(57)【要約】【課題】  クロスフローファンを用いた車両用冷却装置において、送風機の消費動力の増加を抑制するとともに、熱交換器通過風量を増加させる。【解決手段】  送風機６がクロスフローファンである車両用冷却装置において、ケーシング６１におけるスタビライザ６１０よりも空気流れ上流側の部位に、送風機６に向かって流れる走行風の一部をケーシング６１の外に逃がす開口部６１１を設ける。これによると、羽根車６０の回転を阻害する領域Ａへ流れようとする走行風が開口部６１１から逃がされるため、羽根車６０の回転を阻害する領域Ａへ流れる風が少なくなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行に伴って走行風が導入されるエンジンルーム（２）内に配設され、空気流を発生する送風機（６）と、
前記エンジンルーム（２）内で且つ前記送風機（６）の空気流れ上流側に配設され、走行風の空気および前記送風機（６）の送風空気と熱交換媒体との間で熱交換を行う熱交換器（４、５）とを備える車両用冷却装置において、
前記送風機（６）は、回転軸周りに多数枚の翼が配設された羽根車（６０）がケーシング（６１）に収納され、空気流の逆流を防止するスタビライザ（６１０）が前記ケーシング（６１）に形成され、前記羽根車（６０）の回転軸と直角な断面内を空気が通過するクロスフローファンであり、
前記ケーシング（６１）における前記スタビライザ（６１０）よりも空気流れ上流側の部位に、前記送風機（６）に向かって流れる走行風の一部を前記ケーシング（６１）の外に逃がす開口部（６１１）が設けられていることを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項２】
前記開口部（６１１）を開閉する弁（７）を備え、前記弁（７）は前記開口部（６１１）の内外の圧力差に応じて作動することを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却装置。
【請求項３】
前記開口部（６１１）を開閉する弁（７）と、前記弁（７）を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却装置。
【請求項４】
車両の走行に伴って走行風が導入されるエンジンルーム（２）内に配設され、空気流を発生する送風機（６）と、
前記エンジンルーム（２）内で且つ前記送風機（６）の空気流れ上流側に配設され、走行風の空気および前記送風機（６）の送風空気と熱交換媒体との間で熱交換を行う熱交換器（４、５）とを備える車両用冷却装置において、
前記送風機（６）は、回転軸周りに多数枚の翼が配設された羽根車（６０）がケーシング（６１）に収納され、空気流の逆流を防止するスタビライザ（６１０）が前記ケーシング（６１）に形成され、前記羽根車（６０）の回転軸と直角な断面内を空気が通過するクロスフローファンであり、
走行風を前記羽根車（６０）に向けて且つ前記羽根車（６０）の回転向き（Ｃ）に沿って吹き出させる導風通路（６１２）を備えることを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項５】
前記導風通路（６１２）に導入された走行風は、前記熱交換器（４、５）をバイパスして流れて吹き出されることを特徴とする請求項４に記載の車両用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器および送風機を備える車両用冷却装置に関し、特に、送風機としてクロスフローファンを用いた車両用冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用冷却装置の送風機としては、軸流ファンが多用されている。これは、ラム圧（走行動圧）の有効利用ができることと、ファン効率が良いことがその理由となっている。しかし、熱交換器が扁平横長の場合、軸流ファンのファン径は大きくとれず，更には熱交換器の風速分布が悪くなることで、軸流ファンよりもクロスフローファンの方が高効率となる場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、車両用冷却装置の送風機としてクロスフローファンを用いた場合、送風機の消費動力が増加するという問題を抱えている。
【０００４】
すなわち、図５に示すように、クロスフローファンは多数枚の翼（ファンブレード）６００が配設された羽根車６０を備え、一般的に翼６００は羽根車６０の回転向きＣに対し前面側が凹となる形状である。そして、羽根車６０における熱交換器側の面、換言すると羽根車６０における空気流れ上流側の面には、一様にラム圧がかかり、このうち、スタビライザ６１０に近い側の符号Ａで示す領域ではラム圧が羽根車６０の回転を阻害し、スタビライザから遠い側の符号Ｂで示す領域ではラム圧が羽根車６０の回転を助長する。
【０００５】
