(57)【要約】【課題】エンジンルーム内の車幅方向両側に熱気がこもるのを防ぐことのできる車両用熱交換器の軸流ファンシステムを提供する。【解決手段】エンジンルーム前部の熱交換器の後方に配置され、ファンシュラウド１７と、ファンシュラウド１７に支持された軸流式の冷却ファン１８とを有し、冷却ファン１８を回転させることにより、前記熱交換器に空気を通過させるとともに、その通過後の空気をエンジンルーム内に導入する車両用熱交換器の軸流ファンシステムにおいて、冷却ファン１８の周囲に導風ガイド１９を配置するとともに、導風ガイド１９の内周面に冷却ファン１８の先端部を結合し、導風ガイド１９を冷却ファン１８と共に回転自在に設ける一方、導風ガイド１９の外周面に羽根２０を設け、導風ガイド１９が冷却ファン１８と共に回転したとき、羽根２０によって導風ガイド１９の周囲に風の流れを発生させる。【選択図】図２
2009108740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のエンジンルーム前部の熱交換器の後方に配置され、ファンシュラウドと、該ファンシュラウドに支持された軸流式の冷却ファンとを有し、前記冷却ファンを回転させることにより、前記熱交換器に空気を通過させるとともに、その通過後の空気をエンジンルーム内に導入する車両用熱交換器の軸流ファンシステムにおいて、
前記冷却ファンの周囲にリング部材を配置するとともに、前記リング部材の内周面に前記冷却ファンの先端部を結合し、前記リング部材を前記冷却ファンと共に回転自在に設ける一方、
前記リング部材の外周面に凸部又は凹部を形成し、前記リング部材が前記冷却ファンと共に回転したとき、前記凸部又は凹部によって前記リング部材の周囲に風の流れを発生させることを特徴とする車両用熱交換器の軸流ファンシステム。
【請求項２】
前記リング部材の回転によって発生する風の向きは、前記リング部材に対して放射状であることを特徴とする請求項１に記載の車両用熱交換器の軸流ファンシステム。
【請求項３】
前記ファンシュラウドには貫通孔が形成され、該貫通孔近傍には、前記貫通孔の上部に取り付けられ、車両の走行風に応じて前記貫通孔を開閉する平面を有する板状のフラッパが設けられ、該フラッパの前記走行風の流れに対して下流側の面には、前記リング部材の回転によって発生した風を受け止めるエアダムが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用熱交換器の軸流ファンシステム。
【請求項４】
前記エアダムは、前記走行風の流れに対して上流側の面にも設けられていることを特徴とする請求項３に記載の車両用熱交換器の軸流ファンシステム。
【請求項５】
前記走行風の流れに対して下流側の面に設けられたエアダムは、前記走行風の流れに対して上流側の面に設けられたエアダムよりも高さが高いことを特徴とする請求項４に記載の車両用熱交換器の軸流ファンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンルーム前部に配置された熱交換器に風を通過させ、当該熱交換器を冷却するための車両用熱交換器の軸流ファンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車のエンジンルーム前部には、ラジエータやコンデンサからなる熱交換器が配置され、該熱交換器の後方側に、冷却ファンを支持するファンシュラウドが設けられている。そして、従来の車両用熱交換器の軸流ファンシステムにおいては、冷却ファンを回転させることにより、熱交換器に空気を通過させて該熱交換器を冷却するとともに、熱交換器通過後の空気をファンシュラウドを介してエンジンルーム内に導入するよう構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１３２５６４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、上記従来の技術では、冷却ファンの回転によって発生する風は、車両後方へ向かった一方向の風であるため、エンジンルーム内の車幅方向両側（特にエンジンの左右両側）に熱気がこもりやすいという問題がある。
【０００４】
車幅方向両側に熱気がこもると、エンジンの左右両側に配置されているオルタネータやバッテリ等の補機部品の信頼性が低下してしまう。これを防ぐ目的で、エンジンの左右両側に外気を導く導風ガイドを設けたり、またはオルタネータやバッテリ等の補機部品に断熱カバーを設けたりする方法があるが、これらの方法では部品点数が増加して好ましくない。
【０００５】
本発明の課題は、エンジンルーム内の車幅方向両側に熱気がこもるのを防ぐことのできる車両用熱交換器の軸流ファンシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、自動車のエンジンルーム前部の熱交換器の後方に配置され、ファンシュラウドと、該ファンシュラウドに支持された軸流式の冷却ファンとを有し、前記冷却ファンを回転させることにより、前記熱交換器に空気を通過させるとともに、その通過後の空気をエンジンルーム内に導入する車両用熱交換器の軸流ファンシステムにおいて、前記冷却ファンの周囲にリング部材を配置するとともに、前記リング部材の内周面に前記冷却ファンの先端部を結合し、前記リング部材を前記冷却ファンと共に回転自在に設ける一方、前記リング部材の外周面に凸部又は凹部を形成し、前記リング部材が前記冷却ファンと共に回転したとき、前記凸部又は凹部によって前記リング部材の周囲に風の流れを発生させることを特徴としている。
