JP2017072064A

JP2017072064A - クーリングモジュール

Info

Publication number: JP2017072064A
Application number: JP2015199188A
Authority: JP
Inventors: 直也石川; Naoya Ishikawa
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2017-04-13
Anticipated expiration: 2035-10-07
Also published as: JP6627391B2

Abstract

【課題】ラジエータのサイズを変更することなく、冷却効率を向上することができるクーリングモジュールを提供する。
【解決手段】矩形の放熱面４で冷却水を空冷するラジエータ２と、その放熱面４の中央部に対向して配置された大型冷却ファン３とを備えたクーリングモジュール１Ａにおいて、放熱面４の４つの隅部６ａ〜６ｄのうちの少なくとも１つの隅部６ａに対向して小型冷却ファン７を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明はクーリングモジュールに関し、更に詳しくは、従来よりも冷却効率を向上することができるクーリングモジュールに関する。

一般に、車両におけるエンジン等の冷却手段として、冷却水が通過するラジエータと、そのラジエータに対向して配置された冷却ファンとを備えたクーリングモジュールが採用されている（例えば、特許文献１を参照）。このクーリングモジュールにおいては、ラジエータのサイズに合った容量を有する冷却ファンが用いられる。

ところで、近年の車両においては、エンジンの高出力化に伴い、エンジンからの放熱量が増加する傾向にあるため、クーリングモジュールの冷却性能を向上することが求められている。しかしながら、車両に搭載できるラジエータのサイズには制限があるので、冷却ファンの容量を増加することは非常に困難であるため、エンジンの出力が制限されてしまうという問題がある。

特開２０１４−８８７９８号公報

本発明の目的は、ラジエータのサイズを変更することなく、冷却効率を向上することができるクーリングモジュールを提供することにある。

上記の目的を達成する本発明のクーリングモジュールは、矩形の放熱面で冷却水を空冷するラジエータと、前記放熱面の中央部に対向して配置された大型冷却ファンとを備えたクーリングモジュールにおいて、前記放熱面の４つの隅部のうちの少なくとも１つに対向して小型冷却ファンを配置したことを特徴とするものである。

本発明のクーリングモジュールによれば、ラジエータの放熱面の４つの隅部のうちの少なくとも１つの隅部に対向するように小型冷却ファンを配置するようにしたので、既設の大型冷却ファンによる通風が少なくなる放熱面の隅部を冷却に有効利用することができるため、ラジエータのサイズを変更することなく、冷却効率を向上することができる。

本発明の第１の実施形態からなるクーリングモジュールの車両後方からの平面図である。図１に示すＸ−Ｘ線の端面図である。本発明の第１の実施形態からなるクーリングモジュールの別の例の車両後方からの平面図である。本発明の第２の実施形態からなるクーリングモジュールにおける図１に示すＸ−Ｘ線に相当する部分の端面図である。本発明の第２の実施形態からなるクーリングモジュールにおける大型冷却ファン用シュラウドの断面図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１、２に本発明の実施形態からなるクーリングモジュールの平面図を示す。

このクーリングモジュール１Ａは、車両の前部に立設されたラジエータ２と、そのラジエータ２の後方に対向して配置された大型冷却ファン３とを備えている。

ラジエータ２は、図示しない複数のラジエータコアからなる矩形の放熱面４を有している。

大型冷却ファン３は、その回転軸がラジエータ２の放熱面４の中央部に対向するように配置され、エンジン本体又は電動モータを動力源として回転駆動される。この大型冷却ファン３は、エンジン本体の冷却水の水温に応じて、起動・停止及び回転数が運転制御される。また、大型冷却ファン３を外囲するようにして、ラジエータ２には大型冷却ファン用シュラウド５Ａが立設されている。

クーリングモジュール１Ａにおいて大型冷却ファン３が回転駆動されると、車両の前面から空気が強制的に通風される。そして通風された空気は、ラジエータ２の放熱面４において冷却水と熱交換して冷却した後に、大型冷却ファン用シュラウド５Ａにより大型冷却ファン３に誘導されて、後流となって後続のエンジン本体等の周囲を通過する。

このようなクーリングモジュール１Ａにおいて、放熱面４の４つの隅部６ａ〜６ｄのうちの少なくとも１つの隅部６ａ／６ｂ／６ｃ／６ｄに対向するように小型冷却ファン７が配置されている。なお、図１、２はラジエータ２の右下の隅部６ａのみに小型冷却ファン７を設置したケースであるが、図３に示すように全部の隅部６ａ〜６ｄに設置しても良いことは勿論である。

