送風装置
【課題】エンジンに導入される外気の断熱性向上を図る吸気通路の断熱構造を有する送風装置を提供する。
【解決手段】吸気通路の断熱構造を有する送風装置は以下の構成を備える。つまり、吸気導入部材４０は、吸気通路４３がラジエータ７０の車両後方側に位置し、さらにファンシュラウドパネル１の後面との間に断熱用通路９０を形成するように配置されている。ファンシュラウドパネル１には、断熱用通路９０に隣接する部位に、断熱用通路９０とコア部７１の車両後方側とを連通させる空気取入口部４８が形成されている。そして、送風機１０は、断熱用通路９０に存在する断熱用空気Ｂを空気取入口部４８から吸い込んで車両後方に送風する。
【解決手段】吸気通路の断熱構造を有する送風装置は以下の構成を備える。つまり、吸気導入部材４０は、吸気通路４３がラジエータ７０の車両後方側に位置し、さらにファンシュラウドパネル１の後面との間に断熱用通路９０を形成するように配置されている。ファンシュラウドパネル１には、断熱用通路９０に隣接する部位に、断熱用通路９０とコア部７１の車両後方側とを連通させる空気取入口部４８が形成されている。そして、送風機１０は、断熱用通路９０に存在する断熱用空気Ｂを空気取入口部４８から吸い込んで車両後方に送風する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両搭載のラジエータに冷却風を提供する送風機が取り付けられるファンシュラウド部材と、車室外の外気を車両のエンジンに吸い込む吸気通路とを備える送風装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンに吸気される外気の吸気通路（吸気システム）を有する送風装置は、ラジエータの上方に設けられた吸気ダクトの吸込口部から車両後方に延びて、途中に設けられたエアフィルターを介してエンジンの吸気マニホールドに接続される通路を構成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２００３−５２４０９５号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の吸気通路を有する送風装置においては、吸気ダクトがラジエータに近接して設けられているので、ラジエータを流れる高温のエンジン冷却水によって周囲に拡散される熱により、吸気ダクト内を流れる外気が暖められてしまうという問題があった。このようにエンジンに導入される外気の温度が上昇すると、エンジンの空気充填率が低下してトルク低下につながるため、エンジンの性能が低下することになる。
【０００４】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、エンジンに導入される外気の断熱性向上を図る送風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】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。第１の発明は、エンジン冷却水を冷却するコア部（７１）を有するラジエータ（７０）と、ラジエータの車両後方側に配され、コア部（７１）に対して冷却風を与える送風機（１０）と、ラジエータ（７０）の車両後方側に配され、送風機（１０）を支持し、コア部を通過した冷却風を送風機（１０）へ導くファンシュラウド部材（１）と、車両エンジンへ外気を吸入させるダクト状の吸気導入部（４０）と、ファンシュラウド部材（１）と吸気導入部（４０）との間に、車両前方に開口した断熱用通路（９０）と、を有し、車両エンジンルーム内に配される送風装置に係る発明であって、
ファンシュラウド部材（１）には、コア部（７１）の冷却風下流側と断熱用通路（９０）とを連通させる空気取入口部（４８）が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
ラジエータの内部にはエンジン冷却水が流れるため、断熱用通路の空気は高い温度になるが、この発明によれば、送風機の吸引力を利用して、断熱用通路の空気を空気取入口部から送風機の吸込み側に取り出し、車両後方に送風することにより、断熱用通路の空気に流動させて低温の外気を導入できるので、エンジンが吸気する空気の温度上昇を抑制することができる。したがって、エンジンに導入される外気の断熱性向上を図る吸気通路の断熱構造を有する送風装置を提供することができる。
【０００７】
また、上記空気取入口部（４８）の周縁には、断熱用通路（９０）を横断するように車両後方側に突出する壁部（４８ａ、４８ｂ）が設けられていることが好ましい。
【０００８】
この発明によれば、上記壁部によって、エンジン側の空間（送風機よりも車両後方側の空間）に存在する空気を引きこまず断熱用通路の空気のみを引き込むので、断熱用通路の通風量を増大させることができる。したがって、エンジンに導入される外気の断熱性能をさらに向上させることができる。
【０００９】
また、ラジエータ（７０）には上部に設けられた上側タンク（７２）にエンジン冷却水が流入するようになっており、吸気導入部（４０）は、吸気通路（４３）が上側タンク（７２）の車両後方側の近傍に位置するように配置されていることが好ましい。
【００１０】
上側タンクにはエンジンからの高温の冷却水が流入してくるため、上側タンク近傍の空気は高温となる。このため、吸気導入部材と上側タンクとの間に形成される空間の空気は高い温度になりやすく、吸気導入部材が暖められて吸気通路の空気温度が上昇しやすくなる状況である。そこで、上記発明によれば、送風機の吸引力によって、吸気導入部材と上側タンクとの間の空間に存在する高温空気を断熱用通路に引き込んで空気取入口部から送風機の吸込み側に取り出し、車両後方に送風することができる。これにより、上記高温空気を動かして、断熱用通路に低温の外気を流通させるので、エンジンが吸気する空気の温度上昇を抑制することができる。
【００１１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１３】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態である第１実施形態について図１〜図５を用いて説明する。図１は本実施形態に係るファンシュラウドパネル１およびエアエレメント収納ケース２０についてその内部をエンジン側からみた場合の一部断面図である。図２はエアエレメント収納ケース２０、ファンシュラウドパネル１、キャップ部材６０等についての車両側方側からみた場合の側部断面図である。図３は、ファンシュラウドパネル１、エアエレメント収納ケース２０、キャップ部材６０、吸気導入部材４０を組み立てた状態を車両斜め前方外側からみた場合の斜視図である。
【００１４】
本実施形態において、外気を車両のエンジンに導入するためのエンジン吸気経路は、車両のエンジンに吸気するための外気Ａが内部の吸気通路４３に吸い込まれる吸気導入部材４０（吸気導入部）と、吸気通路４３とつながる内部空間に外気Ａを浄化するためのエアエレメント５０を収納するエアエレメント収納ケース２０（エアエレメント収納部）と、エアエレメント収納ケース２０の内部空間とエンジン内部とを連絡するように設けられるキャップ部材６０および吸気ダクト部６４と、を含んで構成されている。
【００１５】
図１および図２に示すように、ファンシュラウドパネル１は、エンジン冷却水の熱を放熱させるためのラジエータ７０に冷却風を提供する送風機１０を覆うように支持するファンシュラウド部材であり、車両のエンジンに導入される外気が吸い込まれる吸気導入部材４０に接続されるとともに、車外空気中の粉塵等のごみを捕集するエアエレメント５０が内部に配置されているエアエレメント収納ケース２０を一体に備えている。
【００１６】
エアエレメント収納ケース２０は、上流側開口部３１および下流側開口部２７を有する横長のダクト状部材であり、下流側開口部２７を形成する下流側接続部２５にキャップ部材６０の上流側接続部６１が接続され、上流側開口部３１を形成する上流側接続部２６に吸気導入部材４０が接続されている。上流側開口部３１は、横長矩形状であり、エアエレメント収納ケース２０の車両前方側の面に形成されている。下流側開口部２７は、エアエレメント５０のエレメント部５１の横断面積とほぼ等しい大きさの横長矩形状である。
【００１７】
エアエレメント５０のエレメント部５１は不織布の濾材からなり、大気中に含まれている粉塵等を吸空気から分離して清浄な空気をエンジンに供給する。エレメント部５１には、フィルタとしての濾材を蛇腹状に折りたたみ、樹脂枠や金属枠に嵌めて固定した乾式タイプ、濾材にオイルを染み込ませて粉塵等の吸着力を向上させたビスカスタイプ等が用いられる。また、エアエレメント５０はその横長方向に複数に分割される構成でもよい。
