(57)【要約】【課題】  第２熱交換器に流入する空気の温度上昇を抑制でき、第２熱交換器の小型化に寄与する冷却ファン装置を提供する。【解決手段】本発明に係る冷却ファン装置２０は、車両前方に配設された第１熱交換器としてのコンデンサ１１、及びコンデンサ１１の車両後方に設けられた第２熱交換器としのラジエータ１２に、送風機２１を用いて空気を送風するものである。冷却ファン装置２０は、送風機２１から送られる空気をラジエータ１２に向けて吹き付けながらコンデンサ１１を通過した空気を誘引するエジェクタノズル１１１が形成されたダクト部材１１０を備える。ダクト部材１１０は、コンデンサ１１とラジエータ１２との間に設けられる。【選択図】図１
2014118934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方に配設された第１熱交換器(11)、及び前記第１熱交換器(11)の車両後方に設けられた第２熱交換器(12)に、送風機(21)を用いて空気を送風する冷却ファン装置(20)であって、
前記送風機(21)から送られる空気を前記第２熱交換器(12)に向けて吹き付けながら前記第１熱交換器(11)を通過した空気を誘引するエジェクタノズル(111)が形成されたダクト部材(110)を備え、
前記ダクト部材(110)は、前記第１熱交換器(11)と前記第２熱交換器(12)との間に設けられることを特徴とする冷却ファン装置(20)。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却ファン装置(20)であって、
前記ダクト部材(110)は、車両前方及び後方に開口した箱体(120)によって囲まれており、
前記箱体(120)は、前記ダクト部材(110)の車両上下に設けられる一対の上壁部(121)及び下壁部(122)と、一対の前記上壁部(121)及び前記下壁部(122)と固定され、前記ダクト部材(110)の両端が取り付けられる一対の側壁部(123,124)とを備え、
一対の前記側壁部(123,124)は、前記送風機(21)から送られる空気を前記ダクト部材(110)に中継する中継ダクトによって構成されることを特徴とする冷却ファン装置(20)。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の冷却ファン装置(20)であって、
前記第１熱交換器(11)或いは前記第２熱交換器(12)は、前記車両の空調装置に使用される凝縮器であることを特徴とする冷却ファン装置(20)。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の冷却ファン装置(20)であって、
前記第１熱交換器(11)或いは前記第２熱交換器(12)は、前記車両のエンジンの冷却に利用する冷却水を冷却する放熱器であることを特徴とする冷却ファン装置(20)。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の冷却ファン装置(20)であって、
前記ダクト部材(110)には、前記第２熱交換器(12)に対して上部側に送風する前記エジェクタノズル(111)、及び、前記第２熱交換器(12)に対して下部側に送風する前記エジェクタノズル(111)のうち、少なくとも一方が形成されることを特徴とする冷却ファン装置(20)。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の冷却ファン装置(20)であって、
前記ダクト部材(110)は、
最上段に設けられて前記第２熱交換器(12)に対して少なくとも下部側に送風する前記エジェクタノズル(111A)が形成された上段ダクト(110A)と、
最下段に設けられて前記第２熱交換器(12)に対して少なくとも上部側に送風する前記エジェクタノズル(111B)が形成された下段ダクト(110B)と、
前記上段ダクト(110A)と前記下段ダクト(110B)との間に設けられて前記第２熱交換器(12)に対して上部側及び下部側に送風する一対の前記エジェクタノズル(111C)が形成された中段ダクト(110C)と
