JP4950844B2 - 自走車の環境試験用風洞装置 - Google Patents

Description

本発明は自走車の環境試験用風洞装置に関するものであり、特に自動車等の供試車両に所要風速の気流を吹き付けて実動状態をシミュレートする試験を行う自走車の環境試験用風洞装置に関するものである。

従来、自動車等の供試車両に所要風速の気流を吹き付けて実動状態をシミュレートする環境試験装置においては、供試車両を風洞室内に配置させてね該風洞室の気流吹出口からの気流を供試車両の前面に吹き付けている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３７４５０４２号公報。

従来の環境試験用風洞装置では、図３及び図４に示すように、気流吹出口１内から風洞２内に吹き出された気流５が供試車両３まわりを流れて排気口４から排出される。この際、気流吹出口１からの気流５は、供試車両３の前面で上方及び側方に拡がるので、供試車両まわりの気流速度が低下してしまう。

そこで、供試車両まわりの気流速度を低下させることなく、実動状態に近い環境下で試験を行うには、気流吹出口１の開口面積及び送風量を大にして供試車両３に吹き付ける気流の断面積を供試車両３の投影面積の数倍にし、供試車両３まわりに一様な気流を形成する必要がある。

しかしながら、上述した図３及び図４に示すような従来の環境試験用風洞装置の構造では、供試車両３まわりの正確な圧力分布や抵抗値等を測定する必要がある場合には、上述のように気流吹出口１の開口面積及び送風量を大にして環境試験を行っているが、送風量を大にすると送風機等の設備が大型化し、消費電力等も大きくなり、運転コストも嵩むという問題が生じる。

そこで、送風量が小であっても供試車両の実動状態に近似した気流中での環境試験を行うことができるようにし、設備の小型化が可能で、また運転コストを低減させることができるようにした環境試験用風洞装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載の発明は、供試車両に気流を吹き付ける気流吹出口と、該供試車両まわりを通過した気流を排出する排気口とを有する風洞室を備えた自走車の環境試験用風洞装置において、前記風洞室内に、前記気流吹出口より前記気流の吹出方向と略平行に延長して設けられている断面略四角形をした門型の誘引ダクトと、該誘導ダクト外部周辺の空気を誘引して前記気流の外側に沿って流れる風を発生させる誘引隙間を該誘引ダクトとの間に設けて、前記誘引ダクトと前記供試車両の前部とにわたって覆い被せるようにして配置している断面略四角形をした門型の拡張ダクトと、を設けた自走車の環境試験用風洞装置を提供する。

この構成によれば、気流吹出口からの気流は、供試車両の前部に吹き付けられて該供試車両の上方及び側方へ分かれ、上方への気流は誘引ダクトと拡張ダクトとで構成される風洞体の上板と供試車両の上面との間から供試車両の天井に沿って後方へ流れ、また、側方への気流は前記風洞体の側面間と供試車両の側面の間から供試車両の側面に沿って後方へ流れ、排気口から風洞室外へ排出される。更に、ダクト内を気流が流れるとき、誘引ダクトの外側から誘引隙間を通って誘引されて主流気流の外側に沿って流れる誘引風が発生し、該誘引風が主流気流の拡散を抑える。したがって、供試車両まわりの気流速度が低下するようなことはなく、気流吹出口の開口面積及び送風量が小であっても供試車両の実動状態に近似した気流中での環境試験を行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、上記拡張ダクトは、上記誘引ダクトの上面との間の上記誘引隙間を無くし、かつ、上記誘引ダクトの左右両側面との間に、上記誘引隙間を設けて配設されている自走車の環境試験用風洞装置を提供する。

この構成によれば、気流吹出口からの気流は、供試車両の前部に吹き付けられて該供試車両の上方には向かわず側方にだけ向かい、風洞体の側面間と供試車両の側面の間から供試車両の側面に沿って後方へ流れ、排気口から風洞室外へ排出される。

