(57)【要約】【課題】車両に搭載されるとともに熱源に対して送風する送風機による送風の少なくとも一部を地面に向かない方向に調整することができる送風機の風向調整方法及び送風機を搭載した車両を提供する。【解決手段】車両１に搭載されて、この車両１に搭載される熱源４に対して送風することで熱源４を冷却する送風機５の風向調整方法において、送風機５による送風Ｗの風速分布を取得し、この取得した風速分布に基づいて送風機５による送風Ｗに関して予め設定された設定速度閾値Ｖ１以上の鉛直方向下側の速度成分を有する送風Ｗの方向を鉛直方向上向きに調整する風向調整装置９の形状を設定した後、この設定した形状の風向調整装置９を車両１に搭載して、送風機５による送風Ｗの一部の方向を風向調整装置９により鉛直方向上向きに調整する。【選択図】図６
2020152194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されて、前記車両に搭載される熱源に対して送風することで前記熱源を冷却する送風機の風向調整方法において、
前記送風機による送風の風速分布を取得する第１ステップと、
前記第１ステップで取得した風速分布に基づいて、前記送風機による送風に関して予め設定された設定速度閾値以上の鉛直方向下側の速度成分を有する送風の方向を鉛直方向上向きに調整する風向調整装置の形状を設定する第２ステップと、
前記第２ステップで設定した形状の風向調整装置を前記車両に搭載して、前記送風機による送風の一部の方向を前記風向調整装置により鉛直方向上向きに調整する第３ステップと、を有することを特徴とする送風機の風向調整方法。
【請求項２】
前記第１ステップで、前記車両の各車輪を地面より上方の位置で接地させた後、複数のプロペラ風速計を前記各車輪の接地面の高さと同じ高さで前記送風機の下方に配置して、前記複数のプロペラ風速計により前記送風機による送風の風速分布を取得することを特徴とする請求項１に記載の送風機の風向調整方法。
【請求項３】
前記風向調整装置を前記車両に搭載した状態で前記送風機による送風の風速分布である第２風速分布を取得する第４ステップと、
前記第４ステップで取得した第２風速分布に基づいて、前記送風機による送風に関して前記設定速度閾値より小さい値として予め設定された第２設定速度閾値以上の鉛直方向下側の速度成分を有する送風の方向を鉛直方向上向きに調整する第２風向調整装置の形状を設定する第５ステップと、
前記第５ステップで設定した形状の第２風向調整装置を前記車両に搭載して、前記送風機による送風の一部の方向を前記第２風向調整装置により鉛直方向上向きに調整する第６ステップと、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の送風機の風向調整方法。
【請求項４】
前記第２ステップで前記風向調整装置の形状を板状体に設定した後、前記第３ステップで前記風向調整装置を水平方向に延在した状態で前記送風機より下方に配置して前記車両に搭載することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の送風機の風向調整方法。
【請求項５】
前記第５ステップで前記第２風向調整装置の形状を板状体に設定した後、前記第６ステップで前記第２風向調整装置を鉛直方向上向きに傾斜した状態で板状体の前記風向調整装置に接続して前記車両に搭載することを特徴とする請求項４に記載の送風機の風向調整方法。
【請求項６】
請求項１に記載の第２ステップで板状体に設定された前記風向調整装置が水平方向に延在した状態で前記送風機より下方に配置されて構成される送風機を搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、送風機の風向調整方法及び送風機を搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に関する技術ではないが、飛行しているヘリコプタの下方に多数の風速計が配設された支持装置を配置して、ヘリコプタの吹き下し分布を測定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０３−１１７７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両にはエンジン（内燃機関）等の熱源に対して送風するファン（送風機）が搭載されることがあり、このファンによる送風により熱源は冷却される。