【００１８】
吸気導入部材４０は、その上流側端部に形成されて車両前方に向かって開口する吸気口部４１と、その下流側端部に形成された複数の下流側開口部４２の外周部であってエアエレメント収納ケース２０の上流側接続部２６に接続される下流側接続部４４と、吸気口部４１から下流側開口部４２を連通するように内部に形成された吸気通路４３と、を有する横長の扁平状ダクトである。
【００１９】
吸気導入部材４０は、エアエレメント収納ケース２０に接続された状態で、吸気口部４１が車両エンジンルーム内のエンジンよりも前方に搭載されているラジエータ７０の上方に位置し、下流側開口部４２がファンシュラウドパネル１に取り付けられる送風機１０の羽根部（あるいはファンシュラウドパネル１のリング状部２）よりも上方で吸気口部４１よりも車両後方の下方に位置し、その鉛直方向に平行な切断面の形状（縦断面形状）がＬ字を１８０度回転させたときと同様の形状を呈している。
【００２０】
吸気導入部材４０は、下流側接続部４４から上方に向けて伸長された後、さらに前方に延設されてラジエータ７０の上側タンク７２の上方まで達する形状である。なお、吸気導入部材４０は樹脂成形品であり、例えばポリプロピレン樹脂等で形成される。
【００２１】
吸気口部４１から下流側接続部４４に至るまでの吸気導入部材４０の下側表面部とファンシュラウドパネル１の後面（車両後方側の面）との間には、所定の隙間が形成されるようになっている。この所定の隙間は、吸気通路４３を流れる外気Ａをラジエータ７０の放熱から断熱するための断熱用通路９０を形成している。断熱用通路９０には、外気が断熱用空気Ｂとして導入される。この断熱用空気Ｂは、後述するように、送風機１０の吸引力によって、常に入れ替わり、ラジエータ７０からの放熱の影響を吸気通路４３に与えないように構成されている。
【００２２】
また、断熱用通路９０の車両横方向長さは、吸気導入部材４０の車両横幅長さと同等に形成されている。断熱用通路９０は、図２に示すように、ラジエータ７０の上側タンク７２の後方領域からエアエレメント収納ケースの上流側接続部２６付近に至るまで、斜め下方に伸長して形成されている。
【００２３】
ファンシュラウドパネル１は、横長の矩形状であり、ラジエータ７０のコア部７１に対して冷却風を通過させる軸流式の送風機１０を横方向に２個並べて配置できる構成を有している。ファンシュラウドパネル１は、送風機１０のモータが取り付けられるモータ取付部４と、モータ取付部４から放射状に複数本延設されるモータ固定用脚部３と、送風機１０の回転軸部から放射状に伸長して形成される複数枚の羽根部外周を囲む円形状で、モータ固定用脚部３の放射方向端部と一体に形成され、モータ固定用脚部３を介してモータ取付部４を支持するリング状部２と、を備えている。
【００２４】
送風機１０は、上記冷却風の流れ方向についてラジエータ７０よりも下流側に配置され、回転軸が車両の前後方向に配されるモータが回転駆動されることにより、車両前面のグリル側からエンジン側に向けて外気を吸引する。送風機１０のモータは、電動式であり、例えばフェライト式の直流モータで構成する。モータには、アーマチャへ電力を供給するためのハーネス部が接続され、このハーネス部はコネクタ等を介して車両のバッテリに接続されている。
【００２５】
ファンシュラウドパネル１には、断熱用通路９０に隣接する部位に、断熱用通路９０とコア部７１の車両後方側とを連通させる空気取入口部４８が形成されている。そして、送風機１０は、断熱用通路９０に存在する断熱用空気Ｂを空気取入口部４８から吸い込んで車両後方に送風する。
【００２６】
空気取入口部４８の周縁には、断熱用通路９０を横断するように車両後方側に突出する下流側壁部４８ａおよび側方壁部４８ｂが設けられている。下流側壁部４８ａは、空気取入口部４８の下端縁部全体から水平に延設される板状の壁部であり、その車両後方側の端部はエアエレメント収納ケース２０にほぼ当接するほど近接している。側方壁部４８ｂは、空気取入口部４８の両側端縁部全体から後方に延設される板状の壁部であり、その車両後方側の端部はエアエレメント収納ケース２０にほぼ当接するほど近接している。これらの壁部４８ａ，４８ｂは断熱用通路９０において、上流側と下流側とを遮蔽する機能を有する。これにより、送風機１０の吸引力によって、車両後方側の空気が送風機１０の吸込み側に移動することを妨げ、エンジン側空間９１の空気を引き込まず断熱通路９０の空気のみを引き込むようにしている。
【００２７】
ファンシュラウドパネル１は、その外周部とリング状部２との間には滑らかに傾斜、または湾曲する形状の導風面部８を備えている。この導風面部８は、ラジエータ７０のコア部７１の全面に外気を効率的に吸い込む機能を果たしており、ファンシュラウドパネル１のラジエータ側外周縁部からリング状部２の内周縁部に至る導風面部８によって形成される筒状部分は、風洞部を構成し、外気Ａの効率的な吸込み気流の形成に寄与している。
【００２８】
エアエレメント収納ケース２０は、ファンシュラウドパネル１に一体に形成されている樹脂成形部材であり、所定の金型を用いた射出成形等によって成形される。この一体成形品は、例えばガラス繊維やタルク材によって強度が高められたポリプロピレン樹脂等によってできている。なお、エアエレメント収納ケース２０は、ファンシュラウドパネル１と別体であるエアエレメント収納ケース２０Ａによって構成してもよく、この場合、エアエレメント収納ケース２０はファンシュラウドパネル１と別々に製造された後、ファンシュラウドパネル１に一体に取り付けられる（詳細は後述する）。
【００２９】
エアエレメント収納ケース２０は、ファンシュラウド部材に一体に取り付けられるケースであり、内部空間が略直方体状を呈するように形成されている。エアエレメント収納ケース２０の上流側接続部２６は、当該内部空間の前方側で方形状に開口する複数の開口部を形成している。上記内部空間の鉛直方向中ほどから上部にかけては、エアエレメント５０のエレメント部５１で占有されている（図１および図２参照）。エアエレメント５０の上部に、側方に突出するようにフランジ状に設けられたハウジングがエアエレメント収納ケース２０の下流側接続部２５とキャップ部材６０の上流側接続部６１とによって上下方向に挟持されることにより、エアエレメント５０は内部空間で所定の位置に保持され、エアエレメント収納ケース２０内に収納されるようになる。
【００３０】
エアエレメント５０は、上記内部空間でこのように保持されていることにより、エアエレメント５０の下端部とエアエレメント収納ケースの底壁部２３との間には略直方体形状を呈する所定の空間部であるエレメント部流入前空間２４が形成されている。図２に示すように、このエレメント部流入前空間２４により、吸気通路４３を流れてきた外気Ａはエレメント部５１の下面側に十分に回り込むことができ、外気Ａが流入するエレメント部５１の表面積を非常に大きくすることができる。これによって、吸気抵抗の低減が図れるとともに、外気Ａとともに流入してくる粉塵等の捕集率を向上することができる。
【００３１】
ところで降雪時や降雨時においては、車室外空気Ａとともに、吸気通路４３に水や雪が流入してくることがある。この場合でも、エレメント部流入前空間２４がエレメント部５１の下方に形成されていることおよび大きな容積で形成されていることにより、雪や水を所定量貯められる容積が確保できる。これにより、エレメント部５１が水等に浸かってしまうことを遅らせることができる。また、仮にエレメント部流入前空間２４に水等が溜まっている状態でも、ラジエータ７０からの放熱、通風等や、自然蒸発によって停留水を蒸発させることも可能である。
【００３２】
また、エアエレメント収納ケースの底壁部２３には、貫通穴である水抜き穴２２を設けることが好ましい。この水抜き穴２２は、１個以上形成されており、エアエレメント収納ケースの底壁部２３の最も鉛直方向下方に位置する部位に設けられることが好ましい。このような水抜き穴２２により、上述のように吸気通路４３に水や雪を吸い込んだ場合でも、水抜き穴２２から水を車両外に排出することができる。
【００３３】
さらに、図１に示すように、エアエレメント収納ケースの底壁部２３はファンシュラウドパネル１のリング状部２に沿うような円弧形状で形成されている。エアエレメント収納ケースの底壁部２３およびエアエレメント収納ケースの下面は、ファンシュラウドパネル１の背面でリング状部２の外周面に沿うような形状であり、さらに当該背面からリング状部２よりもファンの回転軸方向に近づくことなくエンジン側に向かって突出するように延設されている。この構成によれば、エレメント部流入前空間２４はリング状部２よりもその鉛直方向高さが高い位置に設けられているため、送風機１０のファンの後流側領域に干渉することなく冷却風の通風抵抗とならない範囲でエレメント部流入前空間２４を極力大きく形成することができる。