を備えることを特徴とする冷却ファン装置(20)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前側に配設された冷却ファン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両のフロントエンドモジュールには、熱交換ユニットが設けられている。この種の熱交換ユニットの一例として、図５を参照しながら説明する（例えば、特許文献１参照）。図５に示すように、熱交換ユニット５００は、エンジンの冷却や車室内の空調に利用する熱交換器５１０と、熱交換器５１０に空気を送風する冷却ファン装置５２０とによって構成されている。
【０００３】
熱交換器５１０は、コンデンサ５１１（第１熱交換器）と、コンデンサ５１１の車両後方に設けられたラジエータ５１２（第２熱交換器）とによって構成されている。一方、冷却ファン装置５２０は、モータ及びファンからなる送風機によって構成され、ラジエータ５１２の車両後方に設けられている。
【０００４】
このような熱交換ユニット５００では、冷却ファン装置５２０の駆動（ファンの回転）に伴って車両前方から空気をコンデンサ５１１及びラジエータ５１２の順で通過させ、これらのコンデンサ５１１及びラジエータ５１２内を循環する冷媒や冷却水を冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８３３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の技術では、図５に示すように、コンデンサ５１１の通過前の空気は、所定温度（例えば、４０℃）であっても、コンデンサ５１１を通過すると、コンデンサ５１１との熱交換により温度上昇（例えば、５０℃）する。そして、温度上昇した空気がラジエータ５１２を通過することになる。従って、コンデンサ５１１を通過して温度上昇した空気でラジエータ５１２を冷却できるように、ラジエータ５１２のサイズを決定するため、ラジエータ５１２の小型化には限界があり、ラジエータ５１２を小型化するための様々な工夫が必要であった。
【０００７】
そこで、本発明は、第２熱交換器に流入する空気の温度上昇を抑制でき、第２熱交換器の小型化に寄与する冷却ファン装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、車両前方に配設された第１熱交換器、及び前記第１熱交換器の車両後方に設けられた第２熱交換器に、送風機を用いて空気を送風する冷却ファン装置であって、前記送風機から送られる空気を前記第２熱交換器に向けて吹き付けながら前記第１熱交換器を通過した空気を誘引するエジェクタノズルが形成されたダクト部材を備え、前記ダクト部材は、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間に設けられることを要旨とする。
【０００９】
その他の特徴として、前記ダクト部材は、車両前方及び後方に開口した箱体によって囲まれており、前記箱体は、前記ダクト部材の車両上下に設けられる一対の上壁部及び下壁部と、一対の前記上壁部及び前記下壁部と固定され、前記ダクト部材の両端が取り付けられる一対の側壁部とを備え、一対の前記側壁部は、前記送風機から送られる空気を前記ダクト部材に中継する中継ダクトによって構成されるものであってもよい。
【００１０】
その他の特徴として、前記第１熱交換器或いは前記第２熱交換器は、前記車両の空調装置に使用される凝縮器であってもよい。
【００１１】
その他の特徴として、前記第１熱交換器或いは前記第２熱交換器は、前記車両のエンジンの冷却に利用する冷却水を冷却する放熱器であってもよい。
【００１２】
その他の特徴として、前記ダクト部材には、前記第２熱交換器に対して上部側に送風する前記エジェクタノズル、及び、前記第２熱交換器に対して下部側に送風する前記エジェクタノズルのうち、少なくとも一方が形成されるものであってもよい。
【００１３】
その他の特徴として、前記ダクト部材は、最上段に設けられて前記第２熱交換器に対して少なくとも下部側に送風する前記エジェクタノズルが形成された上段ダクトと、最下段に設けられて前記第２熱交換器に対して少なくとも上部側に送風する前記エジェクタノズルが形成された下段ダクトと、前記上段ダクトと前記下段ダクトとの間に設けられて前記第２熱交換器に対して上部側及び下部側に送風する一対の前記エジェクタノズルが形成された中段ダクトとを備えるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の冷却ファン装置では、ダクト部材が第１熱交換器と第２熱交換器との間に設けられる。これにより、第１熱交換器を通過した空気がエジェクタノズルから放出された空気との混合によって温度上昇が抑制されるとともに風量が増大する。