JPS63215426A - 自動車エンジン室の空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車エンジン室の空気調和装置に係り、特に
自動車停止時のエンジン室の冷却に好適な空気調和装置
の運転方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の自動車エンジン室の空気調和装置について第７図
により説明する。ボンネット２内部のエンジン室１には
エンジン３、冷却ファン５、ラジェータ７、コンデンサ
６が設けら九ている。４はフロントガラス、８はフロン
トグリル、９はバンパを示す。第７図に示した従来例で
はエンジン３の熱は冷却水を介してラジエータフにより
外気中に放出する。このラジェータ７は、自動車が高速
走行中には、フロントグリル８からコンデンサ６を介し
て流入する空気により冷却される。またこの場合、ラジ
ェータ７を冷却した風は冷却ファン５を介して、エンジ
ン３周囲を流れて、エンジン３の下部に流出する。一方
、コンデンサ６はターラ用のサイクル部品として設置さ
れ、冷媒の熱を大気中に放出し再び液状にするためのも
のである。

コンデンサ６はラジェータ７の前方に設置されることが
多い。

自動車が低速走行中、又は停止中（アイドリング）にな
ると、フロントグリル８を介して進入する空気量が少な
くなり、コンデンサ６、ラジェータ７及びエンジン３の
冷却が充分でなくなる。このためエンジン３直結の冷却
ファン５を運転する。

この冷却ファン５はエンジン室の温度が所定の温度を超
えたときに起動し、所定の温度以下になると停止する。

冷却ファン５はエンジン３と直結し、冷却ファン５の風
はエンジン３に直接衝突することになる。

このためこの場合の冷却ファン５の性能は、冷却ファン
５の真後３に物体が近傍して存在する場合の性能に比べ
て低下することになる。このことは公知である。また、
自動車の低速走行又は停止中には、冷却ファン５の風は
エンジン３周囲に分散するため、エンジン室１の上部に
は温度成層化により高温の空気領域ができやすい。この
高温の空気がエンジン室１前方の隙間より自動車前方に
流れ、コンデンサ６前方や、ラジェータ７の前方からそ
れぞれ進入しやすい。このため、コンデンサ６やラジェ
ータ７の冷却性能が低下する。

なお、この種の装置として関連するものには例えば特開
昭５９−１．３７２］、］号（ＵＳ８３第４６０２２９
号）が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、自動車の低速走行中及び停止中の冷却
ファン運転時において、冷却ファンの性能効率の点につ
いて配慮がなされておらず、エンジン室上部に高温の空
気が溜りやすく、この高温空気がエンジン室の前方から
コンデンサやラジェータに回り込み、コンデンサやラジ
ェータの性能が充分に維持できなくなるこがあるという
問題があった。

本発明の目的は、自動車の低速走行中又は、停止中にお
いて冷却ファンの性能を向上させ、コンデンサ及びラジ
ェータの冷却性能を確保することにある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的は、冷却ファンからの風をエンジン上部に吹き
つけ可能とした冷却ファン出口風路構造を設け、出口風
路構造部の開口位置を周期的に変えることにより達成さ
れる。

〔作用〕

冷却ファンの出口風路構造では、冷却ファン運転中、垂
直断面の上半分の風路を開口部とする。

この間［］部に傾きを持たせることにより、冷却ファン
からの風はこの開口部を介してエンジン上部に集中的に
吹きつけることになるのでエンジン冷却効率が向上する
。また、冷却ファンの出口風路構造における開口部位置
を周期的に変えることにより、冷却ファンからの風の方
向が変わりエンジン室」二部に滞留した空気は撹拌され
、エンジン室の温度を均一化することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図に基づいて説
明する。

第１図はエンジン室の垂直断面を示したものである。１
０は風路分割器、１１は風路調節器、１．５は風路調節
器１］を駆動するためのアクチュエータを示す。第１図
において自動車低速走行時及び停止時には、アクチュエ
ータ１５により風路調節器１１が作動し、冷却ファン５
から風路分割器１０を介してエンジン室１に流入する空
気の方向を調節する。一方、自動車高速走行時でかつエ
ンジン室１−の温度が所定の範囲内にあるときには冷却
ファン５は停止状態にあり、風路分割器１０からの風は
均等にエンジン室１内へ流入する。

第２図は、第１図の風路分割器ｉ−０及び風路調節器】
１の部分の断面を拡大した図である。］２及び】−３は
軸受を示す。風路分割器１０はエンジン３とつながって
おり、固定している。風路調節器１１は軸受１３と一体
となっており可動する構造となっている。

