JP5422336B2 - 車両用熱交換モジュール - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるエンジン冷却用のラジエータおよび／または空調装置用のコンデンサとファンユニットとが一体にモジュール化されている車両用熱交換モジュールに関するものである。

車両用熱交換モジュールとして、エンジンルーム内の前方部に、前方側から空調装置用のコンデンサおよび／またはエンジン冷却用ラジエータ、プロペラファン、ファンモータ等を順次配設し、これらを一体にモジュール化したもの（ＣＲＦＭとも称されている。）が知られている。このＣＲＦＭでは、コンデンサおよび／またはラジエータの下流側に正対して設けられているプロペラファンに向けて流路断面積が漸次縮小されたシュラウドが設けられ、コンデンサおよび／またはラジエータを通して吸い込んだ冷却空気（外気）をプロペラファンに導くように構成されている。

このようなＣＲＦＭにおいて、プロペラファンは、コンデンサおよびラジエータで熱交換される熱量に応じて、１個または２個設けられる。一般に、横長の矩形形状とされているコンデンサおよびラジエータに対して、ファンモータ電圧１２Ｖ条件において風量が概ね２，０００ｍ^３／ｈ以下の場合は、プロペラファンが１個設けられる１ファン構成、風量が２，０００ｍ^３／ｈを超える場合は、プロペラファンが２個設けられる２ファン構成とされている。また、風量が２，０００ｍ^３／ｈ付近では、ファンモータ入力は略２４０Ｗ以下である。

２ファン構成の場合、１ファン構成に比べ、熱交換器（コンデンサ、ラジエータ）を通過する冷却空気の風速分布が均一化されるため、熱交換器での圧損が増大せず、モータ入力が増大することもなく、また、ファンモータ１個当りの入力が小さくなるため、ファンモータを小型軽量化でき、調達が容易となる等のメリットがある。反面、プロペラファンおよびファンモータが２個となるため、部品点数が増加するとともに、１個当りの重量は小さくなるもののトータル重量は重くなる。また、ファンユニットのコストは、ファンモータの占める割合が大きいため、モータ１個当たりのコストは低下するものの、モータ２個分を含むトータルコストは高くなってしまう。

一方、本来、２ファン構成とすべき処を１ファン構成とした場合、熱交換器を通過する空気の風速分布に偏りが生じるため、熱交換器による圧損（通風抵抗）が増大し、モータ入力の増大、それに伴うファンモータのランク上げ、騒音の増大等、様々な問題が発生する。また、ファン効率の低下を、モータ支持桁を静翼化することにより抑制するようにしたものが特許文献１，２に示されている。また、シュラウドの通風面積が減少することにより走行時の冷却性能が低下するのを抑制するため、シュラウドのベルマウス周りに開口を設けたものが特許文献３に示されている。さらに、プロペラファンの奥行き寸法（軸方向寸法）を低減するため、羽根枚数を増やし多翼化したものが特許文献４−６に示されている。

また、羽根の外周縁付近および根元付近における負圧面および圧力面に各々ウイングレットを設け、空気流を整流することにより、羽根表面での剥離、失速等を抑制し、ファン効率の向上を図ったものが特許文献５，６に提示されている。更に、ベルマウスをシュラウドに対して全周を確保できる範囲において最大限の大きさに形成し、プロペラファンを可及的に大径化することにより、回転数を下げるとともに、冷却空気の流れ分布を周方向で均一化し、低騒音化を図ったものが特許文献７に提示されている。

特表２０００−５０１８０８号公報（図３−図４参照） 特開２００３−１６１２９９号公報（図１−図２参照） 実開昭６１−１３２４３０号公報（図１−図２参照） 特開平６−３３６９９９号公報（図１参照） 特開２００７−４０１９７号公報（図１参照） 特開２００７−４０２０２号公報（図４−図５参照） 特許第４１９１４３１号公報（図１−図２参照）

