JPH07166865A - 冷却装置 - Google Patents
冷却装置Info
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- JPH07166865A JPH07166865A JP6256986A JP25698694A JPH07166865A JP H07166865 A JPH07166865 A JP H07166865A JP 6256986 A JP6256986 A JP 6256986A JP 25698694 A JP25698694 A JP 25698694A JP H07166865 A JPH07166865 A JP H07166865A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- vehicle
- air
- heat exchanger
- radiator
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
- F01P5/06—Guiding or ducting air to, or from, ducted fans
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
- B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
- B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
- F01P11/10—Guiding or ducting cooling-air, to, or from, liquid-to-air heat exchangers
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱交換器と機関との間に簡単な放出器を設け
て機関空気流の再循環を減らすことによって車両のアイ
ドリング状態間に空調ヘッド圧力を削減され得る自動車
両の機関を冷却するための冷却装置を提供する。 【構成】 本冷却装置は車両の機関区画１０内に固定さ
れた熱交換器と、該熱交換器に隣接して配置された回転
できる軸流ファン２２と、この軸流ファンと熱交換器と
を少なくとも部分的に包囲するシュラウド部材２４とを
有する。シュラウド部材２４は機関１２との間に所定寸
法の基準区域を形成するように機関１２から所定距離に
配置される。本装置はさらに熱交換器の下から周囲空気
を引張り、該空気を機関１２に向けてポンピングしかつ
車両の静止間シュラウド部材２４を出て行く空気の軸流
ファン２２へ戻る再循環を防ぐため熱交換器と機関１２
との間に配置された放出器（３６）を有する。
て機関空気流の再循環を減らすことによって車両のアイ
ドリング状態間に空調ヘッド圧力を削減され得る自動車
両の機関を冷却するための冷却装置を提供する。 【構成】 本冷却装置は車両の機関区画１０内に固定さ
れた熱交換器と、該熱交換器に隣接して配置された回転
できる軸流ファン２２と、この軸流ファンと熱交換器と
を少なくとも部分的に包囲するシュラウド部材２４とを
有する。シュラウド部材２４は機関１２との間に所定寸
法の基準区域を形成するように機関１２から所定距離に
配置される。本装置はさらに熱交換器の下から周囲空気
を引張り、該空気を機関１２に向けてポンピングしかつ
車両の静止間シュラウド部材２４を出て行く空気の軸流
ファン２２へ戻る再循環を防ぐため熱交換器と機関１２
との間に配置された放出器（３６）を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に自動車両ないし
自動車の機関（エンジン）を冷却するための冷却装置に
関する。特に、本発明は自動車用冷却装置において使用
される放出器（ラジエータ）であって冷却装置のファン
への空気の再循環を実質的に減らすものに関する。
自動車の機関（エンジン）を冷却するための冷却装置に
関する。特に、本発明は自動車用冷却装置において使用
される放出器（ラジエータ）であって冷却装置のファン
への空気の再循環を実質的に減らすものに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】今日
使用されるほとんどの車両は内燃機関によって推進され
ており、そのような機関は、よく知られているように、
それらの運転間に熱を発生する。商業的に使用される内
燃機関は、ほとんど、熱を吸収するため機関を通って循
環する冷却液（冷媒）を使用する液冷タイプである。機
関の正確な運転温度はあとで、機関から受取った加熱さ
れた冷却液を、圧力下で、熱交換器系統を通過させそし
て冷却液を再循環のため機関へ戻すことによって維持さ
れる。普通、使用される熱交換器系統は機関から受取っ
た加熱された冷却液が流れ通る熱交換器すなわち放熱器
・凝縮器組立体を有する。同時に、放熱器と機関との間
