JP4200857B2 - 熱交換器用防塵ネット - Google Patents

Description

本発明は、特に、超高速で走行可能なレース用の自動車の熱交換器用防塵ネットに関する。

一般に、レース用の自動車は、その速さを競うことから高速走行（２００〜３００ｋｍ／Ｈ）を行うものであり、そのために特に異物の衝突による各部品の損傷を防止するための対策が施されている。例えば、自動車のフロントボディ、つまりエンジンルーム側には、ラジエータやコンデンサ等の熱交換器が配置されており、これらの熱交換器の前方には、冷却風を導入するためにフロントバンパーに開口部が設けられている。しかし、サーキット場には、細かい小石や砂等の微細な異物が飛散しており、これらの異物が高速で走行する自動車に前述の開口部から侵入して、例えば、ラジエータのコア部に衝突すると、コア部に損傷を与えることとなる。特にラジエータにおいては、冷却水を循環するチューブに損傷を与えるとチューブが破損して冷却水を排出させてしまうこととなり、その機能を妨げることとなる。

そのために従来においては、図８に示すように、ラジエータの前方に形成されたフロントバンパー３１の開口部３２に、異物の侵入を防ぐための防塵ネット２５が装着されている。この防塵ネット２５は、一般自動車におけるバンパーのグリルに代わって大きな異物の侵入を防止するために装着されるもので、網状に構成された防塵ネット２５は冷却風を導入するために、所定の大きさの網目を有している。これによって、大きな異物がフロントボディ３０内に侵入することを防止でき、また外気を冷却風としてラジエータ１に送風することができ、ラジエータ１の熱交換機能を妨げずに作用させることができている。この防塵ネット２５は、現在レース用の自動車に装着されているものであり、特に、特許文献は発見されていない。

しかし、サーキット場には、微細な異物(砂や小石)が多数飛散されていることもあって、超高速で走行するレース用の自動車では、走行中に微細な異物が侵入すると、従来の防塵ネット２５の網目を通過して、防塵ネット２５の後方に配置されているラジエータ１に衝突しやすい。この防塵ネット２５は、冷却風を取り込むために所定の大きさの網目（目の粗い格子）状に形成されていて、しかもラジエータ１と離れた位置にあることから、微細な異物は防塵ネット２５から侵入してラジエータ１、特にラジエータ１の大部分を構成するコア部に衝突することになる。ラジエータ１のコア部は、縦方向に配置された多数のチューブと各チューブ間に配置されたコルゲートフィンで構成されていることから、特に、チューブに衝突した異物は、チューブに孔を明けることとなって、孔明部から水漏れが発生することとなる。ラジエータ１から水漏れが発生すると、熱交換機能を妨げることになるから、エンジンの熱を冷却することができずに、自動車の故障となって自動車を走行させることができない。従って、ラジエータ１の前方部(バンパー３１の開口部３２)に装着する従来の防塵ネット２５では、ラジエータ１の損傷を防止することはできなかった。

本発明は、上述の課題を解決するために、高速走行をするレース用の自動車に対して、微細な異物が侵入してもラジエータのチューブを保護できる熱交換器用防塵ネットを提供することを目的とするものであり、そのために本発明では上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明では、自動車用熱交換器のコア部前面側に防塵ネットの縦梁部を装着するものであり、この防塵ネットの縦梁部は、コア部の縦方向に配置された多数のチューブの前面部をそれぞれ覆うように装着されるとともに前記縦梁部の端部が前記チューブから離れる方向に屈曲して形成されている。

つまり、超高速で走行中のレース用の自動車に対して、微細な異物はバンパーの開口部に装着されたネットの網目内を通過してフロントボディ内に侵入して熱交換器、例えば、ラジエータのコア部に衝突することになるが、微細な異物は、コア部のチューブを覆っている縦梁部に衝突してその周りに飛散することととなりチューブに衝突しない。これによってチューブを保護することができチューブの孔明きを防止することができる。

