JP4616551B2 - Vehicle heat exchange module and vehicle equipped with the same - Google Patents

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Description

本発明は、車両の前方に設けられる車両用熱交換モジュール、およびこれを備えた車両に関するものである。   The present invention relates to a vehicle heat exchange module provided in front of a vehicle and a vehicle including the same.

従来の車両用熱交換モジュールとしては、コンデンサ（熱交換器）と、ラジエータ（熱交換器）と、これらコンデンサおよびラジエータに外気を強制的に供給するクーリングファンと、平面視略円形に開けられた開口部を有し、この開口部を介してコンデンサおよびラジエータで熱交換された外気をクーリングファンに導くファンシュラウドとを具備するものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００１−２４１８８４号公報（図１） As a conventional vehicle heat exchange module, a condenser (heat exchanger), a radiator (heat exchanger), a cooling fan for forcibly supplying outside air to the condenser and the radiator, and a substantially circular shape in plan view are opened. There is known one having an opening and a fan shroud for guiding outside air heat-exchanged by a condenser and a radiator through the opening to a cooling fan (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-241884 (FIG. 1)

しかしながら、特許文献１に記載されている車両用熱交換モジュールでは、図８に示すように、クーリングファン１６の下流側にエンジン１１（および／またはエンジン１１の周りに配置された機器類など）が近接して配置されているため、クーリングファン１６から吐出された外気がエンジン１１の壁面１１ａに衝突するとともに、ファンシュラウド１５の後縁端１５ａとエンジン１１の壁面１１ａとの間に形成された非常に狭い空間（風路）ＳからエンジンルームＥ内に流出していくこととなる。
特許文献１のものでは、クーリングファン１６から吐出された外気が、このように狭い空間Ｓから流出しようとするため、クーリングファン１６下流側で風路抵抗が増加し、図９に示すように、クーリングファン１６を通過する風量が減少し、コンデンサ１３およびラジエータ１４を通過する風量が減少してしまう。 However, in the vehicle heat exchange module described in Patent Document 1, as shown in FIG. 8, the engine 11 (and / or devices arranged around the engine 11) is provided downstream of the cooling fan 16. Due to the proximity, the outside air discharged from the cooling fan 16 collides with the wall surface 11a of the engine 11, and the emergency air formed between the rear edge 15a of the fan shroud 15 and the wall surface 11a of the engine 11 is formed. It flows out into the engine room E from a very small space (wind passage) S.
In the thing of patent document 1, since the external air discharged from the cooling fan 16 tends to flow out of the narrow space S in this way, the air path resistance increases on the downstream side of the cooling fan 16, and as shown in FIG. The amount of air passing through the cooling fan 16 is reduced, and the amount of air passing through the condenser 13 and the radiator 14 is reduced.

この風量の減少は、クーリングファン１６から吐出される気流の速度の軸方向成分、すなわち、クーリングファン１６が形成する回転面と直交する方向の成分（図８において左から右への成分）を、たとえば図１０の波線矢印から実線矢印のごとく減少させるものである。
すなわち、図１０に示すクーリングファン１６の羽根１６ｂの出口における相対速度がＷ2からＷ2’へ減少し、羽根１６ｂの出口における速度三角形が波線から実線へと変化する。白抜き矢印の方向へ回転するクーリングファン１６の周速ｕ2はファンの回転速度が同じであれば変わらないため、絶対速度Ｃ2’の旋回方向成分がＣｕ2からＣｕ2’へと増加する。
旋回方向成分の増加は、クーリングファン１６を通過する外気にクーリングファン１６の半径方向外側の速度成分が与えられること、すなわち、クーリングファン１６を通過する外気により多くの遠心力が与えられることを意味している。 This decrease in the air volume is caused by the axial component of the velocity of the airflow discharged from the cooling fan 16, that is, the component in the direction orthogonal to the rotating surface formed by the cooling fan 16 (the component from left to right in FIG. 8). For example, it is reduced from a wavy arrow in FIG. 10 to a solid arrow.
That is, the relative speed at the outlet of the blade 16b of the cooling fan 16 shown in FIG. 10 decreases from W2 to W2 ', and the speed triangle at the outlet of the blade 16b changes from a wavy line to a solid line. Since the circumferential speed u2 of the cooling fan 16 rotating in the direction of the white arrow does not change if the rotational speed of the fan is the same, the turning direction component of the absolute speed C2 'increases from Cu2 to Cu2'.
The increase in the swirl direction component means that the outside air passing through the cooling fan 16 is given a velocity component outside the cooling fan 16 in the radial direction, that is, more centrifugal force is given to the outside air passing through the cooling fan 16. is doing.

