JP2006077646A - Cooling device provided with electric motor driving cooling fan - Google Patents

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JP2006077646A JP2004261371A JP2004261371A JP2006077646A JP 2006077646 A JP2006077646 A JP 2006077646A JP 2004261371 A JP2004261371 A JP 2004261371A JP 2004261371 A JP2004261371 A JP 2004261371A JP 2006077646 A JP2006077646 A JP 2006077646A
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Kota Shimada
行太 島田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce aerodynamic noise by a heat sink of a control device controlling an electric motor driving a cooling fan and to miniaturize the heat sink further. <P>SOLUTION: A cooling device 1 is provided with a radiator 2 including an outlet tank 23 in which cooling water radiating heat in a radiator core 2 flows, a brushless motor 5 driving the cooling fan 3, the control device 6 controlling the brushless motor 5. The control device 6 is divided into a first control part 61 including a first circuit element group 63, and a second control part 62 including second circuit element group which generates larger quantity of heat than the first circuit element group 63. The second control part 62 attached to the outlet tank 23 includes the heat sink including heat radiation fin touching cooling water in the outlet tank 23. The whole the heat sink is arranged at a position not overlapping with the cooling fan 3 in a view from a direction of rotation center line L of the cooling fan 3. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、被冷却流体が流通する放熱装置に送る冷却風を発生する冷却ファンを駆動する電動モータを備える冷却装置に関し、詳細には、電動モータの作動を制御する制御装置に備えられるヒートシンクに関する。   The present invention relates to a cooling device including an electric motor that drives a cooling fan that generates cooling air to be sent to a heat dissipation device through which a fluid to be cooled flows, and more particularly, to a heat sink provided in a control device that controls the operation of the electric motor. .

内燃機関のラジエータや空調装置のコンデンサを冷却する冷却風を発生する冷却ファンを駆動する電動モータとして、例えばブラシレスモータが採用されている。ブラシレスモータは、ブラシ付きモータに比べ、出力が大きくかつ効率が高い一方で、その制御装置の制御回路を構成する回路素子群からの発熱量も大きい。このため、ブラシレスモータの制御回路には、特許文献1に開示された技術のように空気に曝されて冷却される空冷式ヒートシンクが設けられ、このヒートシンクにより制御装置が冷却される。   As an electric motor that drives a cooling fan that generates cooling air for cooling a radiator of an internal combustion engine and a condenser of an air conditioner, for example, a brushless motor is employed. A brushless motor has a larger output and higher efficiency than a brushed motor, but also generates a large amount of heat from a circuit element group constituting a control circuit of the control device. For this reason, the control circuit of the brushless motor is provided with an air-cooled heat sink that is cooled by being exposed to air as in the technique disclosed in Patent Document 1, and the control device is cooled by the heat sink.

そして、空冷式シートシンクによる放熱量を増加させるために、ヒートシンクの放熱フィンを冷却ファンの後流または吸込流中に配置することもある。しかしながら、冷却ファンの後流または吸込流中に配置されたヒートシンクの放熱フィンは、多量の渦を発生させ、しかも発生した渦が冷却風の円滑な流れを阻害して圧力変動を発生させる結果、空力騒音の発生原因となり、また風量の低下を招来する。   In order to increase the amount of heat released by the air-cooled sheet sink, the heat radiating fins of the heat sink may be disposed in the downstream or suction flow of the cooling fan. However, the heat dissipating fins of the heat sink arranged in the wake or suction flow of the cooling fan generate a large amount of vortices, and the generated vortices inhibit the smooth flow of cooling air, resulting in pressure fluctuations. It causes aerodynamic noise and causes a reduction in air volume.

また、ヒートシンクからの放熱量を増加させるために、水に放熱する水冷式ヒートシンクも知られている。例えば、特許文献2に開示された水冷式ヒートシンクは、エンジン用ラジエータのタンクの外面を貫通して設けられ、該タンク内の冷却水中に露出している。
特開平11−332203号公報 特開平11−192901号公報
Also known is a water-cooled heat sink that radiates heat to water in order to increase the amount of heat released from the heat sink. For example, the water-cooled heat sink disclosed in Patent Document 2 is provided so as to penetrate the outer surface of a tank of an engine radiator and is exposed to the cooling water in the tank.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-332203 JP-A-11-192901

