JP5464472B2

JP5464472B2 - 冷却装置

Info

Publication number: JP5464472B2
Application number: JP2009166965A
Authority: JP
Inventors: 晋福永
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2009-07-15
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2029-07-15
Also published as: JP2011021537A

Description

本発明は、ファンによって熱交換器を冷却する冷却装置に関する。

実開昭６３−４４００号公報には、動翼と、動翼の吸込側に配置された熱交換器と、動翼の吐出側に配置された駆動装置と、動翼と駆動装置との間に配置され動翼の外径とほぼ同径の外径の背板とを備えた装置が記載されている。動翼の吐出側の端部から背板までの距離は、背板の外径に０．０５〜０．１を乗じた程度に設定される。

上記装置では、背板を動翼の吐出側に近接して配置することによって、動翼の吐出側から放出される遠心主流からのはく離成分が減少し、はく離成分の逆流が防止されるため、空気の乱れを減少させて騒音を低下させる。また、遠心流れが背板に沿って流れるため遠心流れが強くなり、ファンの圧力が上昇しファンの失速を防止する。

実開昭６３−４４００号公報

上記実開昭６３−４４００号公報の装置では、背板が動翼から所定の距離に固定される。このとき、動翼から背板までの距離は、ファンの風量を最も増大させる距離に設定することが好ましい。

しかし、動翼として斜流ファンを使用し、斜流ファンの単位時間当たりの回転数を、熱交換器を循環する冷却水の温度の高低などに基づいて増減制御すると、斜流ファンの回転数によっては、背板の設定距離と斜流ファンの風量を最も増大させる距離とが一致せず、効率的な熱交換が行われず燃費が向上しない可能性がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、燃費を向上させることが可能な冷却装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明の冷却装置は、駆動部本体と回転軸と斜流ファンと連結切断手段と温度検出手段と切断制御手段と整流板と回転数変更手段と距離変更手段とを備える。

回転軸は、駆動部本体が回転駆動する。斜流ファンは、回転軸に連結され、駆動部本体によって回転軸を介して回転駆動されることにより、熱交換器が配置された一側から吸入した空気を駆動部本体が配置された他側へ吐出して熱交換器へ通風する。連結切断手段は、駆動部本体と斜流ファンとの間に介在し、駆動部本体と斜流ファンとの連結を切断する断状態に設定可能である。温度検出手段は、熱交換器から流出した冷却媒体の温度を検出する。断接制御手段は、温度検出手段が検出した冷却媒体の温度が所定温度未満であるとき、連結切断手段を断状態に設定する。整流板は、回転軸が貫通する貫通孔と、斜流ファンの外径と略同じ大きさの外径を有し斜流ファンに対向する対向面と、を有し、斜流ファンと駆動部本体との間に回転軸の軸方向に沿って移動可能に配置される。回転数変更手段は、斜流ファンの単位時間当たりの回転数を変更する。距離変更手段は、回転数変更手段によって変更された斜流ファンの単位時間当たりの回転数に応じて、整流板を移動して斜流ファンから対向面までの距離を変更するとともに、温度検出手段が検出する冷却媒体の温度が上記所定温度未満であるとき、整流板を移動して斜流ファンから対向面までの距離を最大に設定する。

上記構成では、斜流ファンの一側では、斜流ファンが熱交換器へ通風することによって、熱交換器が冷却される。

また、斜流ファンの他側では、斜流ファンが吐出した空気が対向面に衝突する。この対向面が斜流ファンの外径と略同じ大きさの外径を有するため、斜流ファンから吐出された空気は駆動部本体に達する前に対向面に衝突し対向面の回転軸側から外径縁を経て対向面の外側へ案内される。すなわち、斜流ファンから吐出された空気が駆動部本体に直接衝突しないため、駆動部本体の形状によって斜流ファンの円滑な吐出が阻害されることがない。従って、斜流ファンの風量を増加させることができ、熱交換効果を向上させて燃費を向上させることができる。

また、斜流ファンの単位時間当たりの回転数が回転数変更手段によって変更されると、これに応じて距離変更手段が整流板を移動し、斜流ファンから対向面までの距離が変更される。従って、例えば、斜流ファンから対向面までの距離を、斜流ファンの風量が増大する距離に斜流ファンの回転数の変更に応じて適宜設定することによって、斜流ファンの風量を多く確保することができ、熱交換効果を向上させて燃費を向上させることができる。