ここで図８を見てみると、クーリングファン１６の半径方向外側にはベルマウス１８が延設されている。そのため、このベルマウス１８の内周壁面１８ａにクーリングファン１６を通過した外気がより多く衝突することとなって、クーリングファン１６の下流側でさらなる風路抵抗の増加を招いてしまい、これによりさらに風量が低下して、これらコンデンサ１３およびラジエータ１４の熱交換効率がさらに低下してしまうといった問題点があった。
なお、図８において符号１２ａは車両前面に形成されたグリルを、図１０において記号Ｃ2は気流の軸流方向成分減少前の絶対速度を示している。 Here, referring to FIG. 8, a bell mouth 18 is extended outside the cooling fan 16 in the radial direction. Therefore, more outside air that has passed through the cooling fan 16 collides with the inner peripheral wall surface 18a of the bell mouth 18 and further increases the air path resistance on the downstream side of the cooling fan 16, thereby further increasing the airflow resistance. There is a problem that the air exchange rate is lowered, and the heat exchange efficiency of the condenser 13 and the radiator 14 is further lowered.
In FIG. 8, reference numeral 12a indicates a grill formed on the front surface of the vehicle, and in FIG. 10, reference numeral C2 indicates an absolute velocity before the axial component of the airflow is reduced.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、コンデンサおよびラジエータを通過する外気の風量を増加させ、これらコンデンサおよびラジエータの熱交換効率を向上させることのできる車両用熱交換モジュールおよび車両を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a vehicle heat exchange module and a vehicle capable of increasing the air volume of the outside air passing through the condenser and the radiator and improving the heat exchange efficiency of the condenser and the radiator. It is intended to provide.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載の車両用熱交換モジュールは、エンジンの前方近傍に配置される、少なくとも一つの熱交換器と、該熱交換器に外気を強制的に供給するクーリングファンと、平面視略円形に開けられた開口部を有し、該開口部を介して前記熱交換器で熱交換された外気を前記クーリングファンに導くファンシュラウドとを具備する車両用熱交換モジュールであって、前記クーリングファンの少なくとも後縁先端部が、前記ファンシュラウドの後縁端よりも後方に突出するよう、前記ファンシュラウドの後縁端が設けられており、前記クーリングファンの羽根出口における絶対速度の旋回方向成分が増加するように、前記クーリングファンの後縁先端部が、前記クーリングファンの後縁における前記後縁先端部以外の後縁部分よりも当該クーリングファンの回転方向側にたてられていることを特徴とする。
このような車両用熱交換モジュールによれば、ファンシュラウドの後縁端とエンジンの壁面との間に形成される空間（風路）が大きくとられることとなり、ファンから出た半径方向外向きの流れがファンシュラウドの後縁端で妨げられないため外気の流れがスムーズになり、クーリングファンの下流側での風路抵抗の増加が抑制されるので、熱交換器を通過する外気の風量が増加し、熱交換器の熱交換効率が向上する。
また、このような車両用熱交換モジュールによれば、クーリングファンの羽根出口における相対速度の方向が、軸線方向に寝てくる（図１０において右下から真下の方向に変化してくる）ため、それに伴って絶対速度の旋回方向成分が増加する。
旋回方向成分が増加すると、クーリングファンを通過した外気は、半径方向外側、すなわち、ファンシュラウドの後縁端とエンジンの壁面との間に形成された空間の方へより多く流れようとする。羽根の後縁先端部の半径方向外側には、ファンシュラウドの後縁端が存在しない空間が形成されているので、クーリングファンを通過した外気がスムーズに前記空間の方に流れていくこととなって、気流の風量、すなわち、熱交換器を通過する外気の流量が増加し、熱交換器の熱交換効率がさらに向上する。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The vehicle heat exchange module according to claim 1 is provided with at least one heat exchanger, a cooling fan for forcibly supplying outside air to the heat exchanger, and a substantially circular shape in plan view. And a fan shroud for guiding outside air heat-exchanged by the heat exchanger through the opening to the cooling fan, wherein the cooling fan The trailing edge of the fan shroud is provided so that at least the leading edge of the trailing edge protrudes rearward from the trailing edge of the fan shroud, and the rotational speed component of the absolute speed at the blade outlet of the cooling fan is to increase, trailing end portion of the cooling fan, the said than trailing edge portion other than the trailing tip coulis in the trailing edge of the cooling fan Characterized in that it is built in the rotational direction of the Gufan.
According to such a vehicle heat exchange module, a large space (air passage) is formed between the rear edge of the fan shroud and the wall surface of the engine. Since the flow is not obstructed by the trailing edge of the fan shroud, the flow of outside air is smooth, and the increase in airflow resistance on the downstream side of the cooling fan is suppressed, so the amount of outside air passing through the heat exchanger increases. In addition, the heat exchange efficiency of the heat exchanger is improved.
Further, according to such a vehicle heat exchange module, the direction of the relative speed at the cooling fan blade outlet lies in the axial direction (changes from the lower right to the lower right in FIG. 10). As a result, the turning direction component of the absolute speed increases.
As the swirl direction component increases, the outside air that has passed through the cooling fan tends to flow more radially outward, that is, toward the space formed between the trailing edge of the fan shroud and the engine wall. Since a space where the trailing edge of the fan shroud does not exist is formed outside the leading edge of the trailing edge of the blade, the outside air that has passed through the cooling fan flows smoothly toward the space. Thus, the air volume of the air flow, that is, the flow rate of the outside air passing through the heat exchanger is increased, and the heat exchange efficiency of the heat exchanger is further improved.

請求項２に記載の車両用熱交換モジュールは、前記クーリングファンの少なくとも前縁先端部が、前記開口部よりも前方に突出するよう、前記開口部が設けられているとともに、半径方向外側から前記クーリングファンに流れ込もうとする外気をより確実に捉えるため、前記クーリングファンの前縁先端部が、前記クーリングファンの前縁における前記前縁先端部以外の前縁部分よりも当該クーリングファンの回転方向側にたてられていることを特徴とする。
このような車両用熱交換モジュールによれば、半径方向外側からクーリングファンに流れ込もうとする外気がより確実に捉えられるようになるとともに、羽根の内面（腹面）に沿って外気がスムーズに流れるようになって、クーリングファンを通過する外気の流量が増加するとともに、熱交換器を通過する外気の風量が増加し、熱交換器の熱交換効率がより一層向上する。 The vehicle heat exchange module according to claim 2, wherein the opening is provided so that at least a front edge tip portion of the cooling fan protrudes forward from the opening, and the outside from the radially outer side. In order to more reliably capture the outside air flowing into the cooling fan, the leading edge tip of the cooling fan is rotated more than the leading edge of the leading edge of the cooling fan other than the leading edge tip. It is characterized by being set on the direction side.
According to such a vehicle heat exchange module, the outside air that is about to flow into the cooling fan from the outside in the radial direction can be captured more reliably, and the outside air flows smoothly along the inner surface (abdominal surface) of the blade. As a result, the flow rate of the outside air passing through the cooling fan is increased, the air volume of the outside air passing through the heat exchanger is increased, and the heat exchange efficiency of the heat exchanger is further improved.

