JPH0914198A - ファン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各車速に対して最適なシュラウドのファンか
ぶり量に設定でき、全車速領域においてファンの効率を
良好にできるファン装置を提供すること。 【構成】 ラジエター２の車両後方側に配置され且つラ
ジエターを冷却するファン６１と、ファンの外周部を包
囲し、車速風の大きさに応じて車両前後方向に移動可能
な可動シュラウド６３とを備えたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファン装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のファン装置としては、実
開昭５７−７５２００号公報に示されるものが知られて
いる。このものは、図５及び図６に示すように、ラジエ
ター１０１を冷却するファン１００と、ファン１００の
外周部を包囲するようラジエター１０１に固定されたシ
ュラウド１０２とを備えたものである。ここで、このシ
ュラウド１０２のファンかぶり量はファン前後長の５０
〜９０％に設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このもので
は、シュラウド１０２のファンかぶり量が常に一定であ
るので、各車速に対して最適なファンかぶり量に維持す
ることが困難になり、所定の車速（設定車速）ではファ
ン１００の効率は良好であるものの、それ以外の車速で
はファン１００の効率が低下する恐れがある。

【０００４】これを具体的に説明する。車速が低い場合
には、図５に示す如く、車速風量（即ち走行により発生
する風の量）が比較的少ないため、シュラウド１０２先
端からファン１００の風向きを示す代表ベクトルＨ1 に
引いた垂線の長さ（以下クリアランスと称する）Ｃ1 は
比較的小さい。シュラウド１０２のファンかぶり量が図
５の状態のまま一定であると、車速が高い場合には、図
６に示す如く、車速風量が比較的多いため、ファン１０
０の風向きを示す代表べクトルＨ2 がファン１００の軸
線となす角度θ2 は、低速側のファン１００の風向きを
示す代表ベクトルＨ1 のなす角度θ1 よりも小さくな
り、クリアランスＣ2 が比較的大きくなる。その結果、
ラジエター側に逆流する風量が多くなり、その分ファン
の効率が低下する恐れがある。このように、シュラウド
１０２のファンかぶり量を低車速側（図５参照）に合わ
せて比較的小さく設定したものでは、高車速側において
前記クリアランスが大きくなり、ラジエター側に逆流す
る風量が多くなり、ファンの効率が低下する恐れがあ
る。

【０００５】また、シュラウド１０２のファンかぶり量
を高車速側に合わせて比較的大きく設定したものでは、
低車速側においてクリアランスが極小となることから、
逆にシュラウド１０２が正規のファン風の流れを妨げる
こととなる。その結果、ファンの効率が低下する恐れが
ある。

【０００６】故に、本発明は、各車速に対して最適なシ
ュラウドのファンかぶり量に設定でき、全車速領域にお
いてファンの効率を良好にできるファン装置を提供する
ことを、その技術的課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、車速が高
くなるに伴いシュラウドのファンかぶり量を大きく設定
することが望ましいことに着目し、本発明を考えた。

【０００８】即ち、上記技術的課題を解決するために本
発明において講じた技術的手段は、ラジエターの車両後
方側に配置され且つラジエターを冷却するファンと、フ
ァンの外周部を包囲し、車速に応じて車両前後方向に移
動可能な可動シュラウドとを備えたことである。

【０００９】上記技術的手段において、可動シュラウド
を、車速風により車両後方側に移動させるようにし、付
勢部材により車両前方側に付勢すると好ましい。

【００１０】ここで、ラジエターに固定され且つラジエ
ターから可動シュラウドを包囲するよう車両後方側に延
在する固定シュラウドを備え、可動シュラウドを、ファ
ンの外周部を包囲する円筒部と、円筒部からその半径方
向外側に延在し且つ車速風を受ける環状フランジ部とを
有するものとし、環状フランジ部の外周部を固定シュラ
ウドに当接させると好ましい。

【００１１】

【作用】上記技術的手段によれば、可動シュラウドが車
速に応じて車両前後方向に移動可能なものであるから、
各車速に対して最適なシュラウドのファンかぶり量に設
定でき、全車速領域においてファンの効率を良好にでき
る。

