JP2019078484A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger.
従来、熱交換器に関する技術として、例えば特許文献1には、車幅方向に延びる翼部及び翼部を支持する脚部を有するエアスポイラーが設けられている自動車が記載されている。この自動車では、放熱手段が翼部の下方に配置されている。 BACKGROUND ART Conventionally, as a technology related to a heat exchanger, for example, Patent Document 1 describes an automobile provided with an air spoiler having a wing extending in the vehicle width direction and a leg supporting the wing. In this car, the heat dissipation means is disposed below the wing.
上記技術分野において、例えばトラックにおける熱交換器の配置にあっては、熱交換性能と燃費性能との両立を図るために、例えば空気の流速が速い位置に熱交換器を配置しつつ、空気抵抗の増加が抑制されることが望ましい。 In the above technical field, for example, in the arrangement of a heat exchanger in a truck, in order to achieve both heat exchange performance and fuel consumption performance, for example, a heat exchanger is disposed at a position where the flow velocity of air is high. It is desirable that the increase in
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、熱交換性能と燃費性能との両立を図ることが可能となる熱交換器を提供することを課題とする。 This invention is made in view of the said situation, and makes it a subject to provide the heat exchanger which can aim at coexistence with heat exchange performance and fuel consumption performance.
本発明に係る熱交換器は、キャビンの上部に取り付けられキャビンの上方を流れる走行風を導風する導風部材を有する車両に設けられる熱交換器であって、車両の車幅方向に延在すると共に熱伝達媒体が流通される流路が設けられ、走行風と熱伝達媒体との間で熱を交換するフィンと、キャビンの上部又は導風部材に取り付けられ、フィンを支持する脚部と、を備え、フィンの前端部は、キャビンの上部よりも上方に位置し、フィンの後端部は、導風部材の頂部よりも前方に位置し、フィンは、キャビン側において前端部と後端部とを連結する下面と、キャビンの反対側において前端部と後端部とを連結する上面と、を有し、下面は、凹状に湾曲してキャビンから上方に向かう走行風を後方に整流する第1導風面を含み、第1導風面は、前端において車両の前後方向に延びる基準線に対して第1角度をなし、後端において基準線に対して第1角度よりも小さい第2角度をなす。 The heat exchanger according to the present invention is a heat exchanger provided in a vehicle having a wind guide member attached to the upper part of the cabin and guiding the traveling wind flowing above the cabin, and extends in the vehicle width direction of the vehicle A heat transfer medium is provided, and a fin for exchanging heat between the traveling wind and the heat transfer medium, a leg attached to the upper part of the cabin or the air guide member, and supporting the fin The front end of the fin is located above the top of the cabin, the rear end of the fin is forward of the top of the wind guide member, and the fin is on the cabin side with the front end and the rear end And an upper surface connecting the front end portion and the rear end portion on the opposite side of the cabin, and the lower surface is concavely curved to rectify the traveling wind directed upward from the cabin backward The first wind guiding surface includes the first wind guiding surface, and the first wind guiding surface has a front end None of the first angle with respect to a reference line extending in the longitudinal direction of the Oite vehicle, forms a smaller second angle than the first angle with respect to the reference line at the rear end.
この熱交換器では、熱伝達媒体が流通される流路が設けられているフィンにおいて、走行風と熱伝達媒体との間で熱が交換される。このフィンでは、フィンの前端部がキャビンの上部よりも上方に位置し、凹状に湾曲してキャビンから上方に向かう走行風を後方に整流する第1導風面を下面が含むため、キャビンの上方を流れる走行風が第1導風面によって導かれる。第1導風面が前端において車両の前後方向に延びる基準線に対して第1角度をなすため、キャビンから上方に向かう走行風が第1導風面によって案内される。第1導風面が後端において基準線に対して第1角度よりも小さい第2角度をなすと共に、フィンの後端部が導風部材の頂部よりも前方に位置するため、導風部材に沿って流れてきた走行風は、第1導風面に案内された走行風によって車両の前後方向に近付くように整流される。これにより、例えば荷台の上面が導風部材の頂部から後方に延びている場合、荷台の上面における走行風の剥離が抑制され、空気抵抗の低減を図ることができる。また、キャビンの上方を流れる走行風は、例えばエンジンルーム等を流れる空気流よりも流速が速い。これにより、走行風と熱伝達媒体との間の熱交換が促進される。よって、この熱交換器によれば、熱交換性能と燃費性能との両立を図ることが可能となる。 In this heat exchanger, heat is exchanged between the traveling wind and the heat transfer medium in the fins provided with the flow paths through which the heat transfer medium flows. In this fin, the front end of the fin is located above the upper part of the cabin, and the lower surface includes a first wind guiding surface that curves concavely and rectilinearly travels the air traveling upward from the cabin, so the upper part of the cabin The traveling wind flowing through is guided by the first wind guiding surface. Since the first wind guide surface forms a first angle at the front end with respect to a reference line extending in the longitudinal direction of the vehicle, the traveling wind directed upward from the cabin is guided by the first wind guide surface. The first air guiding surface has a second angle smaller than the first angle with respect to the reference line at the rear end, and the rear end of the fin is positioned forward of the top of the air guiding member. The traveling wind which has flowed along is rectified so as to approach the longitudinal direction of the vehicle by the traveling wind guided to the first air guiding surface. Thereby, for example, when the upper surface of the loading platform extends rearward from the top of the air guide member, the separation of the traveling wind on the upper surface of the loading platform is suppressed, and the air resistance can be reduced. In addition, the traveling wind flowing above the cabin has a higher flow velocity than the air flowing in, for example, an engine room or the like. This promotes heat exchange between the traveling wind and the heat transfer medium. Therefore, according to this heat exchanger, it is possible to achieve both the heat exchange performance and the fuel consumption performance.
