JP2019135379A - 車両用送風システム - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンルーム内の補機部品を効率よく冷却可能にする。【解決手段】エンジンルーム１１内においてラジエータ用送風機１５よりも車両後方側に配置され、スリットから流出する空気により周囲の空気を巻き込んでエンジンルーム１１内に送風する送風ユニット２を、ラジエータ用送風機１５よりも車両後方側に配置し、送風ユニット２により、エンジンルーム１１内の所望の部位に集中的に送風する。【選択図】図１

Description

本発明は、送風ユニットを用いてエンジンルーム内に送風する車両用送風システムに関するものである。

従来、この種の送風システムとして、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された送風システムは、スリットから流出する空気により周囲の空気を巻き込んで送風するエジェクタノズル、またはラジエータ用送風機を用いて、車両のエンジンルーム内に配置されたラジエータやコンデンサに送風するようになっている。

また、ラジエータ用送風機の風、或いは走行風を利用して、ラジエータやコンデンサ以外の補機部品の冷却も行っている。

特開２０１５−１２４７４７号公報

しかしながら、エンジンルーム内には補機部品が多くあり、明確な風の流路が確保されていない。また、キャビンスペースの拡大やＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）化に伴い、エンジンルーム自体が狭くなっているため、各部品間のスペースが狭くなり、風の通り道が確保されていない。したがって、エンジンルーム内の補機部品を効率よく冷却することができないという問題があった。

本発明は上記点に鑑みて、エンジンルーム内の補機部品を効率よく冷却可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両（１）のエンジンルーム（１１）内に配置された水冷式内燃機関（１２）と、エンジンルーム内において内燃機関よりも車両前方側に配置され、内燃機関の冷却水を空気との熱交換により冷却するラジエータ（１４）と、エンジンルーム内において内燃機関よりも車両前方側に配置され、ラジエータに空気を供給するラジエータ用送風機（１５）と、エンジンルーム内においてラジエータ用送風機よりも車両後方側に配置され、スリット（２６、３６）から流出する空気により周囲の空気を巻き込んでエンジンルーム内に送風する送風ユニット（２、３）とを備える。

これによると、送風ユニットにより、エンジンルーム内の所望の部位に集中的に送風することができるため、エンジンルーム内の補機部品を効率よく冷却することが可能になる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る車両用送風システムを車両に搭載した状態を示す模式的な平面図である。 図１の第１送風ユニットの正面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用送風システムを車両に搭載した状態を示す模式的な側面図である。 図４の第２送風ユニットの正面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。 本発明の第３実施形態に係る車両用送風システムにおける送風ユニットの正面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。 本発明の第４実施形態に係る車両用送風システムにおける送風ユニットの正面図である。 図９のＸ−Ｘ断面図である。 本発明の第５実施形態に係る車両用送風システムにおける送風ユニットの正面図である。 図１１の平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１に示すように、車両１のエンジンルーム１１内には、水冷式内燃機関（以下、内燃機関という）１２が配置されている。また、内燃機関１２の車両後方側には、内燃機関１２から排出される排気ガスを集合させる排気マニホールド１３が、一体的に装着されている。

エンジンルーム１１内には、内燃機関１２の冷却水を空気との熱交換により冷却するラジエータ１４が配置されている。また、ラジエータ１４の車両後方側には、空気流を発生させてラジエータ１４に空気を供給するラジエータ用送風機１５が、一体的に装着されている。ラジエータ１４およびラジエータ用送風機１５は、内燃機関１２よりも車両前方側に配置されている。

エンジンルーム１１内には、曲がり管型の第１送風ユニット２が配置されている。この第１送風ユニット２は、ラジエータ用送風機１５よりも車両後方側に配置されるとともに、内燃機関１２に対して車両左右方向両側に配置されて、車体に固定されている。

図２、図３に示すように、第１送風ユニット２は、円筒状の外側筒部２１と、外側筒部２１の内側に配置された円筒状の内側筒部２２とを備えている。そして、外側筒部２１と内側筒部２２との間には、空気が流通する第１空気通路２３が形成されている。また、内側筒部２２の内側には、空気が流通する第２空気通路２４が形成されている。

第１送風ユニット２の一端側端面には、走行風等の風を第１空気通路２３に取り入れる開口部２５が複数個形成されている。第１送風ユニット２は、この開口部２５が走行風に対向するようにして車両に固定される。

第２空気通路２４は、両端がともに開口している。そして、後述するように、空気は、矢印Ａで示すように第２空気通路２４に流入し、矢印Ｂで示すように第２空気通路２４から流出する。

内側筒部２２は、第２空気通路２４内の空気流れの上流側に位置する上流側内側筒部２２１と、上流側内側筒部２２１よりも空気流れ下流側に位置する下流側内側筒部２２２とからなる。

