JP2016117388A

JP2016117388A - 車両の冷却装置

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Publication number: JP2016117388A
Application number: JP2014257972A
Authority: JP
Inventors: 棚橋　敏雄; Toshio Tanahashi; 敏雄棚橋; 洋治兼原; Yoji Kanehara; 浩史山田; Hiroshi Yamada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-06-30
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: US9903261B2; KR20160075353A; EP3034346A1; KR101757072B1; RU2632237C2; RU2015154024A; US20160177811A1; EP3034346B1; BR102015032130A2; CN105715355B; JP6160603B2; CN105715355A

Abstract

【課題】帯電電荷量を低下させて冷却効率を向上させる。【解決手段】車両おいて、ラジエータ（２）と、ラジエータ（２）を冷却するためのファン（１a ）を備えたファンカバー（１）とを具備する。非導電性壁面上に設置すると設置箇所を中心とした限られた範囲内の非導電性壁面上の帯電電荷量を低下させることのできる自己放電式除電器（１０）を備えている。この自己放電式除電器（１０）が、ラジエータ（２）とファンカバー（１）とを接続する接続部の非導電性壁面上に設置され、それによりラジエータ（２）が除電される。【選択図】図２

Description

本発明は車両の冷却装置に関する。

車両のエンジン又はエンジンと関連する部材に放電アンテナ等の放電装置を取り付けて、エンジン部に生じ又は蓄積される高圧電気、静電気等を外部に放電、放出せしめ、それによって燃費を向上させるようにした車両が公知である（例えば特許文献１を参照）。

特開平５−２３８４３８号公報

上記特許文献に記載されているように、車両に静電気が帯電すること、およびこの車両に帯電した静電気が車両の運転に何らかの影響を与えていることは、従来より知られている。しかしながら、車両に帯電した静電気が具体的にいかなる理由でどのような影響を車両の運転に与えているかはよく分かっていない。このように車両に帯電した静電気が具体的にいかなる理由でどのような影響を車両の運転に与えているかがよく分からないと、車両への静電気の帯電に対して適切に対処することはできない。

そこで、本発明者は，特にラジエータ、コンデンサおよびこれらラジエータおよびコンデンサを冷却するためのファンを備えたファンカバーに注目して、これらラジエータ又はコンデンサに帯電した静電気が具体的にいかなる理由でどのような影響を車両の運転に与えているかを追求した。その追求の結果、本発明者は，ラジエータ又はコンデンサに帯電した静電気が冷却効率に大きな影響を与えていることを見出し、この見出した事実に基づいて、冷却効率を向上させるのに必要な適切な除電手法を見出したのである。

即ち、本発明によれば、ラジエータ又はコンデンサの少なくとも一方と、ラジエータ又はコンデンサを冷却するためのファンを備えたファンカバーとを具備しており、ラジエータ、コンデンサおよびファンカバーに正の電荷が帯電する車両の冷却装置において、非導電性壁面上に設置すると設置箇所を中心とした限られた範囲内の非導電性壁面上の帯電電荷量を低下させることのできる自己放電式除電器を備えており、ラジエータ又はコンデンサとファンカバーとを接続する接続部の非導電性壁面上に自己放電式除電器を設置し、それによりラジエータ又はコンデンサを除電するようにしている。

上記自己放電式除電器を、ラジエータ又はコンデンサとファンカバーとを接続する接続部の非導電性壁面上に設置することによりラジエータ又はコンデンサが除電され、それにより冷却効率を向上させることができる。

図１は、ファンカバー、ラジエータおよびコンデンサを図解的に示した分解斜視図である。図２Ａおよび２Ｂは、夫々ファンカバーおよびラジエータの正面図である。図３は、図１および２に示されるファンカバーとラジエータとの接続器の側面断面図である。図４Ａおよび４Ｂは、図１および２に示されるファンカバーとラジエータとの接続器を示す図である。図５Ａおよび５Ｂは、ラジエータのコアにおける空気流を説明するための図である。図６Ａおよび６Ｂは、空気流の変化を説明するための図である。図７Ａ、７Ｂおよび７Ｃは、自己放電式除電器を示す図である。図８Ａおよび８Ｂは、自己放電式除電器による除電作用を説明するための図である。図９Ａおよび９Ｂは、自己放電作用を説明するための図である。

