JP3633190B2

JP3633190B2 - 自動車用熱交換装置

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Publication number: JP3633190B2
Application number: JP05648997A
Authority: JP
Inventors: 和宏竹内; 俊樹杉山; 卓也宇佐見
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: US5947189A; JPH10252470A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用熱交換装置において、特に半導体スイッチング素子にて電動モータの回転数を制御することで、冷却ファンの冷却能力を可変するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体スイッチング素子によって冷却ファンの冷却能力を可変するものとして、特開昭６２−２５１４１８号公報に記載されているものがある。この従来装置は、いわゆる吸込式の冷却ファン装置であり、車両のエンジン冷却水を冷却するラジエータの車両後方に冷却ファンが配置されており、冷却ファンによる冷却風は車両前方から後方に流れる。
【０００３】
そして、ラジエータと冷却ファンとの間には、冷却風が良好にラジエータを通過するようにガイドするファンシュラウドが設けられている。さらに冷却ファンを駆動する電動モータは、ファンシュラウド下流部に複数のステーにて取り付けられている。
そして、上記電動モータは、上記半導体スイッチング素子が内蔵された制御装置によって、パルス変調制御（ＰＷＭ制御）にて回転数が制御されるようになっている。これにより、冷却ファンの回転数が可変して送風能力が可変制御される。
【０００４】
また、上記従来装置では、上記制御装置には、上記半導体スイッチング素子の放熱を促進する放熱フィンが取り付けられている。このような放熱フィンを有する制御装置は、上記複数のステーのうち他のステーより幅広に形成された１つのステーの冷却風の下流側の端面に取り付けられている。このようにするとで、制御装置の取付強度が向上する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記制御装置は幅広のステーに取り付けられているので、このステーが通風抵抗となって冷却ファンの送風能力が低下するという問題がある。また、制御装置が取り付けられるステーの幅を狭くしたとしても、制御装置がステーからはみ出てしまうので、結果的に制御装置が通風抵抗となって冷却ファンの送風能力が低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は制御装置を冷却すると共に、冷却ファンの送風能力を向上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明では、以下の技術的手段を採用する。
請求項１ないし１１記載の発明では、
冷却用ファン（４）によって発生する冷却風が前記車両用熱交換器（３、３０）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（６）と、電動モータ（５）の回転数を制御するための半導体スイッチング素子（７）を内蔵する制御装置（８）と、制御装置（８）に設けられ、半導体スイッチング素子（７）から発生する熱の放熱を促進する放熱フィン（２０）とを有する自動車用熱交換装置であって、制御装置（８）は、放熱フィン（２０）がファンシュラウド（６）の内部に露出するようにして前記ファンシュラウド（６）の外表面に取り付けられていることを特徴としている。
【０００８】
これにより、制御装置は放熱フィンがファンシュラウドの内部に露出するようにしてファンシュラウドの外表面に取り付けられているので、制御装置によって冷却用ファンの送風能力が低下することが無く、冷却用ファンの送風能力を向上できるとともに、冷却用ファンによって発生した冷却風が、放熱フィンに当たることで、半導体スイッチング素子が内蔵された制御装置を良好に冷却できる。
【０００９】
また、請求項３記載の発明では、ファンシュラウド（６）には、放熱フィン（２０）の空気上流側近傍に開口した空気取入口（２２）が形成されていることを特徴としている。
