(57)【要約】【課題】熱交換器の前方に遮蔽物が存在し、且つ複数の熱交換器が前後に重ねられた場合に、遮蔽物の影響と、前方側の熱交換器から後方側の熱交換器への熱的影響とを抑制して、冷却性能の低下を抑制する。【解決手段】インタークーラ３の走行方向前方にバンパーリーンフォース６が存在する遮蔽領域（区分３ｂ）におけるフィンピッチを、バンパーリーンフォース６が存在しない開放領域（区分３ａ，３ｃ）におけるフィンピッチよりも大とし、且つ、遮蔽領域の後方におけるラジエータ４のフィンピッチを、開放領域の後方におけるラジエータ４のフィンピッチよりも小とする。ラジエータ４の遮蔽領域の後方部分における通過風量の増大により、ラジエータ４の冷却性能を促進できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の熱交換器の走行方向後方に所定の間隔を隔てて、第２の熱交換器が少なくとも部分的に重なるように配置された車両用の冷却装置であって、
前記第１の熱交換器の走行方向前方に遮蔽物が存在する遮蔽領域における前記第１の熱交換器の通風抵抗が、前記第１の熱交換器の走行方向前方に前記遮蔽物が存在しない開放領域における前記第１の熱交換器の通風抵抗よりも小とされており、
前記遮蔽領域の後方における前記第２の熱交換器の通風抵抗が、前記開放領域の後方における前記第２の熱交換器の通風抵抗よりも大とされていることを特徴とする車両用の冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用の冷却装置であって、
前記遮蔽領域における前記第１の熱交換器のフィンピッチが、前記開放領域における前記第１の熱交換器のフィンピッチよりも大とされていることを特徴とする車両用の冷却装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用の冷却装置であって、
前記遮蔽領域の後方における前記第２の熱交換器のフィンピッチが、前記開放領域の後方における前記第２の熱交換器のフィンピッチよりも小とされていることを特徴とする車両用の冷却装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用の冷却装置であって、
前記遮蔽領域における前記第１の熱交換器のフィンの通風経路長が、前記開放領域における前記第１の熱交換器のフィンの通風経路長よりも小とされていることを特徴とする車両用の冷却装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用の冷却装置であって、
前記遮蔽領域の後方における前記第２の熱交換器のフィンの通風経路長が、前記開放領域の後方における前記第２の熱交換器のフィンの通風経路長よりも大とされていることを特徴とする車両用の冷却装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用の冷却装置であって、
前記第１の熱交換器は排気ガスを冷却するためのインタークーラであり、前記第２の熱交換器はエンジン冷却液を冷却するためのラジエータであることを特徴とする車両用の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の熱交換器を有する車両用の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるラジエータ、インタークーラ、オイルクーラ等の複数種類の熱交換器を、走行方向に関して前後に重ね合わせて配置する構造が提案されている。特許文献１は、ラジエータの前方にインタークーラを配置し、両者の重ね合わせ部分のラジエータのフィンピッチを、他の部分のフィンピッチよりも大きくした冷却装置を開示している。また特許文献１は、重ね合わせ部分のラジエータの厚さを小さくする装置をも開示している。これらの装置では、重ね合わせ部分の通風抵抗が減少することにより、通過風量が増大して冷却性能の低下を抑制できるという利点がある。
【０００３】
ところで、近年の車両ではエンジンルーム内の構造物の配置が高密度化しており、熱交換器の近傍に、外気の流通に対する遮蔽物が存在する場合がある。このような場合の風量減少に伴う冷却性能の低下を抑制するために、風量の少ない部分のフィンピッチを他の部分よりも大きくした装置が提案されている（特許文献２）。この装置では、フィンピッチの大きい部分の通過風量が増大され、冷却性能の低下を抑制することができる。
