JP2008038776A

JP2008038776A - Heat exchange device

Info

Publication number: JP2008038776A
Application number: JP2006214924A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Tomura; 義宏戸村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2008-02-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchange device capable of preventing interference of a cooling fan with a heat exchanger when traveling on a submerged road by a simple method. <P>SOLUTION: This heat exchange device has the heat exchanger 10 for making a heat exchange medium flow inside, an axial cooling fan 230a generating cooling air for cooling the heat exchange medium, a duct-shaped fan shroud 210 guiding the cooling air so as to pass through the heat exchanger 10, and an electric motor 220a driving the cooling fan 230a, and is mounted on a vehicle. A rotary shaft 232a of the cooling fan 230a is arranged in the horizontal direction. The fan shroud 210 is provided with a fan suppressing member 216 extended to the rotary shaft 232a side from the outer diameter side of the cooling fan 230a, with a predetermined clearance (d) to the cooling fan 230a, in a lower side area than a position of the rotary shaft 232a and in an area between the heat exchanger 10 and the cooling fan 230a. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱交換器に冷却用ファンが備えられた熱交換装置に関するものであり、車両用に用いて好適である。 The present invention relates to a heat exchange device in which a heat exchanger is provided with a cooling fan, and is suitable for use in a vehicle.

従来、自動車用の熱交換装置として、特許文献１に示されるように、ラジエータやコンデンサ等の熱交換器に冷却用ファンが設けられたものが知られている。冷却用ファンは、複数のブレードを有する軸流ファンであり、冷却風の流れ方向においてラジエータの下流側に配置され、電動モータによって回転駆動されるようになっている。この熱交換装置は、自動車のエンジンルーム内のエンジンの前側に搭載されている。
特開２００５−１６３７５８号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, as a heat exchange device for an automobile, as shown in Patent Document 1, a heat exchanger such as a radiator or a condenser provided with a cooling fan is known. The cooling fan is an axial fan having a plurality of blades, and is arranged on the downstream side of the radiator in the flow direction of the cooling air, and is driven to rotate by an electric motor. This heat exchange device is mounted on the front side of the engine in the engine room of the automobile.
JP 2005-163758 A

上記熱交換装置を備える自動車においては、時として台風などによって水没した道路を走行せざるを得ない場合が生ずる。この水没路の走行中に冷却ファンが水に浸かるような状況であると、冷却ファンの回転作動時に、ブレードは水からの力（回転時の水による揚力等）を受けて熱交換器の熱交換部側に大きく変形する。そして、ブレードが熱交換部に当たり、熱交換部を損傷させてしまう。 In an automobile provided with the heat exchange device, there are cases where it is sometimes necessary to travel on a road submerged by a typhoon or the like. If the cooling fan is immersed in water while traveling on this submerged road, the blade receives the force from the water (such as the lift from the water during rotation) during the rotation of the cooling fan. It is greatly deformed to the exchange part side. And a braid | blade hits a heat exchange part and will damage a heat exchange part.

上記のような水没路における不具合は、自動車の走行条件の中では非常に発生頻度の低いものであるため、その対策としては、車両側への搭載条件の変更や、熱交換装置自体の大幅なコストアップの伴わないものが望まれる。 The above-mentioned troubles in submerged roads are very low in the driving conditions of automobiles. As countermeasures, the mounting conditions on the vehicle side or the heat exchange device itself is greatly reduced. What does not increase the cost is desired.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、簡便な方法で水没路走行時の冷却用ファンの熱交換器への干渉を防止可能とする熱交換装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a heat exchange device that can prevent the cooling fan from interfering with a heat exchanger when traveling on a submerged road by a simple method.

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。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

請求項１に記載の発明では、内部に熱交換媒体が流れる熱交換器（１０）と、回転方向に複数のブレード（２３１ａ）を有し、熱交換媒体を冷却する冷却風を発生する軸流式の冷却用ファン（２３０ａ）と、冷却用ファン（２３０ａ）を内包すると共に熱交換器（１０）側に延びて、冷却風が熱交換器（１０）を通過するようにガイドするダクト状のファンシュラウド（２１０）と、冷却用ファン（２３０ａ）を駆動する電動モータ（２２０ａ）とを備え、車両に搭載される熱交換装置において、冷却用ファン（２３０ａ）の回転軸（２３２ａ）は、水平方向となるように配置されており、ファンシュラウド（２１０）には、回転軸（２３２ａ）の位置よりも下側領域で、且つ、熱交換器（１０）と冷却用ファン（２３０ａ）との間となる領域で、冷却用ファン（２３０ａ）に対して所定隙間（ｄ）を持って、冷却用ファン（２３０ａ）の外径側から回転軸（２３２ａ）側に延設されるファン抑止部材（２１６）が設けられたことを特徴としている。 In the first aspect of the present invention, the heat exchanger (10) in which the heat exchange medium flows and the plurality of blades (231a) in the rotation direction have an axial flow that generates cooling air for cooling the heat exchange medium. The cooling fan (230a) of the type and a duct-like shape that contains the cooling fan (230a) and extends toward the heat exchanger (10) to guide the cooling air to pass through the heat exchanger (10) In the heat exchanging device mounted on the vehicle, the rotating shaft (232a) of the cooling fan (230a) is horizontally provided with a fan shroud (210) and an electric motor (220a) that drives the cooling fan (230a). The fan shroud (210) is located below the position of the rotating shaft (232a) and between the heat exchanger (10) and the cooling fan (230a). Territory A fan restraining member (216) extending from the outer diameter side of the cooling fan (230a) to the rotating shaft (232a) side with a predetermined gap (d) with respect to the cooling fan (230a) is provided. It is characterized by that.