【０００５】
しかしながら、車両の低速時には送風機による送風の一部が送風機より下方の地面に吹き付けられることで砂埃が発生して、発生した砂埃が車両の運転者や車両周辺の歩行者等に直撃して迷惑をかける虞がある。そのため、送風機による送風の風速分布を把握した上で、送風の風向が地面に向かないようにその風向を調整することが重要となる。
【０００６】
本開示の目的は、車両に搭載されるとともに熱源に対して送風する送風機による送風の少なくとも一部を地面に向かない方向に調整することができる送風機の風向調整方法及び送風機を搭載した車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の態様の送風機の風向調整方法は、車両に搭載されて、前記車両に搭載される熱源に対して送風することで前記熱源を冷却する送風機の風向調整方法において、前記送風機による送風の風速分布を取得する第１ステップと、前記第１ステップで取得した風速分布に基づいて、前記送風機による送風に関して予め設定された設定速度閾値以上の鉛直方向下側の速度成分を有する送風の方向を鉛直方向上向きに調整する風向調整装置の形状を設定する第２ステップと、前記第２ステップで設定した形状の風向調整装置を前記車両に搭載して、前記送風機による送風の一部の方向を前記風向調整装置により鉛直方向上向きに調整する第３ステップと、を有することを特徴とする方法である。
【０００８】
また、上記の目的を達成するための本発明の態様の送風機を搭載した車両は、上記の第２ステップで板状体に設定された前記風向調整装置が水平方向に延在した状態で前記送風機より下方に配置されて構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、車両に搭載されるとともに熱源に対して送風する送風機による送風の少なくとも一部を地面に向かない方向に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の送風機を搭載した車両を正面視で例示する図である。
【図２】図１の車両を側面視で例示する図である。
【図３】図１の車両を平面視で例示する図である。
【図４】風速分布を例示する図である。
【図５】第２風速分布を例示する図である。
【図６】本実施形態の送風機の風向調整方法を工程フローの形で例示する図である。
【図７】風向調整装置及び第２風向調整装置による送風の流れの変化を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態の送風機の風向調整方法及び送風機を搭載した車両について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、車両の幅方向（車幅方向）をＸ方向、車両の長さ方向（車長方向）をＹ方向、車両の高さ方向（車高方向、鉛直方向）をＺ方向と定義している。また、図１〜図３では後述する風向調整装置９及び第２風向調整装置１０に関して、これらの形状を明確にするためにこれらの形状を実線で示している。
【００１２】
図１〜図３に例示するように、本実施形態の車両１は、その車体フレーム上にキャブ２及び荷台３を備えている。キャブ２は、車両１の前方（荷台３より前方の車体フレーム上の位置）に配置されて、その内部に運転席、エンジン４（熱源）及び送風機５が搭載されている。荷台３は、車両１の後方（キャブ２より後方の車体フレーム上の位置）に配置されて、その内部に積荷が積載されている。
【００１３】
エンジン４は、その内部で新気と燃料を混合圧縮することで車両走行用の動力を得る略直方体形状の装置である。エンジン４は、車両１の車幅方向の略中央位置で、送風機５より後方の位置に送風機５に対向して配置されている。また、エンジン４は、車両１の左前輪６及び右前輪７を接続する前輪用車軸８より上方で、車両１の車幅方向に関して左前輪６及び右前輪７に対向して配置されている。