上記の如く、従来の車両用熱交換モジュールでは、一般に、モータ電圧１２Ｖ条件下で風量が概ね２，０００ｍ^３／ｈを超えると、２ファン構成とされ、このときファンモータ入力は略２４０Ｗ以下である。この場合、ファンモータを小型化できることから調達がし易くなるが、１ファン構成に比べ、部品点数の増加、トータル重量およびトータルコストの上昇は避けられなかった。このため、車両用熱交換モジュールの軽量化、低コスト化等の観点から、ファンモータ入力が２４０Ｗ以下のレベルで、風量が２，０００ｍ^３／ｈを超えるものに対応できる１ファン構成の車両用熱交換モジュールが求められている。

しかしながら、２ファン構成を単純に１ファン化すると、熱交換器を通過する空気の風速分布に偏りが生じるため、熱交換器による圧損（通風抵抗）が増大し、モータ入力の増大、騒音の増大に繋がる。また、モータ入力の増大に伴い、ファンモータのランクを上げる必要が生じ、重量、コスト、調達性等々において不利益を被る。更に、１ファン化した場合、プロペラファンを通過する空気流の流速が増大し、ファン効率が低下してモータ入力が増大するとともに、騒音が悪化してしまう。また、シュラウドの開口部、すなわち通風面積が減少することで冷却空気の抜けが悪くなるため、走行時のエンジン冷却性能が低下する等々の問題が生じることから、これらを如何に解決するかが課題となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、モータ入力が所定レベル以下とされた１ファン構成のファンユニットを用い、風量が概ね２，０００ｍ^３／ｈを超えるＣＲＦＭ等にも対応が可能な車両用熱交換モジュールを提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の車両用熱交換モジュールは、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる車両用熱交換モジュールは、矩形形状の熱交換器と、該熱交換器の下流側に設けられているファンユニットとから構成され、該ファンユニットは、ベルマウスおよび環状開口部を有するシュラウド、該シュラウドの前記環状開口部内に配設されているプロペラファンおよび該プロペラファンを回転駆動するファンモータを備えている車両用熱交換モジュールにおいて、前記ファンユニットは、前記ファンモータ入力が所定レベル以下とされている１ファン構成のユニットとされ、前記プロペラファンには、羽根の根元側の圧力面および負圧面の双方に、それぞれ周方向に沿って半径方向に所定の間隔を隔てて少なくとも２組のウイングレットが立設されていることを特徴とする。

本発明によれば、矩形形状の熱交換器と、該熱交換器の下流側に設けられているファンユニットとから構成されている車両用熱交換モジュールにおいて、ファンユニットは、ファンモータ入力が所定レベル以下とされている１ファン構成のユニットとされ、そのプロペラファンは、羽根の根元側の圧力面および負圧面の双方に、それぞれ周方向に沿って半径方向に所定の間隔を隔てて少なくとも２組のウイングレットが立設された構成とされているため、モータ入力が所定レベル以下の１ファン構成のファンユニットを用いた場合の大風量、高圧損の運転条件下においても、羽根の根元側の圧力面および負圧面の双方に設けられている少なくとも２組のウイングレットによって、羽根表面での剥離、失速等を抑制し、空力性能の低下、騒音の悪化等を克服することができる。従って、モータ入力が所定レベル以下の１ファン構成のファンユニットを用い、風量が概ね２，０００ｍ^３／ｈを超えるような車両熱交換モジュールにも対応が可能となり、モジュールの軽量化、低コスト化、部品調達の容易化等を達成することができる。

また、本発明の車両用熱交換モジュールは、上記の車両用熱交換モジュールにおいて、前記ファンモータは、前記プロペラファンの下流側において前記シュラウドにモータ支持桁を介して支持され、該モータ支持桁は、静翼形状とされていることを特徴とする。

本発明によれば、ファンモータが、プロペラファンの下流側においてシュラウドにモータ支持桁を介して支持され、そのモータ支持桁が静翼形状とされているため、１ファン構成のファンユニットとすることで大風量、高圧損の運転条件とされる車両用熱交換モジュールにおいて、モータ支持桁の静翼化によりプロペラファン出口の動圧の一部を静圧に回復させ、ファン効率の低下を抑制することができる。従って、モータ入力を低減でき、ファンモータのランク上げの回避に貢献することができる。