そして、この温度上昇が抑制されて風量が増大した空気が第２熱交換器を通過する。このため、第２熱交換器に流入する空気の温度上昇を抑制できることで第２熱交換器の熱交換効率を高めることができ、その上、第２熱交換器の熱交換効率が高まることに伴って第２熱交換器の小型化に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態に係る熱交換ユニット１を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る熱交換ユニット１を示す横断面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る熱交換ユニット１を示す縦断面図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る熱交換器及び冷却ファン装置を示す模式図である
【図５】図５は、背景技術に係る熱交換器及び冷却ファン装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明に係る冷却ファン装置を備えた熱交換ユニットの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。
【００１７】
（熱交換ユニットの構成）
まず、本実施形態に係る熱交換ユニット１の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る熱交換ユニット１を示す分解斜視図である。図２は、本実施形態に係る熱交換ユニット１を示す横断面図である。図３は、本実施形態に係る熱交換ユニット１を示す縦断面図である。なお、図面においては、車両の前方を「ＦＤ」と示し、車両の後方を「ＲＤ」と示し、車両幅方向（側方）を「ＷＤ」と示し、車両の上下方向を「ＵＤ」或いは「ＤＤ」と示している。
【００１８】
本実施形態に係る熱交換ユニット１は、車両のフロントエンドモジュールに設けられ、ラジエータコアサポート（不図示）に取り付けられるものである。図１〜図３に示すように、熱交換ユニット１は、エンジンの冷却や車室内の空調に利用する熱交換器１０と、熱交換器１０に空気を送風する冷却ファン装置２０とによって大略構成される。
【００１９】
熱交換器１０は、第１熱交換器としてのコンデンサ１１（凝縮器）と、コンデンサ１１の車両後方に設けられた第２熱交換器としのラジエータ１２（放熱器）とによって構成されている。コンデンサ１１は、車両の空調装置に使用する冷媒と冷却風との間で熱交換して冷媒を冷却する。ラジエータ１２は、車両のエンジンの冷却に利用する冷却水と冷却風との間で熱交換して冷却水を冷却する。
【００２０】
冷却ファン装置２０は、熱交換器１０の両側方に取り付けられる一対の送風機２１と、各送風機２１から送られる空気を熱交換器１０に向けて吹き付ける空気案内器１００とを備えている。
【００２１】
（空気案内器の構成）
次に、上述した空気案内器１００の構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００２２】
図１〜図３に示すように、空気案内器１００は、樹脂やアルミ等によって形成されており、コンデンサ１１とラジエータ１２との間に設けられる。空気案内器１００は、送風機２１から送られる空気をラジエータ１２に向けて吹き付けながらコンデンサ１１を通過した空気を誘引するエジェクタノズル１１１（図１参照）が形成されたダクト部材１１０と、ダクト部材１１０の周囲で車両前方及び後方に開口した箱体１２０とによって構成されている。
【００２３】
ダクト部材１１０は、コンデンサ１１とラジエータ１２との間で車幅方向に沿って車両上下方向に複数段（図面では４段）に配設されている。このダクト部材１１０は、最上段に設けられた上段ダクト１１０Ａと、最下段に設けられた下段ダクト１１０Ｂと、上段ダクト１１０Ａと下段ダクト１１０Ｂとの間に設けられた２つの中段ダクト１１０Ｃとを備えている。
【００２４】
上段ダクト１１０Ａには、ラジエータ１２に対して少なくとも下部側に送風するエジェクタノズル１１１（１１１Ａ）が形成されている。下段ダクト１１０Ｂには、ラジエータ１２に対して少なくとも上部側に送風するエジェクタノズル１１１（１１１Ｂ）が形成されている。各中段ダクト１１０Ｃは、ラジエータ１２に対して上部側及び下部側に送風する上下一対のエジェクタノズル１１１（１１１Ｃ）が形成されている。
