JP2020133480A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却液流路内の冷却液の流れ方向に関わらず冷却液への受熱量を増大することができる冷却装置を提供する。
【解決手段】冷却対象部品の内部に形成され冷却液が通流される冷却液流路１を備える冷却装置を、冷却液流路を構成する壁面の少なくとも一部に、壁面から冷却液流路の内部へ突出し、第１の方向Ｄ１に延在して形成された複数の第１リブ７０と、第１の方向に対して交差する第２の方向Ｄ２に延在して形成された複数の第２リブ８０とを、少なくとも一つの方向から見たときに第１リブと第２リブとが交互に設けられるよう配列した構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷却対象部品の内部に形成された冷却液流路に冷却液を通流させる冷却装置に関する。

例えば水冷式のエンジンにおいては、シリンダヘッド内において高温の燃焼ガスに曝される燃焼室や排気ポートの周囲に、空洞状の冷却水流路（ウォータジャケット）を形成し、エンジンの運転中にポンプにより冷却水を循環させて冷却を行っている。
このような水冷式のエンジンにおいて、シリンダヘッドから冷却水への受熱量を増大させることが要望されている。
冷却水の受熱量を増大し、冷却能力を増大することにより、燃焼室の温度を抑制してノッキング等の異常燃焼を防止し、点火時期を進角させてエンジンの熱効率を向上することが可能となる。
また、排気ポートの冷却を強化することにより、排ガス温度が下がり、触媒温度が下がることから、空燃比の燃料リーン化が可能となって燃費の改善にも寄与する。
さらに、近年では、冷却水は車両のコールドソーク（冷間放置）後に、エンジンや変速機の潤滑油を昇温させるための暖機促進用熱源としても利用されており、冷却水への受熱量を増大させることによって、エンジンや変速機の暖機を促進し、フリクションを早期に低下させて車両の燃費を改善することができる。

水冷エンジンの冷却構造に関する従来技術として、例えば特許文献１には、冷却水通路と燃焼室とを隔てる壁のうち、冷却水通路側の壁面に、表面を粗にするディンプルを設け、ディンプルの密度を下流側に向かうにしたがって高くすることが記載されている。
特許文献２には、エンジンのウォータジャケットにおいて、冷却要求の高いシリンダヘッドの下層デッキに面した表面に、半球状の凸部が所定間隔毎に設けられた凹凸面を形成することが記載されている。
特許文献３には、燃焼室の一部を形成するバルブシート収納部のウォータジャケットに対向する部位の肉厚を、ウォータジャケット側が凹凸形状となるように局部的に薄肉化し、バルブシートから冷却水への放熱性能を向上させることが記載されている。

実開昭６２−１５８１３８号公報 特開２００２−２２１０８０号公報 実開昭６４− ４９６５２号公報

上述した従来技術のように、ウォータジャケットの表面に半球状の凸部や凹部等を形成した場合、伝熱に寄与する表面積を拡大するとともに、周辺の冷却水の流れに乱れを発生し、冷却水への受熱量をある程度増大することが可能である。
しかし、例えば半球状の凹凸を周期的に配列した場合、その配列方向に対して冷却水の主流方向がなす角度が変化すると、乱流を生成する効果が変化し、主流の方向によっては乱流の生成効果が著しく減殺されてしまう。このため、例えばエンジンのシリンダヘッド内のウォータジャケットのように、形状が複雑であり、冷却水が不規則的に様々な方向に流れる場合には、十分に冷却性能を向上できないことが懸念される。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、冷却液流路内の冷却液の流れ方向に関わらず冷却液への受熱量を増大することができる冷却装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、冷却対象部品の内部に形成され冷却液が通流される冷却液流路を備える冷却装置であって、前記冷却液流路を構成する壁面の少なくとも一部に、前記壁面から前記冷却液流路の内部へ突出し、第１の方向に延在して形成された複数の第１リブと、前記壁面から前記冷却液流路の内部へ突出し、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に延在して形成された複数の第２リブとを、少なくとも一つの方向から見たときに前記第１リブと前記第２リブとが交互に設けられるよう配列したことを特徴とする冷却装置である。
これによれば、冷却液流路の壁面に、複数の方向に延在するリブを交互に配列することにより、冷却液の主流がどの方向に流れる場合であっても、少なくとも一方のリブの側面と衝突して冷却液流の乱れが生じるため、確実に乱流を発生させて壁面の表面における流速を上昇させ、冷却対象部品から冷却液への熱伝達係数を向上させて冷却液の受熱量を増大させることができる。

請求項２に係る発明は、前記第１リブの端部が、前記第２リブの中間部と前記第１リブの長手方向に沿って対向して配置され、前記第２リブの端部が、前記第１リブの中間部と前記第２リブの長手方向に沿って対向して配置されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置である。
これによれば、第１リブ及び第２リブを高い密度で配列し、冷却に寄与する表面積を増大するとともに、乱流発生効果を促進することができる。

請求項３に係る発明は、前記第１リブの長手方向から見たときに、手前側の前記第２リブと奥側の前記第２リブとが部分的に重なって配置され、前記第２リブの長手方向から見たときに、手前側の前記第１リブと奥側の前記第１リブとが部分的に重なって配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷却装置である。
これによれば、冷却液流路の壁面に沿って流れる冷却液が第１リブと第２リブとの間隔を通過する際に、流れ方向を確実に屈曲させることになる（直進可能な領域が存在しない）ため、乱流の発生をより促進することができる。

