JP5533369B2 - 車両用放熱器の冷却装置 - Google Patents

Description

この発明は車両用放熱器の冷却装置に係り、特に、フロントバンパに形成した開口部を拡大することなく、放熱器の冷却性能を向上させることができる車両用放熱器の冷却装置に関する。

従来、図７に示すように、車両１０１においては、フロントバンパ１０２の後方にフロントバンパ１０２と互いに接近する状態で配設した放熱器１０３（空調用コンデンサ１０４やラジエータ１０５等）を冷却するために、冷却装置１０６を設けている。冷却装置１０６には、車両１０１の空気抵抗上の理由やフロントバンパ１０２のデザインの制約上の理由によって、フロントバンパ１０２の前端面に開口する開口部１０７の形状や大きさが制限されて、フロントバンパ１０２の下部に走行風を導入する開口部１０７を設けたものがあった。
そして、冷却装置１０６において、前記のようにフロントバンパ１０２の後方に放熱器１０３が配置されて、フロントバンパ１０２の下部に開口部１０７を設ける構造では、フロントバンパ１０２で覆われた放熱器１０３の上側部分に走行風が当たらず、走行風が放熱器１０３の下側部分のみに吹きかけられて、放熱器１０３への走行風の導入が不均一となり、放熱器１０３の冷却性能が低下する問題があった。

そこで、従来の車両用放熱器の冷却装置には、特許文献１の図４〜図６に記載されるように、フロントバンパの開口部の上端部から車両後方上側の放熱器の上端部に向けて、曲率が小さく湾曲するガイド壁を形成したものがあった。

特開平７−１５８４４２号公報

しかし、前記特許文献１に記載のようなガイド壁を備えたフロントバンパでは、車両前方から導入される走行風がガイド壁の表面に沿って流れて、走行風が放熱器の上端部のみに偏って集中してしまい、放熱器の中で走行風が当たる領域にムラができるという虞があった。
また、フロントバンパの後方に放熱器をフロントバンパと近接する状態で配置した場合、フロントバンパの裏側から放熱器までの距離が短くなるため、前記特許文献１に記載のようなガイド壁は開口部の上縁部から放熱器の上端部に向けて急角度を形成した状態で略鉛直方向に立ち上がる構造となる。このような構造では、車両前方から開口部に導入される走行風は、ガイド壁に沿って上方に流れることがなくなり、車両前方から流れて込んで、そのまま車両後方の放熱器ヘと流れ込むことになる。
これによって、前記特許文献１に記載の冷却装置は、放熱器の上側部分と下側部分とで走行風が当たる風量の差が大きくなり、放熱器の冷却が不均一となり、放熱器の冷却性能を低下させるという問題があった。

この発明は、フロントバンパに主として放熱器の下側部分に走行風を導入する開口部を形成した冷却装置において、フロントバンパの開口部を大幅に拡大することなく、放熱器の冷却性能を向上することを目的とする。

この発明は、フロントバンパの後方に放熱器をフロントバンパと互いに接近する状態で配設し、前記フロントバンパの鉛直方向で前記放熱器の下側部分に臨む位置に走行風を導入する開口部を形成した車両用放熱器の冷却装置において、前記フロントバンパの裏側に鉛直方向で前記開口部の上縁部から前記放熱器の上端部まで延びるとともに、前記放熱器側に膨出する下側円弧部と前記フロントバンパの裏側に膨出する上側円弧部とを備える縦断面がＳ字状のガイド壁を設け、前記上側円弧部の鉛直方向の長さを前記下側円弧部の鉛直方向の長さより長くし、前記フロントバンパは、鉛直方向で前記下側円弧部と前記上側円弧部との連結部に走行風を導入する他の開口部を備えたことを特徴とする。

