JP6236671B2 - インタークーラの冷却構造 - Google Patents

Description

本発明は、走行風を導入することによりインタークーラの冷却を行うためのインタークーラの冷却構造に関する。

従来、下記特許文献１〜３に開示されているような構成を採用することにより、走行風を用いてインタークーラの冷却がなされている。特許文献１の車両の外気取入構造においては、車両前端に中央ダクトを設け、この中央ダクトから取り入れた外気をエアダクトを介して車体内部に設けられたインタークーラに対して直接的に導入可能とされている。また、特許文献２の車両におけるインタークーラへの走行風案内装置においては、インタークーラ側に取り付けられたカバーの開口幅を、外気導入用の開口に繋がるダクトの下流端の開口幅よりも大きくすることで、冷却用の外気を効果的に取り込む構造とされている。また、特許文献３の車両のインタークーラ冷却用ダクトにおいては、エンジンフードを閉じた際にインタークーラ冷却用ダクトの気密性が十分確保されるようにする構成が開示されている。

特開２００５−０２９０２８号公報 特開２０１０−１９６６４３号公報 特開２００１−０３９１７１号公報

ここで、上記特許文献１に開示されているような外気取入構造を採用した場合には、エアダクトを介して導入された外気が、インタークーラに当たって拡散してしまい、外気の取り込み量に対して十分な冷却効率が得られないという問題がある。

一方、上記特許文献３のような構成を採用した場合には、インタークーラ冷却用ダクトの機密性を確保するために高い組み付け精度や部品の寸法精度等が求められる。また、上記特許文献２のような構成を採用した場合には、上記特許文献１の構成を採用した場合よりもインタークーラにおいて跳ね返った気流がダクト外に漏れることを回避できるものの、さらなる冷却効率の向上を図るべく、冷却に寄与することなく放出される気流をより一層少なくすることが望まれる。

上述したような知見に基づき、本発明は、冷却用として送風ダクト内に取り込まれた走行風がインタークーラの冷却に寄与することなく放出されてしまうことを最小限に抑制し、さらなる冷却効率の向上を図りつつ、設計の自由度が高く容易に取り付け可能なインタークーラの冷却構造の提供を目的とした。

上述した課題を解決すべく提供される本発明のインタークーラの冷却構造は、走行風を導入することによりインタークーラを冷却可能なインタークーラの冷却構造であって、車両の進行方向前方側に設けられた走行風取込口から前記インタークーラに向かう送風経路で走行風を送る送風ダクトが設けられており、前記送風ダクトが、前記走行風取込口から前記送風経路の下流側に向けて延設される第一送風ダクトと、前記インタークーラから前記送風経路の上流側に向けて延設される第二送風ダクトとを備えており、前記第一送風ダクトから出た気流を前記第二送風ダクトにおいて受け止め、インタークーラに沿う方向に気流を偏向させることが可能とされており、前記送風経路の中途において前記第一送風ダクトと第二送風ダクトとが分断されており、前記インタークーラにおいて冷却用の走行風が通気可能な通気領域よりも前記走行風取込口側まで、前記第二送風ダクトが延設されていることを特徴とするものである。

本発明のインタークーラの冷却構造においては、走行風取込口から第一送風ダクトを通過した気流を第二送風ダクトにおいて受け止め、インタークーラに沿う方向に気流を偏向させることとしている。これにより、インタークーラにおいて跳ね返る気流を最小限に抑制し、送風ダクトに取り込まれた走行風の大部分を用いてインタークーラを冷却することができる。

また、本発明のインタークーラの冷却構造においては、インタークーラにおいて冷却用の走行風が通気可能とされた通気領域よりも走行風取込口側の位置まで第二送風ダクトが延設されている。これにより、インタークーラにおいて跳ね返った気流が送風ダクト外に放出されにくくなり、その分だけインタークーラにおける冷却効率を向上させうる。

本発明のインタークーラの冷却構造においては、第二送風ダクトを通気領域よりも走行風取込口側の位置まで延設した分だけ、第一送風ダクトを短縮することができる。そのため、走行風取込口が形成されるフード等への取り付けを簡略化することができる。

本発明のインタークーラの冷却構造においては、走行風取込口から取り込んだ走行風を直接的にインタークーラに対して当てるのではなく、第二送風ダクトにおいて偏向させてインタークーラに当てる構成とされている。そのため、第二送風ダクトの形状設計に基づき、インタークーラに向かう送風経路を容易に最適化することができる。

上述したインタークーラの冷却構造は、前記第二送風ダクトに、前記インタークーラ側から前記送風経路の上流側に向けて跳ね返る気流を、前記インタークーラ側に偏向させる偏向部が設けられていることを特徴とするものであることが好ましい。

かかる構成とすることにより、インタークーラ側から送風経路の上流側に跳ね返る気流の送風ダクト外への放出をより一層低減させ、冷却効率のさらなる向上に資することが可能となる。

