(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロアトンネル内に配置され、熱交換媒体と空気との熱交換を行う熱交換器と、
作動することで、前記熱交換器の空気側流路における少なくとも空気流れ方向との直交方向から見た中央側に空気を導入するファンと、
作動することで、前記熱交換器の空気側流路における少なくとも空気流れ方向との直交方向から見た端部側に空気を導入する空気導入手段と、
前記空気導入手段を覆うハウジングと、
前記ハウジングにおける前記空気導入手段の空気の吸い込み側に一端が接続され、他端が前記フロアトンネルを貫通して車室内で開口されている吸込側ダクトと、
を備えた熱交換構造。
【請求項２】
前記熱交換器は、車両前側から見て矩形状に形成されると共に、熱交換用の空気が車両前後方向に通過する構成とされており、
前記ファンは、車両前側から見て全体として前記熱交換器とオーバラップするように配置された軸流ファンであり、
前記空気導入手段は、作動することで、前記熱交換器の空気側流路における車両前側から見て前記ファンがオーバラップしない部分に空気を導入する請求項１記載の熱交換構造。
【請求項３】
パワーユニットが配置されかつ前記車室とは仕切られたパワーユニット室を下方から覆うアンダカバーと、
前記アンダカバーに形成され、下方から空気を取り入れる取り入れダクトと、
をさらに備え、
前記熱交換器は、前記ファンの作動によって、前記取り入れダクトから取り入れられた空気が該熱交換器の空気側流路の少なくとも中央を含む部分に導入されるように、前記フロアトンネル内に配置されている請求項１又は請求項２記載の熱交換構造。
【請求項４】
前記空気導入手段は、前記ファンの駆動源によって前記熱交換器の空気側流路における前記端部側に空気が導入されるように作動される端部用ファンを含んで構成されている請求項１〜請求項３の何れか１項記載の熱交換構造。
【請求項５】
前記端部用ファンは、前記ファンよりも小径とされると共に該ファンと同軸的に配置されており、
前記空気導入手段は、前記端部用ファンと前記熱交換器の空気側流路における前記端部側との間に、前記ファンにより導入される空気の流路とは区画された端部用の流路を成すダクトを含んで構成されている請求項４記載の熱交換構造。
【請求項６】
前記ダクトは、前記端部用ファンの周方向に複数設けられている請求項５記載の熱交換構造。
【請求項７】
前記熱交換器と前記ファンとの間に該ファンの作動により流れる空気の流路が形成されるように、該熱交換器及びファンを覆うシュラウドをさらに備え、
前記ダクトは、前記シュラウドに設けられている請求項５又は請求項６記載の熱交換構造。
【請求項８】
前記ファン及び端部用ファンのそれぞれは、前記熱交換器に対する車両後方に配置されており、
前記ダクトは、前記端部用ファンからの空気を前記熱交換器の空気側流路における前記端部側に対する車両前方に導くように前記ハウジングに設けられており、
前記ハウジングは、前記端部用ファンを外周側から覆っている請求項５〜請求項７の何れか１項記載の熱交換構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換用の空気を熱交換器に導くための熱交換構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジエータ及びコンデンサの車両後方に軸流ファンを配置し、該ファンとラジエータ及びコンデンサとの間にシュラウドにて流路を形成したクーリングモジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ラジエータの背面側にファンを配置した構成において、該ラジエータとファンとを接離させて車速に応じた冷却性能を得ようとする技術が知られている（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−００９８６０号公報
【特許文献２】特開平１−１８２１２３号公報
【特許文献３】特開平３−１４９３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如き技術では、ファンによりラジエータを通過する空気流を生成することで冷却効率の向上が図られているものの、冷却効率の向上に関し改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、空気と熱交換媒体との熱交換効率を向上させることができる熱交換構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
フロアトンネル内に配置され、熱交換媒体と空気との熱交換を行う熱交換器と、作動することで、前記熱交換器の空気側流路における少なくとも空気流れ方向との直交方向から見た中央側に空気を導入するファンと、作動することで、前記熱交換器の空気側流路における少なくとも空気流れ方向との直交方向から見た端部側に空気を導入する空気導入手段と、前記空気導入手段を覆うハウジングと、前記ハウジングにおける前記空気導入手段の空気の吸い込み側に一端が接続され、他端が前記フロアトンネルを貫通して車室内で開口されている吸込側ダクトと、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の熱交換構造では、ファンの作動により、熱交換器の空気側流路の中央側を含む部分に空気が導かれ、該空気と熱交換媒体との熱交換が行われる。また、空気導入手段の作動により、熱交換器の空気側流路の端部側に空気が導かれ、該空気と熱交換媒体との熱交換が熱交換器の空気側流路端部側においても行われる。
