(57)【要約】【課題】シンプルな構成でありつつ、冷却対象物であるラジエータ等の下流側において乱流状態となって気流が滞留すること、及びこれに伴う送風装置の作動効率や冷却効率の低下を抑制可能な車両用冷却システムの提供を目的とした。【解決手段】冷却ユニット１０は、ラジエータ６０の背面側に取り付けられ、ラジエータ６０の正面側から背面側に通過する気流を形成可能な送風装置１１と、ラジエータ６０の背面側に立設されるシュラウド１２とを有する。シュラウド１２は、通気可能に開口した開口部１２ｄと、開口部１２ｄを横断するように設けられ断面形状が翼形状である横断ステー１５とを有する。横断ステー１５の下面１５ａは、開口部１２ｄを通過する気流の流れ方向下流側に向けて下り勾配となるように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却対象物の背面側に取り付けられ、前記冷却対象物の正面側から背面側に通過する気流を形成可能な送風装置と、
前記冷却対象物の背面側に立設されるシュラウドとを有し、
前記シュラウドが、通気可能に開口した開口部と、前記開口部を横断するように設けられ断面形状が翼形状である横断ステーとを有し、
前記横断ステーの下面が、開口部を通過する気流の流れ方向下流側に向けて下り勾配となるように形成されていることを特徴とする車両用冷却ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンルーム等に配置され、冷却を必要とするラジエータ等の冷却対象物の冷却に用いられる車両用冷却ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されている車両用冷却システムのように、自動車等に搭載されているエンジンのラジエータや空調装置のコンデンサ等に対して、冷却用の空気を通風するファンユニットを備えたものが提供されている。この車両用冷却システムにおいては、ラジエータに対して送風方向後方側にファンシュラウドが設けられている。また、ファン駆動用のモータの取り付け座面が、ファンシュラウドに設けられた通気用の開口内において、放射状に延設されたステーによって保持されている。
【０００３】
特許文献１に係る車両用冷却システムは、冷却対象物であるラジエータ等と、ファンとの間隔が十分確保できないことにより圧力損失が生じ、冷却効率が低下することを考慮し、ファン作動用のモータを支持するためのステーをファンに対して上流側に設けた構成としている。これにより、ファンと冷却対象物との間に十分な隙間を確保し、ファンによる冷却効率を向上させようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に開示されている車両用冷却システムにおいては、冷却対象物の冷却後、排出された気流が隣接する他部材に衝突することにより乱流状態になり、送風装置による冷却効率の低下を招くという点にまで配慮が及んだものではない。具体的には、エンジンルーム内に配置されたラジエータ等を冷却対象物とする場合、ラジエータに隣接する位置にトランスミッションやバッテリー等の他部材が存在していることが多い。そのため、送風装置の作動に伴って冷却対象であるラジエータを通過した気流がそのまま後方側に排出されると、他部材との衝突により乱流状態で滞留し、スムーズにエンジンルーム外に排出されないという問題がある。この影響により、送風装置の作動効率や冷却効率が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、シンプルな構成でありつつ、冷却対象物であるラジエータ等の下流側において乱流状態となって気流が滞留すること、及びこれに伴う送風装置の作動効率や冷却効率の低下を抑制可能な車両用冷却システムの提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決すべく提供される本発明の車両用冷却ユニットは、冷却対象物の背面側に取り付けられ、前記冷却対象物の正面側から背面側に通過する気流を形成可能な送風装置と、前記冷却対象物の背面側に立設されるシュラウドとを有し、前記シュラウドが、通気可能に開口した開口部と、前記開口部を横断するように設けられ断面形状が翼形状である横断ステーとを有し、前記横断ステーの下面が、開口部を通過する気流の流れ方向下流側に向けて下り勾配となるように形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の車両用冷却ユニットにおいては、シュラウドの開口部を横断するように設けられた横断ステーの下面が、気流の流れ方向下流側に向けて下り勾配となるように形成されている。そのため、本発明の車両用冷却ユニットにおいては、横断ステーの下方を通過する気流を、下方に指向した状態で流れるように案内することができる。