【０００７】
上記構成によれば、リング部材が冷却ファンと共に回転すると、リング部材外周面の凸部又は凹部によって当該リング部材の周囲に風の流れが発生する。この風の流れは、冷却ファンによる風の流れとは異なり、リング部材に対して放射状に発生する。そのため、エンジンルームの車幅方向両側にも風が流れ、これにより、エンジンの左右両側に熱気がこもるのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エンジンルーム内の車幅方向両側に熱気がこもるのを防ぐことのできる車両用熱交換器の軸流ファンシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明に係る車両用熱交換器の軸流ファンシステムが搭載されたエンジンルームを示している。図１において、上部は車両前部側であり、下部は車両後部側である。
【００１１】
エンジンルーム１０には、中央部にエンジン（ＥＮＧ）１１が配置され、そのエンジン１１の後部にトランスミッション（Ｔ／Ｍ）１２が設けられている。エンジン１１の右側（車幅方向に沿って右側）にはオルタネータ１３が取り付けられ、また、エンジン１１の左側（車幅方向に沿って左側）にはバッテリ１４が設置されている。
【００１２】
エンジンルーム１０の前部、つまりエンジン１１、オルタネータ１３及びバッテリ１４の前方には、ラジエータやコンデンサからなる熱交換器１５が設置され、この熱交換器１５の後方には、本発明に係る車両用熱交換器の軸流ファンシステム１６が配置されている。この車両用熱交換器の軸流ファンシステム１６は、熱交換器１５と、エンジン１１、オルタネータ１３及びバッテリ１４との間に位置している。また、車両用熱交換器の軸流ファンシステム１６は、ファンシュラウド１７と、冷却ファン１８とを有している。
【００１３】
図２は実施例１による車両用熱交換器の軸流ファンシステム１６の斜視図である。また、図３（ａ）は車両用熱交換器の軸流ファンシステム１６の正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＳＡ−ＳＡ線に沿った断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）の右側面図である。
【００１４】
上述したように、車両用熱交換器の軸流ファンシステム１６は、正面視で横長矩形状のファンシュラウド１７と、ファンシュラウド１７に支持された２つの冷却ファン１８とを有している。ファンシュラウド１７には、リング部材として２つの導風ガイド１９が回転自在に設けられている。導風ガイド１９は軸方向長さの短い円筒形状を成し、これら導風ガイド１９の内側に冷却ファン１８が収納されている。
【００１５】
冷却ファン１８の先端部は導風ガイド１９の内周面に結合され、冷却ファン１８の回転に伴って導風ガイド１９も回転する。なお、冷却ファン１８は図示していないモータによって回転駆動される。
【００１６】
導風ガイド１９の外周面には、凸部としての羽根２０が複数設けられている。これら羽根２０は、図４に示すように、台形を成しており、導風ガイド１９の外周面に斜めに取り付けられている。なお、導風ガイド１９は、図４においては、矢印Ａ方向に回転する。
【００１７】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００１８】
図示していないモータによって冷却ファン１８が回転すると、車両前方側から熱交換器１５に向かう風の流れが発生し、その風の流れは熱交換器１５を通過する。熱交換器１５を通過する際に、風は暖められる。熱交換器１５を通過した後、風はファンシュラウド１７の導風ガイド１９に流入し、ここで整流されてから、図１に矢印Ｂで示すように、エンジンルーム１０内に導入される。導風ガイド１９で整流された風はエンジン１１に向かって流れるだけで、エンジン１１の車幅方向両側にあるオルタネータ１３及びバッテリ１４の方には流れない。
【００１９】
一方、導風ガイド１９には冷却ファン１８の先端部が結合されているので、冷却ファン１８が回転すると、導風ガイド１９も冷却ファン１８と同じ方向（図４の矢印Ａ）に回転する。導風ガイド１９の外周面には複数の羽根２０が取り付けられているので、導風ガイド１９が回転すると、前記複数の羽根２０によって導風ガイド１９の周囲には風の流れが発生する。この風の向きは、導風ガイド１９に対して放射状（冷却ファン１８による風の流れと垂直方向）で且つ導風ガイド１９の外周面から離れる方向である。
【００２０】
