(57)【要約】【課題】  機器のレイアウトの自由度が広がる。【解決手段】  この機器冷却システム１２では、第１の強制風Ｗ１は冷却ファン６２の回転軸に沿って流れ、第２の強制風Ｗ２は冷却ファン６２の外周に沿って第１の強制風Ｗ１とは独立して流れる。このため、エアコンコンデンサ５０を第１の強制風Ｗ１の吸い込み側、吹き出し側に任意に配置し、燃料電池冷媒ラジエータ４０及び補機類冷媒ラジエータ５６を第２の強制風Ｗ２の吸い込み側、吹き出し側に任意に配置しても、エアコンコンデンサ５０と冷媒ラジエータ４０，５６はそれぞれ独立して流れる第１の強制風Ｗ１と第２の強制風Ｗ２とによって個別に冷却されるため効率よく冷却することができる。【選択図】        図３
2006069423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機器を冷却する機器冷却システムであって、
回転可能な回転体と一体化され該回転体の回転軸に沿って流れる第１の強制風を発生させる第１のファンブレード及び前記回転体と一体化され前記第１の強制風とは独立して前記回転体の外周に沿って流れる第２の強制風を発生させる第２のファンブレードを有する冷却ファンと、
前記第１の強制風を受けるように形成された第１の機器と、
前記第２の強制風を受けるように形成された第２の機器と、
を備えた機器冷却システム。
【請求項２】
前記冷却ファンは、前記第１のファンブレードのブレード面が前記回転体の中心から半径外方向に延び且つ前記回転体の回転軸に略直交して設けられ、前記第２のファンブレードのブレード面が前記回転体の外周にて半径外方向に延び且つ前記回転体の回転方向に略直交するように設けられている、請求項１に記載の機器冷却システム。
【請求項３】
前記冷却ファンは、前記第１の強制風の吸い込み口が車両下面側に設けられ、前記第２の強制風の吸い込み口がバンパーの裏側又は裏側下方の車両前面側に設けられている、請求項１又は２に記載の機器冷却システム。
【請求項４】
前記第１の機器及び前記第２の機器の少なくとも一方は、発熱量が車速と相関性を持たない車載発熱機器の冷媒を放熱する熱交換器である、請求項１〜３のいずれかに記載の機器冷却システム。
【請求項５】
前記第１の機器及び前記第２の機器の一方は、発熱量が車速と相関性を持たない車載発熱機器の冷媒を放熱する熱交換器であり、他方は、発熱量が車速と相関性を持たないときと持つときがある車載発熱機器の冷媒を放熱する熱交換器であって放熱面の一部が前記第２の強制風を受け残りが走行風を受けるように形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の機器冷却システム。
【請求項６】
前記第１の機器及び前記第２の機器の一方は、エアコン冷媒を放熱するエアコンコンデンサであり、他方は、エアコン電源及び車両駆動源となる燃料電池を含む燃料電池関連機器の冷媒を放熱する燃料電池関連機器冷媒ラジエータである、請求項５に記載の機器冷却システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の機器冷却システムを搭載する自動車。
【請求項８】
強制風を発生させる冷却ファンであって、
回転可能な回転体と、
該回転体と一体化され該回転体の回転軸に沿って流れる第１の強制風を発生させる第１のファンブレードと、
前記回転体と一体化され前記第１の強制風とは独立して前記回転体の外周に沿って流れる第２の強制風を発生させる第２のファンブレードと、
を備えた冷却ファン。
【請求項９】
前記第１のファンブレードは、ブレード面が前記回転体の中心から半径外方向に延び且つ前記回転体の回転軸に略直交するように設けられ、
前記第２のファンブレードは、ブレード面が前記回転体の外周にて半径外方向に延び且つ前記回転体の回転方向に略直交するように設けられている、