この発明の車両用放熱器の冷却装置は、Ｓ字状のガイド壁のフロントバンパ裏側に膨出する上側円弧部の鉛直方向の長さを、放熱器側に膨出する下側円弧部の鉛直方向の長さよりも長くしたため、上側円弧部の曲率に比べて下側円弧の曲率を大きく設定でき、下側円弧部と放熱器との間に形成される空間を狭く設けることができる。そして、曲率が大きい下側円弧部の形状で、フロントバンパの開口部から導入された走行風が下側円弧部の表面形状に沿って上方に抜けやすくなるとともに、下側円弧部と放熱器との間の狭く形成される空間とで、フロントバンパの開口部から導入されて上方に抜けようとする走行風の流速を速めることができる。
さらに、この発明の車両用放熱器の冷却装置は、下側円弧部と放熱器との間に形成される空間から上側円弧部と放熱器との間に形成される空間にかけて通過する走行風の通路面積を急に拡大したことで、下側円弧部と放熱器との間に形成される空間で流速を早められた走行風の流速を、急に拡大した通路面積によって急激に落とし、下側円弧部の表面から剥離することができる。よって、流速を落とした一部の走行風を放熱器側に流し込むことができるとともに、その他の上昇した走行風を上側円弧部の表面に沿って反転させて車両後方の放熱器へと流し込むことができる。
したがって、この発明の車両用放熱器の冷却装置は、縦断面がＳ字状のガイド壁で、フロントバンパの裏側に位置する放熱器に走行風を均等に（ムラなく）流し込むことができ、放熱器への走行風の導入を平均化でき、放熱器の冷却性能を向上させることができる。

図１は図４のＸ−Ｘ線による縦断面図である。（実施例１） 図２は図４に示す冷却装置部分の拡大断面図である。（実施例１） 図３は車両の正面図である。（実施例１） 図４は車両のエンジンルームの平面図である。（実施例１） 図５は図４のＸ−Ｘ線による縦断面図である。（実施例２） 図６は図５に示す冷却装置部分の拡大断面図である。（実施例２） 図７は従来の車両用放熱器の冷却装置部分の断面図である。（従来例）

以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

図１〜図４は、この発明の実施例１を示すものである。図３・図４において、１は車両、２はフロントバンパ、３は右ヘッドランプ、４は左ヘッドランプ、５は右フェンダパネル、６は左フェンダパネル、７はダッシュパネル、８は右サイドメンバ、９は左サイドメンバ、１０はフロントフード、１１はエンジンルーム、１２はエンジン、１３は右前輪、１４は左前輪である。車両１は、前部のエンジンルーム１１にエンジン１２を横置きに搭載している。
車両１は、図１に示すように、エンジン１２前方のフロントバンパ２との間に放熱器１５を配設している。放熱器１５は、例えば、車両１の空調用コンデンサ１６やエンジン１２のラジエータ１７等からなり、フロントバンパ２の後方にこのフロントバンパ２と互いに接近する状態で配設している。車両１は、放熱器１５を冷却するための冷却装置１８として、フロントバンパ２の鉛直方向で放熱器１５の下側部分に臨む位置に、走行風を導入する開口部１９を形成している。冷却装置１８は、開口部１９から導入する走行風を放熱器１５に当てて、放熱器１５を冷却する。
冷却装置１８は、図２に示すように、フロントバンパ２の裏側にガイド壁２０を設けている。ガイド壁２０は、鉛直方向で開口部１９の上縁部２１から放熱器１５である空調用コンデンサ１６の上端部２２まで延びる長さを有して形成される。ガイド壁２０は、縦断面が放熱器１５側に向かって膨出する円弧状の下側円弧部２３と、縦断面がフロントバンパ２の裏側に向かって膨出する円弧状の上側円弧部２４とを備え、下側円弧部２３と上側円弧部２４とを連結部２５で連結することで、縦断面がＳ字状に形成される。ガイド壁２０は、上側円弧部２４の上端部２６と放熱器１５である空調用コンデンサ１６の上端部２２との間を、閉鎖部材２７により閉鎖している。
ガイド壁２０は、下側円弧部２３と上側円弧部２４との連結部２５から、下側円弧部２３の鉛直方向下端までの長さをＬ１、上側円弧部２４の鉛直方向上端までの長さをＬ２とした場合、上側円弧部２４の鉛直方向の長さＬ２を下側円弧部２３の鉛直方向の長さＬ１よりも長くして形成している。また、ガイド壁２０は、上側円弧部２４の曲率を下側円弧部２３の曲率よりも小さくして形成している。