本発明に係る熱交換器では、流路は、熱伝達媒体を流通させる第1流路と、第1流路を流通した熱伝達媒体を流通させる第2流路と、を有し、第1流路は、第2流路よりも前後方向の後方に配置されていてもよい。この場合、第1流路が第2流路よりも前後方向の前方に配置されている場合と比べて、第1流路の熱伝達媒体と走行風との温度差を大きくすることができる。よって、熱交換性能の向上を図ることができる。 In the heat exchanger according to the present invention, the flow path has a first flow path for circulating the heat transfer medium, and a second flow path for circulating the heat transfer medium having flowed through the first flow path, The flow path may be disposed rearward of the second flow path in the front-rear direction. In this case, the temperature difference between the heat transfer medium of the first flow passage and the traveling air can be increased as compared to the case where the first flow passage is disposed forward of the second flow passage in the front-rear direction. Therefore, the heat exchange performance can be improved.
本発明に係る熱交換器では、脚部は、車幅方向におけるフィンの両端側に配置された一対の板状部材であり、脚部の上端部は、上面よりも上方に位置していてもよい。この場合、両端側に配置された脚部によって上面に沿って流れる走行風が脚部よりも車幅方向外側に流れないように整流されるため、上面に沿って流れる走行風の流速が速くなる。 In the heat exchanger according to the present invention, the leg portion is a pair of plate-like members disposed on both ends of the fin in the vehicle width direction, and the upper end portion of the leg portion is located above the upper surface Good. In this case, since the running air flowing along the upper surface is rectified by the legs disposed at both ends so as not to flow outward in the vehicle width direction more than the legs, the flow velocity of the traveling air flowing along the upper surface is increased. .
本発明に係る熱交換器では、フィンの上面及び下面の少なくとも何れか一方には、複数の突起が設けられていてもよい。この場合、突起によって、フィンの表面の空気の流れを乱れさせることで、フィンの表面の走行風の流れ方向下流側において層流境界層が成長することが低減される。これにより、フィンの表面における走行風の剥離が抑制され、フィンによる整流効果が持続し易くなると共に、フィン表面の層流境界層の成長が低減されることにより、フィンにおいての熱交換性能が向上する。 In the heat exchanger according to the present invention, at least one of the upper surface and the lower surface of the fin may be provided with a plurality of protrusions. In this case, the projections disturb the air flow on the surface of the fin, thereby reducing the growth of the laminar boundary layer on the downstream side of the flow direction of the traveling air on the surface of the fin. Thereby, the separation of the traveling wind on the surface of the fin is suppressed, the rectification effect by the fin is easily maintained, and the growth of the laminar boundary layer on the surface of the fin is reduced, thereby improving the heat exchange performance in the fin. Do.
本発明に係る熱交換器では、車幅方向に延在すると共に熱伝達媒体が流通される流路が設けられ、走行風と熱伝達媒体との間で熱を交換する補助フィンを更に備え、補助フィンは、フィンとキャビン又は導風部材との間に配置されていてもよい。この場合、補助フィンが、フィンとキャビン又は導風部材との間に配置されているため、走行風がフィンと補助フィンとでより確実に案内される。よって、導風部材に沿って流れてきた走行風を、より確実に車両の前後方向に近付くように整流させることができる。 In the heat exchanger according to the present invention, a flow path extending in the vehicle width direction and allowing the heat transfer medium to flow is provided, and the heat exchanger further includes auxiliary fins for exchanging heat between the traveling wind and the heat transfer medium, The auxiliary fin may be disposed between the fin and the cabin or the air guide member. In this case, since the auxiliary fins are disposed between the fins and the cabin or the air guide member, the traveling wind is more reliably guided by the fins and the auxiliary fins. Therefore, it is possible to rectify the traveling wind flowing along the wind guiding member so as to more reliably approach the longitudinal direction of the vehicle.