図１は、ファンカバー１、ラジエータ２およびコンデンサ３を具備した車両の冷却装置を図解的に表した分解斜視図を示している。
図１を参照すると、ファンカバー１にはファン１a と、ファン１a を駆動するための電気モータ１b (図２Ａ)とが取り付けられている。このファンカバー１は実際には複雑な構造を有しているが、図１ではこのファンカバー１が極めて簡略化して示されている。なお、図１に示される実施例では、このファンカバー１は非導電性の合成樹脂材料から形成されている。

一方、図１に示されるラジエータ２はエンジン冷却水用のラジエータを示しており、図１に示される実施例では、このラジエータ２は、上部および下部タンク２a と、これら上部および下部タンク２a 間に配置されたコア２b から構成される。図１に示される実施例では、上部および下部タンク２a は非導電性の合成樹脂材料から形成されており、コア２b は金属材料から形成されている。また、図１に示される実施例において、コンデンサ３はエアコンディショナ用のコンデンサであって、このコンデンサ３は、上部および下部タンク３a と、これら上部および下部タンク３a 間に配置されたコア３b から構成される。このコンデンサ３は全体が金属材料から形成されている。更に、図１に示される実施例では、コンデンサ３の下側に、電気モータを備えたハイブリッドエンジンに用いるインバータ、コンバータラジエータ４が配置されている。なお、４a はインバータ、コンバータラジエータ４のコアを示している。

ラジエータ２は例えばゴム材料からなる支持部材を介して車両ボディー又はシャシにより支持されている。このラジエータ２の一側には、ファンカバー１およびラジエータ２の上端部両側に配置された連結器５、およびファンカバー１およびラジエータ２の下端部両側に配置された連結器６によってファンカバー１が連結され、ラジエータ２の他側には、コンデンサ３の上端部両側および下端部両側に配置された連結器７によってコンデンサ３がインバータ、コンバータラジエータ４と共に連結される。ファン１a が電気モータ１b によって駆動されると、ファン１a の吸引力により外気が最初はコンデンサ３およびインバータ、コンバータラジエータ４内を流通せしめられ、このとき夫々コンデンサ３内およびインバータ、コンバータラジエータ４内を流れる冷媒が冷却される。次いで、外気はラジエータ２内を流通せしめられ、このときラジエータ２内の冷却水が冷却される。

図２Ａは、図１の矢印Ａに沿ってみたファンカバー１の正面図を示しており、図２Ｂは、図１の矢印Ｂに沿ってみたラジエータ２の正面図を示している。図２Ａに示されるようにファンカバー１の上端部両側からは上方に向けて薄板状のフランジ８a が延びており、このフランジ８a 上に連結器５の片方が形成されている。一方、図２Ａに示されるようにファンカバー１の下端部両側からは下方に向けて薄板状のフランジ８b が延びており、このフランジ８b 上に連結器６の片方が形成されている。図３に連結器５の平面断面図を示す。図３に示されるように、この連結器５はフランジ８a に形成されている開口８c とこの開口８c 内にスナップ嵌合しうる一対の弾性フック部材８d から構成される。この一対の弾性フック部材８d は非導電性の合成樹脂材料から形成されており、ラジエータ２の上部タンク２a に一体形成されている。

図４Ａおよび４Ｂに, 連結器６を示す。連結器６は、ラジエータ２の下部タンク２a に形成されかつ図４Ａに示されるような拡大頭部と小径軸部とを有する掛け止め部８f と,ファンカバー１のフランジ８b の下端部に形成されかつ小径軸部に嵌合可能なU字型溝部８e とにより構成される。この掛け止め部８f は非導電性の合成樹脂材料から形成されており、ラジエータ２の下部タンク２a に一体形成されている。ファンカバー１をラジエータ２に固定する際には、最初にファンカバー１のフランジ８b の下端部に形成されたＵ字型溝部８e を、ラジエータ２の下部タンク２a に形成された掛け止め部８f の小径軸部に嵌着し、次いで、ラジエータ２の上部タンク２a に一体形成されている一対の弾性フック部材８d にファンカバー１のフランジ８a に形成されている開口８c を嵌め込むことによって、ファンカバー１がラジエータ２に連結される。