上流側内側筒部２２１の空気流れ下流側端部と下流側内側筒部２２２の空気流れ上流側端部との間に、内側筒部２２の周方向全域に連続してスリット２６が形成されている。

開口部２５から流入した風は、矢印Ｃで示すように第１空気通路２３を介してスリット２６に導かれた後、スリット２６から第２空気通路２４に流出するようになっている。

そして、スリット２６から第２空気通路２４に空気が噴流となって流出することにより、コアンダ効果によってスリット２６周辺の空気が噴流に引き込まれ、矢印Ａで示すように第２空気通路２４に空気が巻き込まれる。スリット２６から第２空気通路２４に流出した空気、および第２空気通路２４に巻き込まれた空気は、第２空気通路２４内を流れた後、矢印Ｂで示すように第２空気通路２４から流出する。

外側筒部２１および下流側内側筒部２２２は、中間部で略９０°曲げられており、第２空気通路２４の空気流入方向と第２空気通路２４の空気流出方向とが異なるように構成されている。

図１に示すように、第１送風ユニット２は、開口部２５が走行風に対向するようにして、すなわち、開口部２５が車両前方側を向くようにして、車両に固定されている。また、第１送風ユニット２は、第２空気通路２４から流出する空気の流出方向が、内燃機関１２における車両後方部位を向くようにして、より詳細には排気マニホールド１３側を向くようにして、車両に固定されている。

換言すると、第１送風ユニット２における上流側（すなわち、空気流入側）部位は、略車両前後方向に延び、第１送風ユニット２における下流側（すなわち、空気流出側）部位は、略車両左右方向に延びている。

なお、図１中の矢印は、ラジエータ用送風機１５の風や走行風の流れ、および第１送風ユニット２から送風される風の流れを示している。

上記構成において、ラジエータ用送風機１５の風や走行風がエンジンルーム１１内を流れ、その風の一部が開口部２５から第１空気通路２３に流入し、スリット２６から第２空気通路２４に流出し、これにより第２空気通路２４に空気が巻き込まれる。そして、スリット２６から第２空気通路２４に流出した空気、および第２空気通路２４に巻き込まれた空気は、内燃機関１２における車両左右方向両側から内燃機関１２の車両後方部位に向かって送風され、排気マニホールド１３が冷却される。また、内燃機関１２の車両後方部位に配置されている補機部品、例えば、ワイヤハーネス、エンジンオイルの圧力を検出する油圧センサ等の補機部品も、冷却される。

本実施形態によると、下記の（ａ）〜（ｃ）の効果が得られる。

（ａ）第１送風ユニット２により、エンジンルーム１１内の所望の部位に集中的に送風することができるため、エンジンルーム１１内の補機部品等を効率よく冷却することができる。

（ｂ）第１送風ユニット２は、スリット２６から空気を流出させるための空気流を発生させる送風機が不要であるため、第１送風ユニット２を簡素にすることができる。

（ｃ）第１送風ユニット２は、中間部で曲げられて、第２空気通路２４の空気流入方向と第２空気通路２４の空気流出方向とが異なるように構成されているため、例えば内燃機関１２における車両後方部位にも容易に送風することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について、図４〜図６を用いて説明する。本実施形態では、第１実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。

図４に示すように、エンジンルーム１１内には、第１送風ユニット２とともに、直管型の第２送風ユニット３が配置されている。

第１送風ユニット２は、ラジエータ用送風機１５よりも車両後方側に配置されるとともに、内燃機関１２の上面よりも上方に配置されている。また、第１送風ユニット２は、内燃機関１２における車両左右方向中心付近に、１個配置されている。

第２送風ユニット３は、ラジエータ用送風機１５および内燃機関１２よりも車両後方側で、且つ内燃機関１２の底面よりも下方に配置されて、車体に固定されている。また、第２送風ユニット３は、内燃機関１２における車両左右方向中心付近に、１個配置されている。

図５、図６に示すように、第２送風ユニット３は、直線状で且つ円筒状の外側筒部３１と、外側筒部３１の内側に配置された直線状で且つ円筒状の内側筒部３２とを備えている。そして、外側筒部３１と内側筒部３２との間には、空気が流通する第１空気通路３３が形成されている。また、内側筒部３２の内側には、空気が流通する第２空気通路３４が形成されている。

第２送風ユニット３の一端側端面には、走行風等の風を第１空気通路３３に取り入れる開口部３５が複数個形成されている。第２送風ユニット３は、この開口部３５が走行風に対向するようにして車両に固定される。

第２空気通路３４は、両端がともに開口している。そして、後述するように、空気は、矢印Ａで示すように第２空気通路３４に流入し、矢印Ｂで示すように第２空気通路３４から流出する。

内側筒部３２は、第２空気通路３４内の空気流れの上流側に位置する上流側内側筒部３２１と、上流側内側筒部３２１よりも空気流れ下流側に位置する下流側内側筒部３２２とからなる。