本発明に係る熱交換器では、補助フィンは、キャビン側において補助フィンの前端部と補助フィンの後端部とを連結する下面と、フィン側において補助フィンの前端部と補助フィンの後端部とを連結する上面と、を有し、上面は、凸状に湾曲する第2導風面を含み、第2導風面は、後端において基準線に対して第2角度よりも大きい第3角度をなしていてもよい。この場合、フィン及び補助フィンの後端部側において、フィンの第1導風面と補助フィンの第2導風面とで挟まれる空間が窄まることとなる。よって、第1導風面及び第2導風面の間を流れる走行風の流速が高まり、導風部材に沿って流れてきた走行風を、車両の前後方向に近付くように整流させる作用効果が一層高められる。 In the heat exchanger according to the present invention, the auxiliary fin is a lower surface connecting the front end of the auxiliary fin and the rear end of the auxiliary fin on the cabin side, and the front end of the auxiliary fin and the rear end of the auxiliary fin on the fin side And a second air guiding surface having a convexly curved surface, and the second air guiding surface has a third end larger than a second angle with respect to the reference line at a rear end thereof. It may be at an angle. In this case, on the rear end side of the fin and the auxiliary fin, a space sandwiched by the first air guide surface of the fin and the second air guide surface of the auxiliary fin is narrowed. Therefore, the flow velocity of the traveling wind flowing between the first wind guiding surface and the second wind guiding surface is increased, and the operation and effect to rectify the traveling wind flowing along the wind guiding member so as to approach the longitudinal direction of the vehicle It is further enhanced.
本発明によれば、熱交換性能と燃費性能との両立を図ることが可能となる熱交換器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a heat exchanger capable of achieving both heat exchange performance and fuel efficiency performance.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。なお、各図中のX方向は、トラック1の前後方向を示しており、各図中のY方向は、トラック1の車幅方向を示しており、各図中のZ方向は、トラック1の上下方向を示している。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals and redundant description will be omitted. The X direction in each drawing indicates the front-rear direction of the track 1, the Y direction in each drawing indicates the vehicle width direction of the track 1, and the Z direction in each drawing is the track 1 It shows the up and down direction.
図1は、実施形態に係る熱交換器を備える車両の斜視図である。図1に示されるように、本実施形態に係る熱交換器10は、一例として、ウィンドデフレクタ(導風部材)4を有するトラック(車両)1に設けられている。トラック1は、例えばいわゆるアルミバンのタイプである。熱交換器10が適用される車両としては、トラック1に限定されるものではなく、例えば荷台又はコンテナ等を積載するトレーラーを牽引するトレーラーヘッドであってもよい。
FIG. 1 is a perspective view of a vehicle provided with a heat exchanger according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the
トラック1は、キャビン2の後方に配置された荷台3と、キャビン2の上部2aに取り付けられたウィンドデフレクタ4と、を有している。荷台3は、例えば直方体状の外形形状を呈しており、上面3a、前面3b及び一対の側面3cを有している。荷台3の上面3aは、キャビン2の上部2aのZ方向における位置(高さ位置)よりも高い位置において、例えばXY平面に沿って延在している。
The truck 1 has a loading platform 3 disposed at the rear of the
ウィンドデフレクタ4は、キャビン2の上方を流れる走行風を導風する。ウィンドデフレクタ4は、キャビン2の上部2a及び荷台3の前面3bを覆うように設けられている。ウィンドデフレクタ4の前端部4aは、キャビン2の上部2aの前端部2bに沿って配置されている。ウィンドデフレクタ4の頂部4bは、荷台3の上面3a及び前面3bの境界となる角部3d付近に配置されている。つまり、荷台3の上面3aは、ウィンドデフレクタ4の頂部4bから後方に延びている。
The wind deflector 4 guides the traveling air flowing above the