さて、車両が走行せしめられると、タイヤの各部が路面に対して接触、剥離を繰り返すことによって静電気が発生し、またエンジンの構成部品やブレーキ装置の構成部品が相対運動することによっても静電気が発生する。また、車両の走行時に空気が車両の外周面上を摩擦接触しつつ流れることによっても静電気が発生する。これらの発生した静電気によって車両のボディー、エンジン等には電荷が帯電し、ファンカバー１、ラジエータ２、コンデンサ３およびインバータ、コンバータラジエータ４にも電荷が帯電する。更に、ファンカバー１により支持されているファン用電機モータ１b が回転すると、それによって静電気が発生する。その結果、非導電性合成樹脂材料からなるファンカバー１の表面上には多量の電荷が帯電することになる。

このようにファンカバー１には多量の電荷が帯電すると、ファンカバー１の表面の電圧値が高くなり、ファンカバー１の表面の電圧値が高くなると、連結器５，６を介してファンカバー１に連結されているラジエータ２の表面の電圧値が高くなる。ラジエータ２の表面の電圧値が高くなると、連結器７を介してラジエータ２に連結されているコンデンサ３およびインバータ、コンバータラジエータ４の表面の電圧値が高くなる。事実、ファンカバー１の表面上、ラジエータ２の表面上、コンデンサ３の表面上、およびインバータ、コンバータラジエータ４の表面上には、正の電荷が帯電することが確認されており、しかもファンカバー１、ラジエータ２、コンデンサ３およびインバータ、コンバータラジエータ４の表面の電圧値は１０００（ｖ）以上の高電圧になる場合があることが確認されている。

ところで、非導電性合成樹脂材料からなる薄肉壁の表面の電圧値が高くなると、薄肉壁の表面に沿う空気の流れが変化することが確認されている。そこで、まず初めに、薄肉壁の表面に沿う空気の流れが、薄肉壁の表面の電圧値によってどのように変化するかということについて、本発明者が実験により確認した現象から説明を行う。図６Ａは、正の電荷が帯電している薄肉壁９の表面に沿って空気が流れている場合を示している。この場合、空気は正に帯電する傾向にあるので、図６Ａは、正に帯電した空気が、正の電荷が帯電している薄肉壁９の表面に沿って流れている場合を示している。さて、図６Ａにおいて、実線の矢印は、薄肉壁９の表面の電圧値が低い場合を示しており、この場合には空気は薄肉壁９の表面に沿って流れる。これに対し、破線の矢印は、薄肉壁９の表面の電圧値が高い場合を示しており、この場合には空気は薄肉壁９の表面が下方に向け湾曲したところで、即ち空気流が薄肉壁９の表面から離れやすいところで、薄肉壁９の表面から離れるように流れる。

図６Ｂは、図６Ａにおいて薄肉壁９の表面に沿って流れる空気の主流の流速Ｕ_∞ と、薄肉壁９の表面から距離Ｓだけ離れた位置での流速Ｕとの速度比Ｕ/Ｕ_∞ のＸ地点（図６Ａ）における実測値を示している。なお、図６Ｂにおいて黒塗りの菱形で示される各点は、薄肉壁６の表面に正の電荷が帯電していない場合を示しており、図６Ｂにおいて黒塗りの四角形で示される各点は、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電している場合を示している。図６Ｂから、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電している場合には薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電していない場合に比べて、速度境界層が薄肉壁９の表面から離れ、従って薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電している場合には、図６Ａにおいて破線の矢印で示されるように、空気が薄肉壁６の表面から離れるように流れていることがわかる。