【０００９】
さらに、本発明の車両用冷却ユニットにおいては、横断ステーの断面形状が翼形状とされている。そのため、横断ステーの下方を下方に指向した状態で流れる気流の影響により、横断ステーの上面側であって気流の流れ方向下流側の領域が負圧状態となる。これにより、横断ステーの上方を通過する気流についても、横断ステーの下方を通過する気流と同様に下方に指向した状態で流れることになる。
【００１０】
上述したように、本発明の車両用冷却ユニットにおいては、横断ステーが設けられた開口部を通過した気流を下方側に指向させることが可能である。これにより、冷却対象物を冷却した気流が、冷却ユニットの後方において乱流状態となって滞留することを抑制できる。また、送風装置の作動効率や冷却効率の低下を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の車両用冷却ユニットによれば、冷却対象物の冷却により昇温した気流を積極的に下方側に導き、排出させることが可能となる。これにより、冷却対象物、及びこの近傍に配置された他部材の設置雰囲気温度を適正化し、車両の燃費特性の向上に資することが可能となる。
【００１２】
本発明の車両用冷却ユニットは、シュラウドに設けられる横断ステーを上述したような構成としたものであり、構成がシンプルである。そのため、本発明によれば、車両用冷却ユニットの製造コストを最小限に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シンプルな構成でありつつ、冷却対象物であるラジエータ等の下流側において乱流状態となって気流が滞留すること、及びこれに伴う冷却効率の低下を抑制可能な車両用冷却システムを提供することができる。また、本発明によれば、製造コストの低減、及び冷却対象物の冷却効率の向上に伴う燃費特性の改善に資することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る車両用冷却ユニットを搭載した車両の前部に係る側面図であり、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用冷却ユニットを構成するシュラウドを示す正面図である。
【図３】（ａ）は本発明の一実施形態に係る車両用冷却ユニットの作動時における気流の発生状態を示した説明図であり、（ｂ）は横断ステー近傍に形成される気流を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用冷却ユニット１０（以下、単に「冷却ユニット１０」とも称す）について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明においては、冷却ユニット１０の具体的構成の説明に先だって、冷却ユニット１０が設置されるラジエータ６０及びこれを収容してなるエンジンルーム２０の構成について概略を説明する。
【００１６】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、エンジンルーム２０は、ダッシュパネル４０及びフロントグリル５０によって前後が区画された車両前部に設けられた空間である。ダッシュパネル４０は、エンジンルーム２０と客室（図示せず）とを区画するように立設された壁面である。エンジンルーム２０は、ダッシュパネル４０により客室と隔離されている。
【００１７】
また、図１（ａ）に示すように、フロントグリル５０には、外気を導入するための開口５２が設けられている。そのため、車両を走行させることにより、これに伴って発生する走行風（外気）を開口５２からエンジンルーム２０内に導入することができる。
【００１８】
エンジンルーム２０には、エンジン３０、ラジエータ６０、トランスミッション７０、バッテリー８０、及びリザーバタンク９０等が格納されている。図１（ｂ）に示すように、エンジン３０は、エンジンルーム２０内を平面視した状態において、車幅方向一方側の領域に偏在するように設置されている。また、エンジン３０に対して下方側には、トランスミッション７０が設置されている。
【００１９】
ラジエータ６０は、エンジン３０との間で循環する冷却液を、フロントグリル５０の開口５２から取り込んだ直後の低温の外気との熱交換により冷却するものである。すなわち、ラジエータ６０は、作動に際して冷却を必要とする冷却対象物である。図１（ｂ）に示すように、ラジエータ６０は、幅方向略半分の幅を有しており、エンジンルーム２０を平面視した状態において、エンジン３０側の領域とは車幅方向反対側であって、フロントグリル５０の背面側（車両後方側）に隣接する位置に設けられている。