【００２５】
これらの上段ダクト１１０Ａ、下段ダクト１１０Ｂ及び各中段ダクト１１０Ｃは、箱体１２０（後述する一対の側壁部１２３，１２４）を介して送風機２１から送られる空気をエジェクタノズル１１１（１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ）からラジエータ１２に向けて吹き付けている。上段ダクト１１０Ａ、下段ダクト１１０Ｂ及び各中段ダクト１１０Ｃは、図３に示すように、前方側（コンデンサ１１側）が湾曲状に形成されており、後方側（ラジエータ１２側）がラジエータ１２に向かって先細り状に形成されている。
【００２６】
箱体１２０は、ダクト部材１１０の車両上下に設けられる一対の上壁部１２１及び下壁部１２２と、一対の上壁部１２１及び下壁部１２２と固定され、ダクト部材１１０の両端が取り付けられる一対の側壁部１２３，１２４とを備えている。
【００２７】
一対の側壁部１２３，１２４は、送風機２１から送られる空気をダクト部材１１０（上段ダクト１１０Ａ、下段ダクト１１０Ｂ及び各中段ダクト１１０Ｃ）に中継する中継ダクトによって構成されている。一対の側壁部１２３，１２４には、内方に向けて突出する複数（図面では各４つ）の取付支持部１２３Ａ，１２４Ａ（図１及び図２参照）が形成されている。この取付支持部１２３Ａ，１２４Ａの内面に、ダクト部材１１０の両端外周が嵌合する。
【００２８】
（空気の流れ）
次に、上述した熱交換ユニット１の空気の流れについて、図３及び図４を参照しながら簡単に説明する。図４は、本実施形態に係る熱交換器１０及び冷却ファン装置２０を示す模式図である
まず、送風機２１が駆動すると箱体１２０の側壁部１２３，１２４へ空気が送り込まれる。箱体１２０の側壁部１２３，１２４へ送り込まれた空気は、側壁部１２３，１２４の各取付支持部１２３Ａ，１２４Ａから分岐してダクト部材１１０（上段ダクト１１０Ａや下段ダクト１１０Ｂ、中段ダクト１１０Ｃ）に導入する。なお、送風機２１の回転速度の速度を調整することによって空気の速度を制御できる。
【００２９】
そして、図３に示すように、ダクト部材１１０に導入された空気は、エジェクタノズル１１１からラジエータ１２に対して送風される。エジェクタノズル１１１から放出された空気がコンデンサ１１を通過した空気を誘引しながら混合し、混合した空気がラジエータ１２を通過する。なお、エジェクタノズル１１１から放出された空気は、送風機２１から送られる外気であるため、コンデンサ１１を通過した空気よりも低温（例えば、４０℃）となっている。
【００３０】
具体的には、図４に示すように、コンデンサ１１の通過前の空気は、所定温度（例えば、４０℃）であっても、コンデンサ５１１を通過してコンデンサ５１１との熱交換により温度上昇して高温（例えば、５０℃）となる。しかし、コンデンサ５１１を通過した空気は、エジェクタノズル１１１から放出された低温（例えば、４０℃）の空気と混合するため、温度上昇が抑制される（例えば、４５℃となる）。加えて、コンデンサ５１１を通過した風量（例えば、１）は、エジェクタノズル１１１から放出された風量（例えば、１）と混合すると、ラジエータ１２を通過する際に風量（１＋１＝２）も増大する。そして、ラジエータ１２には、温度上昇が抑制されて風量が増大した空気（例えば、４５℃）が送風されるため、ラジエータ５１２の熱交換効率が向上する。
【００３１】
（作用・効果）
以上説明した本実施形態では、ダクト部材１１０がコンデンサ１１とラジエータ１２との間に設けられる。これにより、コンデンサ１１を通過した空気がエジェクタノズル１１１から放出された空気との混合によって温度上昇が抑制されるとともに風量が増大する。そして、この温度上昇が抑制されて風量が増大した空気がラジエータ１２を通過する。このため、ラジエータ１２に流入する空気の温度上昇を抑制できることでラジエータ１２の熱交換効率を高めることができ、その上、このラジエータ１２の熱交換効率が高まることに伴ってラジエータ１２の小型化に寄与する。
【００３２】
本実施形態では、ダクト部材１１０は、箱体１２０によって囲まれている。これにより、コンデンサ１１を通過した空気やエジェクタノズル１１１から放出された空気がラジエータ１２に突き当たって周囲に広がってしまう（すなわち、はね返る）ことを防止できる。従って、ラジエータ１２でのはね返りよる風量の損失を低減でき、ラジエータ１２の熱交換効率を維持できる。
【００３３】