請求項３に記載の車両用熱交換モジュールは、エンジンの前方近傍に配置される、少なくとも一つの熱交換器と、該熱交換器に外気を強制的に供給するクーリングファンと、平面視略円形に開けられた開口部を有し、該開口部を介して前記熱交換器で熱交換された外気を前記クーリングファンに導くファンシュラウドとを具備する車両用熱交換モジュールであって、前記クーリングファンの少なくとも前縁先端部が、前記開口部よりも前方に突出するよう、前記開口部が設けられているとともに、半径方向外側から前記クーリングファンに流れ込もうとする外気をより確実に捉えるため、前記クーリングファンの前縁先端部が、前記クーリングファンの前縁における前記前縁先端部以外の前縁部分よりも当該クーリングファンの回転方向側にたてられていることを特徴とする。
このような車両用熱交換モジュールによれば、半径方向外側からクーリングファンに流れ込もうとする外気がより確実に捉えられるようになるとともに、羽根の内面（腹面）に沿って外気がスムーズに流れるようになって、クーリングファンを通過する外気、すなわち、熱交換器を通過する外気の風量が増加し、熱交換器の熱交換効率がより一層向上する。 The vehicle heat exchange module according to claim 3 is provided with at least one heat exchanger, a cooling fan for forcibly supplying outside air to the heat exchanger, and a substantially circular shape in plan view. And a fan shroud for guiding outside air heat-exchanged by the heat exchanger through the opening to the cooling fan, wherein the cooling fan In order to more reliably capture the outside air that is about to flow into the cooling fan from the outside in the radial direction, with the opening provided so that at least the front edge tip of the projection protrudes forward from the opening. leading edge tip portion of the cooling fan, the rotational direction of the cooling fan than the front edge portion other than the leading edge tip at the leading edge of the cooling fan Terra is characterized in that is.
According to such a vehicle heat exchange module, the outside air that is about to flow into the cooling fan from the outside in the radial direction can be captured more reliably, and the outside air flows smoothly along the inner surface (abdominal surface) of the blade. Thus, the air volume of the outside air passing through the cooling fan, that is, the outside air passing through the heat exchanger is increased, and the heat exchange efficiency of the heat exchanger is further improved.

請求項４に記載の車両は、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用熱交換モジュールを具備してなることを特徴とする。
このような車両によれば、熱交換器を通過する外気の風量を増加させ、熱交換器の熱交換効率を向上させることのできる車両用熱交換モジュールが搭載されている。 A vehicle according to a fourth aspect comprises the vehicle heat exchange module according to any one of the first to third aspects.
According to such a vehicle, the vehicle heat exchange module that can increase the air volume of the outside air passing through the heat exchanger and improve the heat exchange efficiency of the heat exchanger is mounted.

本発明による車両用熱交換モジュールによれば、熱交換器を通過する外気の風量を増加させることができ、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。
本発明による車両用熱交換モジュールを具備した車両によれば、熱交換効率に優れた車両用熱交換モジュールが搭載されているので、室内を素早く所望の温度条件にすることができる。 According to the vehicle heat exchange module of the present invention, the air volume of the outside air passing through the heat exchanger can be increased, and the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
According to the vehicle including the vehicle heat exchange module according to the present invention, since the vehicle heat exchange module excellent in heat exchange efficiency is mounted, the room can be quickly brought to a desired temperature condition.

以下、本発明による車両用熱交換モジュールの第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
車両１００の前部を下側から見た図６に示すように、車両用熱交換モジュール１０は、エンジン１１などとともに、車両１００の前部に配置されたエンジンルームＥ内に設けられている。
また、図６から車体を取り除くとともに車両の前面側から車両用熱交換モジュール１０の前面側を見た図７に示すように、車両用熱交換モジュール１０の下流側には、エンジン１１（および／またはエンジン１１の周りに配置された機器類など）が近接して配置されている。
一方、車両用熱交換モジュール１０は、バンパ１２（図６参照）の後面側に近接して設けられており、フロントグリル１２ａ（図８参照）を通過した外気が、この車両用熱交換モジュール１０の前面側に導かれるようになっている。 Hereinafter, a first embodiment of a vehicle heat exchange module according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 6 when the front portion of the vehicle 100 is viewed from below, the vehicle heat exchange module 10 is provided in the engine room E disposed in the front portion of the vehicle 100 together with the engine 11 and the like.
Further, as shown in FIG. 7 in which the vehicle body is removed from FIG. 6 and the front side of the vehicle heat exchange module 10 is viewed from the front side of the vehicle, the engine 11 (and / or / Alternatively, devices arranged around the engine 11) are arranged close to each other.
On the other hand, the vehicle heat exchange module 10 is provided in the vicinity of the rear side of the bumper 12 (see FIG. 6), and the outside air that has passed through the front grill 12a (see FIG. 8) is the heat exchange module 10 for the vehicle. It is led to the front side.