【０００８】
このように、請求項１記載の熱交換構造では、空気導入手段を備えない構成と比較して、空気と熱交換媒体との熱交換効率を向上させることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明に係る熱交換構造は、請求項１記載の熱交換構造において、前記熱交換器は、車両前側から見て矩形状に形成されると共に、熱交換用の空気が車両前後方向に通過する構成とされており、前記ファンは、車両前側から見て全体として前記熱交換器とオーバラップするように配置された軸流ファンであり、前記空気導入手段は、作動することで、前記熱交換器の空気側流路における車両前側から見て前記ファンがオーバラップしない部分に空気を導入する。
【００１０】
請求項２記載の熱交換構造では、矩形状の熱交換器に車両前側から見てオーバラップして配置された軸流ファンが作動すると、空気側流路における上記オーバラップ部分を含む部分に空気が導かれる。熱交換器の空気側流路における軸流ファンがオーバラップしない部分は、該軸流ファンの作動による空気の流量が、軸流ファンがオーバラップする部分の空気の流量に対し少なくなりやすい。ここで、本熱交換構造では、空気導入手段の作動によって、熱交換器の空気側流路における軸流ファンがオーバラップしない部分である端部側に空気が導かれる。このため、熱交換器の端部での熱交換が促進され、空気と熱交換媒体との熱交換効率の向上に寄与する。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る熱交換構造は、請求項１又は２記載の熱交換構造において、パワーユニットが配置されかつ前記車室とは仕切られたパワーユニット室を下方から覆うアンダカバーと、前記アンダカバーに形成され、下方から空気を取り入れる取り入れダクトと、をさらに備え、前記熱交換器は、前記ファンの作動によって、前記取り入れダクトから取り入れられた空気が該熱交換器の空気側流路の少なくとも中央を含む部分に導入されるように、前記フロアトンネル内に配置されている。
【００１２】
請求項３記載の熱交換構造では、熱交換器は、空気導入手段によって、通常はパワーユニット室の空気と比較して低温とされる車室からの空気が、熱交換器の空気側流路の端部側に導かれる。本構造は、空気導入手段によってパワーユニット室の空気が熱交換器の空気側流路の端部側に導かれる構成と比較して、空気と熱交換媒体との熱交換効率の向上に寄与する。
【００１３】
請求項４記載の発明に係る熱交換構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の熱交換構造において、前記空気導入手段は、前記ファンの駆動源によって前記熱交換器の空気側流路における前記端部側に空気が導入されるように作動される端部用ファンを含んで構成されている。
【００１４】
請求項４記載の熱交換構造では、ファンと空気導入手段を構成する端部用ファンとで駆動源が共用される。これにより、簡素な構成でファン、空気導入手段を共に又は個別に作動させることができる。
【００１５】
請求項５記載の発明に係る熱交換構造は、請求項４記載の熱交換構造において、前記端部用ファンは、前記ファンよりも小径とされると共に該ファンと同軸的に配置されており、前記空気導入手段は、前記端部用ファンと前記熱交換器の空気側流路における前記端部側との間に、前記ファンにより導入される空気の流路とは区画された端部用の流路を成すダクトを含んで構成されている。
【００１６】
請求項５記載の熱交換構造では、端部用ファンの作動により生じる空気の流れは、ファンの作動による空気の流れとは独立した流れとして、ダクトを通じて熱交換器に導かれ又は熱交換器から排出される。このため、ファンと同軸配置された端部用ファンにより空気側流路の端部を流れる空気の流れを生成することができる。また、端部用ファンの作動により生じる空気の流れ方向の設定の自由度が高い。一方、ファンの作動により生じる空気の流れは、相対的に小径の端部用ファンの径方向外側を流れる。
【００１７】
請求項６記載の発明に係る熱交換構造は、請求項５記載の熱交換構造において、前記ダクトは、前記端部用ファンの周方向に複数設けられている。
【００１８】
請求項６記載の熱交換構造では、複数のダクトすなわち熱交換器の空気側流路における複数の端部側部分に対し、端部用ファンを共通化、集約化することができる。
【００１９】
請求項７記載の発明に係る熱交換構造は、請求項５又は請求項６記載の熱交換構造において、前記熱交換器と前記ファンとの間に該ファンの作動により流れる空気の流路が形成されるように、該熱交換器及びファンを覆うシュラウドをさらに備え、前記ダクトは、前記シュラウドに設けられている。
【００２０】
請求項７記載の熱交換構造では、熱交換器の空気側流路と繋がる該熱交換器とファンとの間の流路がシュラウドによって形成されており、空気側流路の端部と繋がる該熱交換器とファンとの間の流路がシュラウドに設けられたダクトにより形成されている。このため、コンパクトな構成で効率的に熱交換器の各部に空気を導くことができる。
【００２１】
請求項８記載の発明に係る熱交換構造は、請求項５〜請求項７の何れか１項記載の熱交換構造において、前記ファン及び端部用ファンのそれぞれは、前記熱交換器に対する車両後方に配置されており、前記ダクトは、前記端部用ファンからの空気を前記熱交換器の空気側流路における前記端部側に対する車両前方に導くように前記ハウジングに設けられており、前記ハウジングは、前記端部用ファンを外周側から覆っている。
【００２２】