【００３４】
このようにエアエレメント収納ケースの底壁部２３がリング状部２に沿うように円弧形状で形成されていることにより、エアエレメント５０の下面とエアエレメント収納ケースの底壁部２３との間に形成される空間の容積を大きく形成することができるので（エレメント部流入前空間２４の拡大化）、前述の作用効果をより一層顕著なものにできる。
【００３５】
図１のごとくファンシュラウドパネル１にリング状部２が横方向に２個並んで配置されている場合には、エアエレメント収納ケースの底壁部２３は、２個のリング状部２が最も接近する部分（例えば、２個のリング状部２の接する部分）で鉛直方向下方に突出する凸壁部２１を有し、その横断面が略Ｖ字状を呈するように構成されている。上記水抜き穴２２は、凸壁部２１を貫通するように設けられている。
【００３６】
このような構成により、凸壁部２１とエアエレメント５０の下面との間に形成される空間の鉛直方向長さは、底壁部２３の他の部位とエアエレメント５０の下面との間の空間に比べて非常に長くできるので、さらにエレメント部流入前空間２４の容積を増大することができる。
【００３７】
キャップ部材６０は、その下端開口部を形成し、エアエレメント収納ケース２０の下流側接続部２５と接合可能な形状である上流側接続部６１と、上方で開口する下流側開口部６３からエンジン側に伸長するように設けられるダクト部６４と、上流側接続部６１の開口部から下流側開口部６３を連通するように内部に略直方体状に形成された吸気チャンバ６２と、を有して形成される横長形状の蓋部材である。ダクト部６４は、後方のエンジン吸気口に接続されており、車室外空気Ａをエンジン内部に供給する吸気通路を構成している。このキャップ部材６０は樹脂成形品であり、例えばガラス繊維やタルク材を含有することにより強度が高められたポリプロピレン樹脂等で形成される。
【００３８】
最近の車両外郭の小型化要求、自動車の高性能化に伴う電装部品等の増加によるエンジンルーム内の部品配置スペース減少等により、ラジエータ７０、吸気導入部材４０およびキャップ部材６０の上方には、車両のエンジンルーム上方を覆うボンネット８０が接近して配置されるようになっている。このため、ボンネット８０と吸気導入部材４０およびキャップ部材６０との間の距離を確保することはできないので、ますますエアエレメント５０を収納するケースを大きく構成することは困難となっている。そこで本実施形態に係る構成のファンシュラウド部材一体型のエアエレメント収納ケース２０を採用することにより、鉛直上方の高さを高くすることなく十分に大きいエレメント部流入前空間２４を確保することができ、吸気抵抗レベルおよびエレメントの捕集率等に優れた製品を提供することができる
ラジエータ７０は、内部にエンジンの冷却水が流れ、長手方向が上下方向を向くようにして複数配列されるチューブおよびチューブ間に配設されるフィンからなるコア部７１を有し、さらにチューブの長手方向両端部が接続される上側タンク７２および下側タンク７３を有して構成されている。
【００３９】
上側タンク７２の背面側には、エンジン冷却水を上側タンク７２の内部に導入するために、エンジン内部とラジエータ７０を配管接続するように設けられるラジエータ回路の配管に接続される入口パイプ７５がエンジン側に突出するように設けられている。下側タンク７２の背面側には、エンジン冷却水を下側タンク７３からラジエータ回路に流出させるためにラジエータ回路の配管に接続される出口パイプ７６がエンジン側に突出するように設けられている。
【００４０】
上側タンク７２の中央部から一方側端部（入口パイプ７５と反対側の端部）にかけては、鉛直方向に凹んだタンク凹部７４が設けられている。このタンク凹部７４のすぐ上方には、吸気口部４１が１個配置されるか、または横方向に複数個並ぶように、吸気導入部材４０がエアエレメント収納ケース２０に対して配置されている。
【００４１】
ファンシュラウドパネル１は、その鉛直方向下部にねじ等が挿通可能な貫通孔を備えた少なくとも２個の下側取付部５と、その鉛直方向上部にねじ等が挿通可能な貫通孔を備えた少なくとも２個の上側取付部７と、を備えている。ファンシュラウドパネル１は、下側取付部５、上側取付部７のそれぞれをラジエータ７０に設けられた各雌ねじ部に螺合することにより、ラジエータ７０に一体に取り付けられる。
【００４２】
上記構成においてエンジンからの冷却水は、ウォータポンプが駆動されることによってラジエータ回路を通って上側タンク７２に流入した後、コア部７１のチューブ内を図２中の上側から下側に向けて流れて冷却風との間で熱交換され、冷却された後、下側タンク７３から流出してエンジンに戻るようになっている。
【００４３】
上記構成において、外気Ａを吸気口部４１から吸気した場合の空気流れについて説明する。車室外空気は、車両前面部に設けられたグリル等からボンネット８０の内側空間に引き込まれ、さらに、その一部は送風機１０の吸込み力によりラジエータ７０のコア部７１を通過してエンジン冷却水を冷却することに使われ、他の一部は複数の吸気口部４１より吸気導入部材４０内に導入されて、最終的にエンジン内部に至る。
【００４４】
そして、吸気導入部材４０内に導入された外気Ａは、１個または複数個の吸気口部４１から、下方に向かって吸気通路４３を流れ、複数の下流側開口部４２からエアエレメント収納ケース２０内部に流入する。エアエレメント収納ケース２０内部では、外気Ａはエレメント部５１に対して車両前方側の面からとエレメント部流入前空間２４を経由した下面からとの二つの流れを形成し、エアエレメント収納ケース２０内部の横幅方向全体に大きく広がってエレメント部５１内部に流入する。このとき、エレメント部５１への吸込み表面積が大きくなり、吸込み表面の上流側に空間が確保されていることにより、エレメント部５１を通過するときの吸気抵抗を低減できる気流が作られる。さらに、外気Ａの経路の中でエレメント部流入前空間２４が低い位置にあるため、空気に含まれる水分、雪等の質量の大きい成分はエアエレメント収納ケースの底壁部２３に落下することになる。
【００４５】
さらに、エアエレメント収納ケースの底壁部２３に下方に突出する凸壁部２１を有する場合には、エレメント部５１の吸込み表面にさらに上流側空間を大きく設けることができ、水分、雪等を落下させる容積を大きくすることができる。さらに、凸壁部２１に水抜き穴２２を設けた場合には落下した水分、雪等を凸壁部２１側に案内して、スムーズに車外に排出することができる。
【００４６】
そして、エレメント部５１の内部では外気Ａに含まれる粉塵等の汚染物が吸着されて取り除かれ、浄化された空気がキャップ部材６０内部の吸気チャンバ６２に運ばれる。吸気チャンバ６２に至った外気Ａは、下流側開口部６３からダクト部６４内に流出し、ダクト部６４内部によって形成される通路を進んでエンジン内部に吸い込まれ、エンジンの正常な燃焼に使用されることになる。
【００４７】
以下に、ファンシュラウドパネルとエアエレメント収納ケースとが一体成形品でなく別体の部品である場合に、ファンシュラウドパネル１、エアエレメント収納ケース２０（エアエレメント収納部）、キャップ部材６０および吸気導入部材４０（吸気導入部）の組み立て手順を図４および図５にしたがって説明する。図４はファンシュラウドパネル１、エアエレメント収納ケース２０、キャップ部材６０、吸気導入部材４０についてエンジン側からみた場合の分解斜視図である。図５は、ファンシュラウドパネル１、エアエレメント収納ケース２０、キャップ部材６０、吸気導入部材４０について車両斜め前方外側からみた場合の分解斜視図である。
【００４８】
図４および図５に示すように、エアエレメント収納ケース２０の側部および下面部には貫通孔が形成された３個の取付片２８が外方に突出して設けられ、ファンシュラウドパネル１背面の車両前方側には当該貫通孔と対応する雌ねじ部が形成された３個の背面取付部１１が後方に突出して設けられている。ファンシュラウドパネル１にエアエレメント収納ケース２０を取り付ける場合には、ファンシュラウドパネル１の背面にエアエレメント収納ケース２０を接近させ、３個の背面取付部１１のそれぞれに３個の取付片２８を対応させるように配置し、取付ねじやボルト締め等により車両後方側から締結する。
【００４９】
