(57)【要約】  本発明は、冷却装置に関する。冷却装置は、第１の媒体を導くための内部フロー・ダクトを有する少なくとも１つの管状要素５を備えた冷却部３を含む。第２の冷却媒体は、第１の媒体が前記フロー・ダクトを通って導かれている時に第１の媒体を冷却するために管状要素５の外側表面と接触しているように構成されている。冷却装置は、第１の媒体を収容してから第１の媒体が冷却部３の中に導かれるように構成される第１のタンク２を含む。第１のタンク２は突出する材料部分９が設けられた外側表面を有し、突出する材料部分９は冷却用の第２の媒体に対して拡大された接触面となり、その結果第１の媒体は第１のタンク２内で冷却の第１のステップを受ける。
2008531973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却装置は第１の媒体を導くための内部フロー・ダクトを有する少なくとも１つの管状要素（５）を備えた冷却部（３）を含み、第２の冷却媒体は前記第１の媒体が前記フロー・ダクトを通って導かれている時に前記第１の媒体を冷却するために前記管状要素（５）の外側表面と接触しているように構成され、前記冷却装置は前記第１の媒体が前記冷却部（３）の中に導かれる前に前記第１の媒体を収容するように構成される第１のタンク（２）を含む冷却装置において、
前記第１のタンク（２）は突出する材料部分（９）が設けられた外側表面を有し、この突出する材料部分（９）は前記冷却用の第２の媒体に対して拡大された接触面となり、その結果前記第１の媒体は前記第１のタンク（２）内で冷却の第１のステップを受けることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記第１のタンク（２）及び前記突出する材料部分（９）が良好な熱伝導特性を有する材料から作られていることを特徴とする、請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記第１のタンク（２）及び前記突出する材料部分（９）がアルミニウムから作られていることを特徴とする、請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記第１のタンク（２）が前記第１のタンク（２）の内側表面に向かって前記第１の媒体を導くように構成される流れ要素（１０）を含み、その内側表面が前記冷却用の第２の媒体と接触している外側表面の近くに位置していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記流れ要素（１０）の形状は、前記第１の媒体が前記第１のタンク（２）の内側表面と接触している流路（１１）に沿って、前記第１の媒体を導くようなものであることを特徴とする、請求項４に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記第１のタンク（２）が一体に作られていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記冷却装置は、前記第１の媒体が前記冷却部（３）内で冷却された後に前記第１の媒体を収容するように構成された第２のタンク（４）を備えることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項８】
前記第２のタンク（４）がプラスチック材料から作られていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記冷却部（３）の前記管状要素（５）がアルミニウムから作られていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記冷却部（３）が平行に配置された複数の前記管状要素（５）を備え、そのそれぞれが前記第１のタンク（２）と前記第２のタンク（４）との間に前記第１の媒体を導くように構成されていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１の序文に記載の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両のラジエータには、通常、その中でラジエータ液が冷却される冷却部、及び両端でこの冷却部に連結される２つの収集タンクが設けられている。第１の収集タンクの目的は、冷却部に導入される前の暖かいラジエータ液を収容することである。第２の収集タンクの目的は、冷却部を通過した後のラジエータ液を収容することである。冷却部は通常、上記の収集タンクの間にラジエータ液を導く平行に配置された複数の管状要素を含む。周囲空気が管状要素の間の空間に流れ、その結果、ラジエータ液は管状要素内で冷却を受ける。通常、例えば薄い折られた金属要素の形をとった様々な種類の熱伝達要素が管状要素の間の空間に配置されて、この管状要素の間の空間に流れる空気との接触面を増加させている。管状要素及び熱伝達要素は、アルミニウム、銅、真鍮、及びマグネシウムなどの金属から、或いは非常に良好な熱伝導特性を有する他の材料から作ることができる。通常、従来の収集タンクは射出成形プラスチック材料から作られている。
【０００３】