冷却ファンを駆動する電動モータを制御する制御装置の発熱量が大きい場合には、ヒートシンクを冷却風を当てて所要の放熱性能を確保するにしても、空冷式ヒートシンクでは、放熱フィンが大型化して空力騒音が増加する難点がある。一方、液冷式ヒートシンクを使用することにより、空冷式のものに比べて小型化は可能であるものの、さらなる小型化が望ましい。   If the control device that controls the electric motor that drives the cooling fan generates a large amount of heat, the air-cooled heat sink has a larger radiating fin, even if the heat sink is exposed to cooling air to ensure the required heat dissipation performance. There is a drawback that aerodynamic noise increases. On the other hand, by using a liquid-cooled heat sink, it is possible to reduce the size as compared with the air-cooled type, but further downsizing is desirable.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項1〜3記載の発明は、冷却ファンを駆動する電動モータを制御する制御装置のヒートシンクによる空力騒音の低減を図ると共に、ヒートシンクの一層の小型化を図ることを目的とする。   This invention is made in view of such a situation, and while the invention of Claims 1-3 aims at reduction of the aerodynamic noise by the heat sink of the control apparatus which controls the electric motor which drives a cooling fan, The object is to further reduce the size of the heat sink.

請求項1記載の発明は、被冷却流体が流通する放熱コアと該放熱コアにて冷却風に放熱した後の前記被冷却流体が液体状態で流入する出口タンクとを有する放熱装置と、前記冷却風を発生させる冷却ファンを駆動する電動モータと、該電動モータを制御する制御回路を構成する回路素子群が発生する熱を放熱するヒートシンクを有する制御装置と、を備える冷却装置において、前記ヒートシンクの全体は、前記冷却ファンの回転中心線方向から見て前記冷却ファンと重ならない部位に配置され、前記ヒートシンクは、前記出口タンク内の液体状態の前記被冷却流体に接触する放熱部を有する冷却装置である。   The invention according to claim 1 is a heat radiating device having a heat radiating core through which a fluid to be cooled flows, and an outlet tank into which the fluid to be cooled after radiating the cooling air in the heat radiating core flows in a liquid state, and the cooling A cooling device comprising: an electric motor that drives a cooling fan that generates wind; and a control device that includes a heat sink that dissipates heat generated by a circuit element group that constitutes a control circuit that controls the electric motor. The cooling apparatus has a heat radiating portion that is disposed in a portion that does not overlap with the cooling fan when viewed from the rotation center line direction of the cooling fan, and the heat sink has a heat radiating portion that contacts the liquid to be cooled in the outlet tank. It is.

これによれば、ヒートシンクの全体は、回転中心線方向での冷却ファンの投影領域内において回転中心線方向での冷却風に曝されないので、ヒートシンクによる渦の発生が大幅に低減する。さらに、回路素子群が発生する熱は、ヒートシンクを通じて、放熱コアで放熱した後の低温の液体状態の被冷却流体に放熱するので、放熱コアでの放熱前の被冷却流体に放熱する場合に比べて、放熱量が増加し、ヒートシンクの放熱性能が向上する。   According to this, since the entire heat sink is not exposed to the cooling air in the rotation center line direction within the projection area of the cooling fan in the rotation center line direction, the generation of vortex by the heat sink is greatly reduced. Furthermore, the heat generated by the circuit element group is radiated to the cooled fluid in the low-temperature liquid state after being radiated by the heat radiating core through the heat sink. As a result, the heat dissipation amount is increased and the heat dissipation performance of the heat sink is improved.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の冷却装置において、前記回路素子群は、第1回路素子群と、該第1回路素子群よりも発熱量が大きい第2回路素子または第2回路素子群とから構成され、前記制御装置は、前記第1回路素子群を有する第1制御部と、前記第2回路素子または前記第2回路素子群を有する第2制御部とに分割され、前記第2制御部が前記ヒートシンクを有するものである。   According to a second aspect of the present invention, in the cooling device according to the first aspect, the circuit element group includes a first circuit element group and a second circuit element or a second circuit that generates a larger amount of heat than the first circuit element group. The control device is divided into a first control unit having the first circuit element group and a second control unit having the second circuit element or the second circuit element group, and The second control unit has the heat sink.

これによれば、回路素子群のうちで発熱量が大きくて冷却要求が高い一部の回路素子群である第2回路素子群が、第1回路素子群から分離され、第2回路素子群が発生する熱がヒートシンクを通じて出口タンク内の被冷却流体に放熱されるので、第1,第2回路素子群に対して一つのヒートシンクが使用される場合に比べて、第1,第2回路素子群のそれぞれに対する所要の冷却性能が確保されたうえで、ヒートシンクが小型化される。   According to this, the second circuit element group, which is a part of the circuit element group that is a part of the circuit element group that generates a large amount of heat and has a high cooling requirement, is separated from the first circuit element group, and the second circuit element group Since the generated heat is radiated to the cooled fluid in the outlet tank through the heat sink, the first and second circuit element groups are compared with the case where one heat sink is used for the first and second circuit element groups. In addition to ensuring the required cooling performance for each of these, the heat sink is reduced in size.