請求項８に記載の冷却ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の機器を冷却する機器冷却システム、このシステムを搭載した自動車及びこのシステムに好適な冷却ファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の機器を冷却する機器冷却システムとしては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この機器冷却システムは、遠心型の羽根車構造を２つ備えた両吸い込み型遠心ファンを利用して複数の熱交換器を冷却するものである。ここで、両吸い込み型遠心ファンは、第１の強制風をファン正面側から吸い込んで外周方向に吹き出す一方、第２の強制風をファン背面側から吸い込んで外周方向に吹き出す。このため、インタクーラやオイルクーラなどの熱交換器をファン正面側に配置し、エンジンや電装品をファン背面側に配置して、熱交換器側を冷却する第１の強制風とエンジン側を冷却する第２の強制風とを分離することにより、それぞれの冷却効果を上げている。なお、特許文献１には、熱交換器の一部（例えばインタクーラ）を、エンジンと同じファン背面側に配置してもよい点も開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１４１０５９号公報
【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、特許文献１では、ファン正面側から吸い込んだ第１の強制風とファン背面側から吸い込んだ第２の強制風とは吹き出し方向が同じであり両者は吹き出す際に混ざり合ってしまうことから、第１の強制風で冷却すべき機器は第１の強制風の吸い込み口側つまりファン正面側に配置し、第２の強制風で冷却すべき機器は第２の強制風の吸い込み口側つまりファン背面側に配置する必要がある。このため、機器のレイアウトの自由度が制限されるという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、機器のレイアウトの自由度が広がる機器冷却システム及びそれを搭載した自動車を提供することを目的のひとつとする。また、このような機器冷却システムに適した冷却ファンを提供することを目的のひとつとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の機器冷却システムは、
複数の機器を冷却する機器冷却システムであって、
回転可能な回転体と一体化され該回転体の回転軸に沿って流れる第１の強制風を発生させる第１のファンブレード及び前記回転体と一体化され前記第１の強制風とは独立して前記回転体の外周に沿って流れる第２の強制風を発生させる第２のファンブレードを有する冷却ファンと、
前記第１の強制風を受けるように形成された第１の機器と、
前記第２の強制風を受けるように形成された第２の機器と、
を備えたものである。
【０００７】
この機器冷却システムでは、第１の強制風は回転体の回転軸に沿って流れ、第２の強制風は第１の強制風とは独立して回転体の外周に沿って流れる。このため、第１の機器を冷却ファンの第１の強制風の吸い込み側、吹き出し側のいずれかに任意に配置し、第２の機器を冷却ファンの第２の強制風の吸い込み側、吹き出し側のいずれかに任意に配置したとしても、第１の機器と第２の機器はそれぞれ独立して流れる第１の強制風と第２の強制風によって個別に冷却される。したがって、この機器冷却システムによれば、機器のレイアウトの自由度が広がる。
【０００８】
本発明の機器冷却システムにおいて、前記冷却ファンは、前記第１のファンブレードのブレード面が前記回転体の中心から半径外方向に延び且つ前記回転体の回転軸に略直交して設けられ、前記第２のファンブレードのブレード面が前記回転体の外周にて半径外方向に延び且つ前記回転体の回転方向に略直交するように設けられていてもよい。こうすれば、比較的簡単な構成でもって第１の強制風と第２の強制風がそれぞれ独立して流れるようにすることができる。ここで、第１のファンブレードの周りを囲む円形スリーブを設け、この円形スリーブに第２のファンブレードを立設してもよい。
【０００９】
