(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジンルーム内の前方中央部にセンターブレース等の中央構造体を有する車両の冷却装置を提供する。【解決手段】車両１の冷却装置は、エンジンルーム２内に床下からの空気流の動圧を取り込む開口部２１を備え、前記開口部２１は、車両１の前後方向において中央構造体１０よりも後方であってエンジン６よりも前方であり、車両１の幅方向において前記中央構造体１０の下方に位置する。車両１の冷却装置で中央構造物１０からエンジン６までの間の床下の走行流において車両１の前端で剥離した後に床面に再付着する部分に開口部２１を設け、床下の走行流の動圧を導入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルーム内の前方中央部に中央構造体を有する車両の冷却装置であって、
エンジンルーム内に床下からの空気流の動圧を取り込む開口部を備え、
前記開口部は、車両の前後方向において前記中央構造体よりも後方であってエンジンよりも前方であり、車両の幅方向において前記中央構造体の下方に位置する、
ことを特徴とする車両の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センターブレース等の中央構造体を有する車両において床下流れの動圧を取り込むことでエンジンルーム内を冷却する車両の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のエンジンルーム内を冷却する方法としてアンダーカバーに導風孔を設け、エンジンルーム内の機器に直接が導風外気を衝突させる方法が採用されている。この方法は、エンジンルーム下部の比較的流速の速い流れを取り込んで対流熱伝達により内部の機器を冷却するものであり、床下流れの速さを損なわないように圧力損失の小さな構造にする必要がある。このため導風孔は比較的大きく、流線形であることが好ましい（引用技術１及び引用文献２参照）。
【０００３】
しかしながら、対流熱伝達だけでエンジンルーム内の冷却を行う場合、冷却されるのは導風外気が衝突する局所的な場所になりやすく、冷却部位以外はエンジンルーム内で同伴風が発生し、ラジエータ等の熱風がエンジンルームから排気され難くなる。したがって、エンジンルーム内の機器寿命の短縮化やエンジン吸気温度上昇による燃費の悪化などの弊害もある。
【０００４】
また、エンジンルーム内への導風には車両前方からの流れと床下からの流れとがあるが、エンジンルームの中央前方にセンターブレース等の中央構造体が取り付けられている場合には、そのセンターブレース等の中央構造体を正面外部から目隠しするために前面の中央部の空気孔（フロントグリル）を閉鎖している。この場合にはセンターブレース等の中央構造体の後方には走行流が流れ込まず逆にエンジンルーム内の熱気の逆流が発生してしまいエンジンルーム内の熱気を排出し難くなって冷却機能を大きく阻害するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１５６６６号公報
【特許文献２】特開平９−５２５８３号公報
【特許文献３】特開平５−１５５２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の事情に鑑みて創作されたものであり、センターブレース等の中央構造体を有する車両においてアンダーカバーに開口部を設け、その開口部に床下流れの動圧を取り込むことでエンジンルーム内の熱気を排出し得るような流れを作り、エンジンルーム内を冷却する車両の冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明では、エンジンルーム内の前方中央部に中央構造体を有する車両の冷却装置を提供する。この車両の冷却装置では、エンジンルーム内に床下からの空気流の動圧を取り込む開口部を備え、前記開口部は、車両の前後方向において前記中央構造体よりも後方であってエンジンよりも前方であり、車両の幅方向において前記中央構造体の下方に位置する、ことを特徴とする。
【０００８】
本車両の冷却装置は、エンジンルーム内の前方中央に中央構造体（例えば、センターブレース）を有している車両特有の問題解決を目的としている。中央構造体の後方には前方の走行流が流れ込み難いことは前述したとおりであり、本車両の冷却装置ではこの問題を解決している。具体的には上述のとおり開口部は、車両の前後方向において中央構造体の後方からエンジンの前方であり、車両の幅方向において中央構造体の下方に位置決めしている。
【０００９】
このような開口部は、床下中央部前端で剥離した走行流の一部がアンダーカバーに再付着する位置に配設していることになる。一旦、剥離した床下の走行流が再度付着する箇所は、代表速度や形状によって車種ごとに特定されるものであり、まさにそこに開口部を配設すれば開口部では床下から上向きの動圧が作用する。これに対してエンジンルーム内の中央構造体の後方には負圧が作用している。したがって、開口部に上向きの動圧を作用させるとエンジンルーム内の負圧が相殺され、エンジンルーム内で熱気をスムーズに排出し得る空気流を作ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車両の冷却装置は、従来のようにアンダーカバーに設けた孔から床下走行流を直接取り込むのではなく、床下空気流の動圧のみをエンジンルーム内に取り込む構成であるためセンターブレース等の中央構造物後方に過大な負圧が作用せず、エンジンルーム内の熱気を効率よく排出することができる。その結果、種々の機器を十分に冷却することができ、圧力損失をも考慮する必要もない点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の車両の冷却装置の実施形態におけるエンジンルーム内を示す平面図である。