図１は図６および図７に示す車両用熱交換モジュール（「コンデンサ・ラジエータ・ファン・モジュール（Condenser Radiator Fan Module：CRFM）」ともいう）１０の概略縦断面図である。
図１に示すように、車両用熱交換モジュール１０は、コンデンサ（熱交換器）１３と、ラジエータ（熱交換器）１４と、ファンシュラウド２５と、クーリングファン１６とを主たる要素として構成されたものであり、上流側（図において左側）からコンデンサ１３、ラジエータ１４、およびクーリングファン１６の順に配置されている。
コンデンサ１３およびラジエータ１４はそれぞれ、平面視矩形状（図７に示すファンシュラウド２５の平面視形状と同じ形状）を有する熱交換器である。
コンデンサ１３は、車両用空調装置の一構成要素であり、コンプレッサにより圧縮された高温高圧の冷媒ガスを、このコンデンサ１３を通過する外気との熱交換により冷却し、凝縮液化させるように構成されたものである。
また、ラジエータ１４は、このラジエータ１４を通過する外気との熱交換により、エンジン冷却水の温度を下げるように構成されたものである。
クーリングファン１６は、ラジエータ１４に外気を強制的に供給するためのものである。
これらコンデンサ１３、ラジエータ１４、およびクーリングファン１６はそれぞれ、従来周知のものであるので、ここではその詳しい説明を省略する。 FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of the vehicle heat exchange module (also referred to as “Condenser Radiator Fan Module (CRFM)”) 10 shown in FIGS. 6 and 7.
As shown in FIG. 1, the vehicle heat exchange module 10 includes a condenser (heat exchanger) 13, a radiator (heat exchanger) 14, a fan shroud 25, and a cooling fan 16 as main elements. The condenser 13, the radiator 14, and the cooling fan 16 are arranged in this order from the upstream side (left side in the figure).
Each of the condenser 13 and the radiator 14 is a heat exchanger having a rectangular shape in plan view (the same shape as that of the fan shroud 25 shown in FIG. 7).
The condenser 13 is a component of the vehicle air conditioner, and is configured to cool and liquefy the high-temperature and high-pressure refrigerant gas compressed by the compressor by heat exchange with the outside air passing through the condenser 13. Is.
The radiator 14 is configured to lower the temperature of the engine cooling water by exchanging heat with the outside air passing through the radiator 14.
The cooling fan 16 is for forcibly supplying outside air to the radiator 14.
Since the capacitor 13, the radiator 14, and the cooling fan 16 are each well known in the art, detailed description thereof is omitted here.

ファンシュラウド２５は、コンデンサ１３およびラジエータ１４を通過した外気をクーリングファン１６に導くように構成されたものであり、外周壁１７、ベルマウス１８、およびこれら外周壁１７とベルマウス１８とを連結する底板１９を主たる要素として構成されたものである。
外周壁１７はラジエータ１４を通過した空気がクーリングファン１６に導かれるようにラジエータ１４に接続され、さらにその上流にコンデンサ１３が接続される。また、ベルマウス１８は、底板１９の内周縁（すなわち、後述する開口部２０）から下流側（コンデンサ１３およびラジエータ１４とは反対の側）に向かって延設される。 The fan shroud 25 is configured to guide the outside air that has passed through the condenser 13 and the radiator 14 to the cooling fan 16, and connects the outer peripheral wall 17, the bell mouth 18, and the outer peripheral wall 17 and the bell mouth 18. The bottom plate 19 is configured as a main element.
The outer peripheral wall 17 is connected to the radiator 14 so that the air that has passed through the radiator 14 is guided to the cooling fan 16, and the condenser 13 is further connected upstream thereof. The bell mouth 18 extends from the inner peripheral edge of the bottom plate 19 (that is, an opening 20 described later) toward the downstream side (the side opposite to the capacitor 13 and the radiator 14).

底板１９は平面視矩形状を有するものであり、この底板１９の上流側にラジエータ１４、さらにその上流にコンデンサ１３が接続される。
底板１９の中央部には、平面視円形に開けられた開口部２０が設けられており、この開口部２０から下流側に向かって、前述したベルマウス１８が延設されている。そして、コンデンサ１３およびラジエータ１４を通過した外気は、この開口部２０を通って下流側に導かれるようになっている。
したがって、コンデンサ１３およびラジエータ１４を通過した外気は、ファンシュラウド１５の外周壁１７および底板１９に導かれて開口部２０に達するとともに、クーリングファン１６により下流側に吐出されるようになっている。 The bottom plate 19 has a rectangular shape in plan view. The radiator 14 is connected to the upstream side of the bottom plate 19, and the capacitor 13 is further connected to the upstream side of the radiator 14.
An opening 20 opened in a circular shape in plan view is provided in the center of the bottom plate 19, and the bell mouth 18 described above extends from the opening 20 toward the downstream side. The outside air that has passed through the condenser 13 and the radiator 14 is led to the downstream side through the opening 20.
Therefore, outside air that has passed through the condenser 13 and the radiator 14 is guided to the outer peripheral wall 17 and the bottom plate 19 of the fan shroud 15 and reaches the opening 20, and is discharged downstream by the cooling fan 16.