図２においては、導風ガイド１９の回転によって発生する風の流れのうち、車幅方向外向きの風の流れを、矢印Ｃとして示している。車幅方向外向きに流れた風は、図１に示すように、車体内壁２１にぶつかって車両後方に向かい、矢印Ｄのように流れる。矢印Ｄでで示した風の流れは、エンジン１１の車幅方向両側にあるオルタネータ１３及びバッテリ１４に向かっている。
【００２１】
本実施例によれば、導風ガイド１９の回転によって発生した風は、その一部がエンジン１１の車幅方向両側に流れ、その結果、オルタネータ１３及びバッテリ１４等の周囲に熱気がこもるのを回避することができる。
【００２２】
なお、羽根２０の代わりに、導風ガイド１９の外周面に半径方向に突出した凸部を設けてもよく、また、導風ガイド１９の外周面に凹部（窪み）を設けてもよい。
【実施例２】
【００２３】
図５は実施例２による車両用熱交換器の軸流ファンシステム２６の斜視図である。また、図６（ａ）は車両用熱交換器の軸流ファンシステム２６の正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＳＢ−ＳＢ線に沿った断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）の右側面図である。
【００２４】
車両用熱交換器の軸流ファンシステム２６は、正面視で横長矩形状のファンシュラウド２７と、ファンシュラウド２７に支持された１つの冷却ファン２８とを有している。ファンシュラウド２７には、リング部材として１つの導風ガイド２９が回転自在に設けられている。導風ガイド２９は実施例１で説明したものと同じものであり、この導風ガイド２９の内側に冷却ファン２８が収納されている。冷却ファン２８の先端部は導風ガイド２９の内周面に結合され、冷却ファン２８の回転に伴って導風ガイド２９も回転する。
【００２５】
導風ガイド２９の外周面には、実施例１と同様、羽根２０（図４参照）が複数設けられている。
【００２６】
また、本実施例では、ファンシュラウド２７の車幅方向両側（導風ガイド２９の左右両側）にそれぞれ３つの貫通孔３０（図８参照）が形成されている。これら３つの貫通孔３０は縦方向に並んで形成され、貫通孔３の各々に、平面を有する矩形板状のフラッパ３１が設けられている。そして、各フラッパ３１は、車両の走行風に応じて貫通孔３０を開閉する。
【００２７】
各フラッパ３１には、図７に示すように、その上部に２つのヒンジ３２が設けられ、各フラッパ３１はヒンジ３２を介してファンシュラウド２７に取り付けられている。また、各フラッパ３１の両面のうち、走行風の流れに対して下流側の面、つまりエンジンルーム１０（図１参照）に対向した面（図７の表面側の面）には、導風ガイド２９の回転によって発生した風を受け止めるエアダム３３が設けられている。さらに、フラッパ３１の両面のうち、走行風の流れに対して上流側の面、つまり熱交換器１５（図１参照）に対向した面（図７の裏面側の面）にもエアダム３４が設けられている。
【００２８】
これらエアダム３３，３４は、上端部が導風ガイド２９に近い側に、下端部が導風ガイド２９から遠い側にそれぞれ位置し、且つ中央部が車幅方向外側に向けて湾曲した、いわゆる円弧状を成している。エアダム３３，３４は同じ形状をしており、フラッパ３１を挟持するように対向配置されている。ただし、図８（ｂ）に示すように、エアダム３３の高さＨ１は、エアダム３４の高さＨ２よりも高く設定されている。
【００２９】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００３０】
冷却ファン２８と共に導風ガイド２９が回転すると、実施例１の場合と同様、複数の羽根２０によって導風ガイド２９の周囲には風の流れが発生する。このうち、図５に矢印Ｅのように流れた風は、ファンシュラウド２７の車幅方向両側に設けられたフラッパ３１の方へ向かい、さらに、車体内壁２１（図１参照）にぶつかって車両後方に流れる。この場合、フラッパ３１の方へ流れた風は、フラッパ３１に設けられたエアダム３３，３４にも当たる。
【００３１】
車両のアイドリング時、フラッパ３１はその自重により垂直方向に位置しており、貫通孔３０はフラッパ３１で完全に閉じられている。貫通孔３０が閉じられていない場合、導風ガイド２９の回転で発生した風がフラッパ３１のエアダム３３に当たり、フラッパ３１には閉じる方向の力、つまり図８（ａ）に示す矢印Ｆ方向の力が作用する。そして、フラッパ３１と貫通孔３０周縁との隙間が無くなれば、フラッパ３１は、冷却ファン２８の吸入圧で吸引されて完全に閉じる。
【００３２】
加速走行時、走行風によってフラッパ３１が開き始めると、フラッパ３１の両面のうち、熱交換器に対向した面に設けられたエアダム３４に、導風ガイド２９の回転で発生した風が当たり、フラッパ３１には、図８（ｂ）に示す矢印Ｇ方向の力が作用して、フラッパ３１は押し上げられて更に開く。
【００３３】
高速走行時、導風ガイド２９の回転で発生した風の流れに関係なく、走行風によってフラッパ３１は開いている。
【００３４】