本発明の機器冷却システムにおいて、前記冷却ファンは、前記第１の強制風の吸い込み口が車両下面側に設けられ、前記第２の強制風の吸い込み口がバンパーの裏側又は裏側下方の車両前面側に設けられていてもよい。こうすれば、冷却ファンは他の機器類の邪魔になりにくい。
【００１０】
本発明の機器冷却システムにおいて、前記第１の機器及び前記第２の機器の少なくとも一方は、発熱量が車速と相関性を持たない車載発熱機器の冷媒を放熱する熱交換器であってもよい。ここでの車載発熱機器は発熱量が車速と相関性を持たないため、その車載発熱機器の冷媒を放熱する熱交換器はもっぱら冷却ファンの強制風によって冷却すれば十分である。
【００１１】
本発明の機器冷却システムにおいて、前記第１の機器及び前記第２の機器の一方は、発熱量が車速と相関性を持たない車載発熱機器の冷媒を放熱する熱交換器であり、他方は、発熱量が車速と相関性を持たないときと持つときがある車載発熱機器の冷媒を放熱する熱交換器であって放熱面の一部が前記第２の強制風を受け残りが走行風を受けるように形成されていてもよい。前者の車載発熱機器は発熱量が車速と相関性を持たないため、その車載発熱機器の冷媒を放熱する熱交換器はもっぱら冷却ファンの強制風によって冷却すれば十分である。これに対して、後者の車載発熱機器では、発熱量が車速と相関性を持たないときには、その車載発熱機器の冷媒を放熱する熱交換器は冷却ファンの強制風によって冷却すれば十分だが、発熱量が車速と相関性を持つときには、その熱交換器は車速に応じて風量が変わる走行風を受けるためこの走行風によって適切に冷却される。例えば、第１の機器及び第２の機器の一方を、エアコン冷媒を放熱するエアコンコンデンサとし、他方を、エアコン電源及び車両駆動源となる燃料電池を含む燃料電池関連機器の冷媒を放熱する燃料電池関連機器冷媒ラジエータとしてもよい。
【００１２】
本発明の自動車は、上述したいずれかの機器冷却システムを搭載するものである。この自動車によれば、上述したいずれかの機器冷却システムの効果、例えば機器のレイアウトの自由度が広がるという効果を奏する。
【００１３】
本発明の冷却ファンは、
強制風を発生させる冷却ファンであって、
回転可能な回転体と、
該回転体と一体化され該回転体の回転軸に沿って流れる第１の強制風を発生させる第１のファンブレードと、
前記回転体と一体化され前記第１の強制風とは独立して前記回転体の外周に沿って流れる第２の強制風を発生させる第２のファンブレードと、
を備えたものである。
【００１４】
この冷却ファンでは、第１の強制風は回転体の回転軸に沿って流れ、第２の強制風は第１の強制風とは独立して回転軸の外周に沿って流れる。このため、上述したいずれかの機器冷却システムを構成する冷却ファンとして、好適である。
【００１５】
本発明の冷却ファンにおいて、前記第１のファンブレードは、ブレード面が前記回転体の中心から半径外方向に延び且つ前記回転体の回転軸に略直交するように設けられ、前記第２のファンブレードは、ブレード面が前記回転体の外周にて半径外方向に延び且つ前記回転体の回転方向に略直交するように設けられていてもよい。こうすれば、比較的簡単な構成でもって第１の強制風と第２の強制風がそれぞれ独立して流れるようにすることができる。ここで、第１のファンブレードの周りを囲む円形スリーブを設け、この円形スリーブに第２のファンブレードを立設してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、機器冷却システム１２を搭載した燃料電池自動車１０の構成の概略構成を示すブロック図である。
【００１７】
燃料電池自動車１０は、所定の電気化学反応により発電する燃料電池２１が複数積層された燃料電池スタック２０と、電力を蓄電又は放電可能な蓄電装置３４と、電力により駆動輪１９，１９を駆動させる駆動用モータ３５と、システム全体をコントロールするパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）３０と、各種の熱交換器を冷却する機器冷却システム１２とを備えている。
【００１８】