【００１４】
送風機５は、エンジン４に対して送風することでエンジン４を冷却する装置である。送風機５は、中空の略直方体形状の筐体５ａの中空部分に車長方向に延在する回転軸５ｂに複数（図１では４枚）の回転翼５ｃが接続されて構成されるファンが嵌装される構成である。複数の回転翼５ｃが回転軸５ｂを回転中心として回転することで送風機５からエンジン４に対して送風される。送風機５は、キャブ２の内部で、車両１の車幅方向の略中央位置で、エンジン４、左前輪６、右前輪７及び前輪用車軸８より前方の位置に配置されている。送風機５は、前輪用車軸８より上方の位置に配置されている。送風機５の幅はエンジン４の幅より大きく、送風機５の高さはエンジン４の高さより大きい。車両１の正面視で、エンジン４の前端部の全体が送風機５の筐体５ａの中空部分に収まるように、エンジン４及び送風機５は配置される。
【００１５】
図６に例示するように、本実施形態の送風機の風向調整方法は、ステップＳ１０（第１ステップ）、ステップＳ２０（第２ステップ）、ステップＳ３０（第３ステップ）、ステップＳ４０（第４ステップ）、ステップＳ５０（第５ステップ）、ステップＳ６０（第６ステップ）の各工程を表すステップを有することを特徴とする方法である。この方法は、ステップＳ１０から開始されて、ステップＳ１０、ステップＳ２０、ステップＳ３０、ステップＳ４０、ステップＳ５０、ステップＳ６０の順に実施されていき、ステップＳ６０で終了する方法である。なお、送風機の風向調整方法は、少なくともステップＳ１０、ステップＳ２０、ステップＳ３０を有していればよい。
【００１６】
ステップＳ１０では、送風機５による送風Ｗの風速分布を取得する。この風速分布は、例えば、以下のような方法で取得される。まず、エンジン４及び送風機５より下方で、かつ、車両１の平面視で前輪用車軸８、キャブ２の前端部２ａ、左側端部２ｂ及び右側端部２ｃで囲われる領域に複数のプロペラ風速計をこれらのプロペラの回転軸が鉛直方向に延在するように配置する。
【００１７】
送風機５による送風Ｗが地面１１に対してどの程度吹き付けられているかを把握するために、複数のプロペラ風速計を車両１の各車輪の接地面となる地面１１に配置することが好ましい。しかしながら、複数のプロペラ風速計を地面１１に配置すると、プロペラ風速計による風速の検出に支障がでる虞がある。
【００１８】
そのため、車両１の各車輪を地面１１より上方の位置で接地させた後、複数のプロペラ風速計を各車輪の接地面の高さと同じ高さで送風機５の下方に配置するとよい。複数のプロペラ風速計は送風機５による送風Ｗの風速分布を取得するために配置される。このようにすることで、複数のプロペラ風速計は地面１１に配置されていないため、プロペラ風速計による風速の検出に支障がでる虞は大幅に低減される。
車両１の各車輪を地面１１より上方の位置で接地させる方法としては、例えば、車両１の各車輪のみを地面１１に載置した台の上面に接地させる方法がある。あるいは、その上面に凹部が形成された台に関してこの凹部を除く上面に車両１の全体を載置させる方法でもよい。この方法の場合は、この凹部に複数のプロペラ風速計が各車輪の接地面と同じ高さで配置される。
【００１９】
次いで、送風機５を回転駆動して送風機５による送風Ｗの風速のデータをこれらの複数のプロペラ風速計で取得する。この取得したデータについては、送風機５による送風Ｗの水平方向の速度成分と鉛直方向下側の速度成分の両方が含まれる。ただし、水平方向の速度成分と鉛直方向下側の速度成分は正の相関関係があるため、この取得したデータの全体を送風機５による送風Ｗの鉛直方向下側の速度成分であるとみなす。最後に、複数のプロペラ風速計で取得した風速のデータを基に送風機５による送風Ｗの風速分布を取得する。
【００２０】
