JP2003237387A - 車両用冷却装置 - Google Patents

車両用冷却装置

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JP2003237387A JP2002042948A JP2002042948A JP2003237387A JP 2003237387 A JP2003237387 A JP 2003237387A JP 2002042948 A JP2002042948 A JP 2002042948A JP 2002042948 A JP2002042948 A JP 2002042948A JP 2003237387 A JP2003237387 A JP 2003237387A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラジエータ１に水を噴霧して冷却する際に、
冷却効果を最大限発揮させる。 【解決手段】 貯水タンク３の水を噴射ポンプ４及び噴
射ノズル５によりラジエータ１に噴霧する。ここで、ラ
ジエータ１に噴霧する水の量をラジエータ１にて蒸発す
る水の量よりも多くし、蒸発しきらない水をラジエータ
１の下方に設けた受け皿６により回収する。受け皿６の
水はろ過装置７を介して貯水タンク３に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両において熱交
換器に水を噴霧して冷却する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、実開平６−６４０２９号や実開平
６−３１７１５２号に示されるように、熱交換器（エア
コンの凝縮器、エンジン冷却装置のラジエータ等）に外
側から水を噴霧して、強制的に冷却するようにしたもの
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、噴霧された水の蒸発による熱交換器の冷却が
十分にできないという問題点があった。本発明は、この
ような従来の問題点に鑑み、熱交換器での噴霧された水
の蒸発による冷却効果を最大限利用できるようにするこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明では、車両の熱交換器に水を噴霧して冷却する装置に
おいて、熱交換器に噴霧する水の量を熱交換器にて蒸発
する水の量よりも多くし、蒸発しきらない水を回収して
再循環することを特徴とする。請求項２の発明では、請
求項１の発明において、水を貯えるタンクと、熱交換器
の下方にあって前記蒸発しきらない水を回収する受け皿
とを備え、タンクの水を熱交換器に噴霧し、受け皿の水
をタンクへ戻して回収することを特徴とする。
【０００５】請求項３の発明では、請求項１の発明にお
いて、水を貯えるタンクと、熱交換器の下方にあって前
記蒸発しきらない水を回収する受け皿と、内部での流れ
により負圧を発生するエゼクタとを備え、タンクの水を
エゼクタを介して熱交換器に噴霧すると同時に、受け皿
の水をエゼクタでの負圧により回収して噴霧することを
特徴とする。
【０００６】請求項４の発明では、請求項３の発明にお
いて、エゼクタでの水の回収量を、受け皿での回収量
（熱交換器から滴下する量）よりも少なく設定したこと
を特徴とする。請求項５の発明では、請求項３の発明に
おいて、タンクの水をエゼクタを介して熱交換器に噴霧
する主通路に対し、エゼクタをバイパスするバイパス通
路と、主通路とバイパス通路とのいずれかを選択可能な
切換弁とを設ける一方、受け皿の水位を検出する手段
と、その水位が所定値を下回ったときに前記切換弁をバ
イパス通路側に切換えるように制御する手段とを設けた
ことを特徴とする。
【０００７】請求項６の発明では、請求項１〜５の発明
において、エアコンでの凝縮水をタンクへ回収する配管
を設ける一方、タンクの水位を検出する手段と、その水
位に応じて、エアコンの空気導入口を外気導入側と内気
循環側とに切換える切換ドアを制御する手段とを設けた
ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、熱交換器に噴
霧する水の量を蒸発する水の量よりも多くし、蒸発しき
らない水を回収して再循環することで、熱交換器での水
の蒸発による冷却効果を最大限利用できる。請求項２の
発明によれば、熱交換器で蒸発しきらなかった水を受け
皿で回収し、これをタンクへ戻すため、水を再循環でき
る。
【０００９】請求項３の発明によれば、熱交換器で蒸発
しきらなかった水を受け皿で回収し、これをエゼクタの
機能で再び噴霧に供することができる。請求項４の発明
によれば、エゼクタでの水の回収量を、受け皿での回収
量（熱交換器から滴下する量）よりも少なく設定するこ
とで、受け皿に常に水が溜まった状態を維持でき、エゼ
クタの空気の吸い込みを防止できるので、水噴霧を安定
でき、冷却性能の低下を防止できる。
【００１０】請求項５の発明によれば、受け皿の水位を
検出し、その水位が低くなったときは、エゼクタをバイ
パスさせて噴霧することで、受け皿に常に水が溜まった
状態を維持でき、エゼクタの空気の吸い込みを防止でき
