(57)【要約】【課題】  空気質量流のきめ細かな調節、特に冷却モジュールの個々の熱交換器用に空気流調節が可能でありかつ変化したラム圧力への適合が達成可能であるように冷却装置を改良する。【解決手段】  自動車の内燃機関を冷却するための装置、特に冷却モジュールにおいて、総流れ横断面で空気を案内するための空気案内機構（７、６）と、流体流を冷却するための少なくとも１つの熱交換器（２、３）と、空気移送機構（４、４ａ、４ｂ）と、空気流中に配置されて空気質量流を調節する機構（空気調節機構）とを有する。空気質量流が総流れ横断面の少なくとも１つの部分横断面内で空気調節機構によって調節可能である。【選択図】  図１
2009508051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の内燃機関を冷却するための装置、特に冷却モジュール（１）であって、
‐総流れ横断面で空気を案内するための空気案内機構（７、６）と、
‐流体流を冷却するための少なくとも１つの熱交換器（２、３）と、
‐空気移送機構（４、４ａ、４ｂ）と、
‐空気流中に配置されて空気質量流を調節する機構（空気調節機構）とを有するものにおいて、空気質量流が総流れ横断面の少なくとも１つの部分横断面内で空気調節機構によって調節可能であることを特徴とする装置。
【請求項２】
少なくとも２つの熱交換器（２、３；２３、２４）が空気流中に並べて配置され、かつ並行に空気流によって付加可能であることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記部分横断面に割り当てられた部分空気流によって熱交換器（２；２４）が付加可能であることを特徴とする、請求項１、２記載の装置。
【請求項４】
空気流れ方向に延設される隔壁によって部分空気流が区分可能であることを特徴とする、請求項３記載の装置。
【請求項５】
空気調節機構が空気流れ方向で熱交換器（２、３）の上流側に配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
空気調節機構（５）が空気流れ方向で熱交換器（２）の下流側に配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
空気調節機構（５）がシュラウド（６）内に配置されていることを特徴とする、請求項６記載の装置。
【請求項８】
冷却空気送風機（４）がシュラウド（６）内に配置されていることを特徴とする、請求項７記載の装置。
【請求項９】
空気調節機構が羽板（５）として構成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
羽板（５）と冷却空気送風機（４）との間に揺動フラップ（８）が配置されており、熱交換器（２）を流通する部分空気流（Ｌ２）がこの揺動フラップによって遮断可能または分離可能であることを特徴とする、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
熱交換器の１つが内燃機関を冷却するための冷却材冷却器（２）として構成されていることを特徴とする、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
熱交換器の１つが給気冷却器（３）として構成されていることを特徴とする、請求項１０または１１記載の装置。
【請求項１３】
自動車の内燃機関を冷却するための装置、特に冷却モジュール（９、１５、２６、２９）であって、
‐空気を案内するための空気案内機構（７）と、
‐流体流を冷却するための少なくとも１つの熱交換器（２、３；１６；２２、２３、２４）と、
‐空気移送機構（４、４ａ、４ｂ）とからなるものにおいて、
空気案内機構が、極大（Ａｍａｘ）と極小（Ａｍｉｎ）との間で変更可能な可変吸込横断面を備えたシュラウド（１０、１７）を有し、最大吸込横断面と最小吸込横断面との間の差面が少なくとも部分的にラム空気穴（１１、１２、１８、１９）として利用可能であることを特徴とする装置。
【請求項１４】
吸込横断面が段階的に変更可能であることを特徴とする、請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