請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載の冷却装置において、前記放熱コアは、前記出口タンクに接続されると共に前記被冷却流体が流通する伝熱管を有し、前記放熱部は前記出口タンク内に突出する放熱用突出部から構成され、該放熱用突出部は、前記伝熱管からの液体状態の前記被冷却流体が前記伝熱管の延長上で衝突する位置にあるものである。   According to a third aspect of the present invention, in the cooling device according to the first or second aspect, the heat radiating core includes a heat transfer tube connected to the outlet tank and through which the fluid to be cooled flows, and the heat radiating portion. Is composed of a heat radiating protrusion protruding into the outlet tank, and the heat radiating protrusion is in a position where the liquid to be cooled from the heat transfer tube collides with the extension of the heat transfer tube. is there.

これによれば、伝熱管から出口タンクに流入した低温の液体状態の被冷却流体が、伝熱管から出口タンク内に流入したときの慣性で放熱用突出部に衝突するので、温度境界層が極めて薄くなって、低温の被冷却流体との接触により放熱用突出部での放熱量が増加し、ヒートシンクの放熱性能が向上する。   According to this, since the low-temperature liquid cooled fluid flowing into the outlet tank from the heat transfer tube collides with the heat radiating protrusion due to inertia when flowing into the outlet tank from the heat transfer tube, the temperature boundary layer is extremely low. It becomes thin, and the amount of heat radiation at the heat radiating protrusion is increased by the contact with the low-temperature fluid to be cooled, so that the heat radiation performance of the heat sink is improved.

請求項1記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、ヒートシンクによる渦の発生が大幅に低減するので、該渦の発生による空力騒音が大幅に低減するとともに、冷却ファンの風量が増加する。しかも、回路素子群の熱が放熱コアで放熱した後の液体状態の被冷却流体に放熱されることでヒートシンクの放熱性能が向上するので、ヒートシンクの小型化が可能になる。   According to invention of Claim 1, the following effect is show | played. That is, since the generation of vortices by the heat sink is greatly reduced, aerodynamic noise due to the generation of the vortices is greatly reduced and the air volume of the cooling fan is increased. In addition, the heat dissipation performance of the heat sink is improved by dissipating the heat of the circuit element group to the liquid fluid to be cooled after being radiated by the heat radiating core, so that the heat sink can be downsized.

請求項2記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、回路素子群のうちで冷却要求が高い第2回路素子群の熱がヒートシンクを通じて出口タンク内の被冷却流体に放熱されるので、回路素子群の所要の冷却性能が確保されたうえで、ヒートシンクの小型化が可能になる。   According to invention of Claim 2, in addition to the effect of the invention of the cited claim, there exists the following effect. That is, since the heat of the second circuit element group having a high cooling requirement among the circuit element groups is radiated to the cooled fluid in the outlet tank through the heat sink, the required cooling performance of the circuit element group is ensured, The heat sink can be downsized.

請求項3記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、伝熱管からの被冷却流体の放熱用突出部への衝突によりヒートシンクの放熱性能が向上するので、ヒートシンクの小型化が可能になる。   According to invention of Claim 3, in addition to the effect of the invention of the cited claim, there exist the following effects. That is, since the heat dissipation performance of the heat sink is improved by the collision of the fluid to be cooled from the heat transfer tube with the heat dissipation protrusion, the heat sink can be downsized.

以下、本発明の実施形態を図1〜図3を参照して説明する。
図1を参照すると、本発明に係る冷却装置1は、車両に搭載される水冷式内燃機関に備えられる。車両の前部に配置される前記内燃機関は、水ジャケットが形成された機関本体を備え、冷却装置1を構成するラジエータ2は前記機関本体の前方に配置される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Referring to FIG. 1, a cooling device 1 according to the present invention is provided in a water-cooled internal combustion engine mounted on a vehicle. The internal combustion engine disposed in the front part of the vehicle includes an engine body in which a water jacket is formed, and the radiator 2 constituting the cooling device 1 is disposed in front of the engine body.

