特許 7412917 車両用冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-04

(45)【発行日】2024-01-15

(54)【発明の名称】車両用冷却装置

(51)【国際特許分類】

   B61C 5/02 20060101AFI20240105BHJP

   F01P 11/10 20060101ALI20240105BHJP

   F01P 11/12 20060101ALI20240105BHJP

【ＦＩ】

B61C5/02

F01P11/10 E

F01P11/10 F

F01P11/12 D

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019140841

(22)【出願日】2019-07-31

(65)【公開番号】P2021024305

(43)【公開日】2021-02-22

【審査請求日】2022-03-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000150408

【氏名又は名称】株式会社中村自工

(74)【代理人】

【識別番号】100106563

【弁理士】

【氏名又は名称】中井 潤

(72)【発明者】

【氏名】茂木 仁

(72)【発明者】

【氏名】黒木 巧

【審査官】結城 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開平７－７７０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－３６７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１５２８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１６５０９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｃ ５／００，

Ｆ０１Ｐ １１／００，

Ｂ６０Ｋ １１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ラジエータコアを収容する直方体状の筐体と、
該筐体の４つの垂直面の１面に穿設された開口部を通じて外部から該筐体内に冷却用空気を取り入れるファンと、
前記開口部の周囲から、該開口部から離間する方向に拡径しながら前記筐体内に突出し、水平方向に相対向する２枚の案内部とを備えることを特徴とする車両用冷却装置。

【請求項2】

前記筐体は、前記開口部を有する垂直面以外の３面の垂直面からフィルタを介した後、前記開口部を通じて前記冷却用空気を取り入れることを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用冷却装置に関し、特に、鉄道車両に設けられる空冷式ラジエータ等の冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、主にディーゼルカー（気動車）等の車両のエンジン、作動油等を冷却するため冷却装置が用いられている。この車両用冷却装置は、例えば、図３に示すように、ラジエータコア（以下「コア」という）３２と、コア３２を強制空冷するためのファン３３と、ファン３３を駆動する電動機３４と、コア３２及び冷却水配管４１、４２等を収容する直方体状の第１筐体３６と、ファン３３を収容すると共に、電動機３４を支持する第２筐体３７と、第１筐体３６と第２筐体３７とを連結する蛇腹４８等で構成される。

【0003】

図４は、上記構成を有する車両用冷却装置３１の第１筐体３６の内部を示し、第１筐体３６のファン３３（図３参照）に面する垂直面には、円形の開口部３６ａが穿設され、この開口部３６ａを通じて車両用冷却装置３１の外部からファン３３によって冷却用空気Ｃが取り入れられる。

【0004】

この車両用冷却装置３１によれば、ファン３３によって外部からフィルタ３８～４０を介して冷却用空気Ｃが取り入れられ、この冷却用空気Ｃによってコア３２が強制空冷される。車両のエンジン等を冷却した後の冷却水Ｃ１は、冷却水配管４１を介してコア３２に導入され、コア３２で冷却された後の低温の冷却水Ｃ２が冷却水配管４２を通って車両用冷却装置３１から排出され、再びエンジン等の冷却に供される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記車両用冷却装置３１は有効に機能するが、鉄道車両の艤装限界（鉄道車両の床下に機器を配置してよい限界幅）までの余裕が少なく、また、鉄道車両には種々の装置を配置する必要があるため、車両用冷却装置３１の冷却能力を維持しつつ、できるだけコンパクトにすること、言い換えれば、同じ大きさの車両用冷却装置３１であれば、冷却能力をできるだけ高めることが求められていた。

【0006】

そこで、本発明は、コンパクトで冷却性能に優れた車両用冷却装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明は、車両用冷却装置であって、ラジエータコアを収容する直方体状の筐体と、該筐体の４つの垂直面の１面に穿設された開口部を通じて外部から該筐体内に冷却用空気を取り入れるファンと、前記開口部の周囲から、該開口部から離間する方向に拡径しながら前記筐体内に突出し、水平方向に相対向する２枚の案内部とを備えることを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、筐体内の空気を誘引する開口部の周囲から、該開口部から離間する方向に拡径しながら前記筐体内に突出し、水平方向に相対向する２枚の案内部を設けたため、この開口部の周辺で渦が生じたり、冷却用空気の流れが乱れることを防止し、開口部周辺における圧力損失を低減することができる。これにより、より多くの冷却用空気を筐体内に取り入れることができ、コンパクトで冷却性能に優れた車両用冷却装置を提供することができる。