図１に示すように、本実施形態ではファンシュラウド２５の後縁端（下流側端）２５ａ、すなわち、ベルマウス１８の末端が、クーリングファン１６の羽根１６ｂの後縁ＴＥよりも上流側に位置するように、言い換えれば、クーリングファン１６の羽根１６ｂの後縁ＴＥが、ファンシュラウド２５の後縁端２５ａよりも後方（下流側）に突出する（「下流プロジェクション」ともいう）ように、ファンシュラウド２５の後縁端２５ａが形成されている。
すなわち、図８に示した従来の空間Ｓよりも広い空間Ｓ１が形成されるように、言い換えればファンから出た、半径方向外向きの速度成分を持つ流れがファンシュラウドの後縁端部でさまたげられないようにファンシュラウド２５の後縁端２５ａが決められている。 As shown in FIG. 1, in this embodiment, the rear edge (downstream end) 25a of the fan shroud 25, that is, the end of the bell mouth 18 is positioned upstream of the rear edge TE of the blade 16b of the cooling fan 16. In other words, the fan shroud so that the rear edge TE of the blade 16b of the cooling fan 16 protrudes rearward (downstream) from the rear edge 25a of the fan shroud 25 (also referred to as “downstream projection”). 25, a rear edge 25a is formed.
That is, a flow having a radially outward velocity component from the fan is blocked at the trailing edge of the fan shroud so that a space S1 wider than the conventional space S shown in FIG. 8 is formed. The rear edge 25a of the fan shroud 25 is determined so as not to be generated.

このように、ファンシュラウド２５の後縁端２５ａをクーリングファン１６の羽根１６ｂの後縁ＴＥよりも上流側に位置させることにより、ファンシュラウド２５の後縁端２５ａとエンジン１１の壁面１１ａとの間に形成された空間（風路）Ｓ１が大きくとられることとなり、クーリングファン１６の下流側の風路抵抗の増加が抑制されるので、コンデンサ１３およびラジエータ１４を通過する外気の風量を増加させることができ、これらコンデンサ１３およびラジエータ１４の熱交換効率を向上させることができる。   As described above, the rear edge 25a of the fan shroud 25 is positioned on the upstream side of the rear edge TE of the blade 16b of the cooling fan 16, so that the space between the rear edge 25a of the fan shroud 25 and the wall surface 11a of the engine 11 is increased. Since the space (air passage) S1 formed in the space is made larger and the increase in the air passage resistance on the downstream side of the cooling fan 16 is suppressed, the air volume of the outside air passing through the condenser 13 and the radiator 14 is increased. The heat exchange efficiency of the capacitor 13 and the radiator 14 can be improved.

また、本実施形態において、クーリングファン１６の羽根１６ｂの後縁先端部ＴＥ１が、図２に示すように、クーリングファン１６の回転方向（図において実線矢印で示す方向）に曲げられているとさらに有利である。
このように、クーリングファン１６の羽根１６ｂの後縁先端部ＴＥ１が、クーリングファン１６の回転方向にたてられることにより、図１０のところで説明した相対速度（Ｗ2あるいはＷ2’）の方向が、図において右下から真下の方向に変化し、これに伴って絶対速度（Ｃ2あるいはＣ2’）の旋回方向成分（Ｃｕ2あるいはＣｕ2’）が増加する。
図１０のところで説明したように、旋回方向成分が増加すると、クーリングファン１６を通過した外気は、半径方向外側、すなわち、空間Ｓ１の方へより多く流れようとする。前述したように、羽根１６ｂの後縁先端部ＴＥ１の半径方向外側には、ファンシュラウド２５の後縁端２５ａが存在しない空間Ｓ１が形成されているので、クーリングファン１６を通過した外気がスムーズに空間Ｓ１の方に流れていくこととなって、気流の風量、すなわち、コンデンサ１３およびラジエータ１４を通過する外気の流量を増加させることができ、これらコンデンサ１３およびラジエータ１４の熱交換効率を向上させることができる。 Further, in the present embodiment, when the trailing edge tip TE1 of the blade 16b of the cooling fan 16 is bent in the rotation direction of the cooling fan 16 (the direction indicated by the solid line arrow in the drawing) as shown in FIG. It is advantageous.
Thus, the trailing edge tip TE1 of the blade 16b of the cooling fan 16 is set in the rotational direction of the cooling fan 16, so that the direction of the relative speed (W2 or W2 ') described with reference to FIG. In FIG. 4, the direction of rotation changes from the lower right to the lower right, and accordingly, the turning direction component (Cu 2 or Cu 2 ′) of the absolute speed (C 2 or C 2 ′) increases.
As described with reference to FIG. 10, when the swirl direction component increases, the outside air that has passed through the cooling fan 16 tends to flow more radially outward, that is, toward the space S1. As described above, the space S1 in which the trailing edge 25a of the fan shroud 25 does not exist is formed on the radially outer side of the trailing edge tip portion TE1 of the blade 16b, so that the outside air that has passed through the cooling fan 16 is smooth. By flowing toward the space S1, the air volume of the air flow, that is, the flow rate of the outside air passing through the condenser 13 and the radiator 14 can be increased, and the heat exchange efficiency of the condenser 13 and the radiator 14 is improved. be able to.

さらに、羽根１６ｂの後縁先端部ＴＥ１を曲げる際、従来からある羽根の後縁先端部ＴＥ１をそのまま単に曲げるのではなく、クーリングファン１６の回転軸線Ｃ（図２参照）から羽根１６ｂの先端までの半径距離が減少しないように、すなわち、翼面積が増加するように形成するとさらに好適である。
このように翼面積を増加させることにより、翼端から空間Ｓ１の方に外気を確実に押し出せるようになり、気流の流れが円滑化し、気流の風量、すなわち、コンデンサ１３およびラジエータ１４を通過する外気の流量を増加させることができ、これらコンデンサ１３およびラジエータ１４の熱交換効率を向上させることができる。 Furthermore, when bending the trailing edge tip portion TE1 of the blade 16b, the conventional trailing edge tip portion TE1 of the blade is not simply bent as it is, but from the rotation axis C (see FIG. 2) of the cooling fan 16 to the tip of the blade 16b. It is more preferable to form so that the radial distance of the blade does not decrease, that is, the blade area increases.
By increasing the blade area in this manner, the outside air can be reliably pushed out from the blade tip toward the space S1, the flow of the airflow is smoothed, and the airflow of the airflow, that is, passes through the condenser 13 and the radiator 14. The flow rate of outside air can be increased, and the heat exchange efficiency of the condenser 13 and the radiator 14 can be improved.