【０００４】
【特許文献１】実公平２‐２１５５０号公報
【特許文献２】実開昭５８‐４２３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、重ね合わせられた複数の熱交換器の前方に遮蔽物が存在する場合には、遮蔽物と重なり合う部分の冷却性能が低下する。また特許文献２の構成では、熱交換器の後方に第２の熱交換器を配置した場合に、前方側の熱交換器からの熱的影響によって、後方側の熱交換器の冷却性能が低下するおそれがある。
【０００６】
そこで本発明の目的は、熱交換器の前方に遮蔽物が存在し、且つ複数の熱交換器が前後に重ねられた場合に、遮蔽物の影響と、前方側の熱交換器から後方側の熱交換器への熱的影響とを抑制して、冷却性能の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用の冷却装置は、第１の熱交換器の走行方向後方に所定の間隔を隔てて、第２の熱交換器が少なくとも部分的に重なるように配置された車両用の冷却装置であって、前記第１の熱交換器の走行方向前方に遮蔽物が存在する遮蔽領域における前記第１の熱交換器の通風抵抗が、前記第１の熱交換器の走行方向前方に前記遮蔽物が存在しない開放領域における前記第１の熱交換器の通風抵抗よりも小とされており、前記遮蔽領域の後方における前記第２の熱交換器の通風抵抗が、前記開放領域の後方における前記第２の熱交換器の通風抵抗よりも大とされていることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、遮蔽領域における第１の熱交換器の通風抵抗が、遮蔽物が存在しない開放領域における通風抵抗よりも小とされているので、遮蔽領域における通過風量の増大により、第１の熱交換器の冷却性能を促進できる。また、第１の熱交換器において通風抵抗が大とされている開放領域の後方は、風量が比較的少ないため温度が比較的高くなるが、第２の熱交換器が第１の熱交換器の後方に所定の間隔を隔てて配置されており、且つ遮蔽領域の後方における第２の熱交換器の通風抵抗が開放領域の後方における第２の熱交換器の通風抵抗よりも大とされているので、通過風量の増大により、第２の熱交換器の冷却性能を促進できる。
【０００９】
前記第１の熱交換器及び／または第２の熱交換器の各領域の通風抵抗は、フィンピッチの変更、及び／またはフィンの通風経路長の変更によって制御することができる。フィンピッチが大であるほど、またフィンの通風経路長が小であるほど、通風抵抗を小さくすることができる。
【００１０】
好適には、本発明における第１の熱交換器は排気ガスを冷却するためのインタークーラであり、第２の熱交換器はエンジン冷却液を冷却するためのラジエータである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、以下に図面に従って説明する。図１及び図２において、本発明の第１実施形態に係る車両１は、エンジン２からの排気ガスを冷却するためのインタークーラ３と、エンジン冷却液を冷却するためのラジエータ４とを有する。インタークーラ３の前方には、車体５の一部であって不図示のバンパーのための補強体であるバンパーリーンフォース６が、車体の幅方向を長手として配置されている。バンパーリーンフォース６は、インタークーラ３及びラジエータ４の走行方向（図１中矢印Ａ方向）前方に位置し、且つ両者の前方の一部を遮蔽している。
【００１２】
図２において、インタークーラ３及びラジエータ４は、両側部に配置された中空のヘッド１１の間に、これらを流体連通させる多数のウォーターチューブ１２を互いに平行に配置し、これらウォーターチューブ１２の間に、波板状のフィン１３を固定してなる。フィン１３は、その上端である山部、及び下端である谷部において、上下に隣接するウォーターチューブ１２にそれぞれロウ付けによって固定されている。一方のヘッド１１の上部にはインレット管が、また他方のヘッド１１の下部にはアウトレット管がそれぞれ接続されており、高温流体が図２中矢印Ｂ方向に導入され、Ｃ方向に排出される。インタークーラに導入される高温流体は、不図示の排気通路からの排気ガスであり、ラジエータ４に導入される高温流体は、エンジン２からのエンジン冷却液である。
【００１３】