に配置されたファンは放熱器を通じて周囲空気を引張
り、該放熱器は加熱された冷却液から熱を吸収しそして
それを大気へ運ぶ。自動車に用いる際には、多くの場
合、ファンによって形成された空気流は放熱器を通過し
た後に機関の表面上に排出される。この機関ファン排出
空気は車両機関の機関ブロックにぶつかって概ね９０°
下方へ転向される。この熱排出空気は次いで地面に衝突
しそして該ファン排出空気の一部分は車両の前部に向か
って再び導かれ、そこにおいて熱空気流はそのあと前端
空気流中に再び吸い入れられる。この再循環の結果とし
て機関冷却空気入口温度は上昇し、従って空調ヘッド圧
力が増大する。このことは車両が高温地域においてアイ
ドリングしているとき特に問題になる。
使用されるほとんどの車両は内燃機関によって推進され
ており、そのような機関は、よく知られているように、
それらの運転間に熱を発生する。商業的に使用される内
燃機関は、ほとんど、熱を吸収するため機関を通って循
環する冷却液（冷媒）を使用する液冷タイプである。機
関の正確な運転温度はあとで、機関から受取った加熱さ
れた冷却液を、圧力下で、熱交換器系統を通過させそし
て冷却液を再循環のため機関へ戻すことによって維持さ
れる。普通、使用される熱交換器系統は機関から受取っ
た加熱された冷却液が流れ通る熱交換器すなわち放熱器
・凝縮器組立体を有する。同時に、放熱器と機関との間
に配置されたファンは放熱器を通じて周囲空気を引張
り、該放熱器は加熱された冷却液から熱を吸収しそして
それを大気へ運ぶ。自動車に用いる際には、多くの場
合、ファンによって形成された空気流は放熱器を通過し
た後に機関の表面上に排出される。この機関ファン排出
空気は車両機関の機関ブロックにぶつかって概ね９０°
下方へ転向される。この熱排出空気は次いで地面に衝突
しそして該ファン排出空気の一部分は車両の前部に向か
って再び導かれ、そこにおいて熱空気流はそのあと前端
空気流中に再び吸い入れられる。この再循環の結果とし
て機関冷却空気入口温度は上昇し、従って空調ヘッド圧
力が増大する。このことは車両が高温地域においてアイ
ドリングしているとき特に問題になる。
【０００３】車両の前端取入れ口へ循環して戻る熱空気
を減らすまたは無くするため各種の装置が提案された。
例えば、米国特許第４，１７３，９９５号は自動車両用
熱伝達装置のための再循環バリヤ（ｂａｒｒｉｅｒ）を
開示する。この特許はファンシュラウドの輪郭を特別に
形づくりそして空気の流れを軸方向から半径方向に転向
する偏向板を取付けそれによってファンシュラウド区域
において再循環する空気流の量を減らすことによって車
両のファンシュラウド・ハブ区域における空気流の再循
環を無くすることを教示する。ファンシュラウドにおけ
る再循環の量を減らすことによって、ファンはより効率
的に作動しそしてより多くの冷却空気がファン／放熱器
を通じて引き込まれる。この装置はファン取入れ口内へ
の熱空気の再循環の量を減らすための放出器（ｅｊｅｃ
ｔｏｒ）の使用を開示していない。
を減らすまたは無くするため各種の装置が提案された。
例えば、米国特許第４，１７３，９９５号は自動車両用
熱伝達装置のための再循環バリヤ（ｂａｒｒｉｅｒ）を
開示する。この特許はファンシュラウドの輪郭を特別に
形づくりそして空気の流れを軸方向から半径方向に転向
する偏向板を取付けそれによってファンシュラウド区域
において再循環する空気流の量を減らすことによって車
両のファンシュラウド・ハブ区域における空気流の再循
環を無くすることを教示する。ファンシュラウドにおけ
る再循環の量を減らすことによって、ファンはより効率
的に作動しそしてより多くの冷却空気がファン／放熱器
を通じて引き込まれる。この装置はファン取入れ口内へ
の熱空気の再循環の量を減らすための放出器（ｅｊｅｃ
ｔｏｒ）の使用を開示していない。
【０００４】放出器は一次空気流とバイパス空気流との
混合を増進することによって機関推力を増すために航空
宇宙産業において使用されている。しかし、これまで、
放出器は特に自動車両がアイドリング状態であるとき空
気流の再循環を減らすため自動車両環境においては決し
て使用されていない。従って、本発明の目的は機関冷却
性能を遂行することなしに機関空気流再循環を減らすこ
とによってアイドリング状態間に空調ヘッド圧力を削減
することである。
混合を増進することによって機関推力を増すために航空
宇宙産業において使用されている。しかし、これまで、
放出器は特に自動車両がアイドリング状態であるとき空
気流の再循環を減らすため自動車両環境においては決し
て使用されていない。従って、本発明の目的は機関冷却
性能を遂行することなしに機関空気流再循環を減らすこ
とによってアイドリング状態間に空調ヘッド圧力を削減
することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は自動車両の機関
を冷却するための冷却装置であって、車両のエンジン・
コンパートメントないし機関区画（ｃｏｍｐａｒｔｍｅ