この小型冷却ファン７の大きさは特に限定するものではないが、図１に示すように、小型冷却ファン７の外接円８が、放熱面４の隣接する２辺と大型冷却ファン３（又は大型冷却ファン用シュラウド５Ａ）の外接円９とに接するようにすることが望ましい。また、小型冷却ファン７は、小型電動モータを駆動源として回転駆動され、大型冷却ファン３とは独立に冷却水の水温に応じて、（複数台の場合には個別に）起動・停止が、あるいはそれに加えて回転数が運転制御される。

これらの大型冷却ファン３及び小型冷却ファン７の運転に際しては、ファン全体の運転エネルギーが小さくなるように、最初に小型冷却ファン７を起動した後は、冷却水の水温上昇に伴って、小型冷却ファン７を停止してから大型冷却ファン３を起動して、その後に小型冷却ファン７を再び起動するように制御することが好ましい。

このようにラジエータ２に対して小型冷却ファン７を配置することで、既設の大型冷却ファン３による通風が少なくなる放熱面４の隅部６ａ〜６ｄを冷却に有効利用することができるので、ラジエータ２のサイズを変更することなく、クーリングモジュール１Ａの冷却性能を向上することができるのである。

また、大型冷却ファン３と小型冷却ファン７との間に小型冷却ファン用シュラウド１０を立設することが好ましい。それにより、ラジエータ２の通風を小型冷却ファン７へ適切に誘導して、クーリングモジュール１Ａの冷却性能を更に向上することができる。

図４、５に、本発明の第２の実施形態からなるクーリングモジュールを示す。なお、図２と同じ箇所には同一の符号を付し、その説明を省略する。

このクーリングモジュール１Ｂは、大型冷却ファン用シュラウド５Ａの代わりに大型冷却ファン用シュラウド５Ｂを備えたものである。大型冷却ファン用シュラウド５Ｂは、小型冷却ファン７に連通する中空部１１と、内周に形成された凸状のコアンダ面１２と、そのコアンダ面１２に隣接して大型冷却ファン７の後方へ向けて開口するスリット状のノズル１３とから大型冷却ファン用シュラウド５Ｂから構成されている。

この大型冷却ファン用シュラウド５Ｂにおいては、小型冷却ファン７を通じて吸い込まれた空気は、中空部１１を通って大型冷却ファン用シュラウド５Ｂの全体に行き渡り、ループをなすスリット状のノズル１３から吹き出してコアンダ面１２上に沿って流れる。このとき、低圧となる領域が生じるので、ノズル１３からの空気流の周りに吸引力が発生して、大型冷却ファン用シュラウド５Ｂの周囲に存在する空気を引き込むため、大型冷却ファン３による空気流の流れが増幅される。

従って、このように大型冷却ファン用シュラウド５Ｂを構成することにより、クーリングモジュール１Ｂの冷却性能を、クーリングモジュール１Ａよりも更に向上することができるのである。

１Ａ、１Ｂクーリングモジュール
２ラジエータ
３大型冷却ファン
４放熱面
５Ａ、５Ｂ大型冷却ファン用シュラウド
６ａ〜６ｄ隅部
７小型冷却ファン
８（小型冷却ファンの）外接円
９（大型冷却ファンの）外接円
１０小型冷却ファン用シュラウド
１１中空部
１２コアンダ面
１３ノズル

Claims

矩形の放熱面で冷却水を空冷するラジエータと、前記放熱面の中央部に対向して配置された大型冷却ファンとを備えたクーリングモジュールにおいて、
前記放熱面の４つの隅部のうちの少なくとも１つに対向して小型冷却ファンを配置したことを特徴とするクーリングモジュール。
前記ラジエータに前記大型冷却ファンを外囲する環状のファンシュラウドを立設し、
前記ファンシュラウドは、前記小型冷却ファンに連通する中空部と、内周に形成された凸状のコアンダ面と、前記コアンダ面に隣接して前記大型冷却ファンの後方へ向けて開口するスリット状のノズルとを有する請求項１に記載のクーリングモジュール。
前記小型冷却ファンの外接円が、前記放熱面の隣接する２辺と前記大型冷却ファンの外接円とに接する請求項１又は２に記載のクーリングモジュール。