前記機関本体を冷却して高温になった前記水ジャケットの冷却水を冷却するための冷却装置1は、該水ジャケットからの被冷却流体としての冷却液である冷却水が流通する放熱装置としてのラジエータ2と、ラジエータ2を流通している冷却水からの放熱を促進するための冷却風を発生させる冷却ファン3と、冷却ファン3を覆うシュラウド4と、冷却ファン3を駆動する電動モータとしてのブラシレスモータ5と、ブラシレスモータ5の作動を制御する制御回路を構成する回路素子群Cが発生する熱を放熱するヒートシンク65を有する制御装置6とを備える。   The cooling device 1 for cooling the cooling water of the water jacket that has become a high temperature by cooling the engine body is a heat dissipation device in which cooling water as a cooling fluid from the water jacket flows. A radiator 2, a cooling fan 3 that generates cooling air for promoting heat dissipation from the cooling water flowing through the radiator 2, a shroud 4 that covers the cooling fan 3, and an electric motor that drives the cooling fan 3 The brushless motor 5 includes a control device 6 having a heat sink 65 that dissipates heat generated by the circuit element group C that constitutes a control circuit that controls the operation of the brushless motor 5.

ラジエータ2は、前記機関本体からの高温の冷却水をラジエータ2に導く入口導管が接続される入口部21aを有する入口タンク21と、入口タンク21内の冷却水が流入する多数の偏平な伝熱管22aを備える放熱コアとしてのラジエータコア22と、ラジエータコア22で冷却風に放熱した後の低温になった冷却水が各伝熱管22aから流入して集合する出口タンク23とを備える。したがって、伝熱管22aで放熱した後の冷却水は、入口タンク21内の冷却水に比べて低温の冷却水として、液体状態で出口タンク23に流入する。出口タンク23は、ラジエータ2からの低温の冷却水を水ポンプに導く出口導管が接続される出口部23aを有する。   The radiator 2 includes an inlet tank 21 having an inlet portion 21a to which an inlet conduit for guiding high-temperature cooling water from the engine body to the radiator 2 is connected, and a number of flat heat transfer tubes into which the cooling water in the inlet tank 21 flows. A radiator core 22 as a heat radiating core having 22a, and an outlet tank 23 in which cooling water having a low temperature after being radiated to the cooling air by the radiator core 22 flows in from each heat transfer tube 22a and gathers. Therefore, the cooling water after radiating heat in the heat transfer tube 22a flows into the outlet tank 23 in a liquid state as cooling water having a temperature lower than that of the cooling water in the inlet tank 21. The outlet tank 23 has an outlet 23a to which an outlet conduit for guiding the low-temperature cooling water from the radiator 2 to the water pump is connected.

入口タンク21と出口タンク23とに挟まれて配置されるラジエータコア22は、両タンク21,23を連通させるべく各タンク21,23の壁の一部分を構成する支持プレート(図2,3に出口タンクの支持プレート23bが示されている。)に液密に接続される各伝熱管22aのほかに、各伝熱管22aから冷却風への熱伝達を促進すべく各伝熱管22aの外面にろう付けされて接触する伝熱フィン22bを備える。   A radiator core 22 disposed between the inlet tank 21 and the outlet tank 23 is provided with a support plate that forms part of the walls of the tanks 21 and 23 so that the tanks 21 and 23 communicate with each other. A tank support plate 23b is shown.) In addition to each heat transfer tube 22a connected in a liquid-tight manner, the outer surface of each heat transfer tube 22a is brazed to promote heat transfer from each heat transfer tube 22a to the cooling air. The heat transfer fins 22b are attached and contacted.

冷却ファン3は、ブラシレスモータ5に駆動連結されるボス部31と、ボス部31から径方向に延びてボス部31に一体成形により連結される複数の羽根32と、各羽根32の外端部同士を結合する円環状の外側リング33とが、合成樹脂により一体成形された軸流式ファンである。冷却ファン3は、冷却風に関して、ラジエータコア22の下流で、冷却ファン3の回転中心線Lが延びる方向(以下、「回転中心線方向」という。)でラジエータコア22に対向するように配置されて、ラジエータコア22を通過した冷却風、したがって冷却空気を吸引することにより、ラジエータコア22にその上流から流入する冷却風を発生させる。   The cooling fan 3 includes a boss portion 31 that is drivingly connected to the brushless motor 5, a plurality of blades 32 that extend in a radial direction from the boss portion 31 and are connected to the boss portion 31 by integral molding, and an outer end portion of each blade 32. An annular outer ring 33 that joins each other is an axial flow fan that is integrally formed of synthetic resin. The cooling fan 3 is disposed downstream of the radiator core 22 with respect to the cooling air so as to face the radiator core 22 in a direction in which the rotation center line L of the cooling fan 3 extends (hereinafter referred to as “rotation center line direction”). Then, by sucking the cooling air that has passed through the radiator core 22, and hence the cooling air, the cooling air flowing into the radiator core 22 from the upstream side is generated.

