JP4107157B2 - 熱交換器冷却ダクト構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のインタークーラーなどの熱交換器に空冷用空気を導くための熱交換器冷却ダクト構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般にターボエンジンを搭載した自動車にはインタークーラーが設置され、エンジンへ吸気される空気をインタークーラーで冷却している。インタークーラーの設置場所としては種々考えられるが、インタークーラーはサイドメンバとフードリッジとの間のフロントホイルハウス前方の空間内に配置される場合が多い。前記空間内にインタークーラーを設置した場合、フロントバンパまたはフロントバンパ近傍の車体壁に空気取り入れ口を形成し、車両走行時に空気取り入れ口から走行風を空間内に取り入れることにより、インタークーラーを空冷するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−47845号公報(第2−3頁、図1)
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、インタークーラーを空冷した後の走行風をフロントホイルハウス内に流すようにしているが、フロントホイルハウス内はタイヤが回転しているために、空気に乱れが生じて部分的に高圧となっており、インタークーラー空冷後の走行風が抜けにくくなってしまい、インタークーラー付近での走行風の流速が低下して、十分な空冷効果が得られないという問題がある。
【0004】
また、フロントホイルハウス前方のフロントバンパ横面に開口を設け、インタークーラー空冷後の走行風をフロントホイルハウス内ではなく、前記開口から抜くようにしたダクト構造もあるが、フロントバンパの側壁に開口を設けると、見栄えが悪くなるという問題がある。
【0005】
本発明の課題は、車両外観品質を低下させることなく、熱交換器を十分に空冷することのできる熱交換器冷却ダクト構造を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、フロントホイルハウス前方の空間内に走行風を導いて、前記空間内に設置された熱交換器を空冷する熱交換器冷却ダクト構造であって、フロントバンパに空気取り入れ口が、前記フロントホイルハウスの前側壁の車両外側端部に開口部がそれぞれ形成され、前記空気取り入れ口と前記開口部とが第1のダクトで接続されているとともに、前記第1のダクトの中間部に前記熱交換器が設置され、前記第1のダクトは前記開口部付近が絞られた形状であり、かつ前記第1のダクトを形成するダクト壁のうち車幅方向内側のダクト壁には、前記開口部付近に車両外側斜め後方に向けてフィンが設けられ、前記車幅方向内側のダクト壁と前記フィンは、当該ダクト壁及びフィンからの延長線がフロントタイヤよりも前方側となるように配置されていることを特徴としている。
【0007】
上記構成によれば、フロントホイルハウスの前側壁の車両外側端部には開口部が形成され、第1のダクトを形成するダクト壁のうち車幅方向内側のダクト壁と、その開口部付近に設けられたフィンは、当該ダクト壁及びフィンからの延長線がフロントタイヤよりも前方側となるように配置されているので、熱交換器空冷後の走行風は開口部から、フロントタイヤに当たることなく、車両後方に向かって流れる。そのため、走行風がフロントタイヤの回転によって乱されることはなく、走行風は開口部からスムーズに抜けるようになる。また、第1のダクトは開口部付近が絞られた形状であるので、走行風は開口部からよりスムーズに抜けるようになる。その結果、熱交換器付近での走行風の流速低下を抑えることができ、熱交換器を十分に空冷することが可能となる。
【0008】
また、熱交換器空冷後の走行風を排出するための開口をフロントバンパ横面等に設ける必要がないので、車両外観品質が低下することもない。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
(実施の形態1)
図1及び図2は本発明に係る熱交換器冷却ダクト構造を有する自動車を示しており、図1はその左側前部の斜視図、図2は左側フロントホイルハウス部の斜視図である。なお、本実施の形態では車両左側だけの構成について説明するが、車両右側の構成は車両の中心軸に関して車両左側と対称となっている。
【0010】
図1に示すように、車両前部のフロントバンパ1には車幅方向端部にフィニッシャ2が取り付けられ、このフィニッシャ2の中央に空気取り入れ口3が形成されている。また、フィニッシャ2の外側には、空気取り入れ口3とは別の空気取り入れ口4が形成されている。
【0011】
フロントタイヤ5が収容されたフロントホイルハウス6には、図2に示すように、その前側壁(すなわちフェンダプロテクタ7の前側壁)8に開口部9,10が形成されている。開口部9,10は、フロントホイルハウス6の前側壁8のうち車両外側端部付近に設けられ、開口部10は最も外側に、開口部9は開口部10の内側にそれぞれ配置されている。なお、フェンダプロテクタ7は、フロントタイヤ5が巻き上げた石、水等がエンジンルーム内に入らないようにするために設けられている。
【0012】
開口部9,10は共に縦長のスリット状をなし、その長さはフロントバンパ1の高さよりも長く形成されている。また開口部9にはフィン11が取り付けられている。フィン11の詳細については後述する。
【0013】