これにより、車両が水没路を走行した際に、回転作動中の冷却用ファン（２３０ａ）のブレード（２３１ａ）が水に浸かって、所定隙間（ｄ）寸法以上に熱交換器（１０）側に変形すると、ブレード（２３１ａ）は、まず、ファン抑止部材（２１６）に当たることになる。そして、このファン抑止部材（２１６）によって冷却用ファン（２３０ａ）の回転作動を停止させることができるので、冷却用ファン（２３０ａ）の干渉による熱交換器（１０）の損傷を防止できる。尚、ファン抑止部材（２１６）は、ファンシュラウド（２１０）に簡便に形成可能であり、車両側への搭載条件の変更や、熱交換装置（１）自体の大幅なコストアップを伴うことはない。 As a result, when the vehicle travels on the submerged road, the blade (231a) of the cooling fan (230a) that is rotating is immersed in the water, and the heat exchanger (10) side exceeds the predetermined gap (d) dimension. When deformed, the blade (231a) first hits the fan restraining member (216). And since this fan suppression member (216) can stop the rotation operation of the cooling fan (230a), the heat exchanger (10) can be prevented from being damaged by the interference of the cooling fan (230a). The fan restraining member (216) can be easily formed on the fan shroud (210), and does not involve a change in mounting conditions on the vehicle side or a significant cost increase of the heat exchange device (1) itself. .

請求項２に記載の発明のように、ファン抑制部材（２１６）は、板状に形成するのが良く、材料費低減、軽量化が可能となる。 As in the second aspect of the present invention, the fan suppressing member (216) is preferably formed in a plate shape, and the material cost can be reduced and the weight can be reduced.

請求項３に記載の発明では、請求項２における板状の板厚方向を、回転方向となるようにしたことを特徴としている。 The invention according to claim 3 is characterized in that the plate-like plate thickness direction in claim 2 is the rotational direction.

これにより、ファン抑止部材（２１６）の板状の面となる側を冷却風の流れに沿った形に配置することができ、ファン抑止部材（２１６）に冷却風の流れに対する整流作用を持たすことができるので、冷却用ファン（２３０ａ）の冷却風量を向上させることができる。尚、このような板状のファン抑止部材（２１６）は、ファンシュラウド（２１０）における補強リブとしても作用し得るので、ファンシュラウド（２１０）の強度を向上させることができる。 As a result, the plate-shaped surface of the fan suppression member (216) can be arranged along the flow of the cooling air, and the fan suppression member (216) has a rectifying action on the flow of the cooling air. Therefore, the cooling air volume of the cooling fan (230a) can be improved. In addition, since such a plate-shaped fan suppression member (216) can also act as a reinforcing rib in the fan shroud (210), the strength of the fan shroud (210) can be improved.

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明における板状の面は、外径側から回転軸（２３２ａ）側に向けて、回転方向に傾斜していることを特徴としている。 The invention according to claim 4 is characterized in that the plate-like surface in the invention according to claim 3 is inclined in the rotation direction from the outer diameter side toward the rotation shaft (232a).

これにより、ファン抑止部材（２１６）の板状の面となる側を、軸流式の冷却用ファン（２３０ａ）によって発生される冷却風の旋回方向を加味した流れに沿った形に配置することができ、ファン抑止部材（２１６）に対して更に効果的な整流作用を持たすことができる。 Accordingly, the plate-like surface side of the fan restraining member (216) is arranged along a flow that takes into account the swirling direction of the cooling air generated by the axial-flow cooling fan (230a). And a more effective rectifying action can be provided to the fan restraining member (216).

請求項５に記載の発明のように、請求項２におけるファン抑止部材（２１６）の板状の板厚方向は、回転軸（２３２ａ）の方向となるようにしても良い。 As in the invention described in claim 5, the plate thickness direction of the fan restraining member (216) in claim 2 may be the direction of the rotating shaft (232a).

これにより、変形したブレード（２３１ａ）をファン抑止部材（２１６）の面で受けることができるので、ブレード（２３１ａ）がファン抑止部材（２１６）に当たった時の衝撃力を低減して、ブレード（２３１ａ）の欠損や、付け根部での折損を防止できる。 As a result, the deformed blade (231a) can be received by the surface of the fan restraining member (216), so that the impact force when the blade (231a) hits the fan restraining member (216) is reduced, and the blade ( 231a) can be prevented from being broken or broken at the base.

請求項６に記載の発明では、ファン抑止部材（２１６）は、所定隙間（ｄ）が回転方向に向けて徐々に小さくなるように形成されたことを特徴としている。 The invention described in claim 6 is characterized in that the fan suppression member (216) is formed such that the predetermined gap (d) gradually decreases in the rotational direction.

これにより、冷却用ファン（２３０ａ）がファン抑止部材（２１６）に当たる時には、回転方向に対して徐々にきつくなるように当たるので、ブレード（２３１ａ）への衝撃力を和らげて、ブレード（２３１ａ）の破損を防止することができる。 As a result, when the cooling fan (230a) hits the fan restraining member (216), the cooling fan (230a) hits gradually in the rotational direction, so that the impact force on the blade (231a) is reduced and the blade (231a) is damaged. Can be prevented.

請求項７に記載の発明では、ファン抑止部材（２１６）は、回転方向に複数設けられたことを特徴としている。 The invention described in claim 7 is characterized in that a plurality of fan restraining members (216) are provided in the rotational direction.

これにより、ブレード（２３１ａ）がファン抑止部材（２１６）に当たる時に、複数のブレード（２３１ａ）を、複数のファン抑止部材（２１６）で受けることができるので、冷却用ファン（２３０ａ）の回転作動を確実に停止させることができる。更に、１枚当たりのブレード（２３１ａ）にかかる負荷（衝撃力）を低減することができるので、ブレード（２３１ａ）自身の破損を防止することができる。 Thus, when the blade (231a) hits the fan restraining member (216), the plurality of blades (231a) can be received by the plurality of fan restraining members (216), so that the cooling fan (230a) can be rotated. It can be stopped reliably. Furthermore, since the load (impact force) applied to each blade (231a) can be reduced, the blade (231a) itself can be prevented from being damaged.

