JP2015182581A - 車両の熱交換器配置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器における冷却効率を高め、組み付け作業性の向上を図る。【解決手段】熱交換器１２の縁部に車両２の前方に延在する熱交換器側エアガイド板２０が設けられている。熱交換器側エアガイド板２０は、車両２の前後方向に対して一定の角度θで前方に至るにつれて外装部材側エアガイド板１８から離れる方向に変位する傾斜面２００２Ａで形成された内面２００２を有している。フロントバンパカバー１４の開口部１６に熱交換器側エアガイド板２０に沿って車両２の後方に延在する外装部材側エアガイド板１８が設けられている。外装部材側エアガイド板１８は、熱交換器側エアガイド板２０に対向し、車両２の前後方向に対して前記角度θと同一の角度θで後方に至るにつれて熱交換器側エアガイド板２０から離れる方向に変位する傾斜面１８０４Ａで形成された外面１８０４を有している。【選択図】図２

Description

本発明は車両の熱交換器配置構造に関する。

車両前部のエンジンルーム内には、空調装置の気化冷媒を冷却するコンデンサやエンジン冷却水を冷却するラジエータなどの熱交換器が設けられている。
熱交換器は、フロントバンパに設けられた空気取り入れ用の開口部の後方に配置されており、開口部から流入する外気が熱交換器を通過することで外気との間で熱交換を行なう。
特許文献１には、矩形板状の熱交換器の車幅方向の両側から前方に向けて板状のエアガイド板を立設させ、開口部から取り込まれた外気をこれらエアガイド板により熱交換器に導くようにした構成が開示されている。

特開２００９−１５４５７９号公報

しかしながら、上記従来技術では、エアガイド板が熱交換器側のみに設けられているため、開口部とエアガイド板の先端との間に車両の前後方向において隙間が生じざるを得ず、外気を熱交換器に確実に導く上で不利がある。
そこで、開口部と熱交換器との間に車両の前後方向の隙間を無くすため、熱交換器側のエアガイド板に重ねて開口部側にもエアガイド板を設けることが考えられる。
この場合、開口部と熱交換器との間に車両の前後方向の隙間を無くすため、車両の前後方向と直交する方向におけるそれらエアガイド板の隙間を小さくする必要がある。
しかしながら、車両の前後方向と直交する方向におけるそれらエアガイド板の隙間を小さくした場合には、フロントバンパを車体側に取り付ける際、開口部側のエアガイド板と熱交換器側のエアガイド板とが干渉し、組み付け作業性を高める上で不利となる。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、熱交換器における冷却効率を高める上で有利で、しかも組み付け作業性の向上を図る上で有利な車両の熱交換器配置構造を提供することにある。

