第２副ラジエータ４４は、第１副ラジエータ４３で冷却されたインタークーラ冷却水と空気（例えば走行風）とを熱交換して、インタークーラ冷却水を冷却する。すなわち、本実施形態では、インタークーラ冷却水は、第１副ラジエータ４３及び第２副ラジエータ４４によって冷却されるため、インタークーラ冷却水の冷却性能が高まる。

第２副ラジエータ４４は、副冷却流路４６において第１副ラジエータ４３の下流側に設けられており、第２副ラジエータ４４によって冷却されたインタークーラ冷却水が水冷式インタークーラ４２へ送られる。また、第２副ラジエータ４４は、詳細は後述するが、車両１の前方下部に設けられたパネル型の熱交換器である（図１参照）。

主冷却流路４５は、エンジン冷却水が流れる管路である。主冷却流路４５は、エンジン１０と主ラジエータ４１の間でポンプによってエンジン冷却水が循環するように、設けられている。

副冷却流路４６は、インタークーラ冷却水が流れる管路である。副冷却流路４６は、水冷式インタークーラ４２、第１副ラジエータ４３、第２副ラジエータ４４の間でポンプによってインタークーラ冷却水が循環するように、設けられている。

＜車両の前方下部の構成＞
図３を参照しながら、第２副ラジエータ４４が設けられた車両１の前方下部の構成について説明する。

図３は、車両１の前方下部の構成を説明するための模式図である。車両１の前方下部には、図３に示すように、主ラジエータ４１及び第１副ラジエータ４３が鉛直方向に沿って並んで配置されている。例えば車両１の走行時には、車両１の前方から走行風が、車両１のフロントグリルを通過した後に、主ラジエータ４１及び第１副ラジエータ４３へ向かって流れる。これにより、エンジン冷却水及びインタークーラ冷却水が、走行風によって冷却される。主ラジエータ４１の後方には、例えば車両１の停止時に空気を吸い込むファン４８が設けられている。ファン４８が車両１の前方の空気を吸い込むことで、主ラジエータ４１及び第１副ラジエータ４３による冷却が促進される。

車両１の前方下端には、図３に示すように、第２副ラジエータ４４が車両１のアンダーパネルとして設けられている。例えば、第２副ラジエータ４４は、車両１のフロントバンパー１７に取り付けられている。ただし、これに限定されず、第２副ラジエータ４４は、車両１のフロントアンダーランプロテクタに取り付けられてもよい。第２副ラジエータ４４は、パネル型の第２副ラジエータ４４に沿って流れる空気と、副冷却流路４６を流れるインタークーラ冷却水とを熱交換する。

第２副ラジエータ４４は、主ラジエータ４１及び第１副ラジエータ４３が設けられたエンジンルーム１５の下方に、車両１の前後方向に沿って設けられている。また、第２副ラジエータ４４は、車両１の車幅方向において、中央側から主ラジエータ４１よりも外方側に亘って延在している。そして、第２副ラジエータ４４は、フロントグリルを介してエンジンルーム１５へ流入した空気の流れを整流する。例えば、第２副ラジエータ４４は、フロントグリルからエンジンルーム１５内へ流入した空気が、車両１の床下へ向かうことを規制する。これにより、空気が主ラジエータ４１及び第１副ラジエータ４３へ向かいやすくなり、冷却効率を高められる。

図４は、第２副ラジエータ４４の構成を説明するための模式図である。図４（ａ）には、第２副ラジエータ４４の平面図が示され、図４（ｂ）には図４（ａ）のＡ−Ａ断面図が示されている。

パネル型の第２副ラジエータ４４は、例えばロールボンドパネルである。具体的には、第２副ラジエータ４４は、２枚のアルミシートを圧延・圧着して製造したパネルである。なお、２枚のアルミシートの間には、冷媒が流れる冷媒通路が形成されている。冷媒通路は、例えば、２枚のアルミシートの間を高圧空気で膨らませることで形成される。このように高圧空気で膨らませることで、第２副ラジエータ４４の両側の主面のうち少なくとも片側の主面に凸部が形成される。ここでは、図４（ｂ）に示すように、第２副ラジエータ４４の路面に対向する主面４４ａに凸状の凸部４４ｃが形成されているものとする。