ｎｔ）内に配置されてそこに支持部材によって固定され
た熱交換器組立体、およびハブから半径方向に延びてい
る複数の円周方向に離されたインペラないし羽根車の羽
根を有して前記熱交換器組立体に隣接して配置された回
転できる軸流ファンを有するものを提供する。本冷却装
置はさらに前記熱交換器組立体において前記ファンを少
なくとも部分的に包囲するシュラウド部材（かこい板部
材）であって前記熱交換器組立体を通る空気の流れを前
記機関区画内に導くものを有する。前記シュラウド部材
は前記機関との間に所定寸法の基準区域を形成ないし規
定するように前記機関から所定距離を以て配置される。
本冷却装置はさらに前記熱交換器組立体の下から周囲空
気を引き込みそして前記空気を前記機関に向けてポンピ
ングしかつ車両が静止している間前記シュラウド部材を
出て行く空気が前記ファンへ戻るような再循環を防ぐよ
うに前記熱交換器組立体と前記機関との間に配置された
放出器を有する。
を冷却するための冷却装置であって、車両のエンジン・
コンパートメントないし機関区画（ｃｏｍｐａｒｔｍｅ
ｎｔ）内に配置されてそこに支持部材によって固定され
た熱交換器組立体、およびハブから半径方向に延びてい
る複数の円周方向に離されたインペラないし羽根車の羽
根を有して前記熱交換器組立体に隣接して配置された回
転できる軸流ファンを有するものを提供する。本冷却装
置はさらに前記熱交換器組立体において前記ファンを少
なくとも部分的に包囲するシュラウド部材（かこい板部
材）であって前記熱交換器組立体を通る空気の流れを前
記機関区画内に導くものを有する。前記シュラウド部材
は前記機関との間に所定寸法の基準区域を形成ないし規
定するように前記機関から所定距離を以て配置される。
本冷却装置はさらに前記熱交換器組立体の下から周囲空
気を引き込みそして前記空気を前記機関に向けてポンピ
ングしかつ車両が静止している間前記シュラウド部材を
出て行く空気が前記ファンへ戻るような再循環を防ぐよ
うに前記熱交換器組立体と前記機関との間に配置された
放出器を有する。
【０００６】さらに、熱交換器組立体を通って自動車両
機関に向かってファンによって導かれる空気の再循環を
減らすための放出器であって、縦軸線および水平軸線を
有しそして車両が走行する地表の平面に対して規定角度
を以て傾斜した第１の部分を有するウェブを有するもの
がここに開示される。前記ウェブはさらに前記熱交換器
組立体に隣接して前記車両に結合された第２の部分を有
し、前記ウェブは前記熱交換器組立体と前記機関との間
に配置される。一実施例において、前記第１の部分は複
数の概ね垂直の耳片部材を有しそして車両が走行する地
表の平面に対する前記ウェブの第１の部分の所定角度は
３５°より小さい。
機関に向かってファンによって導かれる空気の再循環を
減らすための放出器であって、縦軸線および水平軸線を
有しそして車両が走行する地表の平面に対して規定角度
を以て傾斜した第１の部分を有するウェブを有するもの
がここに開示される。前記ウェブはさらに前記熱交換器
組立体に隣接して前記車両に結合された第２の部分を有
し、前記ウェブは前記熱交換器組立体と前記機関との間
に配置される。一実施例において、前記第１の部分は複
数の概ね垂直の耳片部材を有しそして車両が走行する地
表の平面に対する前記ウェブの第１の部分の所定角度は
３５°より小さい。
【０００７】本発明の一利点は、特に車両がアイドリン
グしている間、車両の前部から車体下部区域へより冷た
い自由流空気を引張ることによってフード下部（ｕｎｄ
ｅｒ−ｆｏｏｄ）空気の流れを車両の後端へ再び導くよ
うに働く簡単な受動装置を提供することである。そうす
ることによって、本発明の放出器は車両が高速ファンモ
ード（ｆａｎ ｍｏｄｅ）で運転する時間の量を減らす
ことによって車両の動力要求を削減する。本発明のこれ
らおよびその他の目的、特徴および利点は、前記請求項
に加えて、添付図面、及び以下の詳細な説明からより明
らかになるであろう。
グしている間、車両の前部から車体下部区域へより冷た
い自由流空気を引張ることによってフード下部（ｕｎｄ
ｅｒ−ｆｏｏｄ）空気の流れを車両の後端へ再び導くよ
うに働く簡単な受動装置を提供することである。そうす
ることによって、本発明の放出器は車両が高速ファンモ
ード（ｆａｎ ｍｏｄｅ）で運転する時間の量を減らす
ことによって車両の動力要求を削減する。本発明のこれ
らおよびその他の目的、特徴および利点は、前記請求項
に加えて、添付図面、及び以下の詳細な説明からより明
らかになるであろう。
【０００８】
【実施例】各種図面を通じて同一参照符号が同一要素な
いし部材を表わしている添付図面を参照すると、図１は
自動車両（自動車）の典型的先行技術機関区画を示す。
機関区画１０は車両フレームの一部分に取付けられた機
関支持体１４によってその内部に支持された自動車機関
１２を収容している。車両はさらに上支持部材１８およ
び下支持部材２０によって機関区画１０の内部に取付け