上述の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、車両前方の外装部材に空気取り入れ用の開口部が設けられ、前記開口部の後方に熱交換器が配置された車両の熱交換器配置構造であって、前記熱交換器の縁部に車両の前方に延在する熱交換器側エアガイド板が設けられ、前記開口部に前記熱交換器側エアガイド板に沿って車両の後方に延在する外装部材側エアガイド板が設けられ、前記熱交換器側エアガイド板が前記外装部材側エアガイド板に対向する面は、車両の前後方向に対して一定の角度で変位する傾斜面で形成され、前記外装部材側エアガイド板が前記熱交換器側エアガイド板に対向する面は、車両の前後方向に対して前記角度と同一の角度で変位する傾斜面で形成されていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記外装部材側エアガイド板の前記傾斜面と前記角度を形成する他方の面は、車両の前後方向に延在する平坦面で形成され、前記外装部材側エアガイド板は、前記傾斜面と前記平端面により車両の後方に至るにつれて肉厚が小さくなるように形成され、前記熱交換器側エアガイド板の前記傾斜面と前記角度を形成する他方の面は、車両の前後方向に延在する平坦面で形成され、前記熱交換器側エアガイド板は、前記傾斜面と前記平端面により車両の前方に至るにつれて肉厚が小さくなるように形成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記外装部材側エアガイド板と前記熱交換器側エアガイド板は共に均一の肉厚で形成され、前記角度で傾斜していることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記熱交換器側エアガイド板は、前記熱交換器の周縁全周から枠状に車両の前方に延在し、前記外装部材側エアガイド板は、前記熱交換器側エアガイド板に対応した大きさの枠状に設けられていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、外装部材側エアガイド板の傾斜面と熱交換器側エアガイド板の傾斜面とを近接する寸法で形成しても、外装部材を取り付ける際、外装部材側エアガイド板と熱交換器側エアガイド板との間には、比較的大きな隙間が形成される。そのため、取り付け時、外装部材側エアガイド板１８と熱交換器側エアガイド板との接触による損傷を防止する上で有利となり、外装部材の位置決め作業が容易に行なえ、組み付け作業性の向上の向上を図る上で有利となる。
また、外装部材と熱交換器の双方に、外装部材側エアガイド板、熱交換器側エアガイド板を設け、それらエアガイド板の傾斜面との間の隙間を小さくできることから、外装部材、熱交換器を取り付けた状態で、開口部と熱交換器との間に車両の前後方向に沿った隙間を無くす上で有利となり、開口部から取り入れた外気を熱交換器に確実に導く上でより有利となる。
請求項２記載の発明によれば、傾斜面を有する外装部材側エアガイド板および熱交換器側エアガイド板をそれらの肉厚を変えることで簡単に確実に形成でき、本発明の車両の熱交換器配置構造を安価に確実に製造する上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、傾斜面を有する外装部材側エアガイド板および熱交換器側エアガイド板をそれらの傾きを変えることで簡単に確実に形成でき、本発明の車両の熱交換器配置構造を安価に確実に製造する上で有利となる。
請求項４記載の発明によれば、外装部材側エアガイド板と熱交換器側エアガイド板とにより、開口部と熱交換器の周縁とを接続する導風路が形成されるため、開口部に取り込まれた外気は熱交換器に導かれ、熱交換器における冷却効率を高める上で有利となる。

第１の実施の形態に係る車両の熱交換器配置構造が適用された車両の車体前部を上方から見た断面図である。 第１の実施の形態に係る車両の熱交換器配置構造のフロントバンパカバーの取り付け作業時における外装部材側エアガイド板と熱交換器側エアガイド板との位置関係を示す図であり、（Ａ）は位置決め時の図、（Ｂ）は取り付け後の図である。 第２の実施の形態に係る車両の熱交換器配置構造のフロントバンパカバーの取り付け作業時における外装部材側エアガイド板と熱交換器側エアガイド板との位置関係を示す図であり、（Ａ）は位置決め時の図、（Ｂ）は取り付け後の図である。 比較例における外装部材側エアガイド板と熱交換器側エアガイド板との位置関係を示す図であり、（Ａ）は位置決め時の図、（Ｂ）は取り付け後の図である。

（第１の実施の形態）
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、車両２の車体前部４には、車幅方向に延在する車両２の外装部品であるフロントバンパ１０が設けられ、フロントバンパ１０の中央部の後方で車両２の前部空間内には、熱交換器１２が配置されている。
フロントバンパ１０は、フロントバンパカバー１４を含んで構成されている。
フロントバンパカバー１４は合成樹脂製または金属製であり、フロントバンパカバー１４はフロントバンパリンフォースメント（不図示）を介してサイドフレーム（不図示）などの車体フレームを構成する部材に取着されている。

外装部材であるフロントバンパカバー１４の前面には、外気を取り入れるための空気取り入れ用の開口部１６が走行風を取り入れるために前方に向けて形成されている。
開口部１６は、熱交換器１２の輪郭と少なくとも一部が重なる（オーバーラップする）ような形状を呈し、本実施の形態では、開口部１６と熱交換器１２とは輪郭が一致している。