インタークーラ３及びラジエータ４は、図１に示されるように、その走行方向前方にバンパーリーンフォース６が存在する遮蔽領域と、遮蔽物が実質的に存在しない開放領域とに区分される。インタークーラ３は区分３ａ，３ｂ，３ｃを有し、区分３ａ，３ｃが開放領域であり、区分３ｂが遮蔽領域である。図２に示されるように、インタークーラの遮蔽領域である区分３ｂのフィンピッチ、すなわちフィン１３の或る山部とこれに隣接する山部との間隔は、Ｐ２に設定されている。開放領域である区分３ａ，３ｃのフィンピッチはＰ１に設定されている。遮蔽領域のフィンピッチＰ２は、開放領域のフィンピッチＰ１より大とされている。また、遮蔽領域である区分３ｂのウォーターチューブ１２の間隔は、開放領域である区分３ａ，３ｃにおけるものよりも大とされている。以上により、インタークーラ３の遮蔽領域の通風抵抗は、開放領域における通風抵抗よりも小とされている。
【００１４】
ラジエータ４は区分４ａ，４ｂ，４ｃを有し、遮蔽領域の後方である区分４ｂのフィンピッチＰ３は、開放領域の後方である区分４ａ，４ｃのフィンピッチＰ４よりも小とされている。なおラジエータ４のフィンピッチＰ３，Ｐ４は、インタークーラ３のフィンピッチＰ１，Ｐ２とそれぞれ等しくても良く、また異なっていても良い。なお、ラジエータ４のウォーターチューブ１２の間隔も、区分３ａ，３ｃに比べて区分３ｂが小とされている。以上により、ラジエータ４の遮蔽領域の後方の通風抵抗は、開放領域の後方における通風抵抗よりも大とされている。
【００１５】
以上のとおり構成された本実施形態では、車両１の図１中矢印Ａ方向への走行に伴って、図１中左から右に向けて、走行風がエンジンルーム内に導入される。ここで本実施形態では、走行方向前方に遮蔽物が存在しない開放領域においては、外気が走行方向にほぼ平行かつ逆方向の矢印ａ方向にインタークーラ３に供給される。また、前方に遮蔽物であるバンパーリーンフォース６が存在する遮蔽領域においては、前方の開口部から区分３ｂに向けて回り込んだ外気が、矢印ｂ方向に導入される。また、インタークーラ３の区分３ａ，３ｃを通過した空気は基本的にラジエータの区分４ａ，４ｃに向けて、走行方向とほぼ平行かつ逆方向に直進するが（矢印ｃ）、区分３ｂを通過した空気は、区分４ｂとの流体抵抗差に起因して、ラジエータの区分４ａ，４ｃに向けて、矢印ｄ方向に回り込んで供給される。
【００１６】
以上のとおり、本実施形態では、第１の熱交換器であるインタークーラ３の走行方向前方に、遮蔽物であるバンパーリーンフォース６が存在する遮蔽領域におけるインタークーラ３の通風抵抗が、バンパーリーンフォース６が存在しない開放領域における通風抵抗よりも小とされているので、遮蔽領域における通過風量の増大により、インタークーラ３の冷却性能を促進できる。
【００１７】
また、インタークーラ３とラジエータ４との間の空間７のうち、インタークーラ３においてフィンピッチＰ２が小とされている開放領域の後方にあたる区分７ａ，７ｃは、遮蔽領域の後方に当たる区分７ｂよりも風量が比較的少ないため温度が比較的高くなるが、本実施形態では遮蔽領域の後方におけるラジエータ４の通風抵抗が、開放領域の後方におけるラジエータ４の通風抵抗よりも小とされているので、開放領域の後方における通過風量の増大により、ラジエータ４の冷却性能を促進できる。
【００１８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３において、第２実施形態に係る車両１０１における冷却装置では、インタークーラ１０３のフィン１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃの奥行きすなわち実質的な厚さが互いに異ならされており、遮蔽領域におけるフィン１１３ｂの通風経路長が、開放領域におけるインタークーラ１０３のフィン１１３ａ，１１３ｃの通風経路長よりも小とされている。以上により、インタークーラ１０３の遮蔽領域の通風抵抗は、開放領域における通風抵抗よりも小とされている。
【００１９】
また、遮蔽領域の後方におけるラジエータ１０４のフィン１１４ｂの通風経路長は、開放領域の後方におけるラジエータ１０４のフィン１１４ａ，１１４ｃの通風経路長よりも大とされている。以上により、ラジエータ１０４の遮蔽領域の通風抵抗は、開放領域における通風抵抗よりも大とされている。
【００２０】