【００１２】また、可動シュラウドを、車速風により車
両後方側に移動させるようにし、付勢部材により車両前
方側に付勢すると、低車速領域では、車両後方側へ作用
する車速風によるの力が、車両前方側へ作用する付勢部
材の付勢力よりも小さくなるので、可動シュラウドが車
両前方側に移動し、車速風による力と付勢部材の付勢力
とが釣り合った位置にて停止する。その結果、可動シュ
ラウドのファンかぶり量を低車速領域にあう程度に小さ
く設定できる。一方、高車速領域では、車両後方側へ作
用する車速風によるの力が、車両前方側へ作用する付勢
部材の付勢力よりも大きくなるので、可動シュラウドが
付勢部材の付勢力に抗して車両後方側に移動し、車速風
による力と付勢部材の付勢力とが釣り合った位置にて停
止する。

【００１３】その結果、可動シュラウドのファンかぶり
量を高車速領域にあう程度に大きく設定できる。このよ
うに、低車速領域では可動シュラウドのファンかぶり量
を小さくでき、高車速領域ではファンかぶり量を大きく
できることから、高車速領域において逆流の発生を低減
できると共に、低車速領域において正規の風をシュラウ
ドで妨げることもなくなり、全車速領域においてファン
の効率を良好にできる。

【００１４】また、可動シュラウドの環状フランジ部の
外周部を固定シュラウドに当接させると、ラジエター及
び可動シュラウドの環状フランジ部間の風が可動シュラ
ウドの円筒部及び固定シュラウド間を介して車両後方に
漏れるのを防止できる。その結果、可動シュラウドの円
筒部及び固定シュラウド間にて逆流が発生するのを防止
できる。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。

【００１６】図１は、本発明のファン装置が適用された
エンジン冷却装置の全体構成図である。

【００１７】同図に示すように、エンジン冷却装置１０
は、エンジン１内に冷却水を流すことでエンジン１を冷
却するものである。エンジン冷却装置１０は、車両前方
側に配置されたラジエター２と、ラジエター２の冷却水
入口２ａとエンジン１の冷却水出口１ｂとを結ぶ冷却水
戻し通路３と、ラジエター２の冷却水出口２ｂとエンジ
ン１の冷却水入口１ａとを結ぶ冷却水行き通路４と、冷
却水戻し通路３の途中から分岐し冷却水行き通路４に合
流するバイパス通路５と、ラジエター２を冷却するため
のファン装置６と、冷却水行き通路４の途中に配設され
且つエンジン１に冷却水を圧送するウォータポンプ７
と、冷却回路３，４，５内の冷却水の温度（エンジン１
１内の冷却水の温度も含む）に基づいてバイパス通路５
を開閉するサーモスタット弁８とを備えている。ここ
で、図１から明らかなように、バイパス通路５、ウォー
タポンプ６及びサーモスタット弁８はファン装置６と共
にラジエター２側に集約されて配置されている。

【００１８】バイパス通路５の途中には蓄熱装置９が配
設され、内部には蓄熱剤（図示せず）が充填されてい
る。この蓄熱装置２５は、エンジン１の通常運転時にバ
イパス通路５を流れる高温冷却水から吸熱してその熱を
貯蔵しておき、エンジン１の冷間始動時（暖気運転時）
にバイパス通路５を流れる低温冷却水へと放熱するもの
である。これにより、エンジン１の暖気特性が著しく向
上する。ここで、蓄熱剤としては、顕熱利用の蓄熱、潜
熱利用の蓄熱あるいは化学反応利用の蓄熱のいずれかに
よって異なるが、顕熱利用の場合ならばＮａ，ＮａＫ，
ＬｉＦ等が用いられ、潜熱利用の場合ならば、Ｌｉ₂ Ｃ
Ｏ₃ ，ＮａＣｌ，ＭｇＣｌ₂ 等が用いられる。

【００１９】サーモスタット弁８は、冷却水行き通路４
内の冷却水の温度が所定値以下の場合（例えばエンジン
１の暖気運転時）にはバイパス回路５を開放し、冷却水
行き通路４内の冷却水の温度が所定値以上の場合（例え
ばエンジン１の通常運転時）にはバイパス回路５を閉塞
するものであり、バイパス通路５の合流部に配設されて
いる。尚、サーモスタット弁８は、バイパス通路５の分
岐部に配設しても良い。