吸込横断面が無段式に変更可能であることを特徴とする、請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
シュラウド（１０、１７）が、吸込横断面を調整するための少なくとも１つのフラップ（１３、１４；２０、２１；２６）を有することを特徴とする、請求項１３、１４または１５記載の装置。
【請求項１７】
少なくとも１つのフラップ（１３、１４；２０、２１）が揺動可能にシュラウド（１０、１７）の後壁（１０ａ、１７ａ）に配置されていることを特徴とする、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
少なくとも１つのフラップ（１３、１４；２０、２１）がシュラウド後壁（１０ａ、１７ａ）の外側領域に配置されていることを特徴とする、請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
相互に独立して特に順次揺動可能な少なくとも２つのフラップ（１３、１４；２０、２１）が設けられていることを特徴とする、請求項１６、１７または１８記載の装置。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのフラップが折れフラップ（２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）として構成され、かつシュラウドの後壁（２８）に一体化されていることを特徴とする、請求項１６記載の装置。
【請求項２１】
熱交換器（２、３；１６；２７）の下流側でファン（４ａ）によって吸込可能な空気流が前記少なくとも１つのフラップ（１３、１４；２０、２１；２６）によって熱交換器（２、３；１６、１６ｂ；２７）に対して密封可能であることを特徴とする、請求項１６〜２０のいずれか１項記載の装置。
【請求項２２】
シュラウドが、摺動可能な分離兼密封要素（３２）を備えた折畳み可能な後壁（３１）を有し、この分離兼密封要素が吸込横断面を限定しかつ吸込流を密封することを特徴とする、請求項１３記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の内燃機関を冷却するための装置、特に冷却モジュールであって、総流れ横断面で空気を案内するための空気案内機構と、流体流を冷却するための少なくとも１つの熱交換器と、空気移送機構と、空気流中に配置されて空気質量流を調節する機構（空気調節機構）とを有するもの、そして自動車の内燃機関を冷却するための装置、特に冷却モジュールであって、空気を案内するための空気案内機構と、流体流を冷却するための少なくとも１つの熱交換器と、空気移送機構とからなるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却モジュールは公知であり、主に自動車の前部エンジンルーム内に配置され固着される予め組立てられた構造ユニットである。構造ユニットもしくは冷却モジュールはさまざまな冷却コンポーネントと空調装置コンポーネント、なかんずく冷却材冷却器、給気冷却器、油冷却器または冷媒凝縮器等のさまざまな熱交換器を含む。さらに、ファンと駆動モータとからなる単数または複数の冷却空気送風機も冷却モジュールの構成要素であり得る。すべての冷却コンポーネントは１つの枠状形成物、いわゆるモジュール支持体によってまとめられ、車両内で支えられる。熱交換器全体は、ラム圧力または冷却空気送風機によって生成される冷却空気流、すなわち周囲空気によって冷却される。冷却モジュールを流通する空気流が空気抵抗を生成し、この空気抵抗が車両のｃＷ値（抗力係数）を高める。冷却モジュール内での熱交換器の配置に応じて熱交換器は異なる強さで冷却空気流を付加され、このことはその都度の冷却需要に対する要求に必ずしも合致しない。個々の熱交換器の冷却需要はきわめて異なり、その都度の負荷状態に左右される。冷却需要の調節はふつう熱交換器内での流体流を調節することで行われる一方、空気質量流（流量）は一般に変更されず、または個々の熱交換器のその都度の冷却需要に適合される。
【０００３】