【図２】図１のラインＹ−Ｙに沿った側面図である。
【図３】本発明の開口部近傍の変形例である。
【図４】従来の車両の冷却装置におけるエンジンルーム内を示す平面図である。
【図５】図４の中心線Ｘに沿った側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
通常の車両の冷却装置の略構成
まず、本発明の実施形態に係る車両の冷却装置を説明する前提として、一般的な車両の冷却装置の概ねの構成について例示説明する。
以下、従来の車両の冷却装置について図４、図５を参照しながら説明する。
【００１３】
図４〜図５に示すように、従来より車両１のエンジンルーム２内には、車両の前方右側にラジエータ３やトランスミッション８が配置され、吸気ダクト４、エアクリーナ５、スロットルボディ（図示せず）等の吸気系がエンジンルーム２の左寄りに配置されている。車両前端には走行流を導入するためのフロントグリル９が設けられる。
【００１４】
フロントグリル９から導入された走行流は、矢印Ａに示すよう、ラジエータ３を通過しながら温度上昇した後にエンジンルーム２内を進行し、エンジン６やエアクリーナ５、トランスミッション８等に衝突し、これらを冷却する。また、エンジンルーム２内には床下の走行流からも導入してこれを各種機器５，６，８等に衝突させ、エンジンルーム２内を進行する走行流の対流を促進する。そして、エンジンルーム２内で対流した後の熱気を外部に排出する（排出流は図示せず）。
【００１５】
床下の走行流はアンダーカバーに設けられた導風口１１が設けられている。この床下の走行流の導入について図５を参照しつつ説明する。図５は、図４の中心線（一点鎖線Ｘ参照）に沿った車両１の側面視が示されている。前述するように車両１の前方からの走行流Ａがフロントグリル９からエンジンルーム２内に導入され、ラジエータ３を通過して温度上昇する（走行風Ａ’参照）。車両の床には空力性能向上ため及び路面からの土砂飛散防止等のためのアンダーカバー１２が設けられている。アンダーカバー１２にはラジエータ３の下方からエンジン６の下方の間の位置で導風口１１が設けられている。
【００１６】
また、床下の走行流Ｂは、上向きに曲げられたアンダーカバー１２の縁１２ａの案内により分流Ｂ１、Ｂ２され、分流された上向きの流れＢ２がエンジンルーム２内に導入される。空気流Ｂ２はラジエータ３を通過した空気流Ａ’と合流して同伴流Ｃが発生する。同伴流が発生すると対流不足になり、エンジンルーム２内の熱気を外部に排出し難くなる。また、通常、床下の走行流Ｂの速度が大きいと導風口１１から導入される空気流Ｂ２も速度が大きくなり、エンジンルーム２内の対流熱伝達の効果も大きい。そのため床下の空気流Ｂの圧力損失を小さくすべきであるが、最低地上高とエンジンルーム２内の機器８等との高さ方向に限られたスペースで圧力損失を低減するには限界がある。
【００１７】
本発明の車両の冷却装置の略構成
次に、本発明の実施形態に係る車両の冷却装置の構成について説明する。以下、本車両の冷却装置について図１〜図２を参照しながら説明する。なお、ここで図１〜図２の部材で図４、図５に示す部材と同一の参照番号が付されている部材は同一部材を示しており、上記説明を参照すれば説明省略できるものについては詳細な説明は省略する。
【００１８】
図１〜図２に示すように車両１のエンジンルーム２内には、車両の前方左側のみにラジエータ３やトランスミッション８が配置され、吸気ダクト４、エアクリーナ５等の吸気系がエンジンルーム２の左寄りに配置されている。車両前端には走行流を導入するためのフロントグリル９が設けられ、左右にそれぞれ左フロントグリル９ａ、右フロントグリル９ｂが存在する。車両１の前方中央線上（一点鎖線Ｘ参照）にはセンターブレース１０が配設されている。このセンターブレース１０が車両の正面視（前面視）において外部から見えてしまうことを避けるために、左フロントグリル９ａと右フロントグリル９ｂとの間に外部との遮蔽部９ｃが設けられている。
【００１９】
左右フロントグリル９ａ、９ｂから導入された走行流は、矢印Ａ１，Ａ２に示すようにそれぞれエンジンルーム２内を進行し、各種機器に衝突する。例えば、左フロントグリル９ａから導入された走行流Ａ１（Ａ１’）は、走行流A２が導入し、ラジエータ３を通過した熱気A２’と一部合流して温度上昇した後にエンジン６やエアクリーナ５等に衝突し、これらを冷却する。また、右フロントグリル９ｂから導入された走行流Ａ２（Ａ２’）は、ラジエータ３を通過して大きく温度上昇した後にエンジンルーム２内を進行し、トランスミッション８等に衝突する。
【００２０】