凸部４４ｃは、図４（ａ）に示すように、主面４４ａに複数形成されている。複数の凸部４４ｃは、それぞれ車両１の前後方向に沿って凸状に形成されている。また、複数の凸部４４ｃは、車幅方向において所定間隔で設けられている。このような凸部４４ｃを設けることで、空気が第２副ラジエータ４４に接触する表面積が大きくなり、空気による冷媒の冷却が促進される。また、凸部４４ｃが車両１の前後方向に形成されている場合には、走行風が前後方向に流れる走行時の空力性能の低下を抑制できる。

複数の凸部４４ｃの内部には、図４（ｂ）に示すように、それぞれ冷媒が流れる冷媒通路４４ｄが形成されている。すなわち、冷媒通路４４ｄは、第２副ラジエータ４４の内部に主面４４ａに沿って形成されている。また、冷媒通路４４ｄは、凸部４４ｃが車両１の前後方向に沿って形成されているため、車両１の前後方向に沿っている。冷媒通路４４ｄは、副冷却流路４６と繋がっている。

なお、上記では、凸部４４ｃが車両１の前後方向に沿って形成されていることとしたが、これに限定されない。例えば、凸部４４ｃが車両１の車幅方向に沿って形成されていてもよい。この場合には、車幅方向に沿った凸部４４ｃの周囲に空気の乱流が生じやすくなるので、空気による冷媒の冷却が促進される。

＜本実施形態における効果＞
上述した本実施形態の車両１の第２副ラジエータ４４は、車両１の前方下部にパネル型の熱交換器として設けられている。そして、第２副ラジエータ４４は、パネルに沿って流れる空気と、内部に形成された冷媒通路４４ｄを流れる冷媒とを熱交換する。
上記構成のようにパネル型の第２副ラジエータ４４を車両１の前方下部に配置する場合には、スペースを有効活用して第２副ラジエータ４４を広く設置できるので、冷却性能を向上できる。また、前方から空気（走行風）が第２副ラジエータ４４に沿って流れることで、従来のチューブ・フィンタイプに比べて第２副ラジエータ４４の搭載位置に起因する空気抵抗の増大を抑制できるので、車両１の空力性能の低下を抑制できる。

なお、上記では、冷媒と空気を熱交換する熱交換器として、第２副ラジエータ４４を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、熱交換器は、キャブ２０の空調用のコンデンサや、箱型荷台３０の内部を保冷するためのコンデンサであってもよい。熱交換器が上記のコンデンサである場合には、上述した第１副ラジエータ４３に加えて第２副ラジエータ４４を設ける場合とは異なり、従来のコンデンサの代わりに配置できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

１車両
１５エンジンルーム
２０キャブ
４１主ラジエータ
４２水冷式インタークーラ
４３第１副ラジエータ
４４第２副ラジエータ
４４ａ、４４ｂ主面
４４ｃ凸部
４４ｄ冷媒通路
４６副冷却流路

Claims

冷媒が流れる管路と、
車体の前方下部にパネルとして設けられ、前記管路を流れる前記冷媒と前記パネルに沿って流れる空気とを熱交換する熱交換器と、
を備え、
前記熱交換器は、前記パネルの内部に主面に沿って形成され前記冷媒が流れる冷媒通路を有する、車両。
前記熱交換器は、冷却水を冷却するラジエータが設けられたエンジンルームの下方に前記車両の前後方向に沿って設けられ、前記空気の流れを整流する、
請求項１に記載の車両。
前記熱交換器は、前記車両の車幅方向において、中央側から前記ラジエータよりも外方側に亘って延在している、
請求項２に記載の車両。
前記冷媒通路は、前記主面に対して前記車両の前後方向に沿って凸状に設けられた凸部の内部に形成されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の車両。
圧縮された吸気を冷却水で冷却する水冷式インタークーラを更に備え、
前記熱交換器は、前記水冷式インタークーラを通過して前記管路を流れる前記冷却水と前記パネルに沿って流れる空気とを熱交換する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の車両。