これにより、冷却用ファンが駆動すると、ファンシュラウドの内外において圧力差が発生し、この圧力差によってファンシュラウド外部の比較的低温な空気が空気取入口よりファンシュラウド内部に導入され、放熱フィンに吹き当たるので、放熱フィンでの放熱性能を向上でき、制御装置の冷却能力を向上できる。
【００１０】
また、請求項４記載の発明では、放熱フィン（２０）は、複数の板状のフィン部材（２０ａ）が間隔を開けて並ぶように構成されるとともに、フィン部材（２０ａ）の板面がファンシュラウド（６）内を流れる冷却風の流れ方向に向くように配置されていることを特徴としている。
これにより、複数のフィン部材は、その板面がファンシュラウド内を流れる冷却風の流れ方向と同じ方向になるように配置されているので、冷却風の流れの邪魔にならず、良好に放熱フィンの全体に冷却風が当たることで放熱フィンの放熱能力を向上でき、制御装置の冷却能力を向上できる。
【００１１】
また、請求項６記載の発明では、ファンシュラウド（６）は、空気上流側にほぼ前記車両用熱交換器（３）の外形状と同じ形状を有するダクト部（６０）と、このダクト部（６０）の下流側でこのダクト部（６０）の流路断面積より小さい流路断面積を有するとともに、並ぶように形成されて冷却用ファン（１３）を収納する円筒状の２つのファン収納部（１３ａ、１３ｂ）とを有し、
２つのファン収納部（１３ａ、１３ｂ）とダクト部（６０）の外形線（Ｂ）とに囲まれる領域を取り付け部（６３）とし、制御装置（８）は、前記取り付け部（２４）に取り付けられていることを特徴としている。
【００１２】
ところで、本発明者らは、２つの冷却用ファンにて車両用熱交換器の熱交換媒体を冷却するものを検討し、請求項６に記載した発明のようにファンシュラウドに上記ダクト部と、２つの円筒状のファン収納部を形成して見た。そして、このようなものでは、２つのファン収納部とダクト部の外形線（Ｂ）とに囲まれる領域は、丁度２つのファン収納部によっての大きなスペースができる。従って、本発明者は、この大きなスペースを有効利用すれば、制御装置の車両搭載性が向上できるという発想に至った。
【００１３】
そこで、請求項６記載の発明によれば制御装置を、２つのファン収納部とダクト部の外形線とに囲まれる領域を取り付け部（６３）とし、制御装置（８）をこの取り付け部（６３）に取り付けることで、制御装置の車両搭載性を格段に向上することができる。
また、請求項７記載の発明では、取り付け部（２４）は、車両用熱交換器（３）の通風面（３ａ）と略平行に延びるように形成されていることを特徴としている。
【００１４】
これにより、取り付け部が、車両用熱交換器（３）の通風面（３ａ）と略平行に延びるように形成されているので、制御装置の設置スペースを大きく取ることができ、制御装置を他の車両機器と干渉せずに良好に配置できる。この結果、車両用熱交換器、ファンシュラウド、および冷却用ファンが並ぶ方向の体格を小さくでき、制御装置の車両搭載性を向上できる。
【００１５】
また、請求項８記載の発明では、放熱フィン（２０）は、２つの冷却ファンにて発生する冷却風の両方に当たるように２つの冷却用ファン（４）の中間位置に設けられていることを特徴としている。
これにより、放熱フィンには、２つの冷却用ファンにて発生する冷却風の両方が当たる。この結果、一方の冷却用ファンが異常となって停止してしまった場合でも、他方の冷却用ファンによって発生する冷却風にて制御装置を冷却できる。
【００１６】
また、請求項９記載の発明では、２つの冷却用ファン（４）の間におけるファンシュラウド（６）内には、これら２つの冷却用ファン（４）のそれぞれに対応した２つの通路（１４ａ、１４ｂ）が形成され、さらに２つの通路（１４ａ、１４ｂ）を連通する連通路（１９）が形成されており、放熱フィン（２０）は、この連通路（１９）に設けられていることを特徴としている。
【００１７】
これにより、ファンシュラウド内は２つの通路となるように仕切られているので、２つの冷却用ファンにて発生する冷却風が干渉しにくくなる。この結果、２つの冷却ファンの送風能力を向上させることができる。そして、これに加え、放熱フィンが連通路に設けられることで、一方の冷却用ファンが異常となって停止してしまった場合でも、連通路を通じて他方の冷却用ファンによって発生する冷却風にて制御装置を冷却できる。
【００１８】