ここで、斜流ファンの場合、対向面が斜流ファンから最大限に離れたときに斜流ファンの風量が最大となる訳ではなく、斜流ファンから対向面の位置を離していくと、ある最適距離までは風量が増加し、最適距離を超えると風量が減少し、最も風量が増大する最適距離が斜流ファンの単位時間当たりの回転数によって異なるという特性を持っている。上記構成では、このような斜流ファンの特性に基づいて、斜流ファンから対向面までの距離を固定せず、斜流ファンの単位時間当たりの回転数に応じて斜流ファンから対向面までの距離を設定することができる。

また、冷却装置は、斜流ファンの単位時間当たりの回転数と斜流ファンの風量が増大する斜流ファンから対向面までの適正距離との対応関係が予め記憶された記憶手段をさらに備えてもよく、距離変更手段は、記憶手段に記憶された対応関係と回転数変更手段によって変更された斜流ファンの単位時間当たりの回転数とに基づいて、回転数変更手段によって変更された斜流ファンの単位時間当たりの回転数に対応する適正距離を求め、求めた適正距離を用いて整流板を移動してもよい。

適正距離は、例えば実験や計算によって求める。対応関係は、例えばマップや関数として記憶手段に記憶される。

上記構成では、回転数変更手段によって変更された斜流ファンの単位時間当たりの回転数に対応する適正距離へ速やかに対向面を設定することができる。

また、記憶手段が記憶する対応関係の適正距離は、斜流ファンの風量が最も増大する最適距離であってもよい。

上記構成では、常に、斜流ファンの風量が最も増大する位置に対向面を設定することができる。

本発明によれば、燃費を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１３に基づいて説明する。なお、以下、前及び後とは、車両の進行方向の前方及び後方をいう。また、図中矢印ＦＲは車両の前方を示す。

図１は本実施形態に係る冷却装置を備えた車両の断面図であり、図２は本実施形態にかかる冷却装置の機械的構造を示す平面図であり、図３は本実施形態にかかる冷却装置の電気的構成を示すブロック構成図であり、図４は斜流ファンの所定の回転数における斜流ファンの風量と斜流ファンから対向面までの距離との関係を示すグラフであり、図５は斜流ファンの各回転数において最大風量点となる斜流ファンから対向面までの距離の点を結んだグラフであり、図６は回転数変更部による斜流ファンの位置設定制御を示すフローチャートであり、図７は距離変更部による対向面の位置設定制御を示すフローチャートであり、図８は冷却装置の整流板の変形例の正面図であり、図９は図８の整流板の側面図であり、図１０は冷却装置の整流板の他の変形例の正面図であり、図１１は図１０の整流板の側面図であり、図１２は冷却装置の整流板の他の変形例の正面図であり、図１３は図１２の整流板の側面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る冷却装置１は、機械的構成として、エンジン本体（駆動部本体）３と回転軸３１と熱交換器４と斜流ファン５とシュラウド６とクラッチ３２と整流板７とを備える。図１に示すように、エンジン本体３と回転軸３１と熱交換器４と斜流ファン５とシュラウド６とクラッチ３２と整流板７とは、車両のエンジンルーム２１に配置され、車体フレーム２２に対して固定される。また、本実施形態に係る冷却装置１は、図３に示すように、電気的構成として、回転数変更部８と記憶部８５と距離変更部９とを備える。

図１に示すように、エンジンルーム２１は、前後方向に開口する筒状空間である。車体フレーム２２は、前後方向へ延びて左右に一対配置されるサイドメンバ２３と、車幅方向へ延びて一対のサイドメンバ２３同士を連結する第１クロスメンバ２４と、第１クロスメンバ２４の後方で車幅方向へ延びて一対のサイドメンバ２３同士を連結する第２クロスメンバ２５とを有する。また、２６は車両のボディパネルである。

回転軸３１は、前後方向に延び、エンジン本体３が回転駆動する。

図２に示すように、熱交換器４として、インタークーラー４１とラジエター４２とが配置される。インタークーラー４１は、車幅方向に沿って起立し、前面から後面へ空気の通過を許容する。インタークーラー４１の内部は高温高圧の空気が通過し、インタークーラー４１内部で冷却された空気はターボチャージャ（図示省略）に供給される。ラジエター４２は、インタークーラー４１の後方で車幅方向に沿って起立し、前面から後面へ空気の通過を許容する。ラジエター４２の内部は冷却媒体が通過し、ラジエター４２で冷却された冷却媒体は通過経路（図示省略）を介してエンジン本体３を冷却する。

