特許 7478874 自動車の冷却風排気ガイド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-24

(45)【発行日】2024-05-07

(54)【発明の名称】自動車の冷却風排気ガイド

(51)【国際特許分類】

   B60K 11/04 20060101AFI20240425BHJP

   F01P 11/10 20060101ALI20240425BHJP

【ＦＩ】

B60K11/04 K

F01P11/10 G

F01P11/10 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2023038062

(22)【出願日】2023-03-10

【審査請求日】2023-12-05

(73)【特許権者】

【識別番号】390026538

【氏名又は名称】ダイキョーニシカワ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】本郷 匡彦

【審査官】高瀬 智史

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第４７０６６１５（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第８３４７８３０（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００１２４１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１１９８９４６８（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００５－１３３６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第１１１４３０８９（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】特開平１１－３２１３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第４４１７６３６（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００３－７２３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭４８－９２９３（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １１／０４

Ｆ０１Ｐ １１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前方に開放する流入口（21b）と、該流入口（21b）の後方で開放する流出口（21c）とを有し、前記流入口（21b）と流出口（21c）との間には、前記流入口（21b）から流入した冷却空気（CA）を後方に向かって下方に案内する排気流路（21d）が形成され、前記流入口（21b）は、冷却対象（13）の収容空間（AS）とその後側とを仕切る隔壁（23a）に形成されたエア放出口（23c）に接続され、前記流入口（21b）には、車体（5）の前端から取り入れられて前記冷却対象（13）の冷却に使用された冷却空気（CA）が流入し、かつ前記流出口（21c）から、前記冷却空気（CA）が前記車体（5）の底面の下方に向けて放出される自動車の冷却風排気ガイドであって、
前記流出口（21c）は、前記流入口（21b）の後方で下方に向かって斜め後方に開放し、
前記排気ガイド（21）の後側の内面における前記流出口（21c）側の端部には、下側程後方に位置し、かつ前方に凸の形状を有するように湾曲する第１湾曲面部（21j）が形成され、
前記排気ガイド（21）の後側の内面における前記第１湾曲面部（21j）の上側には、下側程後方に位置し、かつ前方に凹の形状を有するように湾曲する第２湾曲面部（21k）が形成され、
前記排気ガイド（21）の前側の内面は、後方に向けて斜め下方に傾斜し、
前記排気ガイド（21）の前側の内面には、流出口（21c）側に向けて徐々に幅広となる形状の凹部（21g）が、前後方向全体に亘って形成されていることを特徴とする自動車の冷却風排気ガイド。

【請求項2】

請求項１に記載の自動車の冷却風排気ガイドにおいて、
前記収容空間（AS）には、前記エア放出口（23c）に前記冷却空気（CA）を送る冷却ファン（27）が収容され、
前記隔壁（23a）のエア放出口（23c）は、円形であり、
前記排気ガイド（21）の流入口（21b）は、円形であり、
前記排気ガイド（21）の流入口（21b）側端部は、前記エア放出口（23c）の外周に該エア放出口（23c）の外周縁に沿って接続されていることを特徴とする自動車の冷却風排気ガイド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流入口に、車体の前端から取り入れられて冷却対象の冷却に使用された冷却空気が流入し、かつ流出口から、前記冷却空気が前記車体の底面の下方に向けて放出される自動車の冷却風排気ガイドに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、前方に開放する流入口と、該流入口の後方で開放する流出口とを有し、前記流入口と流出口との間には、前記流入口から流入した空気を後方に向かって下方に案内する排気流路が形成され、前記流入口は、冷却対象の収容空間とその後側とを仕切る隔壁に形成されたエア放出口に接続され、前記流入口には、車体の前端から取り入れられて前記冷却対象の冷却に使用された冷却空気が流入し、かつ前記流出口から、前記冷却空気が前記車体の底面の下方に向けて放出される自動車の冷却風排気ガイドが開示されている。この 自動車の冷却風排気ガイドでは、排気流路内に３つのガイドベーンを設け、４つの部分ダクトを形成することで、流入口から流入した空気が排気ガイドの後側の内面に衝突することによる空気流量及び冷却容量の低減を抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特公平８－１３６０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１では、冷却空気と排気ガイドの内面及びガイドベーンとの接触面積が大きいので、冷却空気の流入口への流入速度が高くなると、排気ガイド内で冷却空気に粘性抵抗が作用し冷却空気の通気抵抗が大きくなる。これが自動車の高速走行時に生じる空気抵抗の一部となる。したがって、高速走行時には冷却空気の流入口への流入量が多くなるので排気ガイド内での通気抵抗が大きくなり、自動車の空気抵抗を十分低減できない場合がある。また、ガイドベーンを設けることにより構造が複雑となり重量が増すことになる。

