JP4644485B2 - 自動車エンジン用冷却モジュール - Google Patents

Description

本発明は、自動車エンジン用冷却モジュールであって、１つの熱交換器と少なくとも１つの送風機と１つの冷媒ポンプとを有するものに関する。

特許文献１により自動車エンジン冷却水回路用ラジエータが公知であり、冷却水回路は電気モータ‐遠心ポンプによって駆動され、このポンプは全体がまたは一部がラジエータの内部にまたはラジエータに直接隣接して配置されている。

さらに特許文献２により公知の冷却配置は熱交換器モジュールと送風機モジュールと冷却ポンプモジュールと電子システム制御モジュールとを備えており、個々のモジュールは互いに接続されている。送風機モジュールはラジエータ裏側の直後に配置され、ラジエータを介して周囲空気を案内する電気駆動式ファンを含む。エンジンおよびラジエータ内にエンジン冷却水をポンプ輸送する冷却ポンプモジュールと、ファンおよびポンプ‐モータの運転を制御する電子システム制御モジュールがやはり送風機モジュールに取付けられている。
独国特許出願公開第１９５３４１０８号明細書 国際公開第９７／２３７１３号パンフレット

本発明の課題は、改良された冷却モジュールを提供することである。

この課題は、請求項１に記載の冷却モジュールによって解決される。有利な諸構成は従属請求項の対象である。

発明を実施する形態

本発明によれば自動車エンジン用冷却モジュール、すなわち冷却配置が設けられており、モジュール枠が冷却モジュールの一部であり、このモジュール枠の内部および／または表面に冷媒ポンプが配置されている。例えば熱交換器、冷媒回路の管路、センサ、弁、制御モジュール等の他の部材も冷媒ポンプの横でモジュール枠に取付けられている。コンパクトなモジュラー構造が整備のとき迅速な組付けまたは分解を可能とする。また、冷却モジュールの別の構成要素の補強は必要でなく、むしろモジュール枠は相応に寸法設計されている。主にモジュール枠は冷却モジュールの担持部材である。力の伝達はモジュール枠を介して車体に直接行われる。

主に冷却モジュールが弁を有し、この弁が構造ユニットとして冷媒ポンプと接続されている。そのことからコンパクトな構造様式が可能となり、組付けが容易となり促進される。弁は冷媒温度に依存して熱交換器の冷媒流量を調節する。

主に冷却モジュールは冷媒温度を調節するためのセンサを有し、このセンサは冷却モジュールに一体化されて冷媒回路の温度を監視する。その際、センサは弁に取付けまたはこれに一体化しておくことができる。選択的にセンサは弁と冷媒ポンプとの間の管路内に配置しておくことができ、この管路に冷媒ポンプを設け、またはこれと一体化し、または冷媒ポンプと内燃エンジンとの間の管路内に配置しておくことができる。

主に冷却モジュールは冷媒ポンプ、弁位置および／または送風機を制御するための制御モジュールを有する。制御モジュールは主にインタフェースを介して外部制御モジュール、すなわちモジュール枠の外側の制御モジュールと接続されている。

主に冷媒ポンプの接続口はモジュール枠の片側のほぼ中心に配置されている。そのことからモジュール枠内で最適な力の伝達および力の転送が可能となる。冷媒ポンプの配置は冷却モジュールの中心外、上方または下方とすることもできる。冷媒ポンプの配置の選択は特に構造空間の状況に依存している。

主に冷媒ポンプおよび／または弁はモジュール枠のうち冷媒ポンプもしくは弁の取付けられている領域と平行に整列している。こうして最適な固着とモジュール枠への力の伝達が可能である。

主に冷媒回路のうち熱交換器と並列に流通させる部分用の接続口が設けられており、この接続口が冷媒ポンプの軸線方向で整列している。そのことから冷媒ポンプの最適流入が可能となる。

主に熱交換器の出口と冷媒ポンプの入口との間に、例えば弾性ホースの態様の軟質接続部が配置されている。そのことから組付けが容易となり、公差問題が減少する。

主に、冷媒ポンプの電子装置の周囲を冷却空気が流れて冷却できるように、冷媒ポンプはモジュール枠に配置されている。その際、冷媒ポンプ‐電子装置の冷却空気供給は好ましくはファンシュラウドから冷却空気を分岐することによって、ファンシュラウドの下流側で冷却空気を分岐しまたは冷却モジュールの流入側から冷却空気を穴に通しまたはモジュール枠内で冷媒ポンプへと空気を通すことによって、行うことができる。

主にモジュール枠とファンシュラウドが構造ユニットを形成する。

主にバイパスは冷却モジュール内で一体に構成されている。そのことから冷却モジュールへの接続口の数が減少する。

以下、図面を参考に２つの実施例を基に本発明が詳しく説明される。

自動車の内燃エンジン１が冷却モジュール２を有し、この冷却モジュールは実質的にモジュール枠３の内部および／または表面に配置されている。モジュール枠３内に設けられてこれに固着される少なくとも１つの熱交換器４（ラジエータ）が冷却モジュール２の一部であり、この熱交換器が２つの集合容器５を備えており、そのうち一方の集合容器５は集合器前駆流動部として役立ち、他方の集合容器は集合器還流部として役立つ。

熱交換器４は集合容器５も含めてエンジン冷媒回路６の一部であり、この冷媒回路内を冷媒は電気冷媒ポンプ８で駆動されて流れる。冷媒回路６中に、集合容器５を備えた熱交換器４の下流側で弁９が設けられており、この弁は接続口１０を介して熱交換器４の集合容器５の一方と接続されている。本実施例によれば弁９のもとにバイパス１８用の第２接続口１０’が設けられており、この接続口によって冷媒は熱交換器４の脇で冷媒ポンプ８に直接供給することができる。バイパス１８は冷却モジュールまたはモジュール枠に一体化しておくこともできる。この措置によって冷却モジュールの接続口の数は減らすことができる。