燃料電池スタック２０は、周知の固体高分子電解質型の燃料電池２１の単セルを複数積層したスタック構造を有し、高電圧電源（数百Ｖ）として機能する。燃料電池スタック２０の各単セルでは、水素ボンベ２２及び水素ポンプ２４によって水素ガス（燃料ガス）がアノードに供給され、エアコンプレッサである空気供給器２６から圧力が調節された圧縮空気（酸化ガス）中の酸素がカソードに供給され、所定の電気化学反応が進行することにより起電力が生じる。なお、反応しなかった余剰水素は水素ポンプ２４に送られ燃料ガスとして再利用される。
【００１９】
蓄電装置３４は、ニッケル水素蓄電池を複数個直列に接続した構造を有し高電圧電源（数百Ｖ）として機能する。この蓄電装置３４は、ＰＣＵ３０の制御によって、車両の駆動時に駆動用モータ３５に電力を供給したり、燃料電池２１の補機類（空気供給器２６等）や各種電装品に電力を供給したり、減速回生時に駆動用モータ３５から回生電力を回収したり、負荷に応じて燃料電池スタック２０によって充電されたりする。なお、この蓄電装置３４は、二次電池（バッテリ）であるが、電気二重層コンデンサ（キャパシタ）などでもよい。
【００２０】
駆動用モータ３５は、三相同期モータであり、車両後方に配置され、燃料電池スタック２０の出力する直流電流がＰＣＵ３０によって三相交流に変換されて供給され回転駆動力を発生する。この駆動用モータ３５によって発生した駆動力は、駆動軸１４及びディファレンシャルギア１６を介して最終的には、駆動輪１９，１９に出力され、燃料電池自動車１０を走行させる。
【００２１】
ＰＣＵ３０は、マイクロコンピュータを中心とした論理回路として構成されたコントローラ部３１と  燃料電池スタック２０や蓄電装置３４の高電圧直流電流と駆動用モータ３５の交流電流との変換を行うインバータ部３２とを備えている。このＰＣＵ３０のコントローラ部３１は、駆動用モータ３５の負荷や蓄電装置３４の蓄電量に応じて、燃料電池スタック２０で発生した電力を駆動用モータ３５や蓄電装置３４に供給したり、蓄電装置３４に蓄積された電力を駆動用モータ３５に供給したりする制御を行う。また、減速時や制動時等において、駆動用モータ３５から得られる回生電力を蓄電装置３４に供給する。
【００２２】
機器冷却システム１２は、燃料電池スタック２０を冷却する燃料電池冷媒を放熱させる燃料電池冷媒ラジエータ４０と、燃料電池スタック２０の補機類を冷却する補機類冷媒を放熱させる補機類冷媒ラジエータ５６と、エアコン冷媒を放熱させ液化させるエアコンコンデンサ５０と、強制的に外気をそれぞれ独立した２方向へ通風させる冷却ファン６２と、機器冷却システム１２の冷却を制御する冷却用コントローラ６０とを備えている。
【００２３】
燃料電池冷媒ラジエータ４０は、燃料電池スタック２０を循環する燃料電池冷媒（例えば冷却水など）を走行風や冷却ファン６２の強制風により放熱させるものである。この燃料電池冷媒ラジエータ４０には、燃料電池冷媒ラジエータ４０から燃料電池スタック２０の内部を経由し燃料電池冷媒ラジエータ４０へ燃料電池冷媒を循環させる燃料電池冷媒流路４１が接続されている。この燃料電池冷媒流路４１には、循環ポンプ４２が設けられ、この循環ポンプ４２により燃料電池冷媒が例えば５０〜１５０Ｌ／分の循環速度で循環する。また、燃料電池冷媒流路４１には、燃料電池スタック２０の入口に燃料電池冷媒温センサ３７が配設されている。この燃料電池冷媒温センサ３７は、燃料電池冷媒温を検出し冷却用コントローラ６０に出力する。
【００２４】
補機類冷媒ラジエータ５６は、燃料電池スタック２０の発電及び燃料電池スタック２０で発電された電力の駆動力への変換に用いる補機類を冷却する補機類冷媒（例えば冷却水など）を冷却ファン６２の強制風により放熱させるものである。補機類のうち、燃料電池スタック２０の発電に用いる補機類としては空気供給器２６が挙げられ、電力の駆動力への変換に用いる補機類としてはＰＣＵ３０や駆動用モータ３５が挙げられる。補機類冷媒ラジエータ５６には、補機類冷媒ラジエータ５６からＰＣＵ３０、空気供給器２６及び駆動用モータ３５を経由し補機類冷媒ラジエータ５６へ補機類冷媒を循環させる補機類冷媒流路５７が接続され、その補機類冷媒流路５７に設けられた循環ポンプ５８によって補機類冷媒が５〜１０Ｌ／分の循環速度で循環される。