米国特許出願公開公報第２００３／０００６０２８号は、車両の空冷式ラジエータとして使用され得る熱交換器を言及している。この熱交換器は、２つの収集タンクの間にラジエータ液を導くことが意図される複数の管状要素を備えた冷却部を含む。そこで説明された発明は、収集タンクと冷却部との間の連結部の形状構成に関する。そこでは収集タンクは射出成形プラスチック材料から作られている。この明細書は、収集タンクがアルミニウム又は他の適切な材料から二者択一的に作ることができることを述べている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、構造がコンパクトであり、冷却装置を通って導かれる暖かい媒体の非常に効果的な冷却を行う冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、特許請求の範囲の請求項１の特徴部に示した形状構成によって特徴づけられる導入部で述べた種類の冷却装置を用いて達成される。したがって、ここに第１のタンクには冷却用の第２の媒体と接触している突出する材料部分を有する外側表面が設けられている。この突出する材料部分により、第１のタンクは比較的大きな外部接触面に冷却用の第２の媒体を供給することになる。第１の媒体は第１のタンクの中に導かれる時に最も暖まっている。このように第１のタンクと冷却用の第２の媒体との間に造られる比較的大きな接触面、及び暖かい第１の媒体と冷たい第２の媒体との間の大きな温度差により、暖かい第１の媒体は第１のタンク内ですでに良好な冷却を受けていることになる。したがって暖かい第１の媒体には、この第１の媒体がその残りの冷却を受ける冷却部にそれが導かれる前に第１のタンク内部で冷却の第１のステップが提供される。このように第１の媒体は、第１のタンク内でもまた冷却を受けるので、前記冷却装置は冷却が実質的に冷却部だけで起る従来のラジエータよりも大きい冷却能力を有する。したがって、前記冷却装置は匹敵するサイズの従来のラジエータよりも低い温度まで暖かい第１の媒体を冷却できる。したがって前記冷却装置には、同一の冷却能力を有する従来のラジエータの冷却部よりも小さい冷却部を設けることができる。このように、前記冷却装置は匹敵する冷却能力を有する従来のラジエータよりも小さい空間を占有する。
【０００６】
本発明の好ましい実施例によると、第１のタンクはこの第１のタンクの内側表面に向かって第１の媒体を導くように構成された流れ要素を含み、その内側表面は冷却用の第２の媒体と接触している外側表面の近くに位置している。したがって暖かい第１の媒体は、第１のタンク内部で冷却用の第２の媒体によって効果的な冷却を受ける。有利なことに前記流れ要素は、前記第１の媒体が前記第１のタンクの内側表面と接触している流路を画定する。この種の流路の形状が適切な場合、第１の媒体の非常に効果的な冷却が第１のタンク内で起り得る。
【０００７】
本発明の他の好ましい実施例によると、第１のタンク及び前記突出する材料部分は良好な熱伝導特性を有する材料から作られる。これらは同一の材料から作られることが有利である。前記冷却用の第２の媒体によって暖かい第１の媒体の効果的な冷却を行うために、このように前記タンクの材料は良好な熱伝導特性を必要とするがまた比較的良好な強度特性も必要とし、その結果前記タンクは比較的薄肉に作ることができる。適切なこの種の材料はアルミニウム、銅、真鍮、及びマグネシウムであることができる。有利なことに、前記第１のタンクは突出する材料部分と一体に作られる。したがって、前記突出する材料部分を有する第１のタンクは、比較的簡単な方法で、及び比較的安いコストで単一のユニットとして作ることができる。例えば前記第１のタンクは、ダイキャスト・プロセスによってアルミニウムから作られるユニットの形をとることができる。
【０００８】
本発明の他の好ましい実施例によると、冷却装置は、暖かい第１の媒体が冷却部内で冷却された後にこの第１の媒体を収容するように構成された第２のタンクを含む。前記第２のタンクはプラスチック材料から作られることが有利である。プラスチック材料のタンクを作ることは特に安価である。この第２のタンクは射出成形プラスチック材料から作ることができる。プラスチック材料から作られた第２のタンクを有する冷却装置は製造するのに比較的安価であろう。
【０００９】
本発明の好ましい実施例によると、前記冷却部はアルミニウムから作られた管状要素を含む。アルミニウムは非常に良好な熱伝導特性を有し、比較的重量が軽く、かつ比較的安価な材料であるので、管状要素を作るために有利な材料である。前記冷却部は平行に配置された複数の管状要素を含み、そのそれぞれが前記第１のタンクと第２のタンクとの間に第１の媒体を導くように構成されることが有利である。冷却部は、一定の間隔で実質的に１つの平面に配置され及びそれが前記冷却部を通って冷却している時に暖かい第１の冷却媒体を導くように意図された、比較的多数のこの種の管状要素を含むことができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施例によると、前記暖かい第１の媒体は液体である。これは冷却システムのラジエータ液であってもよく、その機能は車両の燃焼機関を又はオイル・システムの油を冷却することである。或いは、前記暖かい第１の媒体は圧縮空気であってもよく、この圧縮空気はそれが過給された燃焼機関に導かれる前に給気クーラの形をとる冷却装置内で冷却される。冷却用の第２の媒体は周囲空気であることが有利である。冷却装置を適切に配置する場合は、実質的に常に周囲空気を冷却媒体として使用できる。冷却装置は、周囲空気がその冷却装置を通って流れるように車両の前部に配置することができる。  