図3は図1のA−A線に沿った断面図である。図3に示すように、フロントホイルハウス6前方の空間内には第1のダクト12が配置され、この第1のダクト12は、フロントバンパ1に設けられた空気取り入れ口3とフロントホイルハウス6の前側壁8に形成された開口部9とを接続している。
【0014】
第1のダクト12の中央部には熱交換器としてのインタークーラー13が第1のダクト12を横切るように設置されている。そして車両走行時には、走行風は空気取り入れ口3から第1のダクト12内に流入して、インタークーラー13を通過した後、開口部9から排出される。
【0015】
第1のダクト12は縦断面が矩形状をなし、走行風に沿ってインタークーラー13の上流側ではダクト側壁12A,12B及びダクト上下壁12C,12D(図4参照)によって構成され、下流側ではダクト側壁12AA,12BBとダクト上下壁12CC,12DD(図4参照)によって構成されている。なお図4は、図1のB−B線に沿って第1のダクト12だけを断面で示した図である。
【0016】
第1のダクト12は、インタークーラー13の下流側では断面積が絞られている。すなわち、ダクト側壁12AAとダクト側壁12BBとの間隔は、インタークーラー13側では広く、開口部9側では狭くなっており、一方、ダクト上壁12CCとダクト下壁12DDとの間隔は図4に示すように略一定であるから、第1のダクト12の流路断面積は開口部9に近付くにつれて小さく絞られていることになる。また、ダクト側壁12AAは、その延長線L(図3参照)がフロントタイヤ5よりも前方側となるよう(フロントタイヤ5に接触しないよう)配置されている。
【0017】
第1のダクト12の車幅方向外側には第2のダクト15が設けられている。この第2のダクト15はフロントバンパ1に設けられた空気取り入れ口4とフロントホイルハウス6の前側壁8に形成された開口部10とを接続している。なお、開口部10は第2のダクト15の出口側開口部である。
【0018】
第2のダクト15は縦断面が矩形状をなし、フロントバンパ1の横壁部1A、ダクト側壁15A、およびダクト上下壁(図示省略)によって構成されている。また、第2のダクト15は、開口部10付近では断面積が絞られている。すなわち、フロントバンパ1の横壁部1Aとダクト側壁15Aは開口部10側が互いに接近しており、第2のダクト15の流路断面積は開口部10に近付くにつれて小さくなっている。なお、第2のダクト15の図示省略したダクト上下壁の間隔は一定となっている。
【0019】
図3に示すように、第1のダクト12のダクト側壁12AAとフロントホイルハウス6の前側壁8端部とは樹脂クリップ16によって、また第1のダクト12のダクト側壁12BBと第2のダクト15のダクト側壁15Aとは樹脂クリップ17によってそれぞれ連結され固定されている。これにより、開口部9,10がフロントホイルハウス6の前側壁8の車両外側端部に形成されている。
【0020】
なお、ダクト側壁12A,12B及びダクト上下壁12C,12Dとインタークーラー13との接合部はシールされており、ダクト側壁12AA,12BB及びダクト上下壁12CC,12CDとインタークーラー13との接合部もシールされている。また、ダクト側壁12AA,12BB及びダクト上下壁12CC,12CDとフロントホイルハウス6の前側壁8端部との接合部もシールされている。
【0021】
開口部9にはフィン11が取り付けられている。このフィン11は、樹脂クリップ16によって開口部9に取り付けられ、車両外側斜め後方に向けて、つまり第1のダクト12のダクト側壁12AAからの延長線L上に配置されている。またフィン11は、図2に示すように、矩形状の穴11Aが複数個設けられた縦長の板状部材からなっている。
【0022】
次に、上記構成の熱交換器冷却ダクト構造の作用について説明する。
車両が走行すると、図5に示すように、フロントバンパ1の空気取り入れ口3から第1のダクト12内に走行風A1が流入し、また空気取り入れ口4から第2のダクト15内に走行風B1が流入する。
【0023】
第1のダクト12内に流入した走行風A1はインタークーラー13を空冷し、空冷後の走行風A2は開口部9を介して車両外側斜め後方に向かって、出口風A3としてスムーズに排出される。これにより、インタークーラー13空冷後の走行風A2を第1のダクト12から速やかに抜くことができ、インタークーラー13を効率よく空冷することができる。
【0024】
第2のダクト12内に流入した走行風B1は開口部10を介して車両外側斜め後方に向かって、出口風B2として排出される。
【0025】
一方、フロントホイルハウス6内では、フロントタイヤ5が回転しているのでホイルハウス内風C1は乱れが生じているが、出口風A3に引きずられて車両外側斜め後方に向かって排出される。第1のダクト12は開口部9付近が絞られているので、走行風A2は開口部9を通るときに流速が増大するため、ホイルハウス内風C1はベンチュリ効果によって引きずられて排出される。
【0026】
本実施の形態では、第2のダクト15も開口部10付近が絞られているので、開口部10を通る走行風B1の流速が増大し、これによって、第1のダクト12内の走行風A2は、開口部9において、走行風B1によるベンチュリ効果によって引きずられ、流速が一層増大しており、インタークーラー13をより一層効率よく空冷することが可能となる。
【0027】
また、本実施の形態では、出口風A3,B2によって高速走行時にダウンフォースが生じるので、コーナリング時に車体が安定する。
【0028】