また、請求項９記載の発明では、制御装置（８）は、車両用熱交換器（３、３０）内を流れる熱交換媒体の状態に応じて電動モータ（５）の回転数を制御し、２つの電動モータ（５）のうち一方が異常となったときには残りの１つの電動モータ（５）の回転数を所定値より大きい状態に制御することを特徴としている。
これにより、電動モータのうち一方が異常となって停止しても、残りの１つの電動モータの回転数を所定値より大きい状態に制御することで、この残りの電動モータにて駆動される冷却用ファンにて熱交換媒体を良好に冷却することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
本実施形態は、自動車用熱交換装置を、図１に示すように冷却用ファン４にて車両走行用内燃機関１（エンジン）の冷却水を冷却するととともに、車両に搭載された空調用の冷凍サイクルの冷媒を冷却して凝縮する冷却ファン装置２に適用したものである。図１は冷却ファン装置２が車両に搭載された搭載図を表すものであり、車両幅方向から見た概略側面断面図である。図２は、図１を車両後方から車両前方に向けて見た冷却ファン装置２の正面図である。なお、エンジン１は、車両のエンジンルームＡに配置され、このエンジンルームＡには、図示しない他の車両機器が配置されている。
【００２０】
以下、上記冷却ファン装置２の詳細を説明する。
本実施形態における冷却ファン装置２は、ラジエータ３、コンデンサ３０、冷却用ファン４、電動モータ５、ファンシュラウド６、および制御装置８とからなる。そして、図２に示すように本実施形態では冷却用ファン４と電動モータ５とがそれぞれ２つ設けられている。
【００２１】
ラジエータ３は、車両用熱交換器であって内部に熱交換媒体である上記冷却水が流れるものである。ラジエータ３は、長方板状に形成されており、アルミニウム製の偏平チューブと、熱交換効率を高めるフィンとが交互に積層された周知のものである。
コンデンサ３０は、車両用熱交換器であって内部に熱交換媒体である冷媒が流れるものである。コンデンサ３０は、長方板状に形成されており、アルミニウム製の偏平チューブと、熱交換効率を高めるフィンとが交互に積層された周知のものである。
【００２２】
なお、これらエジエータ３およびコンデンサ３０は、図１に示すようにエンジンルームＡ内でエンジン１の車両前方に配置されている。そして、上記冷却用ファン４は、これらエジエータ３およびコンデンサ３０と、上記エンジン１との間に配置されている。
冷却用ファン４は、軸流ファンであって上記ラジエータ３およびコンデンサ３０に向かって冷却風を発生することで、上記冷却水および冷媒を冷却するものである。そして、本実施形態では冷却用ファン４は、図１に示すようにラジエータ３およびコンデンサ３０を通過する冷却風の後流側に配置されている。つまり、本実施形態での冷却ファン装置２は、所謂吸込式と呼ばれるものである。
【００２３】
電動モータ５は、上記冷却ファン４を駆動するものであり、図示しない車載電源から電力が供給されて駆動する。そして、電動モータ５は、図１に示すように半導体スイッチング素子７が内蔵された制御装置８によって回転数が制御されるようになっている。なお、この制御装置８には、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が内蔵された周知のコンピュータ手段であるＥＣＵ１０が接続されており、ＥＣＵ１０からの信号によって電動モータ５の回転数を制御するようになっている。なお、この制御装置８およびＥＣＵ１０の詳細は後で説明する。
【００２４】
ファンシュラウド６は、図１に示すようにラジエータ３と冷却用ファン４との間に設置されている。ファンシュラウド６は、ポリプロピレン等の樹脂材にてダクト状に形成されており、冷却用ファン４によって発生する冷却風がラジエータ３を通過するようにガイドする機能を果たす。
ファンシュラウド６は、図１に示すように空気上流側から空気下流側に向かって流路面積が小さくなるように段付状の段付部１２に形成されている。そして、ファンシュラウド６は、図１に示すように空気上流側にほぼラジエータ３の外形状と同じ形状のダクト部６０を有する。さらにファンシュラウド６は、この第１空気案内路１４の下流側で冷却用ファン６を収納し、車両後方に突出するようにして円筒状のファン収納部１３ａ、１３ｂ（円筒部）が形成されている。ファン収納部１３ａ、１３ｂは、図２に示すように車両幅方向に並ぶように形成されている。
【００２５】