【００１１】
添付の図面に対して、本発明の好ましい実施例を例示として以下に説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、例えば車両の前部に取り付けられ得る冷却装置を示す。冷却装置の機能は、冷却システム内で循環するラジエータ液を冷却することである。冷却システムは、車両に動力を供給すること自体を目的としている燃焼機関を冷却することが意図され得る。燃焼機関はディーゼル・エンジンであってもよい。冷却装置は、燃焼機関からの暖かいラジエータ液を収容するための第１のタンク２の入口１を含む。暖かいラジエータ液は第１のタンク内に集められ、そこから第１のタンク２と第２のタンク４との間に延在する冷却パッケージ３の中に導かれる。冷却パッケージ３は、第１のタンク２と第２のタンク４との間に延在する複数の管状要素５を含む。
【００１３】
管状要素５は互いから実質的に等しい距離のところに平行に配置され、その結果隣接する管状要素５の間で規則正しい隙間６が存在する。これは図２において最も明瞭に見ることができ、この図２は第１のタンク２の近くの範囲Ａをさらに詳細に示している。周囲空気は管状要素５の間の隙間６を通って流れるように意図される。隙間６は薄い折られた金属要素７を含む。この薄い折られた金属要素７は管状要素５と接触して配置される。したがってこの薄い折られた金属要素７は、通路６を通って流れる周囲空気との管状要素５の接触面を増加させる。冷却パッケージ３を通る周囲空気の流れは、車両の動きによって及び／又は冷却パッケージ３を通って空気を引き込むラジエータ・ファンによって引き起こすことができる。周囲空気は、管状要素５を通って導かれているラジエータ液を冷却する。第２のタンク４はそれぞれの管状要素５から冷却されたラジエータ液を収容し、その後、このラジエータ液は出口８を介して第２のタンク４から引き出される。
【００１４】
このように周囲空気は冷却パッケージ３を通って流れる。また、無視できない量の空気流れがタンク２及びタンク４の近くの冷却装置の側面の周りに生じる。やはりこの冷却用の空気流れを利用するために、本発明による冷却装置には突出する材料部分９を有する第１のタンク２が設けられる。突出する材料部分９は、互いから実質的に一定の距離のところに、第１のタンク２の周りに環状に延在する。しかしこの突出する材料部分９は、実質的に求められ本当に機能し得る任意の形状であってもよい。このように第１のタンク２は、この第１のタンク２を通り過ぎて流れる空気との接触面を著しく増加させる。したがって暖かいラジエータ液は、それが管状要素５内でその主冷却を受ける冷却部に導かれる前に第１のタンク２内部で冷却の重要な第１のステップを受ける。
【００１５】
図３は、第１のタンク２の断面図を示す。ここでは流れ要素１０が第１のタンク２内部に配置されている。流れ要素１０の形状及び配置は、入口１からのラジエータ液の流入を流路１１に沿ってタンク２内で実質的に垂直に、下方に導くようなものである。この流路１１は流れ要素１０の表面及びタンク２の内側表面によって画定され、このタンク２の内側表面は周囲空気と接触している外側表面に対して内側に位置している。ここで流れ要素１０は、高さ方向において第１のタンク２の広さの大部分に沿ってある広さを有する。第１のタンク２の内側表面と接触している流路１１内に流れる暖かいラジエータ液は、周囲空気によって効果的な冷却を受ける。ラジエータ液が流路１１を去る時に、それは冷却の第１のステップを受けている。その後、ラジエータ液は管状要素５の中に導かれ、その中でその主冷却を受ける。流れ要素１０は、求められ本当に機能し得る任意の形状であってもよく、したがって適切な寸法を有する１つ又は複数のフロー・ダクト１１がラジエータ液を冷却するために設けられる。また流れ要素１０は、流路１１から冷却部３までラジエータ液を導くための穴等を含んでもよい。流路１１を画定する流れ要素１０の表面には、流路１１内でラジエータ液の乱流を促進する表面構造を設けることができる。
【００１６】
第１のタンク２内でラジエータ液の冷却をさらに行うために、後者は良好な熱伝導特性を有する材料から作られる。したがって熱は、第１のタンク２の内側表面と接触している暖かいラジエータ液から周囲空気と接触している第１のタンク２の外側表面へ急速に、効果的に遠く離れた所へ導くことができる。また、第１のタンク２は比較的良好な強度の材料から作られる必要がある。したがって、タンク２の壁体は幾分薄く作ることができ、それによって、さらにタンク２内のラジエータ液と周囲空気との間の熱伝達の可能性が促進される。第１のタンク２は、非常に良好な熱伝導特性及び比較的良好な強度特性を有する材料であるアルミニウムから作られることが有利である。突出する材料部分９を有する第１のタンク２は、例えばアルミニウム・ダイキャストから一体に作ることができる。
【００１７】
冷却部３の管状要素５もまた、良好な熱伝導特性を有する材料から作られる。したがって、管状要素５は薄い折られた金属要素７のようにアルミニウムから作られることが有利であり得る。このように、冷却部３には周囲空気がこれを通って流れると非常に良好な冷却能力が与えられる。ラジエータ液が第２のタンク４に到達すると、ここではラジエータ液と周囲空気との間の温度差が比較的小さいので、第２のタンク４内のラジエータ液をさらに冷却することは不可能である。したがって、良好な熱伝導特性を有する材料から第２のタンク４を作る理由はない。したがって第２のタンク４は、コストの観点から最も有利であるプラスチック材料から作ることが得策である。