【００２５】
エアコンコンデンサ５０は、車内を冷房するのに利用されるエアコン冷媒（例えば代替フロンや炭酸ガスなど）を放熱させるものである。このエアコンコンデンサ５０には、車内又は車外から取り込んだ空気を車内に吹き出す前にエアコン冷媒により冷却するエバポレータ５２が配管によって接続されている。ここで、エアコン冷媒は、エバポレータ５２の内部で霧状の液滴から気化することによりエバポレータ５２の周囲の空気から気化熱を奪ったあと、図示しないコンプレッサで高温高圧のガスになり、次いでエアコンコンデンサ５０を通過することにより放熱して液化した後図示しない膨張弁を経て霧状の液滴となって再びエバポレータ５２へ送出される。つまり、エアコン冷媒は、エアコンコンデンサ５０とエバポレータ５２との間を循環し、放熱・吸熱（気化）を繰り返すことによって車内へ吹き出される風を冷却して冷房を行う。
【００２６】
冷却ファン６２は、ファンモータ６３により回転駆動されて強制的に外気をそれぞれ独立した２方向へ通風させるファンである。即ち、この冷却ファン６２は、回転駆動することにより、エアコンコンデンサ５０に第１の強制風Ｗ１を通過させると共に燃料電池冷媒ラジエータ４０や補機類冷媒ラジエータ５６に第１の強制風Ｗ１とは独立した第２の強制風Ｗ２を通過させる。なお、冷却ファン６２の具体的な構成は後述する。
【００２７】
冷却用コントローラ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭにより構成されたコントローラであり、燃料電池冷媒温センサ３７からの燃料電池冷媒温やエアコン・オーディオ等の電装品のスイッチ信号などに基づいて、冷却ファン６２を駆動するファンモータ６３の制御を行う。
【００２８】
次に、冷却ファン６２の構成について、図２を用いて説明する。図２は、冷却ファン６２の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【００２９】
冷却ファン６２は、回転駆動されて強制的に外気をそれぞれ独立した２方向へ通風させるファンであり、具体的には第１の強制風Ｗ１とこの第１の強制風Ｗ１とは独立した第２の強制風Ｗ２を発生させる。この冷却ファン６２は、ファンシュラウド６４の内部に配置され、ファンモータ６３により回転駆動される回転軸としてのハブ６２ａと、このハブ６２ａから半径外方向に延び出すように形成された複数のプロペラファンブレード６２ｂ（本発明の第１のファンブレード）と、これらのプロペラファンブレード６２ｂの外側にてハブ６２ａとプロペラファンブレード６２ｂを介して一体化されハブ６２ａと同心円となる円形スリーブ６２ｃと、この円形スリーブ６２ｃの外周面にて半径外方向に立設された複数のプレートファンブレード６２ｄ（本発明の第２のファンブレード）とを備えている。このうち、プロペラファンブレード６２ｂは、ハブ６２ａが回転駆動されたときに円形スリーブ６２ｃの内部を回転軸に沿って第１の強制風Ｗ１が通過するように、一般的な扇風機の羽根と同様の形状に形成されている。即ち、プロペラファンブレード６２ｂのブレード面は、回転軸に略直交し、第１の強制風Ｗ１の吹き出し側が受け面、吸い込み側が反り面となるように形成されている。一方、プレートファンブレード６２ｄは、回転駆動されたときに円形スリーブ６２ｃの外周に沿って第２の強制風Ｗ２が通過するように形成されている。即ち、プレートファンブレード６２ｄのブレード面は、進行方向側が受け面、進行方向逆側が反り面となるように形成されている。
【００３０】
また、ファンシュラウド６４は、プロペラファンブレード６２ｂの表裏両面に対向する部分に第１の強制風Ｗ１の吸い込み口６４ａ及び吹き出し口６４ｂを有すると共に、冷却ファン６２の直径の両端に面する２カ所に第２の強制風Ｗ２の吸い込み口６４ｃ及び吹き出し口６４ｄを有している。更に、ファンシュラウド６４は、第２の強制風Ｗ２の吸い込み口６４ｃから冷却ファン６２の回転方向に沿って吹き出し口６４ｄに至るまでの区間に幅の広い通風路６６が設けられ、吹き出し口６４ｄから冷却ファン６２の回転方向に沿って吸い込み口６４ｃに至るまでの区間に幅の狭い非通風路６５が設けられている。