そして、ダクト部６０の空気下流側端部と２つのファン収納部１３ａ、１３ｂの空気上流側端部とは、図１に示すようにファンシュラウド６内方で天地方向に延びた取り付け部６３によって繋がれている。さらに本実施形態では取り付け部６３は、図１に示すようにラジエータ３の通風面３ａと略平行に延びるように形成されている。
【００２６】
ファンシュラウド６には、図１、２に示すようにファン収納部１３の空気下流側で、電動モータ５を支持するための４つの支持ステー１５が一体成形されている。支持ステー１５の板厚は、図１に示すようにファンシュラウド６の板厚より若干ながら大きくなっている。これにより、電動モータ５の取付強度が向上する。なお、電動モータ５は、図１に示すように電動モータ５のハウジング外面に固定された取付ブラケット１６を介して、ビス１７によって複数の支持ステー１５にネジ止め固定されている。
【００２７】
ところで、図１、２に示すようにファンシュラウド６の内部には、２つの冷却用ファン４に対応して２つの通路１４ａ、１４ｂが形成されるように仕切り部１８が一体成形されている。そして、仕切り部１８は、２つの冷却用ファン４の間に形成されている。
この仕切り部１８は、各冷却用ファン４にて発生された冷却風が互いに干渉しないようにするためのものであって、板面が天地方向に延びるように形成されている。このようにすると、２つの冷却用ファン４での冷却風の風量が増加することで、２つの冷却用ファン４の送風能力が向上する。
【００２８】
本実施形態では図２に示すように仕切り部１８の上端部位は途切れており、これにより、ファンシュラウド６内には上記２つの通路１４ａと１４ｂとを連通する連通路１９が形成されている。
次に上記制御装置８の詳細を説明する。制御装置８は、電動モータ５の回転数を制御するための半導体素子７を内蔵するものであり、図１に示すように樹脂製のカバーケース８ａと、このカバーケース８内に設けられた上記半導体スイッチング素子７（ＭＯＳトランジスタ）とを有する。また、カバーケース８ａ内には、図示しないが駆動回路、信号処理部、制御部等が設けられており、この制御部には、上記ＥＣＵ１０からの信号が入力されるようになっている。
【００２９】
制御装置８には、図１に示すように上記半導体スイッチング素子７から発生する熱の放熱を促進する放熱フィン２０が設けられている。放熱フィン２０は、アルミニウム等の放熱性の良い金属にて形成されており、図３に示すように板状の基板２１上に、複数の板状のフィン部材２０ａが間隔を開けて積層されるように構成されている。そして、フィン部材２０ａは、図１、２に示すようにその板面がファンシュラウド６内を流れる冷却風（図中矢印で示す）の流れ方向となるように配置されている。また、ファンシュラウド６のダクト部６０には、図１中最上方部位に放熱フィン２０の空気上流側近傍に開口した空気取入口２２が形成されている。
【００３０】
また、放熱フィン２０は、カバーケース８ａの一端面に接するように取り付けられている。なお、図４中４１は、２つの電動モータ５にそれぞれ電気的に接続されるコネクタ部である。
次に、このように放熱フィン２０が設けられた制御装置８の取付位置について図１ないし図４に基づいて説明する。図４は図２中上方から下方に向けて見た上面図である。
【００３１】
制御装置８は、図１に示すように放熱フィン２０がファンシュラウド６の内部に露出するように取り付け部６３の外表面に取り付けられている。具体的には、図２に示すように制御装置８は、２つのファン収納部１３ａ、１３ｂの間で、これら２つのファン収納部１３ａ、１３ｂが並ぶ方向（天地方向）と直交する側で、ダクト部６０の外形線Ｂの内側近傍に取り付けられている。
【００３２】
言い換えると、取り付け部６３は、図２に示すように２つのファン収納部１３ａ、１３ｂとダクト部６０の外形線Ｂとに囲まれる領域Ｃに設定されており、この取り付け部６３に制御装置８が取り付けられている。
つまり、本実施形態では、上記「課題を解決する手段」にて述べたようにダクト部６０と２つの円筒状のファン収納部１３ａ、１３ｂとに囲まれる領域Ｃは、丁度２つのファン収納部１３ａ、１３ｂにて大きなスペースができるので、本実施形態では、制御装置８をこのスペースに配置した。これにより、制御装置８の車両搭載性を格段に向上できる。さらに放熱フィン２０の体格を大きくでき、制御装置８の冷却能力をも向上できる。。
【００３３】