図２に示すように、斜流ファン５は、熱交換器４とエンジン本体３との間に配置され、回転軸３１に連結され、エンジン本体３によって回転軸３１を介して正面視右回りに回転駆動される。斜流ファン５が回転駆動されると、熱交換器４が配置された一側から斜流ファン５が空気を吸入するため、熱交換器４の前面から後面へ強制的に通風する。熱交換器４を通過した空気は、エンジン本体や整流板が配置された他側へ吐出される。

図２に示すように、シュラウド６は、ファン５の周方向のうち吸込側の略半分を囲い、熱交換器４を通過した空気をファン５に案内する。

図２に示すように、クラッチ３２は、ファン５の回転軸３１側に設けられ、回転軸３１とファン５とを切り離し自在に連結する。回転軸３１とファン５との連結及び切り離しが図示しない制御装置によって制御されることにより、ファン５の停止及び単位時間当たりの回転数の変更がされる。

図２に示すように、整流板７は、貫通孔７１と対向面７２とブラケット（図示省略）とナット部（図示省略）を有し、斜流ファン５とエンジン本体３との間に配置される。貫通孔７１は回転軸３１の外径よりも大きい開口であり、回転軸３１が貫通する。対向面７２は斜流ファン５の外径と略同じ大きさの外径を有し斜流ファン５に対向する。ブラケットは、対向面７２の裏面から外径よりも外側へ延び、移動レール（図示省略）に対して移動可能に係合する。移動レールは、整流板７の外側で回転軸３１の軸方向と平行に配置される。移動レールとブラケットの係合によって、整流板７が斜流ファン５とエンジン本体３との間で回転軸３１の軸方向に沿って移動可能となる。ナット部は、ブラケットに固定され、前後方向に貫通するナット形状の部分である。

図３に示すように、回転数変更部８は、回転数変更手段を構成し、温度センサ８１と回転数設定部８２と回転駆動部８３とを有する。

温度センサ８１は、ラジエター４２内部から通過経路へ流出した冷却媒体の温度を検出する。

回転数設定部８２は、温度センサ８１が検出した冷却媒体の温度に応じて、斜流ファン５の単位時間当たりの回転数を設定する。本実施形態では、温度センサ８１が検出した冷却媒体の温度が所定値以上である場合に、斜流ファン５を回転駆動し、冷却媒体の温度の上昇に応じて斜流ファン５の単位時間当たりの回転数を増加させる。なお、回転数設定部８２は、斜流ファン５の単位時間当たりの具体的な回転数を設定する構成ではなく、温度センサ８１が検出した冷却媒体の温度に応じて、斜流ファン５の単位時間当たりの回転数を現在の回転数に対して増減或いは停止させる構成であってもよい。

回転駆動部８３は、クラッチ３２の接続状態及び接続時間を制御し、回転数設定部８２が設定した単位時間当たりの回転数で斜流ファン５を回転駆動する。なお、回転駆動部８３は本実施形態では、クラッチ３２を使用して、回転数設定部８２が設定した単位時間当たりの回転数で斜流ファン５を回転させるが、これに限らず、例えば、回転数設定部８２が設定した単位時間当たりの回転数に基づいて、エンジン本体３が回転軸３１を回転駆動する単位時間当たりの回転数を制御し、斜流ファン５の単位時間当たりの回転数を変更してもよい。また、これらクラッチ３２による制御とエンジン本体３の回転数の制御とを組み合わせてもよい。

以上のように、回転数変更部８が、ラジエター４２の冷却媒体の温度に応じて斜流ファン５の単位時間当たりの回転数を変更する。温度センサ８１が検出した冷却媒体の温度が所定値未満であるときには、回転数設定部８２が斜流ファン５の停止を設定し、回転駆動部８３がクラッチ３２の接続を切り、斜流ファン５を回転駆動せずに停止させる。また、温度センサ８１が検出した冷却媒体の温度が所定値以上であるときには、回転数設定部８２が冷却媒体の温度に応じて斜流ファン５の単位時間当たりの回転数を設定し、回転駆動部８３が斜流ファン５を回転駆動し、熱交換器４へ強制的に通風することによって、熱交換器４を冷却する。