熱交換器１２は、矩形板状を呈し、厚さ方向の一方の面を開口部１６に対向させた状態でラジエータサポート（不図示）を介してサイドメンバーなどの車体フレームを構成する部材に取着されている。
熱交換器１２は、開口部１６から流入する外気が熱交換器１２を通過することで外気との間で熱交換を行なうものであり、図１において符号１２０２は冷却ファン、符号１２０４はファンシュラウドを示している。
本実施の形態では、熱交換器１２は、空調装置の気化冷媒を冷却するコンデンサと、エンジン冷却水を冷却するラジエータとを含んでおり、コンデンサとラジエータが前後に重ね合わされて配置されている。
なお、車両２が内燃機関を有さない電気自動車の場合は、エンジン冷却水を冷却する必要がないため、熱交換器１２は、ラジエータが省略され、コンデンサで構成される。

熱交換器１２の縁部に車両２の前方に延在する熱交換器側エアガイド板２０が設けられている。
本実施の形態では、熱交換器側エアガイド板２０は、熱交換器１２の周縁から枠状に車両２の前方に延在し、その先端はフロントバンパカバー１４の近傍に位置している。
熱交換器側エアガイド板２０は合成樹脂製または金属製であり、熱交換器１２と一体に設けられていてもよく、熱交換器１２に着脱可能に設けられていてもよい。
熱交換器側エアガイド板２０は、後述する外装部材側エアガイド板１８に対向する内面２００２と、外装部材側エアガイド板１８から離れた側に位置する外面２００４とを有している。なお、内面と外面は熱交換器１２に対しての意味であり、特に熱交換器１２の中心位置を基準とすることが望ましい。
図２（Ａ）に示すように、内面２００２は、車両２の前後方向に対して一定の角度θで前方に至るにつれて外装部材側エアガイド板１８から離れる方向、後方に至るにつれて熱交換器１２に近づく方向に変位する傾斜面２００２Ａで形成されている。
外面２００４は、車両２の前後方向に延在する平坦面２００４Ａで形成されており、熱交換器１２の縁面（周縁面）と面一となっている。
したがって、熱交換器側エアガイド板２０は、傾斜面２００２Ａと平端面２００４Ａにより車両２の前方に至るにつれて肉厚が小さくなるように形成されている。

開口部１６に熱交換器側エアガイド板２０に沿って車両２の後方に延在する外装部材側エアガイド板１８が設けられている。
本実施の形態では、外装部材側エアガイド板１８は、枠状の熱交換器側エアガイド板２０の内側で開口部１６の周縁から枠状に車両２の後方に延在し、その先端が熱交換器１２の近傍に位置している。
外装部材側エアガイド板１８は、熱交換器側エアガイド板２０と反対に位置する内面１８０２と、熱交換器側エアガイド板２０に対向する外面１８０４とを有している。
内面１８０２は、車両２の前後方向に延在する平坦面１８０２Ａで形成されている。
図２（Ａ）に示すように、外面１８０４は、車両２の前後方向に対して前記角度θと同一の角度θで前方に至るにつれて熱交換器１２から離れる方向、後方に至るにつれて熱交換器側エアガイド板２０から離れる方向に変位する傾斜面１８０４Ａで形成されている。
したがって、外装部材側エアガイド板１８は、傾斜面１８０４Ａと平端面１８０２Ａにより車両２の後方に至るにつれて肉厚が小さくなるように形成されている。
なお、外装部材側エアガイド板１８は、外装部材であるフロントバンパカバー１４と一体に設けてもよく、あるいは、着脱可能に設けるなど任意であるが、フロントバンパカバー１４と一体に設けると、型により確実に簡単に成形でき、フロントバンパーカバー１４のコストダウンを図る上で、また車両２の前方に至るにつれて肉厚が大きくなるように形成されているため、走行風及び振動に耐えうる強度を図る上で有利となる。