そして、このような位置に制御装置８を取り付けるために、図４に示すようにファンシュラウド６には、２つの冷却用ファン４の間、かつ丁度上記連通路１９に対応する部位で、内部と外部とを連通するように開口した露出用開口部２４が形成されている。また、露出用開口部２４は、図４に示すように上記通路１４ａ、１４ｂを跨がるように開口して形成されている。
【００３４】
そして、制御装置８は、図４に示すように２つの冷却用ファン４の間で、放熱フィン２０が上記露出用開口部２４を通じてファンシュラウド６の内部に露出するように、ネジ２３にて取り付け部６３の外面に取り付けられる。
これにより、制御装置８によって冷却用ファン４の送風能力を低下することが無く、冷却用ファン４の送風能力を向上でき、図１中矢印で示すように冷却用ファン４によって発生した冷却風が、良好に放熱フィン２０に当たることで放熱フィン２０にて半導体スイッチング素子７にて発生した熱を良好に放熱でき、制御装置８の冷却能力を向上できる。
【００３５】
また、本実施形態では、取り付け部６３が、ラジエータ３の通風面３ａと平行に延びるように形成されているので、制御装置８の設置スペースが大きく取ることができ、制御装置８を他の車両機器と干渉せずに良好に配置できる。この結果、ラジエータ３、ファンシュラウド６、および冷却用ファン４が並ぶ方向の体格を小さくでき、制御装置８の車両搭載性を向上できる。
【００３６】
また、本実施形態では、上記放熱フィン２０が上記空気通路１４ａ、１４ｂを跨がるようにして連通路１９に設けられているので、放熱フィン２０には、２つの冷却用ファン４にて発生する冷却風の両方が当たる。これにより、一方の冷却用ファン４が異常、例えば異物を巻き込んで停止してしまった場合に、他方の冷却用ファン４によって発生する冷却風にて制御装置８を冷却できる。
【００３７】
さらに本実施形態では、冷却用ファン４が駆動すると、ファンシュラウド６内外の圧力差によって上記空気取入口２２によりファンシュラウド６外部のラジエータ３を通過しない比較的低温な空気がファンシュラウド内部に導入され、放熱フィン２０に吹き当たる。これにより、良好に放熱フィン２０の全体に冷却風が当たることで放熱フィン２０の放熱能力を向上でき、さらに制御装置８の冷却能力を向上できる。
【００３８】
また、さらに本実施形態では、複数のフィン部材２０ａは、その板面がファンシュラウド６内を流れる冷却風の流れ方向と同じ方向になるように配置されているので、冷却風の流れの邪魔にならずに放熱フィン２０の全体に冷却風がふきあたり、放熱フィン２０の放熱能力を向上でき、さらに制御装置８の冷却能力を向上できる。
【００３９】
次に本実施形態における制御装置８の制御内容について説明する。
先ず、この制御内容を説明する前に、上記ＥＣＵ１０について説明する。本実施形態におけるＥＣＵ１０は、エンジン１を制御するエンジン制御用のＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する周知のコンピュータ手段である。
ＥＣＵ１０には、図１に示すように入力端子として冷却水の温度を検出する手段である温度センサ３１、上記コンデンサ３０の圧力（上記冷凍サイクルの図示しないコンプレッサの吐出圧力）を検出する手段である圧力センサ３２等が接続されている。
【００４０】
そして、上記制御装置８は、このＥＣＵ１０と電気的に接続されており、図４中４０がＥＣＵ１０に接続するためにコネクタ部である。制御装置８は、ＥＣＵ１０から上記２つのセンサ３１、３２の信号をもらいうけて、上記電動モータ５をＰＷＭ制御（パルス幅変調）にて制御する。つまり、制御装置８は、ラジエータ３およびコンデンサ３０内を流れる熱交換媒体の状態に応じて電動モータ５の回転数を制御する。
【００４１】
以下、上記制御装置８の制御内容を図５のフローチャートに基づいて簡単に説明する。
先ず、ステップＳ６０では、情報読み込みとして上記水温センサ３１および上記圧力センサ３２からの信号を読み込み記憶する。
次にステップＳ７０では、２つの電動モータ５の回転数を決定する。この内容を具体的に説明すると、ステップＳ７０では先ず、上記水温センサ３１が検出する水温が高くなるほど、電動モータ５の第１回転数を設定する。そして、さらに上記圧力センサ３２が検出する圧力が高くなるほど、電動モータ５の第２回転数を設定する。
【００４２】
そして、ステップＳ７０では上記第１、第２回転数のうち回転数が高い方を最終的な目標回転数とする（これを通常制御という）。なお、通常制御において、当然ながら上記冷凍サイクルが作動していないときには、上記目標回転数が上記水温のみで決定される。