第３図は、風路分割器１０及び風路調節器１１の斜斜図
を示す。風路分割器１０は第３図に示すように開口部１
．Ｏｏと、閉止部１０ｃが交互に設けられ、冷却ファン
の風は開口部］Ｏｏのみを通過できるようになっている
。風路調節器１１も同様に冷却ファン５の風を通す開口
部１１０及び、風を通さない閉止部１．１．ｃより構成
する。

第４図は風路分割器１０及び風路調節器１］を自動車の
後方すなわちエンジン室１側から観た図を示す。第４図
（ａ）、（ｂ）は冷却ファン５運転時に風路調節器１１
の動作例を示す。第４図では風路分割器１０を１２分割
し、開口部を１０ｏｚ〜。８とし、閉止部を１００１〜
ｃ６とした。風路調節器１１は、風路分割器１０の１／
２で構成し、開口部を１１ｏｘ−ｏａ　、閉止部を１ｌ
ｃｚ〜ｃ８とした。開口部１００１〜ｏ６及び１ｌｏｉ
−ｏａはそれぞれ風を通すことができ、閉止部１０ｃｉ
〜。６及び１１ｃｚ−ｃａはそれぞれ風をさえぎる。風
路分割器１０と風路調節器１１は第２図に示すように隣
接させて使用するものである。第４図の（ａ）は、風路
調節器をＯｏより時計方向にＯだけ回転させた場合を示
す。風路分割器１０と風路調節器１１を冷却ファン５の
軸１４を中心に重ね合せると、風路分割器１ｏでは開口
部１００８と閉止部１１ＣＩ、開口部１００４と閉止部
１１ｃ２、開口部１０ｏ５と閉止部１１ｃ８がそれぞれ
重なり、開口部１０ｏａ、　０４＋。５は閉止状態とな
り風を通さない。この場合では、風路分割器１０の開口
部１００１１　ｏ２．０８のみが開口状態を維持し、冷
却ファン５の風を通すことができる。

次に第４図（ｂ）は風路調節器を反時計方向に０だけ回
転させた場合を示す。風路分割器１０と風路調節器１１
を冷却ファン５の軸１４を中心に重ね合せると、風路分
割器１０の開口部１０ｏ２は閉止部１１ｃｚにより、開
口部１０ｏ８は閉止部１１ｃ２により、開口部１０ｏ４
は閉止部１１ｃ８によりそれぞれ閉止され、風を通さな
い。開口部１０ｏｚ、。５゜ｏａは開口状態であり、風
を通す。

このように第４図（ａ）、（ｂ）では風路調節器１０の
動作により、風路分割器１０の開口部は１０ｏｌ、　ｏ
２ｔ　ｏｓから１０ｏｆ、　ＯＢ＋　Ｏｓに変わる。風
路分割器１０を固定し、風路調節器１１の動作を第４図
の（ａ）、（ｂ）のように繰返すことにより、風路分割
器１０の風路開口部の位置が変わり、風路分割器１０を
通る冷却ファン５からの風の方向が変わる。

一方、高速走行時でかつエンジン室１の温度が所定の範
囲内にあるときには、冷却ファン５は停止状態にある。

その場合には、風路調節器１１の傾きがゼロ、すなわち
風路調節器１１の位置が第４図の（ａ）と（ｂ）の中間
位置にある。風路調節器１１と風路分割器１０を重ね合
わせると、風路分割器１０の１００１１　ｏ２ｔ　ｏａ
ｔ　ｏ４＋　ｏ５＋　ａｓがすべて開口部となる。従来
の構造においても冷却ファン５の風路開口面積は減少し
、開口面積が１／２に減る。本発明の風路分割器１０に
おいても従来例と同様にエンジン室１への流況に影響は
ない。

風路調節器１１は低速運転中又は停止中には、第４図の
（ａ）と（ｂ）に示す動作を繰返す。冷却ファン停止中
には風路調節器は第４図の（ａ）と（ｂ）の中間位置に
ある。なお、高速走行中には風路調節器は常に第４図の
（ａ）と（ｂ）の中間位置にあるものとする。

第５図は風路調節器１１の駆動部を示す。１５はアクチ
ュエータ、１６は動作軸、１　’Ｉｓ、　２は電磁弁、
１８は真空ラインを示す。動作軸１６は先端部はフレキ
シブになっており軸受と直結している。アクチュエータ
１５により動作軸１６が上下動し、軸受１３と風路調節
器１１が動作する。風路調節器１１の動作範囲は、第４
図の（ａ）。