特許文献１により、空気質量流を全体として調節することが公知であり、空気流れ横断面全体にわたって延びる羽板が空気流中に配置されている。このような羽板はエンジンおよび変速機を冷却するためのエンジンルーム内の冷却空気流を制御するのにも利用することができる。
【０００４】
本出願人の特許文献２により自動車内で冷却材温度を調節するための方法および装置が公知であり、やはり冷却空気流中に羽板が配置されており、この羽板はラム圧力から分岐される冷却空気流全体の流量を決定する。ラム空気から冷却空気流を取り出す割合は車両抵抗に影響する。羽板が一層開放されればされるほど、空気抵抗は一層強まり、そのことから総エネルギー消費量が高まる。
【０００５】
羽板はさまざまな態様、異なる配置で、例えば本出願人の特許文献３、特許文献４により公知となったフラップ羽板または薄板羽板として知られている。さらに公知となったいわゆる巻取り羽板では、巻取り繰出し可能な布によって冷却器および／または凝縮器の正面を覆うことができる（本出願人の特許文献５）。羽板は騒音遮断にも利用される。
【０００６】
公知の解決では欠点として、冷却モジュールのすべての熱交換器に付加される全空気流がその都度調節可能であるにすぎない。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１４３１６９８号明細書
【特許文献２】独国特許発明第１９７１９７９２号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１９６５２３９８号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１９７１５３５２号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第３５２２５９１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、空気質量流のきめ細かな調節、特に冷却モジュールの個々の熱交換器用に空気流調節が可能でありかつ変化したラム圧力への適合が達成可能であるように冷却装置を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、まず、空気質量流が総流れ横断面の少なくとも１つの部分横断面内で空気調節機構によって調節可能であることによって解決される。本発明の有利な諸構成は従属請求項から明らかとなる。
【発明の実地の形態】
【０００９】
本発明によれば、まず、空気流中に配置される羽板が部分横断面、すなわち部分空気流のみを調節するようになっている。こうして、個々の熱交換器または特定の熱交換器用に空気流量を適切に調節することが可能となる。こうして、冷却モジュールの個々の熱交換器について出力調節が改良される利点が達成される。なぜならば流体流、すなわち被冷却媒体の調節を補足して冷却媒体自体、冷却空気も調節可能であるからである。この調節は、羽板の構成に応じて段階的または無段式に完全開放から完全閉鎖まで行うことができ、例えば、選択した熱交換器に特定動作状態のとき冷却空気をまったく付加しないことが可能となる。こうして例えば、当該熱交換器が過冷されまたは過度に冷やされることは防止される。有利には、羽板は空気流れ方向に見て単数または複数の熱交換器の上流側にも下流側にも配置しておくことができる。さらに、特定の熱交換器に割り当てられた単数または複数の部分空気流を区分する隔壁を（空気流れ方向で）空気流中に配置することを予定することができる。これらの部分空気流は単一または多部分構成の羽板を介してその流量を調節される。
【００１０】
本発明の有利な１構成によれば、冷却空気を移送するためのファンと羽板はそれぞれ熱交換器の下流側で、冷却モジュールに続くシュラウド内に配置しておくことができる。次に、本発明の他の有利な構成において、空気流を分離しもしくは空気流を隔絶するための揺動フラップをファンと羽板との間に設けておくことができる。こうして、空気流が一方で羽板閉鎖時に絞られ、他方で羽板閉鎖および分離フラップの揺動進出時に完全に阻止される利点が達成される。このような解決は、冷却器が過度に冷やされるのがこうして避けられので、例えば外部温度が低いとき冷却材冷却器用に有利である。従って、冷却需要低減時に熱交換器もしくは冷却材冷却器内の流体もしくは冷却材の流量を減少せもしくは著しく減少させることはもはや必要でない。結局、羽板が絞られまたは閉鎖されたとき車両抵抗が低下する利点が得られ、そのことから燃料消費量が低減する。