上述したように、空気は正に帯電する傾向があり、従って空気の一部は正の空気イオン（丸内に＋で表示）となっている。従って、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電していると正の空気イオンと薄肉壁９の表面との間には斥力が作用するために、図６Ａにおいて破線の矢印で示されるように、空気は薄肉壁９の表面が下方に向け湾曲したところで、即ち空気流が壁面９の表面から離れやすくなったところで、薄肉壁９の表面から離れるように流れることになる。このように薄肉壁９の表面への正の電荷の帯電により薄肉壁９の表面に沿って流れる空気流が薄肉壁９の表面から離れることは実験により確かめられており、この場合、薄肉壁９の表面の電圧値が高くなるほど、薄肉壁９の表面に沿って流れる空気流が薄肉壁９の表面から離れることがわかっている。

また、薄肉壁９の表面形状が空気流の剥離を生じやすい形状を有している場合において、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電していないときには空気流の剥離が生じないが、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電すると、空気流の剥離が生じる場合があることが確認されている。更に、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電している場合には薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電していない場合に比べて、空気流の剥離の大きさが増大することも確認されている。このように、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電すると、電気的な反発力に基づいて、空気流が薄肉壁９の表面から離れ、或いは空気が剥離を生じることが確かめられている。

このように、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電すると、空気の流れが本来意図していた流れと異なる流れになってしまう。この場合、薄肉壁９の表面に帯電している正の電荷の全部或いは一部を除去し、即ち薄肉壁９の表面を除電し、薄肉壁９の表面の電圧値を低下させると、薄肉壁９の表面に沿う空気の流れを、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電していない場合の空気の流れに戻すことができる。即ち、除電することによって、空気の流れを本来意図していた流れに戻すことができることになる。そこで本発明者は、空気の流れを本来意図していた流れに戻すための簡便な除電方法について検討し、自己放電式除電器を用いた簡便な除電方法を見出したのである。この自己放電式除電器の一例が図７Ａから図７Ｃに示されている。なお、図７Ａおよび図７Ｂは、代表的な自己放電式除電器１０の平面図および側面断面図を夫々示しており、図７Ｃは、別の自己放電式除電器１０の側面断面図を示している。

図７Ａおよび図７Ｂに示される例では、この自己放電式除電器１０は細長い矩形状の平面形状をなすと共に、薄肉壁９の表面上に導電性接着剤１２により接着せしめられる金属箔１１からなる。一方、図７Ｃに示される例では、この自己放電式除電器１０は薄肉壁９の表面上に一体的に形成された導電性薄膜からなる。本発明では、この自己放電式除電器１０を用いてファンカバー１の一部、ラジエータ２、コンデンサ３およびインバータ、コンバータラジエータ４を除電するようにしている。なお、これらファンカバー１の一部、ラジエータ２、コンデンサ３およびインバータ、コンバータラジエータ４の除電方法について説明を行う前に、本発明による、自己放電式除電器１０を用いた基本的な除電の仕方について、自己放電式除電器１０により薄肉壁９の表面を除電する場合を例にとって、先に説明する。

図８Ａは、図７Ａおよび７Ｂに示される自己放電式除電器１０を薄肉壁９の表面に設置した場合を示している。このように自己放電式除電器１０を薄肉壁９の表面に設置すると、図８Ｂに示されるように、自己放電式除電器１０の設置箇所を中心とした破線で示す限られた範囲内の薄肉壁９の表面の帯電電荷量が低下せしめられ、その結果図８Ｂにおいて破線で示す限られた範囲内の薄肉壁９の表面の電圧が低下せしめられることが確認されている。

この場合、自己放電式除電器１０により薄肉壁９の表面の除電が行われるときの除電メカニズムについては明らかではないが、おそらく自己放電式除電器１０からの正の電荷の放電作用によって自己放電式除電器１０の設置箇所周りの薄肉壁９の表面の除電作用が行われているものと推測される。次に、薄肉壁９の拡大断面図を示す図９Ａと、図９Ａに示す自己放電式除電器１０の端部の拡大図を示す図９Ｂを参照しつつ、薄肉壁９の表面において行われていると推測される除電メカニズムについて説明する。