られた放熱器１６のような熱交換器組立体を有する。回
転できる軸流ファン２２が放熱器１６に隣接して配置さ
れている。当業者によく知られているように、軸流ファ
ン２２はハブから半径方向に延びている複数の円周方向
に離間された羽根２３を有する。当業者によく知られて
いるように、水または機関冷却材は１対のホースのごと
き流体導管（図示されていない）を通じて放熱器１６と
機関１２との間を流れる。在来のベル・プーリ組立体に
よって典型的に駆動されるファン２２は、放熱器と機関
との間を通過する流体を冷却するために放熱器を通じて
周囲空気を引入れる。ファンシュラウド部材（ファンの
かこい板部材）２４はファン２２を包囲していて放熱器
を通る空気の流れを機関１２へ導く。
いし部材を表わしている添付図面を参照すると、図１は
自動車両（自動車）の典型的先行技術機関区画を示す。
機関区画１０は車両フレームの一部分に取付けられた機
関支持体１４によってその内部に支持された自動車機関
１２を収容している。車両はさらに上支持部材１８およ
び下支持部材２０によって機関区画１０の内部に取付け
られた放熱器１６のような熱交換器組立体を有する。回
転できる軸流ファン２２が放熱器１６に隣接して配置さ
れている。当業者によく知られているように、軸流ファ
ン２２はハブから半径方向に延びている複数の円周方向
に離間された羽根２３を有する。当業者によく知られて
いるように、水または機関冷却材は１対のホースのごと
き流体導管（図示されていない）を通じて放熱器１６と
機関１２との間を流れる。在来のベル・プーリ組立体に
よって典型的に駆動されるファン２２は、放熱器と機関
との間を通過する流体を冷却するために放熱器を通じて
周囲空気を引入れる。ファンシュラウド部材（ファンの
かこい板部材）２４はファン２２を包囲していて放熱器
を通る空気の流れを機関１２へ導く。
【０００９】図１は先行技術冷却装置の機関区画を通る
空気の流れを示す。そこに示されるように、周囲空気２
６はファン２２によって放熱器１６を通じて引入れられ
てファンシュラウド部材２４によって機関１２へ導かれ
る。ファンシュラウド部材から出て行くと同時に、空気
流２８は機関１２に衝突しそして９０°下方へ導かれて
そこでその上に車両が位置している地表と接触する。こ
の点において、空気流の一部分は（符号３０によって表
されるように）車両の後端へ向かって導かれる。しか
し、この空気流の一部分は（符号３２で表されるよう
に）車両の前端へ向かって導かれそして、最後には、放
熱器１６へ入る周囲空気２６内に再循環させられる。こ
の高温の空気の引入れは熱交換器入口温度を上昇させ、
その結果として空調装置のコンプレッサのヘッド圧力を
増す。もしコンプレッサのヘッド圧力が増大して規定閾
値を超えるならば、コンプレッサは、特に車両がアイド
リングしている間、作用しなくなる。上に説明されたよ
うに、これは高温地域において特に問題である。
空気の流れを示す。そこに示されるように、周囲空気２
６はファン２２によって放熱器１６を通じて引入れられ
てファンシュラウド部材２４によって機関１２へ導かれ
る。ファンシュラウド部材から出て行くと同時に、空気
流２８は機関１２に衝突しそして９０°下方へ導かれて
そこでその上に車両が位置している地表と接触する。こ
の点において、空気流の一部分は（符号３０によって表
されるように）車両の後端へ向かって導かれる。しか
し、この空気流の一部分は（符号３２で表されるよう
に）車両の前端へ向かって導かれそして、最後には、放
熱器１６へ入る周囲空気２６内に再循環させられる。こ
の高温の空気の引入れは熱交換器入口温度を上昇させ、
その結果として空調装置のコンプレッサのヘッド圧力を
増す。もしコンプレッサのヘッド圧力が増大して規定閾
値を超えるならば、コンプレッサは、特に車両がアイド
リングしている間、作用しなくなる。上に説明されたよ
うに、これは高温地域において特に問題である。
【００１０】図２は図１と同様の機関区画１０であるが
本発明による放出器３６を有するものの概略側面図を示
す。そこに示されているように、入ってくる周囲空気２
６は放熱器１６およびファンシュラウド部材２４を通過
しそして空気流２８としてファンシュラウド部材から出
て行く。出て行く空気流２８は前と同じように機関１２
に衝突しそして９０°下方へ導かれる。しかし、放出器
３６の配置および作用の故に、出て行く空気流２８は実
質的にすべて、３０で示されるように、車両の後部へ導
かれる。これは放出器３６が放熱器１６の下から周囲空
気３７を引出してこの周囲空気３７を車両の機関１２へ
向かってポンピングするからである。放熱器１６の下か
ら遠ざかるようにこの周囲空気３７をポンピングするこ
とによって、放出器３６はファンシュラウド部材２４か
ら出て行く空気流２８が、車両が静止している間、ファ
ン２２へ戻るように再循環するのを防ぐ。上に論及され
た他の典型的な先行技術再循環シールドの何れも周囲空
気３７を放熱器１６の下から流れさせずそして車両の静