【００１１】
本発明の課題は、空気案内機構が、極大と極小との間で変更可能な可変吸込横断面を備えたシュラウドを有し、最大吸込横断面と最小吸込横断面との間の差面が少なくとも部分的にラム空気穴として利用可能であることによっても解決される。本発明の有利な諸構成は従属請求項から明らかとなる。
【００１２】
本発明により設けられているシュラウドは可変幾何学形状を有し、すなわち、ファン用に変更可能な吸込横断面とラム空気穴用に変更可能な横断面とを有する。吸込横断面の変更は主に単数または複数の揺動可能なフラップによって達成され、フラップは特にラム空気穴を同時にコントロールする。シュラウドのこの可変幾何学形状によって一方でアイドリング、登坂走行、高速走行等のさまざまな動作条件にファンの作動点を適合させることが達成され、他方で総空気質量流を高めることが達成される。従って、ファンは比較的高い効率で作動し、冷却モジュールの冷却能力が改善される。
【００１３】
本発明の有利な構成において吸込横断面の変更は段階的に、主にフラップによって、または無段式に、主に折れフラップまたは折畳み可能なシュラウド後壁でもって行うことができる。
【００１４】
単数または複数のフラップは主に水平、垂直、斜めまたは弧状に、主にシュラウドのファン穴の周りに分散配置されており、いずれにしてもファン穴は特に長方形シュラウドの中心に、または偏心で配置されている。
【００１５】
本発明の実施例が図面に示してあり、以下で詳しく説明される。
【実施例】
【００１６】
図１が示す冷却モジュール１は冷却材冷却器２と給気冷却器３と冷却空気送風機４と羽板５とを含む。冷却コンポーネント２、３、４、５は略示しただけの枠もしくはシュラウド６によって受容され、このシュラウドはまたファン４ａと電気モータ４ｂとからなる冷却空気送風機４と羽板５とを受容する。この羽板は、ここでは個々のフラップまたは薄板５ａからなるフラップ羽板として構成されている。冷却材冷却器２と給気冷却器３は矢印Ｌ１、Ｌ２で示すように冷却空気が流れ込み、空気流れ方向で並べてもしくは上下に配置されており、それゆえに並行に空気流が付加される。空気流は空気流れ通路の態様の空気案内機構７を介して供給され、冷却モジュール１全体は自動車の図示しない前部エンジンルーム内に配置されている。冷却空気送風機４と羽板５との間に配置された揺動可能なフラップ８は図示しない仕方でシュラウド６に固着しておくことができる。
【００１７】
羽板５が開放され、フラップ８が垂直に配置された図示位置のとき、自動車の高速走行時のラム圧力によって引き起こされる最大空気質量流が冷却モジュール、特に冷却材冷却器２および給気冷却器３を流通できる。冷却材冷却器２を流通する空気流Ｌ２は空気流Ｌ４として羽板５から流出し、給気冷却器３を流通する空気流Ｌ１は空気流Ｌ３としてファン４ａの下流側で流出する。垂直に配置されるフラップ８の脇で補償流れが有り得るのでその都度の空気質量流（Ｌ２＝Ｌ４、Ｌ１＝Ｌ３）は必ずしも守る必要がない。こうして、ファンの遮断時に両方の熱交換器用に最大冷却作用が達成可能である。
【００１８】
図２は羽板５が閉鎖された図１の冷却モジュール１を示す。同じ部品には同じ符号が付けられる。空気案内機構７に流入する総空気流は給気冷却器３を流通する部分空気流Ｌ１と冷却材冷却器２を流通する部分流Ｌ２とに分かれる。冷却材冷却器２から流出する空気流Ｌ２は羽板５が閉鎖されているので上方に方向転換され、ファン４ａによって空気流Ｌ５の一部として外方に移送される。質量流Ｌ５は部分空気流Ｌ１、Ｌ２の合計に一致する。この位置のとき最大空気質量流Ｌ５はファン４ａの動作時にラム圧力の助けなしに達成することができ、空気流出横断面は羽板５の閉鎖のゆえに低減されている。
【００１９】