前述したように、薄肉壁９は非導電性の合成樹脂材料から形成されている。このように薄肉壁９が非導電性の合成樹脂材料から形成されていると、薄肉壁９の内部には電荷が帯電せず、薄肉壁９の表面に電荷が帯電する。なお、前述したように、図１に示されるファンカバー１やラジエータ２のタンク２a の表面には正の電荷が帯電することが確かめられている。本発明による実施例では、ラジエータ２等を除電するためにファンカバー１等の表面の一部を除電するようにしており、従ってファンカバー１等の表面の一部を除電する場合を想定して、図９Ａには、薄肉壁９の表面に正の電荷が帯電している場合が示されている。一方、前述したように、自己放電式除電器１０は、導電性接着剤１２により薄肉壁９の表面に接着された金属箔１１からなる。金属箔１１および導電性接着剤１２は共に導電性であり、従って、金属箔１１の内部、即ち自己放電式除電器１０の内部には正の電荷が帯電することになる。

ところで、自己放電式除電器１０の電圧は自己放電式除電器１０の周りの薄肉壁９の表面の電圧とほぼ等しくなっており、従って自己放電式除電器１０の電圧はかなり高くなっている。一方、前述したように、空気は正に帯電する傾向があり、従って空気の一部は正の空気イオン（丸内に＋で表示）となっている。この場合、空気イオンの電位と自己放電式除電器１０の電位とを比べると、自己放電式除電器１０の電位の方が空気イオンの電位に比べてかなり高くなっている。従って、空気イオンが図９Ｂに示されるように、例えば自己放電式除電器１０の角部１３に近づくと、空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３間の電界強度が高くなり、その結果、空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３間で放電が生ずることになる。

空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３間で放電が生ずると、図９Ｂに示されるように、空気イオンの電子の一部が自己放電式除電器１０内に移動するため、空気イオンの正の帯電量が増大し（丸内に＋＋で表示）、自己放電式除電器１０内に移動した電子によって自己放電式除電器１０に帯電している正の電荷が中和される。一旦、放電が行われると放電が生じやすくなり、別の空気イオンが自己放電式除電器１０の角部１３に近づくと空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３間でただちに放電が生ずることになる。即ち、自己放電式除電器１０の周りの空気が移動していると、空気イオンが次から次へと自己放電式除電器１０の角部１３に近づき、従って空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３との間で継続的に放電が生ずることになる。

空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３との間で継続的に放電が生ずると、自己放電式除電器１０に帯電している正の電荷が次から次へと中和され、その結果自己放電式除電器１０に帯電している正の電荷量が減少する。自己放電式除電器１０に帯電している正の電荷量が減少すると、自己放電式除電器１０の周囲の薄肉壁９の表面上に帯電している正の電荷が自己放電式除電器１０内に移動し、従って自己放電式除電器１０の周囲の薄肉壁９の表面上に帯電している正の電荷も減少する。その結果、自己放電式除電器１０および自己放電式除電器１０の周囲の薄肉壁９の表面の電圧が徐々に低下していくことになる。このような自己放電式除電器１０および自己放電式除電器１０の周囲の薄肉壁９の表面の電圧の低下作用は、自己放電式除電器１０の電圧が低くなって放電作用が停止するまで継続し、その結果、図８Ｂに示されるように、自己放電式除電器１０の設置箇所を中心とした破線で示す限られた範囲内の薄肉壁９の表面の電圧が低下することになる。

一方、前述したように、空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３間で放電が生ずると、図９Ｂに示される如く、正の帯電量の増大した空気イオン（丸内に＋＋で表示）が生成され、この正の帯電量の増大した空気イオンは周囲の空気中に飛散する。この正の帯電量の増大した空気イオンの量は、自己放電式除電器１０の周囲を流動する空気の量に比べれば極めて少量である。なお、自己放電式除電器１０の周りの空気が停滞しており、空気イオンが移動しない場合には、継続して放電が生じず、薄肉壁９の表面の電圧は低下しない。即ち、薄肉壁９の表面の電圧を低下させるには、自己放電式除電器１０の周りの空気を流動させることが必要となる。

空気イオンと自己放電式除電器１０間の放電は、空気イオンと自己放電式除電器１０の角部１３との間、或いは空気イオンと自己放電式除電器１０の周辺部の尖端部１４との間で生ずる。従って、空気イオンと自己放電式除電器１０との間で放電を生じさせ易くずるには、自己放電式除電器１０の周辺部に角部１３に加え、多数の尖端部１４を形成しておくことが好ましいといえる。従って、自己放電式除電器１０を作成する際には、大きな寸法の金属箔を切断することによって金属箔１１を作成する際に、切断面に尖端部１４のようなバリが生ずるように、金属箔を切断することが好ましいことになる。

