JP2003041935A - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置

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JP2003041935A
JP2003041935A JP2001228277A JP2001228277A JP2003041935A JP 2003041935 A JP2003041935 A JP 2003041935A JP 2001228277 A JP2001228277 A JP 2001228277A JP 2001228277 A JP2001228277 A JP 2001228277A JP 2003041935 A JP2003041935 A JP 2003041935A
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air
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blower
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JP2001228277A
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Ikuo Ozawa
郁雄 小沢
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Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オルタネータやバッテリ等のエンジン以外の
機器を効率的に冷却することができるようにする。 【解決手段】 オルタネータやバッテリ等の温度に応じ
て、第1、2送風機51、52それぞれの風速(回転
数)を相違させることによりエンジンルーム内の圧力分
布を生じさせてエンジンルーム10内に流れ込む空気の
方向を制御する。これにより、エンジンルーム10内の
温度状況に応じて、オルタネータやバッテリ等のエンジ
ン以外の機器を効率的に冷却することができるので、オ
ルタネータやバッテリ等のエンジン以外の機器の寿命
(耐久性)を向上させることができる。また、オルタネ
ータやバッテリ等のエンジン以外の機器(空冷機器)を
冷却することができるので、これら機器の効率が低下す
ることを防止でき、これら機器の消費動力を低減するこ
とができるので、車両燃費を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱機関を含む機器
の冷却装置に関するもので、車両に適用して有効であ
る。
【0002】
【従来の技術】特許第2830788号明細書では、ラ
ジエータファンの回転方向によりエンジンルーム内の温
度分布が変化することから、2つのヘッドライトのうち
一方側にエンジンの吸気取入口を設け、ラジエータを通
過した空気が他方側のヘッドライト側に流れるようにラ
ジエータファンの回転方向を選択することにより、吸気
取入口から高温の空気が吸入されることを防止してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンル
ーム内には、オルタネータやバッテリ等の空冷式の機器
(以下、これらの機器を空冷機器と呼ぶ。)が搭載され
ているため、これら空冷機器が搭載されている部位の雰
囲気温度が高いと、空冷機器を十分に冷却することがで
きず、空冷機器の寿命(耐久性)の低下を招く。
【0004】しかし、上記明細書では、高温の空気が吸
入されることを防止するものであり、吸気取入口の位置
は車種によって決まった固定位置であるので、ラジエー
タファンの回転方向は車種によって一義的に決定する。
このため、市場に出荷された車両におけるエンジンルー
ム内の温度分布状態は、車種毎にほぼ一義的に決まるこ
ととなるので、空冷機器の搭載された部位によっては、
空冷機器の雰囲気温度が上昇しても、その雰囲気温度を
低下させることができない場合がある。
【0005】本発明は、上記点に鑑み、オルタネータや
バッテリ等のエンジン以外の機器を効率的に冷却するこ
とができるようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項1に記載の発明では、熱機関(2
0)が搭載された機械室(10)の開口部に配設され、
熱機関(20)を冷却する冷却液と空気とを熱交換する
ラジエータ(30)と、機械室(10)内に空気が流れ
込むようにラジエータ(30)に空気を送風する、互い
に隣接して設置された複数機の送風機(50)と、複数
機の送風機(50)を制御する制御手段(53)とを備
え、制御手段(53)は、機械室(10)内に配設され
た熱機関(20)と異なる機器の温度に応じて、複数機
の送風機(50)それぞれの風速を相違させて機械室
(10)内に流れ込む空気の方向を制御する風向制御モ
ードを有していることを特徴とする。
【0007】これにより、機械室(10)内の温度状況
に応じて、熱機関(20)以外の機器を効率的に冷却す
ることができる。したがって、熱機関(20)以外の機
器(空冷機器)の寿命(耐久性)を向上させることがで
きる。
【0008】また、熱機関(20)以外の機器(空冷機
器)を冷却することができるので、これら機器の効率が