上流側内側筒部３２１の空気流れ下流側端部と下流側内側筒部３２２の空気流れ上流側端部との間に、内側筒部３２の周方向全域に連続してスリット３６が形成されている。

開口部３５から流入した風は、矢印Ｃで示すように第１空気通路３３を介してスリット３６に導かれた後、スリット３６から第２空気通路３４に流出するようになっている。

そして、スリット３６から第２空気通路３４に空気が噴流となって流出することにより、コアンダ効果によってスリット３６周辺の空気が噴流に引き込まれ、矢印Ａで示すように第２空気通路３４に空気が巻き込まれる。スリット３６から第２空気通路３４に流出した空気、および第２空気通路３４に巻き込まれた空気は、第２空気通路３４内を流れた後、矢印Ｂで示すように第２空気通路３４から流出する。

図４に示すように、第１送風ユニット２は、開口部２５が走行風に対向するようにして、すなわち、開口部２５が車両前方側を向くようにして、車両に固定されている。また、第１送風ユニット２は、第２空気通路２４から流出する空気の流出方向が、内燃機関１２における車両後方部位を向くようにして、より詳細には排気マニホールド１３側を向くようにして、車両に固定されている。

換言すると、第１送風ユニット２における上流側（すなわち、空気流入側）部位は、略車両前後方向に延び、第１送風ユニット２における下流側（すなわち、空気流出側）部位は、下方に向かって延びている。

第２送風ユニット３は、開口部３５が走行風に対向するようにして、すなわち、開口部３５が車両前方側を向くようにして、車両に固定されている。また、第２送風ユニット３は、第２空気通路２４から流出する空気の流出方向が、車両後方側になるようにして、車両に固定されている。換言すると、第２送風ユニット３は、略車両前後方向に延びている。

上記構成において、第１送風ユニット２から送風される空気は、内燃機関１２の上方から内燃機関１２の車両後方部位に向かって送風される。

また、第２送風ユニット３においては、ラジエータ用送風機１５の風や走行風の一部が開口部３５から第１空気通路３３に流入し、スリット３６から第２空気通路３４に流出し、これにより第２空気通路３４に空気が巻き込まれる。そして、スリット３６から第２空気通路３４に流出した空気、および第２空気通路３４に巻き込まれた空気は、内燃機関１２における車両前方側から内燃機関１２の車両後方側に向かって送風される。

第１送風ユニット２および第２送風ユニット３から送風される空気により、排気マニホールド１３や、内燃機関１２の車両後方部位に配置されている補機部品が、冷却される。

本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態によると、第２送風ユニット３は、スリット３６から空気を流出させるための空気流を発生させる送風機が不要であるため、第２送風ユニット３を簡素にすることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態について、図７、図８を用いて説明する。本実施形態では、第１実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。

図７、図８に示すように、第１送風ユニット２は、空気流を発生させるユニット用送風機２７を備えている。このユニット用送風機２７は、空気流を発生させるファン２７１と、ファン２７１を駆動する電動機２７２を有している。

第１送風ユニット２は、第１実施形態における開口部２５が廃止されている。換言すると、１空気通路２３は、両端がともに閉じられている。

外側筒部２１の外周部には、第１空気通路２３に連通する円筒状の送風機収容筒部２８が一体に形成されている。この送風機収容筒部２８内に、ユニット用送風機２７が収容されている。

上記構成において、電動機２７２にてファン２７１が駆動されると、矢印Ｃで示すように、エンジンルーム１１（図１参照）内の空気が送風機収容筒部２８内の通路を通って第１空気通路２３に送られ、スリット２６から第２空気通路２４に流出し、これにより第２空気通路２４に空気が巻き込まれる。

そして、スリット２６から第２空気通路２４に流出した空気、および第２空気通路２４に巻き込まれた空気は、第２空気通路２４からエンジンルーム１１内の所望の部位に向かって送風される。

本実施形態によると、第１実施形態における（ａ）および（ｃ）の効果が得られる。また、本実施形態によると、ユニット用送風機２７を備えているため、スリット２６から安定して空気を流出させることができ、エンジンルーム１１内の所望の部位に確実に送風することができる。

なお、本実施形態のユニット用送風機を、第２実施形態における直管型の第２送風ユニット３に採用してもよい。

（第４実施形態）
第４実施形態について、図９、図１０を用いて説明する。本実施形態では、第２送風ユニット３の構成が第２実施形態と相違している。本実施形態では、第２実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。

図９、図１０に示すように、第２送風ユニット３における外側筒部３１および内側筒部３２は、その断面形状が楕円形になっている。

本実施形態によると、第２実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態によると、第２送風ユニット３は、車両搭載時の高さ方向寸法を小さくすることができる。