請求項３に記載の発明は、請求項１において、上記拡張ダクトは、上記誘引ダクトの上面との間及び左右両側面との間に、それぞれ上記誘引隙間を設けて配設されている自走車の環境試験用風洞装置を提供する。

この構成によれば、気流吹出口からの気流は、供試車両の前部に吹き付けられて該供試車両の上方及び側方へ分かれ、上方への気流は誘引ダクトと拡張ダクトとで構成される風洞体の上板と供試車両の天面との間から供試車両の天井に沿って後方へ流れ、また、側方への気流は前記風洞体の側面と供試車両の側面との間から供試車両の側面に沿って後方へ流れ、排気口から風洞室外へ排出される。

請求項４に記載の発明は、請求項１，２または３において、上記拡張ダクトは、上記誘引ダクトに対して該誘引ダクトの延長方向に伸縮自在に設けられている自走車の環境試験用風洞装置を提供する。

この構成によれば、拡張ダクトを伸縮することにより、拡張ダクトを供試車両に対して被せる量、あるいは誘引ダクトまたは供試車両に対する位置等の形態を簡単に変更することができる。

請求項１に記載の発明は、主流気流の拡散を抑え、該主流気流の風量だけで供試車両の実動状態に近似した環境試験を行うことができるので、設備の小型化が可能になる。また、低消費電力化も可能になり、運転コストを格段に低減させることができる。

請求項２に記載の発明は、供試車両の側面に沿って後方へ流れる実動状態に近似した環境試験を行うことができるので、請求項１に記載の自走車の環境試験用風洞装置における発明の効果に加えて、供試車両の側面に沿って後方へ流れる気流中での環境試験を簡単に行うことができる。

請求項３に記載の発明は、気流が供試車両の上方及び側面に沿って後方へ流れる実動状態に近似した環境試験を行うことができるので、請求項１に記載の自走車の環境試験用風洞装置における発明の効果に加えて、供試車両の上方及び側面に沿って後方へ流れる気流中での環境試験を簡単に行うことができる。

請求項４に記載の発明は、拡張ダクトを伸縮させることにより、該拡張ダクトの誘引ダクトや供試車両に対する使用形態を簡単に変更することができるので、請求項１，２または３に記載の自走車の環境試験用風洞装置における発明の効果に加えて、使用範囲を拡大することができる。

送風量が小であっても供試車両の実動状態に近似した気流中での環境試験を行うことができるようにし、設備の小型化が可能で、また運転コストを低減させることができるようにした環境試験用風洞装置を提供するという目的を達成するために、供試車両に気流を吹き付ける気流吹出口と、該供試車両まわりを通過した気流を排出する排気口とを有する風洞室を備えた自走車の環境試験用風洞装置において、前記風洞室内に、前記気流吹出口より前記気流の吹出方向と略平行に延長して設けられている断面略四角形をした門型の誘引ダクトと、該誘導ダクト外部周辺の空気を誘引して前記気流の外側に沿って流れる風を発生させる誘引隙間を該誘引ダクトとの間に設けて、前記誘引ダクトと前記供試車両の前部とにわたって覆い被せるようにして配置している断面略四角形をした門型の拡張ダクトと、を設けたことにより実現した。

以下、本発明の自走車の環境試験用風洞装置について、好適な実施例をあげて説明する。図１及び図２は本発明に係る自走車の環境試験用風洞装置を示し、図１は該風洞装置の水平断面図、図２は図１のＡ−Ａ線縦断面図である。

図１及び図２において、環境試験用風洞装置１０は、風洞室１１を形成している箱形をしたハウジング１２を有する。該ハウジング１２の前壁１２ａには、該風洞室１１内に気流を吹き込む略四角形をした気流吹出口１３が、床面１２ｂから連続して切り欠かれた状態にして形成されている。一方、ハウジング１２の後壁１２ｃには、該風洞室１１内に吹き込まれた気流を排出する略四角形をした排気口１４が、同じく床面１２ｂから連続して切り欠かれた状態にして形成されている。

