JP2008019741A - 車両用冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ファンシュラウドに形成される余剰部分に細長いファンを設けることにより、ラジエータを通過する冷却風の有効面積を増大して冷却効率を高めることができる車両用冷却装置を得る。
【解決手段】ファンシュラウド１１の車幅方向両端部に形成される左・右余剰部分１１Ｌ，１１Ｒに、ラジエータ３を冷却風が通過する方向、つまり、車両後方に送風するクロスフローファン１３を設けることにより、ラジエータ３やコンデンサ４を冷却風Ｗが通過できる有効面積が増大して、それらラジエータ３およびコンデンサ４の冷却効率を高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのラジエータや空調装置のコンデンサ等の熱交換器に外気を強制的に送風して冷却する車両用冷却装置に関する。

一般に、自動車のエンジンルーム内に搭載したエンジンは、これが水冷式の場合はラジエータを備えて、エンジンのシリンダブロックを通過して吸熱した冷却水をそのラジエータによって冷却するようになっており、ラジエータの車両前後方向一側、例えば、ラジエータの車両後側にラジエータファンを配置して、フロントグリルから導入される外気を強制的にラジエータに通過させるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

この場合、前記ラジエータファンは軸流ファンとして構成され、ラジエータの後面を覆うファンシュラウドに形成した開口部に取り付けられ、このようにファンシュラウドを設けることにより外気をラジエータに効率良く通過できるようになっている。

そして、エンジンルーム内の高さや横幅の関係でラジエータの形状が横長となった場合は、ラジエータファンは１つに限ることなく、特許文献１に開示されるようにラジエータファンが横並びに複数（２つ）設けられることになる。
特開２０００−３４５８４５号公報

しかしながら、従来の車両用冷却装置は、円形のラジエータファンを複数横並びに配置することにより、横長となったラジエータに対応させることができるのであるが、車体前部のデザイン上の関係からエンジンルームの上側を覆うボンネットを低くしたり高くしたりした場合には、ラジエータもそれに追従させて縦長さに対する横長さの比を大きくしたり小さくしたりして、冷却効率を有効に確保することになる。

このため、ラジエータの横長さの比を大きくした場合には、それに合わせてファンシュラウドの横寸法の比が大きくなり、ファンシュラウドには車幅方向両側部に縦長の左・右余剰部分が形成されることになる。

また、ラジエータの横長さの比を小さくした場合には、それに合わせてファンシュラウドの縦寸法の比が大きくなり、ファンシュラウドには上下方向両側部に横長の上・下余剰部分が形成されることになる。

したがって、ファンシュラウドに前記左・右余剰部分や前記上・下余剰部分が設けられると、ファンシュラウドによってラジエータを覆う面積の割合が多くなり、つまり、ラジエータを冷却風が通過できる有効面積が減少して、ラジエータの冷却効率が悪化してしまう。

そこで、本発明は、ファンシュラウドに形成される余剰部分に細長いファンを設けることにより、ラジエータを通過する冷却風の有効面積を増大して冷却効率を高めることができる車両用冷却装置を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、車両に搭載した熱源を通過した冷媒を導入して外気と熱交換し、その冷媒を冷却する熱交換器（３），（４）と、その熱交換器（３），（４）の車両前後方向一側を覆うファンシュラウド（１１）と、そのファンシュラウド（１１）の中央部に取り付けられる１つまたは複数の冷却ファン（１２）と、を備えた車両用冷却装置（１０）において、上記ファンシュラウド（１１）の車幅方向両端部に形成される左・右余剰部分（１１Ｌ），（１１Ｒ）の少なくとも一方に、冷却風が上記熱交換器（３），（４）を通過するように作動するクロスフローファン（１３）を設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、車両に搭載した熱源を通過した冷媒を導入して外気と熱交換し、その冷媒を冷却する熱交換器（３），（４）と、その熱交換器（３），（４）の車両前後方向一側を覆うファンシュラウド（１１）と、そのファンシュラウド（１１）の中央部に取り付けられる１つまたは複数の冷却ファン（１２）と、を備えた車両用冷却装置（１０）において、上記ファンシュラウド（１１）の上下方向両側部に形成される上・下余剰部分（１１Ｕ），（１１Ｄ）の少なくとも一方に、冷却風が上記熱交換器（３），（４）を通過するように作動するクロスフローファン（１３）を設けたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の車両用冷却装置において、クロスフローファン（１３）は、送風をそのクロスフローファン（１３）に対して車幅方向外方に案内する第１のダクト（１４）を備えたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の車両用冷却装置において、クロスフローファン（１３）は、送風をそのクロスフローファン（１３）に対して上下方向外方に案内する第２のダクト（１５）を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ファンシュラウドの車幅方向両端部に形成される左・右余剰部分の少なくとも一方にクロスフローファンが設けられることにより、そのクロスフローファンを設けた余剰部分で送風することが可能となり、ひいては、熱交換器を冷却風が通過できる有効面積が増大して、その熱交換器の冷却効率を高めることができる。