なお、第１送風ユニット２における外側筒部２１および内側筒部２２の断面形状を楕円形にしてもよい。

（第５実施形態）
第５実施形態について、図１１、図１２を用いて説明する。本実施形態では、第２送風ユニット３の構成が第２実施形態と相違している。本実施形態では、第２実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。

図１１、図１２に示すように、第２送風ユニット３における外側筒部３１および内側筒部３２は、空気流れ下流側が複数（本例では２つ）に分割されている。換言すると、第２空気通路３４は、空気出口側が複数に分岐されている。

本実施形態によると、第２実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態によると、１つの第２送風ユニット３にて、異なる部位に送風することができる。

なお、第１送風ユニット２における第１空気通路２３の空気出口側を複数に分岐してもよい。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。

また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。

また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、スリットから流出する空気により周囲の空気を巻き込んでエンジンルーム内に送風する送風ユニットが、エンジンルーム内においてラジエータ用送風機よりも車両後方側に配置される。

また、第２の観点によれば、送風ユニットは、走行風に対向するように開口して走行風を取り入れる開口部と、開口部から取り入れた走行風をスリットに導く第１空気通路とを備える。

これによると、スリットから空気を流出させるための空気流を発生させる送風機が不要であるため、送風ユニットを簡素にすることができる。

また、第３の観点によれば、送風ユニットは、空気流を発生させるユニット用送風機と、ユニット用送風機から送られる空気をスリットに導く第１空気通路とを備える。

これによると、ユニット用送風機を備えているため、スリットから安定して空気を流出させることができ、エンジンルーム内の所望の部位に確実に送風することができる。

また、第４の観点によれば、送風ユニットは、筒状の外側筒部と、外側筒部の内側に配置された筒状の内側筒部とを備える。また、外側筒部と内側筒部との間に第１空気通路が形成され、内側筒部の内側に、スリットから流出する空気、およびスリットから流出する空気により巻き込まれる空気が流通する第２空気通路が形成される。

また、第５の観点によれば、内側筒部は、中間部で曲げられており、第２空気通路の空気流入方向と第２空気通路の空気流出方向とが異なるように構成されている。これによると、例えば内燃機関における車両後方部位にも、容易に送風することができる。

また、第６の観点によれば、第２空気通路は、空気出口側が複数に分岐されている。これによると、１つの送風ユニットにて、異なる部位に送風することができる。

また、第７の観点によれば、第２空気通路の空気流出方向が内燃機関における車両後方部位に向けられている。

１ 車両
２ 送風ユニット
３ 送風ユニット
１１ エンジンルーム
１２ 水冷式内燃機関
１４ ラジエータ
１５ ラジエータ用送風機
２６ スリット
３６ スリット

Claims (7)

1. 車両（１）のエンジンルーム（１１）内に配置された水冷式内燃機関（１２）と、
   前記エンジンルーム内において前記内燃機関よりも車両前方側に配置され、前記内燃機関の冷却水を空気との熱交換により冷却するラジエータ（１４）と、
   前記エンジンルーム内において前記内燃機関よりも車両前方側に配置され、前記ラジエータに空気を供給するラジエータ用送風機（１５）と、
   前記エンジンルーム内において前記ラジエータ用送風機よりも車両後方側に配置され、スリット（２６、３６）から流出する空気により周囲の空気を巻き込んで前記エンジンルーム内に送風する送風ユニット（２、３）とを備える車両用送風システム。
2. 前記送風ユニットは、走行風に対向するように開口して走行風を取り入れる開口部（２５、３５）と、前記開口部から取り入れた走行風を前記スリットに導く第１空気通路（２３、３３）とを備える請求項１に記載の車両用送風システム。
3. 前記送風ユニットは、空気流を発生させるユニット用送風機（２７）と、前記ユニット用送風機から送られる空気を前記スリットに導く第１空気通路（２３）とを備える請求項１に記載の車両用送風システム。
4. 前記送風ユニットは、筒状の外側筒部（２１、３１）と、前記外側筒部の内側に配置された筒状の内側筒部（２２、３２）とを備え、
   前記外側筒部と前記内側筒部との間に前記第１空気通路が形成され、
   前記内側筒部の内側に、前記スリットから流出する空気、および前記スリットから流出する空気により巻き込まれる空気が流通する第２空気通路（２４、３４）が形成されている請求項２または３に記載の車両用送風システム。
5. 前記内側筒部は、中間部で曲げられており、前記第２空気通路の空気流入方向と前記第２空気通路の空気流出方向とが異なるように構成されている請求項４に記載の車両用送風システム。
6. 前記第２空気通路は、空気出口側が複数に分岐されている請求項４または５に記載の車両用送風システム。
7. 前記第２空気通路の空気流出方向が前記内燃機関における車両後方部位に向けられている請求項４または５に記載の車両用送風システム。

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