図３に示すように、記憶部８５は、記憶手段を構成し、斜流ファン５の単位時間当たりの回転数と斜流ファン５の風量が最も増大する斜流ファン５から対向面７２までの最適距離との対応関係を予め記憶する。

最適距離は、本実施形態では実験によって求める。図４は、斜流ファン５の単位時間当たりの回転数を所定の回転数Ｎにした場合の、風量Ｑと、斜流ファン５から対向面７２までの距離ｄとの関係を実験によって求めたグラフである。図では、縦軸を風量Ｑとし、横軸を斜流ファン５から対向面７２までの距離ｄとし、実験によって求めた複数の回転数Ｎのうち４つの回転数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４での例を示す。図４に示すように、斜流ファン５の場合、対向面７２が斜流ファン５から最大限に離れたときに斜流ファン５の風量が最大となる訳ではなく、斜流ファン５から対向面７２の位置を離していくと、ある最適距離までは風量が増加し、最適距離を超えると風量が減少し、最も風量が増大する（最大風量点となる）最適距離が斜流ファン５の単位時間当たりの回転数によって異なるという特性を持っている。４つの回転数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４に対して、斜流ファン５の最大の風量はそれぞれＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の値となり、そのときの斜流ファン５から対向面７２までの距離はそれぞれｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４となる。なお、最適距離は例えば計算によって求めてもよい。

また、記憶部８５に記憶される対応関係は、本実施形態ではマップとして予め設定する。図５は、本実施形態における対応関係を示すマップの例であり、図４に示す実験によって求めた斜流ファン５の単位時間当たりの複数の回転数において、最大風量点となる斜流ファン５から対向面７２までの距離の点を結んだグラフである。図５では、縦軸を斜流ファン５から対向面７２までの距離ｄとし、横軸を斜流ファン７２の単位時間当たりの回転数Ｎとする。また、斜流ファン５が停止されるときは、斜流ファン５から対向面７２までの距離を任意の場所に設定する。本実施形態では、斜流ファン５が停止され、走行によってエンジンルーム２１に空気が流入するときに、斜流ファン５から対向面７２までの距離が最も離間するｄ４であるときに風量を多く導入することができたため、斜流ファン５が停止されるときには斜流ファン５から対向面７２までの距離をｄ４に設定する。なお、記憶部８５に記憶される対応関係は、マップに限らず、例えば関数として予め設定したものであってもよい。また、記憶部８５が記憶する距離は、最適距離に限らず、例えば、最適距離の近傍であって斜流ファン５の風量が増大する斜流ファン５から対向面７２までの距離（以下適正距離という）であってもよい。これにより、記憶部８５が記憶する対応関係のマップや関数を単純化することができる。

図３に示すように、距離変更部９は、距離変更手段を構成し、回転数検知部９１とサーボモータ９２と距離決定部９３と移動距離算出部９４と板移動部９５とを備える。

回転数検知部９１は、回転数変更部８によって変更された斜流ファン５の単位時間当たりの回転数を直接又は間接的に検知する。本実施形態では、回転数検知部９１は、回転数設定部８２が設定した単位時間当たりの回転数を取得する。なお、回転数検知部９１は、温度センサ８１が検出するラジエター４２の冷却媒体の温度を取得してもよい。つまり、回転数変更部８によって変更された斜流ファン５の単位時間当たりの回転数は、温度センサ８１が検出する冷却媒体の温度をパラメータとして回転数設定部８２が設定する値であるため、温度センサ８１が検出する冷却媒体の温度に基づいて間接的に求めることができる。また、回転数検知部９１は、斜流ファン５の単位時間当たりの回転数を、光学的や機械的などの方法で直接的に検知するセンサであってもよい。

サーボモータ９２は、モータ回転軸を有する。モータ回転軸には同軸上に雄ネジが固定され、回転軸３１と平行に配置される。雄ネジは、整流板７のナット部と螺合する。サーボモータ９２が回転すると、整流板７が回転軸３１の軸方向に沿って移動する。なお、モータ回転軸を移動レールとして設けてもよい。また、本実施形態では、整流板７を移動する駆動部としてサーボモータ９２を設けたがこれに限らず、例えば、整流板７を駆動する駆動部としてエアシリンダを設けてもよい。車両に他の用途で備えられたエアシリンダを使用することにより、コストを低減させることができる。