【0005】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排気ガイド内にガイドベーンを設けなくても、自動車の空気抵抗を低減できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するため、本発明は、排気ガイドの後側の内面における流出口側の端部を、前方に凸の形状を有するように湾曲させたことを特徴とする。

【0007】

具体的には、第１の発明は、前方に開放する流入口と、該流入口の後方で開放する流出口とを有し、前記流入口と流出口との間には、前記流入口から流入した冷却空気を後方に向かって下方に案内する排気流路が形成され、前記流入口は、冷却対象の収容空間とその後側とを仕切る隔壁に形成されたエア放出口に接続され、前記流入口には、車体の前端から取り入れられて前記冷却対象の冷却に使用された冷却空気が流入し、かつ前記流出口から、前記冷却空気が前記車体の底面の下方に向けて放出される自動車の冷却風排気ガイドを対象とし、次のような解決手段を講じた。

【0008】

すなわち、第１の発明は、前記流出口は、前記流入口の後方で下方に向かって斜め後方に開放し、前記排気ガイドの後側の内面における前記流出口側の端部には、下側程後方に位置し、かつ前方に凸の形状を有するように湾曲する第１湾曲面部が形成され、前記排気ガイドの後側の内面における前記第１湾曲面部の上側には、下側程後方に位置し、かつ前方に凹の形状を有するように湾曲する第２湾曲面部が形成され、前記排気ガイドの前側の内面は、後方に向けて斜め下方に傾斜し、前記排気ガイドの前側の内面には、流出口側に向けて徐々に幅広となる形状の凹部が、前後方向全体に亘って形成されていることを特徴とする。

【0009】

第２の発明は、第１の発明において、前記収容空間には、前記エア放出口に前記冷却空気を送る冷却ファンが収容され、前記隔壁のエア放出口は、円形であり、前記排気ガイドの流入口は、円形であり、前記排気ガイドの流入口側端部は、前記エア放出口の外周に該エア放出口の外周縁に沿って接続されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

第１の発明によれば、排気ガイドを流れる冷却空気が、第１湾曲面部に引き寄せられる現象（コアンダ効果）が生じる。これにより、流入口の上部から流入して排気ガイドの第２湾曲面部及び第１湾曲面部に沿って流れる冷却空気が、流出口に向かって加速するとともに、流入口の下部から流入した冷却空気も、第１湾曲面部に沿って流れる冷却空気に引っ張られ、流出口に向かって加速する。したがって、排気ガイド内にガイドベーンを設けなくても、排気ガイドの通気抵抗を下げ、自動車の空気抵抗を低減できる。

【0011】

また、排気ガイドの前側の内面を鉛直上方に向けた場合に比べ、排気流路の下部で生じる乱流を低減できる。したがって、排気ガイドの通気抵抗を下げ、自動車の空気抵抗を低減できる。

【0012】

また、流入口から冷却空気が凹部内に流入すると、凹部内の車幅方向両端部で渦が発生し、これらの渦によって冷却空気が凹部内に引き込まれる。したがって、排気流路の下部で生じる乱流をさらに低減し、排気ガイドの通気抵抗を下げ、自動車の空気抵抗をさらに低減できる。

【0013】

第２の発明によれば、排気ガイドの流入口をエア放出口の外周縁に沿わない形状とした場合に比べ、エア放出口を覆う隔壁の領域を小さくできるので、流入口付近に生じる乱流を低減できる。したがって、排気ガイドの通気抵抗を下げ、自動車の空気抵抗を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】自動車のエンジンルーム周りを示す概略図である。