放熱器１５の冷却装置１８は、図１・図２に矢印で示すように、フロントバンパ２の開口部１９から導入された走行風を、ガイド壁２０の下側円弧部２３と放熱器１５である空調用コンデンサ１６との間の空間Ｓ１（隙間）に導き、曲率が大きい下側円弧部２３に沿って表面から剥離することなく上昇流へ変更する。曲率が大きい下側円弧部２３は、上昇流となった走行風を、下側円弧部２３の途中の膨出先端部分（空調用コンデンサ１６に際接近する部分）から剥離させる。
下側円弧部２３の上部に連結する上側円弧部２４は、下側円弧部２３に対して放熱器１５である空調用コンデンサ１６との間の空間Ｓ２（隙間）の容積が大きく、通路が急拡大するため、走行風が狭い空間Ｓ１から広い空間Ｓ２へと流れ込んだことで、一部の走行風の流速が低下して、後方の放熱器１５側へと流れる。
ガイド壁２０の上側円弧部２４の上端部２６と放熱器１５の上端部２７との間は、閉鎖部材２８により閉鎖しているので、上側円弧部２４の空間Ｓ２に流れ込んだ上昇流は、空間Ｓ２から抜けることなく、上側円弧部２４の表面に沿って前方（フロントバンパ２側）から下方へ反転した後、後方へ導かれて放熱器１５側へ流れ込む。

このように、放熱器１５の冷却装置１８は、Ｓ字状のガイド壁２０のフロントバンパ２裏側に膨出する上側円弧部２４の鉛直方向の長さＬ２を、放熱器１５側に膨出する下側円弧部２３の鉛直方向の長さよりも長くしたため、上側円弧部２４の曲率に比べて下側円弧部２３の曲率を大きく設定でき、下側円弧部２３と放熱器１５との間に形成される空間Ｓ１を狭く設けることができる。
そして、冷却装置１８は、曲率が大きい下側円弧部２４の形状で、フロントバンパ２の開口部１９から導入された走行風が、下側円弧部２３の表面形状に沿って上方に抜けやすくなるとともに、下側円弧部２３と放熱器１５との間の狭く形成される空間Ｓ１とで、フロントバンパ２の開口部１９から導入されて上方に抜けようとする走行風の流速を速めることができる。
さらに、冷却装置１８は、下側円弧部２３と放熱器１５との間に形成される空間Ｓ１から上側円弧部２４と放熱器１５との間に形成される空間Ｓ２にかけて通過する走行風の通路面積を急に拡大したことで、下側円弧部２３と放熱器１５との間に形成される空間Ｓで流速が早められた走行風の流速を急激に落とし、下側円弧部２３の表面から剥離させることができる。
よって、冷却装置１８は、流速を落とした一部の走行風を放熱器１５側に流し込むことができるとともに、その他の上昇した走行風を上側円弧部２４の表面に沿って、上昇から前方、前方から下方へと反転させた後に後方へ導き、放熱器１５へと流し込むことができる。
したがって、放熱器１５の冷却装置１８は、縦断面がＳ字状のガイド壁２０で、フロントバンパ２の裏側に位置する放熱器１５に走行風を均等に（ムラなく）流し込むことができ、放熱器１５への走行風の導入を平均化でき、放熱器１５の冷却性能を向上させることができる。

図５・図６は、この発明の実施例２を示すものである。実施例２の冷却装置１８は、実施例１と同様に、フロントバンパ２の裏側に鉛直方向で開口部１９の上縁部２１から放熱器１５の上端部２２まで延びるとともに、放熱器１５側に膨出する下側円弧部２３とフロントバンパ２の裏側に膨出する上側円弧部２４とを備える縦断面がＳ字状のガイド壁２０を設け、上側円弧部２４の鉛直方向の長さＬ２を下側円弧部２３の鉛直方向の長さＬ１より長くしている。
さらに、実施例２の冷却装置１８は、フロントバンパ２の鉛直方向で下側円弧部２３と上側円弧部２４との連結部２５と対向する位置に、走行風を導入する他の開口部２８を備えている。また、実施例２の冷却装置１８は、ガイド壁２０の下側円弧部２３と上側円弧部２４との連結部２５に、前記フロントバンパ２の他の開口部２９と対向する導入口２９を備えている。