図２（Ｂ）に示すように、外装部材側エアガイド板１８の傾斜面１８０４Ａと熱交換器側エアガイド板２０の傾斜面２００２Ａとは近接している。
本実施の形態では、フロントバンパ１４と熱交換器１２の間に設けられた外装部材側エアガイド板１８と熱交換器側エアガイド板２０とにより開口部１６と熱交換器１２とを接続し、開口部１６に取り込まれた外気を外装部材側エアガイド板１８の内面１８０２に沿わせて熱交換器１２に導く矩形筒状の導風路２２が形成されている。

次に、フロントバンパカバー１４の取り付けについて説明する。
予め、車体４の前部空間には、熱交換器側エアガイド板２０が設けられた熱交換器１２が取り付けられているものとする。
図２（Ａ）に示すように、作業者は、フロントバンパカバー１４を把持し、フロントバンパカバー１４の外装部材側エアガイド板１８を、熱交換器側エアガイド板２０の前方に離れた箇所に位置させ、外装部材側エアガイド板１８の傾斜面１８０４Ａが、熱交換器側エアガイド板２０の傾斜面２００２Ａの内側に位置するようにフロントバンパカバー１４の上下左右方向における位置決めを行なう。
この場合、外装部材側エアガイド板１８、熱交換器側エアガイド板２０の双方に傾斜面１８０４Ａ、２００２Ａが形成されていることから、外装部材側エアガイド板１８の傾斜面１８０４Ａの先端と、熱交換器側エアガイド板２０の傾斜面２００２Ａの先端との間には、比較的大きな隙間Ｓ１が形成される。
したがって、位置決め時の外装部材側エアガイド板１８と熱交換器側エアガイド板２０との接触による損傷を防止する上で有利となり、フロントバンパカバー１４の位置決め作業が容易に行なえ、組み付け作業性の向上を図る上で有利となる。

フロントバンパカバー１４の位置決めがなされたならば、フロントバンパカバー１４を熱交換器１２側に移動させ、外装部材側エアガイド板１８、熱交換器側エアガイド板２０の双方の傾斜面１８０４Ａ、２００２Ａを近接させてフロントバンパカバー１４をフロントバンパリンフォースメントに取り付ける。
これにより、図２（Ｂ）に示すように、外装部材側エアガイド板１８が熱交換器側エアガイド板２０の内側に挿入され、外装部材側エアガイド板１８の傾斜面１８０４Ａと熱交換器側エアガイド板２０の傾斜面２００２Ａとの間の隙間Ｓ２の寸法が最小限とされる。
また、外装部材側エアガイド板１８と熱交換器側エアガイド板２０とにより開口部１６の周縁と熱交換器１２の周縁とを接続し、開口部１６に取り込まれた外気が逃げにくい矩形筒状の導風路２２が形成される。

本実施の形態によれば、外装部材側エアガイド板１８の傾斜面１８０４Ａと熱交換器側エアガイド板２０の傾斜面２００２Ａとを近接する寸法で形成しても、フロントバンパカバー１４を取り付ける際、外装部材側エアガイド板１８の傾斜面１８０４Ａの先端と、熱交換器側エアガイド板２０の傾斜面２００２Ａの先端との間には、比較的大きな隙間Ｓ１が形成される。そのため、取り付け時、外装部材側エアガイド板１８と熱交換器側エアガイド板２０との接触による損傷を防止する上で有利となり、フロントバンパカバー１４の位置決め作業が容易に行なえ、組み付け作業性の向上を図る上で有利となる。
また、フロントバンパカバー１４と熱交換器１２の双方に、外装部材側エアガイド板１８、熱交換器側エアガイド板２０を設け、それらエアガイド板１８、２０の傾斜面１８０４Ａ、２００２Ａとの間の隙間Ｓ２を小さくできることから、フロントバンパカバー１４をフロントバンパーリンフォース（車体側）に取り付けた状態で、開口部１６と熱交換器１２との間に車両２の前後方向に沿った隙間を無くす上で有利となり、開口部１６から取り入れた外気を熱交換器１２に確実に導く上でより有利となる。