図７Ａおよび７Ｂに示される自己放電式除電器１０の金属箔１１は、延性金属、例えばアルミニウム又は銅からなり、本発明による実施例では金属箔１１はアルミニウム箔からなる。また、本発明による実施例において用いられているアルミニウム箔１１の長手方向の長さは５０ｍｍから１００ｍｍ程度であり、厚みは０．０５ｍｍから０．２ｍｍ程度である。この場合、図８Ｂにおいて電圧の低下する破線で示す限られた範囲の直径Ｄは、１５０ｍｍから２００ｍｍ程度となる。なお、自己放電式除電器１０として、アルミニウム箔１１に導電性接着剤１２の層が形成されているアルミニウムテープを切断して用いることもできる。更に、自己放電式除電器１０は、図７Ｃに示されるように、薄肉壁９の表面上に一体的に形成された導電性薄膜から構成することもできる。この場合でも、導電性薄膜の周辺部には、図９Ｂに示されるような角部１３に加え、多数の尖端部１４を形成しておくことが好ましい。

さて、前述したように、ファンカバー１、ラジエータ２、コンデンサ３およびインバータ、コンバータラジエータ４の表面の電圧値は１０００（ｖ）以上の高電圧になることが確認されている。この場合、図６Ａおよび６Ｂに示される実験結果から判断すると、この高電圧によりラジエータ２のコア２b 、コンデンサ３のコア３b 、およびインバータ、コンバータラジエータ４のコア４a 内を流れる外気の流れ、即ち空気の流れが変化せしめられており、それにより冷却効率に影響が出ていると推測される。そこで、冷却効率について実験を行った結果、ラジエータ２のコア２b 、コンデンサ３のコア３b 、およびインバータ、コンバータラジエータ４のコア４a の外周表面の電圧値が高電圧になると冷却効率が低下することが判明し、この場合、ラジエータ２とファンカバー１とを接続する接続部の非導電性壁面上に自己放電式除電器１０を設置すると冷却効率が向上することが判明したのである。

そこでまず初めに、ラジエータ２のコア２b の表面の電圧値が高電圧になった場合を例にとって、冷却効率が低下する理由について、図５Ａおよび５Ｂを参照しつつ簡単に説明する。なお、図５Ａは、ラジエータ２のコア２b の一部断面拡大斜視図を示しており、図５Ｂは、図５ＡのＢ−Ｂ線に沿ってみた縦断面図を示している。さて、図５Ａおよび５Ｂにおいて、２０は互いに間隔を隔てて配置された水管を示しており、２１は水管２０の間に配置された波型冷却フィンを示している。空気は波型冷却フィン２１の間を流れ、それにより水管２０内を流れる冷却水が冷却される。

図５Ｂにおいて実線の矢印は、ラジエータ２のコア２b の表面の電圧、即ち水管２０および波型冷却フィン２１の表面の電圧が低いときの空気の流れを示しており、このとき空気は波型冷却フィン２１の表面に沿って流れる。しかしながら、静電気の帯電によりラジエータ２のコア２b の表面の電圧、即ち水管２０および波型冷却フィン２１の表面の電圧が高くなると、図５Ｂにおいて破線の矢印で示されるように、波型冷却フィン２１の表面に沿って流れる空気は、電気的な反発力によって、波型冷却フィン２１の表面から引き離され、その結果、空気は波型冷却フィン２１の表面から離れたところを流れざるを得なくなる。