本発明による車両用熱交換モジュールの第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態における車両用熱交換モジュール３０は、ファンシュラウド２５の後縁端２５ａが、クーリングファン１６の羽根１６ｂの後縁ＴＥよりも上流側に位置する（図１参照）換わりに、ファンシュラウド３５の底板１９の壁面１９ａが、クーリングファン１６の羽根１６ｂの前縁先端部ＬＥ１よりも下流側に位置している点で、前述した第１実施形態のものと異なる。したがって、ここではその異なる点についてのみ説明することとし、従来および第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。 2nd Embodiment of the heat exchange module for vehicles by this invention is described referring drawings.
In the vehicle heat exchange module 30 according to the present embodiment, the rear edge 25a of the fan shroud 25 is positioned upstream of the rear edge TE of the blade 16b of the cooling fan 16 (see FIG. 1). The wall surface 19a of the bottom plate 19 is different from that of the first embodiment described above in that it is located on the downstream side of the front edge LE1 of the blade 16b of the cooling fan 16. Accordingly, only the different points will be described here, and the same members as those in the conventional and first embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図３に示すように、本実施形態ではファンシュラウド３５の底板１９の壁面１９ａ、すなわち、ベルマウス１８の基端が、クーリングファン３６の羽根３６ｂの前縁先端部ＬＥ１よりも下流側に位置するように、言い換えれば、クーリングファン３６の羽根３６ｂの前縁先端部ＬＥ１が、ファンシュラウド３５の底板１９の壁面１９ａよりも前方（上流側）に突出する（「上流プロジェクション」ともいう）ように、ファンシュラウド３５の底板１９の壁面１９ａが形成されている。
また、クーリングファン３６の羽根３６ｂの前縁先端部ＬＥ１は、図４に示すように、クーリングファン３６の回転方向（図において実線矢印で示す方向）に曲げられている。
さらに、クーリングファン３６の羽根３６ｂの前縁先端部ＬＥ１は、前述した羽根１６ｂの後縁先端部ＴＥ１と同様、クーリングファン３６の回転軸線から羽根３６ｂの先端部までの半径距離が減少しないように、すなわち、翼面積が増加するように形成されている。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, the wall surface 19 a of the bottom plate 19 of the fan shroud 35, that is, the base end of the bell mouth 18, is located on the downstream side of the leading edge LE 1 of the blade 36 b of the cooling fan 36. In other words, the front edge LE1 of the blade 36b of the cooling fan 36 protrudes forward (upstream) from the wall surface 19a of the bottom plate 19 of the fan shroud 35 (also referred to as “upstream projection”). A wall surface 19a of the bottom plate 19 of the fan shroud 35 is formed.
Further, the leading edge tip portion LE1 of the blade 36b of the cooling fan 36 is bent in the rotation direction of the cooling fan 36 (the direction indicated by the solid line arrow in the figure), as shown in FIG.
Further, the leading edge tip portion LE1 of the blade 36b of the cooling fan 36, like the trailing edge tip portion TE1 of the blade 16b described above, does not decrease the radial distance from the rotation axis of the cooling fan 36 to the tip portion of the blade 36b. That is, the blade area is increased.

このように、クーリングファン３６の羽根３６ｂの前縁先端部ＬＥ１を、ベルマウス１８の基端よりも前方に突出させるとともに、クーリングファン３６の羽根３６ｂの前縁先端部ＬＥ１を、クーリングファン３６の回転軸線から羽根３６ｂの先端までの半径距離が減少しないように、クーリングファン３６の回転方向にたてることにより、半径方向外側（すなわち、底板１９側）からクーリングファン１６に流れ込もうとする外気をより多く捕捉することができて、クーリングファン１６を通過する外気の流量を増加させることができるとともに、コンデンサ１３およびラジエータ１４を通過する外気の風量を増加させることができ、これらコンデンサ１３およびラジエータ１４の熱交換効率を向上させることができる。   As described above, the leading edge tip portion LE1 of the blade 36b of the cooling fan 36 is projected forward from the base end of the bell mouth 18, and the leading edge tip portion LE1 of the blade 36b of the cooling fan 36 is projected to the cooling fan 36. Outside air that tries to flow into the cooling fan 16 from the outside in the radial direction (that is, the bottom plate 19 side) by striking in the rotation direction of the cooling fan 36 so that the radial distance from the rotation axis to the tip of the blade 36b does not decrease. Can be captured more, the flow rate of the outside air passing through the cooling fan 16 can be increased, and the air volume of the outside air passing through the condenser 13 and the radiator 14 can be increased, and the condenser 13 and the radiator can be increased. 14 heat exchange efficiency can be improved.

本発明による車両用熱交換モジュールの第３実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態における車両用熱交換モジュール４０は、前述した第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせたものである。
なお、第１実施形態および第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。 A third embodiment of a vehicle heat exchange module according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The vehicle heat exchange module 40 in the present embodiment is a combination of the first embodiment and the second embodiment described above.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment and 2nd Embodiment.