さらに、本実施の形態では、開口部9にフィン11が取り付けられているので、インタークーラー13空冷後の走行風A2はフィン11に沿って流れるようになり、フロントホイルハウス6内に流入することはないので、走行風A2を第1のダクト12から速やかに抜くことができ、インタークーラー13をより一層効率よく空冷することが可能となる。
【0029】
(実施の形態2)
図6は実施の形態2を示している。本実施の形態では、第1のダクト12の流路断面積が略一定となっている。すなわち、図3に示したようにダクト側壁12AAとダクト側壁12BBとの間隔は、インタークーラー13側では広く、開口部9側では狭くなっており、開口部9に近付くにつれて所定の割合で減少しているのに対し、ダクト上壁12CCとダクト下壁12DDとの間隔は、図6に示すように、インタークーラー13側では狭く、開口部9側では広くなっており、開口部9に近付くにつれて所定の割合で増加している。そして、ダクト側壁12AAとダクト側壁12BBとの間隔の減少率とダクト上壁12CCとダクト下壁12DDとの間隔の増加率はそれらの絶対値が略等しく設定されている。その結果、第1のダクト12は、その流路断面積が略一定となっている。他の構成は実施の形態1と同様である。
【0030】
本実施の形態においても、実施の形態1と同様、開口部9から走行風が車両外側斜め後方に向けて排出され、インタークーラー13空冷後の走行風を第1のダクト12から速やかに抜くことができ、その結果、インタークーラー13を効率よく空冷することができる。
【0031】
しかも、本実施の形態の場合も、第2のダクト15の開口部10付近は絞られており、開口部10を通る走行風の流速を増大させることができる。これによって、第1のダクト12内の走行風は、開口部9において、開口部10を通る走行風のベンチュリ効果によって引きずられ、流速が一層増大するので、インタークーラー13をより一層効率よく空冷することが可能となる。
【0032】
なお、上記実施の形態1および実施の形態2では、熱交換器としてインタークーラー13を設置したが、インタークーラー13の代わりに、エンジンオイルクーラー、ミッションオイルクーラー、パワーステアリングオイルクーラー、フロントデフオイルクーラーを設置してもよい。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フロントホイルハウスの前側壁の車両外側端部には開口部が形成され、第1のダクトを形成するダクト壁のうち車幅方向内側のダクト壁と、その開口部付近に設けられたフィンは、当該ダクト壁及びフィンからの延長線がフロントタイヤよりも前方側となるように配置されているので、熱交換器空冷後の走行風は開口部から、フロントタイヤに当たることなく、車両後方に向かって流れる。そのため、走行風がフロントタイヤの回転によって乱されることはなく、走行風は開口部からスムーズに抜けるようになる。また、第1のダクトは開口部付近が絞られた形状であるので、走行風は開口部からよりスムーズに抜けるようになる。その結果、熱交換器付近での走行風の流速低下を抑えることができ、熱交換器を十分に空冷することが可能となる。
【0034】
また、熱交換器空冷後の走行風を排出するための開口をフロントバンパ横面等に設ける必要がないので、車両外観品質が低下することもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る熱交換器冷却ダクト構造を有する自動車の左側前部の斜視図である。
【図2】図1に示した自動車の左側フロントホイルハウス部の斜視図である。
【図3】実施の形態1による熱交換器冷却ダクト構造を示しており、図1のA−A線に沿った断面図である。
【図4】図1のB−B線に沿って第1のダクトだけを断面で示した図である。
【図5】走行風の流れを示した図である。
【図6】実施の形態2による熱交換器冷却ダクト構造を示しており、図1のA−A線に沿った断面図である。
【符号の説明】
1 フロントバンパ
3,4 空気取り入れ口
5 フロントタイヤ
6 フロントホイルハウス
8 フロントホイルハウスの前側壁
9,10 開口部
11 フィン
12 第1のダクト
13 インタークーラー
15 第2のダクト
Claims (2)
- フロントホイルハウス前方の空間内に走行風を導いて、前記空間内に設置された熱交換器を空冷する熱交換器冷却ダクト構造であって、
フロントバンパに空気取り入れ口が、前記フロントホイルハウスの前側壁の車両外側端部に開口部がそれぞれ形成され、前記空気取り入れ口と前記開口部とが第1のダクトで接続されているとともに、前記第1のダクトの中間部に前記熱交換器が設置され、
前記第1のダクトは前記開口部付近が絞られた形状であり、かつ前記第1のダクトを形成するダクト壁のうち車幅方向内側のダクト壁には、前記開口部付近に車両外側斜め後方に向けてフィンが設けられ、
前記車幅方向内側のダクト壁と前記フィンは、当該ダクト壁及びフィンからの延長線がフロントタイヤよりも前方側となるように配置されていることを特徴とする熱交換器冷却ダクト構造。 - 前記第1のダクトの車幅方向外側には第2のダクトが設けられ、該第2のダクトの出口側開口部は前記第1のダクトの開口部近傍に配置され、かつ前記第2のダクトは出口側開口部付近が絞られた形状であることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器冷却ダクト構造。
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