請求項８記載の熱交換構造では、ファンは熱交換器の後方で作動して該熱交換器を前側から後側に通過する空気の流れを生成する。端部用ファンは、吸込側ダクトを通じて車室の空気を取り込んで、ダクトを通じて熱交換器の空気側流路の端部側に対する車両前方に導く。これにより、熱交換器の空気側流路の端部を前側から後側に通過する空気の流れを生成する。このように通常は熱交換器の配置空間と比較して低温とされる車室からの空気が熱交換器の空気側流路の端部側に導かれるため、空気と熱交換媒体との熱交換効率の向上に寄与する。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように本発明に係る熱交換構造は、空気と熱交換媒体との熱交換効率を向上させることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る熱交換構造が適用された自動車の前部を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る熱交換構造を構成する強制冷却部を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る熱交換構造が適用された自動車の前部を示す側断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る熱交換構造を構成する強制冷却部を示す斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る熱交換構造が適用された自動車の前部を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本明細書において、「第２の実施形態」とあるのは「第１の参考例」と読み替え、「第３の実施形態」とあるのは「第２の参考例」と読み替えるものとする。
本発明の第１の実施形態に係る熱交換構造１０について、図１〜図２に基づいて説明する。先ず、熱交換構造１０が適用された自動車Ａの車体１１の構成を説明し、次いで、熱交換構造１０の具体的な構成を説明することとする。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示す。以下の説明で、特記なく前後、上下の方向を用いるときは、上記した車両前後方向、車両上下方向を示すものとする。
【００２８】
（車体の概略構成）
図１には、熱交換構造１０が適用された自動車Ａの前部が模式的な側断面図にて示されている。この図に示される如く、自動車Ａの車両前後方向の前端側には、熱源でもあるパワーユニット１２が配設された熱源室としてのパワーユニット室１４が配置されている。この実施形態におけるパワーユニット１２は、それぞれフロントホイールＷｆ及び図示しないリヤホイールの少なくとも一方を駆動するための駆動源として内燃機関であるエンジンと電動モータとを含んで構成されている。したがって、この実施形態に係る自動車Ａは、２つの駆動源を有するハイブリッド自動車とされている。
【００２９】
フロントホイールＷｆを駆動する場合の具体例を説明すると、パワーユニットは、車幅方向に沿ったクランクシャフトを有する横置きのエンジンと、該エンジンに動力伝達可能に連結されたトランスアクスルとを主要部として構成されている。トランスアクスルは、電動モータ、図示しないジェネレータ、動力分割機構、無段変速機等である変速機等を含んで構成されている。また、この実施形態では、トランスアクスルには、例えば電動モータ、ジェネレータ、及びバッテリに電気的に接続されたインバータを含んで構成されている。したがって、この実施形態に係るパワーユニットは、パワープラントとして捉えることも可能である。
【００３０】
上記の通り内燃機関であるエンジンを含んで構成されるパワーユニット１２が配設されたパワーユニット室１４は、所謂エンジンルームとして捉えることができる。パワーユニット室１４の車両前後方向の後端部は、車室Ｃとの間を隔てるダッシュパネル１６にて規定されている。ダッシュパネル１６は、フロアパネル１８の車両前後方向の前端部に接合されている。フロアパネル１８における車幅方向の中央部には、車両前後方向に長手とされると共に該長手方向と直交する断面視で車両上下方向に下向きに開口する［コ」字状を成すフロアトンネル２０が形成されている。
【００３１】
そして、熱交換構造１０が適用された自動車Ａでは、パワーユニット室１４に臨む（露出する）ように、熱交換器としての冷却ユニット２２がフロアトンネル２０内に配置されている。したがって、この実施形態では、冷却ユニット２２がパワーユニット１２に対する車両前後方向の後側に配置されている。冷却ユニット２２は、パワーユニット１２との間で冷却水を循環させて該パワーユニット１２を冷却する空冷式の熱交換器であるラジエータ、及び図示しない空調装置の冷凍サイクルを構成する空冷式の熱交換器であるコンデンサの少なくとも一方を含んで構成されている。この実施形態に係る冷却ユニット２２は、ラジエータ及びコンデンサの双方を含んで構成されている。
【００３２】
以下、この冷却ユニット２２に冷媒（ラジエータを循環する冷却水、エアコン冷媒）との熱交換を行う空気を冷却風として導くための熱交換構造１０について詳細に説明することとする。
【００３３】
（熱交換構造の構成）
図１及び図２に示される如く、熱交換構造１０は、冷却ユニット２２と、強制冷却部２４とを主要部として構成されている。強制冷却部２４は、冷却ユニット２２内を流れる冷却水、エアコン冷媒との熱交換を行う冷却風を、自動車Ａの走行風に頼ることなく生じさせる構成とされている。
【００３４】