ウィンドデフレクタ4の上面4cは、前端部4aから頂部4bに向かって荷台3の上面3aに連なるように延びている。上面4cの前端部4a側は、Y方向において荷台3の上面3aの幅よりも小さい所定幅を有している。上面4cの頂部4b側は、Y方向において荷台3の上面3aと同等の幅を有している。上面4cは、Y方向から見て、例えばキャビン2の反対側に張り出すように凸状に(例えば円弧状に)湾曲している(図4参照)。
The
ウィンドデフレクタ4の一対の側面4dは、前端部4aから後側端部4eに向かって荷台3の側面3cに連なるように延びている。一対の側面4dは、Z方向から見て、例えば前方から後方に向かうに従って、互いにY方向において離れるように延びている。
The pair of
熱交換器10は、一例として、ウィンドデフレクタ4に取り付けられている。熱交換器10は、トラック1に搭載された熱交換装置(例えば、駆動源等の冷却装置、エアコン装置、及び廃熱回収装置等。図示省略)の一部を構成するものであり、トラック1が走行する際にトラック1が受ける走行風と上記熱交換装置の熱伝達媒体との間で熱を交換させる。
The
熱交換器10は、主フィン(フィン)11及び補助フィン12と、主フィン11及び補助フィン12を支持する一対の脚部13と、を備えている。主フィン11及び補助フィン12は、Y方向(トラック1の車幅方向)に延在しており、走行風の流れ方向に交差して延在するように配置されている。主フィン11及び補助フィン12は、一対の脚部13によってY方向の両端部11a,12aが挟まれるように支持されている。補助フィン12は、主フィン11の下方において脚部13に支持されている。
The
脚部13は、例えば、Y方向における主フィン11及び補助フィン12の両端部11a,12aに配置された一対の板状部材である。脚部13は、ウィンドデフレクタ4に取り付けられる基端部13aと、基端部13aから上方に延びる延在部13bと、を有している。基端部13aは、例えば、ウィンドデフレクタ4の前端部4a側における上面3aと側面4dとの境界部に配置されている。延在部13bは、例えば上端部13c側においてY方向から見て略矩形とされており、基端部13aから上方にZX平面に略平行に延在している。
The
図2の(a)は、熱交換器10の主フィンの斜視図である。図2の(b)は、熱交換器10の補助フィンの斜視図である。
FIG. 2A is a perspective view of main fins of the
図2の(a)に示されるように、主フィン11のZX平面に沿う断面形状は、例えば略翼状とされている。主フィン11は、キャビン2側において前端部11bと後端部11cとを連結する下面11dと、キャビン2の反対側において前端部11bと後端部11cとを連結する上面11eと、を有している。下面11dは、凹状に湾曲してキャビン2から上方に向かう走行風を後方に整流する第1導風面11wを含んでいる。前端部11bは、主フィン11の前方においてY方向から見て円弧状断面とされている。後端部11cは、主フィン11の後方においてY方向から見て円弧状断面とされている。前端部11bの円弧の半径は、後端部11cの円弧の半径よりも大きい。一例として、第1導風面11wの前端11xは、下面11d側において前端部11bの円弧形状が終わる部分に対応している。第1導風面11wの後端11yは、下面11d側において後端部11cの円弧形状が終わる部分に対応している。
As shown in (a) of FIG. 2, the cross-sectional shape of the
図2の(b)に示されるように、補助フィン12は、主フィン11とウィンドデフレクタ4との間に配置されている。補助フィン12のZX平面に沿う断面形状は、例えば略翼状とされている。補助フィン12は、キャビン2側において前端部12bと後端部12cとを連結する下面12dと、主フィン11側において前端部12bと後端部12cとを連結する上面12eと、を有している。上面12eは、凸状に湾曲する第2導風面12wを含んでいる。前端部12bは、補助フィン12の前方においてY方向から見て円弧状断面とされている。後端部12cは、補助フィン12の後方においてY方向から見て円弧状断面とされている。前端部12bの円弧の半径は、後端部12cの円弧の半径よりも大きい。一例として、第2導風面12wの前端12xは、上面12e側において前端部12bの円弧形状が終わる部分に対応している。第2導風面12wの後端12yは、上面12e側において後端部12cの円弧形状が終わる部分に対応している。
As shown in (b) of FIG. 2, the
ここでの補助フィン12は、主フィン11よりも小さい。より詳しくは、ZX平面に沿う断面における補助フィン12の翼弦長さ(長手方向の長さ)は、ZX平面に沿う断面における主フィン11の翼弦長さよりも短い。ZX平面に沿う補助フィン12の断面積は、ZX平面に沿う主フィン11の断面積よりも小さい。
The
図3は、図1の車両の模式的な側面図である。図4は、熱交換器10の第1導風面11wの第1角度θ1及び第2角度θ2並びに第2導風面12wの第3角度θ3を示す概略側面図である。なお、図3では、説明及び図示の容易化のため、トラック1の左側に位置する脚部13の図示が省略されている。
FIG. 3 is a schematic side view of the vehicle of FIG. FIG. 4 is a schematic side view showing the first angle θ1 and the second angle θ2 of the first
図3及び図4に示されるように、主フィン11及び補助フィン12は、ウィンドデフレクタ4の導風作用に加えて更に走行風W1〜W3を導風及び整流することで、荷台3の上面3aにおける走行風Wの剥離を抑制することが可能となるような位置関係にて配置されている。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the
具体的には、図3に示されるように、主フィン11の前端部11bは、キャビン2の上部2aよりも上方に位置している。主フィン11の後端部11cは、ウィンドデフレクタ4の頂部4bよりも前方に位置している。よって、キャビン2に当たって上方に流れた走行風W2が主フィン11によって捉えられ、走行風W2の流れ方向がX方向に沿う方向に変化するように、走行風W2が導風される。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
補助フィン12は、主フィン11の下方に配置されており、補助フィン12の前端部12bは、キャビン2の上部2aよりも上方に位置している。補助フィン12の後端部12cは、ウィンドデフレクタ4の頂部よりも前方に位置している。補助フィン12の後端部12cのX方向での位置は、主フィン11の後端部11cのX方向での位置と略同じである。なお、補助フィン12の後端部12cのX方向での位置は、主フィン11の後端部11cのX方向での位置よりも前方の位置であってもよい。
The