また、本実施の形態によれば、外装部材側エアガイド板１８は、傾斜面１８０４Ａと平端面１８０２Ａにより車両２の後方に至るにつれて肉厚が小さくなるように形成され、熱交換器側エアガイド板２０は、傾斜面２００２Ａと平端面２００４Ａにより車両２の前方に至るにつれて肉厚が小さくなるように形成されている。そのため、傾斜面１８０４Ａ、２００２Ａを有する外装部材側エアガイド板１８および熱交換器側エアガイド板２０をそれらの肉厚を変えることで簡単に確実に形成でき、本発明の車両の熱交換器配置構造を安価に確実に製造する上で有利となる。

一方、図４（Ａ）の比較例に示すように、外装部材側エアガイド板１８が熱交換器側エアガイド板２０に対向する面１８１０を、車両２の前後方向に延在する平坦面１８１０Ａで形成し、熱交換器側エアガイド板２０が外装部材側エアガイド板１８に対向する面２０１０を、車両２の前後方向に延在する平坦面２０１０Ａで形成した場合、それら平坦面１８１０Ａ、２０１０Ａの隙間Ｓ３を小さくすると、導風路２２内に入った外気が前部空間内に逃げることを阻止する上で有利となるが、取り付け時、外装部材側エアガイド板１８と熱交換器側エアガイド板２０とが接触して損傷しやすく、組み付け作業性の向上を図る上で不利となる。
また、図４（Ｂ）の比較例に示すように、外装部材側エアガイド板１８が熱交換器側エアガイド板２０に対向する面１８１０と熱交換器側エアガイド板２０が外装部材側エアガイド板１８に対向する面２０１０とをそれぞれ平坦面１８１０Ａ、２０１０Ａで形成した場合、それら平坦面１８１０Ａ、２０１０Ａの隙間Ｓ４を大きくすると、取り付け時、外装部材側エアガイド板１８と熱交換器側エアガイド板２０との接触による損傷を防止する上で有利となり、組み付け作業性の向上を図る上で有利となるが、導風路２２内に入った外気が前部空間内に逃げるため、熱交換器１２における冷却効率を高める上で不利となる。
したがって、本実施の形態によれば、上記比較例に比較して、熱交換器における冷却効率を高めると共に、組み付け作業性の向上を図る上で有利となっている。

（第２の実施の形態）
次に、図３を参照して第２の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態においては第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
第２の実施の形態では、外装部材側エアガイド板１８と熱交換器側エアガイド板２０は共に均一の肉厚で形成され、外装部材側エアガイド板１８自体と熱交換器側エアガイド板２０自体とがそれぞれ傾斜している。
第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様に、図３（Ｂ）に示すように、外装部材側エアガイド板１８と熱交換器側エアガイド板２０とにより開口部１６の周縁と熱交換器１２の周縁とを接続し、開口部１６に取り込まれた外気が逃げにくい矩形筒状の導風路２２が形成され、熱交換器１２における冷却効率を高める上で有利となる。
また、図３（Ａ）に示すように、外装部材側エアガイド板１８の傾斜面１８０４Ａと熱交換器側エアガイド板２０の傾斜面２００２Ａとを近接する寸法で形成しても、フロントバンパカバー１４を取り付ける際、外装部材側エアガイド板１８の傾斜面１８０４Ａの先端と、熱交換器側エアガイド板２０の傾斜面２００２Ａの先端との間には、比較的大きな隙間Ｓ１が形成されるため、フロントバンパカバー１４の位置決め作業が容易に行なえ、組み付け作業性の向上を図る上で有利となる。
また、外装部材側エアガイド板１８と熱交換器側エアガイド板２０は共に均一の肉厚で形成され、外装部材側エアガイド板１８自体と熱交換器側エアガイド板２０自体とがそれぞれ傾斜しているので、傾斜面１８０４Ａ、２００２Ａを有する外装部材側エアガイド板１８および熱交換器側エアガイド板２０をそれらの傾きを変えることで簡単に確実に形成でき、本発明の車両の熱交換器配置構造を安価に確実に製造する上で有利となる。