次に、エアエレメント収納ケース２０上部に位置する下流側接続部２５の周縁部には、車両前方側の面および車両横方向の側面から突出する５個の係止部２９が設けられており、車両後方側の面に２個の係合軸部３０が設けられている。キャップ部材６０下部に位置する上流側接続部６１の周縁部には、５個の係止部２９のそれぞれに対応するように車両前方側の面および車両横方向の側面から突出する５個の係合部６７が設けられており、２個の係合軸部３０のそれぞれに対応するように車両後方側の面から突出する２個の係止爪６５が設けられている。また、キャップ部材６０の上流側接続部６１の周縁部には車両前方側の面から上方に突出する３個の前方側取付部６６が設けられ、吸気導入部材４０上部の車両後方側には、上方に突出する３個の後方側取付部４５が設けられている。
【００５０】
そして、エアエレメント収納ケース２０にキャップ部材６０を取り付ける場合には、エアエレメント収納ケース２０の上方側からキャップ部材６０を接近させ、まず２個の係合軸部３０のそれぞれに２個の係止爪６５を係止する。次に、この係止部分を支点として下流側接続部２５に上流側接続部６１を重ねるようにキャップ部材６０を回動させて５個の係止部２９のそれぞれに５個の係合部６７を係合させる。最後に、クリップ部材によって係止部２９と係合部６７の係合を締結する。つまり、係合軸部３０と係止爪６５の係止部分は蝶番のような働きを有し、この構成により締結部材の個数を低減できるので、作業工数および部品点数を低減することができる。
【００５１】
次に、このように一体に組み立てられたファンシュラウドパネル１、エアエレメント収納ケース２０およびキャップ部材６０に対して、吸気導入部材４０を組み付ける場合には、吸気導入部材４０を車両前方側から接近させ、エアエレメント収納ケース２０の３個の上流側開口部３１のそれぞれに３個の下流側開口部を接合させて上流側接続部２６に接続される下流側接続部４４を接続した状態で、３個の前方側取付部６６のそれぞれに３個の後方側取付部４５を対応させ、前方側取付部６６と後方側取付部４５を取付ねじやボルト締め等により締結する。
【００５２】
以上のように本実施形態の吸気通路の断熱構造を有する送風装置は以下の構成を備える。つまり、吸気導入部材４０は、吸気通路４３がラジエータ７０の車両後方側に位置し、さらにファンシュラウドパネル１の後面との間に断熱用通路９０を形成するように配置されている。ファンシュラウドパネル１には、断熱用通路９０に隣接する部位に、断熱用通路９０とコア部７１の車両後方側とを連通させる空気取入口部４８が形成されている。そして、送風機１０は、断熱用通路９０に存在する断熱用空気Ｂを空気取入口部４８から吸い込んで車両後方に送風する。
【００５３】
この構成によれば、送風機１０の吸引力を利用して、断熱用通路９０の空気を空気取入口部４８から送風機１０の吸込み側に取り出して、さらに車両後方に送風することができる。これにより、断熱用通路９０の空気に流動させて常に低温の外気を導入するので、エンジンが吸気する空気の温度上昇を抑制することができる。したがって、エンジンに導入される外気の断熱性向上が図れる。
【００５４】
また、空気取入口部４８の周縁には、断熱用通路９０を横断するように車両後方側に突出する下流壁部４８ａおよび側方壁部４８ｂが設けられている。この構成によれば、下流壁部４８ａおよび側方壁部４８ｂが、車両後方側の空気が送風機１０の吸込み側に移動することの障害となり、ファンの負圧による空気の導入を断熱用通路９０に集中できる。したがって、エンジンに導入される外気の断熱性能をさらに向上させることができる。
【００５５】
また、吸気導入部４０は、吸気通路４３が上側タンク７２の車両後方側の近傍に位置するように配置されている。この構成により、送風機１０の吸引力によって、吸気導入部材４０と上側タンク７２との間の空間に存在する高温である空気を断熱用通路９０に引き込んで空気取入口部４８から送風機１０の吸込み側に取り出し、車両後方に送風することができるので、エンジンの吸気空気の温度上昇を抑制する大きな効果が得られる。
【００５６】
また、底壁部２３の車両後方側端部は、ファンシュラウドパネル１の車両後方側端部よりも車両後方に位置している。これにより、エレメント部流入前空間２４の車両後方長さを長くすることができるので、この空間の容積増大によって吸気流の圧力損失の低減効果がさらに大きくなる。
【００５７】
また、上流側開口部３１を形成する上流側接続部２６には吸気導入部材４０が接続されている。この吸気導入部材４０の吸気口部４１はエアエレメント５０よりも高い位置に配置されている。これにより、外気Ａとともに吸入された水分をエレメント部流入前空間２４に確実に案内することができ、エレメント部５１が水に浸かってしまうことを低減できる。
【００５８】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００５９】
上記実施形態では、ファンシュラウドパネル１は樹脂成形品で形成しているが，金属製としてもよい。金属製とした場合には、ファンシュラウドパネル１は金型を用いたプレス加工や溶接等により作成される。
【００６０】
また、上記実施形態ではファンシュラウドパネル１には２個の送風機１０を取り付けているが、これに限るものでなく、送風機を１個または３個以上取り付ける構成としてもよい。
【００６１】
また、上記各実施形態ではファンシュラウドパネル１とラジエータ７０の結合方法について、取り付けねじ等の螺合手段を用いているが、これに限定されず、例えばクリップによる締結方法や、ブラケットを介した締結方法を採用することができる。
【００６２】
また、エアエレメント収納ケース２０とファンシュラウドパネル１は一体成形または別体品を組み付けする構成としているが、この他に、エアエレメント収納ケース２０を先に成形しておきファンシュラウドパネル１を成形する際に金型に投入してインサート成形して見かけ上一体品にする方法などもある。
【００６３】
またラジエータ７０は冷却水が上下に流れるダウンフローを例にしているがチューブが水平に配置され冷却水が水平方向に流れるクロスフローラジエータにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエアエレメント収納ケースおよびファンシュラウドパネルについて、その内部をエンジン側からみた場合の一部断面図である。
【図２】第１実施形態に係るエンジン吸気経路および吸気通路の断熱構造を車両側方側からみた場合の側部断面図である。
【図３】第１実施形態に係るファンシュラウドパネル、エアエレメント収納ケース、キャップ部材、吸気導入部材を組み立てた状態を車両斜め前方外側からみた場合の斜視図である。
【図４】第１実施形態に係るファンシュラウドパネル、エアエレメント収納ケース、キャップ部材、吸気導入部材について、エンジン側からみた場合の分解斜視図である。
【図５】第１実施形態に係るファンシュラウドパネル、エアエレメント収納ケース、キャップ部材、吸気導入部材について、車両斜め前方外側からみた場合の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…ファンシュラウドパネル（ファンシュラウド部材）
１０…送風機
２０…エアエレメント収納ケース（エアエレメント収納部）
２４…エレメント部流入前空間（内部空間）
４０…吸気導入部材（吸気導入部）
４３…吸気通路
４８…空気取入口部
４８ａ…下流壁部（壁部）
４８ｂ…側方壁部（壁部）
５０…エアエレメント
６４…ダクト部（吸気ダクト部）
７０…ラジエータ（熱交換器）
７１…コア部
７２…上側タンク
９０…断熱用通路
Ａ…外気
Ｂ…断熱用空気
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両搭載のラジエータに冷却風を提供する送風機が取り付けられるファンシュラウド部材と、車室外の外気を車両のエンジンに吸い込む吸気通路とを備える送風装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンに吸気される外気の吸気通路（吸気システム）を有する送風装置は、ラジエータの上方に設けられた吸気ダクトの吸込口部から車両後方に延びて、途中に設けられたエアフィルターを介してエンジンの吸気マニホールドに接続される通路を構成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２００３−５２４０９５号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の吸気通路を有する送風装置においては、吸気ダクトがラジエータに近接して設けられているので、ラジエータを流れる高温のエンジン冷却水によって周囲に拡散される熱により、吸気ダクト内を流れる外気が暖められてしまうという問題があった。このようにエンジンに導入される外気の温度が上昇すると、エンジンの空気充填率が低下してトルク低下につながるため、エンジンの性能が低下することになる。