（ｂ）及び（ａ）と（ｂ）の中間位置の計３点を往復動
作することになる。アクチュエータ１５、動作軸１６、
電磁弁１７、真空ライン１８の動作例は、特開昭６１−
５０８２１号公報に示すように、自動車用空気調和装置
のヒータユニットのドアを開閉する場合に頻繁に見られ
、公知である。本実施例のようにアクチュエータ１５の
動作軸１６が３点間を往復する例として特開昭６１．−
５０８２１号公報の図面に示すデフドア２、ベントドア
４があり、このデフドア２及びベントドア４は、アクチ
ュエータ２１．２４電磁弁２２，２３，２５．２６によ
って動作するように記されている。一方、エンジン室１
の温度を検出して冷却ファン５をオン・オフする制御も
公知であり、先述の風路調節器１１の動作制御も公知の
技術によって達成可能である。風路調節器１１を動作さ
せるためのアクチュエータ１５への負圧ラインの制御は
電磁弁１７エ。

２のオン・オフの組合せにより実施する。動作軸１６に
３個のリミットスイッチを設け、タイマーを付加し、タ
イマーからの信号に応じて電磁弁１７ｚ、　２のオン・
オフを行えば、風路調節器の動作が変わる。風路調節器
１１の動作周期はこのタイマの周期を変えることにより
行う。なおこのタイマは、あらかじめ所定の時間毎に出
力信号を出し、たとえば電磁弁１７１をオンにし、次に
電磁弁１７２をオンにし、さらに電磁弁１７１をオフに
するという動作を繰返すことにより、アクチュエータ１
５内の隔壁をはさんだ２つのボックス内の負圧状態が変
わり、動作軸がアクチュエータ１５の負圧状態に応じて
上下動する。タイマ、リミット、スイッチは汎用品であ
る。

なお、車の走行状態は車の速度切換ギアの位置によって
容易に判定できる。

第６図は冷却ファン５の性能曲線を示す。本実施例のよ
うに冷却ファン５からエンジン室１への風路構造を調節
することにより風量を増加することができる。すなわち
本実例では冷却ファン５運転中に冷却ファン５からの風
をエンジン３上部に集中的に送ることにより、従来のエ
ンジン３直接に風を衝突させる方法よりもファン性能が
向上する。また冷却ファン３運転時は、自動車低速走行
又は停止時が多く、エンジンからの発熱量は高速運転時
に比べて低くなっており、エンジン上部を集中的に冷や
すことが有効である。

以上、本実施例によれば冷却ファン５からの風をエンジ
ン上部に吹きつけ、エンジンを効果的に冷却できると同
時に、冷却ファンの性能を向上させることができる。ま
た冷却ファンからエンジン室への風の方向を周期的に変
えることができるのでエンジン上部に滞留しやすい高温
空間領域を破壊し、エンジン室の温度分布を均一にでき
る。さらにエンジン室の隙間からコンデンサやラジェー
タ入口に回り込む空気の温度を下げることができるので
コンデンサやラジェータの温風による性能低下を防止す
ることができる。

〔発明の効果〕

本実施例によれば冷却ファンからの風をエンジン上部に
効果的に吹きつけるよう風路構造を変えることにより冷
却ファンの性能を上げ、エンジンを有効に冷却できる。

また冷却ファンからの風の方向を周期的に変えることに
よりエンジン室の不均一な温度分布を均一にし、エンジ
ン室の温度を下げる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のエンジン室の縦断面図、第
２図は第１図の１部を示した縦断面図、第３図は風路分
割器及び風路調節器の斜視図、第４図は、第３図の正面
図、第５図は第３図にアクチュエータを含めた斜視図、
第６図は冷却ファンの性能曲線図、第７図は従来例のエ
ンジン室の縦断面図である。 １・・・エンジン室、３・・・エンジン、５・・・冷却
ファン。 ６・・・コンデンサ、７・・・ラジェータ、１０・・・
風路分割器、１１・・・風路調節器、１２．１３・・・
軸受、１４・・・冷却ファンの軸、１５・・・アクチュ
エータ、１６・・・動作軸、１７・・・電磁弁、１８・
・・真空ライン。 第　１　閉 １１１．エンジン室 ３、・・Ｌンレ゛ン Ｓ・・・冷却ファン ム・・・コンテ°゛ン火 ２・・・ラレ゛ニー７ ｇ−フロンドブｒｐｔＬ／ ＩＳ・・・アワ、九エーク 第２口 ｊ４　蘭 め５　ｎ 第４吊 追′Ｖ口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ラジエータとエンジン間に冷却ファンを設け、自動
   車の前方より取入れた空気と、前記冷却ファンとの組合
   せによりラジエータとエンジン室の温風を冷却する自動
   車エンジン室の空気調和装置において、前記冷却ファン
   運転時に前記冷却ファンにより駆動する風をエンジン室
   上部に導くようにした風路開口部と、前記風路の開口部
   を周期的に変え、前記冷却ファンからの風の方向を周期
   的に変える風路開口部とで構成したことを特徴とする自
   動車エンジン室の空気調和装置。