【図2】ラジエータの斜視図である。

【図3】図５のIII－III線に対応する概略断面図である。

【図4】冷却ファンユニットの背面図である。

【図5】実施形態１に係る排気ガイドの正面図である。

【図6】実施形態１に係る排気ガイドの側面図である。

【図7】実施形態１に係る排気ガイドの背面図である。

【図8】実施形態２に係る排気ガイドの斜視図である。

【図9】実施形態２の図６相当図である。

【図10】実施形態３の図８相当図である。

【図11】実施形態３の図６相当図である。

【図12】比較例１の図８相当図である。

【図13】比較例１の図６相当図である。

【図14】比較例２の図８相当図である。

【図15】比較例２の図６相当図である。

【図16】排気ガイド内における冷却空気の流れを示す図５対応図である。

【図17】排気ガイド内における冷却空気の流れを示す図６対応図である。

【図18】実施形態２の図１６相当図である。

【図19】実施形態２の図１７相当図である。

【図20】実施形態３の図１６相当図である。

【図21】実施形態３の図１７相当図である。

【図22】比較例１の図１６相当図である。

【図23】比較例１の図１７相当図である。

【図24】比較例２の図１６相当図である。

【図25】比較例２の図１７相当図である。

【図26】実施形態１～３及び比較例１，２における冷却空気の風速と排気ガイドの通気抵抗との関係を示すグラフである。

【図27】実施形態１～３及び比較例１，２における冷却空気の風速と排気ガイドの通気抵抗との関係、及び冷却空気の風速が４４．４ｍ／ｓであるときの通気抵抗の低減効果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

【0016】

（実施形態１）
図１は、自動車１のエンジンルーム３周りを示す。この自動車１の車体５の内部には、エンジンルーム３と、車室７とが前方から順に設けられている。エンジンルーム３と車室７とは、ダッシュパネル９で仕切られている。

【0017】

車体５の前端面の下端部近傍には、吸気口５ａが形成されている。エンジンルーム３の前後方向中途部の車体５の底面には、下方に向かって斜め後方に開放する排気口５ｂが形成されている。排気口５ｂの後側の車体には、排気口５ｂの後端縁から下方に向かって斜め後方に延びる傾斜面５ｃが形成されている。

【0018】

エンジンルーム３の前端部近傍には、冷却ユニット１１が収容されている。冷却ユニット１１は、冷却対象と、冷却風導入ガイド部１５と、シャッタグリル部１７と、冷却ファンユニット１９と、本発明の実施形態１に係る排気ガイド２１とを備えている。なお、上記冷却対象は、ラジエータまたはコンデンサの少なくともどちらか一方を含む。本実施形態１での冷却対象はラジエータ１３である。

【0019】

ラジエータ１３は、図２に示すように、略矩形板状に形成され、その板面を前後方向に向けている。ラジエータ１３のラジエータ水は、後述するモータ２９と、バッテリ（図示せず）の冷却に使用される。また、ラジエータ水は、高負荷走行時におけるモータ２９の熱、及び急速充電時におけるバッテリ（図示せず）の熱の少なくとも一方により高温になったとき、外気温が低い条件でのバッテリ（図示せず）の昇温に使用できる。

【0020】

冷却風導入ガイド部１５は、ラジエータ１３全体を前方から覆っている。冷却風導入ガイド部１５は、ラジエータ１３を前方から覆う略浅皿状のガイド部本体１５ａと、ガイド部本体１５ａから前方に突出する筒状のダクト部１５ｂとを有している。このダクト部１５ｂは、車体５の吸気口５ａに接続されている。ガイド部本体１５ａは、車体５前方から吸気口５ａ及びダクト部１５ｂを介して取り入れられた冷却空気ＣＡを、外部に漏出させることなく、ラジエータ１３全体に案内する。ダクト部１５ｂには、当該ダクト部１５ｂを開閉するシャッタグリル部１７が取り付けられている。

【0021】

冷却ファンユニット１９は、図３及び図４に示すように、ファンハウジング２３と、整流部品２５と、冷却ファン２７と、図示しないファンモータとを有している。なお、図３中、整流部品２５の図示を省略している。

【0022】

ファンハウジング２３は、ラジエータ１３に後方から対向する略矩形板状の主壁部２３ａと、該主壁部２３ａの外周端縁から前方に突出する周壁部２３ｂとを有している。主壁部２３ａには、円（真円）形のエア放出口２３ｃが形成されている。ファンハウジング２３と、前記冷却風導入ガイド部１５との間には、ラジエータ１３の収容空間ＡＳが形成される。ファンハウジング２３の主壁部２３ａは、ラジエータ１３の収容空間ＡＳとその後側とを仕切る隔壁を構成している。

【0023】

整流部品２５は、円形のファンモータハウジング２５ａと、ファンモータハウジング２５ａから周方向に互いに等しい間隔を空けて径方向外側に向けて放射状に突設された長板状の８枚の整流板２５ｂと、整流板２５ｂの外周端に接続されたシュラウド２５ｃとを有している。シュラウド２５ｃは、エア放出口２３ｃの外周端縁に周方向全体に亘って固定されている。整流板２５ｂは、エア放出口２３ｃを通過する冷却空気ＣＡを整流する。ファンモータハウジング２５ａには、図示しないファンモータが取り付けられている。