【０００４】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、エンジンに導入される外気の断熱性向上を図る送風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】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。第１の発明は、エンジン冷却水を冷却するコア部（７１）を有するラジエータ（７０）と、ラジエータの車両後方側に配され、コア部（７１）に対して冷却風を与える送風機（１０）と、ラジエータ（７０）の車両後方側に配され、送風機（１０）を支持し、コア部を通過した冷却風を送風機（１０）へ導くファンシュラウド部材（１）と、車両エンジンへ外気を吸入させるダクト状の吸気導入部（４０）と、ファンシュラウド部材（１）と吸気導入部（４０）との間に、車両前方に開口した断熱用通路（９０）と、を有し、車両エンジンルーム内に配される送風装置に係る発明であって、
ファンシュラウド部材（１）には、コア部（７１）の冷却風下流側と断熱用通路（９０）とを連通させる空気取入口部（４８）が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
ラジエータの内部にはエンジン冷却水が流れるため、断熱用通路の空気は高い温度になるが、この発明によれば、送風機の吸引力を利用して、断熱用通路の空気を空気取入口部から送風機の吸込み側に取り出し、車両後方に送風することにより、断熱用通路の空気に流動させて低温の外気を導入できるので、エンジンが吸気する空気の温度上昇を抑制することができる。したがって、エンジンに導入される外気の断熱性向上を図る吸気通路の断熱構造を有する送風装置を提供することができる。
【０００７】
また、上記空気取入口部（４８）の周縁には、断熱用通路（９０）を横断するように車両後方側に突出する壁部（４８ａ、４８ｂ）が設けられていることが好ましい。
【０００８】
この発明によれば、上記壁部によって、エンジン側の空間（送風機よりも車両後方側の空間）に存在する空気を引きこまず断熱用通路の空気のみを引き込むので、断熱用通路の通風量を増大させることができる。したがって、エンジンに導入される外気の断熱性能をさらに向上させることができる。
【０００９】
また、ラジエータ（７０）には上部に設けられた上側タンク（７２）にエンジン冷却水が流入するようになっており、吸気導入部（４０）は、吸気通路（４３）が上側タンク（７２）の車両後方側の近傍に位置するように配置されていることが好ましい。
【００１０】
上側タンクにはエンジンからの高温の冷却水が流入してくるため、上側タンク近傍の空気は高温となる。このため、吸気導入部材と上側タンクとの間に形成される空間の空気は高い温度になりやすく、吸気導入部材が暖められて吸気通路の空気温度が上昇しやすくなる状況である。そこで、上記発明によれば、送風機の吸引力によって、吸気導入部材と上側タンクとの間の空間に存在する高温空気を断熱用通路に引き込んで空気取入口部から送風機の吸込み側に取り出し、車両後方に送風することができる。これにより、上記高温空気を動かして、断熱用通路に低温の外気を流通させるので、エンジンが吸気する空気の温度上昇を抑制することができる。
【００１１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１３】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態である第１実施形態について図１〜図５を用いて説明する。図１は本実施形態に係るファンシュラウドパネル１およびエアエレメント収納ケース２０についてその内部をエンジン側からみた場合の一部断面図である。図２はエアエレメント収納ケース２０、ファンシュラウドパネル１、キャップ部材６０等についての車両側方側からみた場合の側部断面図である。図３は、ファンシュラウドパネル１、エアエレメント収納ケース２０、キャップ部材６０、吸気導入部材４０を組み立てた状態を車両斜め前方外側からみた場合の斜視図である。
【００１４】
本実施形態において、外気を車両のエンジンに導入するためのエンジン吸気経路は、車両のエンジンに吸気するための外気Ａが内部の吸気通路４３に吸い込まれる吸気導入部材４０（吸気導入部）と、吸気通路４３とつながる内部空間に外気Ａを浄化するためのエアエレメント５０を収納するエアエレメント収納ケース２０（エアエレメント収納部）と、エアエレメント収納ケース２０の内部空間とエンジン内部とを連絡するように設けられるキャップ部材６０および吸気ダクト部６４と、を含んで構成されている。
【００１５】
図１および図２に示すように、ファンシュラウドパネル１は、エンジン冷却水の熱を放熱させるためのラジエータ７０に冷却風を提供する送風機１０を覆うように支持するファンシュラウド部材であり、車両のエンジンに導入される外気が吸い込まれる吸気導入部材４０に接続されるとともに、車外空気中の粉塵等のごみを捕集するエアエレメント５０が内部に配置されているエアエレメント収納ケース２０を一体に備えている。
【００１６】
エアエレメント収納ケース２０は、上流側開口部３１および下流側開口部２７を有する横長のダクト状部材であり、下流側開口部２７を形成する下流側接続部２５にキャップ部材６０の上流側接続部６１が接続され、上流側開口部３１を形成する上流側接続部２６に吸気導入部材４０が接続されている。上流側開口部３１は、横長矩形状であり、エアエレメント収納ケース２０の車両前方側の面に形成されている。下流側開口部２７は、エアエレメント５０のエレメント部５１の横断面積とほぼ等しい大きさの横長矩形状である。
【００１７】
エアエレメント５０のエレメント部５１は不織布の濾材からなり、大気中に含まれている粉塵等を吸空気から分離して清浄な空気をエンジンに供給する。エレメント部５１には、フィルタとしての濾材を蛇腹状に折りたたみ、樹脂枠や金属枠に嵌めて固定した乾式タイプ、濾材にオイルを染み込ませて粉塵等の吸着力を向上させたビスカスタイプ等が用いられる。また、エアエレメント５０はその横長方向に複数に分割される構成でもよい。
【００１８】
吸気導入部材４０は、その上流側端部に形成されて車両前方に向かって開口する吸気口部４１と、その下流側端部に形成された複数の下流側開口部４２の外周部であってエアエレメント収納ケース２０の上流側接続部２６に接続される下流側接続部４４と、吸気口部４１から下流側開口部４２を連通するように内部に形成された吸気通路４３と、を有する横長の扁平状ダクトである。
【００１９】
吸気導入部材４０は、エアエレメント収納ケース２０に接続された状態で、吸気口部４１が車両エンジンルーム内のエンジンよりも前方に搭載されているラジエータ７０の上方に位置し、下流側開口部４２がファンシュラウドパネル１に取り付けられる送風機１０の羽根部（あるいはファンシュラウドパネル１のリング状部２）よりも上方で吸気口部４１よりも車両後方の下方に位置し、その鉛直方向に平行な切断面の形状（縦断面形状）がＬ字を１８０度回転させたときと同様の形状を呈している。
【００２０】
吸気導入部材４０は、下流側接続部４４から上方に向けて伸長された後、さらに前方に延設されてラジエータ７０の上側タンク７２の上方まで達する形状である。なお、吸気導入部材４０は樹脂成形品であり、例えばポリプロピレン樹脂等で形成される。
【００２１】
吸気口部４１から下流側接続部４４に至るまでの吸気導入部材４０の下側表面部とファンシュラウドパネル１の後面（車両後方側の面）との間には、所定の隙間が形成されるようになっている。この所定の隙間は、吸気通路４３を流れる外気Ａをラジエータ７０の放熱から断熱するための断熱用通路９０を形成している。断熱用通路９０には、外気が断熱用空気Ｂとして導入される。この断熱用空気Ｂは、後述するように、送風機１０の吸引力によって、常に入れ替わり、ラジエータ７０からの放熱の影響を吸気通路４３に与えないように構成されている。
【００２２】
また、断熱用通路９０の車両横方向長さは、吸気導入部材４０の車両横幅長さと同等に形成されている。断熱用通路９０は、図２に示すように、ラジエータ７０の上側タンク７２の後方領域からエアエレメント収納ケースの上流側接続部２６付近に至るまで、斜め下方に伸長して形成されている。
【００２３】
ファンシュラウドパネル１は、横長の矩形状であり、ラジエータ７０のコア部７１に対して冷却風を通過させる軸流式の送風機１０を横方向に２個並べて配置できる構成を有している。ファンシュラウドパネル１は、送風機１０のモータが取り付けられるモータ取付部４と、モータ取付部４から放射状に複数本延設されるモータ固定用脚部３と、送風機１０の回転軸部から放射状に伸長して形成される複数枚の羽根部外周を囲む円形状で、モータ固定用脚部３の放射方向端部と一体に形成され、モータ固定用脚部３を介してモータ取付部４を支持するリング状部２と、を備えている。