以上のとおり構成された本実施形態では、車両１０１の図３中矢印Ａ方向への走行に伴って、図３中左から右に向けて、走行風がエンジンルーム内に導入される。ここで本実施形態では、走行方向前方に遮蔽物が存在しない開放領域においては、外気が走行方向にほぼ平行かつ逆方向の矢印ａ方向にインタークーラ１０３に供給される。また、前方に遮蔽物であるバンパーリーンフォース６が存在する遮蔽領域においては、前方の開口部から区分３ｂに向けて回り込んだ外気が、矢印ｂ方向に導入される。また、インタークーラ１０３の区分１０３ａ，１０３ｃを通過した空気は基本的にラジエータの区分１０４ａ，１０４ｃに向けて、走行方向とほぼ平行かつ逆方向に直進するが（矢印ｃ）、区分１０３ｂを通過した空気は、区分１０４ｂとの流体抵抗差に起因して、ラジエータの区分１０４ａ，１０４ｃに向けて、矢印ｄ方向に回り込んで供給される。
【００２１】
以上のとおり、本実施形態では、第１の熱交換器であるインタークーラ１０３の走行方向前方に、遮蔽物であるバンパーリーンフォース６が存在する遮蔽領域におけるインタークーラ１０３の通風抵抗が、バンパーリーンフォース６が存在しない開放領域における通風抵抗よりも小とされているので、遮蔽領域における通過風量の増大により、インタークーラ１０３の冷却性能を促進できる。
【００２２】
また、インタークーラ１０３とラジエータ１０４との間の空間７のうち、インタークーラ１０３においてフィンピッチＰ２が小とされている開放領域の後方にあたる区分７ａ，７ｃは、遮蔽領域の後方に当たる区分７ｂよりも風量が比較的少ないため温度が比較的高くなるが、本実施形態では遮蔽領域の後方におけるラジエータ１０４の通風抵抗が、開放領域の後方におけるラジエータ１０４の通風抵抗よりも小とされているので、開放領域の後方における通過風量の増大により、ラジエータ１０４の冷却性能を促進できる。
【００２３】
なお、上記各実施形態では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲及びその等価物の範囲及び趣旨に含まれる修正及び変更を包含するものである。例えば、上記各実施形態では、本発明における第１の熱交換器は排気ガスを冷却するためのインタークーラであり、第２の熱交換器はエンジン冷却液を冷却するためのラジエータとしたが、本発明における第１及び第２の熱交換器の組合せは他の種類のものを含んでもよいし、互いに同一種類のものであってもよい。
【００２４】
また、上記各実施形態では第１及び第２の熱交換器の前方投影面積を等しいものとし、且つ両者を全体が走行方向に関して重なり合うように配置したが、本発明では両熱交換器の大きさが互いに異なっていてもよいし、第１及び第２の熱交換器がそれらの一部において重なり合うように配置されていてもよい。
【００２５】
また、上記第１実施形態では第１及び第２の熱交換器のフィンピッチにより各領域の通風抵抗を制御し、第２実施形態では第１及び第２の熱交換器の通風経路長により各領域の通風抵抗を制御したが、各熱交換器における通風抵抗を制御する手段は、ウォーターチューブの間隔の変更によるものを含め、任意且つ互いに独立に選択することができる。さらに、単一の熱交換器においてフィンピッチと通風経路長との両者を変更することによって通風抵抗を制御してもよく、そのような適用も本発明の範疇に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用の冷却装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】インタークーラ及びラジエータを示す分解斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る車両用の冷却装置の概略構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，１０１      車両
２      エンジン
３，１０３      インタークーラ
４，１０４      ラジエータ
６      バンパーリーンフォース
１１      ヘッド
１２      ウォーターチューブ
１３，１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ      フィン
【図１】
2008069756.tif 000003
【図２】
2008069756.tif 000004
【図３】
2008069756.tif 000005