【0024】

冷却ファン２７は、円柱状の回転ハブ２７ａと、回転ハブ２７ａから周方向に互いに等しい間隔を空けて径方向外側に向けて放射状に突設された回転羽根２７ｂとを有している。回転ハブ２７ａには、図示しないモータの回転軸が固定されている。冷却ファン２７は、ファンハウジング２３の内側、すなわち収容空間ＡＳに収容されている。

【0025】

排気ガイド２１は、図５～７に示すように、管状のダクト部２１ａを有している。ダクト部２１ａは、前方に開放する円（真円）形状の流入口２１ｂと、流入口２１ｂの後方で下方に向かって斜め後方に開放する車幅方向に長い略長円形状の流出口２１ｃとを有している。流入口２１ｂと流出口２１ｃとの間には、流入口２１ｂから流入した冷却空気ＣＡを後方に向かって下方に案内する排気流路２１ｄが形成されている。ダクト部２１ａの流入口２１ｂ側端部には、環状のフランジ部２１ｅが張出形成されている。

【0026】

排気ガイド２１は、ポリプロピレン等の樹脂材やケナフ等の天然素材からなり、全体に亘って略一定の厚さで構成されている。排気ガイド２１は、射出成形、圧縮成形又はブロー成形により成形できる。排気ガイド２１を射出成形又は圧縮成形により成形する場合、排気ガイド２１を構成する２つの半割体を成形し、互いに接合するようにしてもよい。また、排気ガイド２１の断熱性や遮音性を高め、さらに軽量化するために、排気ガイド２１を発泡体で構成してもよい。

【0027】

ダクト部２１ａは、流入口２１ｂの下半部分の外周縁と、流出口２１ｃの下半部分（前半部分）の外周縁との間で後方に向けて斜め下方に傾斜する前壁部２１ｆを有している。前壁部２１ｆは略一定の厚さで形成されているので、前壁部２１ｆの内面（ダクト部２１ａの前側の内面）も、後方に向けて斜め下方に傾斜している。この前壁部２１ｆの内面の車幅方向中央には、流出口２１ｃ側に向けて徐々に幅広となる左右対称な略台形状の凹部２１ｇが前後方向全体に亘って形成されている。凹部２１ｇは、いわゆるＮＡＣＡ（エヌエーシーエー）ダクトを構成している。凹部２１ｇの底面は、平坦に形成されている。前壁部２１ｆの内面における凹部２１ｇの車幅方向両外側には、車幅方向外側程上方に位置し、かつ車幅方向内側及び上方に凹の形状を有するように湾曲する前側湾曲面部２１ｈが形成されている。本明細書において、「車幅方向内側及び上方に凹の形状を有する」とは、その面上の２点を結ぶ線分が常に面の車幅方向内側及び上方に位置することを意味する。

【0028】

また、ダクト部２１ａは、流入口２１ｂの上半部分の外周縁と、流出口２１ｃの上半部分（後半部分）の外周縁との間で、下側程後方に位置するように湾曲する後壁部２１ｉを有している。後壁部２１ｉも略一定の厚さで形成されているので、後壁部２１ｉの内面も、下側程後方に位置するように湾曲している。後壁部２１ｉの内面（ダクト部２１ａの後側の内面）における略下半部（流出口２１ｃ側の端部）には、下側程後方に位置し、かつ前方に凸の形状を有するように湾曲する後側第１湾曲面部２１ｊが形成されている。ここで、本明細書において、「前方に凸の形状を有する」とは、その面上の２点を結ぶ線分が常に面の後方に位置することを意味する。後壁部２１ｉの内面における略上半部（後側第１湾曲面部２１ｊの上側）には、下側程後方に位置し、かつ前方に凹の形状を有するように湾曲する後側第２湾曲面部２１ｋが形成されている。図３中、後側第１湾曲面部２１ｊの形成範囲を符号Ｌ、後側第２湾曲面部２１ｋの形成範囲を符号Ｕで示す。ここで、本明細書において、「前方に凹の形状を有する」とは、その面上の２点を結ぶ線分が常に面の前方に位置することを意味する。後壁部２１ｉの内面の車幅方向中央部には、横断面直線状の（車幅方向の位置に応じて前後方向の位置が変化しない）中央面部２１ｍが形成されている。後壁部２１ｉの内面における中央面部２１ｍの車幅方向両外側には、車幅方向外側程前側に位置し、車幅方向内側及び下方に凹の形状を有するように湾曲する側面部２１ｎが形成されている。本明細書において、「車幅方向内側及び下方に凹の形状を有する」とは、その面上の２点を結ぶ線分が常に面の車幅方向内側及び下方に位置することを意味する。