【００２４】
送風機１０は、上記冷却風の流れ方向についてラジエータ７０よりも下流側に配置され、回転軸が車両の前後方向に配されるモータが回転駆動されることにより、車両前面のグリル側からエンジン側に向けて外気を吸引する。送風機１０のモータは、電動式であり、例えばフェライト式の直流モータで構成する。モータには、アーマチャへ電力を供給するためのハーネス部が接続され、このハーネス部はコネクタ等を介して車両のバッテリに接続されている。
【００２５】
ファンシュラウドパネル１には、断熱用通路９０に隣接する部位に、断熱用通路９０とコア部７１の車両後方側とを連通させる空気取入口部４８が形成されている。そして、送風機１０は、断熱用通路９０に存在する断熱用空気Ｂを空気取入口部４８から吸い込んで車両後方に送風する。
【００２６】
空気取入口部４８の周縁には、断熱用通路９０を横断するように車両後方側に突出する下流側壁部４８ａおよび側方壁部４８ｂが設けられている。下流側壁部４８ａは、空気取入口部４８の下端縁部全体から水平に延設される板状の壁部であり、その車両後方側の端部はエアエレメント収納ケース２０にほぼ当接するほど近接している。側方壁部４８ｂは、空気取入口部４８の両側端縁部全体から後方に延設される板状の壁部であり、その車両後方側の端部はエアエレメント収納ケース２０にほぼ当接するほど近接している。これらの壁部４８ａ，４８ｂは断熱用通路９０において、上流側と下流側とを遮蔽する機能を有する。これにより、送風機１０の吸引力によって、車両後方側の空気が送風機１０の吸込み側に移動することを妨げ、エンジン側空間９１の空気を引き込まず断熱通路９０の空気のみを引き込むようにしている。
【００２７】
ファンシュラウドパネル１は、その外周部とリング状部２との間には滑らかに傾斜、または湾曲する形状の導風面部８を備えている。この導風面部８は、ラジエータ７０のコア部７１の全面に外気を効率的に吸い込む機能を果たしており、ファンシュラウドパネル１のラジエータ側外周縁部からリング状部２の内周縁部に至る導風面部８によって形成される筒状部分は、風洞部を構成し、外気Ａの効率的な吸込み気流の形成に寄与している。
【００２８】
エアエレメント収納ケース２０は、ファンシュラウドパネル１に一体に形成されている樹脂成形部材であり、所定の金型を用いた射出成形等によって成形される。この一体成形品は、例えばガラス繊維やタルク材によって強度が高められたポリプロピレン樹脂等によってできている。なお、エアエレメント収納ケース２０は、ファンシュラウドパネル１と別体であるエアエレメント収納ケース２０Ａによって構成してもよく、この場合、エアエレメント収納ケース２０はファンシュラウドパネル１と別々に製造された後、ファンシュラウドパネル１に一体に取り付けられる（詳細は後述する）。
【００２９】
エアエレメント収納ケース２０は、ファンシュラウド部材に一体に取り付けられるケースであり、内部空間が略直方体状を呈するように形成されている。エアエレメント収納ケース２０の上流側接続部２６は、当該内部空間の前方側で方形状に開口する複数の開口部を形成している。上記内部空間の鉛直方向中ほどから上部にかけては、エアエレメント５０のエレメント部５１で占有されている（図１および図２参照）。エアエレメント５０の上部に、側方に突出するようにフランジ状に設けられたハウジングがエアエレメント収納ケース２０の下流側接続部２５とキャップ部材６０の上流側接続部６１とによって上下方向に挟持されることにより、エアエレメント５０は内部空間で所定の位置に保持され、エアエレメント収納ケース２０内に収納されるようになる。
【００３０】
エアエレメント５０は、上記内部空間でこのように保持されていることにより、エアエレメント５０の下端部とエアエレメント収納ケースの底壁部２３との間には略直方体形状を呈する所定の空間部であるエレメント部流入前空間２４が形成されている。図２に示すように、このエレメント部流入前空間２４により、吸気通路４３を流れてきた外気Ａはエレメント部５１の下面側に十分に回り込むことができ、外気Ａが流入するエレメント部５１の表面積を非常に大きくすることができる。これによって、吸気抵抗の低減が図れるとともに、外気Ａとともに流入してくる粉塵等の捕集率を向上することができる。
【００３１】
ところで降雪時や降雨時においては、車室外空気Ａとともに、吸気通路４３に水や雪が流入してくることがある。この場合でも、エレメント部流入前空間２４がエレメント部５１の下方に形成されていることおよび大きな容積で形成されていることにより、雪や水を所定量貯められる容積が確保できる。これにより、エレメント部５１が水等に浸かってしまうことを遅らせることができる。また、仮にエレメント部流入前空間２４に水等が溜まっている状態でも、ラジエータ７０からの放熱、通風等や、自然蒸発によって停留水を蒸発させることも可能である。
【００３２】
また、エアエレメント収納ケースの底壁部２３には、貫通穴である水抜き穴２２を設けることが好ましい。この水抜き穴２２は、１個以上形成されており、エアエレメント収納ケースの底壁部２３の最も鉛直方向下方に位置する部位に設けられることが好ましい。このような水抜き穴２２により、上述のように吸気通路４３に水や雪を吸い込んだ場合でも、水抜き穴２２から水を車両外に排出することができる。
【００３３】
さらに、図１に示すように、エアエレメント収納ケースの底壁部２３はファンシュラウドパネル１のリング状部２に沿うような円弧形状で形成されている。エアエレメント収納ケースの底壁部２３およびエアエレメント収納ケースの下面は、ファンシュラウドパネル１の背面でリング状部２の外周面に沿うような形状であり、さらに当該背面からリング状部２よりもファンの回転軸方向に近づくことなくエンジン側に向かって突出するように延設されている。この構成によれば、エレメント部流入前空間２４はリング状部２よりもその鉛直方向高さが高い位置に設けられているため、送風機１０のファンの後流側領域に干渉することなく冷却風の通風抵抗とならない範囲でエレメント部流入前空間２４を極力大きく形成することができる。
【００３４】
このようにエアエレメント収納ケースの底壁部２３がリング状部２に沿うように円弧形状で形成されていることにより、エアエレメント５０の下面とエアエレメント収納ケースの底壁部２３との間に形成される空間の容積を大きく形成することができるので（エレメント部流入前空間２４の拡大化）、前述の作用効果をより一層顕著なものにできる。
【００３５】
図１のごとくファンシュラウドパネル１にリング状部２が横方向に２個並んで配置されている場合には、エアエレメント収納ケースの底壁部２３は、２個のリング状部２が最も接近する部分（例えば、２個のリング状部２の接する部分）で鉛直方向下方に突出する凸壁部２１を有し、その横断面が略Ｖ字状を呈するように構成されている。上記水抜き穴２２は、凸壁部２１を貫通するように設けられている。
【００３６】
このような構成により、凸壁部２１とエアエレメント５０の下面との間に形成される空間の鉛直方向長さは、底壁部２３の他の部位とエアエレメント５０の下面との間の空間に比べて非常に長くできるので、さらにエレメント部流入前空間２４の容積を増大することができる。
【００３７】
キャップ部材６０は、その下端開口部を形成し、エアエレメント収納ケース２０の下流側接続部２５と接合可能な形状である上流側接続部６１と、上方で開口する下流側開口部６３からエンジン側に伸長するように設けられるダクト部６４と、上流側接続部６１の開口部から下流側開口部６３を連通するように内部に略直方体状に形成された吸気チャンバ６２と、を有して形成される横長形状の蓋部材である。ダクト部６４は、後方のエンジン吸気口に接続されており、車室外空気Ａをエンジン内部に供給する吸気通路を構成している。このキャップ部材６０は樹脂成形品であり、例えばガラス繊維やタルク材を含有することにより強度が高められたポリプロピレン樹脂等で形成される。
【００３８】
最近の車両外郭の小型化要求、自動車の高性能化に伴う電装部品等の増加によるエンジンルーム内の部品配置スペース減少等により、ラジエータ７０、吸気導入部材４０およびキャップ部材６０の上方には、車両のエンジンルーム上方を覆うボンネット８０が接近して配置されるようになっている。このため、ボンネット８０と吸気導入部材４０およびキャップ部材６０との間の距離を確保することはできないので、ますますエアエレメント５０を収納するケースを大きく構成することは困難となっている。そこで本実施形態に係る構成のファンシュラウド部材一体型のエアエレメント収納ケース２０を採用することにより、鉛直上方の高さを高くすることなく十分に大きいエレメント部流入前空間２４を確保することができ、吸気抵抗レベルおよびエレメントの捕集率等に優れた製品を提供することができる