また、請求項２記載の発明によれば、防塵ネットが縦梁部と横梁部とを備えた格子状に形成され、横梁部がコア部の側壁板に支持されている。つまり、縦方向に配置されたチューブを保護する防塵ネットの縦梁部は、横梁部が熱交換器を構成する側壁部そのものに支持されることから、新たな支持部材を設けることなく装着できコストアップとならずに熱交換器を保護することができる。しかも横梁部の一端をコア部の側壁部に支持することによって、多数、並設された縦梁部は、側壁部が基準となっての横方向の位置決めがなされることから、各チューブ間のピッチと略同一に配置されることとなって、すべてのチューブの前面を精度よく覆うように配置することができる。従って、異物のチューブへの衝突を本願発明の防塵ネットの縦梁部で防止することができることとなる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の縦梁部の幅寸法又は外径をチューブの幅寸法と同じかあるいはそれ以下に形成することによって、チューブ間に配置されるコルゲートフィンの幅寸法を、縦梁部の配置によって狭めることなく確保するようにしている。コルゲートフィンの間隔を確保することによって、送風された冷却風はコルゲートフィンを通過できることから、熱交換器の熱交換効率を低下させないで、異物のチューブへの衝突を縦梁部で防止させることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

実施形態の熱交換器用防塵ネット(以下、防塵ネットという)は、自動車のフロントボディ内に配置された熱交換器、特に、ラジエータの前面部(車両進行方向に向かって前方側)を覆うように装着したもので説明する。

ラジエータ１は、縦方向に並設されて冷却水を循環する多数のチューブ３及び各チューブ間に装着されたコルゲートフィン４を有するコア部２と、コア部２の上下端に配置される上タンク部６・下タンク部７とを有して構成されている。

防塵ネット１０は、図１〜２に示すように、縦梁部１１と横梁部１２とを直交するように配置して格子状に形成されている。縦梁部１１と横梁部１２は、微細な異物が衝突しても破損しにくいように、剛性の高い材料、たとえば、ステンレス材や鉄材、あるいはアルミニウム材等の金属性材料で形成されることが望ましく、縦梁部１１は、ラジエータ１のすべてのチューブ３を覆うように、チューブ３に沿って並設され、横梁部１２は、縦梁部１１を支持できるように複数本並設されている。そして防塵ネット１０は、図３に示すように、それぞれ縦梁部１１と横梁部１２とを交差する位置においてロー付け又は溶着して連結している。

縦梁部１１は、図４に示すように、できるだけチューブ３側面に近づけるために、横梁部１２をラジエータ１の前方にして横梁部１２とチューブ３との間に配置する。そして縦梁部１１の上下端部は、チューブ３を傷つけないようにチューブ３から離れる方向に向けて屈曲するように形成する。

横梁部１２は、図５に示すように、両端部をラジエータ１の後方側に突出するように屈曲させて、コア部２の側壁部２１に形成する孔部２２に挿入する。側壁部２１はコア部２の側面において、コア部２に対して外側に突出するように平面視略Ｌ字状又はコ字状に形成され、縦方向に複数の孔部２２が形成されている。孔部２２は図６（ａ）に示すように丸状の孔部２２ａに形成されていてもよく、また、図６(ｂ)に示すように、端面から切欠いた長溝状の孔部２２ｂに形成されていてもよい。

孔部２２がラジエータ１のコア部２に形成されていることから、孔部２２に挿入する横梁部１２の端部を基準として配置される多数の縦梁部１１は、コア部２に等間隔のピッチで配置されたチューブ３のピッチと略同じピッチとすることができ、縦梁部１１は、すべてのチューブ３の前面部を縦方向に覆うことができる。

なお、縦梁部１１はすべてのチューブ３と同数に配置されるものであるが、横梁部１２は、その数を限定するものではない。さらに、縦梁部１１及び横梁部１２は円柱状に形成されてもよく、また角柱状でもよく、あるいは円筒状、角筒状に形成されていてもよい。縦梁部１１は、図５に示すように、いずれもその幅寸法あるいは外径１１ａが、チューブ３の幅３ａ寸法と略同一寸法か又はそれ以下に形成されている。