請求項８に記載の発明では、複数のファン抑止部材（２１６）の回転方向の配列ピッチは、ブレード（２３１ａ）の回転方向の配列ピッチと異なることを特徴としている。 The invention according to claim 8 is characterized in that the arrangement pitch in the rotation direction of the plurality of fan restraining members (216) is different from the arrangement pitch in the rotation direction of the blade (231a).

これにより、冷却用ファン（２３０ａ）の通常回転作動時に、各ブレード（２３１ａ）が各ファン抑止部材（２１６）を同一タイミングでよぎることを防止できるので、ブレード（２３１ａ）とファン抑止部材（２１６）との干渉音による騒音の悪化を防止することができる。 This prevents each blade (231a) from crossing each fan restraining member (216) at the same timing during normal rotation operation of the cooling fan (230a), so that the blade (231a) and the fan restraining member (216) are prevented. It is possible to prevent the deterioration of noise due to the interference sound.

請求項９に記載の発明では、電動モータ（２２０ａ）に電力を供給する電気回路（３０）中には、所定電力が負荷された時に電動モータ（２２０ａ）および電気回路（３０）を構成するハーネス（３１）よりも先に溶断するヒューズ（３２）が設けられたことを特徴としている。 According to the ninth aspect of the present invention, in the electric circuit (30) for supplying electric power to the electric motor (220a), the harness constituting the electric motor (220a) and the electric circuit (30) when a predetermined electric power is loaded. A fuse (32) that blows before (31) is provided.

これにより、ブレード（２３１ａ）がファン抑止部材（２１６）に当たって、電動モータ（２２０ａ）がロック状態となる中で、電動モータ（２２０ａ）自身、および電気回路（３０）のハーネス（３１）に過大なロック電流が流れても、ヒューズ（３２）を先に溶断させることができるので、電動モータ（２２０ａ）および電気回路（３０）のハーネス（３１）を保護することができる。 As a result, the blade (231a) hits the fan restraining member (216) and the electric motor (220a) is in a locked state, so that the electric motor (220a) itself and the harness (31) of the electric circuit (30) are excessive. Even if the lock current flows, the fuse (32) can be blown first, so that the electric motor (220a) and the harness (31) of the electric circuit (30) can be protected.

尚、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ものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.

（第１実施形態）
本発明における第１実施形態の具体的な構成について図１〜図３を用いて説明する。第１実施形態の熱交換装置１は、ラジエータ１０と電動ファン２０とから成り、自動車用エンジンの冷却水を冷却するものとしている。尚、図１は熱交換装置１の正面図、図２は図１における右下側部を示す拡大正面図、図３は図２におけるＡ−Ａ部を示す断面図である。 (First embodiment)
A specific configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The heat exchanging device 1 according to the first embodiment includes a radiator 10 and an electric fan 20 and cools cooling water for an automobile engine. 1 is a front view of the heat exchange device 1, FIG. 2 is an enlarged front view showing a lower right side portion in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing an AA portion in FIG.

図１に示すように、ラジエータ（本発明の熱交換器に対応）１０は、チューブ１１の長手方向が上下方向を向くようにして複数配列されることで形成されるコア部１０ａを有し、このチューブ１１の長手方向両端部が一対のタンク、即ち上タンク１２ａおよび下タンク１２ｂに接続される、いわゆるバーチカルフロータイプのものとしている。ラジエータ１０は、車両エンジンルーム内のエンジンの前側に搭載され、ここではエンジンからの冷却水（本発明の熱交換媒体に対応）は、上タンク１２ａから流入し、コア部１０ａのチューブ１１を図１中の上側から下側に向けて流れ、下タンク１２ｂから流出してエンジンに戻るようにしている。 As shown in FIG. 1, the radiator (corresponding to the heat exchanger of the present invention) 10 has a core portion 10 a formed by arranging a plurality of tubes 11 such that the longitudinal direction of the tubes 11 faces the vertical direction, The tube 11 is of a so-called vertical flow type in which both ends in the longitudinal direction are connected to a pair of tanks, that is, an upper tank 12a and a lower tank 12b. The radiator 10 is mounted on the front side of the engine in the vehicle engine room. Here, cooling water from the engine (corresponding to the heat exchange medium of the present invention) flows from the upper tank 12a, and the tube 11 of the core portion 10a is illustrated. 1 flows from the upper side to the lower side, and flows out of the lower tank 12b and returns to the engine.

電動ファン２０は、主にファンシュラウド２１０、電動モータ２２０ａ、２２０ｂ、冷却用ファン２３０ａ、２３０ｂから成るダブルファンタイプのもので、ファンシュラウド２１０の外周部に設けられた複数（ここでは６箇所）の取付け部２１５によって、冷却用ファン２３０ａ、２３０ｂの回転軸２３２ａ（図３）が水平方向を向くように、上記ラジエータ１０のエンジン側に固定され、ラジエータ１０のコア部１０ａに冷却用の空気を送風する。この電動ファン２０は、ここでは、車両のグリル側からエンジン側に向けて、即ちラジエータ１０のコア部１０ａからファンシュラウド２１０側に送風空気を吸引する、いわゆる吸込み式電動ファンである。 The electric fan 20 is a double fan type mainly composed of a fan shroud 210, electric motors 220a and 220b, and cooling fans 230a and 230b, and a plurality (six in this case) provided on the outer periphery of the fan shroud 210. The mounting portion 215 fixes the rotation shaft 232a (FIG. 3) of the cooling fans 230a and 230b to the engine side of the radiator 10 so as to face the horizontal direction, and blows cooling air to the core portion 10a of the radiator 10. To do. Here, the electric fan 20 is a so-called suction type electric fan that sucks blown air from the grill side of the vehicle toward the engine side, that is, from the core portion 10a of the radiator 10 to the fan shroud 210 side.