また、本発明の車両用熱交換モジュールは、上記の車両用熱交換モジュールにおいて、前記静翼形状のモータ支持桁は、その翼部のソリディティが１付近に設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、静翼形状とされているモータ支持桁の翼部のソリディティ（弦節比＝翼コード長／ピッチ）が１付近に設定されているため、プロペラファンから流出される高速の空気流を適正に転向させ、プロペラファン出口における動圧を有効に静圧回復させることができる。従って、１ファン構成とすることによるファン効率の低下を効果的に克服することができる。

さらに、本発明の車両用熱交換モジュールは、上述のいずれかの車両用熱交換モジュールにおいて、前記プロペラファンは、羽根枚数が少なくとも９枚以上とされ、前記モータ支持桁により構成される静翼の枚数は、少なくとも１０枚以上とされていることを特徴とする。

本発明によれば、プロペラファンの羽根枚数が、少なくとも９枚以上とされ、モータ支持桁により構成される静翼の枚数が、少なくとも１０枚以上とされているため、プロペラファンの羽根枚数および静翼化されたモータ支持桁の静翼枚数を、それぞれ９枚以上、１０枚以上として多翼化することによりファンユニット、ひいては熱交換モジュールの奥行き寸法（軸方向寸法）を十分薄くすることができる。従って、静翼を付加しても車両に対する搭載性、レイアウト性が損なわれることがなく、１ファン構成による軽量化、低コスト化等のメリットを享受することができる。また、ファンと静翼とを互いに素となる枚数設定にしているため、特定の周波数領域での圧力干渉による離散周波数騒音の増大を防止し、ファン騒音を確実に抑制することができる。

さらに、本発明の車両用熱交換モジュールは、上述のいずれかの車両用熱交換モジュールにおいて、前記シュラウドには、前記ベルマウスの周囲に通風面積を増加する切り欠きが設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、シュラウドにおけるベルマウスの周囲に通風面積を増加する切り欠きが設けられているため、１ファン構成とすることで減少するシュラウドの通風面積を切り欠きにより増加させ、シュラウドによる通風抵抗を小さくすることができる。従って、１ファン構成としたことに伴う走行時のエンジン冷却性能の低下を抑制することができると同時に、シュラウド、ひいては熱交換モジュールの更なる軽量化を図ることができる。

また、本発明の車両用熱交換モジュールは、上記の車両用熱交換モジュールにおいて、前記切り欠きの面積は、前記シュラウドの前記環状開口部の面積を差し引いた残りの面積に対して１０ないし３０％の範囲とされていることを特徴とする。

本発明によれば、切り欠きの面積が、シュラウドの環状開口部の面積を差し引いた残りの面積に対して１０ないし３０％の範囲とされているため、１ファン構成としたことに伴い熱交換器を通過する空気流の流速分布が変化することによる走行時のエンジン冷却性能およびアイドル時の冷房性能の変化を各々許容範囲内に納めることができる。従って、エンジン冷却性能および冷房性能への影響を排除し、各々の性能を確保することができる。

さらに、本発明の車両用熱交換モジュールは、上述のいずれかの車両用熱交換モジュールにおいて、前記ベルマウスは、前記シュラウドに対して全周を確保できる範囲において最大限の大きさに形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ベルマウスが、シュラウドに対して全周を確保できる範囲において最大限の大きさに形成されているため、プロペラファンの径を可及的に大径化し、ファン回転数を下げることができるとともに、ファンに吸い込まれる空気流の周方向分布を均一化することができる。従って、低騒音化と同時に羽根通過周波数成分の異音（ＮＺ音）発生を抑制し、聴感を良好化することができる。