ラジエータ７０は、内部にエンジンの冷却水が流れ、長手方向が上下方向を向くようにして複数配列されるチューブおよびチューブ間に配設されるフィンからなるコア部７１を有し、さらにチューブの長手方向両端部が接続される上側タンク７２および下側タンク７３を有して構成されている。
【００３９】
上側タンク７２の背面側には、エンジン冷却水を上側タンク７２の内部に導入するために、エンジン内部とラジエータ７０を配管接続するように設けられるラジエータ回路の配管に接続される入口パイプ７５がエンジン側に突出するように設けられている。下側タンク７２の背面側には、エンジン冷却水を下側タンク７３からラジエータ回路に流出させるためにラジエータ回路の配管に接続される出口パイプ７６がエンジン側に突出するように設けられている。
【００４０】
上側タンク７２の中央部から一方側端部（入口パイプ７５と反対側の端部）にかけては、鉛直方向に凹んだタンク凹部７４が設けられている。このタンク凹部７４のすぐ上方には、吸気口部４１が１個配置されるか、または横方向に複数個並ぶように、吸気導入部材４０がエアエレメント収納ケース２０に対して配置されている。
【００４１】
ファンシュラウドパネル１は、その鉛直方向下部にねじ等が挿通可能な貫通孔を備えた少なくとも２個の下側取付部５と、その鉛直方向上部にねじ等が挿通可能な貫通孔を備えた少なくとも２個の上側取付部７と、を備えている。ファンシュラウドパネル１は、下側取付部５、上側取付部７のそれぞれをラジエータ７０に設けられた各雌ねじ部に螺合することにより、ラジエータ７０に一体に取り付けられる。
【００４２】
上記構成においてエンジンからの冷却水は、ウォータポンプが駆動されることによってラジエータ回路を通って上側タンク７２に流入した後、コア部７１のチューブ内を図２中の上側から下側に向けて流れて冷却風との間で熱交換され、冷却された後、下側タンク７３から流出してエンジンに戻るようになっている。
【００４３】
上記構成において、外気Ａを吸気口部４１から吸気した場合の空気流れについて説明する。車室外空気は、車両前面部に設けられたグリル等からボンネット８０の内側空間に引き込まれ、さらに、その一部は送風機１０の吸込み力によりラジエータ７０のコア部７１を通過してエンジン冷却水を冷却することに使われ、他の一部は複数の吸気口部４１より吸気導入部材４０内に導入されて、最終的にエンジン内部に至る。
【００４４】
そして、吸気導入部材４０内に導入された外気Ａは、１個または複数個の吸気口部４１から、下方に向かって吸気通路４３を流れ、複数の下流側開口部４２からエアエレメント収納ケース２０内部に流入する。エアエレメント収納ケース２０内部では、外気Ａはエレメント部５１に対して車両前方側の面からとエレメント部流入前空間２４を経由した下面からとの二つの流れを形成し、エアエレメント収納ケース２０内部の横幅方向全体に大きく広がってエレメント部５１内部に流入する。このとき、エレメント部５１への吸込み表面積が大きくなり、吸込み表面の上流側に空間が確保されていることにより、エレメント部５１を通過するときの吸気抵抗を低減できる気流が作られる。さらに、外気Ａの経路の中でエレメント部流入前空間２４が低い位置にあるため、空気に含まれる水分、雪等の質量の大きい成分はエアエレメント収納ケースの底壁部２３に落下することになる。
【００４５】
さらに、エアエレメント収納ケースの底壁部２３に下方に突出する凸壁部２１を有する場合には、エレメント部５１の吸込み表面にさらに上流側空間を大きく設けることができ、水分、雪等を落下させる容積を大きくすることができる。さらに、凸壁部２１に水抜き穴２２を設けた場合には落下した水分、雪等を凸壁部２１側に案内して、スムーズに車外に排出することができる。
【００４６】
そして、エレメント部５１の内部では外気Ａに含まれる粉塵等の汚染物が吸着されて取り除かれ、浄化された空気がキャップ部材６０内部の吸気チャンバ６２に運ばれる。吸気チャンバ６２に至った外気Ａは、下流側開口部６３からダクト部６４内に流出し、ダクト部６４内部によって形成される通路を進んでエンジン内部に吸い込まれ、エンジンの正常な燃焼に使用されることになる。
【００４７】
以下に、ファンシュラウドパネルとエアエレメント収納ケースとが一体成形品でなく別体の部品である場合に、ファンシュラウドパネル１、エアエレメント収納ケース２０（エアエレメント収納部）、キャップ部材６０および吸気導入部材４０（吸気導入部）の組み立て手順を図４および図５にしたがって説明する。図４はファンシュラウドパネル１、エアエレメント収納ケース２０、キャップ部材６０、吸気導入部材４０についてエンジン側からみた場合の分解斜視図である。図５は、ファンシュラウドパネル１、エアエレメント収納ケース２０、キャップ部材６０、吸気導入部材４０について車両斜め前方外側からみた場合の分解斜視図である。
【００４８】
図４および図５に示すように、エアエレメント収納ケース２０の側部および下面部には貫通孔が形成された３個の取付片２８が外方に突出して設けられ、ファンシュラウドパネル１背面の車両前方側には当該貫通孔と対応する雌ねじ部が形成された３個の背面取付部１１が後方に突出して設けられている。ファンシュラウドパネル１にエアエレメント収納ケース２０を取り付ける場合には、ファンシュラウドパネル１の背面にエアエレメント収納ケース２０を接近させ、３個の背面取付部１１のそれぞれに３個の取付片２８を対応させるように配置し、取付ねじやボルト締め等により車両後方側から締結する。
【００４９】
次に、エアエレメント収納ケース２０上部に位置する下流側接続部２５の周縁部には、車両前方側の面および車両横方向の側面から突出する５個の係止部２９が設けられており、車両後方側の面に２個の係合軸部３０が設けられている。キャップ部材６０下部に位置する上流側接続部６１の周縁部には、５個の係止部２９のそれぞれに対応するように車両前方側の面および車両横方向の側面から突出する５個の係合部６７が設けられており、２個の係合軸部３０のそれぞれに対応するように車両後方側の面から突出する２個の係止爪６５が設けられている。また、キャップ部材６０の上流側接続部６１の周縁部には車両前方側の面から上方に突出する３個の前方側取付部６６が設けられ、吸気導入部材４０上部の車両後方側には、上方に突出する３個の後方側取付部４５が設けられている。
【００５０】
そして、エアエレメント収納ケース２０にキャップ部材６０を取り付ける場合には、エアエレメント収納ケース２０の上方側からキャップ部材６０を接近させ、まず２個の係合軸部３０のそれぞれに２個の係止爪６５を係止する。次に、この係止部分を支点として下流側接続部２５に上流側接続部６１を重ねるようにキャップ部材６０を回動させて５個の係止部２９のそれぞれに５個の係合部６７を係合させる。最後に、クリップ部材によって係止部２９と係合部６７の係合を締結する。つまり、係合軸部３０と係止爪６５の係止部分は蝶番のような働きを有し、この構成により締結部材の個数を低減できるので、作業工数および部品点数を低減することができる。
【００５１】
次に、このように一体に組み立てられたファンシュラウドパネル１、エアエレメント収納ケース２０およびキャップ部材６０に対して、吸気導入部材４０を組み付ける場合には、吸気導入部材４０を車両前方側から接近させ、エアエレメント収納ケース２０の３個の上流側開口部３１のそれぞれに３個の下流側開口部を接合させて上流側接続部２６に接続される下流側接続部４４を接続した状態で、３個の前方側取付部６６のそれぞれに３個の後方側取付部４５を対応させ、前方側取付部６６と後方側取付部４５を取付ねじやボルト締め等により締結する。
【００５２】
以上のように本実施形態の吸気通路の断熱構造を有する送風装置は以下の構成を備える。つまり、吸気導入部材４０は、吸気通路４３がラジエータ７０の車両後方側に位置し、さらにファンシュラウドパネル１の後面との間に断熱用通路９０を形成するように配置されている。ファンシュラウドパネル１には、断熱用通路９０に隣接する部位に、断熱用通路９０とコア部７１の車両後方側とを連通させる空気取入口部４８が形成されている。そして、送風機１０は、断熱用通路９０に存在する断熱用空気Ｂを空気取入口部４８から吸い込んで車両後方に送風する。
【００５３】