ステップＳ２０では、ステップＳ１０で取得した風速分布に基づいて、風向調整装置９の形状を設定する。風向調整装置９は、送風機５による送風Ｗに関して設定速度閾値Ｖ１以上の鉛直方向下側の速度成分を有する送風Ｗの方向を鉛直方向上向きに調整する装置である。設定速度閾値Ｖ１は、この閾値以上であると車両１の低速走行時（例えば３０ｋｍ／ｈ以下での走行時）に送風機５による送風Ｗが地面１１に吹き付けられて砂埃が発生する虞のあるとして実験等により予め設定される値である。
【００２１】
本実施形態では、風向調整装置９の形状は、板状体で、図４に例示するように、その上面が設定速度閾値Ｖ１以上の鉛直方向下側の速度成分を有する風速分布の領域Ａ１以上の面積を有するように設定される。この上面は、送風機５の筐体５ａの中空部分の幅より大きい長さの辺を有する。
【００２２】
ステップＳ３０では、ステップＳ２０で設定した形状の風向調整装置９を車両１に搭載して、送風機５による送風Ｗの一部の方向を風向調整装置９により鉛直方向上向きに調整する。板状体の風向調整装置９は、水平方向に延在させた状態で、車両１の平面視でその上面が風速分布の領域Ａ１を含む位置で、送風機５及びエンジン４より下方に、かつ、前輪用車軸８より上方に配置される。風向調整装置９に関して、送風機５の筐体５ａの中空部分の幅より大きい長さの辺は車両１の車幅方向に延在する。車両１の正面視で送風機５の車幅方向の中央位置を表す線と風向調整装置９の車幅方向の中央位置を表す線は同じ線となる。風向調整装置９は、車両１の車長方向に関して、その前端が送風機５とエンジン４の間に配置されて、その後端がエンジン４の前端より後方に配置されている。
【００２３】
本実施形態のような位置に風向調整装置９を配置することで、送風機５による送風Ｗの一部は風向調整装置９の上面に衝突して、その風向が鉛直方向上向きに調整される。言い換えれば、送風Ｗの少なくとも一部を地面に向かない方向に調整することができる。設定速度閾値Ｖ１以上の鉛直方向下側の速度成分を有する送風Ｗが鉛直方向上向きに調整されるので、地面１１に対する送風機５による送風Ｗの吹き付けが大幅に抑制される。
【００２４】
また、板状体に設定した風向調整装置９を車両１に搭載するので、板状体の風向調整装置９の作成や風向調整装置９の車両１への搭載に要する作業者の作業時間を大幅に短縮することができる。
【００２５】
上述したように、風向調整装置９は、設定速度閾値Ｖ１以上の鉛直方向下側の速度成分を有する風速分布の領域Ａ１以上の面積を有するように設定される。しかしながら、領域Ａ１は長方形や円形等の比較的簡単な形状であるとは限らないため、風向調整装置９の上面を領域Ａ１の形状と同じ形状に設定することは困難である。そのため、風向調整装置９の上面は領域Ａ１を含む形状に設定される。
【００２６】
このように風向調整装置９の形状を設定すると、風向調整装置９の上面に関して領域Ａ１を除く上面に送風機５による送風Ｗが衝突したときに、この衝突した送風Ｗは必ずしも鉛直方向上向きには流れず、この上面に沿って流れた後地面１１に向かって流れる虞がある。
【００２７】
そこで、ステップＳ４０では、風向調整装置９を車両１に搭載した状態で送風機５による送風Ｗの風速分布である第２風速分布を取得する。この第２風速分布は、例えば、以下のような方法で取得される。まず、キャブ２の前端部２ａ、左側端部２ｂ及び右側端部２ｃの各々に複数のプロペラ風速計をこれらのプロペラの回転軸が水平方向に延在するように配置する。風向調整装置９の上面に関して領域Ａ１を除く上面に衝突した送風Ｗは、鉛直方向下側の速度成分より水平方向の速度成分の方が大きい。そのため、水平方向の速度成分が比較的取得しやすいようにプロペラ風速計を配置する。
【００２８】
次いで、送風機５を回転駆動して、送風機５による送風Ｗの風速のデータをこれらの複数のプロペラ風速計で取得する。この取得したデータについては、送風機５による送風Ｗの水平方向の速度成分と鉛直方向下側の速度成分の両方が含まれる。ただし、水平方向の速度成分と鉛直方向下側の速度成分は正の相関関係があるため、この取得したデータの全体を送風機５による送風Ｗの鉛直方向下側の速度成分のデータであるとみなす。次いで、複数のプロペラ風速計で取得した風速のデータを基に送風機５による送風Ｗの第２風速分布を取得する。
【００２９】