図５に示すように、本実施形態では、ファンシュラウド４５の後縁端（下流側端）４５ａ、すなわち、ベルマウス１８の末端が、クーリングファン４６の羽根４６ｂの後縁ＴＥよりも上流側に位置するように、言い換えれば、クーリングファン４６の羽根４６ｂの後縁ＴＥが、ファンシュラウド４５の後縁端４５ａよりも後方（下流側）に突出するように、ファンシュラウド４５の後縁端４５ａが形成されている。
すなわち、図８に示す従来の空間Ｓよりも広い空間Ｓ１が形成されるように、ファンシュラウド４５の後縁端４５ａが決められており、クーリングファン４６の下流側周方向に従来よりも広い風路が形成されることとなる。
また、ファンシュラウド４５の底板１９の壁面１９ａ、すなわち、ベルマウス１８の基端が、クーリングファン４６の羽根４６ｂの前縁先端部ＬＥ１よりも下流側に位置するように、言い換えれば、クーリングファン４６の羽根４６ｂの前縁先端部ＬＥ１が、ファンシュラウド４５の底板１９の壁面１９ａよりも前方（上流側）に突出するように、ファンシュラウド４５の底板１９の壁面１９ａが形成されている。
クーリングファン４６の羽根４６ｂの前縁先端部ＬＥ１は、図４に示すように、クーリングファン４６の回転方向（図において実線矢印で示す方向）に曲げられている。
さらに、クーリングファン４６の羽根４６ｂの前縁先端部ＬＥ１は、前述した羽根１６ｂの後縁先端部ＴＥ１と同様、クーリングファン４６の回転軸線から羽根４６ｂの先端までの半径距離が減少しないように、すなわち、翼面積が増加するように形成されている。 As shown in FIG. 5, in this embodiment, the rear edge (downstream end) 45 a of the fan shroud 45, that is, the end of the bell mouth 18 is upstream of the rear edge TE of the blade 46 b of the cooling fan 46. In other words, the trailing edge 45a of the fan shroud 45 protrudes rearward (downstream) from the trailing edge 45a of the fan shroud 45 so that the trailing edge TE of the blade 46b of the cooling fan 46 is positioned. Is formed.
That is, the rear edge 45a of the fan shroud 45 is determined so that a space S1 wider than the conventional space S shown in FIG. A path will be formed.
Further, the wall surface 19a of the bottom plate 19 of the fan shroud 45, that is, the base end of the bell mouth 18 is positioned downstream of the front edge tip portion LE1 of the blade 46b of the cooling fan 46, in other words, the cooling fan 46. The wall surface 19a of the bottom plate 19 of the fan shroud 45 is formed so that the leading edge tip portion LE1 of the blade 46b protrudes forward (upstream) from the wall surface 19a of the bottom plate 19 of the fan shroud 45.
The leading edge LE1 of the blade 46b of the cooling fan 46 is bent in the direction of rotation of the cooling fan 46 (the direction indicated by the solid line arrow in the figure), as shown in FIG.
Further, the leading edge tip portion LE1 of the blade 46b of the cooling fan 46 is, like the trailing edge tip portion TE1 of the blade 16b described above, so that the radial distance from the rotation axis of the cooling fan 46 to the tip of the blade 46b does not decrease. In other words, the blade area is increased.

本実施形態において、クーリングファン４６の羽根４６ｂの後縁先端部ＴＥ１が、図２に示すように、クーリングファン４６の回転方向（図において実線矢印で示す方向）に曲げられているとさらに有利である。
本実施形態では、第１実施形態と第２実施形態の両方の作用効果を同時に得ることができるので、コンデンサ１３およびラジエータ１４の熱交換効率をさらに向上させることができる。
なお、詳しい作用効果については第１実施形態および第２実施形態のところで述べたので、ここではその詳細な説明は省略する。 In this embodiment, it is further advantageous if the trailing edge tip TE1 of the blade 46b of the cooling fan 46 is bent in the rotational direction of the cooling fan 46 (the direction indicated by the solid line arrow in the figure) as shown in FIG. is there.
In the present embodiment, since the effects of both the first embodiment and the second embodiment can be obtained at the same time, the heat exchange efficiency of the condenser 13 and the radiator 14 can be further improved.
Since the detailed operational effects have been described in the first embodiment and the second embodiment, detailed description thereof will be omitted here.