【0029】

上述のように構成された排気ガイド２１のフランジ部２１ｅ（流入口２１ｂ側端部）は、ファンハウジング２３の円形のエア放出口２３ｃの外周に該エア放出口２３ｃの外周縁に沿って接続されている。また、排気ガイド２１の流出口２１ｃは、車体５の底面の排気口５ｂに対向している。

【0030】

エンジンルーム３における冷却ユニット１１の後側には、モータ２９が収容されている。モータ２９の上方には、空きスペースＦＳが形成されている。

【0031】

シャッタグリル部１７を開けた状態で、上述のように構成された自動車１を走行させるとともに、冷却ファン２７を回転させると、冷却空気ＣＡが、車体５の前端から車体５の吸気口５ａ及び冷却風導入ガイド部１５のダクト部１５ｂを介して、ラジエータ１３の収容空間ＡＳに取り入れられ、ラジエータ１３を冷却する。ラジエータ１３の冷却に使用された冷却空気ＣＡは、特に図３に示すように、走行風又は必要に応じて冷却ファン２７の回転によりファンハウジング２３のエア放出口２３ｃに送られ、排気ガイド２１の流入口２１ｂに流入し、排気流路２１ｄで後方に向かって下方に案内されて流出口２１ｃから車体５の底面の下方に向けて斜め後方に放出される。このとき、排気ガイド２１内の排気流路２１ｄを流れる冷却空気ＣＡが、後側第１湾曲面部２１ｊに引き寄せられる現象（コアンダ効果）が生じる。これにより、流入口２１ｂの上部から流入して排気ガイド２１の後側第２湾曲面部２１ｋ及び後側第１湾曲面部２１ｊに沿って流れる冷却空気ＣＡが、流出口２１ｃに向かって加速するとともに、流入口２１ｂの下部から流入した冷却空気ＣＡも、後側第１湾曲面部２１ｊに沿って流れる冷却空気ＣＡに引っ張られ、流出口２１ｃに向かって加速する。したがって、排気ガイド２１内にガイドベーンを設けなくても、排気ガイド２１の通気抵抗を下げ自動車１の空気抵抗を低減できる。また、排気ガイド２１内の排気流路２１ｄを通過する冷却空気ＣＡの量が多くなるので、ラジエータ１３の冷却水の冷却効率を向上できる。また、冷却空気ＣＡが、前壁部２１ｆの内面と後側第１湾曲面部２１ｊとによって、下方に向けて斜め後方、すなわち流出口２１ｃの開放方向と略等しい方向（流出口２１ｃに対して略垂直な方向）に流れるように案内されるので、排気ガイド２１は、流出口２１ｃの開口面積を最大限有効に使って冷却空気ＣＡを放出でき、流出口２１ｃ付近での通気抵抗が小さくなる。また、排気ガイド２１の前側の内面を後方に向けて斜め下方に傾斜させているので、排気ガイド２１の前側の内面を鉛直上方に向けた場合に比べ、排気流路２１ｄの下部で生じる乱流を低減できる。さらに、流入口２１ｂから冷却空気ＣＡが凹部２１ｇ内に流入すると、凹部２１ｇ内の車幅方向両端部で渦が発生し、これらの渦によって冷却空気ＣＡが凹部２１ｇ内に引き込まれるので、排気流路２１ｄの下部で生じる乱流をさらに低減できる。また、排気ガイド２１のフランジ部２１ｅ（流入口２１ｂ側端部）を、ファンハウジング２３のエア放出口２３ｃの外周縁に沿って接続するので、エア放出口２３ｃを覆うファンハウジング２３の主壁部２３ａの領域を小さくでき、流入口２１ｂ付近に生じる乱流を低減できる。したがって、排気ガイド２１の通気抵抗を下げ自動車１の空気抵抗を低減できる。また、排気ガイド２１内の排気流路２１ｄを通過する冷却空気ＣＡの通気抵抗を下げ、冷却空気ＣＡを多く流通させることができるので、ラジエータ１３の冷却水の冷却効率を向上できる。

【0032】

排気ガイド２１の流出口２１ｃから放出された冷却空気ＣＡは、車体５の排気口５ｂから傾斜面５ｃに沿って流れ、車体５の下側で後方に向かって吹く走行風Ｗと合流する。このとき、排気ガイド２１の流出口２１ｃが、下方に向かって斜め後方に開放し、冷却空気ＣＡを下方に向けて斜め後方に放出するので、当該冷却空気ＣＡが、車体５の下側の走行風Ｗに引っ張られて加速しやすい。したがって、排気ガイド２１の流出口２１ｃを鉛直下方に向けた場合に比べ、自動車１の空気抵抗を低減できる。