【００３１】
次に、機器冷却システム１２の配置構成について、図３を用いて説明する。図３は、燃料電池自動車１０の前方部分の概略断面図である。
【００３２】
機器冷却システム１２は、既に説明したように、燃料電池冷媒ラジエータ４０、補機類冷媒ラジエータ５６、エアコンコンデンサ５０、冷却ファン６２及び冷却用コントローラ６０を備えているが、ここでは前４者の配置構成について説明する。燃料電池自動車１０は、フロントグリル７０に形成された通気口７２から車両前室１１へ外気を導入可能であり、また、バンパー７４の下側のスカート部７６に形成された通気口７８からも車両前室１１へ外気を導入可能となっている。冷却ファン６２は、車両前室１１の前側下寄りつまりバンパー７４の裏側下方に配置され、第１の強制風Ｗ１の吸い込み口６４ａが車両下面に面し、第２の強制風Ｗ２の吸い込み口６４ｃがスカート部７６に形成された通気口７８つまり車両前面に面するように配置されている。また、エアコンコンデンサ５０は、放熱面が冷却ファン６２の第１の強制風Ｗ１の吸い込み口６４ａに向かい合うように配置されている。更に、燃料電池冷媒ラジエータ４０及び補機類冷媒ラジエータ５６は、車両幅方向又は車両上下方向に並んで配置され、それぞれのラジエータ４０，５６の放熱面の一部Ｐが冷却ファン６２の第２の強制風Ｗ２の吹き出し口６４ｂに向かい合うように配置されている。また、冷媒ラジエータ４０，５６の放熱面の残りは、フロントグリル７０に形成された通気口７２から車両前室１１へ導入された走行風が略直角に当たるように配置されている。なお、ラジエータ４０，５６の後ろ側には、ＰＣＵ３１や燃料電池２１が配置されている。
【００３３】
ここで、冷媒ラジエータ４０，５６の放熱面の一部Ｐは、次のようにして大きさが決定される。即ち、燃料電池自動車１０の燃料電池２１は、エアコンやオーディオなどのように車速とは関係なしに電力を消費する機器を動作させるためにも発電しているが、燃料電池２１が発電するには水素ポンプ２４や空気供給器２６などの補機類を動作させる必要がある。そして、燃料電池２１が発電すると発熱するため燃料電池冷媒で冷却することになるが、そうすると燃料電池冷媒が熱を持つため燃料電池冷媒を燃料電池冷媒ラジエータ４０で放熱する必要がある。また、補機類についても同様に補機類冷媒で冷却することになるが、そうすると補機類冷媒が熱を持つため補機類冷媒を補機類冷媒ラジエータ５６で放熱する必要がある。一方、燃料電池２１は、高速走行時のときには発電量が大きくなるため燃料電池２１や補機類の発熱も大きくなり、燃料電池冷媒や補機類冷媒が高い熱を持つため、冷媒ラジエータ４０，５６で各冷媒を効率よく放熱させる必要がある。このように、冷媒ラジエータ４０，５６は、停車時や低速走行時にもエアコン等のスイッチがオンのときには各冷媒を放熱させる必要があるが、その放熱量は車速にほとんど関係なく一定でしかも小さいため、車速に応じて風量が変わる走行風を利用するよりも冷却ファン６２の強制風を利用すれば十分である。これに対して、高速走行時には放熱量が大きくなるため、冷却ファン６２の強制風を利用するよりもむしろ車速に応じて風量が変わる走行風を利用する方が好ましい。したがって、冷媒ラジエータ４０，５６の放熱面の一部Ｐの大きさは、これらの関係を考慮してバランスのよい大きさに決定される。
【００３４】
次に、こうして構成された燃料電池自動車１０の機器冷却システム１２の動作について簡単に説明する。燃料電池冷媒の温度が下限温度（例えば７０℃）以下で且つエアコンなどの電装品のスイッチがオフのときには、燃料電池冷媒ラジエータ４０や補機類冷媒ラジエータ５６を強制的に冷却する必要がなく、エアコンコンデンサ５０を強制的に冷却する必要もないため、冷却用コントローラ６０はファンモータ６３をオフにして冷却ファン６２を回転停止状態にする。