本発明による車両用熱交換モジュールの第１実施形態を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows 1st Embodiment of the heat exchange module for vehicles by this invention. 図１のクーリングファンの一羽根の先端部を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。It is a figure which shows the front-end | tip part of one blade | wing of the cooling fan of FIG. 1, Comprising: (a) is a perspective view, (b) is II-II sectional drawing of (a). 本発明による車両用熱交換モジュールの第２実施形態を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows 2nd Embodiment of the heat exchange module for vehicles by this invention. 図３のクーリングファンの一羽根の先端部を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図である。It is a figure which shows the front-end | tip part of one blade | wing of the cooling fan of FIG. 3, Comprising: (a) is a perspective view, (b) is IV-IV sectional drawing of (a). 本発明による車両用熱交換モジュールの第３実施形態を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows 3rd Embodiment of the heat exchange module for vehicles by this invention. 本発明による車両用熱交換モジュールを搭載した車両を、下面側から見た概略底面図である。It is the schematic bottom view which looked at the vehicle carrying the heat exchange module for vehicles by this invention from the lower surface side. 図６から車体を取り除くとともに車両の前面側から車両用熱交換モジュールの前面側を見た概略斜視図である。FIG. 7 is a schematic perspective view of the vehicle heat exchange module as viewed from the front side of the vehicle while the vehicle body is removed from FIG. 6. 従来の車両用熱交換モジュールを示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows the conventional heat exchange module for vehicles. クーリングファンから出る風量と圧力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the air volume and pressure which come out from a cooling fan. クーリングファン出口における速度三角形を示す図である。It is a figure which shows the speed triangle in a cooling fan exit.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 車両用熱交換モジュール
１１ エンジン
１３ コンデンサ（熱交換器）
１４ ラジエータ（熱交換器）
１５ ファンシュラウド
１５ａ 後縁端
１６ クーリングファン
２０ 開口部
２５ ファンシュラウド
２５ａ 後縁端
３０ 車両用熱交換モジュール
３５ ファンシュラウド
３６ クーリングファン
４０ 車両用熱交換モジュール
４５ ファンシュラウド
４５ａ 後縁端
４６ クーリングファン
１００ 車両
ＬＥ１ 前縁先端部
ＴＥ１ 後縁先端部 10 Vehicle Heat Exchange Module 11 Engine 13 Condenser (Heat Exchanger)
14 Radiator (Heat exchanger)
15 fan shroud 15a trailing edge 16 cooling fan 20 opening 25 fan shroud 25a trailing edge 30 vehicle heat exchange module 35 fan shroud 36 cooling fan 40 vehicle heat exchange module 45 fan shroud 45a trailing edge 46 cooling fan 100 vehicle LE1 leading edge TE1 trailing edge tip

Claims (4)

エンジンの前方近傍に配置される、少なくとも一つの熱交換器と、該熱交換器に外気を強制的に供給するクーリングファンと、平面視略円形に開けられた開口部を有し、該開口部を介して前記熱交換器で熱交換された外気を前記クーリングファンに導くファンシュラウドとを具備する車両用熱交換モジュールであって、
前記クーリングファンの少なくとも後縁先端部が、前記ファンシュラウドの後縁端よりも後方に突出するよう、前記ファンシュラウドの後縁端が設けられており、
前記クーリングファンの羽根出口における絶対速度の旋回方向成分が増加するように、前記クーリングファンの後縁先端部が、前記クーリングファンの後縁における前記後縁先端部以外の後縁部分よりも当該クーリングファンの回転方向側にたてられていることを特徴とする車両用熱交換モジュール。 And at least one heat exchanger disposed near the front of the engine, a cooling fan for forcibly supplying outside air to the heat exchanger, and an opening opened in a substantially circular shape in plan view. A vehicle heat exchange module comprising a fan shroud for guiding outside air heat-exchanged by the heat exchanger to the cooling fan via
A trailing edge of the fan shroud is provided so that at least a trailing edge tip of the cooling fan projects rearward from a trailing edge of the fan shroud;
As the turning direction component of the absolute velocity increases at the blade outlet of the cooling fan, the trailing end portion of the cooling fan, the cooling than the trailing edge portion other than the trailing tip of the trailing edge of the cooling fan A heat exchange module for a vehicle, characterized in that the heat exchange module for a vehicle is set on the rotational direction side of the fan. 前記クーリングファンの少なくとも前縁先端部が、前記開口部よりも前方に突出するよう、前記開口部が設けられているとともに、
半径方向外側から前記クーリングファンに流れ込もうとする外気をより確実に捉えるため、前記クーリングファンの前縁先端部が、前記クーリングファンの前縁における前記前縁先端部以外の前縁部分よりも当該クーリングファンの回転方向側にたてられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用熱交換モジュール。 The opening is provided so that at least the front edge tip of the cooling fan protrudes forward from the opening,
In order to more reliably capture the outside air that is about to flow into the cooling fan from the outside in the radial direction, the leading edge tip of the cooling fan is more than the leading edge portion other than the leading edge tip at the leading edge of the cooling fan. The vehicular heat exchange module according to claim 1, wherein the vehicular heat exchange module is set on a rotating direction side of the cooling fan. エンジンの前方近傍に配置される、少なくとも一つの熱交換器と、該熱交換器に外気を強制的に供給するクーリングファンと、平面視略円形に開けられた開口部を有し、該開口部を介して前記熱交換器で熱交換された外気を前記クーリングファンに導くファンシュラウドとを具備する車両用熱交換モジュールであって、
前記クーリングファンの少なくとも前縁先端部が、前記開口部よりも前方に突出するよう、前記開口部が設けられているとともに、
半径方向外側から前記クーリングファンに流れ込もうとする外気をより確実に捉えるため、前記クーリングファンの前縁先端部が、前記クーリングファンの前縁における前記前縁先端部以外の前縁部分よりも当該クーリングファンの回転方向側にたてられていることを特徴とする車両用熱交換モジュール。 And at least one heat exchanger disposed near the front of the engine, a cooling fan for forcibly supplying outside air to the heat exchanger, and an opening opened in a substantially circular shape in plan view. A vehicle heat exchange module comprising a fan shroud for guiding outside air heat-exchanged by the heat exchanger to the cooling fan via
The opening is provided so that at least the front edge tip of the cooling fan protrudes forward from the opening,
In order to more reliably capture the outside air that is about to flow into the cooling fan from the outside in the radial direction, the leading edge tip of the cooling fan is more than the leading edge portion other than the leading edge tip at the leading edge of the cooling fan. A vehicular heat exchange module, characterized in that the vehicular heat exchange module is set on the rotational direction side of the cooling fan. 請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用熱交換モジュールを具備してなることを特徴とする車両。   A vehicle comprising the vehicle heat exchange module according to any one of claims 1 to 3.
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