低下することを防止できる。したがって、これら機器の
消費動力を低減することができるので、熱機関(20)
の消費動力を低減することができる。
【0009】請求項2に記載の発明では、車両の走行用
エンジン(20)が搭載されたエンジンルーム(10)
の前端側開口部に配設され、走行用エンジン(20)を
冷却する冷却液と空気とを熱交換するラジエータ(3
0)と、機械室(10)内に空気が流れ込むようにラジ
エータ(30)に空気を送風する、互いに隣接して設置
された複数機の送風機(50)と、複数機の送風機(5
0)を制御する制御手段(53)とを備え、制御手段
(53)は、エンジンルーム(10)内に配設された走
行用エンジン(20)と異なる機器の温度に応じて、複
数機の送風機(50)それぞれの風速を相違させてエン
ジンルーム(10)内に流れ込む空気の方向を制御する
風向制御モードを有していることを特徴とする。
【0010】これにより、エンジンルーム(10)内の
温度状況に応じて、オルタネータやバッテリ等のエンジ
ン以外の機器を効率的に冷却することができる。したが
って、オルタネータやバッテリ等のエンジン以外の機器
(空冷機器)の寿命(耐久性)を向上させることができ
る。
【0011】また、オルタネータやバッテリ等のエンジ
ン以外の機器(空冷機器)を冷却することができるの
で、これら機器の効率が低下することを防止できる。し
たがって、これら機器の消費動力を低減することができ
るので、車両燃費を向上させることができる。
【0012】なお、請求項3に記載の発明のごとく、電
動モータへの印可電圧を制御することにより送風機(5
0)の風速を制御するように構成してもよい。
【0013】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
【0014】
【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係る冷却
装置をエンジン(熱機関)が横向き(クランクシャフト
の軸方向が車両幅方向に一致するよう)に搭載されたF
F(エンジンを車両前方側に配置し、前輪を駆動する)
形式の車両に適用したものであって、図1は本実施形態
に係る冷却装置(車両エンジンルーム)の上面図であ
る。
【0015】10は走行用のエンジン(内燃機関)20
が搭載されたエンジンルーム(機械室)であり、このエ
ンジンルーム10の前方側には空気を取り入れる開口部
(フロントグリル部)11が形成されている。
【0016】そして、開口部11には、エンジン20の
冷却水と空気とを熱交換して冷却水を冷却するラジエー
タ30搭載され、このラジエータ30の空気流れ上流側
には、車両用空調装置(蒸気圧縮式冷凍サイクル)の凝
縮器(放熱器)40が搭載されている。
【0017】また、ラジエータ30の空気流れ下流側で
あって、エンジン20の前方側には、ラジエータ30及
び凝縮器40に空気(冷却風)に送風する複数機の送風
機50(以下、紙面左側の送風機50を第1送風機51
と呼び、紙面右側の送風機50を第2送風機52と呼
ぶ。)が搭載されており、送風機50にて送風された空
気は、凝縮器40及びラジエータ30を通過してエンジ
ンルーム10内に流れ込むように構成されている。
【0018】このとき、送風機50は、空気流れを発生
させる軸流ファンとこの軸流ファンを回転駆動させる電
動モータとを有して構成されており、送風機50の送風
能力は電動モータの回転数を制御(本実施形態では、P
WM制御)することにより行っている。
【0019】そして、送風機50(第1、2送風機5
1、52)を制御する制御装置(PWMコントローラ)
53には、図2に示すように、バッテリの温度やオルタ
ネータの温度等のエンジン20以外の機器の温度を検出
する温度センサ54、エンジン20の負荷を検出するた
めの吸入負圧を検出する負圧センサ55、エンジン冷却
水の温度を検出する水温センサ56、並びに凝縮器40
内の冷媒圧力を検出する高圧センサ57の検出信号が入
力されており、制御装置53はこれらセンサ54〜57
の検出値に基づいて送風機50の送風能力を制御する。
【0020】次に、図3に示すフローチャートに従って
送風機50の制御作動を述べる。なお、以下に示す制御
フローはエンジン20の始動と同時に実行されるもの
で、エンジン20の稼働中は常に実行される。
【0021】冷却水温度(水温センサ56の検出温度)
Twが所定温度To以上であるか、又は凝縮器40内冷
媒圧力(高圧センサ57の検出圧力)Phが所定圧力P
o以上であるかを判定し(S100)、上記判定条件の
いずれかが成立(Tw≧To又はPh≧Po)したとき
には、ラジエータ30及び凝縮器40での放熱能力を増
大させる(最大とする)必要があると見なし、第1、2
送風機51、52への印可電圧を最大(本実施形態で
は、12V)としてファンの回転数を増大させて送風量
を増大させる(S110)。
【0022】一方、上記判定条件のいずれもが成立しな
い(Tw<ToかつPh<Po)ときには、温度センサ
54の検出温度に応じて、第1、2送風機51、52そ
れぞれの風速(回転数)を相違させてエンジンルーム1
0内に流れ込む空気の方向を制御する風向制御モードを
実行する(S120〜S150)。
【0023】具体的には、例えばエンジンルーム10の
左側に搭載された機器の温度が所定温度以上となったと