冷却ユニット２２は、車両前方から見て略矩形状でかつ前後に薄く（扁平状に）形成されている。この実施形態では、冷却ユニット２２は、側面視で上部が下部に対し前方に位置するように、前傾姿勢とされている。冷却ユニット２２は、冷却風が前方から後方に通過する構成とされている。そして、冷却ユニット２２の空気側流路は、前側から見た略全面に亘って、空気が略前後方向に通過するように形成されている。
【００３５】
強制冷却部２４は、冷却ユニット２２の後方に配置されたファン２６を備えている。ファン２６は、軸流ファンとされており、翼（ブレード）２６Ｒが駆動源としてのファンモータ２６Ｍによって前後方向に沿った軸周りに回転されることで、前方から吸い込んだ空気を後方に排出する構成とされている。ファン２６は、回転軸方向が前後方向（側面視での水平方向）に略一致するように直立姿勢で配置されている。ファンモータ２６Ｍは、翼２６Ｒの後方に同軸的に配置されている。
【００３６】
このファン２６の翼２６Ｒの径（回転時に占有する径）は、上記の通り前傾された冷却ユニット２２の上下方向の寸法（前方に投影した場合の高さ）に対し若干小とされている。同様に、翼２６Ｒの径は、冷却ユニット２２の左右方向の寸法に対し小とされている。そして、ファン２６は、車両前方から見て全体として冷却ユニット２２にオーバラップするように配置されている。換言すれば、ファン２６は、車両前方から見て冷却ユニット２２に対し上下左右に張り出す部分がないように、翼２６Ｒの回転軸と冷却ユニット２２の中央部（図心）が略一致するように配置されている。
【００３７】
これにより、ファン２６（ファンモータ２６Ｍ）が作動されると、冷却ユニット２２の前方から空気が吸い込まれ、ファン２６の後方に排出される空気流である冷却風Ｆｒ１が生成される構成である。冷却風Ｆｒ１は、少なくとも冷却ユニット２２の空気側流路の中央部（ファン２６がオーバラップする円形部分）を通過するようになっている。この実施形態では、冷却風Ｆｒ１は、後述する如く、自動車Ａにおける冷却ユニット２２の前側の床下から導入されるようになっている。
【００３８】
また、強制冷却部２４は、シュラウドとしてのファンシュラウド２８を備えている。ファンシュラウド２８は、冷却ユニット２２及びファン２６を外周側から覆っており、該冷却ユニット２２とファン２６との間に冷却風Ｆｒ１が前後に通過する流路２８Ｄ（図１参照）を形成している。ファンシュラウド２８の前端は開口端２８Ａとされており、後端部では翼２６Ｒの後方に空気を排出する円形の排出口２８Ｂ（図２参照）が形成されている。また、ファンシュラウド２８の後端部では、排出口２８Ｂを径方向に横切るように配置された複数の取付足３０によって、ファン２６のセンタ部（非回転部）が支持されている。冷却風Ｆｒ１は、ファンシュラウド２８の前側開口端から導入され、取付足３０の間を通じてファンシュラウド２８後方に排出されるようになっている。
【００３９】
具体的には、強制冷却部２４はフロアトンネル２０内の前部にパワーユニット室１４に向けて冷却ユニット２２を露出させるように配置されている。パワーユニット室１４は、冷却ユニット２２の前方で下向きに開口する空気取り入れ口５２Ｓを有するアンダカバー５２にて下方より覆われている。空気取り入れ口５２Ｓと開口端２８Ａとの間には、アンダカバー５２と一体に形成された取り入れダクト５４が設けられている。そして、強制冷却部２４のファンシュラウド２８内（冷却ユニット２２の空気側流路）には、空気取り入れ口５２Ｓから導入され、強制冷却部２４の後方でフロアトンネル２０の下向き開口部２０Ｌから排出される冷却風Ｆｒ１が生じる構成である。
【００４０】
強制冷却部２４は、上記したファン２６とファンシュラウド２８とを主要部とする主冷却部３２に加え、空気導入手段としての副冷却部３６を有する。副冷却部３６は、冷却ユニット２２の空気側流路の端部、主に冷却ユニット２２における前側から見てファン２６がオーバラップしない部分（角隅部等）に対し、ファン２６による冷却風Ｆｒ１とは別に冷却風Ｆｒ２を導入する構成とされている。
【００４１】
具体的には、副冷却部３６は、端部用ファンとしてのサブファン３８を備えている。サブファン３８は、ファン２６の翼２６Ｒよりも小径である翼３８Ｒが、ファン２６のファンモータ２６Ｍにて駆動される構成とされている。すなわち、この実施形態では、ファン２６とサブファン３８とで駆動源が共用化されている。また、この実施形態では、翼３８Ｒとファンモータ２６Ｍとの間にはクラッチ４０が設けられている。これにより、ファンモータ２６Ｍの作動よるサブファン３８の作動、非作動を選択的に切り替え可能とされている。
【００４２】
なお、サブファン３８は、空気を前方から吸い込んで後方に吹き出すファン２６とは逆に、空気を後方から吸い込んで前方に吹き出す構成とされている。すなわち、サブファン３８は、ファンモータ２６Ｍによる回転方向が翼２６Ｒの回転方向とは逆向きとされるか、又は翼自体が逆向きに形成されている。
【００４３】
このサブファン３８の翼３８Ｒは、ファン２６の後方に翼２６Ｒと同軸的に配置されている。翼３８Ｒは、翼２６Ｒの該よりも十分に小径とされた略円筒状のハウジング４４にて外周側から覆われている。ハウジング４４は、上記した複数の取付足３０を介してファンシュラウド２８の後端部における背面視で略中央となる部分に固定的に支持されている。この実施形態では、ファンモータ２６Ｍ及びクラッチ４０すなわちファン２６も複数の取付足３０を介してファンシュラウド２８に支持されている。
【００４４】