ファンシュラウド（以下、シュラウド）２１０は、例えばガラス繊維を所定量含有するポリプロピレン材等から成る樹脂製のシュラウドであり、上記取付け部２１５を含め、以下説明する各部位２１１〜２１６が射出成形により一体で形成されている。シュラウド２１０の外周部は、ラジエータ１０のコア部１０ａに相当する横長の矩形状を成しており、その内側には略水平方向に並ぶように２つのリング部２１２が形成されている。各リング部２１２の中心には円形のモータ保持部２１３が形成されており、このモータ保持部２１３は、放射状に延びてリング部２１２に接続される複数のモータステー部２１４によって支持されている。 The fan shroud (hereinafter referred to as shroud) 210 is a resin shroud made of, for example, a polypropylene material containing a predetermined amount of glass fiber, and the portions 211 to 216 described below including the mounting portion 215 are integrated by injection molding. It is formed with. The outer periphery of the shroud 210 has a horizontally long rectangular shape corresponding to the core portion 10a of the radiator 10, and two ring portions 212 are formed on the inner side thereof so as to be aligned in a substantially horizontal direction. A circular motor holding portion 213 is formed at the center of each ring portion 212, and the motor holding portion 213 is supported by a plurality of motor stay portions 214 extending radially and connected to the ring portion 212.

リング部２１２とシュラウド２１０の外周部との間には滑らかに傾斜するダクト状のシュラウド導風部２１１が形成されており、後述する各冷却用ファン２３０ａ、２３０ｂによって吸引される空気をラジエータ１０のコア部１０ａに効率的に導くようにしている。そして、このシュラウド導風部２１１の内側面には、ファン抑止部材２１６が形成されている。ファン抑止部材２１６は、本実施形態における特徴部を成すものであり、詳細については後述する。 A duct-shaped shroud air guide portion 211 that is smoothly inclined is formed between the ring portion 212 and the outer periphery of the shroud 210, and air sucked by the cooling fans 230 a and 230 b, which will be described later, is supplied to the radiator 10. It efficiently guides to the core part 10a. A fan restraining member 216 is formed on the inner surface of the shroud air guide portion 211. The fan suppression member 216 forms a characteristic part in the present embodiment, and details will be described later.

電動モータ（以下、モータ）２２０ａ、２２０ｂは、例えばフェライト式の直流モータであり、本体部を成す筒状のハウジングの内周面に固定子としてのフェライト磁石が固定され、更にその内側に回転子としてのアーマチャ（コイル）が回転可能に装着されている。モータ２２０ａ、２２０ｂは、シュラウド２１０のモータ保持部２１３に、それぞれ固定されている。モータ２２０ａ、２２０ｂには、アーマチャへ電力供給するためのモータハーネス２２１ａ、２２１ｂが接続されており、モータハーネス２２１ａ、２２１ｂの先端側に設けられた接続用コネクタ２２２ａ、２２２ｂは、シュラウド２１０の左上側に取り回しされている。そして、接続用コネクタ２２２ａ、２２２ｂは、図示しない車両バッテリに接続されている。 The electric motors (hereinafter referred to as motors) 220a and 220b are, for example, ferrite type DC motors, and a ferrite magnet as a stator is fixed to an inner peripheral surface of a cylindrical housing forming a main body, and a rotor is further provided inside the ferrite magnet. As an armature (coil) is rotatably mounted. The motors 220a and 220b are fixed to the motor holding part 213 of the shroud 210, respectively. Motor harnesses 221a and 221b for supplying electric power to the armature are connected to the motors 220a and 220b. Has been circulated. The connection connectors 222a and 222b are connected to a vehicle battery (not shown).

冷却用ファン（以下、ファン）２３０ａ、２３０ｂは、扁平筒状を成すボスの周方向に複数のブレード２３１ａ、２３１ｂが形成された軸流式のファンであり、シュラウド２１０のリング部２１２内にそれぞれ収容されて（内包されて）、各モータ２２０ａ、２２０ｂのシャフト（図示せず）にそれぞれ固定されている。各ファン２３０ａ、２３０ｂは、それぞれのモータ２２０ａ、２２０ｂによって回転作動される。尚、ファン２３０ａとファン２３０ｂとでは、外径とブレード枚数が異なっているが、基本的な構成は同一である。 The cooling fans (hereinafter referred to as “fans”) 230 a and 230 b are axial-flow fans in which a plurality of blades 231 a and 231 b are formed in the circumferential direction of a boss having a flat cylindrical shape, and are respectively provided in the ring portion 212 of the shroud 210. It is accommodated (enclosed) and fixed to the shaft (not shown) of each motor 220a, 220b. Each fan 230a, 230b is rotated by a respective motor 220a, 220b. The fan 230a and the fan 230b have different outer diameters and the number of blades, but the basic configuration is the same.

次に、ファン抑止部材２１６の詳細について説明する。ここで、ファン抑止部材２１６は、シュラウド２１０において両ファン２３０ａ、２３０ｂに対応するように設定されているが、共に同一仕様としているため、以下、シュラウド２１０の右側に設定されるもので代表して説明することとする。 Next, the details of the fan suppression member 216 will be described. Here, the fan restraining member 216 is set so as to correspond to both fans 230a and 230b in the shroud 210. However, since both have the same specifications, the following is representative of those set on the right side of the shroud 210. I will explain.