止間この空気を車両の後部へ向かってポンピングしな
い。かくして、空気の再循環は著しく減じられ、それに
よって、後に極めてより詳細に示されるように、熱交換
組立体の入口温度を低下させかつ空気調和ヘッド圧力を
低下させる。
本発明による放出器３６を有するものの概略側面図を示
す。そこに示されているように、入ってくる周囲空気２
６は放熱器１６およびファンシュラウド部材２４を通過
しそして空気流２８としてファンシュラウド部材から出
て行く。出て行く空気流２８は前と同じように機関１２
に衝突しそして９０°下方へ導かれる。しかし、放出器
３６の配置および作用の故に、出て行く空気流２８は実
質的にすべて、３０で示されるように、車両の後部へ導
かれる。これは放出器３６が放熱器１６の下から周囲空
気３７を引出してこの周囲空気３７を車両の機関１２へ
向かってポンピングするからである。放熱器１６の下か
ら遠ざかるようにこの周囲空気３７をポンピングするこ
とによって、放出器３６はファンシュラウド部材２４か
ら出て行く空気流２８が、車両が静止している間、ファ
ン２２へ戻るように再循環するのを防ぐ。上に論及され
た他の典型的な先行技術再循環シールドの何れも周囲空
気３７を放熱器１６の下から流れさせずそして車両の静
止間この空気を車両の後部へ向かってポンピングしな
い。かくして、空気の再循環は著しく減じられ、それに
よって、後に極めてより詳細に示されるように、熱交換
組立体の入口温度を低下させかつ空気調和ヘッド圧力を
低下させる。
【００１１】図３（Ａ）は本発明の放出器３６の斜視図
を示す。放出器３６は材料のウェブ３８を有し、該ウェ
ブは第１の部分４０および第２の部分４２を有する。図
２により明らかに示されているように、ウェブ３８の第
１の部分４０は、その上に車両が配置されている地表の
平面に対して所定角度（θ）を以て傾斜されている。典
型的には角度シータ（θ）は３５°より小さく、そして
提示実施例においては、１０〜２５°の範囲である。本
発明の決定的な特徴はこの角度シータ（θ）である。も
しシータ（θ）が過度に大きいならば、ファンシュラウ
ド部材２４から出て行く空気は放熱器１６へ戻るように
再循環でき、従ってそこにおける入口温度を増し得るか
らである。このことは後に図示されそして説明されるで
あろう。
を示す。放出器３６は材料のウェブ３８を有し、該ウェ
ブは第１の部分４０および第２の部分４２を有する。図
２により明らかに示されているように、ウェブ３８の第
１の部分４０は、その上に車両が配置されている地表の
平面に対して所定角度（θ）を以て傾斜されている。典
型的には角度シータ（θ）は３５°より小さく、そして
提示実施例においては、１０〜２５°の範囲である。本
発明の決定的な特徴はこの角度シータ（θ）である。も
しシータ（θ）が過度に大きいならば、ファンシュラウ
ド部材２４から出て行く空気は放熱器１６へ戻るように
再循環でき、従ってそこにおける入口温度を増し得るか
らである。このことは後に図示されそして説明されるで
あろう。
【００１２】提示された実施例において、第１の部分４
０は後縁４６に沿って等距離に離された複数の耳片部材
４３を有する。耳片部材４３の個数は適用および達成さ
るべき空気流の特性によって異なる。各耳片部材４３は
一般的に三角形であるが、任意のその他の好適な形状を
も有し得る。耳片部材４３は車体下部同伴流域ないし同
流れの場（ｕｎｄｅｒｂｏｄｙ ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎ
ｔ ｆｌｏｗｆｉｅｌｄ）（図２における３７）の強さ
を増すとともに放出器３６の空気力学的抗力を減じる。
図３（Ｂ）において認められ得るように、各耳片部材４
３は最適化された高さ対長さ比（ｙ／ｘ）を有し、該比
は提示実施例においては０．５である。しかし、該比は
０．４５〜０．６０の範囲に亙り得る。これは車体下部
空気流混合および機関冷却を増進する。
０は後縁４６に沿って等距離に離された複数の耳片部材
４３を有する。耳片部材４３の個数は適用および達成さ
るべき空気流の特性によって異なる。各耳片部材４３は
一般的に三角形であるが、任意のその他の好適な形状を
も有し得る。耳片部材４３は車体下部同伴流域ないし同
流れの場（ｕｎｄｅｒｂｏｄｙ ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎ
ｔ ｆｌｏｗｆｉｅｌｄ）（図２における３７）の強さ
を増すとともに放出器３６の空気力学的抗力を減じる。
図３（Ｂ）において認められ得るように、各耳片部材４
３は最適化された高さ対長さ比（ｙ／ｘ）を有し、該比
は提示実施例においては０．５である。しかし、該比は
０．４５〜０．６０の範囲に亙り得る。これは車体下部
空気流混合および機関冷却を増進する。
【００１３】ウェブ３８の第１の部分４０の出口端４４
はそこにおいて後縁４６を画成する。後縁４６の厚さは
そこを通過する出口空気の乱流における混合を促進する
ため最小にさるべきである。図４は後縁が複数の峰５４