請求項２に記載の発明によれば、ファンシュラウドの上下方向両側部に形成される上・下余剰部分の少なくとも一方にクロスフローファンが設けられることにより、そのクロスフローファンを設けた余剰部分で送風することが可能となり、ひいては、熱交換器を冷却風が通過できる有効面積が増大して、熱交換器の冷却効率を高めることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、上記左・右余剰部分の少なくとも一方に設けたクロスフローファンは、第１のダクトによって送風をクロスフローファンに対して車幅方向外方に案内することができるので、上記冷却ファンと相俟ってエンジンルーム内のより広い範囲に送風して、エンジンルーム内に熱がこもるのを低減することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項２の効果に加えて、上記上・下余剰部分の少なくとも一方に設けたクロスフローファンは、第２のダクトによって送風をクロスフローファンに対して上下方向外方に案内することができるので、上記冷却ファンと相俟ってエンジンルーム内のより広い範囲に送風して、エンジンルーム内に熱がこもるのを低減することができる。

（第１実施形態）図１は、エンジンルーム内に配置した冷却装置の平面図、図２は、ファンシュラウドの背面図、図３は、クロスフローファンの分解斜視図、図４は、クロスフローファンの断面図である。

本実施形態にかかる車両用冷却装置１０は、図１に示すように、自動車１のエンジンルーム２内に配置される熱交換器としてのラジエータ３およびコンデンサ４を冷却するファンシュラウド１１を備えている。この車両用冷却装置１０では、ラジエータ３を冷却することによって図外のエンジンの冷却水が冷却されるとともに、コンデンサ４を冷却することによって図外の空調装置の冷凍サイクルを循環する冷媒が冷却される。

すなわち、ラジエータ３は、エンジンを通過した冷却水を導入して外気と熱交換することによって冷却水を冷却し、当該冷却した冷却水を再度エンジンに戻すことによってエンジンが冷却される。

また、コンデンサ４は、冷凍サイクルのコンプレッサで加圧された冷媒を導入して外気と熱交換することによって冷媒を冷却し、その冷却した冷媒を膨張弁で断熱膨張させて低温化し、この低温化した冷媒をエバポレータに導入して、このエバポレータを通過する外気を冷却して冷房風が生成される。

ラジエータ３は、横長となる略矩形状に形成されて、その冷却面（コア面）を車両前方に対向させてエンジンルーム２の前部に配置される。そして、当該ラジエータ３の車両前側にコンデンサ４が重ねて配置される。

ファンシュラウド１１は、ラジエータ３の車両後側に近接配置され、図２に示すように、そのラジエータ３の形状に略沿った矩形状を成してラジエータ３の後面を覆うようになっている。