図２、図３に示すように、ファン抑止部材２１６は、上下方向においてファン２３０ａの回転軸２３２ａの位置よりも下側となる領域で、且つ、ラジエータ１０のコア部１０ａとファン２３０ａのブレード２３１ａとの間となる領域に設けられるようにしている。更に具体的には、ファン抑止部材２１６は、ブレード２３１ａの外径側となるシュラウド導風部２１１から一体で回転軸２３１ａ側に延設されて、その先端側がコア部１０ａとブレード２３１ａとの間に位置するように設けられている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the fan restraining member 216 is a region below the position of the rotation shaft 232a of the fan 230a in the vertical direction, and the core portion 10a of the radiator 10 and the blade 231a of the fan 230a. It is made to be provided in a region between. More specifically, the fan restraining member 216 is integrally extended from the shroud air guide portion 211 on the outer diameter side of the blade 231a to the rotating shaft 231a side, and the tip side thereof is between the core portion 10a and the blade 231a. It is provided so that it may be located in.

そして、ブレード２３１ａとファン抑止部材２１６との間には、所定隙間ｄが形成されるようになっている。所定隙間ｄは、車両の通常走行に対して、車両が水没路を走行した場合に水に浸かったブレード２３１ａがコア部１０ａ側に変形する寸法を基に設定したものである。よって、通常のファン２３０ａの作動においては、ブレード２３１ａは、ファン抑止部材２１６になんら干渉することなく、回転作動可能となっている。 A predetermined gap d is formed between the blade 231a and the fan suppression member 216. The predetermined gap d is set based on the dimension that the blade 231a immersed in water is deformed to the core portion 10a side when the vehicle travels on a submerged road with respect to the normal travel of the vehicle. Therefore, in the normal operation of the fan 230a, the blade 231a can rotate without interfering with the fan restraining member 216.

また、ファン抑止部材２１６の先端側でブレード２３１ａに対向する側は、円弧状に形成されている。この円弧形状は、ブレード２３１ａのボスとの付け根部を中心としてブレード２３１ａがコア部１０ａ側に変形した時にブレード２３１ａの先端部によって描かれる軌跡（円弧）に等しく、あるいは、ファン抑止部材２１６の先端側にいくほど、描かれる軌跡（円弧）の内側に徐々に入り込むような形状としている。 Moreover, the side facing the blade 231a on the tip side of the fan restraining member 216 is formed in an arc shape. This arc shape is equal to a locus (arc) drawn by the tip of the blade 231a when the blade 231a is deformed toward the core 10a with the base of the blade 231a as the center, or the tip of the fan restraining member 216. As it goes to the side, the shape gradually enters the inside of the drawn locus (arc).

ファン抑止部材２１６は、薄い板状に形成されており、その板厚方向はファン２３０ａの回転方向となるように設定されている。そして、ファン抑止部材２１６は、ファン２３０ａの回転方向、即ち、リング部２１２の周方向に複数設けられており、回転軸２３２ａの下側領域となるリング部２１２の下側半分の領域で、回転軸２３２ａを中心として放射状に配列されている。 The fan suppression member 216 is formed in a thin plate shape, and the plate thickness direction is set to be the rotation direction of the fan 230a. A plurality of fan restraining members 216 are provided in the rotation direction of the fan 230a, that is, in the circumferential direction of the ring portion 212, and rotate in the lower half region of the ring portion 212 which is the lower region of the rotation shaft 232a. They are arranged radially about the axis 232a.

更に、複数のファン抑止部材２１６の周方向の配列ピッチは、複数のブレード２３１ａの回転方向の配列ピッチとは異なるように設定されている。例えば、ファン２３０ａのブレード２３１ａが７枚であり、等ピッチ翼のファンとすると、配列ピッチ（配列ピッチ角度）は、３６０度÷７＝５１．４度となり、各ファン抑止部材２１６の周方向ピッチ（配列ピッチ角度）が、このブレード２３１ａの配列ピッチ５１．４度とならないようにしている。 Further, the arrangement pitch in the circumferential direction of the plurality of fan suppression members 216 is set to be different from the arrangement pitch in the rotation direction of the plurality of blades 231a. For example, if the fan 230a has seven blades 231a and is a fan with equal pitch blades, the arrangement pitch (arrangement pitch angle) is 360 degrees / 7 = 51.4 degrees, and the circumferential pitch of each fan suppression member 216 The (arrangement pitch angle) is set so that the arrangement pitch of the blades 231a does not become 51.4 degrees.

上記のように構成される熱交換装置１においては、車両が水没路を走行した際に、回転作動中のファン２３０ａのブレード２３１ａが水に浸かって、所定隙間ｄ寸法以上にラジエータ１０のコア部１０ａ側に変形すると、ブレード２３１ａは、まず、ファン抑止部材２１６に当たることになる。ブレード２３１ａの変形量が大きいほど、ファン抑止部材２１６の円弧形状によって、ファン抑止部材２１６へのブレード２３１ａの当たり度合いは大きくなる。そして、このファン抑止部材２１６によってファン２３０ａの回転作動を停止させることができるので、ファン２３０ａの干渉による熱交換器１０の損傷、特にチューブ１１に対する損傷を防止できる。よって、水没路走行においてラジエータ１０の水洩れに至るような損傷を回避でき、ラジエータ１０の交換修理を不要とすることができる。 In the heat exchanging device 1 configured as described above, when the vehicle travels on the submerged road, the blade 231a of the fan 230a that is rotating is immersed in water, and the core portion of the radiator 10 exceeds the predetermined gap d dimension. When deformed to the 10a side, the blade 231a first hits the fan restraining member 216. The greater the amount of deformation of the blade 231a, the greater the degree of contact of the blade 231a with the fan deterring member 216 due to the arc shape of the fan deterring member 216. And since this fan suppression member 216 can stop the rotation operation of the fan 230a, damage to the heat exchanger 10, particularly damage to the tube 11, due to interference of the fan 230a can be prevented. Therefore, it is possible to avoid damage that may cause the radiator 10 to leak during running on a submerged road, and replacement of the radiator 10 can be made unnecessary.