本発明によれば、冷却用として送風ダクト内に取り込まれた走行風がインタークーラの冷却に寄与することなく放出されてしまうことを最小限に抑制し、さらなる冷却効率の向上を図りつつ、設計の自由度が高く容易に取り付け可能なインタークーラの冷却構造を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るインタークーラの冷却構造を搭載した車両を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るインタークーラの冷却構造を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るインタークーラの冷却構造を示す平面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るインタークーラの冷却構造１０ついて、これを採用した車両１を例に挙げて説明する。図１に示すように、車両１は、車体２の前方内側にエンジンルーム３を有する。エンジンルーム３には、フード４を上下動させることにより開閉可能とされている。

エンジンルーム３には、過給機付（ターボ）のエンジンが搭載されており、インタークーラ７が付設されている（図２参照）。インタークーラ７は、過給機をエンジン本体に連結する吸気管の長手方向の中途部に介設されている。インタークーラ７は、冷却構造１０により供給された走行風により冷却される。

具体的には、図２に示すように、インタークーラ７には、冷却用の走行風を通気可能なフィン等からなる通気領域７ａが設けられている。インタークーラ７は、通気領域７ａを下方に向けて通過する低温の走行風との熱交換により、インタークーラ７のコアの内部を流動するエンジンの吸気を熱交換により冷却（空冷）することができる。

図２及び図３に示すように、冷却構造１０は、送風ダクト１２を備えている。送風ダクト１２は、車両１の進行方向前方側に設けられた走行風取込口８からインタークーラ７に向かう送風経路（図２の矢印Ａ参照）で走行風を送るためのダクトである。送風ダクト１２は、送風経路の中途において第一送風ダクト１４及び第二送風ダクト１６に分断されている。第一送風ダクト１４及び第二送風ダクト１６は、断面形状が円形状のものや矩形状のものとすることが可能であり、本実施形態では矩形状のものとされている。

第一送風ダクト１４は、走行風取込口８から送風経路の下流側に向けて延設されたダクトである。第一送風ダクト１４は、前端部が第一上流端開口１４ａとされ、後端部が第一下流端開口１４ｂとされている。第一送風ダクト１４は、第一上流端開口１４ａ側をフード４に対して固定することにより、片持ち状に支持されている。第一上流端開口１４ａは、走行風を導入可能なように車体２の前方に向かって開口している。また、第一下流端開口１４ｂは、インタークーラ７側に配置された第二送風ダクト１６側に向けて開口している。第一送風ダクト１４は、第一上流端開口１４ａ側から第一下流端開口１４ｂ側に向けて緩やかに湾曲している。

第二送風ダクト１６は、インタークーラ７から送風経路の上流側に向けて延設されたダクトである。第二送風ダクト１６は、送風経路の上流側から下流側に向かうに連れて緩やかに下方に向けて湾曲している。第二送風ダクト１６は、前端部が第二上流端開口１６ａとされ、後端部が第二下流端開口１６ｂとされている。第二送風ダクト１６は、第二下流端開口１６ｂ側をインタークーラ７側に固定することにより、片持ち状に支持されている。第二送風ダクト１６は、第一送風ダクト１４に対して送風経路方向に離れた位置に設けられている。すなわち、第二送風ダクト１６の第二上流端開口１６ａは、第一送風ダクト１４の第一下流端開口１４ｂに対して送風経路の下流側に離れた位置に設けられている。

第二上流端開口１６ａは、第一送風ダクト１４を通過してきた走行風を導入可能なように、第一下流端開口１４ｂの送風経路の延長線上に設けられており、車体２の前方に向けて開口している。また、第二上流端開口１６ａの開口面積は、第一下流端開口１４ｂの開口面積よりも大きい。また、第二上流端開口１６ａは、インタークーラ７の通気領域７ａが設けられている位置よりも走行風取込口８側（送風経路の上流側）の位置まで延設されている。すなわち、第二送風ダクト１６には、通気領域７ａの位置よりも走行風取込口８側まで延設された延設部１７が設けられている。延設部１７を設けることにより、図２において矢印Ｂで示すようなインタークーラ７において跳ね返った気流を受け止め、送風ダクト１２の外に放出されるのを防止できる。これにより、インタークーラ７において跳ね返った走行風を再びインタークーラ７側に戻し、冷却に利用することができる。

第二送風ダクト１６は、インタークーラ７の近傍においてインタークーラ７側に向けて湾曲しており、内壁面１８のうち側面視において屈曲半径が大きい側（外周側）の壁面（外周側内壁面１８ａ）が上述した第一送風ダクト１４から流出する気流の延長線上に位置している。すなわち、外周側内壁面１８ａは、第一送風ダクト１４から第二送風ダクト１６に流入した走行風の進行方向奥側にある奥壁に相当する壁面であり、インタークーラ７側に向けて湾曲している。そのため、図２において矢印Ａで示すように第一送風ダクト１４から出た気流を外周側内壁面１８ａにおいて受け止めると共に、受け止めた気流をインタークーラ７に沿う方向に偏向させることができる。