距離決定部９３は、回転数検知部９１が検知した斜流ファン５の単位時間当たりの回転数と、記憶部８５に記憶された対応関係とに基づいて、回転数変更部８によって変更された斜流ファン５の単位時間当たりの回転数に対応する最適距離を決定する。すなわち、回転数検知部９１が検知した斜流ファン５の単位時間当たりの回転数において最大風量点となる斜流ファン５から対向面７２までの距離を、記憶部８５に記憶されたマップを用いて決定する。なお、距離決定部９３は、回転数検知部９１が冷却媒体の温度など斜流ファン５の回転数の間接的なパラメータを取得する場合には、その間接的なパラメータに応じて斜流ファン５から対向面７２までの最適距離を決定する。

移動距離算出部９４は、最適距離と現在の斜流ファン５から対向面７２までの距離との差分により移動距離を算出するとともに、算出した移動距離と、単位距離の移動に必要なサーボモータ９２の回転角度及び回転方向とに基づいて、最適距離に移動させるために必要なサーボモータ９２の回転角度と回転方向とを算出する。また、移動距離算出部９４は、算出した移動距離に基づいて、現在の斜流ファン５から対向面７２までの距離を求めて記憶部８５に記憶させる。

板移動部９５は、サーボモータ９２に電力を供給し、移動距離算出部９４が算出した回転角度と回転方向にサーボモータ９２を駆動し、整流板７を移動して斜流ファン５から対向面７２までの距離を変更する。

なお、距離変更部９は本実施形態では、移動距離算出部９４が記憶部に記憶させた現在の斜流ファンから対向面までの距離を使用して移動距離算出部９４が移動距離を算出するがこれに限らず、例えば、対向面７２の位置（斜流ファン５から対向面７２までの距離）を検出する位置センサを設け、位置センサが検出した対向面７２の位置に基づいて対向面７２を最適距離へ移動させてもよい。これにより、より正確に斜流ファン５から対向面７２までの距離を最適距離に設定することができる。また、記憶部８５が最適距離ではなく適正距離による対応関係を記憶する場合には、距離変更部９は、斜流ファン５から対向面７２までの距離を適正距離に設定する。適正距離に設定する場合には、例えば、斜流ファン５から対向面７２までの距離を予め設定した複数段階のうち最も近い距離に設定することができる。これにより、斜流ファン５の回転数の変更量が少ないときには、対向面７２を移動しないため、最適距離に設定する場合と比較して、対向面７２を移動させる頻度を低くすることができる。従って、細かな制御が必要とされず、制御を簡単にすることができる。

次に、図６のフローチャートに沿って、回転数変更部８による斜流ファン５の位置設定制御について説明する。本処理は所定時間毎（例えば１秒毎）に実行される。

ステップＳ１では、ラジエター４２内部から通過経路へ流出した冷却媒体の温度を温度センサ８１が検出する。次に、ステップＳ２では、ステップＳ１で温度センサ８１が検出した冷却媒体の温度が所定値以上であるか否かを回転数設定部８２が判定し、所定値以上である場合には、ステップＳ３において回転数設定部８２が斜流ファン５の単位時間当たりの回転数を設定してステップＳ４へ移行する。

次に、ステップＳ４では、ステップＳ３で回転数設定部８２が設定した斜流ファンの単位時間当たりの回転数によって、回転駆動部８３がクラッチ３２の接続状態及び接続時間を制御して斜流ファン５を回転駆動して本処理を終了する。また、ステップＳ２において温度センサ８１が検出した冷却媒体の温度が所定値未満であった場合には、ステップＳ５へ移行して回転駆動部８３が斜流ファン５の回転を停止して本処理を終了する。

次に、図７のフローチャートに沿って、距離変更部９による対向面７２の位置設定制御について説明する。本処理は所定時間毎（例えば１秒毎）に実行される。

ステップＳ１１では、回転数検知部９１が、回転数設定部８２が設定した単位時間当たりの回転数を取得する。次に、ステップＳ１２では、ステップＳ１１で取得した単位時間当たりの回転数と、記憶部８５に記憶された対応関係とに基づいて、斜流ファン５の単位時間当たりの回転数に対応する最適距離を距離決定部９３が算出する。次に、ステップＳ１３では、ステップＳ１２で算出した最適距離と現在の斜流ファン５から対向面７２までの距離との差分により、移動距離算出部９４が移動距離を算出する。次に、ステップＳ１４では、ステップＳ１３で算出した移動距離と、単位距離の移動に必要なサーボモータ９２の回転角度及び回転方向とに基づいて、最適距離に移動させるために必要なサーボモータ９２の回転角度と回転方向とを移動距離算出部９４が算出する。次に、ステップＳ１５では、ステップＳ１４で算出した回転角度と回転方向に板移動部９５がサーボモータ９２を駆動し、整流板７を移動して斜流ファン５から対向面７２までの距離を最適距離に変更する。

