JP3718738B2 - 吸気ダクト構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気口の開口面積を排気口の開口面積より狭く形成した吸気ダクト構造に関し、特に自動車のバンパーなどに設けた吸気口から外気を取り入れ、空冷式インタークーラーの前面に導いて冷却する吸気ダクト構造として好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ターボチャージャーを備えた自動車では、自動車のフロント部に空冷式インタークーラーを配置し、圧縮した空気を冷却して気体の密度を上げるようにしている。この空冷式インタークーラーは所定の冷却性能を得るためにある程度の面積が必要であり、エンジンの出力を高めるためにますます大型化する傾向にある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車のフロント部には、ヘッドライト、ラジエターグリル、バンパーなどのほかに、いわゆるRV車(Recreational Vehicles)の場合には、図6に示すように、パイプ状のフロントガードFGやフォグランプFLなどの各種装備が施されている。
【0004】
このため、空冷式インタークーラーICに外気を送るために設けた吸気ダクト21は、車両の外観デザインなどの制約から吸気口21aの位置や開口面積が制限されてしまう。例えばバンパー22に吸気口21aを設けた場合は、図7の断面図に示すように、吸気口21aの開口面積は空冷式インタークーラーIC側の排気口21bの開口面積に比べ非常に小さくなってしまう。
【0005】
このため、吸気ダクト21の吸気口21aから取り込まれた外気は、破線で示す範囲内を矢印で示すようにそのまま直進し、空冷式インタークーラーICの下段領域Lに多く当り、他の領域にはあまり当らないため、空冷式インタークーラーICの冷却効率が悪くなり、所定の冷却性能が得られないといった不都合が生じる。
【0006】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、開口面積が狭い吸気口から取り入れた外気を、開口面積が広い排気口から均一に吹き出すように構成した吸気ダクト構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の吸気ダクト構造は、吸気口の開口面積を排気口の開口面積より狭く形成した筒状のケース体からなる吸気ダクト構造であって、ケース体内に仕切り部を設けて主通気路とこの主通気路に対して外方に偏位した副通気路とを形成し、吸気口から主通気路に導入された気流を副通気路側に偏向させて排気口手前で副通気路から導入された気流と合流するように、仕切り部の主通気路側壁面を湾曲曲面に形成すると共に仕切り部の副通気路側壁面を平面状に形成した。
【0008】
本発明によれば、吸気口に流入した気流は主通気路と副通気路とに分流し、主通気路に流入した気流は排気口の下段領域から吹き出され、副通気路に流入した気流は外方に偏位して排気口の上段領域から吹き出され、主通気路に流入した気流の一部は仕切り部によって副通気路側に偏向されて排気口の中段領域から吹き出される。こうして排気口の各領域から吹き出されることになる。
【0010】
また、本発明によれば、主通気路に流入した気流の一部は湾曲曲面に形成された仕切り部の壁面に沿って流れ、排気口の中段領域から吹き出される。
【0011】
本発明の請求項2記載の吸気ダクト構造は、請求項1記載の発明において、副通気路は、その出口の気流の速度が主通気路の出口の気流の速度より相対的に大きくなるように入口から出口に向かって徐々に狭くなるように形成した。
【0012】
本発明によれば、副通気路の内部が入口から出口に向かって徐々に狭くなるように形成されているので、副通気路の出口の気流の速度が主通気路の出口の気流の速度より大きくなる。このため副通気路の出口付近に負圧が生じ、主通気路の出口に当る排気口の下段領域から気流の一部が引き寄せられて中段領域から吹き出される。こうして排気口の各領域から気流が吹き出される。
【0013】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明による吸気ダクト構造の第1の実施の形態を示す外観斜視図であり、吸気ダクト1の後方に空冷式インタークーラーICを配置した状態を示している。図2は、図1のA−A線上の断面図であり、図3は、図1のB−B線上の断面図である。
【0014】
これらの図において、吸気ダクト1のケース体2は、例えば吸気口2aが自動車のバンパーに設けられているため開口面積が狭く、排気口2bは空冷式インタークーラーICと同一面積に形成されているため開口面積が広い。従って、ケース体2の上面および側面は吸気口2aから排気口2bに向かって徐々に広がる形状に構成されている。
【0015】
また、ケース体2の内部には主通気路3および副通気路4の2つの通気路が仕切り部5によって仕切られて形成されており、副通気路4は主通気路3に対して入口4aから徐々に外方(この例では上方)に向って偏位するように傾斜して形成されている。
【0016】
このため、主通気路3の入口3aと副通気路4の入口4aとはケース体2の吸気口2aで隣接して形成されているが、主通気路3の出口3bと副通気路4の出口4bとは離れて形成されている。また、主通気路3の出口3bと副通気路4の出口4bとは排気口2bの手前側で合流するように形成されている。
【0017】
また、副通気路4は入口4aから出口4bに向って内部が徐々に狭くなるように、例えば副通気路4の高さが徐々に狭くなるように形成されている。なお、副通気路4の開口面積は主通気路3のそれより小さく形成されている。また、主通気路3および副通気路4はブロー成型によってピンチオフによるつぶし形状で成型するようにしてもよい。