そして、前記機関本体を冷却した冷却水は、前記水ジャケットから流出して入口タンク21に流入し、次いで各伝熱管22aを流通する途中で冷却風により冷却されて低温になった後、出口タンク23に流入する。出口タンク23の低温の冷却水は、前記水ポンプにより圧送されて前記機関本体の前記水ジャケットに供給されて、燃焼熱により高温となる該機関本体を冷却する。   Then, the cooling water that has cooled the engine body flows out of the water jacket and flows into the inlet tank 21, and then is cooled by cooling air in the middle of passing through each heat transfer tube 22a to become a low temperature. Into 23. The low-temperature cooling water in the outlet tank 23 is pumped by the water pump and supplied to the water jacket of the engine body to cool the engine body that is heated by combustion heat.

ところで、ラジエータ2と冷却ファン3との間で導風路を形成するシュラウド4は、矩形状の外周縁を有すると共にラジエータ2を保持する保持部41と、保持部41の下流側に位置して冷却ファン3の径方向外方を覆う筒状の覆い部42とを備える。保持部41は金属製の板材により形成され、覆い部42は、該覆い部42を保持部41に取り付けるためのフランジ43と共に合成樹脂により一体成形される。   By the way, the shroud 4 that forms the air guide path between the radiator 2 and the cooling fan 3 has a rectangular outer peripheral edge and is positioned on the downstream side of the holding portion 41 and the holding portion 41 that holds the radiator 2. And a cylindrical cover portion 42 that covers the outer side of the cooling fan 3 in the radial direction. The holding part 41 is formed of a metal plate material, and the cover part 42 is integrally formed with a synthetic resin together with a flange 43 for attaching the cover part 42 to the holding part 41.

ブラシレスモータ5は、シュラウド4に結合されて固定されるホルダ51と、該ホルダ51に固定されるステータ52と、ステータ52に軸受を介して回転可能に支持される支持軸53aを有すると共に外周部でボス部31に一体回転可能に結合されるロータ53とを備える。   The brushless motor 5 includes a holder 51 coupled and fixed to the shroud 4, a stator 52 fixed to the holder 51, and a support shaft 53 a that is rotatably supported by the stator 52 via a bearing and has an outer peripheral portion. And a rotor 53 coupled to the boss 31 so as to be integrally rotatable.

制御装置6は、ブラシレスモータ5の回転速度を制御する第1制御部61と、第1制御部61からの指令によりアマチュアコイルへの電流のオン・オフを行う第2制御部62とに分割される。そして、第1,第2制御部61,62は、冷却装置1において、回転中心線方向から見て冷却ファン3と重ならない部位に、互いに分離した状態で配置される。なお、配線は、図1において二点鎖線で模式的に示されている。   The control device 6 is divided into a first control unit 61 that controls the rotational speed of the brushless motor 5 and a second control unit 62 that turns on and off the current to the amateur coil in response to a command from the first control unit 61. The And the 1st, 2nd control parts 61 and 62 are arrange | positioned in the cooling device 1 in the state which mutually separated in the site | part which does not overlap with the cooling fan 3 seeing from a rotation center line direction. In addition, wiring is typically shown with the dashed-two dotted line in FIG.

図2を併せて参照すると、回転中心線Lよりも出口タンク23寄りの位置で保持部41に取り付けられる第1制御部61は、ケース61a内に収納される回路基板、集積回路、電解コンデンサなどを含む多数の電子部品から構成される第1回路素子群63を有する。一方、出口タンク23に取り付けられる第2制御部62は、ケース62a内に収納される回路基板、パワートランジスタ、シャント抵抗器などを含む複数の電子部品から構成される第2回路素子群64を有する。それゆえ、第1,第2回路素子群63,64により前記制御回路を構成する前記回路素子群Cが構成される。   Referring also to FIG. 2, the first control unit 61 attached to the holding unit 41 at a position closer to the outlet tank 23 than the rotation center line L is a circuit board, an integrated circuit, an electrolytic capacitor, etc. housed in the case 61a. Has a first circuit element group 63 composed of a large number of electronic components. On the other hand, the second control unit 62 attached to the outlet tank 23 has a second circuit element group 64 composed of a plurality of electronic components including a circuit board, a power transistor, a shunt resistor and the like housed in the case 62a. . Therefore, the first and second circuit element groups 63 and 64 constitute the circuit element group C constituting the control circuit.