減速走行時、フラッパ３１はその自重により閉じ始める。このとき、フラッパ３１の両面のうち、エンジンルームに対向した面に設けられたエアダム３３に、導風ガイド２９の回転で発生した風が当たる位置までフラッパ３１が閉じると、フラッパ３１を押し下げる力が加わって、フラッパ３１は更に閉じやすくなる。
【００３５】
なお、加速走行時又は減速走行時において、導風ガイド２９の回転で発生した風の流れがフラッパ３１両面のエアダム３３，３４に同時に当たったときにフラッパ３１がふらついて、フラッパ３１の適正な作動に悪影響を与えることが想定される。このような場合は、冷却ファン２８を一時停止させて導風ガイド２９の回転で発生する風を中止するなど、冷却ファン２８の制御内容を変更することで、対応可能である。
【００３６】
図９はフラッパ３１の変形例を示している。この変形例では、フラッパ３１の両面のうち、エンジンルームに対向した面（図９の表面側の面）に設けられたエアダム３３’、及び熱交換器に対向した面（図９の裏面側の面）に設けられたエアダム３４’の高さが一様ではない。すなわち、エアダム３３’，３４’は上端部が薄く、下端部が厚くなっており、且つ上端部から下端部にかけて傾斜面となっている。
【００３７】
このように構成すれば、導風ガイド２９の回転で発生した風がエアダム３３’，３４’の下部に当たって、エアダム３３’，３４’を押し上げたり押し下げたりする一方、導風ガイド２９の回転で発生した風がエアダム３３’，３４’の上部を通り抜け、オルタネータ１３やバッテリ１４（図１参照）の方へ容易に導くこともできる。
【００３８】
本実施例によれば、エンジンルームに対向した面に設けられたエアダム３３の高さが、熱交換器に対向した面に設けられたエアダム３４の高さよりも高く設定されているので、アイドリング時にはフラッパ３１を確実に全閉させることができ、適正なアイドリング性能を確保することができる。
【００３９】
また、本実施例によれば、導風ガイド２９の回転によって発生した風は、その一部がエンジン１１の車幅方向両側に流れ、その結果、オルタネータ１３及びバッテリ１４等の周囲に熱気がこもるのを回避することができる。
【００４０】
なお、羽根２０の代わりに、導風ガイド２９の外周面に半径方向に突出した凸部を設けてもよく、また、導風ガイド２９の外周面に凹部（窪み）を設けてもよい。
【００４１】
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記各実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記各実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【００４２】
例えば、実施例１においては、冷却ファン１８や導風ガイド１９は二組設けられていたが、一組であってもよい。
【００４３】
また、実施例２においては、冷却ファン２８や導風ガイド２９は一組設けられていたが、二組であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る車両用熱交換器の軸流ファンシステムが搭載されたエンジンルームの平面図である。
【図２】実施例１による車両用熱交換器の軸流ファンシステムの斜視図である。
【図３】（ａ）は図２に示す車両用熱交換器の軸流ファンシステムの正面図、（ｂ）は（ａ）のＳＡ−ＳＡ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。
【図４】導風ガイドの外周面の拡大斜視図である。
【図５】実施例２による車両用熱交換器の軸流ファンシステムの斜視図である。
【図６】（ａ）は図５に示す車両用熱交換器の軸流ファンシステムの正面図、（ｂ）は（ａ）のＳＢ−ＳＢ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。
【図７】フラッパの斜視図である。
【図８】（ａ）はフラッパが閉方向に動作している様子を示す図、（ｂ）はフラッパが開方向に動作している様子を示す図である。
【図９】変形例によるフラッパの斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  エンジンルーム
１１  エンジン
１３  オルタネータ
１４  バッテリ
１５  熱交換器
１６  軸流ファンシステム
１７  ファンシュラウド
１８  冷却ファン
１９  導風ガイド（リング部材）
２０  羽根（凸部）
２６  軸流ファンシステム
２７  ファンシュラウド
２８  冷却ファン
２９  導風ガイド（リング部材）
３０  貫通孔
３１  フラッパ
３３，３４  エアダム
【図１】
2009108740.tif 000003
【図２】
2009108740.tif 000004
【図３】
2009108740.tif 000005
【図４】
2009108740.tif 000006
【図５】
2009108740.tif 000007
【図６】
2009108740.tif 000008
【図７】
2009108740.tif 000009
【図８】
2009108740.tif 000010
【図９】
2009108740.tif 000011