【0018】
2つの通気路3,4を区分する仕切り部5は、副通気路4の底面に相当する上面5aが出口4b側に高くなる傾斜をもって平面状に形成されており、主通気路3の天井面に相当する底面5bは出口3bが副通気路4の出口4b側に向って徐々に湾曲する曲面状に形成されている。
【0019】
この構成において、吸気ダクト1のケース体2の吸気口2aに流入した外気は主通気路3と副通気路4とに分流され、主通気路3に流入した外気は直進して空冷式インタークーラーICの下段領域Lに当る。また、主通気路3に流入した外気の一部はコアンダ効果によって曲面状に形成された仕切り部5の底面5bに沿って流れ、空冷式インタークーラーICの中段領域Mに当る。
【0020】
副通気路4に流入した外気は外方(上方)に偏位して空冷式インタークーラーICの上段領域Uに当る。また、副通気路4内は徐々に狭くなるように形成されているので、出口4bでの外気の流速が大きくなる。このため、副通気路4の出口4bの流速と主通気路3の出口3bの流速とで差が生じるので、ベルヌーイの法則によって流速が大きい出口4b付近に負圧が生じる。これによって排気口2bの下段領域の外気の一部が中段領域側に引き寄せられ、空冷式インタークーラーICの中段領域Mに当る。
【0021】
このように、ケース体2に流入した外気は、主通気路3、副通気路4および仕切り部5によって流れる方向が制御され、排気口2bの上段領域から下段領域に至るまで満遍なく吹き出されるので、空冷式インタークーラーICの全領域を冷却することができる。
【0022】
(第2の実施の形態)
図4は、本発明による吸気ダクト構造の第2の実施の形態を示す外観斜視図であり、前述の第1の実施の形態と同様に、後方に空冷式インタークーラーICを配置した状態を示している。
【0023】
本実施の形態による吸気ダクト11は、開口面積の狭い吸気口12aから開口面積の広い排気口12bに向かって上面および側面が徐々に広がる形状に形成されたケース体12を備え、その内部には前述した仕切り部5と同一断面形状の仕切り板15が取り付けられている。この仕切り板15によってケース体12内が主通気路13と副通気路14とに仕切られている。
【0024】
仕切り板15は別体に形成してケース体12内にビス止めして取り付けるようにしてもよいが、ブロー成型の際にパリソンを局所的に可動コアでピンチした後に、このコアを後退させて仕切り板15を形成するなどの方法により一体成型することもできる。また、図5に示すように、左右半シェル12A,12Bを組み合わせて仕切り板15とすることもできる。このとき射出成型により半シェル12A,12Bをそれぞれ形成することもできる。
【0025】
この構成において、吸気ダクト11のケース体12の吸気口12aに流入した外気は、前述の実施の形態と同様に、主通気路13、副通気路14および仕切り板15によって流れる方向が制御され、排気口12bの上段領域から下段領域に至るまで満遍なくゆきわたるように吹き出されるので、空冷式インタークーラーICの全領域を冷却することができる。
【0026】
【発明の効果】
本発明によれば、吸気口に流入した外気は主通気路と副通気路とに分流し、主通気路に流入した外気は直進して排気口の下段領域から吹き出される。副通気路に流入した外気は外方(上方)に偏位して排気口の上段領域から吹き出される。主通気路に流入した外気の一部は、コアンダ効果によって曲面状に形成された仕切り部に沿って流れ、排気口の中段領域から吹き出される。こうして排気口の各領域から外気が吹き出される。
【0027】
また、副通気路の内部は徐々に狭くなるように形成されているので、副通気路の出口の流速が主通気路の出口の流速より速くなる。このため、ベルヌーイの法則によって副通気路の出口付近に負圧が生じ、排気口の下段領域の外気の一部が引き寄せられて中段領域から吹き出される。こうして排気口の各領域から吹き出される外気の均一性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による吸気ダクト構造の第1の実施の形態を示す外観斜視図である。
【図2】図1のA−A線上の断面図である。
【図3】図1のB−B線上の断面図である。
【図4】本発明による吸気ダクト構造の第2の実施の形態を示す外観斜視図である。
【図5】図4に示す吸気ダクト構造を左右に分割して示す外観斜視図である。
【図6】RV車のフロント部の一部を示す概略的斜視図である。
【図7】従来の吸気ダクト構造の断面図である。
【符号の説明】
1,11 吸気ダクト
2,12 ケース体
3,13 主通気路
4,14 副通気路
2a,12a 吸気口
2b,12b 排気口
3a,4a 入口
3b,4b 出口
5 仕切り部
5a 上面
5b 底面
15 仕切り板
IC 空冷式インタークーラー
Claims (2)
- 吸気口の開口面積を排気口の開口面積より狭く形成した筒状のケース体からなる吸気ダクト構造であって、
前記ケース体内に仕切り部を設けて主通気路とこの主通気路に対して外方に偏位した副通気路とを形成し、前記吸気口から前記主通気路に導入された気流を前記副通気路側に偏向させて前記排気口手前で前記副通気路から導入された気流と合流するように、前記仕切り部の前記主通気路側壁面を湾曲曲面に形成すると共に前記仕切り部の前記副通気路側壁面を平面状に形成したことを特徴とする吸気ダクト構造。 - 前記副通気路は、その出口の気流の速度が前記主通気路の出口の気流の速度より相対的に大きくなるように入口から出口に向かって徐々に狭くなるように形成したことを特徴とする請求項1記載の吸気ダクト構造。
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