また、後述するセンターブレース１０の後方を除いては、図４、図５の場合と同様にエンジンルーム２内には床下の走行流からも導入してこれを各種機器５，６，８等に衝突させ、エンジンルーム２内を進行する空気流（走行流）の対流を促進する。そして、エンジンルーム２内で対流した後の熱気を外部に排出する（排出流は図示せず）。したがって、アンダーカバーには導風口１１が設けられており、左側に左導風口１１ａ、右側に右導風口１１ｂが設けられている。図１でこの導風口１１は左右両側に設けられているが、床下の走行流が十分に導入できる限り左右いずれか側のみに設けられても良い。なお、この床下の走行流の導入について図１のラインＹ−Ｙに沿った側面視として図５及びその説明を参照する（図５の空気流Ａ、Ａ’をＡ２、Ａ２’として参照する）。
【００２１】
再び図１に戻る。上述するように図１に示すエンジンルーム２では、車両１の中央前方にセンターブレース１０が設けられ、センターブレース１０の前方は遮蔽部９ｃが配設されているため直接、前方からの走行流が導入されることはない。これに対してその周囲は走行流Ａ１、Ａ２が導入されている。したがって、左右フロントグリル９ａ、９ｂが進行するエンジンルーム２内は圧力が高く、逆にセンターブレース１０の後方には負圧が作用し、矢印Ｄに示すようにセンターブレース１０の後方に空気流が流れ込んでくる状態になることがわかった。すなわち、ラジエータ３やエンジンルーム２内の機器５，６、８等で温度が上昇した空気流Ａ１，Ａ２が前方に逆流することとなり、エンジンルーム２内の熱気の外部排出の妨げとなっていることを知得した。
【００２２】
本車両の冷却装置では、空気流Ｄの発生を抑制する構成を採用している。アンダーカバー１２には、上述してきた導風口１１ａ、１１ｂ以外にセンターブレース１０の後方であってエンジン６の前方に開口部２１が設けられている。
【００２３】
センターブレース１０の下方の床下走行流は開口部２１にアクセスする様子について図２を参照しつつ説明する。図２には、図１の中央線Ｘに沿った車両１の側面視が示されている。層流として進入してきた床下の走行流Ｅは、アンダーカバー１２の前縁１２ｂに衝突するとその近傍後方で剥離する（空気流Ｅ１参照）。その後、剥離した空気流Ｅ１はアンダーカバー１２の下方を進行し、アンダーカバー１２に再付着する。本車両の冷却装置では、剥離した床下の空気流Ｅ１が再付着する場所にエンジンルーム２内に連通する開口部２１を設ける。具体的な開口部２１の位置は、車両１の速度や床下の形状等に依存するが、例えば各車種ごとにその代表的な速度の場合に再付着する場所を中心に設定する方法が考えられる。
【００２４】
再付着した空気流Ｅ２は、その後さらにアンダーカバー１２の下を後方に進行していく（空気流Ｅ３参照）。また、再付着した空気流Ｅ２の一部は分流されて開口部２１からエンジンルーム２内に進入する場合もある（点線の空気流Ｅ４参照）。ただし、空気流Ｅ４として示すものは実際の流速を要する空気流である必要はなく、圧力損失があっても良く、エンジンルーム２の内圧より全圧が高ければ良い。すなわり、剥離した空気流が再付着する部分であれば所定の動圧の導入を確保することができ、開口部２１の要件を満たしていると言える。本車両の冷却装置ではセンターブレース１０の後方に発生する負圧を解消することが目的であり、圧力の相殺さえできれば空気流の流速は不要だからである。
【００２５】
したがって、開口部２１はエンジンルーム２の内外を連通しておれば足り、図５の導風部１１ｂと異なり、縁１２の形状も図２では上側に曲げられているが特にこれに限るわけではない。さらに、開口部２１自体の形状について、車両１の幅方向の中央部であって車両前後方向にセンターブレース１０・エンジン６間である、という位置条件さえ満たしていれば種々の形状が考えられ、流速を不要とする以上その大きさも導風口１１に比して小さいものにすることができる。
【００２６】
例えば、開口部２１として図３に示すような変形例が考えられる。図３（ａ）は第一の変形例としての開口部２１’の側面視が示されており、車両１の幅方向に延びる複数のスリット２１ａ’を並列配置している。また、図３（ｂ）は第二の変形例としての開口部２１’’の底面視が示されており、パンチングメタルのように複数の孔２１ａ”を設けている。
【００２７】
以上、本発明における車両の冷却装置についての実施形態およびその概念について説明してきたが本発明はこれに限定されるものではなく特許請求の範囲および明細書等に記載の精神や教示を逸脱しない範囲で他の変形例、改良例が得られることが当業者は理解できるであろう。
【符号の説明】
【００２８】
１         車両
２         エンジンルーム
３         ラジエータ
４         吸気ダクト
５         エアクリーナ
６         エンジン
７         車輪
８         トランスミッション
９         フロントグリル
１０       センターブレース（中央構造体）
１１       導風口
１１ａ      左導風口
１１ｂ      右導風口
１２       アンダーカバー
１２ａ      縁
１２ｂ      前縁
１９       フロントグリル
１９ａ      左フロントグリル
１９ｂ      右フロントグリル
１９ｃ      遮蔽部
２１       開口部
２１ａ      スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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