その際、回転向きＣに対し背面側である翼６００の凸面よりも、回転向きＣに対し前面側である翼６００の凹面の方により力がかかり、ラム圧が羽根車６０の回転を阻害する領域Ａでは主に翼６００の凹面の方にラム圧が作用するため、送風機６の消費動力が増加してしまう。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、クロスフローファンを用いた車両用冷却装置において、送風機の消費動力の増加を抑制するとともに、熱交換器通過風量を増加させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両の走行に伴って走行風が導入されるエンジンルーム（２）内に配設され、空気流を発生する送風機（６）と、エンジンルーム（２）内で且つ送風機（６）の空気流れ上流側に配設され、走行風の空気および送風機（６）の送風空気と熱交換媒体との間で熱交換を行う熱交換器（４、５）とを備える車両用冷却装置において、送風機（６）は、回転軸周りに多数枚の翼が配設された羽根車（６０）がケーシング（６１）に収納され、空気流の逆流を防止するスタビライザ（６１０）がケーシング（６１）に形成され、羽根車（６０）の回転軸と直角な断面内を空気が通過するクロスフローファンであり、ケーシング（６１）におけるスタビライザ（６１０）よりも空気流れ上流側の部位に、送風機（６）に向かって流れる走行風の一部をケーシング（６１）の外に逃がす開口部（６１１）が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
これによると、羽根車の回転を阻害する領域へ流れようとする走行風が開口部から逃がされるため、羽根車の回転を阻害する領域へ流れる風が少なくなる。したがって、クロスフローファンを用いた車両用冷却装置において、送風機の消費動力の増加を抑制することができる。また、送風機の消費動力の増加が抑制されることによって羽根車の回転数が上昇するため、熱交換器通過風量を増加させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、開口部（６１１）を開閉する弁（７）を備え、弁（７）は開口部（６１１）の内外の圧力差に応じて作動することを特徴とする。
【００１０】
これによると、ラム圧のかからない停車時には開口部の内側は負圧になり、弁が開口部を閉じるため、停車時に開口部から空気を吸い込むことを防止できる。換言すると、熱交換器を通過しない空気が吸い込まれることを防止できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、開口部（６１１）を開閉する弁（７）と、弁（７）を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
これによると、例えば停車時に開口部を閉じるように弁および駆動手段を制御することにより、請求項２の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、車両の走行に伴って走行風が導入されるエンジンルーム（２）内に配設され、空気流を発生する送風機（６）と、エンジンルーム（２）内で且つ送風機（６）の空気流れ上流側に配設され、走行風の空気および送風機（６）の送風空気と熱交換媒体との間で熱交換を行う熱交換器（４、５）とを備える車両用冷却装置において、送風機（６）は、回転軸周りに多数枚の翼が配設された羽根車（６０）がケーシング（６１）に収納され、空気流の逆流を防止するスタビライザ（６１０）がケーシング（６１）に形成され、羽根車（６０）の回転軸と直角な断面内を空気が通過するクロスフローファンであり、走行風を羽根車（６０）に向けて且つ羽根車（６０）の回転向き（Ｃ）に沿って吹き出させる導風通路（６１２）を備えることを特徴とする。
【００１４】
これによると、導風通路から吹き出される走行風によって羽根車の回転が助長される。したがって、クロスフローファンを用いた車両用冷却装置において、送風機の消費動力の増加を抑制することができる。また、送風機の消費動力の増加が抑制されることによって羽根車の回転数が上昇するため、熱交換器通過風量を増加させることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、導風通路（６１２）に導入された走行風は、熱交換器（４、５）をバイパスして流れて吹き出されることを特徴とする。
【００１６】
これによると、熱交換器通過時の圧損がないため、導風通路から吹き出される走行風の風量を確保しやすく、ひいては、羽根車回転助長効果を増大させることができる。
【００１７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る車両用冷却装置を搭載した車両の模式的な断面図、図２は図１のケーシングの斜視図、図３は図１の弁の斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、車両前端部で且つフード１の下方のエンジンルーム２には、車両の走行に伴って走行風が導入されるようになっており、このエンジンルーム２内には冷却装置３が配置されている。
【００２０】
冷却装置３は、図示しない水冷式内燃機関の冷却水を冷却するラジエータ４、図示しない冷凍サイクル（空調装置）の冷媒を冷却するコンデンサ５、ラジエータ４およびコンデンサ５に冷却風を送風する送風機６から構成されている。なお、ラジエータ４およびコンデンサ５は本発明の熱交換器に相当し、冷却水および冷媒は本発明の熱交換媒体に相当する。
【００２１】
ラジエータ４は、走行風の空気および送風機６の送風空気と冷却水との間で熱交換を行うものであり、コンデンサ５は、走行風の空気および送風機６の送風空気と冷媒との間で熱交換を行うものである。
【００２２】
送風機６は、ラジエータ４およびコンデンサ５よりも空気流れ下流側に配設されている。また、送風機６は、回転軸周りに多数枚の翼６００が配設された羽根車６０と、羽根車６０が収納されたケーシング６１と、羽根車６０を回転駆動する電動モータ（図示せず）とを有し、羽根車６０の回転により羽根車６０の回転軸と直角な断面内を空気が通過するクロスフローファンである。
【００２３】