本発明によると、モータ入力が所定レベル以下の１ファン構成のファンユニットを用いた場合の大風量、高圧損の運転条件下においても、羽根の根元側の圧力面および負圧面の双方に設けられている少なくとも２組のウイングレットによって、羽根表面での剥離、失速等を抑制し、空力性能の低下、騒音の悪化等を克服することができるため、モータ入力が所定レベル以下の１ファン構成のファンユニットを用い、風量が概ね２，０００ｍ^３／ｈを超えるような車両熱交換モジュールにも十分対応が可能となり、その軽量化、低コスト化、部品調達の容易化等を達成することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用熱交換モジュールを空気流れ方向の下流側から見た斜視図である。 図１に示す車両用熱交換モジュールのファンユニットのみを取り出しそれをファン上流側から見た斜視図である。 図２に示すファンユニットを構成するプロペラファンの羽根を圧力面側から見た斜視図である。 図２に示すファンユニットを構成するプロペラファンの羽根を負圧面側から見た斜視図である。 図３および図４に示すプロペラファンの羽根に設けられる根元側ウイングレットの配設位置を示す構成図である。 図２に示すファンユニットを構成するシュラウドに設けられる切り欠き量の許容範囲を示す説明図である。

以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図６を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る車両用熱交換モジュールを空気流れ方向の下流側から見た斜視図が示され、図２には、そのファンユニットのみを取り出しそれをファン上流側から見た斜視図が示されている。
車両用熱交換モジュール１は、空気流れ方向に沿って順次配置される空調装置用のコンデンサ２と、エンジン冷却水を冷却するラジエータ３と、ファンユニット４とをブラケット等を介して一体にモジュール化したものであり、例えばコンデンサ２およびラジエータ３で熱交換される熱量から、概ね２，０００ｍ^３／ｈ以上の風量を必要とする仕様のものである。以下、このモジュール１を単にＣＲＦＭ１と称する場合もある。

ＣＲＦＭ１は、車両のエンジンルーム内の前方側にフロントグリルに面して配設される場合が多く、車両への搭載性あるいはエンジンルーム内でのレイアウト性等から奥行き寸法を極力薄くするとともに、軽量化することが望まれている。また、車高の低い車では高さ方向の寸法が制約されることから、全体として横方向に長い矩形形状のモジュールとされる場合が多い。このため、コンデンサ２およびラジエータ３には、横長の矩形形状であって前面面積が比較的大きくされた薄型の熱交換器が用いられている。以下、このコンデンサ２およびラジエータ３を総称して単に熱交換器と称する場合もある。

コンデンサ２およびラジエータ３の下流側には、ファンユニット４が一体に組み付けられている。このファンユニット４は、コンデンサ２およびラジエータ３を通過した冷却空気（外気）をプロペラファン８に導くためのシュラウド５と、該シュラウド５に一体成形されているモータ支持桁６と、このモータ支持桁６により固定支持されているファンモータ７と、ファンモータ７の回転軸（図示省略）に取り付けられ、回転駆動されるプロペラファン８とを備えている。また、このファンユニット４は、例えば、ファンモータ電圧１２Ｖ条件下で入力が２４０Ｗ以下のレベルのファンモータ７で回転駆動される１個のプロペラファン８を用いた１ファン構成のファンユニット４とされ、風量が概ね２，０００ｍ^３／ｈを超える構成とされている。

シュラウド５は、樹脂材による一体成形品であり、前面開口がラジエータ３の外形形状と略同一形状の外周縁を有しているとともに、その略中央部にベルマウス９および環状開口部１０が設けられ、前面開口からベルマウス９および環状開口部１０に向って流路断面が急峻に縮小された構成とされている。シュラウド５には、左右両側部に複数の切り欠き１１を設けることでシュラウド５における通風面積を増加している。この切り欠き１１のトータル面積は、シュラウド５の環状開口部１０の面積を差し引いた残りの面積に対して１０ないし３０％の範囲とされている。

また、シュラウド５に設けられているベルマウス９およびこれに連続している環状開口部１０は、シュラウド５に対して全周を確保できる範囲において最大限の大きさに形成されている。更に、シュラウド５には、ファンモータ７を固定支持するためのモータ支持桁６が一体成形されている。このモータ支持桁６は、同心円状に設けられている複数組のリング１２と、複数組のリング１２間を接続する放射状の多数（少なくとも１０以上）のスポーク１３と、補強用のリブ１４等とから構成されている。

モータ支持桁６を構成している多数のスポーク１３は、モータ入力を低減するために全て静翼形状とされている。この静翼化されたスポーク１３の翼部のソリディティ（弦節比＝翼コード長／ピッチ）は、１付近に設定されている。また、このモータ支持桁６の中心部には、扁平形状の薄型ファンモータ７が固定設置されている。