図３は、羽板５が閉鎖され、フラップ８’が水平に配置された冷却モジュール１を示す。冷却モジュール１を通過する空気流は流入矢印Ｌ１と流出矢印Ｌ５とによって示してあり、給気冷却器３のみが空気を流通させる。冷却材冷却器２は空気側で、隔壁として働くフラップ８’によって隔絶されており、同時に羽板５が閉鎖されており、冷却空気の流通は可能でない。図面において水平に示されたフラップ位置８’は冷却材冷却器２と給気冷却器３との間の継目の高さにあり、従って流出する給気流をファン４ａ内に導く。図示位置は、特に冷却材冷却器２の冷却需要が不足するとき、例えば外部温度が低いとき有利である。冷却材冷却器が過度に冷えたり、冷却材温度が過度に低下することはそのことによって防止される。
【００２０】
図４はフラップ８’が水平に配置され、羽板５が開放された冷却モジュール１を示す。この構成によって、流入する両方の空気流Ｌ１、Ｌ２はファン流出流Ｌ３と羽板５から流出する空気流Ｌ４とに厳密に分離される。それとともに冷却材冷却器２の冷却は車速もしくはラム圧力によって決定される一方、給気冷却器３の冷却はファン４ａによって移送されかつラム圧力によって促進される空気流Ｌ３によって決定されている。
【００２１】
図面に示した冷却モジュールは好ましい実施例であり、変更態様が可能である。例えば、付加的熱交換器または別の熱交換器を設けておくことができる。さらに、羽板は空気流れ方向で熱交換器の上流側に配置しておくことができる。さらに、フラップ８は隔壁として空気流れ方向で熱交換器の上流側に配置しておくことができ、総空気流を、個々の熱交換器に割り当てられる部分空気流または流れ経路に分割する。これによっても、個々の熱交換器用に空気質量流の適切な調節を、つまり選択的に、行うことができる。
【００２２】
図５が本発明の他の実施例で示す冷却モジュール９は冷却空気流入用の空気案内機構７と冷却材冷却器２と給気冷却器３とを備えており、両方の冷却器は上下もしくは並べて配置され、矢印Ｌで示すように空気流が並行に付加される。両方の熱交換器２、３は可変幾何学形状を有するシュラウド１０内に受容され固着されている。シュラウド１０が有する後壁１０ａはファン４ａとモータ４ｂとからなる冷却送風機４を受容する。ファン４ａの横断面の外側で後壁１０ａに配置される２つのラム空気穴１１、１２は揺動可能なフラップ１３、１４によってコントロール可能である。フラップ１３、１４が図示位置のとき、すなわち水平位置のときもしくは空気流れ方向で両方のラム空気穴１１、１２が開放されており、両方の穴１１、１２からそれぞれ流出する空気質量流Ｖ＊Ｋは熱交換器２、３の上流側に存在するラム圧力によって決定されている。ファン４ａの吸込横断面はこのフラップ位置によって極小Ａｍｉｎに低減されている。ファン４ａによって移送されてフラップ１３、１４の内部で吸い込まれる空気質量流は矢印Ｖ＊Ｌで示してある。図示した構成は自動車の高速走行時に有利であり、両方の熱交換器２、３もしくは冷却モジュール内で最大質量流を許容する。ファン４ａは作動点にあり、すなわちファンによって吸い込まれて移送される空気流に液圧エネルギーを供給することができる。このことは、状況によっては高い効率を意味する。
【００２３】
図６は、フラップ位置を変更された図５の冷却モジュール９を示す。上側フラップ１４は図面で垂直な位置に揺動しており、従って上側ラム空気穴１２を閉鎖する。それに対して下側フラップ１３は水平位置にあり、従ってラム空気穴１１を解放し、この穴から空気質量流Ｖ＊Ｋが流出する。従って、ファン４ａの吸込横断面は中間横断面ＡＺに低減されており、もしくは図５による横断面Ａｍｉｎに比べて拡張されている。このフラップ構成は登坂走行に有利であり、最大質量流が給気冷却器３内を移送される。ファン４ａはここでもその作動点にあり、圧力降下を生成できる。
【００２４】
図７はフラップ構成を変更された冷却モジュール９を示す。フラップ１３、１４は両方とも閉鎖位置にあり、すなわちラム空気穴１１、１２が閉鎖されており、ファンシュラウド１０は両方の熱交換器２、３の下流側正面に一致したその最大吸込横断面Ａｍａｘを有する。この構成は車両停止時、すなわちラム圧力なしのとき特別有利である。ファン４ａは作動点にあり、両方の熱交換器２、３もしくは冷却モジュール内に最大空気質量流Ｖ＊Ｌを移送する。
【００２５】