きには、図1に示すように、第1送風機51の風速を第
2送風機52の風速より小さくする。これにより、送風
機50からエンジンルーム10の後方側に流れる空気は
コアンダ効果により風速が遅い側(左側)に向けて流れ
る。
【0024】一方、エンジンルーム10の右側に搭載さ
れた機器の温度が所定温度以上となったときには、図4
に示すように、第2送風機52の風速を第1送風機51
の風速より小さくする。これにより、送風機50からエ
ンジンルーム10の後方側に流れる空気はコアンダ効果
により風速が遅い側(右側)に向けて流れる。
【0025】なお、負圧センサ55の検出圧力が所定圧
力以上(負圧が所定圧力以下)となったときには、アク
セル開度が大きくなってエンジン負荷が増大しつつある
と見なすことができるので、エンジンの吸気管に向けて
空気が流れるように送風機50を制御して、吸気(吸気
管)を冷却するようにしてもよい。
【0026】次に、本実施形態の特徴を述べる。
【0027】本実施形態では、温度センサ54の検出温
度に応じて、第1、2送風機51、52それぞれの風速
(回転数)を相違させてエンジンルーム10内に流れ込
む空気の方向を制御するので、エンジンルーム10内の
温度状況に応じて、オルタネータやバッテリ等のエンジ
ン以外の機器を効率的に冷却することができる。したが
って、オルタネータやバッテリ等のエンジン以外の機器
(空冷機器)の寿命(耐久性)を向上させることができ
る。
【0028】また、オルタネータやバッテリ等のエンジ
ン以外の機器(空冷機器)を冷却することができるの
で、これら機器の効率が低下することを防止でき。した
がって、これら機器のの消費動力を低減することができ
るので、車両燃費を向上させることができる。
【0029】なお、送風機50からエンジンルーム10
の後方側に流れる空気の方向を制御するに当たっては、
可動式の案内ベーン(帯板状の案内ガイド)を設けると
いった手段が考えられるが、この手段では部品点数の増
加を招くおそれがある。
【0030】しかし、本実施形態では、第1、2送風機
51、52それぞれの風速(回転数)を相違させてエン
ジンルーム10内に流れ込む空気の方向を制御するの
で、部品点数の増加といった問題は発生しない。
【0031】(その他の実施形態)上述の実施形態で
は、送風機50をPWM制御したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、その他の方式にて送風機を制御
してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る冷却装置の模式図であ
る。
【図2】本発明の実施形態に係る冷却装置の制御系のブ
ロック図である。
【図3】本発明の実施形態に係る冷却装置の制御フロー
を示すチャートである。
【図4】本発明の実施形態に係る冷却装置の模式図であ
る。
【符号の説明】
10…エンジンルーム、20…エンジン(熱機関)、3
0…ラジエータ、40…凝縮器、50…送風機。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱機関(20)が搭載された機械室(1
    0)の開口部に配設され、前記熱機関(20)を冷却す
    る冷却液と空気とを熱交換するラジエータ(30)と、 前記機械室(10)内に空気が流れ込むように前記ラジ
    エータ(30)に空気を送風する、互いに隣接して設置
    された複数機の送風機(50)と、 前記複数機の送風機(50)を制御する制御手段(5
    3)とを備え、 前記制御手段(53)は、前記機械室(10)内に配設
    された前記熱機関(20)と異なる機器の温度に応じ
    て、前記複数機の送風機(50)それぞれの風速を相違
    させて前記機械室(10)内に流れ込む空気の方向を制
    御する風向制御モードを有していることを特徴とする冷
    却装置。
  2. 【請求項2】 車両の走行用エンジン(20)が搭載さ
    れたエンジンルーム(10)の前端側開口部に配設さ
    れ、前記走行用エンジン(20)を冷却する冷却液と空
    気とを熱交換するラジエータ(30)と、 前記機械室(10)内に空気が流れ込むように前記ラジ
    エータ(30)に空気を送風する、互いに隣接して設置
    された複数機の送風機(50)と、 前記複数機の送風機(50)を制御する制御手段(5
    3)とを備え、 前記制御手段(53)は、前記エンジンルーム(10)
    内に配設された前記走行用エンジン(20)と異なる機
    器の温度に応じて、前記複数機の送風機(50)それぞ
    れの風速を相違させて前記エンジンルーム(10)内に
    流れ込む空気の方向を制御する風向制御モードを有して
    いることを特徴とする冷却装置。
  3. 【請求項3】 前記送風機(50)は電動モータにより
    ファンを回転させる電動式であり、 さらに、前記制御手段(53)は前記電動モータへの印
    可電圧を制御することにより、前記送風機(50)の風
    速を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の
    冷却装置。
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