脚部13の上端部13cは、主フィン11の上面11eよりも上方に位置している。また、上述したように、一対の脚部13は、主フィン11の両端部11aを挟むように配置されている。よって、両端部11aに配置された脚部13によって上面11eに沿って流れる走行風W1が脚部13よりも車幅方向外側に流れないように整流され、熱交換器10の後方における走行風W1の流れが一層乱れにくくなる。
The
また、図4に示されるように、第1導風面11wは、前端11xにおいてX方向に延びる基準線Lに対して第1角度θ1をなし、後端11yにおいて基準線Lに対して第1角度θ1よりも小さい第2角度θ2をなしている。より詳しくは、主フィン11では、第1導風面11wの前端11xでの接線L1は、基準線Lに対して第1角度θ1をなしている。第1導風面11wの後端11yでの接線L2は、基準線Lに対して第1角度θ1よりも小さい第2角度θ2をなしている。よって、第1導風面11wによって導かれた走行風W2は、第1導風面11wによってX方向に近付くように整流される。
Further, as shown in FIG. 4, the first
ここでの第1角度θ1及び第2角度θ2は、主フィン11のZX平面での所定断面におけるものである。つまり、Y方向の位置が異なる複数の主フィン11の断面について、各断面での第2角度θ2が当該断面での第1角度θ1よりも小さい大小関係となっていればよい。この大小関係となっていれば、各断面での第1角度θ1は、他の断面での第1角度θ1と比べて、互いに等しくてもよいし、互いに異なっていてもよい。同様に、各断面での第2角度θ2は、他の断面での第2角度θ2と比べて、互いに等しくてもよいし、互いに異なっていてもよい。
The first angle θ1 and the second angle θ2 here are in a predetermined cross section of the
第2導風面12wは、後端12yにおいて基準線Lに対して第2角度θ2よりも大きい第3角度θ3をなしている。より詳しくは、補助フィン12では、第2導風面12wの後端12yでの接線L3は、基準線Lに対して第2角度θ2よりも大きい第3角度θ3をなしている。よって、後端部11c及び後端部12c側において、第1導風面11wと第2導風面12wとで挟まれる空間が窄まるため、第1導風面11w及び第2導風面12wの間を流れる走行風W2の流速が高まる。
The second
ちなみに、第2導風面12wの前端12xでの接線L4は、基準線Lに対して第1角度θ1と同等の第4角度θ4をなしている。第4角度θ4は、第1角度θ1よりも小さくてもよい。よって、キャビン2の上方を流れる走行風W2が、第1導風面11wと第2導風面12wとの間により確実に導入される。
Incidentally, a tangent L4 at the
ここでの第1角度θ1〜第4角度θ4は、主フィン11のZX平面での所定断面におけるものである。つまり、Y方向の位置が異なる複数の主フィン11の断面について、各断面での第3角度θ3が第2角度θ2よりも大きい大小関係となっていればよい。この大小関係となっていれば、各断面での第1角度θ1は、他の断面での第1角度θ1と比べて、互いに等しくてもよいし、互いに異なっていてもよい。同様に、各断面での第2角度θ2は、他の断面での第2角度θ2と比べて、互いに等しくてもよいし、互いに異なっていてもよい。同様に、各断面での第3角度θ3は、他の断面での第3角度θ3と比べて、互いに等しくてもよいし、互いに異なっていてもよい。
The first angle θ1 to the fourth angle θ4 here are in a predetermined cross section in the ZX plane of the
図2及び図3に示されるように、主フィン11及び補助フィン12の内部には、複数の流路14が設けられている。流路14は、例えば、熱伝達媒体Mが流通される空間を形成する貫通孔である。流路14は、主フィン11及び補助フィン12の延在方向に沿って、例えば直線状に延びるように形成されている。複数の流路14は、ZX平面に沿う主フィン11及び補助フィン12の翼形状の翼弦方向に沿って一列をなすように配列されている。複数の流路14は、互いにY方向に略平行となっている。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, a plurality of
図2の例では、主フィン11には、5つの流路14が形成されており、補助フィン12には、3つの流路14が形成されている。主フィン11は、その周囲を流れる走行風Wと主フィン11の流路14を流れる熱伝達媒体Mとの間で熱を交換する。補助フィン12は、その周囲を流れる走行風Wと補助フィン12の流路14を流れる熱伝達媒体Mとの間で熱を交換する。主フィン11及び補助フィン12は、例えば金属等で構成されている。
In the example of FIG. 2, five
流路14は、第1流路14aと、第1流路14aを流通した熱伝達媒体Mを流通させる第2流路14bと、を有している。第1流路14aは、第2流路14bよりも前後方向の後方に配置されている。図2の例では、主フィン11に形成された5つの流路14のうち、前方(X方向の矢印が指す方向)の2つの流路14が第2流路14bとされており、後側の3つの流路14が第1流路14aとされている。また、補助フィン12では、3つの流路14のうち、前方の1つの流路14が第2流路14bとされており、後側の2つの流路14が第1流路14aとされている。流路14は、例えば、脚部13の内部に設けられた流路(図3参照)と連結されており、トラック1に搭載された熱交換装置と流路14との間では、当該流路を介して熱伝達媒体Mが流通可能とされている。
The
主フィン11の上面11eには、複数の突起15が設けられている、図2の(a)の例では、複数の突起15は、上面11eの前端部11b側に設けられている。複数の突起15は、例えば、下面11dにおいて前端部11bの円弧形状が終わる終端部11fに設けられている。複数の突起15は、Y方向において所定間隔で互いに離間している。突起15の形状は、特に限定されないが、例えば円柱状とされている。これらの突起15は、上面11eの空気の流れを意図的に乱れさせる、いわゆるボーテックスジェネレータとして機能する。よって、上面11eの走行風Wの流れ方向下流側において層流境界層が成長することが低減される。
A plurality of
同様に、図2の(b)に示されるように、補助フィン12の上面12eには、複数の突起15が設けられている、図2の(b)の例では、複数の突起15は、上面12eの前端部12b側に設けられている。複数の突起15は、例えば、上面12eにおいて前端部12bの円弧形状が終わる終端部12fに設けられている。突起15の配置及び形状は、主フィン11に設けられた突起15と同じであってもよいし、異なっていてもよい。これらの突起15によって、上面12eの空気の流れを乱れさせることで、上面12eの走行風Wの流れ方向下流側において層流境界層が成長することが低減される。