続いて、ステップＳ８０では冷却用ファン４が異常であるか否かを判定する。ここで、冷却用ファン４が異常とは、例えば冷却用ファン４に異物が絡まって２つの冷却用ファン４のうち一方が停止（ロック）してしまったときのことである。そして、この場合、冷却用ファン４のロックは、冷却用ファン４を流れる電流値が大きくなるので、この電流値によって制御装置８が検知する。
【００４３】
そして、２つの冷却用ファン４が異常で無い場合は、ステップＳ９０に進んで、上記通常制御を行う。一方、２つの電動モータ５のうち一方が異常となったときには、ステップＳ１００に進んで、残りの１つの電動モータ５の回転数を所定値より大きい状態に制御する。具体的には本実施形態では、電動モータ５の回転数を強制的に上記通常制御にて決定される最大の回転数とする。
【００４４】
これにより、本実施形態では２つの冷却用ファン４の一方がロックしても、残りの冷却用ファン４の送風量が設定可能な最大とするので、１つの冷却用ファン４にて冷却水と冷媒の両方を良好に冷却することができる。
（他の実施形態）
上記実施形態では、ラジエータ３とコンデンサ３０と併設する冷却ファン装置２について説明したが、何方か一方だけであっても良い。
【００４５】
また、上記各実施形態では、フィン部材２０ａの板面がファンシュラウド６内を流れる冷却風の流れ方向となるように配置したが、図６に示すように冷却風の流れ方向と直交するように配置しても良い。
また、上記各実施形態において、フィン部材２０ａは板状でなく例えばピン形状のものとしても良く、さらにフィン部材２０ａに放熱性を向上させるためにルーバー等の切り欠きを設けても良い。
【００４６】
また、上記各実施形態において、ファンシュラウド６に空気取入口２２を形成したが図６に示すように形成しなくとて良い。
また、上記制御装置８は、取り付け部６３に設けたがファンシュラウド６の外面であれば、何処に設置しても良い。
また、上記各実施形態では、制御装置８は、２つの冷却用ファン４にて発生する冷却風の両方に当たるような中間位置に配置したが、図７に示すように制御装置８を一方の通路１４ｂに設けても良い。
【００４７】
また、上記各実施形態では一方の冷却用ファン４が異常となると残りの冷却用ファン４（電動モータ５）の回転数を設定可能な最大としたが、これに限らず所定の高回転数となるようにしても良い。
また、上記各実施形態では、車両前方から車両後方に向けて順にラジエータ３、ファンシュラウド６、冷却用ファン４を配置した吸込式の冷却ファン装置２について説明したが、本発明は、車両前方から車両後方に向けて順に冷却用ファン４、ファンシュラウド６、ラジエータ３を配置した所謂押込式の冷却ファン装置にでも適用できる。
【００４８】
また、上記各実施形態では冷却用ファン４、電動モータ５が２組設けられていたが、本発明はそれぞれ１つのものであっても当然ながら適用できる。
また、上記各実施形態では、上記取り付け部２４がラジエータ３の通風面３ａと平行に延びるように形成されていたが、取り付け部２４を若干図１中左下がりの傾斜面としても良い。
【００４９】
また、上記各実施形態では、上記冷却ファン装置２は、エンジン１の冷却水を冷却するラジエータ３や、車両空調用のコンデンサ３０の冷媒を冷却するものであったが、車両に使用される作動油（例えばエンジンオイル）を冷却するオイルクーラー、エンジンの吸気温度を下げるインタークーラー等に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の上記各実施形態における冷却ファン装置２の車両搭載図を示す図である。
【図２】上記各実施形態における冷却ファン装置２の正面図である。
【図３】上記各実施形態における放熱フィン２０の単体図である。
【図４】上記各実施形態における制御装置８の取付構造を示す図である。
【図５】上記各実施形態における制御装置８の制御内容を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
３…ラジエータ、４…冷却用ファン、５…電動モータ、６…ファンシュラウド、８…制御装置、２０…放熱フィン、３０…コンデンサ。

Claims

内部に熱交換媒体が流れる車両用熱交換器（３、３０）と、
前記熱交換媒体を冷却する冷却風を発生する冷却用ファン（４）と、
前記冷却用ファン（４）を駆動する電動モータ（５）と、