ファンシュラウド１１の中央部には、左右一対の冷却ファン１２がファンシュラウド１１に形成された円形開口１１ａに取り付けられる。冷却ファン１２は軸流ファンとして構成され、エンジンルーム２の前端部に配置したフロントグリル５から導入した外気Ｗを強制的に吸引して、ラジエータ３およびコンデンサ４に外気Ｗを効率良く通過させるようになっている。

ところで、冷却ファン１２は円形であり、これに対してファンシュラウド１１は上述したようにラジエータ３に沿った矩形状であり、そのラジエータ３の縦・横比の関係から、図２に示すように、ファンシュラウド１１の車幅方向両端部に左・右余剰部分１１Ｌ，１１Ｒが形成される場合がある。この場合、左・右余剰部分１１Ｌ，１１Ｒは、縦長となる略矩形状の領域となる。

ここで、本実施形態では、左・右余剰部分１１Ｌ，１１Ｒに、ラジエータ３を冷却風が通過する方向、つまり、車両後方に送風するクロスフローファン１３を設けてある。

クロスフローファン１３は、図３，図４に示すように、一般に知られるシロッコファンの軸長を長くした形状のローター１３ａを、吸入口１３ｂと吐出口１３ｃを形成したハウジング１３ｄに回転自在に収納し、そのハウジング１３ｄの一端側に設けたモータ１３ｅでローター１３ａを回転駆動するようになっている。

したがって、クロスフローファン１３は、ローター１３ａの径と軸長を変えることにより、左・右余剰部分１１Ｌ，１１Ｒの領域に収めることができ、それら左・右余剰部分１１Ｌ，１１Ｒに形成した開口部１１ｂに対向させて取り付けてあり、吸入口１３ｂが車両前方、つまりラジエータ３側に配置されるとともに、吐出口１３ｃが車両後方に配置されることになる。

また、クロスフローファン１３には、図１に示すように、送風Ｗをそのクロスフローファン１３に対して車幅方向外方に案内する第１のダクト１４を設けてある。

以上の本実施形態にかかる車両用冷却装置１０によれば、ファンシュラウド１１の車幅方向両端部に形成される左・右余剰部分１１Ｌ，１１Ｒにクロスフローファン１３が設けられることにより、それら余剰部分１１Ｌ，１１Ｒで送風することが可能となり、ひいては、ラジエータ３やコンデンサ４を冷却風Ｗが通過できる有効面積が増大して、それらラジエータ３およびコンデンサ４の冷却効率を高めることができる。

また、クロスフローファン１３は、第１のダクト１４によって送風Ｗをクロスフローファン１３に対して車幅方向外方に案内することができるので、本来の冷却ファン１２とともにエンジンルーム２内のより広い範囲に送風して、エンジンルーム２内に熱がこもるのを低減することができる。

（第２実施形態）図５は、エンジンルーム内に配置した本実施形態にかかる冷却装置の側面図、図６は、ファンシュラウドの背面図である。なお、本実施形態にかかる冷却装置は、上記第１実施形態にかかる冷却装置と同様の構成要素を備えている。よって、共通の構成要素には同一符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

本実施形態にかかる車両用冷却装置１０Ａは、基本的に第１実施形態と略同様にエンジンルーム２内に配置されるラジエータ３およびコンデンサ４を冷却するファンシュラウド１１を備え、そのファンシュラウド１１の中央部には軸流ファンとして構成される冷却ファン１２が、ファンシュラウド１１に形成された円形開口１１ａに取り付けられる。ただし、本実施形態では３基の冷却ファン１２が横並びで配置されている。

そして、ファンシュラウド１１には、上下方向両側部に横長となる略矩形状領域の上・下余剰部分１１Ｕ，１１Ｄが形成され、これら上・下余剰部分１１Ｕ，１１Ｄに、ラジエータ３を冷却風が通過する方向に送風するクロスフローファン１３を設けてある。本実施形態にあってもクロスフローファン１３は、図３，図４に示したと同様の構成となる。もちろん、本実施形態にあってもファンシュラウド１１には、クロスフローファン１３に対向する部分に開口部１１ｂが形成されている。