特に、箱体１２０の側壁部１２３，１２４が中継ダクトによって構成されることで、送風機２１から送られる空気をダクト部材１１０に中継するために別途ダクトを設けなくて済む。
【００３４】
本実施形態では、各ダクト部材１１０には、熱交換器１０に対して上部側に送風するエジェクタノズル１１１、及び、熱交換器１０に対して下部側に送風するエジェクタノズル１１１のうち、少なくとも一方が形成されている。これにより、エジェクタノズル１１１から放出された空気が不要な箇所へ流れにくく、該空気を熱交換器１０の全面に対して効率的に通過させることができる。
【００３５】
（その他の実施形態）
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００３６】
例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、熱交換ユニット１は、ラジエータコアサポート（不図示）に取り付けられるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、車両の前方（フロントエンドモジュール）に設けられていればよい。なお、熱交換器１０のコンデンサ１１及びラジエータ１２の配置は、実施形態と逆であってもよいことは勿論である。
【００３７】
また、ダクト部材１１０は、車幅方向に沿って車両上下方向に複数段に配設されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、車両上下方向に沿って車幅方向に複数配設されるものであってもよい。
【００３８】
また、ダクト部材１１０は、上段ダクト１１０Ａ、下段ダクト１１０Ｂ及び２つの中段ダクト１１０Ｃを備えるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも何れか一つのダクトによって構成されていればよく、例えば、上段ダクト１１０Ａ及び下段ダクト１１０Ｂのみによって構成されていてもよい。
【００３９】
また、上段ダクト１１０Ａや下段ダクト１１０Ｂは、箱体１２０の上壁部１２１や下壁部１２２に接した状態で配置されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、箱体１２０の上壁部１２１や下壁部１２２と離間した状態で配置されていてもよい。
【００４０】
この場合、上段ダクト１１０Ａには、ラジエータ１２に対して下部側及び上部側に送風するエジェクタノズル１１１（１１１Ａ）が形成されていてもよい。すなわち、上段ダクト１１０Ａは、必ずしも熱交換器１０に対して下部側に送風するのみである必要はなく、熱交換器１０に対して上部側にも送風してもよい。
【００４１】
同様に、下段ダクト１１０Ｂには、ラジエータ１２に対して上部側及び下部側に送風するエジェクタノズル１１１（１１１Ｂ）が形成されていてもよい。すなわち、下段ダクト１１０Ｂは、必ずしも熱交換器１０に対して上部側に送風するのみである必要はなく、熱交換器１０に対して下部側にも送風してもよい。
【００４２】
つまり、各ダクト部材１１０には、熱交換器１０に対して上部側に送風するエジェクタノズル１１１、及び、熱交換器１０に対して下部側に送風するエジェクタノズル１１１のうち、少なくとも一方が形成されていればよい。
【００４３】
また、空気案内器１００は、ダクト部材１１０と、箱体１２０とによって構成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、箱体１２０を備えていなくてもよい。
【００４４】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。
【符号の説明】
【００４５】
１…熱交換ユニット
１０…熱交換器
１１…コンデンサ（第１熱交換器）
１２…ラジエータ（第２熱交換器）
２０…冷却ファン装置
２１…送風機
１００…空気案内器
１１０…ダクト部材
１１０Ａ…上段ダクト
１１０Ｂ…下段ダクト
１１０Ｃ…中段ダクト
１１１…エジェクタノズル
１２０…箱体
１２１…上壁
１２２…下壁
１２３，１２４…側壁（中継ダクト）
【図１】
2014118934.tif 000003
【図２】
2014118934.tif 000004
【図３】
2014118934.tif 000005
【図４】
2014118934.tif 000006
【図５】
2014118934.tif 000007