一方、燃料電池冷媒の温度が上限温度（例えば８０℃）を超えるか又はエアコンなどの電装品のスイッチがオンのときには、燃料電池冷媒ラジエータ４０や補機類冷媒ラジエータ５６、エアコンコンデンサ５０を強制的に冷却する必要が生じるため、冷却用コントローラ６０はファンモータ６３をオンにして冷却ファン６２を回転状態にする。冷却ファン６２が回転すると、ハブ６２ａと共にプロペラファンブレード６２ｂが回転するため、第１の強制風Ｗ１がファンシュラウド６４の吸い込み口６４ａから吹き出し口６４ｂへと冷却ファン６２の軸方向に沿って流れる。これにより、放熱面が吸い込み口６４ａに向かい合うように配置されているエアコンコンデンサ５０は、第１強制風Ｗ１により放熱される。加えて、ハブ６２ａとプロペラファンブレード６２ｂを介して一体化された円形スリーブ６２ｃに立設されたプレートファンブレード６２ｄも回転するため、第２の強制風Ｗ２がスカート部７６に形成された通気口７８を介してファンシュラウド６４の吸い込み口６４ｃから吹き出し口６４ｄへと流れる。即ち、プレートファンブレード６２ｄは非通風路６５側から通風路６６側へと移動するときに吸い込み口６４ｃから外気を抱き込むため、円形スリーブ６２ｃの外周に沿って流れる第２強制風Ｗ２が生じる。これにより、放熱面の一部Ｐが吹き出し口６４ｄに向かい合うように配置されている燃料電池冷媒ラジエータ４０及び補機類冷媒ラジエータ５６は、第２強制風Ｗ２により放熱される。
【００３５】
ここで、燃料電池冷媒の温度が上限温度を超えているときには、エアコンなどの電装品のスイッチがオンかオフかによらず、冷却用コントローラ６０は冷却ファン６２を最大回転数で回転させることにより、燃料電池冷媒の温度を早期に低下させるようにする。また、燃料電池冷媒の温度が上限温度を超えていないがエアコンなどの電装品が稼働しているときには、コンプレッサ後のエアコン冷媒圧力に基づいて冷却ファン６２の回転数を制御する。
【００３６】
以上詳述した本実施形態によれば、第１の強制風Ｗ１は冷却ファン６２の回転軸に沿って流れ、第２の強制風Ｗ２は冷却ファン６２の外周に沿って第１の強制風Ｗ１とは独立して流れるため、エアコンコンデンサ５０を第１の強制風Ｗ１の吸い込み側、吹き出し側に任意に配置し、燃料電池冷媒ラジエータ４０及び補機類冷媒ラジエータ５６を第２の強制風Ｗ２の吸い込み側、吹き出し側に任意に配置しても、エアコンコンデンサ５０と冷媒ラジエータ４０，５６はそれぞれ独立して流れる第１の強制風Ｗ１と第２の強制風Ｗ２とによって個別に冷却されるため効率よく冷却することができる。したがって、エアコンコンデンサ５０と冷媒ラジエータ４０，５６のレイアウトの自由度が広がる。
【００３７】
また、例えば同じ強制風の上流側にエアコンコンデンサ５０、下流側に冷媒ラジエータ４０，５６を配置する場合には、下流側の冷媒ラジエータ４０，５６に当たる強制風の温度はエアコンコンデンサ５０を通過して昇温しているため、強制風と冷媒ラジエータ４０，５６を流れる冷媒の温度差が小さくなり、冷媒ラジエータ４０，５６の放熱量が減少する。これに対して、本実施形態では、エアコンコンデンサ５０と冷媒ラジエータ４０，５６はそれぞれ独立して流れる第１の強制風Ｗ１及び第２の強制風Ｗ２によって冷却されるため、第１の強制風Ｗ１とエアコン冷媒との温度差や第２の強制風Ｗ２と冷媒ラジエータ４０，５６を流れる冷媒の温度差が十分大きくなり、放熱量が増加する。
【００３８】
更に、冷却ファン６２は、第１の強制風Ｗ１の吸い込み口６４ａが車両下面側に設けられ、第２の強制風Ｗ２の吸い込み口６４ｃがバンパー７４の裏側下方であって車両前面側に設けられているため、他の車載機器類の邪魔になりにくい。
【００３９】
更にまた、エアコン冷媒を放熱するエアコンコンデンサ５０は第１の強制風Ｗ１によって冷却されるが、エアコンは発熱量が車速と相関性を持たないため、エアコンコンデンサ５０は車速に応じて風量が変化する走向風によって冷却するよりも冷却ファン６２の強制風によって冷却すれば十分である。一方、燃料電池冷媒ラジエータ４０や補機類冷媒ラジエータ５６は放熱面の一部Ｐが第２の強制風Ｗ２によって冷却され、放熱面の残りが走向風によって冷却されるが、停車時や低速走行時にエアコンなどの電装品が稼働しているときには燃料電池スタック２０や補機類の発熱量は車速と相関性をほとんど持たないため、冷却ファン６２の強制風によって放熱面の一部Ｐを冷却すれば十分なことが多いのに対し、高速走行時には燃料電池スタック２０や補機類の発熱量は車速と相関性を持つため、放熱面の残りを走向風によって冷却するのが好ましい。