そして、該風洞室１１内には、環境試験を行うための供試車両１５が、例えば供試車両１５の前面１５ａを気流吹出口１３に向けて収容配置される。なお、供試車両１５は、前面１５ａを気流吹出口１３に向けるだけでなく、試験方法によっては、側面１５ｂを気流吹出口１３に向けて配置する場合もある。ここでは説明を簡略化するために、供試車両１５は前面１５ａを気流吹出口１３に向けて配置される場合として説明する。

前記風洞室１１内において、前記前壁１２ａには、気流吹出口１３から気流の吹出方向と平行に延長されて後壁１２ｃに向かって延びる誘引ダクト１６と拡張ダクト１７とでなる風洞体１８が設けられている。

前記誘引ダクト１６は、気流と平行な左右の側板１６ａ，１６ａと、これら側板１６ａ，１６ａ上に水平に掛け渡された上板１６ｂよりなる断面略四角形をした門型に形成されている。そして、誘引ダクト１６は、気流吹出口１３から吹き出された主流気流１９ａを供試車両１５の前面に向けて誘引するように構成されている。

前記拡張ダクト１７は、気流と平行な左右の側板１７ａ，１７ａと、これら側板１７ａ，１７ａ上に水平に掛け渡された上板１７ｂよりなる断面略四角形をした門型に形成されている。なお、拡張ダクト１７は、誘引ダクト１６の外側から覆い被せた状態で配置することができるように、拡張ダクト１７における左右の側板１７ａ，１７ａとの間の距離、及び床面１２ｂから上板１７ｂとの間の距離を、誘引ダクト１６における左右の側板１６ａ，１６ａとの間の距離及び床面１２ｂから上板１６ｂとの間の距離の何れの距離よりも大きく形成してある。また、拡張ダクト１７の内側空間の大きさは、供試車両１５の少なくとも前部を拡張ダクト１７内に収容できる大きさに設定してある。

そして、拡張ダクト１７は、図１及び図２に示すように、該拡張ダクト１７を誘引ダクト１６の外側から覆い被せると、左右の側板１６ａ，１６ａの外面と側板１７ａ，１７ａの内面との間、及び、上板１６ｂの外面と上板１７ｂの内面との間にそれぞれ隙間２０が形成される構成になっている。

なお、拡張ダクト１７は、誘引ダクト１６に対して、前後方向に移動可能に構成されており、この前後方向の移動により誘導ダクト１５の延長先端部２１との重なり量(オーバーラップしている量)及び供試車両１５との重なり量を調整することができるように構成されている。

また、拡張ダクト１７における左右の側板１７ａ，１７ａ間の距離及び上板１７ｂと床面１２ｂとの距離(高さ)も調整可能になっており、この距離調整により、誘引ダクト１６と拡張ダクト１７との間における隙間２０の大きさを自由に設定できるように形成されている。さらに、この距離調整は、供試車両１５と拡張ダクト１７との間の距離を調整して、気流を供試車両１５の側面１５ｂ，１５ｂにだけ流す形態、及び供試車両１５の天面１５ｃにだけ流す形態、あるいは側面１５ｂ，１５ｂと天面１５ｃの両方に流す形態等を選択することができるように構成されている。

次に、この環境試験用風洞装置１０の動作を図１及び図２に基づいて説明する。まず、図１に示すように、前面１５ａを吸引ダクト１６の延長先端部２１の開口に向き合わせて、供試車両１５を風洞室１１内に配置するとともに、拡張ダクト１７を延長先端部２１と前供試車両１５の前部とにわたって覆い被せるようにして配置する。