このように空気が波型冷却フィン２１の表面から離れたところを流れざるを得なくなると、波型冷却フィン２１の表面から空気への熱伝達率が低下し、その結果、水管２０内を流れる冷却水の温度を良好に低下させることができなくなる。従って、冷却効率が低下することになる。この場合、ラジエータ２のコア２b の表面の電圧、即ち水管２０および波型冷却フィン２１の表面の電圧を低下させれば、図５Ｂにおいて実線で示されるように、空気が波型冷却フィン２１の表面に沿って流れるようになり、その結果、波型冷却フィン２１の表面から空気への熱伝達率が上昇するために、冷却効率が向上せしめられることになる。そこで本発明では、ラジエータ２のコア２b の表面の電圧、即ち水管２０および波型冷却フィン２１の表面の電圧を低下させるために、自己放電式除電器１０をラジエータ２とファンカバー１とを接続する接続部に設置するようにしている。この場合、本発明による一実施例では、図２Ａに示されるように、自己放電式除電器１０はファンカバー１のフランジ８a ,８b の外壁面上に設置される。

このように自己放電式除電器１０がファンカバー１のフランジ８a ,８b の外壁面上に設置されると、自己放電式除電器１０による除電作用によって、自己放電式除電器１０を中心とした一定範囲内の帯電電荷が除去され、自己放電式除電器１０を中心とした一定範囲内の電圧が低下する。その結果、ファンカバー１とラジエータ２とを接続する接続部の電圧が低下し、図１および図２Ａに示される実施例では、ファンカバー１とラジエータ２とを接続する接続器５，６の電圧が低下する。ファンカバー１とラジエータ２とを接続する接続器５，６の電圧が低下すると、接続器５，６を介してファンカバー１に接続されているラジエータ２の電圧が低下し、その結果ラジエータ２のコア２a の電圧が低下することになる。

ラジエータ２のコア２a の電圧が低下すると、水管２０および波型冷却フィン２１の表面の電圧が低下し、その結果、図５Ｂにおいて実線で示されるように、空気が波型冷却フィン２１の表面に沿って流れるようになる。従って、波型冷却フィン２１の表面から空気への熱伝達率が高くなるために、冷却効率が向上せしめられることになる。一方、前述したように、ファンカバー１により支持されたファン用電気モータ１b が駆動されると静電気が発生し、従って、ファン用電気モータ１b が駆動され続けているとファンカバー１には多量の正の電荷が帯電し続けることになる。その結果。ファンカバー１の電圧値は高電圧に維持されることになる。

しかしながら、このようにファンカバー１の電圧値が高電圧に維持されたとしても、自己放電式除電器１０がファンカバー１のフランジ８a ,８b の外壁面上に設置されていると、自己放電式除電器１０を中心とした一定範囲内のファンカバー１の表面の電圧が低下せしめられる。従って、このとき、この一定範囲内に位置する接続器５，６の電圧は低下し、それによりラジエータ２の電圧が低下せしめられる。即ち、自己放電式除電器１０により接続器５，６の電圧が低下せしめられるとラジエータ２の電圧値はファンカバー１の電圧値に比べて大きく低下せしめられ、それによりラジエータ２の冷却効率が向上せしめられることになる。

一方、図２Ｂに示されるように、自己放電式除電器１０を各接続器５，６周りのラジエータ２の上部および下部タンク２a の外壁面上に設置しても、自己放電式除電器１０によって接続器５，６の電圧を低下させることができる。従って、図２Ｂに示されるように、自己放電式除電器１０を各接続器５，６周りのラジエータ２の上部および下部タンク２a の外壁面上に設置しても、ラジエータ２のコア２a の電圧値を低い電圧値に維持することができ、従ってこの場合でも、ラジエータ２の冷却効率が向上せしめられることになる。

また、自己放電式除電器１０を接続器５，６の外壁面に設置しても、ラジエータ２のコア２a の電圧値を低い電圧値に維持することができ、従って、ラジエータ２の冷却効率が向上せしめられることになる。即ち、ファンカバー１とラジエータ２とを接続する接続部に自己放電式除電器１０を設置すれば、接続器５，６の電圧を低下させてラジエータ２の電圧を低下させることができる。従って、本発明による実施例では、ラジエータ２とファンカバー１とを接続する接続部の非導電性壁面上に自己放電式除電器１０を設置するようにしている。なお、ラジエータ２の電圧が低下すると、接続器７を介してラジエータ２に連結されたエアコンデンサ３の電圧も低下し、インバータ、コンバータラジエータ４の電圧も低下する。従って、エアコンデンサ３のコア２b およびインバータ、コンバータラジエータ４のコア４a における空気への熱伝達率が上昇し、その結果、エアコンデンサ３およびインバータ、コンバータラジエータ４における冷却効率が向上せしめられることになる。