尚、ファン抑止部材２１６は、シュラウド２１０に一体成形可能となるような板状部材として簡便に形成可能であるので、水没路走行における不具合対策として、車両側への搭載条件の変更や、熱交換装置１自体の大幅なコストアップを伴うことはない。 Note that the fan restraining member 216 can be easily formed as a plate-like member that can be integrally formed with the shroud 210, and therefore, as a countermeasure against troubles in running on a submerged road, a change in mounting conditions on the vehicle side or heat exchange There is no significant cost increase of the device 1 itself.

また、ファン抑止部材２１６を板状に形成して、その板厚方向をブレード２３１ａの回転方向となるようにしているので、ファン抑止部材２１６の板状の面となる側を冷却風の流れに沿った形に配置することができ、ファン抑止部材２１６に冷却風の流れに対する整流作用を持たすことができ、ファン２３０ａの冷却風量を向上させることができる。尚、このような板状のファン抑止部材２１６は、シュラウド導風部２１１における補強リブとしても作用し得るので、シュラウド２１０の強度を向上させることができる。 Further, since the fan restraining member 216 is formed in a plate shape and the thickness direction thereof is set to be the rotational direction of the blade 231a, the side of the fan restraining member 216 that becomes the plate-like surface is made to flow of cooling air. The fan restraining member 216 can have a rectifying effect on the flow of the cooling air, and the amount of cooling air of the fan 230a can be improved. In addition, since such a plate-shaped fan suppression member 216 can also act as a reinforcing rib in the shroud air guide portion 211, the strength of the shroud 210 can be improved.

また、ファン抑止部材２１６をブレード２３１ａの回転方向に複数設けるようにしているので、水による変形によってブレード２３１ａがファン抑止部材２１６に当たる時に、複数のブレード２３１ａを複数のファン抑止部材２１６で受けることができ、ファン２３０ａの回転作動を確実に停止させることができる。更に、１枚当たりのブレード２３１ａにかかる負荷（衝撃力）を低減することができるので、ブレード２３１ａ自身の破損を防止することができる。つまり、ファン２３０ａ自身の交換修理を不要とすることができる。 In addition, since a plurality of fan suppression members 216 are provided in the rotation direction of the blade 231a, when the blade 231a hits the fan suppression member 216 due to deformation by water, the plurality of fan suppression members 216 can receive the blades 231a. Thus, the rotational operation of the fan 230a can be reliably stopped. Furthermore, since the load (impact force) applied to each blade 231a can be reduced, the blade 231a itself can be prevented from being damaged. That is, the replacement of the fan 230a itself can be made unnecessary.

更に、複数のファン抑止部材２１６を設ける際に、その配列ピッチを複数のブレード２３１ａの配列ピッチと異なるようにしているので、ファン２３０ａの通常回転作動時に、各ブレード２３１ａが各ファン抑止部材２１６を同一タイミングでよぎることを防止でき、ブレード２３１ａとファン抑止部材２１６との干渉音による騒音の悪化を防止することができる。 Furthermore, since the arrangement pitch is different from the arrangement pitch of the plurality of blades 231a when the plurality of fan deterring members 216 are provided, each blade 231a causes each fan deterring member 216 to be moved during normal rotation of the fan 230a. Crossing at the same timing can be prevented, and deterioration of noise due to interference sound between the blade 231a and the fan suppression member 216 can be prevented.

尚、図４に示すように、ファン抑止部材２１６の先端側の形状は、上記の円弧状のものに代えて、コア部１０ａに平行な形状として、所定隙間ｄが確保されるものとしても良い。 In addition, as shown in FIG. 4, the shape of the front end side of the fan suppression member 216 may be a shape parallel to the core portion 10a instead of the above-mentioned arc shape, and the predetermined gap d may be secured. .

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、ファン抑止部材２１６をファン２３０ａの回転方向に傾斜させたものとしている。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. In the second embodiment, the fan suppression member 216 is inclined in the rotational direction of the fan 230a with respect to the first embodiment.

ファン抑止部材２１６の板状の面は、ブレード２３１ａの外径側から回転軸２３１ａ側に向かうにつれて、ファン２３０ａの回転方向に所定角度だけ傾斜するようにしている。更に、ファン抑止部材２１６の板状の面は、図５の正面から見て、緩い曲率を持った円弧状に形成されている。 The plate-like surface of the fan suppression member 216 is inclined by a predetermined angle in the rotation direction of the fan 230a as it goes from the outer diameter side of the blade 231a toward the rotation shaft 231a. Further, the plate-like surface of the fan restraining member 216 is formed in an arc shape having a gentle curvature when viewed from the front of FIG.

これにより、ファン抑止部材２１６の板状の面となる側を、軸流式のファン２３０ａによって発生される冷却風の旋回方向を加味した流れに沿った形に配置することができ、ファン抑止部材２１６に対して更に効果的な整流作用を持たすことができる。 Accordingly, the plate-like surface side of the fan deterring member 216 can be arranged in a shape along the flow taking into account the swirling direction of the cooling air generated by the axial flow fan 230a. More effective rectifying action can be given to H.216.

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図６、図７に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、板状に形成されるファン抑止部材２１６の板厚方向をファン２３０ａの回転軸２３２ａの方向となるように設定したものである。ここでは、ファン抑制部材２１６は、平板状の部材をシュラウド導風部２１１に溶着等によって接合して形成するようにしている。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIGS. In the third embodiment, the plate thickness direction of the fan restraining member 216 formed in a plate shape is set so as to be the direction of the rotation shaft 232a of the fan 230a with respect to the first embodiment. Here, the fan suppressing member 216 is formed by joining a flat plate member to the shroud air guide portion 211 by welding or the like.

これにより、変形したブレード２３１ａをファン抑止部材２１６の面で受けることができるので、ブレード２３１ａがファン抑止部材２１６に当たった時の衝撃力を低減して、ブレード２３１ａの欠損や、付け根部での折損を防止できる。 As a result, the deformed blade 231a can be received by the surface of the fan deterring member 216, so that the impact force when the blade 231a hits the fan deterring member 216 is reduced, so that the blade 231a is broken or Breakage can be prevented.