また、クロスフローファン１３には、図５に示すように、送風Ｗをそのクロスフローファン１３に対して上下方向外方に案内する第２のダクト１５を設けてある。

したがって、本実施形態の車両用冷却装置１０Ａによれば、ファンシュラウド１１の上下方向両側部に形成される上・下余剰部分１１Ｕ，１１Ｄにクロスフローファン１３が設けられることにより、それら余剰部分１１Ｕ，１１Ｄで送風することが可能となり、ひいては、ラジエータ３やコンデンサ４を冷却風Ｗが通過できる有効面積が増大して、それらラジエータ３およびコンデンサ４の冷却効率を高めることができる。

また、クロスフローファン１３は、第２のダクト１５によって送風Ｗをクロスフローファン１３に対して上下方向外方に案内することができるので、本来の冷却ファン１２とともにエンジンルーム２内のより広い範囲に送風して、エンジンルーム２内に熱がこもるのを低減することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、クロスフローファン１３を、左・右余剰部分１１Ｌ，１１Ｒのいずれか一方、または上・下余剰部分１１Ｕ，１１Ｄのいずれか一方に設けた構成としても本発明を実施することが可能である。

本発明の第１実施形態にかかるエンジンルーム内に配置した車両用冷却装置の平面図。 本発明の第１実施形態にかかるファンシュラウドの背面図。 本発明の第１実施形態にかかるクロスフローファンの分解斜視図。 本発明の第１実施形態にかかるクロスフローファンの断面図。 本発明の第２実施形態にかかるエンジンルーム内に配置した車両用冷却装置の側面図。 本発明の第２実施形態にかかるファンシュラウドの背面図。

符号の説明

１ 自動車
２ エンジンルーム
３ ラジエータ（熱交換器）
４ コンデンサ（熱交換器）
１０，１０Ａ 車両用冷却装置
１１ ファンシュラウド
１１Ｌ 左余剰部分
１１Ｒ 右余剰部分
１１Ｕ 上余剰部分
１１Ｄ 下余剰部分
１２ 冷却ファン
１３ クロスフローファン
１４ 第１のダクト
１５ 第２のダクト

Claims (4)

1. 車両に搭載した熱源を通過した冷媒を導入して外気と熱交換し、その冷媒を冷却する熱交換器（３），（４）と、
   その熱交換器（３），（４）の車両前後方向一側を覆うファンシュラウド（１１）と、
   そのファンシュラウド（１１）の中央部に取り付けられる１つまたは複数の冷却ファン（１２）と、を備えた車両用冷却装置（１０）において、
   前記ファンシュラウド（１１）の車幅方向両端部に形成される左・右余剰部分（１１Ｌ），（１１Ｒ）の少なくとも一方に、冷却風が前記熱交換器（３），（４）を通過するように作動するクロスフローファン（１３）を設けたことを特徴とする車両用冷却装置。
2. 車両に搭載した熱源を通過した冷媒を導入して外気と熱交換し、その冷媒を冷却する熱交換器（３），（４）と、
   その熱交換器（３），（４）の車両前後方向一側を覆うファンシュラウド（１１）と、
   そのファンシュラウド（１１）の中央部に取り付けられる１つまたは複数の冷却ファン（１２）と、を備えた車両用冷却装置（１０）において、
   前記ファンシュラウド（１１）の上下方向両側部に形成される上・下余剰部分（１１Ｕ），（１１Ｄ）の少なくとも一方に、冷却風が前記熱交換器（３），（４）を通過するように作動するクロスフローファン（１３）を設けたことを特徴とする車両用冷却装置。
3. クロスフローファン（１３）は、送風をそのクロスフローファン（１３）に対して車幅方向外方に案内する第１のダクト（１４）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却装置。
4. クロスフローファン（１３）は、送風をそのクロスフローファン（１３）に対して上下方向外方に案内する第２のダクト（１５）を備えたことを特徴とする請求項２に記載の車両用冷却装置。
   
   

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