【００２０】尚、２１は、ラジエターキャップであり、
６０は、ファン装置６を駆動するモータである。ここ
で、電動モータを使用するためには、電気配線や制御ユ
ニット等の機器類が別途必要となる。又、油圧モータを
使用するためには、油圧ポンプ、油圧配管、バイパス通
路、オイルクーラ、リザーバタンク、油圧制御弁等の機
器類が別途必要となる。

【００２１】以下、図２及び図３を参照して、ファン装
置６の構成を説明する。

【００２２】図２に示すように、ファン装置６は、ファ
ン６１と、固定シュラウド６２と、可動シュラウド６３
と、スプリング（付勢部材）６４とを備えている。

【００２３】ファン６１は、車両のボンネット前方に配
置されたラジエター２の車両後方側に配置され、ラジエ
ター２を冷却するものである。ファン６１は、回転軸６
１１と、複数枚のブレード６１２とを有している。回転
軸６１１は、モータ６０に連結され、車両前後方向に延
在している。ブレード６１２は、回転軸６１１に固定さ
れ、回転軸６１１からその径方向に放射状に延在してい
る。

【００２４】固定シュラウド６２は、ラジエター２に固
定され、ファン６１のブレード６１２の外周部を包囲す
るようにラジエター２から車両後方側に向けて延在して
いる。この固定シュラウド６２は、大径円筒部６２１
と、段部６２２と、小径円筒部６２３とを有している。
大径円筒部６２１は、ラジエター２から車両後方側に向
けて延在し、段部６２２は、大径円筒部６２１の先端部
からその半径方向内側に延在し、更に、小径円筒部６２
３は、段部６２２の内周部から車両後方側に向けて延在
している。

【００２５】可動シュラウド６３は、固定シュラウド６
２内にファン６１のブレード６１２の外周部を包囲する
よう配置され、車速風の大きさに応じて車両前後方向に
移動可能なものである。この可動シュラウド６３は、円
筒部６３１と、環状フランジ部６３２とを備えている。
円筒部６３１は、ファン６１のブレード６１２の外周部
を包囲する。環状フランジ部６３２は、円筒部６３１の
ラジエター側端部からその半径方向外側に延在し、車両
の走行により車両前方側から後方側に向けて流れる車速
風を受けるものである。この環状フランジ部６３２の外
周部は、常に固定シュラウド６２の大径円筒部６２１に
当接している。

【００２６】スプリング６４は、可動シュラウド６３を
車両前方即ち車速風に対抗する方向に付勢するもので、
固定シュラウド６２の段部６２２及び可動シュラウド６
３の環状フランジ部６３２間に配設されている。従っ
て、車速風により環状フランジ部６３２に作用する力が
スプリング６４の付勢力よりも小さい場合には、可動シ
ュラウド６３が車両前方側つまりファンかぶり量を小と
する方向に移動し、車速風により環状フランジ部６３２
に作用する力がスプリング６４の付勢力よりも大きい場
合には、可動シュラウド６３が車両後方側つまりファン
かぶり量を大とする方向に移動する。

【００２７】尚、固定シュラウド６２の小径円筒部６２
３にその延在方向に延びるレール溝を設け、可動シュラ
ウド６３の円筒部６３１をそのレール溝に案内しても良
い。

【００２８】この場合、可動シュラウド６３の径方向の
ガタつきを防止できると共に、可動シュラウド６３の回
転を防止できる。

【００２９】以下、図２及び図３を参照して、本実施例
のファン装置６の作用について説明する。

【００３０】エンジン冷却水の温度が低いときには、フ
ァン６１は停止しているか低回転で駆動される。エンジ
ン冷却水の温度が高くなると、ラジエター２１を冷却す
る必要があるため、ファン６１が高回転で駆動される。
ここで、ファン６１が回転すると、ラジエター２１から
ファン６１に向けて風が流れ、ラジエター２１内の冷却
水が放熱されていく。