そして、副冷却部３６では、各取付足３０が中空構造とされており、本発明におけるダクトの一部を構成している。各取付足３０内に形成された流路３０Ｆの一端は、ハウジング４４内の空間であるサブファン３８の吹き出し（排風）側（前側）に連通されている。一方、各取付足３０内に形成された流路３０Ｆの他端は、それぞれファンシュラウド２８の内面に沿って形成されたダクト４６内の流路４６Ｆに連通されている。
【００４５】
この実施形態におけるダクト４６は、取付足３０と同じ数（複数）形成されており、それぞれファンシュラウド２８の後端から前端側に至っている。各ダクト４６における冷却ユニット２２の前側には、ファンシュラウド２８内に向けて開口する吹き出し口４６Ｂが形成されている。
【００４６】
図２に示す例では、車両前側から見て矩形状を成すファンシュラウド２８の各角隅部、上下端における車幅方向中央部にそれぞれダクト４６が形成されており、各ダクト４６に接続される取付足３０が設けられている。これにより、サブファン３８が作動されると、該サブファン３８から吹き出された空気が吹き出し口４６Ｂを通じてファンシュラウド２８内に導かれる構成とされている。
【００４７】
また、副冷却部３６は、各吹き出し口４６Ｂを開閉するフラップ４８を備えている。フラップ４８は、吹き出し口４６Ｂの前縁に沿った軸周りに回転することで、吹き出し口４６Ｂを開閉する構成とされている。この実施形態におけるフラップ４８は、図示しないトーションスプリング等の付勢手段の付勢力によって、通常は吹き出し口４６Ｂを閉止する位置に位置され、サブファン３８の作動により生じる風圧によって吹き出し口４６Ｂを開放する構成とされている。
【００４８】
吹き出し口４６Ｂを開放する開放姿勢のフラップ４８は、回転軸の基端よりも先端が後方に位置することで、吹き出し口４６Ｂから吹き出された空気を冷却ユニット２２側に案内するようになっている。この開放姿勢は、図示しないストッパによりフラップ４８の回転が規制されることで得られる構成である。
【００４９】
また、副冷却部３６は、ハウジング４４におけるサブファン３８の吸い込み側に一端が接続された吸込側ダクト５０を備えている。吸込側ダクト５０の他端は、フロアパネル１８（フロアトンネル２０）を貫通して車室Ｃ内で開口している。以上により、サブファン３８が作動されると、車室Ｃから吸い出された空気がサブファン３８、取付足３０及びダクト４６の各流路３０Ｆ、４６Ｆを経由して、冷却ユニット２２の空気側流路の端部の直前方に吹き出される冷却風Ｆｒ２が生成されるようになっている。冷却風Ｆｒ２は、冷却ユニット２２の空気側流路の端部を通過後、冷却風Ｆｒ１と合流してフロアトンネル２０の開口部２０Ｌから車外に排出されるようになっている。
【００５０】
以上説明した副冷却部３６を含む強制冷却部２４は、図示しない制御装置としての冷却ＥＣＵによって動作が制御されるようになっている。すなわち、冷却ＥＣＵは、ファンモータ２６Ｍ及びクラッチ４０のそれぞれに電気的に接続されている。冷却ＥＣＵは、パワーユニット１２と冷却ユニット２２のラジエータ部分を循環する冷却水温を検出する水温センサ、自動車Ａの走行速度を検出する車速センサ及び空調装置を制御する空調ＥＣＵからの情報が入力される構成である。
【００５１】
そして、冷却ＥＣＵは、これらの情報に基づいて、ファンモータ２６Ｍの作動、クラッチ４０による翼３８Ｒとファンモータ２６Ｍとの接離の切り替えを制御するようになっている。この実施形態では、冷却ＥＣＵは、例えば自動車Ａの車速が所定の速度以下でかつ冷却水温が所定の温度範囲内である場合に、クラッチ４０を切り離し状態とすると共にファンモータ２６Ｍを作動する構成とされている。また例えば、冷却ＥＣＵは、冷却水温が上記所定の温度範囲の上限を超える場合には、クラッチ４０を接続状態に切り替える構成とされている。
【００５２】
以上説明した熱交換構造１０は、冷却ユニット２２と強制冷却部２４とが自動車Ａへの搭載前に一体に取り扱い可能なアセンブリとして構成されている。この熱交換構造１０は、例えば図示しないサスペンションメンバやフロアパネル１８を介して自動車Ａの車体に固定的に支持されている。
【００５３】
次に、第１の実施形態に係る熱交換構造１０の作用を説明する。
【００５４】
上記構成の熱交換構造１０が適用された自動車Ａでは、その走行時又は走行可能状態の際に、パワーユニット１２と冷却ユニット２２とを冷却水が循環する。この冷却水は、冷却ユニット２２において空気との熱交換により冷却される。また、空調装置の作動時には、冷媒が冷却ユニット２２、膨張弁、エバポレータ、コンプレッサの順で循環して冷凍サイクルが形成される。冷却ユニット２２は、空気との熱交換により冷媒を冷却して凝縮させるコンデンサとして機能する。
【００５５】
この冷却ユニット２２での熱交換は、自動車Ａの走行風、又は強制冷却部２４の作動により生じる冷却風が冷却ユニット２２の空気側流路を流れることで行われる。自動車Ａの車速が所定の速度を超えたと判断した場合、冷却ＥＣＵは、ファン２６を停止させ又は停止状態を維持する。この場合、自動車Ａの走行風が冷却ユニット２２に導かれ、必要な冷却効果が得られる。
【００５６】
また、冷却ＥＣＵは、自動車Ａの車速が所定の車速以下でかつ冷却水温が所定の温度範囲内であると判断した場合、強制冷却部２４のファンモータ２６Ｍを作動させる。また、クラッチ４０による翼３８Ｒとファンモータ２６Ｍとの切り離し状態とし、又は切り離し状態を維持する。すなわち、強制冷却部２４の主冷却部３２を作動させる。この場合、ファン２６の作動によって生成される冷却風Ｆｒ１が冷却ユニット２２を通過して、冷却水、エアコン冷媒との熱交換の用に供される。
【００５７】