【００２０】
図１及び図３に示すように、ラジエータ６０の背面側（車両後方側）には、冷却ユニット１０が設けられており、これによりラジエータの正面側から背面側に通過する気流を形成可能とされている。冷却ユニット１０は、送風装置１１とシュラウド１２とを有する。送風装置１１は、駆動用のモータ１３（図２参照。図１，図３では図示の都合により省略）と、このモータ１３の回転軸に取り付けられたファン１４とを備えている。
【００２１】
シュラウド１２は、図２に示すように略矩形の外観形状を有し、送風装置１１をラジエータ６０の背面側に取り付けるために設けられた樹脂製の部材である。シュラウド１２は、ラジエータ６０の背面と略平行に配置されるシュラウド本体部１２ａを有し、この外縁部分に設けられた固定片１２ｂによってラジエータ６０の背面側に固定することができる。
【００２２】
シュラウド本体部１２ａの中央部には、送風装置１１をなすモータ１３の取付部１２ｃが設けられている。また、取付部１２ｃの外周側には、略円形に開口した開口部１２ｄが設けられている。開口部１２ｄは、ラジエータ６０を通過して背面側から排出される気流を通過させる排気口として機能する開口である。また、シュラウド本体部１２ａには、開口部１２ｄを横断するように設けられた横断ステー１５と、縦断するように設けられた縦断ステー１６とが設けられている。
【００２３】
図３（ｂ）に示すように、横断ステー１５は、断面形状が翼形状となるように形成されたステーである。すなわち、横断ステー１５は、前縁１５ｃ（気流の流れ方向上流側の縁部）が円弧状であって、後縁１５ｄ（気流の流れ方向下流側の縁部）が尖った形状の断面形状となるように形成されたステーである。横断ステー１５は、下面１５ａが、開口部１２ｄを通過する気流の流れ方向下流側に向けて下り勾配となるように形成されている。下面１５ａは、湾曲形状であっても直線的な形状であっても良いが、本実施形態では湾曲形状とされている。また、横断ステー１５の上面１５ｂは、前縁１５ｃ側から後縁１５ｄ側に向けて上方に向けて凸形状となるように湾曲した形状とされている。
【００２４】
横断ステー１５は、シュラウド１２の上下方向に所定の間隔を開けた状態で複数列（本実施形態では５列）に亘って設けられている。複数列に亘って設けられた横断ステー１５のうち、開口部１２ｄの中央部を通る横断ステー１５と、これに対して上下に隣接する横断ステー１５，１５については、取付部１２ｃに連結されており、取付部１２ｃを支持している。
【００２５】
縦断ステー１６は、開口部１２ｄの略中央部を上下方向に向けて直線的に延びるように形成されたステーである。縦断ステー１６は、上下方向に複数設けられた各横断ステー１５と交差すると共に、取付部１２ｃに連結されている。これにより、各横断ステー１５を幅方向中央部において支持すると共に、取付部１２ｃを支持している。
【００２６】
図１（ａ）及び図３（ａ）に示すように、冷却ユニット１０は、横断ステー１５の後縁１５ｄが外側を向き、シュラウド１２とラジエータ６０の背面との間に形成された内部空間１７内に取付部１２ｃに設置された送風装置１１のファン１４が収容された状態となるように設置されている。図１（ａ）に示すように、冷却ユニット１０は、横断ステー１５が上下方向に並ぶように設置されている。冷却ユニット１０に対して車両後方側に隣接する位置には、上述したトランスミッション７０やバッテリー８０が配置されている。また、冷却ユニット１０に対して上方側に隣接する位置にはリザーバタンク９０が配置されている。図１（ａ）に示すように、冷却ユニット１０の後方側において、トランスミッション７０やバッテリー８０との間に形成された空間（後方側空間１８）は、車両の床下に向けて解放されている。
【００２７】
上述したように、本実施形態の冷却ユニット１０においては、シュラウド１２の開口部１２ｄを横断するように複数設けられた横断ステー１５の下面１５ａが、送風装置１１を作動させることにより発生する気流の流れ方向下流側に向けて下り勾配となるように形成されている。そのため、本実施形態の冷却ユニット１０においては、図１（ａ）及び図３（ａ），（ｂ）において矢印で示すように、横断ステー１５の下方を通過する気流を、下方に指向した状態で流れるように案内することができる。これにより、ラジエータ６０における熱交換により昇温した外気が、シュラウド１２の後方に形成された後方側空間１８を通じて車両下方側に抜ける気流をなすように促進することができる。
【００２８】