次に、上記のように構成された防塵ネット１０の作用について説明する。縦梁部１１と横梁部１２とを格子状に連結して構成された防塵ネット１０は、レース用の自動車における横梁部１２の両端部をラジエータ１におけるコア部２の側壁部２１に形成された孔部２２に挿入することによって、並設された多数の縦梁部１１をチューブ３の前面側に隣接してチューブ３を覆うように配置させている。図７に示すように、ラジエータ１の前方には、フロントバンパー３１の開口部３２に従来型の防塵ネット２５が装着されている。

自動車がサーキット場において高速（２００ｋｍ／Ｈ）で走行すると、サーキット場に飛散されている比較的大きな異物は防塵ネット２５で止められて、フロントボディ３０内には侵入することはなく、砂や小石等の微細な異物が防塵ネット２５を通過してラジエータ１側に高速で侵入する。侵入した微細な異物はラジエータ１のコア部２に衝突する。コア部２のチューブ３に向かって侵入した異物は、チューブ３の前面側を覆っている防塵ネット１０の縦梁部１１又は横梁部１２に衝突して飛散することとなりラジエータ１のチューブ３には衝突しない。

上記のように、実施形態の防塵ネット１０では、高速で侵入した微細な異物を、チューブ３を覆う縦梁部１１に衝突させて飛散させることになるから、飛散された異物は、直後に配置されたチューブ３に達することがなくチューブ３を保護することができる。しかも、縦梁部１１は、コア部２の側壁部２１を基準にしてチューブ３のピッチと略同一ピッチで配置されていることから、すべてのチューブ３の前面部に配置してチューブ３を覆っていることとなって、すべてのチューブ３を保護することができる。従って、チューブ３を傷つけることなくチューブ３の孔明きを防止することができるから、ラジエータ１の機能を妨害することなく自動車の走行を継続させることができる。

さらに、縦梁部１１の幅寸法あるいは外径１１ａが、チューブ３の幅３ａ寸法と略同一か又はそれ以下で形成することから、コルゲートフィン４の間隔を妨げることなく、そのため、ラジエータ１の熱交換効率を低下させずにチューブ３を保護することができる。

なお、本発明の熱交換器用防塵装置は、上記の形態に限定することなく、例えば、防塵ネットを熱交換器(ラジエータ)自体に支持するのではなく、自動車のボディフレームから立設したブラケットに支持するように配置してもよく、又、ラジエータ１の上タンク部６及び下タンク部７に多数の孔を形成した支持板を取り付けて、縦梁部１１の上下両端を該支持板の孔部に挿入するように配置してもよい。この場合、縦梁部１１が、上下両端で支持板に支持されていれば、横梁部１２は無くてもよい。

また、この防塵装置は、レース用の自動車でなくても一般的な自動車のラジエータに装着してもよく、さらには、レース用の自動車におけるラジエータ以外の熱交換器、例えばコンデンサの前面側に装着するようにしてもよい。

本発明の一形態による防塵ネットをラジエータに装着した状態を示す正面図である。 図１における側面図である。 図１における縦梁部と横梁部の固着状態を示す簡略斜視図である。 図１における縦梁部の端部を示す要部拡大図である。 図１における横梁部の端部を示す要部拡大図である。 コア部の側壁部に形成された孔部を示す図である。 防塵ネットを装着したラジエータの配置状態を示す一部断面図である。 従来のネットをフロントバンパーに装着した状態を示す簡略説明図である。

符号の説明

１ ラジエータ(熱交換器)
２ コア部
３ チューブ
３ａ 幅
４ コルゲートフィン
１０ 防塵ネット
１１ 縦梁部
１１ａ 外径
１２ 横梁部
２１ 側壁板
２２ 孔部

Claims (3)

1. 自動車の車室外に配置される自動車用熱交換器のコア部前面側に装着される熱交換器用防塵ネットであって、
   前記自動車用熱交換器の冷媒を循環するチューブに沿って、前記チューブを覆うように縦梁部が装着され、前記縦梁部の端部が前記チューブから離れる方向に屈曲して形成されていることを特徴とする熱交換器用防塵ネット。
2. 前記縦梁部に直交する横梁部が、前記コア部の側壁板に支持可能に配置されていることを特徴とする請求項１記載の熱交換器用防塵ネット。
3. 前記縦梁部の幅寸法又は外径が、前記チューブの幅寸法と略同一かあるいはそれ以下に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換器用防塵ネット。

Images