図８が示す冷却モジュール９はフラップ１３が閉鎖位置、フラップ１４が開放位置にあり、上側ラム空気穴１２は開放され、ラム圧力によって誘引される空気質量流Ｖ＊Ｋを許容する。吸込横断面ＡＺは、冷却材冷却器２がここでは完全にファン流を付加される違いがあるが、図６のものと同じである。この構成は、冷却材冷却器２内の空気質量流が最大で給気冷却器３内の質量流が低減した登坂走行に有利である。ファン４ａはここでもその作動点にある。
【００２６】
図５〜図８のさまざまなフラップ位置が示すように、冷却モジュール９は「可変シュラウド幾何学形状」を有する。すなわち、空気吸込横断面とラム空気穴の横断面は調整可能である。フラップはその水平位置のときそれぞれその前稜で熱交換器網の裏面を密封する。
【００２７】
図９が示す本発明の他の実施例、つまり冷却モジュール１５は詳しくは図示しないさまざまな熱交換器、例えば冷却材冷却器、給気冷却器、冷媒凝縮器、油冷却器等のブロック１６を備えている。このブロック１６は矢印Ｌで示したように空気流が流入する正面１６ａと正面１６ａに一致した空気流出面１６ｂとを有する。ブロック１６を受容しているシュラウド１７はファン４ａを備えた後壁１７ａを有する。後壁１７ａのうち図面で上側の部分に２つの並置されるラム空気穴１８、１９が配置されており、ラム空気穴はそれぞれ揺動フラップ２０、２１によってコントロール可能である。フラップ２０、２１が図示した水平位置のときラム空気穴１８、１９は解放され、矢印Ｖ＊Ｋで示すようにラム空気流が流出する。フラップ２０、２１はその上流側稜がブロック１６の裏面１６ｂに当接し、こうして密封と、一方でファン４ａによって、他方でラム圧力によって移送される空気流の分離とを引き起こす。フラップ２０、２１の図示位置は高速走行時に有利であり、冷却モジュール１５内に最大空気質量流を生じ、ファン４ａは作動点にある。
【００２８】
図１０はフラップ位置を変更された図９の冷却モジュール１５を示す。外側フラップ２０は水平位置、内側フラップ２１はほぼ垂直位置にあり、外側ラム空気穴１８のみが開放されており、ラム圧力で誘引される空気流Ｖ＊Ｋを通過させる。それとともにファン４ａの吸込横断面は、最大吸込横断面と最小吸込横断面との間にある中間位置ＡＺを有する。フラップ２０はその前稜でもって吸込流をモジュールブロック１６の裏面１６ｂに対して密封する。フラップの図示位置は登坂走行、すなわちラム圧力が低いとき有利であり、ファン流Ｖ＊Ｌとラム空気流Ｖ＊Ｋとからなる最大空気質量流をモジュール１６内で許容する。
【００２９】
図１１は第３フラップ位置、つまりフラップ２０、２１が閉鎖された冷却モジュール１５を示す。こうしてファン４ａの吸込横断面は最大横断面Ａｍａｘに拡張され、ブロック１６の裏側正面１６ｂに一致している。フラップ２０、２１の図示閉鎖位置は車両停止時、すなわちラム圧力なしのとき有利である。専らファン４ａによって移送される最大空気質量流Ｖ＊Ｌがブロック１６内に生じる。ファン４ａは作動点にある。図９、図１０、図１１に示した３つのフラップ位置は、最小吸込横断面Ａｍｉｎから中間横断面ＡＺを介して最大吸込横断面Ａｍａｘにかけて段階的に変化する可変シュラウド幾何学形状を示す。各動作点で、すなわち高速走行時、登坂走行時および車両停止時、ファンは作動点において比較的高い効率で作動する。
【００３０】
図１２が示す冷却モジュール１５はモジュールブロック１６の正面にわたって速度分布ｖを有し、このモジュールブロックは下流側に設けられる冷却材冷却器２２と上流側に設けられる給気冷却器２３と給気冷却器２３の横に配置されるエンジン油冷却器２４とで構成されている。エンジン油冷却器２４は正面２４ａ、給気冷却器２３は正面２３ａを有する。正面２４ａは両方のラム空気穴１８、１９の横断面に概ね一致し、正面２３ａはファン４ａの吸込横断面に概ね一致している。モジュール正面全体にわたる速度分布ｖは車両の最大速度について示してある。ラム空気穴１８、１９が開放されているのでエンジン油冷却器２４の正面２４ａにわたって速度ＶＫが生じる一方、給気冷却器２３の正面２３ａにわたって高い速度ＶＬが生じる。そのことは、作動点で作動するファン４ａから質量流が受け取るエネルギー増大に起因している。こうして給気冷却器２３は高速走行時、すなわち給気冷却器に対する冷却能力要求が高まるとき、高まった冷却空気質量流を受け取る。異なる速度分布から明らかとなるように、並置される両方の熱交換器２３、２４用に流路の分割が同時に行われ、こうして熱交換器は適合された空気質量流によってその冷却能力が調節可能である。