実施例２の冷却装置１８は、下側円弧部２３と上側円弧部２４とを備えた縦断面がＳ字状のガイド壁２０を設け、上側円弧部２４の鉛直方向の長さＬ２を下側円弧部２３の鉛直方向の長さよりも長くしたことで、実施例１と同様に、フロントバンパ２の裏側に位置する放熱器１５に走行風を均等に（ムラなく）流し込むことができ、放熱器１５への走行風の導入を平均化でき、放熱器１５の冷却性能を向上させることができる。
そして、実施例２の冷却装置１８は、フロントバンパ２は、鉛直方向で下側円弧部２３と上側円弧部２４との連結部２５に走行風を導入する他の開口部２８を備えているので、他の開口部２９からガイド壁２０の連結部２５に設けた導入口２９に導入される走行風を下側円弧部２３の表面に沿って上方に流れる走行風に当てて、下側円弧部２３の表面から上方に流れる走行風を確実に剥離させることができるとともに、上昇しようとする走行風の一部を放熱器１５側へ流し込むことができる。
さらに、冷却装置１８は、上側円弧部２４と放熱器１５との間の空間Ｓ２に導入口２９から多量の走行風を導入できるため、放熱器１５の上側部分に、より多くの走行風を通過させることができ、放熱器１５の冷却性能を高めることができる。

この発明は、車両の放熱器に走行風を導入するフロントバンパの開口部を、大幅に拡大することなく放熱器の冷却性能を向上することができるものであり、放熱器にかぎらず、エンジンルーム内において走行風を導入する機器（例えば、エアクリーナ）についても、利用することが可能である。

１ 車両
２ フロントバンパ
１１ エンジンルーム
１２ エンジン
１５ 放熱器
１８ 冷却装置
１９ 開口部
２０ ガイド壁
２３ 下側円弧部
２４ 上側円弧部
２５ 連結部
２７ 閉鎖部材

Claims (3)

1. フロントバンパの後方に放熱器をフロントバンパと互いに接近する状態で配設し、
   前記フロントバンパの鉛直方向で前記放熱器の下側部分に臨む位置に走行風を導入する開口部を形成した車両用放熱器の冷却装置において、
   前記フロントバンパの裏側に鉛直方向で前記開口部の上縁部から前記放熱器の上端部まで延びるとともに、前記放熱器側に膨出する下側円弧部と前記フロントバンパの裏側に膨出する上側円弧部とを備える縦断面がＳ字状のガイド壁を設け、
   前記上側円弧部の鉛直方向の長さを前記下側円弧部の鉛直方向の長さより長くし、
   前記フロントバンパは、鉛直方向で前記下側円弧部と前記上側円弧部との連結部に走行風を導入する他の開口部を備えたことを特徴とする車両用放熱器の冷却装置。
2. フロントバンパの後方に放熱器をフロントフードの前端部と前記フロントバンパの下端部との間に渡って収められるように前記フロントバンパと互いに接近する状態で配設し、
   前記フロントバンパの鉛直方向で前記放熱器の下側部分に臨む位置に走行風を導入する開口部を形成した車両用放熱器の冷却装置において、
   前記フロントバンパの裏側に前記開口部の上縁部から前記放熱器の上端部まで鉛直方向に向かって延びるガイド壁を設け、
   前記ガイド壁は前記放熱器側に向かって膨出する下側円弧部と前記フロントバンパの裏側に向かって膨出する上側円弧部とを備える縦断面がＳ字状に形成されるとともに、前記下側円弧部の曲率が前記上側円弧部の曲率よりも大きく形成され、
   前記上側円弧部の鉛直方向の長さを前記下側円弧部の鉛直方向の長さより長くし、前記下側円弧部と前記放熱器との間に形成される空間を前記上側円弧部と前記放熱器との間に形成される空間よりも狭く設けたことを特徴とする車両用放熱器の冷却装置。
3. 前記フロントバンパは、鉛直方向で前記下側円弧部と前記上側円弧部との連結部に走行風を導入する他の開口部を備え、
   前記連結部には前記他の開口部と対向する導入口を備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用放熱器の冷却装置。

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