プロペラファン８は、中心部にハブ１５を備え、このハブ１５の外周に少なくとも９枚以上（本実施形態では、１３枚）の羽根１６が設けられた構成とされ、奥行き寸法が薄くされた多翼プロペラファンとされている。このプロペラファン８は、ハブ１５がファンモータ７の回転軸（図示省略）に固着されており、シュラウド５の環状開口部１０内において、回転駆動されるようになっている。

プロペラファン８の各羽根１６は、図３ないし図５に示されるように、ハブ１５に連なる根元部１７から半径方向の外周縁部１８に向って周方向の幅が漸次広くなる形状とされている。この羽根１６の回転方向の前方端を形成している前縁１９は、後方端を形成している後縁２０に向って凸状に湾曲されているとともに、後縁２０は、前縁１９から離れる方向に凸状に湾曲された形状とされており、その後縁２０には、多数のセレーション２１が設けられている。

羽根１６は、外周縁部１８から根元部１７にかけて漸次反りが大きくされた板状の翼とされており、ハブ１５の外周面上に周方向に対して所定の傾きを持って設けられ、プロペラファン８が、図２において右回転されたとき、紙面の表側が負圧面２２、紙面の裏側が圧力面（正圧面）２３となり、冷却空気を紙面の表側から裏側へと吹き出すように構成されている。

また、各羽根１６には、外周縁部１８に近い部分の負圧面２２および圧力面２３の双方に、周方向に沿ってウイングレット２４，２５が立設されている。このウイングレット２４，２５で隣接する羽根１６同士を全周にわたり連結した構成とすることにより、プロペラファン８の強度アップを図ることが可能となる。同様に、根元部１７に近い部分の負圧面２２および圧力面２３の双方に、それぞれ周方向に沿って半径方向に所定の間隔を隔てて少なくとも２組のウイングレット２６，２７および２８，２９が立設されている。これらのウイングレット２４，２５および２６，２７，２８，２９は、羽根１６の前縁１９の近傍から後縁２０にかけて立設され、羽根１６の表面からの高さが前縁１９側から後縁２０側に向って漸次高くなるように設けられている。

さらに、ウイングレット２４，２５および２６，２７，２８，２９は、羽根１６の根元部１７から外周縁部１８までの半径方向寸法を１００としたとき、外周側のウイングレット２４，２５は、外周縁部１８から５ないし４５％の寸法範囲内に設け、また、根元側のウイングレット２６，２７，２８，２９は、根元部１７から５ないし４５％の寸法範囲内に設けるのが効果的である。

１例として、根元側のウイングレット２６，２７，２８，２９は、図５に示されるように、ハブ１５の外周寸法をＲ６０ｍｍ、羽根１６の外周縁部１８の半径方向寸法をＲ１９０ｍｍとしたとき、羽根１６の半径方向寸法（根元部１７から外周縁部１８までの半径方向寸法は、１９０−６０＝１３０ｍｍとなり、その内側のウイングレット２６（２８）の半径方向寸法（代表値）をＲ７６ｍｍ、外側のウイングレット２７（２９）の半径方向寸法（代表値）をＲ９２ｍｍとした場合、それぞれ内側のウイングレット２６（２８）の根元部１７からの位置は、（７６−６０）／１３０＝１２．５％、外側のウイングレット２７（２９）の根元部１７からの位置は、（９２−６０）／１３０＝２５％の位置となる。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記ＣＲＦＭ１において、ファンモータ７によって駆動され、プロペラファン８が回転すると、コンデンサ２の前面からコンデンサ２およびラジエータ３を通して冷却空気（外気）が吸い込まれる。この外気は、コンデンサ２およびラジエータ３を流通した後、ファンユニット４のシュラウド５によりベルマウス９に連なる環状開口部１０内で回転されているプロペラファン８へと導かれ、プロペラファン８により環状開口部１０を経て下流側へと吹き出される。この際、コンデンサ２およびラジエータ３では、冷媒およびエンジン冷却水が外気と熱交換することによって冷却される。