また、拡張ダクト１７における左右の側板１７ａ，１７ａ間の距離及び上板１７ｂと床面１２ｂとの距離(高さ)を調整して、誘引ダクト１６と拡張ダクト１７との間における隙間２０の大きさを設定する。そこで、本実施例は、拡張ダクト１７における左右の側板１７ａ，１７ａと吸引ダクト１６における左右の側板１６ａ，１６ａとの間及び左右の側板１７ａ，１７ａと供試車両１５における左右の側面１５ｂ，１５ｂとの間と、上板１７ｂと上板１６ｂとの間及び上板１７ｂと天面１５ｃとの間に、各々隙間２０を設けている。

そして、気流吹出口１３から気流が吹き出されると、この気流が誘引ダクト１６内を通り、主流気流１９ａとして供試車両１５の前面１５ａに吹き付けられ、供試車両の上方及び側方へ分かれて後方へ向かい、排気口１４から外部に排出される。また、主流気流１９ａが流れるとき、隙間(以下、誘引隙間という)２０内が負圧となり、風洞体１８の周辺における空気が誘引隙間２０から誘引ダクト１６の延長先端部２１側に誘引されて流れる副流気流(以下、誘引風という)１９ｂが発生し、この誘引風１９ｂが主流気流１９ａの外側を流れて該主流気流１９ａの拡散を抑える。これにより、主流気流１９ａは、供試車両１５まわりの気流速度を低下させることなく、供試車両１５の後部まで流れる。

したがって、この実施の形態における環境試験用風洞装置１０では、供試車両１５まわりの気流速度が低下することなく、供試車両１５の後部まで流れるので、気流吹出口１３の開口面積及び送風量が小であっても供試車両１５の実動状態に近似した気流中での環境試験を行うことができる。しかも、設備の小型化が可能になるとともに、低消費電力化も可能になり、運転コストを格段に低減させることができる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明に係る自走車の環境試験用風洞装置の一実施の形態を示す水平断面図。 図１のＡ−Ａ線縦断面図。 従来の環境試験用風洞装置の一例を示す縦断面図。 図３のＢ−Ｂ線縦断面図。

符号の説明

１０ 環境試験用風洞装置
１１ 風洞室
１３ 気流吹出口
１４ 排気口
１５ 供試車両
１５ａ 前面
１５ｂ 側面
１５ｃ 天面
１６ 誘引ダクト
１６ａ 側板
１６ｂ 上板
１７ 拡張ダクト
１７ａ 側板
１７ｂ 上板
１８ 風洞体
１９ａ 主流気流
１９ｂ 副流気流(誘引風)
２０ 隙間(誘引隙間)
２１ 延長先端部

Claims (4)

1. 供試車両に気流を吹き付ける気流吹出口と、該供試車両まわりを通過した気流を排出する排気口とを有する風洞室を備えた自走車の環境試験用風洞装置において、
   前記風洞室内に、前記気流吹出口より前記気流の吹出方向と略平行に延長して設けられている断面略四角形をした門型の誘引ダクトと、
   該誘導ダクト外部周辺の空気を誘引して前記気流の外側に沿って流れる風を発生させる誘引隙間を該誘引ダクトとの間に設けて、前記誘引ダクトと前記供試車両の前部とにわたって覆い被せるようにして配置している断面略四角形をした門型の拡張ダクトと、
   を設けたことを特徴とする自走車の環境試験用風洞装置。
2. 上記拡張ダクトは、上記誘引ダクトの上面との間の上記誘引隙間を無くし、かつ、上記誘引ダクトの左右両側面との間に、上記誘引隙間を設けて配設されていることを特徴とする請求項１に記載の自走車の環境試験用風洞装置。
3. 上記拡張ダクトは、上記誘引ダクトの上面との間及び左右両側面との間に、それぞれ上記誘引隙間を設けて配設されていることを特徴とする請求項１に記載の自走車の環境試験用風洞装置。
4. 上記拡張ダクトは、上記誘引ダクトに対して該誘引ダクトの延長方向に伸縮自在に設けられていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の自走車の環境試験用風洞装置。

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