Similarly, as shown in (b) of FIG. 2, the plurality of
上記のように構成された熱交換器10では、図3に示されるように、トラック1に搭載された熱交換装置のポンプ等(図示省略)によって熱交換装置から流されてきた熱伝達媒体Mが、第1流路14aに流通される。第1流路14aに流通されて走行風Wと熱交換した熱伝達媒体Mは、第2流路14bに流通される。第2流路14bに流通されて走行風Wと熱交換した熱伝達媒体Mは、上記熱交換装置に向かって流れていく。よって、第1流路14aが第2流路14bよりも前方に配置されている場合と比べて、第1流路14aの熱伝達媒体Mと走行風Wとの温度差が大きくなる。
In the
また、図3の2点鎖線で示されるように、熱交換器10では、主フィン11及び補助フィン12が、トラック1の走行時にキャビン2の上方において荷台3の前面3bに向かって流れる走行風W1〜W3を、荷台3の上面3aに沿って流れるように導風する。よって、ウィンドデフレクタ4に沿って流れてきた走行風W3が、第1導風面11wに案内された走行風W2によって下方に押さえ込まれるようにして、走行風W3の流れ方向がX方向に沿うように整流されることとなる。その結果、荷台3の上面3aにおける走行風Wの剥離が抑制される。
Further, as shown by the two-dot chain line in FIG. 3, in the
以上説明したように、熱交換器10では、熱伝達媒体Mが流通される流路14が設けられている主フィン11において、走行風Wと熱伝達媒体Mとの間で熱が交換される。この主フィン11では、主フィン11の前端部11bがキャビン2の上部2aよりも上方に位置し、凹状に湾曲してキャビン2から上方に向かう走行風W2を後方に整流する第1導風面11wを下面11dが含むため、キャビン2の上方を流れる走行風W2が第1導風面11wによって導かれる。第1導風面11wが前端11xにおいてX方向に延びる基準線Lに対して第1角度θ1をなすため、キャビン2から上方に向かう走行風W2が第1導風面11wによって案内される。第1導風面11wが後端11yにおいて基準線Lに対して第1角度θ1よりも小さい第2角度θ2をなすと共に、主フィン11の後端部11cがウィンドデフレクタ4の頂部4bよりも前方に位置するため、ウィンドデフレクタ4に沿って流れてきた走行風W3は、第1導風面11wに案内された走行風W2によってX方向に近付くように整流される。これにより、ウィンドデフレクタ4の頂部4bから後方に延びている荷台3の上面3aにおける走行風Wの剥離が抑制され、空気抵抗の低減を図ることができる。また、キャビン2の上方を流れる走行風W1〜W3は、例えばエンジンルーム等を流れる空気流よりも流速が速い。これにより、走行風W1〜W3と熱伝達媒体Mとの間の熱交換が促進される。よって、この熱交換器10によれば、熱交換性能と燃費性能との両立を図ることが可能となる。
As described above, in the
熱交換器10では、流路14は、熱伝達媒体Mを流通させる第1流路14aと、第1流路14aを流通した熱伝達媒体Mを流通させる第2流路14bと、を有しており、第1流路14aは、第2流路14bよりも前後方向の後方に配置されている。これにより、第1流路14aが第2流路14bよりも前後方向の前方に配置されている場合と比べて、第1流路14aの熱伝達媒体Mと走行風Wとの温度差を大きくすることができる。よって、熱交換性能の向上を図ることができる。
In the
熱交換器10では、脚部13は、Y方向における主フィン11の両端部11aに配置された一対の板状部材である。脚部13の上端部13cは、上面11eよりも上方に位置している。これにより、両端部11aに配置された脚部13によって上面11eに沿って流れる走行風W1が脚部13よりも車幅方向外側に流れないように整流されるため、上面11eに沿って流れる走行風W1の流速が速くなる。
In the
熱交換器10では、主フィン11の上面11e及び補助フィン12の上面12eには、複数の突起15が設けられている。これらの突起15によって、上面11e及び上面12eの空気の流れを乱れさせることで、上面11e及び上面12eの走行風Wの流れ方向下流側において層流境界層が成長することが低減される。これにより、上面11e及び上面12eにおける走行風Wの剥離が抑制され、主フィン11及び補助フィン12による整流効果が持続し易くなると共に、主フィン11及び補助フィン12表面の層流境界層の成長が低減されることにより、主フィン11及び補助フィン12においての熱交換性能が向上する。
In the
熱交換器10は、Y方向に延在すると共に熱伝達媒体Mが流通される流路14が設けられ、走行風Wと熱伝達媒体Mとの間で熱を交換する補助フィン12を更に備えている。補助フィン12は、主フィン11とキャビン2又はウィンドデフレクタ4との間に配置されている。補助フィン12が、主フィン11とキャビン2又はウィンドデフレクタ4との間に配置されているため、走行風W2が主フィン11と補助フィン12とでより確実に案内される。よって、ウィンドデフレクタ4に沿って流れてきた走行風W3を、より確実にX方向に近付くように整流させることができる。
熱交換器10では、補助フィン12は、キャビン2側において前端部12bと後端部12cとを連結する下面12dと、主フィン11側において前端部12bと後端部12cとを連結する上面12eと、を有している。上面12eは、凸状に湾曲する第2導風面12wを含んでいる。第2導風面12wは、後端12yにおいて基準線Lに対して第2角度θ2よりも大きい第3角度θ3をなしている。これにより、後端部11c及び後端部12c側において、第1導風面11wと第2導風面12wとで挟まれる空間が窄まることとなる。よって、第1導風面11w及び第2導風面12wの間を流れる走行風W2の流速が高まり、ウィンドデフレクタ4に沿って流れてきた走行風W3を、X方向に近付くように整流させる作用効果が一層高められる。
In the
以上、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。 As mentioned above, although the suitable embodiment concerning the present invention was described, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment.
例えば、上記実施形態の熱交換器10では、ウィンドデフレクタ4に脚部13が取り付けられていたが、キャビン2の上部2aに脚部13が直接取り付けられていてもよい。