と谷５６とを有する波形横断面５２を有する別の一実施
例を示す。これら峰と谷はさらなる空気の乱流および空
気の混合を生じさせ以て放熱器１６の下からの周囲空気
３７のより大きい同伴流れを生じさせる。放出器３６の
後縁４６は、機関支持体１４のごとき、近下流領域にお
ける最低構成部材の下方に延びなくてはならない。もし
後縁４６が支持体の上方に配置されているならば、放出
器の出て行く作用が増され、その結果として空気流の再
循環が増されるであろう。
はそこにおいて後縁４６を画成する。後縁４６の厚さは
そこを通過する出口空気の乱流における混合を促進する
ため最小にさるべきである。図４は後縁が複数の峰５４
と谷５６とを有する波形横断面５２を有する別の一実施
例を示す。これら峰と谷はさらなる空気の乱流および空
気の混合を生じさせ以て放熱器１６の下からの周囲空気
３７のより大きい同伴流れを生じさせる。放出器３６の
後縁４６は、機関支持体１４のごとき、近下流領域にお
ける最低構成部材の下方に延びなくてはならない。もし
後縁４６が支持体の上方に配置されているならば、放出
器の出て行く作用が増され、その結果として空気流の再
循環が増されるであろう。
【００１４】放出器３６のウェブ３８の第２の部分４２
はその長手方向縁部に配置された一対の概ね垂直の壁４
８を有する。これら壁４８は放出器３６を放熱器１６の
下支持部材２０に結合するた留め金具を受容する貫通し
た複数の孔５０を有する。代替的に、放出器３６は車両
の任意のフレーム部材または機関区画部材に固定され得
る。
はその長手方向縁部に配置された一対の概ね垂直の壁４
８を有する。これら壁４８は放出器３６を放熱器１６の
下支持部材２０に結合するた留め金具を受容する貫通し
た複数の孔５０を有する。代替的に、放出器３６は車両
の任意のフレーム部材または機関区画部材に固定され得
る。
【００１５】再び図２を参照すると、本発明のもう一つ
の決定的な寸法はファンシュラウド部材２４と機関１２
との間の区域（面積）に対する放出器３６の出口区域
（面積）の比である。ファンシュラウド部材２４は機関
１２から所定距離に配置されておりそしてこの距離は図
２においてＡref によって示される面積に算入され得
る。放出器３６の出口端部４４は、図２においてＡexit
によって示されるように、機関１２すなわち機関支持対
１４から規定距離に位置されている。基準区域（面積）
に対するこの出口区域（面積）の比、Ａexit／Ａref 、
は空気流再循環の削減を最適にするように放出器３６の
設計および配置を決定することにおいて決定的である。
例えば、基準区域（面積）に対する出口区域（面積）の
比は、後に図７を参照して示されるように、放出器３６
の最適利益を達成するため０．５より大きくさるべきで
あることが決定された。
の決定的な寸法はファンシュラウド部材２４と機関１２
との間の区域（面積）に対する放出器３６の出口区域
（面積）の比である。ファンシュラウド部材２４は機関
１２から所定距離に配置されておりそしてこの距離は図
２においてＡref によって示される面積に算入され得
る。放出器３６の出口端部４４は、図２においてＡexit
によって示されるように、機関１２すなわち機関支持対
１４から規定距離に位置されている。基準区域（面積）
に対するこの出口区域（面積）の比、Ａexit／Ａref 、
は空気流再循環の削減を最適にするように放出器３６の
設計および配置を決定することにおいて決定的である。
例えば、基準区域（面積）に対する出口区域（面積）の
比は、後に図７を参照して示されるように、放出器３６
の最適利益を達成するため０．５より大きくさるべきで
あることが決定された。
【００１６】図５の（Ａ）および（Ｂ）は特定車両にお
ける空調ヘッド圧力対時間および入口熱交換器入口温度
対時間に関する本発明の放出器と典型的先行技術空気偏
向器との比較を示す。図５の（Ａ）は、本発明の放出器
を使用するとき、車両の３０分間のアイドリング後、空
調ヘッド圧力は実質的に減少することを示す。３０分の
アイドル状態の後、約２．８０ｋｇ／ｃｍ2 （４０ｐｓ
ｉ）の差が存在し、それは空調ヘッド圧力の実質的減少
である。図５の（Ｂ）は、熱交換器部材（テスト時、凝
縮器）の入口温度は車両がアイドリングしているとき３
０分のテスト後に約５．６℃（１０°Ｆ）の温度低下を
示すことを示している（偏向器ないし転向器データはｔ
＝１３分のとき始まることに留意せよ。１３分以前のデ
ータは入手できなかった）。入口空気温度のこの実質的
減少は図５の（Ａ）に示されるごとき空調ヘッド圧力に
おける直接的結果を有しそして冷却装置内の空調構成要
素の期待寿命を増すに至る。
ける空調ヘッド圧力対時間および入口熱交換器入口温度
対時間に関する本発明の放出器と典型的先行技術空気偏
向器との比較を示す。図５の（Ａ）は、本発明の放出器
を使用するとき、車両の３０分間のアイドリング後、空
調ヘッド圧力は実質的に減少することを示す。３０分の