そして、冷却ＥＣＵは、自動車Ａの車速が所定の車速以下でかつ冷却水温が所定の温度を超えたと判断した場合、強制冷却部２４のファンモータ２６Ｍを作動させると共にクラッチ４０により翼３８Ｒとファンモータ２６Ｍとを接続させる。すなわち、強制冷却部２４の主冷却部３２及び副冷却部３６を共に作動させる。すると、上記した冷却風Ｆｒ１に加え、冷却風Ｆｒ２が冷却水（及び／又はエアコン冷媒）との熱交換の用に供される。
【００５８】
ここで、副冷却部３６による冷却風Ｆｒ２は、冷却ユニット２２の空気側流路における端部に導入されるため、空冷式の冷却ユニット２２の熱交換効率が向上する。補足すると、主冷却部３２すなわちファン２６のみ作動される比較例では、前側から見て矩形状である冷却ユニット２２の空気側流路における角隅部などの端部には冷却風Ｆｒ１が通過しにくい。すなわち、冷却ユニット２２の冷却能力を利用効率が低い。
【００５９】
これに対して熱交換構造１０では、冷却ユニット２２による冷却水（及び／又はエアコン冷媒）の冷却要求が強い場合に、主冷却部３２に加えて副冷却部３６が作動される。このため、上記の通り前側から見て矩形状である冷却ユニット２２の空気側流路における角隅部などの端部には冷却風Ｆｒ２が導入される。これにより、冷却ユニット２２では、冷却風Ｆｒ１、Ｆｒ２によって、その略全面に亘る広い範囲で熱交換が行われ、上記比較例と比較して熱交換効率すなわち冷却効率が向上する。すなわち、冷却ユニット２２の冷却能力が有効利用される。
【００６０】
このように、第１の実施形態に係る熱交換構造１０では、空気と熱交換媒体（冷却水及び／又はエアコン冷媒）との熱交換効率を向上させることができる。なお、上記冷却ＥＣＵによる制御は、一例を示すものであって、各種制御が実施可能であることは言うまでもない。
【００６１】
特に、熱交換構造１０では、副冷却部３６が車室Ｃ内の空気を冷却ユニット２２の空気側流路における角隅部などの端部に導入する。車室Ｃ内の空気は、通常は熱源であるパワーユニット１２が配置されたパワーユニット室１４内の空気と比べて低温であるため、該低温の空気の流である冷却風Ｆｒ２が冷却ユニット２２における熱交換媒体との熱交換の用に供される。このため、パワーユニット室１４内で加熱された空気流が冷却風として冷却ユニット２２での熱交換の用に供される比較例（後述する第２の実施形態の如く本発明に含まれる構成）と比較して、空気と熱交換媒体との熱交換効率を一層向上させることができる。さらに、熱交換構造１０は、フロアトンネル２０内に配置される構成であるため、ハウジング４４に吸込側ダクト５０を接続する簡単な構成で、上記の通り車室Ｃ内の空気を冷却ユニット２２の空気側流路の端部に導入することができる。
【００６２】
また、熱交換構造１０では、副冷却部３６を構成するサブファン３８が主冷却部３２を構成するファン２６のファンモータ２６Ｍにて駆動される。このため、ファン２６とサブファン３８とがそれぞれ専用のモータを備える構成と比較して、簡素な構造で副冷却部３６を構成することができる。しかも、翼３８Ｒとファンモータ２６Ｍとの間にはクラッチ４０が設けられているため、主冷却部３２と副冷却部３６とでファンモータ２６Ｍを共用する構成において、サブファン３８すなわち副冷却部３６の作動、停止を選択的に切り替えることができる。
【００６３】
さらに、熱交換構造１０では、冷却風Ｆｒ２が取付足３０、ダクト４６内の流路３０Ｆ、流路４６Ｆを通じて冷却ユニット２２の空気側流路における角隅部などの端部に導入する構成であるため、該冷却風Ｆｒ２を効率的に所要の位置に導入することができる。例えば冷却風Ｆｒ１が流れるファンシュラウド２８内の空間と冷却風Ｆｒ２の流路とが区画されていない比較例では、冷却風Ｆｒ２がファン２６の吸引力（冷却風Ｆｒ１）にて冷却ユニット２２の空気側流路における中央側に引き寄せられる。これに対して熱交換構造１０では、が取付足３０、ダクト４６内の流路３０Ｆ、流路４６Ｆによって、上記の通り冷却風Ｆｒ２を冷却ユニット２２の空気側流路における角隅部などの端部に効率的に（確実に）導入することができる。
【００６４】
またさらに、熱交換構造１０では、取付足３０、ダクト４６内の流路３０Ｆ、流路４６Ｆを通じて、１つのサブファン３８で冷却ユニット２２の空気側流路における複数箇所の端部に冷却風Ｆｒ２を導入することができる。また、複数の取付足３０間を通じて冷却風Ｆｒ１、Ｆｒ２を良好に排出することができる。
【００６５】
また、このサブファン３８の翼３８Ｒとファン２６の翼２６Ｒとが同軸的に配置されているので、ファン２６とサブファン３８との接続構造が簡素である。また、ダクト４６がファンシュラウド２８に一体的に形成されているため、ファンシュラウド２８内の空間を有効利用して冷却風Ｆｒ１の流路とＦｒ２の流路とを隣接配置することができる。これらにより、熱交換構造１０では、主冷却部３２と副冷却部３６とを含み冷却ユニット２２の空気側流路の各部に冷却風を導入することができる強制冷却部２４を、全体としてコンパクトに構成することができる。すなわち、熱交換構造１０自体をコンパクトに構成することができる。
【００６６】
さらに、熱交換構造１０では、冷却ユニット２２及び強制冷却部２４が自動車Ａへの搭載前に一体に取り扱い可能なアセンブリとされている。このため、上記機能（作用効果）を果たす熱交換構造１０の自動車Ａへの搭載性が良好である。
【００６７】
（他の実施形態）
以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
（第２の実施形態）
図３には、第２の実施形態に係る熱交換構造６０が図１に対応する側断面図にて示されており、図４には、熱交換構造６０が図２に対応する斜視図にて示されている。図３に示される如く、熱交換構造６０は、パワーユニット１２の前方に配置される点で、第１の実施形態に係る熱交換構造１０とは異なる。以下、具体的に説明する。