ここで、例えば、ファンモータ７に対する電圧が１２Ｖ条件下で、風量が２，０００ｍ^３／ｈを超える車両用熱交換モジュール１（ＣＲＦＭ１）に適用した場合、プロペラファン８を通過する風量が増大するだけでなく、熱交換器（コンデンサ２およびラジエータ３）を通過する風速分布に偏りが生じることにより熱交換器の圧損（通風抵抗）が増大することになる。このため、大風量、高圧損の運転条件となり、プロペラファン８の翼面での流れの剥離、失速、それに伴う空力性能および騒音の悪化、モータ入力の増大、ファン効率の低下等の問題が生じる。

然るに、本実施形態によれば、プロペラファン８の各羽根１６の外周縁部１８側の負圧面２２および圧力面２３の双方に設けられているウイングレット２４，２５により、羽根の圧力面２３と負圧面２２との圧力差により羽根１６の外周縁部１８とシュラウド５との隙間（チップクリアランス）で発生する、圧力面２３から負圧面２２への漏れ流れが主流に及ぶことを抑制し、同時に遠心力による半径方向の流れも抑制することで、隣接する羽根１６によって効率よく下流側へと流出させることができる。また、各羽根１６の根元部１７側の負圧面２２および圧力面２３の双方に所定の間隔を隔てて設けられている少なくとも２組のウイングレット２６，２７，２８，２９により、羽根１６の根元側表面（負圧面２２および圧力面２３）での空気流の剥離および剥離した流れが遠心力で半径方向に飛ばされることによる流れの乱れを抑え込み、空力性能の悪化および騒音の増大を抑制することができる。

このため、ファンモータ電圧１２Ｖ条件下で入力が２４０Ｗ以下の１ファン構成のファンユニット４を、風量が２，０００ｍ^３／ｈを超える車両用熱交換モジュール１（ＣＲＦＭ１）に適用した場合におけるプロペラファン８の翼面での流れの剥離、失速、それに伴う空力性能および騒音の悪化、モータ入力の増大、ファン効率の低下等を抑制し、モータ入力が所定レベル以下の小型軽量で低コストのファンモータ７を用いた１ファン構成のファンユニット４の適用範囲を、風量が概ね２，０００ｍ^３／ｈを超えるような車両熱交換モジュール１にも拡大でき、その軽量化、低コスト化および部品調達の容易化等を図ることができる。

また、上記ファンモータ７をプロペラファン８の下流側で支持しているモータ支持桁６の多数のスポーク１３を静翼形状とし、その静翼化した翼部のソリディティ（弦節比＝翼コード長／ピッチ）を１付近に設定しているため、１ファン構成のファンユニット４とすることで大風量、高圧損の運転条件とされる車両用熱交換モジュール１において、プロペラファン８から流出される高速の空気流を適正に転向させ、プロペラファン８出口での動圧の一部を有効に静圧回復させることができる。従って、１ファン構成とすることによるファン効率の低下を効果的に克服し、モータ入力の増大によるファンモータ７のランク上げを回避することができる。

また、本実施形態では、プロペラファン８を構成する羽根１６の枚数が、少なくとも９枚以上とされ、また、モータ支持桁６のスポーク１３を静翼化することにより構成される静翼の枚数が、少なくとも１０枚以上とされているため、プロペラファン８の羽根枚数および静翼化されたモータ支持桁６の静翼枚数を、それぞれ９枚以上、１０枚以上として多翼化することによりファンユニット４、ひいては車両用熱交換モジュール１の奥行き寸法（軸方向寸法）を十分薄くすることができ、静翼を付加しても車両に対する搭載性、レイアウト性が損なわれることがなく、１ファン構成による軽量化、低コスト化等のメリットを享受することができる。しかも、プロペラファン８の羽根枚数とモータ支持桁６により構成される静翼枚数とが互いに素となる枚数設定とされているため、特定の周波数領域での圧力干渉による離散周波数騒音の増大を防止し、ファン騒音を確実に抑制することができる。