【0033】

また、本実施形態１によれば、排気ガイド２１の後壁部２１ｉが、ラジエータ１３を後方から覆っているので、モータ２９を一旦停止してから再始動させるまでの間に、ラジエータ１３のラジエータ水の温度が外気温の影響を受けにくい。したがって、外気温が低い条件でモータ２９の再始動時にバッテリ（図示せず）の昇温に必要となる電力を削減できる。

【0034】

また、排気ガイド２１の後壁部２１ｉが、冷却ファン２７を後方から覆っているので、冷却ファン２７のノイズが後方に漏れにくい。

【0035】

また、車体５の吸気口５ａからエンジンルーム３内に取り入れられて排気口５ｂに至るまでの冷却空気ＣＡの流路が、冷却風導入ガイド部１５、ファンハウジング２３、及び排気ガイド２１によって囲まれているので、冷却空気ＣＡの熱気及び湿気、及び冷却空気ＣＡ中の塵がエンジンルーム３の空きスペースＦＳに侵入しにくい。したがって、エンジンルーム３の空きスペースＦＳを、フロントトランク等に活用しやすい。

【0036】

（実施形態２）
図８及び図９は、本発明の実施形態２に係る排気ガイド２１を示す。本実施形態２では、流入口２１ｂの下端縁が略直線状、流入口２１ｂの車幅方向両端縁及び上端縁が反Ｕ字状をなし、流出口２１ｃの下端縁も略直線状をなしている。前壁部２１ｆが、流入口２１ｂの下端縁全体から後方に向けて斜め下方に傾斜して延びる下壁部２１ｐと、下壁部２１ｐの車幅方向両端縁から上方に向かって立ち上がる平坦な側壁部２１ｑとで構成されている。下壁部２１ｐに凹部２１ｇが形成されている。下壁部２１ｐの凹部２１ｇを除く領域は、平坦に形成されている。ファンハウジング２３におけるフランジ部２１ｅの接続箇所は、図４中、線Ｂで示すようになる。

【0037】

その他の構成は、実施形態１と同じであるので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0038】

（実施形態３）
図１０及び図１１は、本発明の実施形態３に係る排気ガイド２１を示す。本実施形態３では、前壁部２１ｆに凹部２１ｇが形成されてない。

【0039】

その他の構成は、実施形態２と同じであるので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0040】

（比較例１）
図１２及び図１３は、比較例１に係る排気ガイド２１を示す。比較例１では、流出口２１ｃが略半月形状に形成されている。さらに、後壁部２１ｉの上端部が球を４等分した形状をなしている。また、前壁部２１ｆが、下壁部２１ｐだけで構成され、後壁部２１ｉに後側第１湾曲面部２１ｊが形成されていない。後壁部２１ｉの上端部を除く部分は、車幅方向内側程後方に位置するように断面半円弧状で上下方向に延び、下壁部２１ｐの車幅方向両端縁に接続されている。

【0041】

その他の構成は、実施形態２と同じであるので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0042】

（比較例２）
図１４及び図１５は、比較例２に係る排気ガイド２１を示す。比較例２では、下壁部２１ｐが水平に設けられている。したがって、下壁部２１ｐの内面が、鉛直上方を向いている。ファンハウジング２３におけるフランジ部２１ｅの接続箇所は、図４中、線Ｃで示すようになる。

【0043】

その他の構成は、比較例１と同じであるので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0044】

ここで、上記実施形態１～３の効果について、実施形態１～３、比較例１、２のＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics）解析の結果を比較して説明する。

【0045】

図１６及び図１７は、実施形態１に係る排気ガイド２１内における冷却空気ＣＡの流れを示し、図１８及び図１９は、実施形態２に係る排気ガイド２１内における冷却空気ＣＡの流れを示し、図２０及び図２１は、実施形態３に係る排気ガイド２１内における冷却空気ＣＡの流れを示し、図２２及び図２３は、比較例１に係る排気ガイド２１内における冷却空気ＣＡの流れを示し、図２４及び図２５は、比較例２に係る排気ガイド２１内における冷却空気ＣＡの流れを示す。図１６～図２５により示される冷却空気ＣＡの流れは、ＣＦＤ解析により特定されたものである。図１６～２５において、破線で示す冷却空気ＣＡの流れは、実線で示す流れよりも速い。