この構成によれば、送風機１０の吸引力を利用して、断熱用通路９０の空気を空気取入口部４８から送風機１０の吸込み側に取り出して、さらに車両後方に送風することができる。これにより、断熱用通路９０の空気に流動させて常に低温の外気を導入するので、エンジンが吸気する空気の温度上昇を抑制することができる。したがって、エンジンに導入される外気の断熱性向上が図れる。
【００５４】
また、空気取入口部４８の周縁には、断熱用通路９０を横断するように車両後方側に突出する下流壁部４８ａおよび側方壁部４８ｂが設けられている。この構成によれば、下流壁部４８ａおよび側方壁部４８ｂが、車両後方側の空気が送風機１０の吸込み側に移動することの障害となり、ファンの負圧による空気の導入を断熱用通路９０に集中できる。したがって、エンジンに導入される外気の断熱性能をさらに向上させることができる。
【００５５】
また、吸気導入部４０は、吸気通路４３が上側タンク７２の車両後方側の近傍に位置するように配置されている。この構成により、送風機１０の吸引力によって、吸気導入部材４０と上側タンク７２との間の空間に存在する高温である空気を断熱用通路９０に引き込んで空気取入口部４８から送風機１０の吸込み側に取り出し、車両後方に送風することができるので、エンジンの吸気空気の温度上昇を抑制する大きな効果が得られる。
【００５６】
また、底壁部２３の車両後方側端部は、ファンシュラウドパネル１の車両後方側端部よりも車両後方に位置している。これにより、エレメント部流入前空間２４の車両後方長さを長くすることができるので、この空間の容積増大によって吸気流の圧力損失の低減効果がさらに大きくなる。
【００５７】
また、上流側開口部３１を形成する上流側接続部２６には吸気導入部材４０が接続されている。この吸気導入部材４０の吸気口部４１はエアエレメント５０よりも高い位置に配置されている。これにより、外気Ａとともに吸入された水分をエレメント部流入前空間２４に確実に案内することができ、エレメント部５１が水に浸かってしまうことを低減できる。
【００５８】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００５９】
上記実施形態では、ファンシュラウドパネル１は樹脂成形品で形成しているが，金属製としてもよい。金属製とした場合には、ファンシュラウドパネル１は金型を用いたプレス加工や溶接等により作成される。
【００６０】
また、上記実施形態ではファンシュラウドパネル１には２個の送風機１０を取り付けているが、これに限るものでなく、送風機を１個または３個以上取り付ける構成としてもよい。
【００６１】
また、上記各実施形態ではファンシュラウドパネル１とラジエータ７０の結合方法について、取り付けねじ等の螺合手段を用いているが、これに限定されず、例えばクリップによる締結方法や、ブラケットを介した締結方法を採用することができる。
【００６２】
また、エアエレメント収納ケース２０とファンシュラウドパネル１は一体成形または別体品を組み付けする構成としているが、この他に、エアエレメント収納ケース２０を先に成形しておきファンシュラウドパネル１を成形する際に金型に投入してインサート成形して見かけ上一体品にする方法などもある。
【００６３】
またラジエータ７０は冷却水が上下に流れるダウンフローを例にしているがチューブが水平に配置され冷却水が水平方向に流れるクロスフローラジエータにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエアエレメント収納ケースおよびファンシュラウドパネルについて、その内部をエンジン側からみた場合の一部断面図である。
【図２】第１実施形態に係るエンジン吸気経路および吸気通路の断熱構造を車両側方側からみた場合の側部断面図である。
【図３】第１実施形態に係るファンシュラウドパネル、エアエレメント収納ケース、キャップ部材、吸気導入部材を組み立てた状態を車両斜め前方外側からみた場合の斜視図である。
【図４】第１実施形態に係るファンシュラウドパネル、エアエレメント収納ケース、キャップ部材、吸気導入部材について、エンジン側からみた場合の分解斜視図である。
【図５】第１実施形態に係るファンシュラウドパネル、エアエレメント収納ケース、キャップ部材、吸気導入部材について、車両斜め前方外側からみた場合の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…ファンシュラウドパネル（ファンシュラウド部材）
１０…送風機
２０…エアエレメント収納ケース（エアエレメント収納部）
２４…エレメント部流入前空間（内部空間）
４０…吸気導入部材（吸気導入部）
４３…吸気通路
４８…空気取入口部
４８ａ…下流壁部（壁部）
４８ｂ…側方壁部（壁部）
５０…エアエレメント
６４…ダクト部（吸気ダクト部）
７０…ラジエータ（熱交換器）
７１…コア部
７２…上側タンク
９０…断熱用通路
Ａ…外気
Ｂ…断熱用空気
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン冷却水を冷却するコア部（７１）を有するラジエータ（７０）と、
前記ラジエータの車両後方側に配され、前記コア部（７１）に対して冷却風を与える送風機（１０）と、
前記ラジエータ（７０）の車両後方側に配され、前記送風機（１０）を支持し、前記コア部を通過した前記冷却風を前記送風機（１０）へ導くファンシュラウド部材（１）と、
車両エンジンへ外気を吸入させるダクト状の吸気導入部（４０）と、
前記ファンシュラウド部材（１）と前記吸気導入部（４０）との間に、車両前方に開口した断熱用通路（９０）と、
を有し、車両エンジンルーム内に配される送風装置であって、
前記ファンシュラウド部材（１）には、前記コア部（７１）の冷却風下流側と前記断熱用通路（９０）とを連通させる空気取入口部（４８）が形成されていることを特徴とする送風装置。
【請求項２】
前記空気取入口部（４８）の周縁には、前記断熱用通路（９０）を横断するように車両後方側に突出する壁部（４８ａ、４８ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
【請求項３】
前記ラジエータ（７０）には上部に設けられた上側タンク（７２）に前記エンジン冷却水が流入するようになっており、
前記吸気導入部（４０）は、前記吸気通路（４３）が前記上側タンク（７２）の車両後方側の近傍に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の送風装置。
【請求項１】
エンジン冷却水を冷却するコア部（７１）を有するラジエータ（７０）と、
前記ラジエータの車両後方側に配され、前記コア部（７１）に対して冷却風を与える送風機（１０）と、
前記ラジエータ（７０）の車両後方側に配され、前記送風機（１０）を支持し、前記コア部を通過した前記冷却風を前記送風機（１０）へ導くファンシュラウド部材（１）と、
車両エンジンへ外気を吸入させるダクト状の吸気導入部（４０）と、
前記ファンシュラウド部材（１）と前記吸気導入部（４０）との間に、車両前方に開口した断熱用通路（９０）と、
を有し、車両エンジンルーム内に配される送風装置であって、
前記ファンシュラウド部材（１）には、前記コア部（７１）の冷却風下流側と前記断熱用通路（９０）とを連通させる空気取入口部（４８）が形成されていることを特徴とする送風装置。
【請求項２】
前記空気取入口部（４８）の周縁には、前記断熱用通路（９０）を横断するように車両後方側に突出する壁部（４８ａ、４８ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
【請求項３】
前記ラジエータ（７０）には上部に設けられた上側タンク（７２）に前記エンジン冷却水が流入するようになっており、
前記吸気導入部（４０）は、前記吸気通路（４３）が前記上側タンク（７２）の車両後方側の近傍に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の送風装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１２７５６２（Ｐ２００９−１２７５６２Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０４８５１（Ｐ２００７−３０４８５１）
【出願日】平成１９年１１月２６日（２００７．１１．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２６日（２００７．１１．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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