アイドル状態の後、約２．８０ｋｇ／ｃｍ2 （４０ｐｓ
ｉ）の差が存在し、それは空調ヘッド圧力の実質的減少
である。図５の（Ｂ）は、熱交換器部材（テスト時、凝
縮器）の入口温度は車両がアイドリングしているとき３
０分のテスト後に約５．６℃（１０°Ｆ）の温度低下を
示すことを示している（偏向器ないし転向器データはｔ
＝１３分のとき始まることに留意せよ。１３分以前のデ
ータは入手できなかった）。入口空気温度のこの実質的
減少は図５の（Ａ）に示されるごとき空調ヘッド圧力に
おける直接的結果を有しそして冷却装置内の空調構成要
素の期待寿命を増すに至る。
【００１７】図６は基準区域（面積）に対する出口区域
（面積）の各種の比における車両が静止している平面に
相対して放出器３６の出口端４４にによって形成される
放出器角度（シータ）対入口温度のプロットを示す。図
６において見られるように、値は約３５°の出口角度ま
では実質的に安定したままである。該点において温度は
急速に上昇し、車両の熱交換器へ戻る空気の再循環が漸
増することを表している。従って、冷却装置の熱交換器
における入口温度の増加を最小限にするため３５°より
小さい放出器出口角度を設定することがおそらく有利で
ある。
（面積）の各種の比における車両が静止している平面に
相対して放出器３６の出口端４４にによって形成される
放出器角度（シータ）対入口温度のプロットを示す。図
６において見られるように、値は約３５°の出口角度ま
では実質的に安定したままである。該点において温度は
急速に上昇し、車両の熱交換器へ戻る空気の再循環が漸
増することを表している。従って、冷却装置の熱交換器
における入口温度の増加を最小限にするため３５°より
小さい放出器出口角度を設定することがおそらく有利で
ある。
【００１８】上に説明されたように、基準区域（面積）
Ａref に対する出口区域（面積）Ａ exitの比は本発明の
実施に同様に重要である。図７は特定車両適用における
水入口温度の出口面積比（Ａexit／Ａref ）に応じた変
化を示す。該図に示されるように、水入口温度は概ね
０．５０の比において実質的に低下しそして概ね１．０
の比において横ばいになるまで続く。従って、空気流再
循環の減少を最適化しそして入口温度の変化を減らすた
めに、０．５より大きい出口区域（面積）比を有するこ
とが好ましい。さらに、諸実装上の問題は出口区域（面
積）比が１．０より大きいことをめったに許さない。も
し出口区域（面積）比が過度に小さいならば、放出器系
統は機関区画内の静圧を増し、その結果として空気流の
漏れおよび再循環が増大される。高熱の機関空気が前方
へ吹いて凝縮器または放熱器支持体のまわりにおける側
漏れによって凝縮器流入空気流内に入る。
Ａref に対する出口区域（面積）Ａ exitの比は本発明の
実施に同様に重要である。図７は特定車両適用における
水入口温度の出口面積比（Ａexit／Ａref ）に応じた変
化を示す。該図に示されるように、水入口温度は概ね
０．５０の比において実質的に低下しそして概ね１．０
の比において横ばいになるまで続く。従って、空気流再
循環の減少を最適化しそして入口温度の変化を減らすた
めに、０．５より大きい出口区域（面積）比を有するこ
とが好ましい。さらに、諸実装上の問題は出口区域（面
積）比が１．０より大きいことをめったに許さない。も
し出口区域（面積）比が過度に小さいならば、放出器系
統は機関区画内の静圧を増し、その結果として空気流の
漏れおよび再循環が増大される。高熱の機関空気が前方
へ吹いて凝縮器または放熱器支持体のまわりにおける側
漏れによって凝縮器流入空気流内に入る。
【００１９】本発明による受動放出器を使用することに
よって、車両への空気の再循環量は著しく減少される。
放出器は特にアイドリングおよびクルージング状態の間
車両のフード下部および車体下部温度を下げることによ
って車両のファン動力要求を減らす。さらにこのタイプ
の放出器は車両のアイドリング間に追い風に対する車両
の敏感度を減じ、従って車両の運転に大きな利益を提供
する。
よって、車両への空気の再循環量は著しく減少される。
放出器は特にアイドリングおよびクルージング状態の間
車両のフード下部および車体下部温度を下げることによ
って車両のファン動力要求を減らす。さらにこのタイプ
の放出器は車両のアイドリング間に追い風に対する車両
の敏感度を減じ、従って車両の運転に大きな利益を提供
する。
【００２０】本発明の様々の修正および変更が当業者に
は当然明らかであろう。例えば、放出器はＡＢＳ、ナイ
ロンのごとき合成重合材料または同じ有利な特性を達成
する任意のその他の材料から製作され得る。放出器の形
状は車両の利用可能実装空間および設計に応じて多くの
形式を採用でき、そして本発明は単一形状に限定される
ことを意図されない。従って、本発明の範囲を限定する
のは、すべての同等物を包含する前記諸請求項である。
は当然明らかであろう。例えば、放出器はＡＢＳ、ナイ
ロンのごとき合成重合材料または同じ有利な特性を達成