尚、上記第３実施形態のファン抑止部材２１６は、図８、図９に示すように、ブレード２３１ａとの所定隙間ｄが回転方向に向けて徐々に小さく（所定隙間ｄ１）なるように傾斜させるようにしても良い。図８は、ファン抑止部材２１６の全体を傾斜させたものであり、図９は、ファン抑止部材２１６の回転方向の先端側を傾斜させたものである。 As shown in FIGS. 8 and 9, the fan restraining member 216 of the third embodiment is inclined so that the predetermined gap d with the blade 231a becomes gradually smaller (predetermined gap d1) in the rotational direction. You may do it. FIG. 8 shows the entire fan restraining member 216 tilted, and FIG. 9 shows the tip of the fan restraining member 216 in the rotational direction tilted.

これにより、ファン２３０ａがファン抑止部材２１６に当たる時には、回転方向に対して徐々にきつくなるように当たるので、ブレード２３１ａへの衝撃力を和らげて、ブレード２３１ａの破損を防止することができる。 As a result, when the fan 230a hits the fan restraining member 216, the fan 230a is gradually tightened in the rotational direction, so that the impact force on the blade 231a can be reduced and the blade 231a can be prevented from being damaged.

尚、上記第３実施形態においては、ファン抑止部材２１６を図６の紙面上で断面Ｌ字状にして、Ｌの字の終点部をシュラウド２１０のリング部２１２に接続されるように形成すれば、樹脂製のシュラウドにおける金型の抜きを考慮したものにすることができるので、一体成形が可能となる。 In the third embodiment, if the fan restraining member 216 has an L-shaped cross section on the paper surface of FIG. 6 and is formed so that the end portion of the L shape is connected to the ring portion 212 of the shroud 210. Since it is possible to consider the removal of the mold in the resin shroud, integral molding becomes possible.

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図１０、図１１に示す。第４実施形態は、上記第１実施形態に対して、モータ２２０ａの接続される電気回路３０に、後述する溶断特性を加味したヒューズ３２を設けるようにしたものである。 (Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention is shown in FIGS. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the electric circuit 30 to which the motor 220a is connected is provided with a fuse 32 in consideration of a fusing characteristic described later.

図１０に示すように、電気回路３０はハーネス３１、ヒューズ３２、リレー３３、制御装置３４を有している。ハーネス３１は、一方が車両バッテリのプラス側に接続され（図１０中のＢ）、他方がグランド側に接続されている。ハーネス３１には、ヒューズ３２とリレー３３の接点部３３ａとが直列に接続されており、また、リレー３３のコイル部３３ｂには、制御装置３４が接続されている。そして、上記ハーネス３１の途中に、ヒューズ３２、リレー３４の接点部３４ａに対して更に直列となるようにモータハーネス２２１ａによってモータ２２０ａが接続されている。 As shown in FIG. 10, the electric circuit 30 includes a harness 31, a fuse 32, a relay 33, and a control device 34. One of the harnesses 31 is connected to the plus side of the vehicle battery (B in FIG. 10), and the other is connected to the ground side. A fuse 32 and a contact portion 33 a of a relay 33 are connected in series to the harness 31, and a control device 34 is connected to a coil portion 33 b of the relay 33. In the middle of the harness 31, a motor 220a is connected by a motor harness 221a so as to be further in series with the contact portion 34a of the fuse 32 and the relay 34.

尚、リレー３３の接点部３３ａは、制御装置３４による通電によって開閉されるようになっている。即ち、ラジエータ１０の冷却水温が所定温度を超えると制御装置３４からコイル部３３ｂに通電されて、接点部３３ａが閉じられることになり、モータ２２０ａが作動される。また、ラジエータ１０の冷却水温が所定温度を下回ると制御装置３４からコイル部３４ｂへの通電が停止され、接点部３３ａが開かれることになり、モータ２２０ａが停止される。 The contact 33a of the relay 33 is opened and closed by energization by the control device 34. That is, when the cooling water temperature of the radiator 10 exceeds a predetermined temperature, the coil 34b is energized from the controller 34, the contact 33a is closed, and the motor 220a is operated. Further, when the coolant temperature of the radiator 10 falls below a predetermined temperature, energization from the controller 34 to the coil part 34b is stopped, the contact part 33a is opened, and the motor 220a is stopped.

ここで、図１１に示すように、電気回路３０においては、ハーネス３１、ヒューズ３２、モータ２２０ａの溶断特性のうち、ヒューズ３２の溶断特性が最も小さくなる（最も早く溶断する）ようにしている。即ち、電気回路３０に通電される電流値（電力値）の全領域で、同一の電流値に対して、ヒューズ３２の溶断に至るまでの時間は、モータ２２０ａ（アーマチャのコイル）、およびハーネス３１の溶断に至るまでの時間よりも短くなるものとして設定している。 Here, as shown in FIG. 11, in the electric circuit 30, the fusing characteristics of the fuse 32 are the smallest among the fusing characteristics of the harness 31, the fuse 32, and the motor 220 a. That is, in all regions of the current value (power value) energized in the electric circuit 30, the time until the fuse 32 is blown for the same current value is the motor 220 a (armature coil) and the harness 31. It is set to be shorter than the time until fusing.

これにより、水没路の走行時にブレード２３１ａがファン抑止部材２１６に当たって、モータ２２０ａがロック状態となる中で、モータ２２０ａ自身、および電気回路３０のハーネス３１に過大なロック電流が流れても、ヒューズ３２を先に溶断させることができるので、モータ２２０ａおよびハーネス３１を確実に保護することができる。 As a result, even when an excessive lock current flows through the motor 220a itself and the harness 31 of the electric circuit 30 while the blade 231a hits the fan restraining member 216 and the motor 220a is locked when traveling on a submerged road, the fuse 32 As a result, the motor 220a and the harness 31 can be reliably protected.