【００４０】
なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００４１】
例えば、上述した実施形態では、エアコンコンデンサ５０が第１の強制風Ｗ１を受け、燃料電池冷媒ラジエータ４０及び補機類冷媒ラジエータ５６の放熱面の一部が第２の強制風Ｗ２を受けるようにしたが、強制風Ｗ１，Ｗ２を受けるのは特にこれらに限定されるものではなく、燃料電池自動車１０に搭載される複数の熱交換器の中から適宜選択すればよい。
【００４２】
また、上述した実施形態では、本発明の機器冷却システムを燃料電池自動車１０に適用したものを例示したが、燃料電池自動車１０ではなくコンベンショナルなエンジン自動車や、エンジンとモータを搭載したハイブリッド自動車に適用してもよい。エンジン自動車やハイブリッド自動車に適用する場合の一例としては、エアコンコンデンサが冷却ファンの第１の強制風を受け、エンジンを冷却する冷媒を放熱させるラジエータの放熱面の一部が冷却ファンの第２の強制風Ｗ１を受け放熱面の残りが走行風を受けるようにしてもよい。
【００４３】
更に、上述した実施形態では、第１の強制風Ｗ１の吸い込み口６４ａを車両下面側に設け、第２の強制風Ｗ２の吸い込み口６４ｃを車両前面側に設けたが、図４に示すように冷却ファン６２を縦置きにして、第１の強制風Ｗ１の吸い込み口を車両前面側に設け、第２の強制風Ｗ２の吸い込み口を車両下面側に設けてもよい。この場合、冷媒ラジエータ４０，５６は上述した実施形態と同様、走行風に対して略直交するように配置し、ファンシュラウド１６４を第２の強制風Ｗ２の吹き出し口と冷媒ラジエータ４０，５６の放熱面の一部Ｐとを繋ぐように屈曲した形状にすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】機器冷却システムを搭載した燃料電池自動車の構成の概略構成を示すブロック図である。
【図２】冷却ファンの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】燃料電池自動車の前方部分の概略断面図である。
【図４】他の実施形態の燃料電池自動車の前方部分の概略断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  燃料電池自動車、１１  車両前室、１２  機器冷却システム、１４  駆動軸、１６  ディファレンシャルギア、１９  駆動輪、２０  燃料電池スタック、２１  燃料電池、２２  水素ボンベ、２４  水素ポンプ、２６  空気供給器、３０  ＰＣＵ、３１  コントローラ部、３２  インバータ部、３４  蓄電装置、３５  駆動用モータ、３７  燃料電池冷媒温センサ、４０  燃料電池冷媒ラジエータ、４１  燃料電池冷媒流路、４２  循環ポンプ、５０  エアコンコンデンサ、５２  エバポレータ、５６  補機類冷媒ラジエータ、５６  補機類冷媒ラジエータ、５７  補機類冷媒流路、５８  循環ポンプ、６０  冷却用コントローラ、６２  冷却ファン、６２ａ  ハブ、６２ｂ  プロペラファンブレード、６２ｃ  円形スリーブ、６２ｄ  プレートファンブレード、６３  ファンモータ、６４  ファンシュラウド、６４ａ  吸い込み口、６４ｂ  吹き出し口、６４ｃ  吸い込み口、６４ｄ  吹き出し口、６５  非通風路、６６  通風路、７０  フロントグリル、７２  通気口、７４  バンパー、７６  スカート部、７８  通気口、Ｗ１  強制風、Ｗ２  強制風。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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