【0046】

ここで、図２６は、実施形態１～３及び比較例１，２に係る排気ガイド２１を装着した自動車１でエア放出口２３ｃより排気ガイド２１に流入する冷却空気ＣＡの風速と通気抵抗との関係を示す。また、図２７は、実施形態１～３及び比較例１，２に係る排気ガイド２１を装着した自動車１で冷却空気ＣＡを、風速２．１ｍ／ｓ、５．６ｍ／ｓ、２７．８ｍ／ｓ、４４．４ｍ／ｓでエア放出口２３ｃより排気ガイド２１に流入させたときの通気抵抗を示す。図２６及び図２７において示される通気抵抗は、ＣＦＤ解析により特定されたものである。

【0047】

実施形態１では、風速２．１ｍ／ｓでの通気抵抗は、２１．４１Ｐａ、風速５．６ｍ／ｓでの通気抵抗は、１４９．２５Ｐａ、風速２７．８ｍ／ｓでの通気抵抗は、３６９３．５３Ｐａ、風速４４．４ｍ／ｓでの通気抵抗は、９４３７．２３Ｐａとなっている。

【0048】

実施形態２では、風速２．１ｍ／ｓでの通気抵抗は、２０．９９Ｐａ、風速５．６ｍ／ｓでの通気抵抗は、１４９．８７Ｐａ、風速２７．８ｍ／ｓでの通気抵抗は、３７１６．５７Ｐａ、風速４４．４ｍ／ｓでの通気抵抗は、９４９０．４０Ｐａとなっている。

【0049】

実施形態３では、風速２．１ｍ／ｓでの通気抵抗は、２０．９５Ｐａ、風速５．６ｍ／ｓでの通気抵抗は、１５１．３３Ｐａ、風速２７．８ｍ／ｓでの通気抵抗は、３７５５．９５Ｐａ、風速４４．４ｍ／ｓでの通気抵抗は、９５９９．６８Ｐａとなっている。

【0050】

比較例１では、風速２．１ｍ／ｓでの通気抵抗は、２５．２６Ｐａ、風速５．６ｍ／ｓでの通気抵抗は、１８１．３８Ｐａ、風速２７．８ｍ／ｓでの通気抵抗は、４５１４．２８Ｐａ、風速４４．４ｍ／ｓでの通気抵抗は、１１５４７．３０Ｐａとなっている。

【0051】

比較例２では、風速２．１ｍ／ｓでの通気抵抗は、２５．５９Ｐａ、風速５．６ｍ／ｓでの通気抵抗は、１８６．１９Ｐａ、風速２７．８ｍ／ｓでの通気抵抗は、４６５４．４６Ｐａ、風速４４．４ｍ／ｓでの通気抵抗は、１１９５２．６６Ｐａとなっている。

【0052】

比較例１と比較例２を比較すると、比較例２では、下壁部２１ｐの内面が鉛直上方を向いているので、図２５に一点鎖線で囲んで示すように、下壁部２１ｐ付近、すなわち流入口２１ｂの下端部付近に冷却空気ＣＡが滞留し、乱流が生じやすくなっている。これに対し、比較例１では、図２３に一点鎖線で囲んで示すように、下壁部２１ｐの内面（ダクト部２１ａの前側の内面）が、後方に向けて斜め下方に傾斜しているので、流入口２１ｂの下端部付近から流入した冷却空気ＣＡが当該内面に沿って流れやすい。したがって、比較例２に比べ、流入口２１ｂの下端部付近（排気流路２１ｄの下部）で生じる乱流を低減できる。図２７の表において、比較例１において冷却空気ＣＡを風速４４．４ｍ／ｓでエア放出口２３ｃより排気ガイド２１に流入させたときの通気抵抗は、比較例２から約３．３９％低減している。