【００６９】
熱交換構造６０を構成する冷却ユニット２２は、熱交換構造１０と比べて配置空間の上下方向に余裕があるため、側面視で上下（鉛直）方向に略沿った直立姿勢とされている。強制冷却部６１を構成するファン２６は、冷却ユニット２２の後方で直立姿勢とされている。シュラウドとしてのファンシュラウド６２は、第１の実施形態におけるファンシュラウド２８と比べて前後に短く形成されている。すなわち、上下にコンパクトに形成された熱交換構造１０に対し前後にコンパクト（偏平）に形成されている。
【００７０】
熱交換構造６０では、ファン２６が作動されると、バンパカバー７２に形成された開口部７２Ｓから導入され、ファンシュラウド６２内を通過して床下から排出される空気流である冷却風Ｆｒ１が生成されるようになっている。
【００７１】
図４にも示される如く、強制冷却部６１は、サブファン３８を有する副冷却部３６に代えて、端部用ファンとしてのサブファン６４を有する副冷却部６５を備えて構成されている。サブファン６４は、翼６４Ｒがクラッチ４０を介して連結されたファンモータ２６Ｍにて駆動される構成とされている。サブファン６４は、空気を前方から吸い込んで後方に吹き出すファン２６と同様に、空気を前方から吸い込んで後方に吹き出す構成とされている。すなわち、サブファン３８は、ファンモータ２６Ｍによる回転方向が翼２６Ｒの回転方向と同じ向きで翼自体も同じ向きに形成されている。
【００７２】
サブファン６４の翼６４Ｒは、熱交換構造１０における翼３８Ｒと同様に、ハウジング４４内に収容されている。この実施形態におけるハウジング４４は、後端が熱交換後の空気が排出される開口端とされている。ハウジング４４におけるサブファン６４の吸い込み側（前側）には、各取付足３０内の流路３０Ｆの一端が連通されている。各流路３０Ｆの他端は、それぞれファンシュラウド６２の内面に沿って形成されたダクト６６内の流路６６Ｆに連通されている。
【００７３】
この実施形態におけるダクト６６は、取付足３０と同じ数（複数）形成されており、それぞれファンシュラウド６２の後端から前端側に至っている。各ダクト６６前端は、冷却ユニット２２の空気側流路の端部における背面に接触又は近接されて開口する吸い込み口６６Ｓとされている。吸い込み口６６Ｓは、車両前側から見て矩形状を成すファンシュラウド６２（冷却ユニット２２）の各角隅部、上下端における車幅方向中央部にそれぞれ形成されている。
【００７４】
これらにより、サブファン６４が作動されると、冷却ユニット２２の空気側流路の角隅部を含む端部から吸い込まれ、各ダクト６６、取付足３０の流路６６Ｆ、３０Ｆを通じてハウジング４４の後端から排出される冷却風Ｆｒ３が生成されるようになっている。
【００７５】
以上説明した熱交換構造６０は、冷却ユニット２２と強制冷却部６１とが自動車Ａへの搭載前に一体に取り扱い可能なアセンブリとして構成されている。この熱交換構造６０は、バンパリインフォースメント６８の後方で、ラジエータサポート７０を介して自動車Ａの車体に固定的に支持されている。熱交換構造６０の他の構成は、図示しない部分を含め、熱交換構造１０の対応する構成と同様に構成されている。
【００７６】
したがって、第２の実施形態に係る熱交換構造６０によっても、パワーユニット１２の後方に配置されることによる作用効果、車室Ｃの空気を副冷却部３６にて冷却風として導入する構成による作用効果を除いて、基本的に熱交換構造１０と同様の作用により同様の効果を得ることができる。すなわち、主冷却部３２と共に副冷却部６５を備えるため、前側から見て矩形状である冷却ユニット２２の空気側流路における角隅部などの端部には冷却風Ｆｒ３が導入される。これにより、冷却ユニット２２では、冷却風Ｆｒ１、Ｆｒ３によって、その略全面に亘る広い範囲で熱交換が行われ、熱交換効率すなわち冷却効率が向上する。
【００７７】
（第３の実施形態）
図５には、第３の実施形態に係る熱交換構造８０が図１に対応する側断面図にて示されている。この図に示される如く、熱交換構造８０は、吸込側ダクト５０におけるハウジング４４とは反対側の端部がバッテリ室８２に連通されている点で、第１の実施形態に係る熱交換構造１０とは異なる。以下、具体的に説明する。
【００７８】
バッテリ室８２内には、パワーユニット１２を構成する駆動用のモータに供給する電力を蓄えるバッテリ８４が収容されている。バッテリ室８２と吸込側ダクト５０とは接続パイプ８６を介して接続されている。バッテリ室８２の壁には、車室Ｃ内で開口する空気取り入れ口８２Ｓが形成されている。これにより、サブファン３８が作動した場合、車室Ｃ内から空気取り入れ口８２Ｓを経由してバッテリ室８２を通過する冷却風によってバッテリ８４が冷却されるようになっている。この実施形態では、吸込側ダクト５０及び接続パイプ８６が本発明における吸込側ダクトを構成している。
【００７９】
さらに、バッテリ室８２から接続パイプ８６、吸込側ダクト５０を経由した空気流が、副冷却部３６による冷却風Ｆｒ４として、取付足３０、ダクト４６の流路３０Ｆ、４６Ｆを通じて、冷却ユニット２２の空気側流路の端部に導入される。バッテリ８４の温度レベルは、通常冷却水やエアコン冷媒の温度レベルよりも低いため、冷却風Ｆｒ４によって、熱交換媒体（冷却水及び／又はエアコン冷媒）が冷却される構成である。熱交換構造８０の他の構成は、図示しない部分を含め、熱交換構造１０の対応する構成と同様に構成されている。
【００８０】