【００３１】
図１３が本発明の他の実施例として示す冷却モジュール２５は、シュラウドの後壁に一体化されたいわゆる折れフラップ２６の態様の可変シュラウド幾何学形状を有する。モジュールブロック２７に続くシュラウド後壁２８内でファン４ａが回転する。異なる折目によってファン４ａ用に異なる吸込横断面が解放され、同時にラム空気穴用に異なる横断面が解放されるように、折れフラップ２６はシュラウド後壁２８に一体化されている。図面に３つの位置２６ａ（破線）、２６ｂ（点線）、２６ｃ（実線）が示してある。位置２６ｃはファン４ａ用の最小吸込横断面Ａｃと最大ラム空気穴とを特徴としている。折れフラップ２６の位置２６ｂは中間吸込横断面Ａｂと中間横断面のラム空気穴とを引き起こす。位置２６ａではシュラウド後壁２８が裏側で完全に閉鎖されており、すなわちファン吸込横断面Ａａが最大であり、モジュールブロック２７によって吸い込まれるファン流全体がファン４ａによって移送される。先行実施例におけると同様に、ここでも折れフラップ２６はその上流側稜でもって空気流をモジュールブロック２７の裏側で密封する。図示位置２６ａ、２６ｂ、２６ｃの間に中間位置が可能であり、ラム空気穴の相応する変化と合せて吸込横断面の連続的、すなわち無段式調整が全体として可能である。これにより、さまざまな動作点、アイドリング、登坂走行および高速走行について、ファンが作動点で作動し、高められた空気質量流が達成されることは確保される。
【００３２】
図１４が本発明の他の実施例として示す冷却モジュール２９は、図示しないさまざまなコンポーネントからなるモジュールブロック３０と、ファン４ａも受容する折畳み可能な後壁３１の態様の可変シュラウド幾何学形状とを備えている。シュラウド後壁３１は空気流れ方向を横切ってベローズの態様で折畳み可能であり、やはり空気流れ方向Ｌを横切って摺動可能な分離兼密封要素３２をその自由端に有する。この分離兼密封要素が前側密封稜３２ａを有し、この密封稜はモジュールブロック３０の空気流出面３０ａを滑動し、こうしてファン４ａによって吸い込まれる空気流の密封を引き起こす。密封兼分離要素３２の外側に、すなわちファン４ａとは反対側に、ラム空気流Ｖ＊Ｋを可能とするラム空気穴３３が創出される。折畳み可能なシュラウド後壁３１は、密封兼分離要素３２と合せて、ファン吸込横断面およびラム空気穴３３の無段調整を可能とする。図示実施例から離れて、シュラウド後壁の別の等価な構成、例えばロール羽板または巻取り羽板としての構成、または先行技術による折畳み可能なフラップの態様に構成することも可能である。
【００３３】
図１５はファン特性曲線ＬＫＬ（実線）と抵抗特性曲線ＷＫＬとの線図であり、静圧力△ＰＳＴが空気質量流Ｖ＊Ｌにわたってプロットされている。抵抗特性曲線とファン特性曲線との交点は符号ＡＰとした作動点である。この線図はラム圧力の支援なしの抵抗特性曲線を示す。ファンが作動点で移送する容積流は符号Ｖ＊Ｌで書き込まれている。同時に、作動点で正圧△Ｐが生成される。
【００３４】
図１５ａはラム圧力で支援されたファン特性曲線ＬＫＬと抵抗特性曲線ＷＫＬを示す。すなわち、図１５に比べて抵抗特性曲線ＷＫＬは負範囲に低下しており、同様に作動点ＡＰが負の圧力範囲内にあり、すなわちファンはラム圧力によって「オーバブロー」され、空気質量流にもはやエネルギーを供給できない。図１５ａの右側はモジュールブロック３４とファンシュラウド３５とファン３６とを備えた相応する冷却モジュールを示す。矢印ｖはモジュールブロック３４内の空気流れ速度を示し、すなわち簡略のため冷却器からファンへの流れが理想的な無損失と仮定されるときの均一分布を示す。
【００３５】