前記車両用熱交換器（３、３０）と前記冷却用ファン（４）との間に設けられ、前記冷却用ファン（４）によって発生する冷却風が前記車両用熱交換器（３、３０）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（６）と、
前記電動モータ（５）の回転数を制御するための半導体スイッチング素子（７）を内蔵する制御装置（８）と、
前記制御装置（８）に設けられ、前記半導体スイッチング素子（７）から発生する熱の放熱を促進する放熱フィン（２０）とを有する自動車用熱交換装置であって、
前記制御装置（８）は、前記放熱フィン（２０）が前記ファンシュラウド（６）の内部に露出するようにして前記ファンシュラウド（６）の外表面に取り付けられていることを特徴とする自動車用熱交換装置。
前記ファンシュラウド（６）の内部と外部とを連通するように開口した開口部（２４）を有し、
前記放熱フィン（２０）は、前記開口部（２４）を通じて前記ファンシュラウド（６）の内部に露出して配置されていることを特徴とする請求項１記載の自動車用熱交換装置。
前記ファンシュラウド（６）には、前記放熱フィン（２０）の空気上流側近傍に開口した空気取入口（２２）が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の自動車用熱交換装置。
前記放熱フィン（２０）は、複数の板状のフィン部材（２０ａ）が間隔を開けて積層されるように構成されるとともに、前記フィン部材（２０ａ）の板面が前記ファンシュラウド（６）内を流れる冷却風の流れ方向を向くように配置されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つに記載の自動車用熱交換装置。
前記車両用熱交換器（３、３０）に対して前記冷却用ファン（４）、前記電動モータ（５）、および前記ファンシュラウド（６）がそれぞれ２つ設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の自動車用熱交換装置。
前記ファンシュラウド（６）は、空気上流側にほぼ前記車両用熱交換器（３）の外形状と同じ形状を有するダクト部（６０）と、このダクト部（６０）の下流側でこのダクト部（６０）の流路断面積より小さい流路断面積を有するとともに、並ぶように形成されて前記冷却用ファン（１３）を収納する円筒状の２つのファン収納部（１３ａ、１３ｂ）とを有し、
前記２つのファン収納部（１３ａ、１３ｂ）と前記ダクト部（６０）の外形線（Ｂ）とに囲まれる領域を取り付け部（６３）とし、
前記制御装置（８）は、前記取り付け部（６３）に取り付けられていることを特徴とする請求項５記載の自動車用熱交換装置。
前記取り付け部（２４）は、前記車両用熱交換器（３）の通風面（３ａ）と略平行に延びるように形成されていることを特徴とする請求項６記載の自動車用熱交換装置。
前記放熱フィン（２０）は、前記２つの冷却用ファン（４）にて発生する冷却風の両方が当たるように前記２つの冷却用ファン（４）の中間位置に設けられていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載の自動車用熱交換装置。
前記２つの冷却用ファン（４）の間における前記ファンシュラウド（６）内には、これら２つの冷却用ファン（４）のそれぞれに対応した２つの通路（１４ａ、１４ｂ）が形成され、さらに前記２つの通路（１４ａ、１４ｂ）を連通する連通路（１９）が形成されており、前記放熱フィン（２０）は、この連通路（１９）に設けられていることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１つに記載の自動車用熱交換装置。
前記制御装置（８）は、前記熱交換媒体の状態に応じて前記電動モータ（５）の回転数を制御し、前記２つの電動モータ（５）のうち一方が異常となったときには残りの１つの電動モータ（５）の回転数を所定値より大きい状態に制御することを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１つに記載の自動車用熱交換装置。
前記車両用熱交換器（３、３０）は、車両のエンジンルーム（Ａ）内でエンジン（１）の車両前方に配置されており、前記冷却用ファン（４）は、前記車両用熱交換器（３、３０）と前記エンジン（１）との間に配置されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の自動車用熱交換装置。