また、図３（ｂ）に示すように、上述した横断ステー１５の断面形状が翼形状とされていることから、送風装置１１の作動に伴い横断ステー１５の下方を下方に指向した状態で流れる気流の影響により、横断ステー１５の上面１５ｂ側であって気流の流れ方向下流側の位置に負圧状態となる領域（以下、「負圧領域１９」とも称す）が形成される。この負圧領域１９の影響により、横断ステー１５の上方を通過する気流についても、横断ステー１５の下方を通過する気流と同様に下方に指向した状態で流れることになる。従って、シュラウド１２の開口部１２ｄを通じて排出される外気の略全体が下方側に向けて流れるように誘導し、シュラウド１２の後方側に乱流が形成されることを防止できる。
【００２９】
さらに、本実施形態では、シュラウド１２に対して後方側に形成される後方側空間１８が、車両床下側に向けて解放されている。また、車両の走行に伴い車両の床下を走行風が通過すると、図１（ａ）及び図３（ａ）に示すように、後方側空間１８の下方に負圧の領域（以下、「床下負圧領域１００」とも称す）が形成される。そのため、車両の走行時には、横断ステー１５によって案内されて後方側空間１８に排出された気流が、横断ステー１５による案内効果に加え、床下負圧領域１００が形成されることによる効果の影響を受けて床下側に引っ張られ、車外に排出される。
【００３０】
上述したように、冷却ユニット１０においては、ラジエータ６０における熱交換により昇温した外気の大部分を後方側空間１８を下方に向けて流れるように指向させ、高温の外気が後方側空間１８において乱流状態になって滞留することを防止できる。これにより、送風装置１１の作動効率や冷却効率の低下を抑制することが可能となる。また、ラジエータ６０、及びこの近傍に配置された他部材の設置雰囲気温度を適正化し、車両の燃費特性の向上に資することが可能となる。
【００３１】
本実施形態の冷却ユニット１０において用いられるシュラウド１２は、構成がシンプルである。そのため、冷却ユニット１０は、製造が容易であり、製造に要するコストも最小限で済む。なお、シュラウド１２を構成するシュラウド本体１２ａ、固定片１２ｂ、取付部１２ｃ、横断ステー１５、縦断ステー１６等の各部については、製造工程の簡素化、製造コストの抑制、強度維持等の観点から一体的に成型されることが望ましいが、いずれかの部位を別部材として作成し、一体化したものとしても良い。
【００３２】
本実施形態においては、冷却ユニット１０による冷却対象物をラジエータ６０とした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、ラジエータ６０に代えて、空調装置のコンデンサ等を冷却対象物とし、これに対して冷却ユニット１０を装着した構成としても良い。
【００３３】
また、本実施形態では、上下方向に並列配置された横断ステー１５，１５の間隔を略一定とした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、横断ステー１５，１５の間隔を部位毎に相違させるようにしても良い。また、本実施形態では、縦断ステー１６を１本のみ設けた例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜増加させることも可能である。横断ステー１５，１５の間隔を調整する場合、及び横断ステー１６を増加させる場合においては、送風装置１１の作動効率や冷却効率の低下を最小限に抑制すべく、通気抵抗を最小限に抑制できるようにすることが望ましい。
【００３４】
上述したシュラウド１２においては、横断ステー１５の傾斜を上下方向いずれの箇所においても略同一とした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上下方向に並ぶ各横断ステー１５の傾斜を相違させても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の車両用冷却ユニットは、自動車に搭載されるラジエータや空調装置のコンデンサ等のように冷却を必要とする冷却対象物を冷却するために好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０    車両用冷却ユニット（冷却ユニット）
１１    送風装置
１２    シュラウド
１２ｄ  開口部
１５    横断ステー
１５ａ  下面
１５ｂ  上面
６０    ラジエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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