（その他の実施形態）
上記各実施形態では、熱交換装置１の熱交換器としてラジエータ１０を対象としたが、これに限らず、冷凍サイクル用の凝縮器や、エンジン吸気冷却用のインタークーラ等を対象としても良い。また、熱交換器内を流通する熱交換媒体の流れ方向は、上下方向に限らず、水平方向となるようにしても良い。 (Other embodiments)
In each of the embodiments described above, the radiator 10 is targeted as a heat exchanger of the heat exchange device 1, but the present invention is not limited to this, and a condenser for a refrigeration cycle, an intercooler for engine intake air cooling, or the like may be targeted. Further, the flow direction of the heat exchange medium flowing through the heat exchanger is not limited to the vertical direction, and may be a horizontal direction.

また、電動ファン２０は、吸込み式電動ファンとして説明したが、水没路走行時に、水の流れの力を受けて、水の流れ方向にブレード２３１ａが変形するようであれば、冷却用ファン２３０ａが熱交換器コア部の車両前方側に搭載される押込み式電動ファンとしても良い。 Further, although the electric fan 20 has been described as a suction type electric fan, if the blade 231a is deformed in the water flow direction due to the force of the water flow when traveling on a submerged road, the cooling fan 230a is A push-type electric fan mounted on the vehicle front side of the heat exchanger core may be used.

また、シュラウド２１０にモータ２２０ａ、２２０ｂおよびファン２３０ａ、２３０ｂをそれぞれ２つずつ設けた電動ファン２０に適用したものとして説明したが、これに限らず、１つずつのモータ、ファンとした電動ファンに適用しても良い。 Moreover, although it demonstrated as what was applied to the electric fan 20 which provided the motor 220a, 220b and the fan 230a, 230b 2 each in the shroud 210, it is not restricted to this, The electric fan used as one motor and a fan one by one It may be applied.

また、ファン抑止部材２１６は、板状に形成されるものとしたが、電動ファン２０としての冷却風性能および、騒音性能に影響しない範囲で、ブロック状に形成しても良い。 In addition, the fan suppression member 216 is formed in a plate shape, but may be formed in a block shape as long as it does not affect the cooling air performance and noise performance as the electric fan 20.

第１実施形態における熱交換装置の全体構成を示す正面図である。It is a front view showing the whole heat exchange device composition in a 1st embodiment. 図１における右下側部を示す拡大正面図である。It is an enlarged front view which shows the lower right side part in FIG. 図２におけるＡ−Ａ部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the AA part in FIG. 第１実施形態の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of 1st Embodiment. 第２実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows 2nd Embodiment. 第３実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 3rd Embodiment. 図６におけるＢ−Ｂ部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the BB part in FIG. 第３実施形態の変形例１を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification 1 of 3rd Embodiment. 第３実施形態の変形例２を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification 2 of 3rd Embodiment. 電動ファンの電気回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the electric circuit of an electric fan. ハーネス、モータ、ヒューズの溶断特性を示すグラフである。It is a graph which shows the fusing characteristic of a harness, a motor, and a fuse.

Explanation of symbols

１熱交換装置
１０ラジエータ（熱交換器）
３０電気回路
３１ハーネス
３２ヒューズ
２１０ファンシュラウド
２１６ファン抑止部材
２２０ａ電動モータ
２３０ａ冷却用ファン
２３２ａ回転軸 1 Heat Exchanger 10 Radiator (Heat Exchanger)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Electric circuit 31 Harness 32 Fuse 210 Fan shroud 216 Fan suppression member 220a Electric motor 230a Cooling fan 232a Rotating shaft

Claims

A heat exchanger (10) in which a heat exchange medium flows;
An axial-flow type cooling fan (230a) having a plurality of blades (231a) in the rotation direction and generating cooling air for cooling the heat exchange medium;
A duct-shaped fan shroud (210) containing the cooling fan (230a) and extending toward the heat exchanger (10) to guide the cooling air to pass through the heat exchanger (10); ,
An electric motor (220a) for driving the cooling fan (230a), and a heat exchange device mounted on a vehicle,
The rotating shaft (232a) of the cooling fan (230a) is arranged in the horizontal direction,
The fan shroud (210) includes a region below the position of the rotating shaft (232a) and a region between the heat exchanger (10) and the cooling fan (230a). A fan restraining member (216) extending from the outer diameter side of the cooling fan (230a) to the rotating shaft (232a) side with a predetermined gap (d) with respect to the cooling fan (230a) is provided. A heat exchange device characterized by that.

The heat exchange apparatus according to claim 1, wherein the fan suppression member (216) is formed in a plate shape.

The heat exchanging apparatus according to claim 2, wherein the plate thickness direction is the rotation direction.

The heat exchanger according to claim 3, wherein the plate-like surface is inclined in the rotation direction from the outer diameter side toward the rotation shaft (232a).

The heat exchange device according to claim 2, wherein the plate-like plate thickness direction is the direction of the rotation shaft (232a).

The heat exchange device according to claim 5, wherein the fan suppression member (216) is formed such that the predetermined gap (d) gradually decreases in the rotation direction.

The heat exchange device according to any one of claims 1 to 6, wherein a plurality of the fan suppression members (216) are provided in the rotation direction.

The heat exchange apparatus according to claim 7, wherein the arrangement pitch of the plurality of fan suppression members (216) in the rotation direction is different from the arrangement pitch of the blades (231a) in the rotation direction.

In the electric circuit (30) for supplying electric power to the electric motor (220a), when a predetermined electric power is loaded, the electric motor (220a) and the harness (31) constituting the electric circuit (30) are ahead. The heat exchange device according to any one of claims 1 to 8, wherein a fuse (32) for fusing is provided.