なお、図８及び図９に整流板７の変形例を示す。図８に示すように、整流板７３は、回転軸３１中心から貫通孔７４の開口までの距離が回転軸３１中心から斜流ファン５の羽根の回転方向内側端までの距離と略同じ距離として設定される。斜流ファン５は、吐出された空気が遠心方向に斜流となるため、図８の整流板７３によってエンジン本体３に直接衝突することを回避することができる。また、エンジン本体３を広く覆わないため、エンジン本体３の表面の空気を掃気することができる。

また、図１０及び図１１に整流板７の他の変形例を示す。図１０に示すように、整流板７５は複数のフィン７６を有する。複数のフィン７６は、それぞれ対向面７２から斜流ファン５に向かって起立して貫通孔７１側から外径側へ延びる。なお、フィン７６は、図の構成に限らず、斜流ファン５の大きさなどに応じて、配置する数や対向面７２から起立する距離などを適切に設定してもよい。この変形例では、複数のフィン７６を有するため、斜流ファン５から対向面７２へ吐出された空気は、対向面７２上で貫通孔７１側から外径側へ円滑に案内され、斜流ファン５の風量を増加させることができ、熱交換効果を向上させて燃費を向上させることができる。

また、図１２及び図１３に整流板７の他の変形例を示す。図１２に示すように、整流板７７は、複数のフィン７８を有し、回転軸３１中心から貫通孔７９の開口までの距離が回転軸３１中心から斜流ファン５の羽根の回転方向内側端までの距離と略同じ距離として設定される。複数のフィン７８は、それぞれ対向面７２から斜流ファン５に向かって起立して貫通孔７９側から外径側へ延びる。斜流ファン５から吐出された空気が遠心方向に斜流となるため、図の整流板７７によってエンジン本体３に直接衝突することを回避することができる。また、エンジン本体３を覆わないため、エンジン本体３の表面の空気を掃気することができる。また、複数のフィン７８を有するため、斜流ファン５から対向面７２へ吐出された空気は、対向面７２上で貫通孔７９側から外径側へ円滑に案内され、斜流ファン５の風量を増加させることができ、熱交換効果を向上させて燃費を向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態では、冷却装置１が備えられたエンジンルーム２１の前方が開口しているため、走行中には、空気が流入して熱交換器４の前面から後面へ空気が通過し、熱交換器４が冷却される熱交換器４が冷却され、温度センサ８１が検出したラジエター４２冷却媒体の温度が所定値未満であるときには、回転数設定部８２が斜流ファンの停止を設定し、回転駆動部８３がクラッチ３２の接続を切り、斜流ファン５が停止する。

また、停車中や低速走行時など、走行に伴う空気の流入が少なく、熱交換器４の冷却が充分にされずラジエター４２の冷却媒体の温度が所定値以上であるときには、回転数設定部８２が冷却媒体の温度に応じて斜流ファン５の単位時間当たりの回転数を設定し、回転駆動部８３が斜流ファン５を回転駆動し、熱交換器４へ強制的に通風することによって、熱交換器４を冷却する。

また、斜流ファン５の他側では、斜流ファン５が吐出した空気が対向面７２に衝突する。この対向面７２が斜流ファン５の外径と略同じ大きさの外径を有するため、斜流ファン５から吐出された空気はエンジン本体３に達する前に対向面７２に衝突し対向面７２の回転軸３１側から外径縁を経て対向面７２の外側へ案内される。すなわち、斜流ファン５から吐出された空気がエンジン本体３に直接衝突しないため、エンジン本体３やその他の補機類の形状によって斜流ファン５の円滑な吐出が阻害されることがない。従って、斜流ファン５の風量を増加させることができ、熱交換効果を向上させて燃費を向上させることができる。