また、第2回路素子群64の発熱量は、第1回路素子群63の発熱量よりも大きい。このため、第2制御部62は、第2回路素子群64が発生する熱を放熱するヒートシンク65を有する。
ヒートシンク65は、その全体が、冷却装置1のラジエータ2において、回転中心線方向から見て冷却ファン3と重ならない部位に配置されるように、出口タンク23の、回転中心線方向で冷却ファン3寄りの壁23cに、シール部材66を介して液密に取り付けられる。
Further, the heat generation amount of the second circuit element group 64 is larger than the heat generation amount of the first circuit element group 63. For this reason, the second control unit 62 includes a heat sink 65 that radiates heat generated by the second circuit element group 64.
The heat sink 65 is disposed in a portion of the radiator 2 of the cooling device 1 that does not overlap with the cooling fan 3 when viewed from the direction of the rotation center line in the outlet tank 23 in the direction of the rotation center line. It is liquid-tightly attached to the side wall 23c via a seal member 66.

図2,図3を参照すると、熱伝導率が大きい金属からなるヒートシンク65は、第2回路素子群64を構成する複数のパワートランジスタなどが回路基板を介して取り付けられる基部65aと、基部65aから出口タンク23内に向かって突出して出口タンク23内の冷却水に接触する放熱部を構成する放熱用突出部としての放熱フィン65bとを有する。放熱フィン65bは、壁23cに設けられた貫通孔を貫通して出口タンク23内で延びている。   Referring to FIGS. 2 and 3, the heat sink 65 made of a metal having a high thermal conductivity includes a base 65a to which a plurality of power transistors constituting the second circuit element group 64 are attached via a circuit board, and a base 65a. It has heat radiation fins 65b as heat radiation protrusions that constitute a heat radiation part that protrudes into the outlet tank 23 and contacts the cooling water in the outlet tank 23. The radiating fins 65b extend through the outlet tank 23 through a through hole provided in the wall 23c.

放熱フィン65bは、少なくとも1つの伝熱管22a、好ましくは複数の伝熱管22aに対して、該伝熱管22a内の冷却水の流れ方向での伝熱管22aの延長上に配置されていて、伝熱管22aから出口タンク23内に流入した低温の冷却水が、伝熱管22aの延長上で衝突する位置にある。   The heat radiating fins 65b are arranged on the extension of the heat transfer tube 22a in the flow direction of the cooling water in the heat transfer tube 22a with respect to at least one heat transfer tube 22a, preferably a plurality of heat transfer tubes 22a. The low-temperature cooling water flowing into the outlet tank 23 from 22a is in a position where it collides on the extension of the heat transfer tube 22a.

一方、第1制御部61は金属製の保持部41(図1参照)に取り付けられることから、保持部41は第1回路素子群63が発生する熱を放熱するヒートシンク65となっている。   On the other hand, since the first control unit 61 is attached to the metal holding unit 41 (see FIG. 1), the holding unit 41 is a heat sink 65 that dissipates heat generated by the first circuit element group 63.

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
冷却ファン3を駆動するブラシレスモータ5を制御する第2制御部62のヒートシンク65の全体は、ラジエータ2において回転中心線方向から見て冷却ファン3と重ならない部位に配置され、ヒートシンク65は、出口タンク23内の冷却水に接触する放熱フィン65bを有することにより、ヒートシンク65の全体は、回転中心線方向での冷却ファン3の投影領域内において回転中心線方向での冷却風に曝されないことから、ヒートシンク65による渦の発生が大幅に低減するので、該渦の発生による空力騒音が大幅に低減するとともに、冷却ファン3の風量が増加する。さらに、第2回路素子群64が発生する熱は、ヒートシンク65を通じて、ラジエータコア22で放熱した後の低温の冷却水に放熱するので、ラジエータコア22での放熱前の冷却水に放熱する場合に比べて、放熱量が増加し、ヒートシンク65の放熱性能が向上するので、ヒートシンク65の小型化が可能になる。
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
The entire heat sink 65 of the second control unit 62 that controls the brushless motor 5 that drives the cooling fan 3 is disposed in a portion of the radiator 2 that does not overlap the cooling fan 3 when viewed from the rotational center line direction. By having the radiating fins 65b in contact with the cooling water in the tank 23, the entire heat sink 65 is not exposed to the cooling air in the rotation center line direction in the projection area of the cooling fan 3 in the rotation center line direction. Since the generation of the vortex by the heat sink 65 is greatly reduced, the aerodynamic noise due to the generation of the vortex is greatly reduced and the air volume of the cooling fan 3 is increased. Furthermore, since the heat generated by the second circuit element group 64 is radiated to the low-temperature cooling water after being radiated by the radiator core 22 through the heat sink 65, the heat is radiated to the cooling water before radiating heat from the radiator core 22. In comparison, the heat dissipation amount increases and the heat dissipation performance of the heat sink 65 is improved, so that the heat sink 65 can be downsized.