なお、実施の形態では、空気取り入れ用の開口部１６が設けられる車両前方の外装部材がフロントバンパ１０である場合について説明したが、開口部１６が設けられる外装部材は、フロントバンパ１０に限定されるものではなく、フードやグリルなどであってもよいことは無論である。
また、本実施の形態では、外装部材側エアガイド板１８が熱交換器側エアガイド板２０の内側に配置されている場合について説明したが、外装部材側エアガイド板１８を熱交換器側エアガイド板２０の外側に配置した場合にも同様な効果が奏され、それらエアガイド板１８、２０の位置関係は限定されない。
また、本実施の形態では、熱交換器側エアガイド板２０を熱交換器１２の周縁全周から前方に突設した場合について説明したが、熱交換器側エアガイド板２０は熱交換器１２の縁部の少なくとも一箇所から１枚のエアガイド板として前方に突設してもよく、この場合にはこの熱交換器側エアガイド板２０に沿って外装部材側エアガイド板１８が１枚のエアガイド板として設けられることになる。この場合にも、それらエアガイド板により開口部１６と熱交換器１２との間に前後方向の隙間が無いエアガイドが設けられることになり、熱交換器１２を効率よく冷却する上で有利となる。
また、本実施の形態では、開口部１６と熱交換器１２の輪郭が一致している場合について説明したが、例えば、開口部１２の輪郭が熱交換器１６よりも大きい場合、熱交換器１２に設けた熱交換器側エアガイド板２０に対応させて開口部１６に外装部材側エアガイド板１８を設ければよい。

１０ フロントバンパ
１４ フロントバンパカバー（外装部材）
１２ 熱交換器
１６ 開口部
１８ 外装部材側エアガイド板
１８０２ 内面
１８０２Ａ 平坦面
１８０４ 外面
１８０４Ａ 傾斜面
２０ 熱交換器側エアガイド板
２００２ 内面
２００２Ａ 傾斜面
２００４ 外面
２００４Ａ 平坦面
θ 一定の角度

Claims (4)

1. 車両前方の外装部材に空気取り入れ用の開口部が設けられ、
   前記開口部の後方に熱交換器が配置された、
   車両の熱交換器配置構造であって、
   前記熱交換器の縁部に車両前方に延在する熱交換器側エアガイド板が設けられ、
   前記開口部に前記熱交換器側エアガイド板に沿って車両後方に延在する外装部材側エアガイド板が設けられ、
   前記熱交換器側エアガイド板が前記外装部材側エアガイド板に対向する面は、車両前後方向に対して一定の角度で変位する傾斜面で形成され、
   前記外装部材側エアガイド板が前記熱交換器側エアガイド板に対向する面は、車両前後方向に対して前記角度と同一の角度で変位する傾斜面で形成されている、
   ことを特徴とする車両の熱交換器配置構造。
2. 前記外装部材側エアガイド板の前記傾斜面と前記角度を形成する他方の面は、車両前後方向に延在する平坦面で形成され、
   前記外装部材側エアガイド板は、前記傾斜面と前記平端面により車両後方に至るにつれて肉厚が小さくなるように形成され、
   前記熱交換器側エアガイド板の前記傾斜面と前記角度を形成する他方の面は、車両前後方向に延在する平坦面で形成され、
   前記熱交換器側エアガイド板は、前記傾斜面と前記平端面により車両前方に至るにつれて肉厚が小さくなるように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両の熱交換器配置構造。
3. 前記外装部材側エアガイド板と前記熱交換器側エアガイド板は共に均一の肉厚で形成され、前記角度で傾斜している、
   ことを特徴とする請求項１〜２の何れか１項記載の車両の熱交換器配置構造。
4. 前記熱交換器側エアガイド板は、前記熱交換器の周縁全周から枠状に車両前方に延在し、
   前記外装部材側エアガイド板は、前記熱交換器側エアガイド板に対応した大きさの枠状に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の車両の熱交換器配置構造。

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