さらに、第二送風ダクト１６の内壁面のうち、側面視において屈曲半径が小さい側（内周側）の壁面（内周側内壁面１８ｂ）には、偏向部２０が設けられている。偏向部２０は、外周側内壁面１８ａに案内されてインタークーラ７に沿うように流れる気流のうち、通気領域７ａに向けて通過した気流の残部であって、インタークーラ７から離れる方向に流れる（跳ね返る）気流を再びインタークーラ７側に偏向させるためのものである（図２の矢印Ｃ参照）。

偏向部２０は、内周側内壁面１８ｂにおいて、インタークーラ７から上方に離れた位置に形成されている。偏向部２０は、内周側内壁面１８ｂから第二送風ダクト１６の内側に向かって斜め上方に直線的に突出するように形成されている。

上述した本実施形態の冷却構造１０においては、図２の矢印Ａで示すように、走行風取込口８から第一送風ダクト１４を通過した気流を第二送風ダクト１６の外周側内壁面１８ａにおいて受け止め、インタークーラ７に沿う方向に気流を偏向させることとしている。これにより、インタークーラ７において冷却用として通気領域７ａに取り込まれることなく跳ね返る気流を最小限に抑制し、送風ダクト１２に取り込まれた走行風の大部分を用いてインタークーラ７を冷却することができる。これにより、インタークーラ７における冷却効率を向上させうる。

また、上述した冷却構造１０においては、第二送風ダクト１６の延設部１７が、インタークーラ７の通気領域７ａよりも走行風取込口８側の位置まで第二送風ダクト１６が延設されている。そのため、図２の矢印Ｂで示すように、インタークーラ７において跳ね返った気流が送風ダクト１２の外に放出されることを延設部１７によって抑制でき、その分だけ送風ダクト１２に取り込まれた走行風をインタークーラ７における冷却のために有効利用し、冷却効率を向上することができる。

本実施形態の冷却構造１０においては、第二送風ダクト１６を通気領域７ａよりも走行風取込口８側の位置まで延設した分だけ、第一送風ダクト１４を短縮することができる。そのため、走行風取込口８が形成されるフード４への取り付け構造等を簡略化することができる。

本実施形態の冷却構造１０においては、走行風取込口８から取り込んだ走行風を直接的にインタークーラ７に対して直接的に当てるのではなく、第二送風ダクト１６において偏向させてインタークーラ７に当てる構成とされている。そのため、第二送風ダクト１６の形状設計を適切なものとすることにより、インタークーラ７に向かう送風経路を容易に最適化することができる。

上述した冷却構造１０は、第二送風ダクト１６に、上述した延設部１７に加えて偏向部２０を設け、図２において矢印Ｃで示すように偏向部２０によってインタークーラ７側から送風経路の上流側に向けて跳ね返る気流をインタークーラ７側に偏向可能な構成とされている。これにより、インタークーラ７側から送風経路の上流側に跳ね返る気流の送風ダクト１２外への放出をより一層低減させ、冷却効率をさらに向上させることができる。なお、本実施形態においては、偏向部２０を設けることにより、インタークーラ７の冷却効率のさらなる向上を図った例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、偏向部２０を設けない構成としてもよい。

本発明の冷却構造は、インタークーラを備えた車両全般において、インタークーラにおける冷却効率を向上させるために有効利用することができる。

１ 車両
７ インタークーラ
７ａ 通気領域
８ 走行風取込口
１０ 冷却構造
１２ 送風ダクト
１４ 第一送風ダクト
１６ 第二送風ダクト
２０ 偏向部

Claims (2)

1. 走行風を導入することによりインタークーラを冷却可能なインタークーラの冷却構造であって、
   車両の進行方向前方側に設けられた走行風取込口から前記インタークーラに向かう送風経路で走行風を送る送風ダクトが設けられており、
   前記送風ダクトが、前記走行風取込口から前記送風経路の下流側に向けて延設される第一送風ダクトと、前記インタークーラから前記送風経路の上流側に向けて延設される第二送風ダクトとを備えており、前記第一送風ダクトから出た気流を前記第二送風ダクトにおいて受け止め、インタークーラに沿う方向に気流を偏向させることが可能とされており、
   前記送風経路の中途において前記第一送風ダクトと第二送風ダクトとが分断されており、
   前記インタークーラにおいて冷却用の走行風が通気可能な通気領域よりも前記走行風取込口側まで、前記第二送風ダクトが延設されていることを特徴とするインタークーラの冷却構造。
2. 前記第二送風ダクトに、前記インタークーラ側から前記送風経路の上流側に向けて跳ね返る気流を、前記インタークーラ側に偏向させる偏向部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインタークーラの冷却構造。

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