また、斜流ファン５の単位時間当たりの回転数が回転数変更部８によって変更されると、これに応じて距離変更部９が整流板７を移動し、斜流ファン５から対向面７２までの距離が変更される。従って、斜流ファン５から対向面７２までの距離を、斜流ファン５の風量が増大する距離に斜流ファン５の回転数の変更に応じて適宜設定することによって、斜流ファン５の風量を多く確保することができ、熱交換効果を向上させて燃費を向上させることができる。

また、記憶部８５が斜流ファン５の単位時間当たりの回転数と斜流ファン５の風量が増大する斜流ファン５から対向面７２までの最適距離との対応関係を予め記憶し、距離変更部９が記憶部８５に記憶された対応関係と回転数変更部８によって変更された斜流ファン５の単位時間当たりの回転数とに基づいて回転数変更部８によって変更された斜流ファン５の単位時間当たりの回転数に対応する最適距離を求め、求めた最適距離へ整流板７を移動する。従って、常に、斜流ファン５の風量が最も増大する位置に対向面７２を設定することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

本実施形態に係る冷却装置を備えた車両の断面図である。本実施形態にかかる冷却装置の機械的構造を示す平面図である。本実施形態にかかる冷却装置の電気的構成を示すブロック構成図である。斜流ファンの所定の回転数における斜流ファンの風量と斜流ファンから対向面までの距離との関係を示すグラフである。斜流ファンの各回転数において最大風量点となる斜流ファンから対向面までの距離の点を結んだグラフである。回転数変更部による斜流ファンの位置設定制御を示すフローチャートである。距離変更部による対向面の位置設定制御を示すフローチャートである。冷却装置の整流板の変形例の正面図である。図８の整流板の側面図である。冷却装置の整流板の他の変形例の正面図である。図１０の整流板の側面図である。冷却装置の整流板の他の変形例の正面図である。図１２の整流板の側面図である。

１：冷却装置
３：エンジン本体（駆動部本体）
４：熱交換器
５：ファン
７：整流板
８：回転数変更部（回転数変更手段）
９：距離変更部（距離変更手段）
３１：回転軸
７１：貫通孔
７２：対向面
８５：記憶部（記憶手段）

Claims

駆動部本体と、
前記駆動部本体が回転駆動する回転軸と、
前記回転軸に連結され、前記駆動部本体によって前記回転軸を介して回転駆動されることにより、熱交換器が配置された一側から吸入した空気を前記駆動部本体が配置された他側へ吐出して前記熱交換器へ通風する斜流ファンと、
前記駆動部本体と前記斜流ファンとの間に介在し、前記駆動部本体と前記斜流ファンとの連結を切断する断状態に設定可能な連結切断手段と、
前記熱交換器から流出した冷却媒体の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した冷却媒体の温度が所定温度未満であるとき、前記連結切断手段を前記断状態に設定する切断制御手段と、
前記回転軸が貫通する貫通孔と、前記斜流ファンの外径と略同じ大きさの外径を有し前記斜流ファンに対向する対向面と、を有し、前記斜流ファンと前記駆動部本体との間に前記回転軸の軸方向に沿って移動可能に配置される整流板と、
前記斜流ファンの単位時間当たりの回転数を変更する回転数変更手段と、
前記回転数変更手段によって変更された前記斜流ファンの単位時間当たりの回転数に応じて、前記整流板を移動して前記斜流ファンから前記対向面までの距離を変更するとともに、前記温度検出手段が検出する冷却媒体の温度が前記所定温度未満であるとき、前記整流板を移動して前記斜流ファンから前記対向面までの距離を最大に設定する距離変更手段と、を備えた
ことを特徴とする冷却装置。
請求項１に記載の冷却装置であって、
前記斜流ファンの単位時間当たりの回転数と前記斜流ファンの風量が増大する前記斜流ファンから前記対向面までの適正距離との対応関係が予め記憶された記憶手段をさらに備え、
前記距離変更手段は、前記記憶手段に記憶された前記対応関係と前記回転数変更手段によって変更された前記斜流ファンの単位時間当たりの回転数とに基づいて、前記回転数変更手段によって変更された前記斜流ファンの単位時間当たりの回転数に対応する適正距離を求め、求めた適正距離を用いて前記整流板を移動する
ことを特徴とする冷却装置。
請求項２に記載の冷却装置であって、
前記記憶手段が記憶する前記対応関係の適正距離は、前記斜流ファンの風量が最も増大する前記斜流ファンから前記対向面までの距離である
ことを特徴とする冷却装置。