【００３１】低車速領域（例えば図４に示す如く０〜６
０ｋｍ／ｈ）では、可動シュラウド６３の環状フランジ
部６３２に車両後方側へ車速風が作用するが、この車速
風による力がスプリング６４の付勢力よりも小さいの
で、可動シュラウド６３が車両前方側に移動し、車速風
による力とスプリング６４の付勢力とが釣り合った位置
にて停止する。その結果、可動シュラウド６３のファン
かぶり量が図２に示す如く比較的小さくなる。このと
き、可動シュラウド６３の先端部からファン６１の風向
きを示す代表ベクトルＢ1 に引いた垂線の長さ（以下ク
リアランスと称する）Ｃ1 が最適なものとなり、正規の
風をシュラウドで妨げることもなくなる。従って、図４
に示すように、低車速領域において、ファン６１の効率
を従来技術に比べて良好にできる。

【００３２】一方、高車速領域（例えば図４に示す如く
６０ｋｍ／ｈ以上）では、可動シュラウド６３の環状フ
ランジ部６３２に車両後方側へ作用する車速風による力
がスプリング６４の付勢力よりも大きくなるので、可動
シュラウド６３が車両後方側に移動し、車速風による力
とスプリング６４の付勢力とが釣り合った位置にて停止
する。その結果、可動シュラウド６３のファンかぶり量
が図３に示す如く比較的大きくなる。このとき、クリア
ランスＣ2 が、ファンかぶり量を低車速側に合わせて一
定に設定したもののクリアランスＣ2'に比べて小さくな
り、最適なものとなる。従って、高車速領域において、
逆流の発生を低減でき、図４に示すように、ファン６１
の効率を従来技術に比べて良好にできる。

【００３３】本実施例では、可動シュラウド６３の環状
フランジ部６３２の外周部を固定シュラウド６２に当接
させているので、ラジエター２及び環状フランジ部６３
２間の風が可動シュラウド６３の円筒部６３１及び固定
シュラウド６２間を介して車両後方に漏れるのを防止で
きる。その結果、可動シュラウド６３の円筒部６３１及
び固定シュラウド６２間にて風がラジエター２へ逆流す
るのを回避できる。

【００３４】尚、本実施例では、可動シュラウドを車速
風に応じて機械的に駆動するものについて説明したが、
本発明はこれに限定される必要はなく、車速センサによ
り車速を検知してそれに基づいて可動シュラウドを電気
的に駆動するようにしても良い。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、以下の如く効果を有する。

【００３６】可動シュラウドが車速に応じて車両前後方
向に移動可能なものであるから、各車速に対して最適な
シュラウドのファンかぶり量に設定でき、全車速領域に
おいてファンの効率を良好にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のファン装置が適用されたエンジン冷却
装置の全体構成図である。

【図２】低車速領域における本実施例に係るファン装置
の要部断面図である。

【図３】高車速領域における本実施例に係るファン装置
の要部断面図である。

【図４】車速とファンの風量との関係を示すグラフであ
る。

【図５】低車速領域における従来技術に係るファン装置
の風の様子を示す図である。

【図６】高車速領域における従来技術に係るファン装置
の風の様子を示す図である。

【符号の説明】

２ ラジエター ６ ファン装置 ６１ ファン ６２ 固定シュラウド ６３ 可動シュラウド ６３１ 円筒部 ６３２ 環状フランジ部 ６４ スプリング（付勢部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラジエターの車両後方側に配置され、前
   記ラジエターを冷却するファンと、 前記ファンの外周部を包囲し、車速に応じて車両前後方
   向に移動可能な可動シュラウドとを備えたファン装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記可動シュラウドは、車速風により車両後方側に移動
   するもので、付勢部材により車両前方側に付勢されるフ
   ァン装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記ラジエターに固定され且つ前記ラジエターから前記
   可動シュラウドを包囲するよう前記車両後方側に延在す
   る固定シュラウドを備え、 前記可動シュラウドは、前記ファンの外周部を包囲する
   円筒部と、前記円筒部からその半径方向外側に延在し且
   つ車速風を受ける環状フランジ部とを有するものであ
   り、前記環状フランジ部の外周部が前記固定シュラウド
   に当接しているファン装置。