制御装置6の回路素子群Cは、第1回路素子群63と、第1回路素子群63よりも発熱量が大きい第2回路素子群64とから構成され、制御装置6は、第1回路素子群63を有する第1制御部61と、第2回路素子群64を有する第2制御部62とに分割され、第2制御部62がヒートシンク65を有することにより、回路素子群Cのうちで発熱量が大きくて冷却要求が高い一部の回路素子群である第2回路素子群64が、第1回路素子群63から分離され、第2回路素子群64が発生する熱がヒートシンク65を通じて出口タンク23内の冷却水に放熱されるので、第1,第2回路素子群63,64に対して一つのヒートシンクが使用される場合に比べて、第1,第2回路素子群63,64のそれぞれに対する所要の冷却性能が確保されたうえで、ヒートシンク65が小型化される。この結果、回路素子群Cの所要の冷却性能が確保されたうえで、ヒートシンク65の小型化が可能になる。   The circuit element group C of the control device 6 includes a first circuit element group 63 and a second circuit element group 64 that generates a larger amount of heat than the first circuit element group 63. The control device 6 includes the first circuit element group 63. It is divided into a first control unit 61 having a group 63 and a second control unit 62 having a second circuit element group 64, and the second control unit 62 has a heat sink 65, so that heat is generated in the circuit element group C. The second circuit element group 64, which is a part of the circuit element group having a large amount and high cooling requirement, is separated from the first circuit element group 63, and the heat generated by the second circuit element group 64 passes through the heat sink 65 to the outlet tank. Since the heat is radiated to the cooling water in 23, each of the first and second circuit element groups 63 and 64 is compared with the case where one heat sink is used for the first and second circuit element groups 63 and 64. The heat sink 65 is downsized after the required cooling performance is secured. As a result, the required cooling performance of the circuit element group C is ensured and the heat sink 65 can be downsized.

ラジエータコア22は、出口タンク23に接続される伝熱管22aを有し、ヒートシンク65の前記放熱部は出口タンク23内に突出する放熱フィン65bから構成され、放熱フィン65bは、伝熱管22aからの冷却水が伝熱管22aの延長上で衝突する位置にあることにより、伝熱管22aから出口タンク23に流入した低温の冷却水が、伝熱管22aから出口タンク23内に流入したときの慣性で放熱フィン65bに衝突することから、温度境界層が極めて薄くなって、低温の冷却水との接触により放熱フィン65bでの放熱量が増加し、ヒートシンク65の放熱性能が向上するので、ヒートシンク65の小型化が可能になる。   The radiator core 22 has a heat transfer tube 22a connected to the outlet tank 23. The heat radiating portion of the heat sink 65 is composed of heat radiating fins 65b protruding into the outlet tank 23, and the heat radiating fins 65b are connected to the heat transfer tube 22a. Due to the position where the cooling water collides on the extension of the heat transfer tube 22a, the low-temperature cooling water flowing into the outlet tank 23 from the heat transfer tube 22a radiates heat by inertia when flowing into the outlet tank 23 from the heat transfer tube 22a. Since the temperature boundary layer collides with the fin 65b, the temperature boundary layer becomes extremely thin, the amount of heat radiation in the heat radiation fin 65b increases due to contact with the low-temperature cooling water, and the heat radiation performance of the heat sink 65 is improved. Can be realized.

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
冷却装置1は、車両以外に使用される内燃機関に備えられてもよく、さらに内燃機関以外の機器、例えば空調装置に備えられてもよい。そして、空調装置に備えられる場合、放熱装置は、冷却風に放熱する被冷却流体としての冷媒を凝縮するコンデンサであり、入口タンクで気体状態の冷媒は、伝熱管を流通する際に放熱して凝縮し、出口タンクには液体状態で伝熱管から流入する。
Hereinafter, an embodiment in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration.
The cooling device 1 may be provided in an internal combustion engine used other than the vehicle, and may be provided in a device other than the internal combustion engine, for example, an air conditioner. When the air conditioner is provided, the heat radiating device is a condenser that condenses the refrigerant as the cooled fluid that radiates the cooling air, and the refrigerant in the gaseous state in the inlet tank dissipates heat when it flows through the heat transfer tube. It condenses and flows into the outlet tank from the heat transfer tube in a liquid state.

前記放熱用突出部は、1つまたは複数の円柱状の放熱ピンにより構成されてもよく、その場合にも、前記実施形態と同様に、前記各ピンが、伝熱管22aからの冷却水または液体状態の被冷却流体が衝突する位置にあるようにすることにより、放熱効果が一層高められる。   The heat radiating protrusion may be constituted by one or a plurality of cylindrical heat radiating pins. In this case as well, as in the above-described embodiment, each pin is a cooling water or liquid from the heat transfer tube 22a. The heat radiation effect can be further enhanced by being in a position where the cooled fluid in a state of collision collides.