ステップＳ５０では、ステップＳ４０で取得した第２風速分布に基づいて、風向調整装置９とは別体の装置である第２風向調整装置１０の形状を設定する。第２風向調整装置１０は、送風機５による送風Ｗに関して第２設定速度閾値Ｖ２以上の鉛直方向下側の速度成分を有する送風Ｗの方向を鉛直方向上向きに調整する装置である。第２設定速度閾値Ｖ２は、設定速度閾値Ｖ１より小さい値で、この第２設定速度閾値Ｖ２以上であると車両１に風向調整装置９が搭載された状態で車両１の低速走行時に送風機５による送風Ｗが地面１１に吹き付けられて砂埃が発生する虞のあるとして実験等により予め設定される値である。
【００３０】
本実施形態では、第２風向調整装置１０の形状は、２枚の同じ形状の板状体で、図５に例示するように、この第２風向調整装置１０が車両１に搭載されるときにおける車両１の側面視での第２風向調整装置１０の投影面１０ａの面積が第２設定速度閾値Ｖ２以上の鉛直方向下側の速度成分を有する第２風速分布の領域Ａ２以上の面積を有するように設定される。
【００３１】
ステップＳ６０では、ステップＳ５０で設定した形状の第２風向調整装置１０を車両１に搭載して、送風機５による送風Ｗの一部の方向を第２風向調整装置１０により鉛直方向上向きに調整する。２枚の板状体の第２風向調整装置１０は、車両１の内部から外部に向かう方向に鉛直方向上向きに傾斜した状態で、車両１の側面視での第２風向調整装置１０の投影面１０ａが第２風速分布の領域Ａ２を含む位置となるように、車両１の平面視で板状体の風向調整装置９の車幅方向の両端に１枚ずつ接続されて配置される。
【００３２】
本実施形態のような位置に第２風向調整装置１０を配置することで、風向調整装置９の上面への衝突に起因して地面１１に向かって流れる送風Ｗが第２風向調整装置１０により鉛直方向上向きに調整される（地面に向かない方向に調整される）。したがって、送風機５による送風Ｗに起因した砂埃の発生をさらに抑制することができる。
【００３３】
また、風向調整装置９と同様に板状体に設定した第２風向調整装置１０を車両１に搭載するので、板状体の第２風向調整装置１０の作成や第２風向調整装置１０の車両１への搭載に要する作業者の作業時間を大幅に短縮することができる。
【００３４】
なお、板状体の風向調整装置９の上面の各辺から鉛直方向上向きに板状体の第２風向調整装置１０を放射状に延在させる構成としてもよいが、風向調整装置９の上面に衝突した後の送風機５による送風Ｗに関して、車両１の前方または後方に向かう送風Ｗは地面１１に衝突する前にキャブ２の内部に配置された各種装置に衝突することが多い。そのため、本実施形態のように、車両１の平面視で板状体の風向調整装置９の車幅方向の両端に板状体の第２風向調整装置１０を１枚ずつ接続させて配置することが好ましい。このようにすることで、第２風向調整装置１０の作成に要する作業時間やコストを低減しつつ、車両１の側面視でキャブ２と左前輪６または右前輪７の隙間からの送風機５による送風Ｗの吹き抜けを抑制することができる。
【００３５】
以上より、本実施形態の送風機の風向調整方法及び送風機５を搭載した車両１によれば、図７に例示するように、風向調整装置９及び第２風向調整装置１０により車両１に搭載されるとともにエンジン４に対して送風する送風機５による送風Ｗの少なくとも一部を地面に向かない方向に調整することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  車両
２  キャブ
２ａ  前端部
２ｂ  左側端部
２ｃ  右側端部
３  荷台
４  エンジン（熱源）
５  送風機
５ａ  筐体
５ｂ  回転軸
５ｃ  回転翼
６  左前輪
７  右前輪
８  前輪用車軸
９  風向調整装置
１０  第２風向調整装置
１０ａ  投影面
１１  地面
Ａ１  風速分布
Ａ２  第２風速分布
Ｗ  送風
【図１】
2020152194.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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