する任意のその他の材料から製作され得る。放出器の形
状は車両の利用可能実装空間および設計に応じて多くの
形式を採用でき、そして本発明は単一形状に限定される
ことを意図されない。従って、本発明の範囲を限定する
のは、すべての同等物を包含する前記諸請求項である。
【図１】車両がアイドリングの状態である間における先
行技術の自動車両機関区画の空気流路を表示する概略
図。
行技術の自動車両機関区画の空気流路を表示する概略
図。
【図２】本発明の原理に従って構成された放出器を備え
た自動車両機関区画の空気流路を表示する概略図。
た自動車両機関区画の空気流路を表示する概略図。
【図３】その（Ａ）は本発明の原理に従って構成された
放出器の斜視図であり、そしてその（Ｂ）は（Ａ）の円
によって囲まれた部分を拡大して、放出器を示す図面。
放出器の斜視図であり、そしてその（Ｂ）は（Ａ）の円
によって囲まれた部分を拡大して、放出器を示す図面。
【図４】本発明による放出器の一実施例の出口端の斜視
図。
図。
【図５】その（Ａ）は先行技術の偏向器と本発明の放出
器とを比較する空調ヘッド圧力対時間のグラフであり、
その（Ｂ）は先行技術の偏向器と本発明による放出器と
を比較する入口温度対時間のグラフあるプロット図。
器とを比較する空調ヘッド圧力対時間のグラフであり、
その（Ｂ）は先行技術の偏向器と本発明による放出器と
を比較する入口温度対時間のグラフあるプロット図。
【図６】車両における入口温度に対する放出器出口角度
の効果を示すプロット図。
の効果を示すプロット図。
【図７】自動車両における入口温度に対する放出器出口
区域比の効果を示すプロット図。
区域比の効果を示すプロット図。
１０ 機関区画 １２ 自動車機関 １４ 機関支持体 １６ 放熱器 ２２ 軸流ファン ２４ ファンシュラウド部材 ２６ 周囲空気 ２８ 空気流 ３６ 放出器 ３８ ウェブ ４３ 耳片部材 ４４ 出口端 ４６ 後縁 ４８ 壁 ５４ 谷 ５６ 峰
Claims (2)
- 【請求項１】 自動車両の機関を冷却するための冷却装
置において、前記装置が、 車両の機関区画（ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎ
ｔ）内に配置されてそこに支持部材によって固定された
放熱器、 ハブから半径方向に延びている複数の円周方向に離され
たインペラ羽根を有し、熱交換器の片側に配置された回
転できる軸流ファン、 前記軸流ファンおよび前記放熱器を少なくとも部分的に
包囲しているシュラウド部材であって、前記放熱器を通
る空気の流れを前記機関区画内に導くように働き、そし
て前記機関との間に所定寸法の基準区域を形成するよう
に前記機関から所定距離を以て配置されたもの、および
前記放熱器と前記機関との間に配置された放出器であっ
て、前記熱交換器の下から周囲空気を引きそして前記空
気を前記機関に向けてポンピングするように働きかつ車
両が静止している間前記シュラウド部材を出て行く空気
が前記軸流ファンへ戻る再循環を防ぐように働き、縦軸
線および横軸線を有しそして前記車両が配置されている
地表の平面に対して所定角度を以て傾斜した第１の部分
および前記熱交換器に隣接して前記車両に結合された第
２の部分を有するものを備えた冷却装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の冷却装置において、前
記所定角度が３５度より小さい冷却装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US139681 | 1993-10-22 | ||
| US08/139,681 US5526872A (en) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | Airflow ejector for an automotive vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07166865A true JPH07166865A (ja) | 1995-06-27 |
Family
ID=22487821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6256986A Pending JPH07166865A (ja) | 1993-10-22 | 1994-10-21 | 冷却装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5526872A (ja) |
| EP (1) | EP0649978B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07166865A (ja) |
| DE (1) | DE69410741T2 (ja) |
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