弁９は熱交換器４の下流側、つまり図に示すようにその出口側にも、また選択的実施形態によりその入口側にも、取付けておくことができる。冷媒ポンプ８にも同様のことがあてはまる。冷媒ポンプは熱交換器４の出口後に設け（吸込側‐図３、図４参照）、または選択的配置により熱交換器４の入口前（圧力側）に配置しておくことができる。

第１実施例によれば接続口１０’は冷媒ポンプ８に関して軸線方向に配置されている。弁９はセンサ１１の測定結果に依存して制御モジュール１２によって調節され、制御モジュール１２はそれ自体外部制御モジュール１４と接続されている。制御モジュール１２はさらに冷媒ポンプ８と、熱交換器４に隣接して配置されるファンホイールを備えた送風機１６とを調節する。送風機１６は、モジュール枠３の内部に配置される送風機シュラウド１７に取付けられている。

１変更態様によれば弁９は、冷媒温度にのみ依存し制御モジュール１２には依存しない調節器、例えば膨張要素サーモスタットとすることもできる。制御モジュール１２はその場合冷媒ポンプ８と送風機１６のみを調節する。

第１実施例によれば冷媒ポンプ８はほぼ中央でモジュール枠３に直接隣接してその片側に取付けられており、モジュール枠３が冷却モジュール２の担持部材であり、力の伝達はモジュール枠３を介して（図示しない）車体に直接行われる。しかし冷媒ポンプの配置は冷却モジュールの中心外、上方または下方で行うこともできる。

組付けるときまず予備組付けが行われ、そこではモジュール枠３に結合された冷却モジュール２の諸部材がモジュール枠３に固着される。本来の組付けの範囲内ではじめて、予備組付けされた冷却モジュール２が車体に挿入してそこに固着される。

同じ符号が使用される図２と図４に示す第２実施例によれば、バイパス１８は一体に構成されている。その他の点で第２実施例は先に述べた第１実施例と一致している。

一体化されたバイパスを除く本発明に係る冷却モジュール第１実施例の略図である。 バイパスを一体化した本発明に係る冷却モジュール第２実施例の略図である。 第１実施例による冷却水回路を含む冷却モジュールの略図である。 第２実施例による冷却水回路を含む冷却モジュールの略図である。

符号の説明

１ 内燃エンジン
２ 冷却モジュール
３ モジュール枠
４ 熱交換器
５ 集合容器
６ 冷媒回路
８ 冷媒ポンプ
９ 弁
１０、１０’ 接続口
１１ センサ
１２ 制御モジュール
１４ 外部制御モジュール
１６ 送風機
１７ 送風機シュラウド
１８ バイパス

Claims (10)

1. 自動車エンジン（１）用の冷却モジュールであって、前方側、後方側、右方側、左方側及び底側を有する１つの熱交換器（４）と、熱交換器（４）の前方側から後方側に向けて熱交換器（４）の中を通して空気を送るように設けられた少なくとも１つの送風機（１６）と、冷媒を熱交換器（４）の中に供給する１つの冷媒ポンプ（８）とを有し、その冷媒ポンプ（８）は冷媒回路（６）に含まれており、熱交換器（４）の左方側及び右方側の少なくとも一方はモジュール枠（３）に囲まれており、熱交換器（４）がそのモジュール枠（３）に設けられており、冷媒ポンプ（８）はモジュール枠（３）に設置されており、かつ、熱交換器（４）の右方側及び左方側の一方の近くに位置しており、モジュール枠（３）が冷却モジュール（２）の一部として構成されており、このモジュール枠（３）の内側に冷媒ポンプ（８）が取付けられており、冷却モジュール（２）が弁（９）を有し、この弁（９）が冷媒ポンプ（８）と接続されて構造ユニットを構成しており、冷媒ポンプ（８）の接続口がモジュール枠（３）の片側でほぼ中央に配置されており、冷媒ポンプ（８）および弁（９）の少なくとも１つがモジュール枠（３）のうち冷媒ポンプ（８）の取付けられている領域と整列して配置されていることを特徴とする冷却モジュール。
2. モジュール枠（３）が、冷却モジュール（２）の担持部材であることを特徴とする、請求項１記載の冷却モジュール。
3. 冷却モジュール（２）が、冷媒温度を調節するためのセンサ（１１）を有し、このセンサ（１１）が、冷却モジュール（２）に一体化されていることを特徴とする、請求項１または２記載の冷却モジュール。
4. 冷却モジュール（２）が、制御モジュール（１２）を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の冷却モジュール。
5. 制御モジュール（１２）が、インタフェースを介して外部制御モジュール（１４）と接続されていることを特徴とする、請求項４記載の冷却モジュール。
6. 冷媒回路に熱交換器と並列に流通させる部分用の接続口（１０’）が設けられており、この接続口（１０’）が冷媒ポンプ（８）の軸線方向で整列していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の冷却モジュール。
7. 熱交換器（４）の出口と冷媒ポンプ（８）の入口との間に、軟質接続部が配置されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項記載の冷却モジュール。
8. 冷媒ポンプ（８）の電子装置の周囲を冷却空気が流れることができるように、冷媒ポンプ（８）がモジュール枠（３）に配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項記載の冷却モジュール。
9. モジュール枠（３）とファンシュラウド（１７）が、構造ユニットを形成していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項記載の冷却モジュール。
10. 冷媒回路（６）に対するバイパス（１８）が一体に構成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項記載の冷却モジュール。

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