For example, although the
上記実施形態では、熱交換器10のフィンとして、1つの主フィン11及び1つの補助フィン12が例示されたが、フィンの種類及び数は、この例に限定されない。例えば、熱交換器10には、主フィン11が2以上設けられていてもよく、補助フィン12が2以上設けられていてもよく、或いは、補助フィン12が省略されていてもよい。
Although the one
上記実施形態では、主フィン11及び補助フィン12の断面は、Y方向に一様な形状の翼形状であったが、フィンの断面形状は、この例に限定されない。例えば、Y方向において形状が変化してもよいし、厚さが一様な単純な板状の形状であってもよい。また、主フィン11では、上面11eが導風機能を有しないような形状(例えば矩形断面状)であってもよい。また、補助フィン12では、下面12dが導風機能を有しないような形状であってもよい。
In the said embodiment, although the cross section of the
上記実施形態では、脚部13は、Y方向における主フィン11及び補助フィン12の両端部11a,12aに配置されていたが、両端部11a,12aよりも主フィン11及び補助フィン12の中央部寄りの位置に配置されていてもよい。要は、脚部13は、両端部11a,12a側に配置されていればよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、脚部13の延在部13bは、ZX平面に平行に延びていたが、ZX平面に対して傾斜して延びていてもよい。例えば、延在部13bは、X方向から見て、下方から上方に向かうに従って互いに近付くように延びていてもよい。この場合、延在部13bが横風を受けた際に熱交換器10が受ける力を低減することができる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、脚部13の延在部13bは、上端部13c側においてY方向から見て略矩形とされていたが、延在部13bの形状は、これに限定されず、少なくとも主フィン11を支持可能であれば、種々の形状を採用することができる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、熱伝達媒体Mが流通される流路14は、主フィン11及び補助フィン12の内部に設けられていたが、主フィン11及び補助フィン12の表面に設けられていてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、複数の突起15は、主フィン11においては、上面11eの前端部11b側に設けられていたが、上面11eの他の位置に設けられていてもよい。複数の突起15は、補助フィン12においては、上面12eの前端部12b側に設けられていたが、上面12eの他の位置に設けられていてもよい。
In the above embodiment, the plurality of
上記実施形態の主フィン11においては、上面11eのみに複数の突起15が設けられていたが、下面11dに更に設けられていてもよく、下面11dのみに設けられていてもよい。つまり、複数の突起15は、主フィン11の上面11e及び下面11dの少なくとも何れか一方に設けられていてもよい。
In the
上記実施形態の補助フィン12においては、上面12eのみに複数の突起15が設けられていたが、下面12dに更に設けられていてもよく、下面12dのみに設けられていてもよい。つまり、複数の突起15は、補助フィン12の上面12e及び下面12dの少なくとも何れか一方に設けられていてもよい。
In the
1…トラック(車両)、2…キャビン、2a…上部、3…荷台、4…ウィンドデフレクタ(導風部材)、4b…頂部、10…熱交換器、11…主フィン(フィン)、11a,12a…両端部、11d…下面、11e…上面、11w…第1導風面、12…補助フィン、12d…下面、12e…上面、12w…第2導風面、13…脚部、14…流路、14a…第1流路、14b…第2流路、15…突起、L…基準線、M…熱伝達媒体、W,W1〜W3…走行風、θ1…第1角度、θ2…第2角度、θ3…第3角度。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Truck (vehicle), 2 ... cabin, 2a ... upper part, 3 ... loading platform, 4 ... wind deflector (wind guide member), 4b ... top part, 10 ... heat exchanger, 11 ... main fin (fin), 11a, 12a ... both ends, 11 d ... lower surface, 11 e ... upper surface, 11 w ... first air guiding surface, 12 ... auxiliary fin, 12 d ... lower surface, 12 e ... upper surface, 12 w ... second air guiding surface, 13 ... legs, 14 ... flow
Claims (6)
前記車両の車幅方向に延在すると共に熱伝達媒体が流通される流路が設けられ、走行風と熱伝達媒体との間で熱を交換するフィンと、
前記キャビンの上部又は前記導風部材に取り付けられ、前記フィンを支持する脚部と、
を備え、
前記フィンの前端部は、前記キャビンの上部よりも上方に位置し、
前記フィンの後端部は、前記導風部材の頂部よりも前方に位置し、
前記フィンは、前記キャビン側において前記前端部と前記後端部とを連結する下面と、前記キャビンの反対側において前記前端部と前記後端部とを連結する上面と、を有し、
前記下面は、凹状に湾曲して前記キャビンから上方に向かう走行風を後方に整流する第1導風面を含み、
前記第1導風面は、前端において前記車両の前後方向に延びる基準線に対して第1角度をなし、後端において前記基準線に対して前記第1角度よりも小さい第2角度をなす、熱交換器。 A heat exchanger provided in a vehicle having a wind guide member attached to an upper portion of a cabin and guiding a traveling wind flowing above the cabin, the heat exchanger being provided.