【0009】

前記車両用冷却装置において、前記筐体は、前記開口部を有する垂直面以外の３面の垂直面からフィルタを介した後、前記開口部を通じて前記冷却用空気を取り入れることができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、コンパクトで冷却性能に優れた車両用冷却装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係る車両用冷却装置の一実施の形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ｃ）のＡ矢視図である。

【図2】図１に示す車両用冷却装置のコアを収容する第１筐体の内部を示す概略斜視図である。

【図3】従来の車両用冷却装置の一例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ｃ）のＢ矢視図である。

【図4】図３に示す車両用冷却装置のコアを収容する第１筐体の内部を示す概略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、本発明に係る車両用冷却装置の一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0013】

図１は、本発明に係る車両用冷却装置の一実施の形態を示し、この車両用冷却装置１は、ディーゼルカー等の車両のエンジン、作動油等を冷却するためのものあって、コア２と、コア２を強制空冷するためのファン３と、ファン３を駆動する電動機４と、コア２及び冷却水配管１１、１２等を収容する直方体状の第１筐体６と、ファン３を収容すると共に、電動機４を支持する第２筐体７と、第１筐体６と第２筐体７とを連結する蛇腹１８等で構成される。

【0014】

第１筐体６のファン３に面する垂直面には、図２に明示されるように、円形の開口部６ａの周囲から、開口部６ａから離間する方向（第１筐体６の内部へ向かう方向）に拡径しながら突出するラッパ状の案内部６ｂ、６ｃが設けられる。案内部６ｂ、６ｃと開口部６ａの周囲の面とのなす角度は４５°程度とする。案内部６ｂ、６ｃの形状や前記角度は、第１筐体６の形状、開口部６ａの大きさ等に基づいて適宜決定する。

【0015】

第１筐体６のファン３に面する垂直面を除く３面にはフィルタ８～１０が設けられ、フィルタ８～１０を通して外部から冷却用空気Ｃが取り入れられる。

【0016】

入口側冷却水配管１１は、第１筐体６内で分岐し、各々コア２に接続される。出口側冷却水配管１２は、コア２に接続された２本が１本に集合し、第１筐体６から導出される。

【0017】

第１筐体６の両側には、巻き込み防止板１３、１４が設けられる。また、電動機４は、ケーブル１５及びコネクタ１６、１７を介して電源（不図示）に接続される。

【0018】

この車両用冷却装置１によれば、ファン３によって外部からフィルタ８～１０を介して冷却用空気Ｃが取り入れられ、この冷却用空気Ｃによってコア２が強制空冷される。車両のエンジン等を冷却した後の冷却水Ｃ１は、入口側冷却水配管１１を介してコア２に導入され、コア２で冷却された後の低温の冷却水Ｃ２が出口側冷却水配管１２を通じて車両用冷却装置１から排出され、再びエンジン等の冷却に供される。

【0019】

ここで、開口部６ａに案内部６ｂ、６ｃを設けたことで、従来の開口部３６ａ（図４参照）の周囲で生じていた冷却用空気Ｃの渦や流れの乱れが解消され、圧力損失を低減することができる。そのため、電動機４の動力が同じでも、より多くの冷却用空気Ｃを第１筐体６内に取り入れることができ、その分冷却能力を高めることができる。

【0020】

上記第１筐体６が幅：１０００ｍｍ×高さ：５００ｍｍ×奥行き：５５０ｍｍ程度であって、開口部６ａの直径が７００ｍｍ、案内部６ｂ、６ｃの幅を７０ｍｍとし、案内部６ｂ、６ｃの表面と開口部６ａの周囲の面とのなす角度を４５°として、案内部６ｂ、６ｃの取付け前後で圧力損失を比較したところ、案内部６ｂ、６ｃを取り付けることで圧力損失が約６％低下した。

【符号の説明】

【0021】

１ 車両用冷却装置
２ コア
３ ファン
４ 電動機
６ 第１筐体
６ａ 開口部
６ｂ、６ｃ 案内部
７ 第２筐体
８～１０ フィルタ
１１ 入口側冷却水配管
１２ 出口側冷却水配管
１３、１４ 巻き込み防止板
１５ ケーブル
１６、１７ コネクタ
１８ 蛇腹

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】