したがって、第３の実施形態に係る熱交換構造８０によっても、車室Ｃの空気を副冷却部３６にて冷却風として導入する構成による作用効果を除いて、基本的に熱交換構造１０と同様の作用により同様の効果を得ることができる。すなわち、主冷却部３２と共に副冷却部６５を備えるため、前側から見て矩形状である冷却ユニット２２の空気側流路における角隅部などの端部には冷却風Ｆｒ４が導入される。これにより、冷却ユニット２２では、冷却風Ｆｒ１、Ｆｒ４によって、その略全面に亘る広い範囲で熱交換が行われ、熱交換効率すなわち冷却効率が向上する。
【００８１】
また、熱交換構造８０では、副冷却部３６がバッテリ室８２内の空気を冷却ユニット２２の空気側流路における角隅部などの端部に導入する。バッテリ室８２内の空気は、通常は熱源であるパワーユニット１２が配置されたパワーユニット室１４内の空気と比べて低温であるため、該低温の空気の流である冷却風Ｆｒ４が冷却ユニット２２における熱交換媒体との熱交換の用に供される。このため、パワーユニット室１４内で加熱された空気流が冷却風として冷却ユニット２２での熱交換の用に供される比較例（第２の実施形態の如く本発明に含まれる構成）と比較して、空気と熱交換媒体との熱交換効率を一層向上させることができる。
【００８２】
さらに、熱交換構造８０では、サブファン３８の作動によりバッテリ８４を冷却する冷却風が生成される。このため、バッテリ８４の冷却にために専用のファンを備える攻勢と比較して、バッテリ８４の冷却システムを簡素化することができる。
【００８３】
なお、上記した各実施形態では、取付足３０（ダクト４６、ダクト６６）が上下対称に配置された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、取付足３０（の形状及び／又は数）が上下非対称とされても良い。
【００８４】
また、上記した各実施形態では、サブファン３８、６４の翼３８Ｒ、６４Ｒとファンモータ２６Ｍとの間にクラッチ４０が設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ファン２６の翼２６Ｒとサブファン３８、６４の翼３８Ｒ、６４Ｒとを一体に回転するように直結しても良い。この構成において、翼２６Ｒと翼３８Ｒ、６４Ｒとを一体成形等により一部品としてしても良い。これらの構成では、吹き出し口４６Ｂを開閉するフラップ４８に代えて、冷却風Ｆｒ２を冷却ユニット２２の空気側流路の端部に向けて案内する固定式の導風板を備えた構成としても良い。
【００８５】
さらに、上記した各実施形態では、サブファン３８、６４とファン２６とでファンモータ２６Ｍが共用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、サブファン３８、６４がファン２６とは独立して専用のファンモータを備えた構成としても良い。
【００８６】
またさらに、上記した各実施形態では、冷却ユニット２２の空気側流路の端部として角隅部を含む部分に冷却風Ｆｒ２、Ｆｒ３、Ｆｒ４が導かれる例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、冷却ユニット２２の空気側流路の端部として、角隅部以外の部分に（のみ）冷却風Ｆｒ２、Ｆｒ３、Ｆｒ４が導かれる構成としても良い。
【００８７】
また、上記した第１の実施形態では、吸込側ダクト５０がフロアトンネル２０を貫通して車室Ｃから空気を吸い込む例を示したが、参考態様においては、例えば、ドア閉時の圧力調整用のベントダクトを通じてハウジング４４に空気が吸い込まれる構成としても良い。
【００８８】
さらに、上記した各実施形態では、内燃機関を含むパワーユニット１２が車室Ｃの前方に位置するパワーユニット室１４に配置されてフロントホイールＷｆを駆動する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、パワーユニット１２がフロントホイールＷｆに代えて又はフロントホイールＷｆと共にリヤホイールを駆動する構成としても良く、パワーユニット１２がモータを含まない構成（一般的なＦＦ車、ＦＲ車、４ＷＤ車等のエンジン車）としても良く、内燃機関を含むパワーユニット１２が車室Ｃの後方に位置するパワーユニット室に配置される構成としても良く、パワーユニットが内燃機関を含まない構成としても良い。
【００８９】
その他、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲で、各種変形して実施可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９０】
１０    熱交換構造
１２    パワーユニット（熱源）
１４    パワーユニット室（熱源が配置された空間）
２２    冷却ユニット（熱交換器）
２６    ファン
２６Ｍ  ファンモータ（駆動源）
２８    ファンシュラウド（シュラウド）
３０    取付足（ダクト）
３６    副冷却部（空気導入手段）
３８    サブファン（端部用ファン）
４６    ダクト
５０    吸込側ダクト
６０・８０    熱交換構造
６２    ファンシュラウド（シュラウド）
６４    サブファン（端部用ファン）
６５    副冷却部（空気導入手段）
６６    ダクト
８２    バッテリ室
８４    バッテリ
８６    接続パイプ（吸込側ダクト）
Ｃ      車室
【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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