前記電動モータは、ブラシレスモータ5以外のモータであってもよい。第2制御部62は、単一の電子部品からなる第2回路素子を有していてもよい。また、保持部41および覆い部42は合成樹脂により一体成形されてもよい。冷却ファン3は、ラジエータ2の上流に回転中心線方向でラジエータコア22に対向するように配置されて、圧送された冷却風を冷却風に送るファンであってもよい。   The electric motor may be a motor other than the brushless motor 5. The second control unit 62 may have a second circuit element made of a single electronic component. Further, the holding part 41 and the cover part 42 may be integrally formed of synthetic resin. The cooling fan 3 may be a fan that is disposed upstream of the radiator 2 so as to face the radiator core 22 in the direction of the rotation center line and sends the pressure-fed cooling air to the cooling air.

本発明の実施形態を示し、本発明に係る冷却装置を冷却風の下流側から見た図である。It is the figure which showed embodiment of this invention and looked at the cooling device based on this invention from the downstream of the cooling air. 図1のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図2のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…冷却装置、2…ラジエータ、3…冷却ファン、4…シュラウド、5…ブラシレスモータ、6…制御装置、21…入口タンク、22…ラジエータコア、23…出口タンク、61…第1制御部、62…第2制御部、63…第1回路素子群、64…第2回路素子群、65…ヒートシンク、65b…放熱フィン、L…回転中心線、C…回路素子群。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cooling device, 2 ... Radiator, 3 ... Cooling fan, 4 ... Shroud, 5 ... Brushless motor, 6 ... Control device, 21 ... Inlet tank, 22 ... Radiator core, 23 ... Outlet tank, 61 ... 1st control part, 62 ... 2nd control part, 63 ... 1st circuit element group, 64 ... 2nd circuit element group, 65 ... Heat sink, 65b ... Radiation fin, L ... Rotation center line, C ... Circuit element group.

Claims (3)

被冷却流体が流通する放熱コアと該放熱コアにて冷却風に放熱した後の前記被冷却流体が液体状態で流入する出口タンクとを有する放熱装置と、前記冷却風を発生させる冷却ファンを駆動する電動モータと、該電動モータを制御する制御回路を構成する回路素子群が発生する熱を放熱するヒートシンクを有する制御装置と、を備える冷却装置において、
前記ヒートシンクの全体は、前記冷却ファンの回転中心線方向から見て前記冷却ファンと重ならない部位に配置され、前記ヒートシンクは、前記出口タンク内の液体状態の前記被冷却流体に接触する放熱部を有することを特徴とする冷却装置。
A heat dissipating device having a heat dissipating core through which the fluid to be cooled flows and an outlet tank into which the liquid to be cooled flows after being radiated to the cooling air by the heat dissipating core, and driving a cooling fan that generates the cooling air A cooling device comprising: an electric motor that performs heat control; and a control device that includes a heat sink that dissipates heat generated by a circuit element group that constitutes a control circuit that controls the electric motor.
The entire heat sink is disposed at a portion that does not overlap the cooling fan when viewed from the rotation center line direction of the cooling fan, and the heat sink has a heat radiating portion that contacts the fluid to be cooled in the liquid state in the outlet tank. A cooling device comprising:
前記回路素子群は、第1回路素子群と、該第1回路素子群よりも発熱量が大きい第2回路素子または第2回路素子群とから構成され、前記制御装置は、前記第1回路素子群を有する第1制御部と、前記第2回路素子または前記第2回路素子群を有する第2制御部とに分割され、前記第2制御部が前記ヒートシンクを有することを特徴とする請求項1記載の冷却装置。   The circuit element group includes a first circuit element group and a second circuit element or a second circuit element group that generates a larger amount of heat than the first circuit element group, and the control device includes the first circuit element group. The first control unit having a group and the second control unit having the second circuit element or the second circuit element group are divided, and the second control unit has the heat sink. The cooling device as described. 前記放熱コアは、前記出口タンクに接続されると共に前記被冷却流体が流通する伝熱管を有し、前記放熱部は前記出口タンク内に突出する放熱用突出部から構成され、該放熱用突出部は、前記伝熱管からの液体状態の前記被冷却流体が前記伝熱管の延長上で衝突する位置にあることを特徴とする請求項1または請求項2記載の冷却装置。
The heat dissipating core is connected to the outlet tank and has a heat transfer tube through which the fluid to be cooled flows, and the heat dissipating part is composed of a heat dissipating protrusion protruding into the outlet tank. The cooling device according to claim 1 or 2, wherein the fluid to be cooled from the heat transfer tube is in a position where the fluid to be cooled collides on an extension of the heat transfer tube.
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