さて、上述したように、本発明による実施例では、ラジエータ２とファンカバー１とを接続する接続部の非導電性壁面上に自己放電式除電器１０を設置するようにしている。しかしながら、車両の型式によっては、ラジエータ２にファンカバー１を接続せず、コンデンサ３を冷却するためにコンデンサ３に直接、ファンカバー１を連結する場合もある。この場合には、コンデンサ３とファンカバー１とを接続する接続部の非導電性壁面上に自己放電式除電器１０が設置される。なお、車両の型式によっては、インバータ、コンバータラジエータ４を用いない場合もある。

従って、本発明によれば、ラジエータ２又はコンデンサ３の少なくとも一方と、ラジエータ２又はコンデンサ３を冷却するためのファン1b を備えたファンカバー１とを具備しており、ラジエータ２、コンデンサ３およびファンカバー１に正の電荷が帯電する車両において、非導電性壁面上に設置すると設置箇所を中心とした限られた範囲内の非導電性壁面上の帯電電荷量を低下させることのできる自己放電式除電器１０を備えており、ラジエータ２又はコンデンサ３とファンカバー１とを接続する接続部の非導電性壁面上に自己放電式除電器１０を設置し、それによりラジエータ２又はコンデンサ３を除電するようにしている。

この場合、本発明による一実施例では、自己放電式除電器１０が上述の接続部周りのファンカバー１の壁面上に設置される。また、ラジエータ２又はコンデンサ３とファンカバー１とが着脱可能な接続器５，６を介して接続されており、本発明による別の実施例では、自己放電式除電器１０がこれら接続器５，６上に設置されている。また、ラジエータ２のタンク２a が非導電性の合成樹脂材料から形成されると共にラジエータ２のタンク２a がファンカバー１に接続されており、本発明による更に別の実施例では、自己放電式除電器１０が上述の接続部周りのラジエータタンク２a の壁面上に設置される。

１ファンカバー
２ラジエータ
３コンデンサ
４インバータ、コンバータラジエータ
５，６，７接続器
１０自己放電式除電器

Claims

ラジエータ又はコンデンサの少なくとも一方と、ラジエータ又はコンデンサを冷却するためのファンを備えたファンカバーとを具備しており、ラジエータ、コンデンサおよびファンカバーに正の電荷が帯電する車両の冷却装置において、非導電性壁面上に設置すると該設置箇所を中心とした限られた範囲内の非導電性壁面上の帯電電荷量を低下させることのできる自己放電式除電器を備えており、ラジエータ又はコンデンサとファンカバーとを接続する接続部の非導電性壁面上に該自己放電式除電器を設置し、それによりラジエータ又はコンデンサを除電するようにした車両の冷却装置。
該ファンカバーが非導電性の合成樹脂材料からなる請求項１に記載の車両の冷却装置。
該自己放電式除電器が上記接続部周りのファンカバーの壁面上に設置されている請求項２に記載の車両の冷却装置。
ラジエータ又はコンデンサとファンカバーとが着脱可能な接続器を介して接続されており、該自己放電式除電器が該接続器上に設置されている請求項１に記載の車両の冷却装置。
ラジエータのタンクが非導電性の合成樹脂材料から形成されており、ラジエータのタンクがファンカバーに接続されており、該自己放電式除電器が上記接続部周りのラジエータタンクの壁面上に設置されている請求項１に記載の車両の冷却装置。
該自己放電式除電器は、該非導電性壁面上に導電性接着剤により接着された金属箔からなる請求項１に記載の車両の冷却装置。
該自己放電式除電器は、自己放電を生じさせるための角部を有している請求項６に記載の車両の冷却装置。
該自己放電式除電器は、細長い矩形状の平面形状を有している請求項６に記載の車両の冷却装置。
該自己放電式除電器は、該非導電性壁面上に一体的に形成された導電性薄膜からなる請求項１に記載の車両の冷却装置。