ケーシング６１は、例えば樹脂よりなり、羽根車６０の回転により発生した空気流がラジエータ４およびコンデンサ５を通過するように空気流をガイドする。また、ケーシング６１は、羽根車６０の回転により発生した空気流の逆流を防止するスタビライザ６１０が形成されている。
【００２４】
そして、羽根車６０が回転することによりスタビライザ６１０近傍を中心とする渦流（循環流）が誘起され、前述したように、羽根車６０の回転軸と直角な断面内を空気が通過する。羽根車６０は、例えば樹脂よりなる。羽根車６０の翼６００は、羽根車６０の回転向きＣに対し前面側が凹となる形状である。
【００２５】
図１、図２に示すように、ケーシング６１におけるスタビライザ６１０よりも空気流れ上流側の部位には、送風機６の羽根車６０に向かって流れる走行風の一部をケーシング６１の外に逃がす複数の開口部６１１が形成されている。
【００２６】
図１、図３に示すように、ケーシング６１における開口部６１１の外側部位には、開口部６１１の内外の圧力差に応じて作動して開口部６１１を開閉する弁７が設けられている。この弁７は、ゴム製で板状の弁板７０と、金属製の補強板７１とからなる。
【００２７】
そして、弁７はラム圧が所定圧以上になると開口部６１１を開くようになっており、より詳細には、例えば車速４０ｋｍ／ｈ相当のラム圧が作用すると開き始めるように、弁板７０および補強板７１のバネ定数が設定されている。
【００２８】
次に、上記構成になる冷却装置の作動を説明する。
【００２９】
まず、ラム圧のかからない停車時には、羽根車６０の回転により開口部６１１の内側は負圧になるため、弁７が開口部６１１を閉じ、開口部６１１から空気を吸い込むことを防止する。すなわち、ラジエータ４およびコンデンサ５を通過しない空気が吸い込まれることを防止する。
【００３０】
そして、ラム圧が所定圧未満となる低車速時には、弁７が開口部６１１を閉じた状態が維持され、送風機６は、従来と同様にしてラジエータ４およびコンデンサ５に冷却風を送風する。
【００３１】
一方、車速が上昇してラム圧が所定圧以上になると、図１に示すように、弁７が開口部６１１を開くため、ラジエータ４およびコンデンサ５を通過して羽根車６０に向かって流れる走行風の一部が、開口部６１１からケーシング６１の外に逃がされる。
【００３２】
このとき、羽根車６０の回転を阻害する領域Ａに向かっていた走行風が開口部６１１からケーシング６１の外に逃がされ、換言すると、羽根車６０の回転を阻害する領域Ａへ流れる風が少なくなる。したがって、送風機６の消費動力の増加が抑制され、また、送風機６の消費動力の増加が抑制されることによって羽根車６０の回転数が上昇するため、ラジエータ４およびコンデンサ５を通過する風量が増加する。
【００３３】
因みに、実機で評価したところ、ラジエータ４入口部でのラム圧が２００Ｐａのとき、開口部６１１を備える本実施形態の冷却装置は、開口部６１１を備えていない従来装置よりも、送風機６の消費動力が２０％低下し、またラジエータ４およびコンデンサ５を通過する風量は４０％増加することが確認できた。
【００３４】
なお、本実施形態の弁７は、開口部６１１の内外の圧力差に応じて作動するものであったが、弁７を駆動手段にて駆動するとともに、駆動手段をＥＣＵにて制御するようにし、車速や羽根車６０の回転数等に基づいて弁７の作動を制御するようにしてもよい。
【００３５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図４は第２実施形態に係る車両用冷却装置の模式的な断面図である。第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
図４に示すように、ケーシング６１には、走行風を羽根車６０に向けて且つ羽根車６０の回転向きＣに沿って吹き出させる導風通路６１２が形成されている。また、導風通路６１２の入口から導入された走行風は、ラジエータ４およびコンデンサ５をバイパスして、導風通路６１２の出口に導かれるようになっている。
【００３７】
本実施形態では、導風通路から吹き出される走行風によって羽根車６０の回転が助長される。したがって、送風機６の消費動力の増加が抑制され、また、送風機６の消費動力の増加が抑制されることによって羽根車６０の回転数が上昇するため、ラジエータ４およびコンデンサ５を通過する風量が増加する。
【００３８】
さらに、導風通路６１２を流れる走行風は、ラジエータ４およびコンデンサ５をバイパスするため、導風通路６１２内通過時の圧損が少なく、したがって、導風通路６１２から吹き出される走行風の風量を確保しやすく、ひいては、羽根車６０回転助長効果を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用冷却装置を搭載した車両の模式的な断面図である。
【図２】図１のケーシングの斜視図である。
【図３】図１の弁の斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る車両用冷却装置の模式的な断面図である。
【図５】従来の車両用冷却装置の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
２…エンジンルーム、４…ラジエータ（熱交換器）、５…コンデンサ（熱交換器）、６…送風機、６０…羽根車、６１…ケーシング、６１０…スタビライザ、６１１…開口部。
【図１】
2006056346.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006056346.tif 000007