【0053】

実施形態３と比較例１とを比較すると、比較例１では、図２３に二点鎖線で囲んで示すように、流出口２１ｃが下方に向かって斜め後方に開放しているのに対し、後壁部２１ｉの下端部の内面が冷却空気ＣＡを鉛直下方に案内するので、流出口２１ｃに対し冷却空気ＣＡの流出方向が傾斜する。そのため流出口２１ｃの有効面積が狭くなり、流出口２１ｃ付近での通気抵抗が大きくなる。これに対し、実施形態３では、図２１に二点鎖線で囲んで示すように、冷却空気ＣＡは、後側第１湾曲面部２１ｊによって、下方に向けて斜め後方、すなわち流出口２１ｃの開放方向と略等しい方向（流出口２１ｃに対して略垂直な方向）に流れるように案内されるので、流入口２１ｂの開口面積を最大限有効に使って冷却空気ＣＡを放出でき、流出口２１ｃ付近での通気抵抗が小さくなる。また、実施形態３では、図２１に二点鎖線で囲んで示すように、排気ガイド２１内の排気流路２１ｄを流れる冷却空気ＣＡが、後側第１湾曲面部２１ｊに引き寄せられる現象（コアンダ効果）が生じる。これにより、流入口２１ｂの上部から流入して排気ガイド２１の後側第２湾曲面部２１ｋ及び後側第１湾曲面部２１ｊに沿って流れる冷却空気ＣＡが、流出口２１ｃに向かって加速するとともに、流入口２１ｂの下部から流入した冷却空気ＣＡも、後側第１湾曲面部２１ｊに沿って流れる冷却空気ＣＡに引っ張られ、流出口２１ｃに向かって加速する。したがって、後側第１湾曲面部２１ｊを設けない比較例１に比べ、通気抵抗を低減できる。図２７の表において、実施形態３において冷却空気ＣＡを風速４４．４ｍ／ｓでエア放出口２３ｃより排気ガイド２１に流入させたときの通気抵抗は、比較例１から約１６．８７％低減している。

【0054】

実施形態２と実施形態３とを比較すると、実施形態２では、流入口２１ｂから冷却空気ＣＡが凹部２１ｇ内に流入すると、凹部２１ｇ内の車幅方向両端部で渦が発生し、図１８及び図１９に二点鎖線で囲んで示すように、これらの渦によって多くの冷却空気ＣＡが凹部２１ｇ内に引き込まれる。したがって、排気流路２１ｄの下部で生じる乱流を低減できる。図２７の表において、実施形態２において冷却空気ＣＡを風速４４．４ｍ／ｓでエア放出口２３ｃより排気ガイド２１に流入させたときの通気抵抗は、実施形態３から約１．１４％低減している。

【0055】

実施形態１と実施形態２，３とを比較すると、実施形態２では、排気ガイド２１の流入口２１ｂの下端部の比較的広い領域が、ファンハウジング２３の主壁部２３ａと対向するので、図１８及び図１９に一点鎖線で囲んで示すように、流入口２１ｂの下端部近傍に乱流が発生している。実施形態３でも、図２１に一点鎖線で示すように、流入口２１ｂの下端部近傍に乱流が発生している。これに対し、実施形態１では、排気ガイド２１のフランジ部２１ｅ（流入口２１ｂ側端部）を、ファンハウジング２３のエア放出口２３ｃの外周縁に沿って接続したので、図１６及び図１７に一点鎖線で囲んで示すように、流入口２１ｂの下端部近傍の乱流が低減している。図２７の表において、実施形態１において自動車１を車速１６０ｋｍ／で走行させたときの通気抵抗は、実施形態２から約０．５６％低減している。実施形態１において冷却空気ＣＡを風速４４．４ｍ／ｓでエア放出口２３ｃより排気ガイド２１に流入させたときの通気抵抗は、比較例２から約２１．０４％低減している。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明は、流入口に、車体の前端から取り入れられて冷却対象の冷却に使用された冷却空気が流入し、かつ流出口から、前記冷却空気が前記車体の底面の下方に向けて放出される自動車の排気ガイドとして有用である。

【符号の説明】

【0057】

５ 車体
１３ ラジエータ（冷却対象）
２１ 排気ガイド
２１ｂ 流入口
２１ｃ 流出口
２１ｄ 排気流路
２１ｇ 凹部
２１ｊ 後側第１湾曲面部
２１ｋ 後側第２湾曲面部
２３ａ 主壁部（隔壁）
２３ｃ エア放出口
２７ 冷却ファン
ＡＳ 収容空間
ＣＡ 冷却空気

【要約】

【課題】冷却風排気ガイド内にガイドベーンを設けなくても、自動車の空気抵抗を低減できるようにする。
【解決手段】排気ガイド２１の流出口２１ｃを、流入口２１ｂの後方で下方に向かって斜め後方に開放させ、排気ガイド２１の後側の内面における流出口２１ｃ側の端部に、下側程後方に位置し、かつ前方に凸の形状を有するように湾曲する後側第１湾曲面部２１ｊを形成し、排気ガイド２１の後側の内面における後側第１湾曲面部２１ｊの上側に、下側程後方に位置し、かつ前方に凹の形状を有するように湾曲する後側第２湾曲面部２１ｋを形成する。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】