るので、水噴霧を安定でき、冷却性能の低下を防止でき
る。請求項６の発明によれば、エアコンの凝縮水をタン
クへ回収することにより、常にタンクに水がたまるよう
にできる。さらに、タンクの水位が低い場合は、特にエ
アコンの空気導入口が内気循環側で作動している場合
に、一時的に、空気導入口を外気導入側に変更し、湿度
の高い空気をエアコンに送って、凝縮水の生成を促すよ
うにできるため、タンクの水位を一定レベル以上に保つ
ことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、ここでは車両用エンジンの冷
却装置において熱交換器であるラジエータを強制冷却す
る場合について説明する。図１は本発明の第１実施形態
を示している。
【００１２】ラジエータ１は、冷却ファン２により空気
で冷却する他、所定の条件にて水の噴霧により強制的に
冷却する。すなわち、貯水タンク３内の水を噴射ポンプ
４により噴射ノズル５に圧送し、この噴射ノズル５から
ラジエータ１の表面に噴霧する。また、ラジエータ１の
下方に、このラジエータ１から滴下する水を回収できる
ように受け皿６を配置し、この受け皿６の下方に貯水タ
ンク３を配置するようにして、受け皿６に回収した水を
ろ過装置７を介して直下の貯水タンク３に戻すようにし
てある。
【００１３】従って、貯水タンク３から噴射ポンプ４及
び噴射ノズル５によりラジエータ１へ噴霧された水は、
ラジエータ１の表面で蒸発し、その気化潜熱の影響で冷
却性能を著しく向上させることができる。ここで、ラジ
エータ１に噴霧する水の量は、ラジエータ１で蒸発する
水の量よりも多く設定しておく。これにより、蒸発しき
れなかった水は、滴り落ちていくが、これをラジエータ
１の下方に配置した受け皿６で捕らえ、ろ過装置７を経
てその下方に配置した貯水タンク３へ戻す。
【００１４】以上の構成をとることにより、水を無駄に
捨てることなく冷却でき、ラジエータ１での蒸発による
冷却効果を最大限利用できる一方、水を無駄に捨てるこ
ともない。尚、冷却効果を従来と同じにすれば、その
分、ラジエータ１を小型化できる。図２は本発明の第２
実施形態を示している。
【００１５】第２実施形態では、第１実施形態（図１）
に対し、噴射ポンプ４と噴射ノズル５との間にエゼクタ
８を設けてある。エゼクタ８は、図２中の拡大図に示す
ように、ケース８ａ内で上流側の配管８ｂと下流側の配
管８ｃとを分断し、上流側の配管８ｂの出口を絞り、下
流側の配管８ｃの入口を拡開して、前者を後者に隙間を
残して突入させることで、内部の流れにより、隙間部に
吸入負圧を発生させるようにしてある。
【００１６】ここにおいて、ラジエータ１の下方に配置
した受け皿６から、ろ過装置７を経た配管９を、エゼク
タ８の隙間部に臨ませてある。従って、受け皿６にたま
った水は、噴射ポンプ４からの流れによりエゼクタ８で
発生する負圧により吸引されて、再度、噴射ノズル５へ
運ばれる。この構成により、蒸発しきれなかった水を効
果的に回収できる。
【００１７】また、本構成では、貯水タンク３は受け皿
６及びろ過装置７の下方にある必要がなくなり、車両の
搭載位置及びタンク形状の自由度が高まる。さらに、本
構成では、受け皿６で捕らえた水が、貯水タンク３を通
過することなく噴射ノズル５へ運ばれるため、ろ過装置
７で除去できなかった微細な塵、微生物等の貯水タンク
３への進入が起こらない。従って、貯水タンク３内の汚
れ、カビの発生を少なくでき、噴射ポンプ４の詰まりを
防止する効果がある。
【００１８】尚、エゼクタ８の発生負圧の調整等によ
り、エゼクタ８での水の回収量を、受け皿６での水の回
収量、すなわちラジエータ１から滴下する水の量よりも
少なく設定して、受け皿６に常に水が溜まっている状態
にしておくとよい。又は、図２に示してあるように、貯
水タンク３の水をエゼクタ８を介して噴霧する主通路８
ｂ、８ｃに対し、エゼクタ８をバイパスするバイパス通
路１０と、主通路８ｂ、８ｃとバイパス通路１０とのい
ずれかを選択可能な切換弁１１とを設け、さらに、受け
皿６の水位を検出する水位センサ（水位検出手段）１２
の信号をコントロールユニット（切換弁制御手段）１３
に入力して、受け皿６の水位が所定値を下回った場合は
前記切換弁１１をバイパス通路１０側に切換えるように
制御して、受け皿６に常に水が溜まっている状態にして
おく。
【００１９】これらにより、冷却性能の低下を防止でき
る。すなわち、受け皿６の水がなくなったら、エゼクタ
８から圧縮性の空気が混入することになり、噴射ノズル
５からの噴霧が間欠的になって噴霧が不安定になること
で冷却性能が低下するが、これを防止できる。図３は本
発明の第３実施形態を示している。
【００２０】第３実施形態では、第２実施形態（図２）
に対し、車両用エアコンの凝縮器１４での凝縮水を有効
利用するようにしている。すなわち、エアコン凝縮器１
４での凝縮水を回収する配管１５を設けて、この配管１
５をろ過装置１６を介して貯水タンク３につないであ
る。これにより、エアコン凝縮水が生成された場合は常
に冷却用水として貯水タンク３にためることができ、冷
却用水の補充を行う頻度が低下する。
【００２１】また、エアコンの空気導入口は、切換ドア