さらに、シュラウド５には、ベルマウス９の周囲に通風面積を増加する切り欠き１１が設けられており、この切り欠き１１の面積が、シュラウド５の環状開口部１０の面積を差し引いた残りの面積に対して１０ないし３０％の範囲とされている。このため、１ファン構成とすることで減少されるシュラウド５の通風面積を切り欠き１１により増加し、シュラウド５による通風抵抗を小さくすることによって、１ファン構成としたことに伴い熱交換器（コンデンサ２およびラジエータ３）を通過する空気流の流速分布が変化することによる走行時のエンジン冷却性能およびアイドル時の冷房性能の変化を各々許容範囲内に納めることができる。

つまり、切り欠き１１によるシュラウド５の切り欠き量とエンジン冷却性能および冷房性能との関係は、図６に示されるように、切り欠き量が大きくなる連れ、走行時のエンジン冷却性能は直線Ａのように向上し、逆に、アイドル時の冷房性能は直線Ｂのように低下する関係にあり、切り欠き１１の面積を、シュラウド５の環状開口部１０の面積を差し引いた残りの面積に対して１０ないし３０％の範囲とすることにより、走行時のエンジン冷却性能およびアイドル時の冷房性能の変化を各々許容範囲内に納め、各々の性能を確保することができる。同時に、切り欠き１１によりシュラウド５、ひいては車両用熱交換モジュール１の更なる軽量化を図ることができる。

また、シュラウド５に設けられているベルマウス９が、シュラウド５に対して全周を確保できる範囲において最大限の大きさに形成されている。このため、環状開口部１０内に配設されるプロペラファン８の径を可及的に大径化し、ファン回転数を下げることができるとともに、プロペラファン８に吸い込まれる空気流の周方向分布を均一化することが可能となり、低騒音化と同時に羽根通過周波数成分の異音（ＮＺ音）発生を抑制し、聴感を良好化することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、羽根１６の外周端側にウイングレット２４，２５を設けた例について説明したが、このウイングレット２４，２５に代えてリングを設けた構成としてもよい。

１ 車両用熱交換モジュール（ＣＲＦＭ）
２ コンデンサ（熱交換器）
３ ラジエータ（熱交換器）
４ ファンユニット
５ シュラウド
６ モータ支持桁
７ ファンモータ
８ プロペラファン
９ ベルマウス
１０ 環状開口部
１１ 切り欠き
１３ スポーク（静翼形状）
１６ 羽根
１７ 根元部
２２ 負圧面
２３ 圧力面（正圧面）
２６，２７，２８，２９ ウイングレット

Claims (7)

1. 矩形形状の熱交換器と、該熱交換器の下流側に設けられているファンユニットとから構成され、該ファンユニットは、ベルマウスおよび環状開口部を有するシュラウド、該シュラウドの前記環状開口部内に配設されているプロペラファンおよび該プロペラファンを回転駆動するファンモータを備えている車両用熱交換モジュールにおいて、
   前記ファンユニットは、前記ファンモータ入力が所定レベル以下とされている１ファン構成のユニットとされ、
   前記プロペラファンには、羽根の根元側の圧力面および負圧面の双方に、それぞれ周方向に沿って半径方向に所定の間隔を隔てて少なくとも２組のウイングレットが立設されていることを特徴とする車両用熱交換モジュール。
2. 前記ファンモータは、前記プロペラファンの下流側において前記シュラウドにモータ支持桁を介して支持され、該モータ支持桁は、静翼形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の車両用熱交換モジュール。
3. 前記静翼形状のモータ支持桁は、その翼部のソリディティが１付近に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用熱交換モジュール。
4. 前記プロペラファンは、羽根枚数が少なくとも９枚以上とされ、前記モータ支持桁により構成される静翼の枚数は、少なくとも１０枚以上とされていることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用熱交換モジュール。
5. 前記シュラウドには、前記ベルマウスの周囲に通風面積を増加する切り欠きが設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用熱交換モジュール。
6. 前記切り欠きの面積は、前記シュラウドの前記環状開口部の面積を差し引いた残りの面積に対して１０ないし３０％の範囲とされていることを特徴とする請求項５に記載の車両用熱交換モジュール。
7. 前記ベルマウスは、前記シュラウドに対して全周を確保できる範囲において最大限の大きさに形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の車両用熱交換モジュール。
   

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