A fin extending in the vehicle width direction of the vehicle and having a flow passage through which the heat transfer medium is circulated, the fins exchanging heat between the traveling wind and the heat transfer medium;
A leg attached to an upper portion of the cabin or the air guide member and supporting the fin;
Equipped with
The front end of the fin is located above the top of the cabin,
The rear end of the fin is located forward of the top of the air guide member,
The fin has a lower surface connecting the front end and the rear end on the cabin side, and an upper surface connecting the front end and the rear end on the opposite side of the cabin.
The lower surface includes a first air guiding surface that is concavely curved to rectify a traveling air traveling upward from the cabin backward.
The first air guide surface forms a first angle at a front end with respect to a reference line extending in the front-rear direction of the vehicle, and forms a second angle at a rear end with respect to the reference line at a rear angle smaller than the first angle. Heat exchanger.
前記第1流路は、前記第2流路よりも前記前後方向の後方に配置されている、請求項1記載の熱交換器。 The flow path has a first flow path for circulating the heat transfer medium, and a second flow path for circulating the heat transfer medium flowing through the first flow path,
The heat exchanger according to claim 1, wherein the first flow passage is disposed rearward of the second flow passage in the front-rear direction.
前記脚部の上端部は、前記上面よりも上方に位置している、請求項1又は2記載の熱交換器。 The leg portion is a pair of plate-like members disposed on both ends of the fin in the vehicle width direction,
The heat exchanger according to claim 1, wherein an upper end portion of the leg portion is positioned above the upper surface.
前記補助フィンは、前記フィンと前記キャビン又は前記導風部材との間に配置されている、請求項1〜4の何れか一項記載の熱交換器。 A flow path is provided, which extends in the vehicle width direction and through which the heat transfer medium flows, and further comprising auxiliary fins for exchanging heat between the traveling wind and the heat transfer medium,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein the auxiliary fin is disposed between the fin and the cabin or the air guide member.
前記上面は、凸状に湾曲する第2導風面を含み、
前記第2導風面は、後端において前記基準線に対して前記第2角度よりも大きい第3角度をなす、請求項5記載の熱交換器。 The auxiliary fin is a lower surface connecting the front end of the auxiliary fin and the rear end of the auxiliary fin on the cabin side, and the front end of the auxiliary fin and the rear end of the auxiliary fin on the fin side And an upper surface to be connected,
The upper surface includes a second air guiding surface curved in a convex shape,
The heat exchanger according to claim 5, wherein the second air guide surface forms a third angle larger than the second angle with respect to the reference line at the rear end.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE112020001965T5 (en) | 2019-04-17 | 2022-01-13 | Ihi Corporation | turbine housing and turbocharger |
-
2017
- 2017-10-25 JP JP2017206210A patent/JP2019078484A/en active Pending
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