１７により、外気導入側（実線位置）と内気循環側（点
線位置）とに切換可能であるが、ここでは、貯水タンク
３の水位を検出する水位センサ（水位検出手段）１８の
信号と、切換ドア１７の位置を検出する位置センサ１９
の信号とを、コントロールユニット（切換ドア制御手
段）２０に入力し、後述する図４のフローチャートに従
って、所定の条件にて、ドア駆動装置２１を介して、切
換ドア１７の位置を強制的に制御するようにしている。
【００２２】図４はエアコン空気導入口切換制御のフロ
ーチャートである。Ｓ１では、水位センサ１８の信号に
基づいて貯水タンク３の水位を読込み、その水位が許容
水位（所定値）より低下しているか否かを判定する。水
位が許容水位を下回った場合は、Ｓ２へ進み、位置セン
サ１９の信号に基づいて切換ドア１７が内気循環側にあ
るか否かを判定する。
【００２３】切換ドア１７が内気循環側にある場合は、
エアコン凝縮器１４には外気よりも湿度の低い除湿され
た室内空気が送風されていることになり、凝縮水の生成
が期待できないため、Ｓ３へ進み、切換ドア１７が外気
導入側へ開くように制御する。ここでは内気循環と外気
導入の中間位置となるように制御する。切換ドア１７が
内気循環側以外の位置にあった場合は、Ｓ２からＳ４へ
進み、より外気導入側にできるか否か（完全な外気導入
側ではなく、内気循環と外気導入の中間位置にあるか否
か）を判定する。ここで、より外気導入側に切換ドア１
７が動く余地がある場合は、Ｓ５へ進み、より湿度の高
い空気をエアコン凝縮器１４に送るために切換ドア１７
を完全に外気導入側に駆動する。
【００２４】この制御フローにより、貯水タンク３の水
位が低下した時は、一時的に切換ドア１７の位置を制御
し、外気を導入して、エアコン凝縮水の生成を促すこと
によって、貯水タンク３の水位を回復しやすくすること
ができる。従って、冷却用水の補充をほぼ自動で行える
ようになり、手動で給水する頻度は非常に低下する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態を示す図
【図２】 本発明の第２実施形態を示す図
【図３】 本発明の第３実施形態を示す図
【図４】 第３実施形態でのエアコン空気導入口切換制
御のフローチャート
【符号の説明】
１ ラジエータ ２ 冷却ファン ３ 貯水タンク ４ 噴射ポンプ ５ 噴射ノズル ６ 受け皿 ７ ろ過装置 ８ エゼクタ ８ａ ケース ８ｂ エゼクタ上流側配管 ８ｃ エゼクタ下流側配管 ９ 受け皿〜エゼクタ配管 １０ バイパス通路 １１ 切換弁 １２ 受け皿水位センサ １３ コントロールユニット １４ エアコン凝縮器 １５ エアコン凝縮水回収用の配管 １６ ろ過装置 １７ エアコン空気導入口の切換ドア １８ 貯水タンク水位センサ １９ ドア位置センサ ２０ コントロールユニット ２１ ドア駆動装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両の熱交換器に水を噴霧して冷却する装
    置において、 熱交換器に噴霧する水の量を熱交換器にて蒸発する水の
    量よりも多くし、蒸発しきらない水を回収して再循環す
    ることを特徴とする車両用冷却装置。
  2. 【請求項２】水を貯えるタンクと、熱交換器の下方にあ
    って前記蒸発しきらない水を回収する受け皿とを備え、
    タンクの水を熱交換器に噴霧し、受け皿の水をタンクへ
    戻して回収することを特徴とする請求項１記載の車両用
    冷却装置。
  3. 【請求項３】水を貯えるタンクと、熱交換器の下方にあ
    って前記蒸発しきらない水を回収する受け皿と、内部で
    の流れにより負圧を発生するエゼクタとを備え、タンク
    の水をエゼクタを介して熱交換器に噴霧すると同時に、
    受け皿の水をエゼクタでの負圧により回収して噴霧する
    ことを特徴とする請求項１記載の車両用冷却装置。
  4. 【請求項４】エゼクタでの水の回収量を、受け皿での回
    収量よりも少なく設定したことを特徴とする請求項３記
    載の車両用冷却装置。
  5. 【請求項５】タンクの水をエゼクタを介して熱交換器に
    噴霧する主通路に対し、エゼクタをバイパスするバイパ
    ス通路と、主通路とバイパス通路とのいずれかを選択可
    能な切換弁とを設ける一方、受け皿の水位を検出する手
    段と、その水位が所定値を下回ったときに前記切換弁を
    バイパス通路側に切換えるように制御する手段とを設け
    たことを特徴とする請求項３記載の車両用冷却装置。
  6. 【請求項６】エアコンでの凝縮水をタンクへ回収する配
    管を設ける一方、タンクの水位を検出する手段と、その
    水位に応じて、エアコンの空気導入口を外気導入側と内
    気循環側とに切換える切換ドアを制御する手段とを設け
    たことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つ
    に記載の車両用冷却装置。
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