【００１８】
車両の運転中暖かいラジエータ液は、燃焼機関から第１のタンク２に導かれ、そこで、突出する材料部分９、内部の流れ要素１０、及びタンク材料の良好な熱伝導特性により非常に良好な冷却の第１のステップを受ける。その後ラジエータ液は管状要素５の中に導かれ、そこでその主冷却を受ける。このように本発明による冷却装置は、匹敵するサイズの従来のラジエータよりも大きな冷却効果を提供する。したがってこの冷却装置は、匹敵するサイズの従来のラジエータよりも低い温度までラジエータ液を冷却できる。或いは、この冷却装置は、匹敵する冷却能力の従来のラジエータと置き換えてもよい。その場合は、冷却装置は従来のラジエータよりも小さい冷却部３の形をとることができ、したがってより小さい空間を占有する。
【００１９】
本発明は、添付の図面に対して説明された実施例に決して限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で自由に変更できる。冷却装置はいわゆる給気クーラであってもよく、この給気クーラは暖かい圧縮空気が過給された燃焼機関に導かれる前にこの暖かい圧縮空気を冷却する。また、冷却装置はオイル・システムの油を冷却するための冷却回路の一部を形成してもよい。冷却媒体は必然的に周囲空気である必要はなく、冷却システム内で循環される液体冷却媒体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による冷却装置を示す図である。
【図２】図１の冷却装置の記号Ａのついた範囲をさらに詳細に示す図である。
【図３】冷却装置の第１のタンクの断面図である。
【図１】
2008531973.tif 000003
【図２】
2008531973.tif 000004
【図３】
2008531973.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月25日(2007.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却装置は第１の媒体を導くための内部フロー・ダクトを有する少なくとも１つの管状要素（５）を備えた冷却部（３）を含み、第２の冷却媒体は前記第１の媒体が前記フロー・ダクトを通って導かれている時に前記第１の媒体を冷却するために前記管状要素（５）の外側表面と接触しているように構成され、前記冷却装置は前記第１の媒体が前記冷却部（３）の中に導かれる前に前記第１の媒体を収容するように構成される第１のタンク（２）を含む冷却装置であって、前記第１のタンク（２）は突出する材料部分（９）が設けられた外側表面を有し、この突出する材料部分（９）は前記冷却用の第２の媒体に対して拡大された接触面となり、その結果前記第１の媒体は前記第１のタンク（２）内で冷却の第１のステップを受ける冷却装置において、
該冷却装置が前記第１のタンク（２）内に流れ要素（１０）を有し、該流れ要素（１０）が第１の媒体を流路（１１）に沿って導く形状を有し、該流路（１１）内で、前記第１の媒体が前記第１のタンク（２）の内面に接触していて、該内面が冷却用の第２の媒体と接触している外側表面の近くに位置していることを特徴とする、冷却装置。
【請求項２】
前記第１のタンク（２）及び前記突出する材料部分（９）が良好な熱伝導特性を有する材料から作られていることを特徴とする、請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記第１のタンク（２）及び前記突出する材料部分（９）がアルミニウムから作られていることを特徴とする、請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記第１のタンク（２）が一体に作られていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記冷却装置は、前記第１の媒体が前記冷却部（３）内で冷却された後に前記第１の媒体を収容するように構成された第２のタンク（４）を備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記第２のタンク（４）がプラスチック材料から作られていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記冷却部（３）の前記管状要素（５）がアルミニウムから作られていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項８】
前記冷却部（３）が平行に配置された複数の前記管状要素（５）を備え、そのそれぞれが前記第１のタンク（２）と前記第２のタンク（４）との間に前記第１の媒体を導くように構成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の冷却装置。
【国際調査報告】
2008531973.tif 000006
2008531973.tif 000007
2008531973.tif 000008
2008531973.tif 000009