図１５ｂは他のファン特性曲線ＬＫＬと、異なる記号（正方形と三角形）で表した２つの異なる抵抗特性曲線とを示す。図１５ｂの右側部分が示す付属する冷却モジュールはブロック３４、シュラウド３５、ファン３６、そしてシュラウド３５の後壁にラム圧力フラップ３７を備えている。比較的急峻な抵抗特性曲線ＷＫＬはモジュールブロック３４のうちラム空気流Ｖ＊Ｋを流通させる部分に関係している。比較的平らな抵抗特性曲線ＷＫＬはモジュールブロック３４のうちファン流Ｖ＊Ｌを流通させる下側部分に関係している。点線の流路線３８はラム空気流とファン流との間の分離線である。総空気質量流Ｖ＊ｇｅｓ＝Ｖ＊Ｌ＋Ｖ＊Ｋが生じる。従って、ファン流とラム空気流が加算されて総流となる。比較的平らな抵抗特性曲線ＷＫＬとファン特性曲線との交点、すなわち作動点ＡＰは０の静圧力にあり、すなわちファンは空気流にエネルギーを供給しない。図１５、図１５ａ、図１５ｂは公知の先行技術を説明するものである。
【００３６】
それに対して図１５ｃはモジュールブロック３９について本発明の作用様式を示しており、このモジュールブロックに続くシュラウド４０は可変幾何学形状を有し、すなわちファン４１用に調整可能な吸込横断面を有する。モジュールブロック３９はシュラウド４０の分離兼密封要素４０ａによって２つの部分ブロック、つまり下側部分ブロック３９ａと上側部分ブロック３９ｂとに区分され、裏側で密封されている。部分ブロック３９ａはファン流Ｖ＊Ｌを流通させ、このファン流はラム圧力で支援されてファン４１によって移送される。上側部分ブロック３９ｂはラム圧力によって誘引されるバイパス流Ｖ＊Ｋを流通させ、矢印ｖの異なる長さで示すように部分ブロック３９ａ用よりも低い流速が部分ブロック３９ｂ用に生じる。図１５ｃの左側に配置した線図はファン特性曲線ＬＫＬと多少異なる２つの抵抗特性曲線ＷＫＬとを示す。上側抵抗特性曲線（正方形）は上側部分ブロック３９ｂに妥当し、下側抵抗特性曲線（三角形）は下側部分ブロック３９ａに妥当する。ファン特性曲線ＬＫＬとの相応する交点はファン４１の作動点ＡＰであり、この作動点がファン流Ｖ＊Ｌを生成する。この線図から明らかとなるように、作動点ＡＰは正の圧力範囲内にあり、すなわちファンは流れにエネルギーを供給する。車両のラム圧力に起因して上側部分ブロック３９ｂについてバイパス流Ｖ＊Ｋは上側抵抗特性曲線ＷＫＬと横座標との交点（△Ｐ＝０）として生じる。両方の質量流Ｖ＊Ｋ、Ｖ＊Ｌが加算されて総空気質量流Ｖ＊ｇｅｓとなり、この総空気質量流は図１５ｂに比較として示した先行技術における総流よりも大きい。本発明に係る可変シュラウド幾何学形状によって、その都度の動作条件（アイドリング、登坂走行、高速走行）への冷却モジュールの適合は、ファンが作動点で作動しかつ同時に総質量流の増加が起きるように達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】羽板が第１位置にある（羽板が開放された）冷却モジュールを示す。
【図２】第２位置における（羽板が閉鎖された）冷却モジュールを示す。
【図３】第３位置における（羽板が閉鎖され、フラップが遮断位置にある）冷却モジュールを示す。
【図４】第４位置における（羽板が開放され、フラップが分離位置にある）冷却モジュールを示す。
【図５】可変シュラウド幾何学形状（第１位置）を有する冷却モジュールを示す。
【図６】第２位置における図５の冷却モジュールを示す。
【図７】第３位置における図５の冷却モジュールを示す。
【図８】第４位置における図５の冷却モジュールを示す。
【図９】可変シュラウド幾何学形状（第１位置）を有する冷却モジュールの変更実施例を示す。
【図１０】第２位置における図９の冷却モジュールを示す。
【図１１】第３位置における図９の冷却モジュールを示す。
【図１２】可変シュラウド幾何学形状を有する冷却モジュールの他の実施例を示す。
【図１３】折れフラップを備えた冷却モジュールの他の実施例を示す。
【図１４】折畳み可能なシュラウド後壁を備えた冷却モジュールの他の実施例を示す。
【図１５ａ】先行技術によるファン特性曲線と抵抗特性曲線を示す。
【図１５ｂ】先行技術によるファン特性曲線と抵抗特性曲線を示す。
【図１５ｃ】可変シュラウド幾何学形状を備えた本発明に係る冷却モジュールのファン特性曲線と抵抗特性曲線を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【国際調査報告】
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