請求項４に係る発明は、前記第１リブの長手方向と前記第２リブの長手方向とが直交して配置されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の冷却装置である。
これによれば、壁面に対して冷却液の主流が流れる方向に関わらず、良好な乱流生成効果を得ることができる。

請求項５に係る発明は、前記冷却液流路は、第１の壁面と、前記第１の壁面に対向して配置された第２の壁面とを有し、前記第１の壁面及び前記第２の壁面のそれぞれに、複数の前記第１リブ及び複数の前記第２リブを配列したことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の冷却装置である。
これによれば、冷却液流路を挟んだ両方の壁面に、第１リブ、第２リブをそれぞれ形成することにより、乱流の生成をさらに促進することができる。

請求項６に係る発明は、前記第１の壁面に設けられた前記第１リブと前記第２リブとの少なくとも一方に、前記第２の壁面に設けられた前記第１リブ又は前記第２リブとの干渉を避けるための凹部が形成されることを特徴とする請求項５に記載の冷却装置である。
これによれば、冷却液を堰き止めることなく、各壁面からそれぞれ突出したリブを突出高さ方向にラップするよう密に配置することが可能となり、乱流の生成をよりいっそう促進することができる。

請求項７に係る発明は、前記第１の壁面の法線方向から見たときに、前記第１の壁面の前記第１リブの端部と、前記第２の壁面の前記第２リブの端部とが重なって配置され、前記第１の壁面の前記第２リブの端部と、前記第２の壁面の前記第１リブの端部とが重なって配置されることを特徴とする請求項６に記載の冷却装置である。
これによれば、対向する壁面からそれぞれ突出した第１リブ、第２リブが干渉する領域を小さくし、干渉を避けるための凹部を小さくして第１リブ、第２リブの表面積を確保することにより、冷却液への受熱量を増大させることができる。

以上説明したように、本発明によれば、冷却液流路内の冷却液の流れ方向に関わらず冷却液への受熱量を増大することができる冷却装置を提供することができる。

本発明を適用した冷却装置の第１実施形態を適用したシリンダヘッド内のウォータジャケットの形状を示す図である。 第１実施形態のウォータジャケットに形成される第１リブ及び第２リブの配置を示す図である。 図２のIII部拡大図である。 本発明の比較例１の冷却装置のウォータジャケットに形成される突起の配置を示す図である。 本発明の比較例２の冷却装置のウォータジャケットに形成されるリブの配置を示す図である。 第１実施形態のウォータジャケットの表面における冷却水の流速分布を示す図である。 本発明を適用した冷却装置の第２実施形態におけるウォータジャケット内の第１リブ及び第２リブの配置を示す図である。 図７のVIII−VIII部矢視断面図である。 本発明を適用した冷却装置の第３実施形態におけるウォータジャケット内の第１リブ及び第２リブの配置を示す図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明を適用した冷却装置の第１実施形態について説明する。
第１実施形態の冷却装置は、例えば乗用車等の自動車に走行用動力源として搭載されるエンジンのシリンダヘッドを、冷却水を循環させることにより冷却するものである。
冷却水は、例えば、水を主成分とし、凍結防止や防錆用の添加物を付加したロングライフクーラントである。
図１は、第１実施形態の冷却装置を有するエンジンのシリンダヘッド内のウォータジャケットの形状を示す図である。
図１は、図示しないシリンダの軸線方向から見た状態を示している。

第１実施形態において、エンジンは、一例として直噴（筒内噴射）式の水平対向４気筒ガソリンエンジンであって、一つのシリンダヘッドには２気筒の燃焼室が設けられる。
また、第１実施形態においては、吸気ポート及び排気ポートが気筒あたり各２つ設けられた４バルブの構成となっており、燃焼室はペントルーフ形状を有する。

シリンダヘッドは、例えば、アルミニウム系合金の鋳造により概形を形成した後、必要な箇所に機械加工を施して形成されている。
シリンダヘッド内において冷却水が通流される冷却液流路であるウォータジャケット１は、例えば、鋳造時に中子を用いることにより、空洞状に形成される。
エンジンは、出力軸であるクランクシャフトの回転と連動して駆動され、冷却水を送出するウォータポンプを有する。
ウォータポンプが送出した冷却水は、図示しないシリンダブロックに形成された水路を介して、シリンダヘッドのウォータジャケット１の下部に設けられたインレットポート１０からウォータジャケット１内に導入される。
冷却水は、ウォータジャケット１内の各部を流れて受熱し、シリンダヘッドを冷却した後、ウォータジャケット１の上部に設けられたアウトレットポート２０から排出される。
シリンダヘッドから排出された冷却水は、図示しないラジエータコアに通流され、例えば走行風との熱交換によって冷却された後、ウォータポンプに環流する。

ウォータジャケット１には、その一部を塞いで形成された吸気ポート通過部３０、排気ポート通過部４０、点火栓通過部５０、インジェクタ通過部６０等が形成されている。
吸気ポート通過部３０は、シリンダ内に燃焼用空気（新気）を導入する吸気ポートの周囲の領域に設けられている。
吸気ポート通過部３０は、各気筒に２つ設けられ、図示しないクランクシャフトの軸線方向（図１における左右方向）に並べて配置されている。

排気ポート通過部４０は、シリンダ内から既燃ガス（排気）を排出する排気ポートの周囲の領域に設けられている。
排気ポート通過部４０は、各気筒に２つ設けられ、吸気ポート通過部３０の下側に配置されている。

点火栓通過部５０は、電気的に火花（スパーク）を発生し、燃焼室内の混合気に点火する図示しない点火栓の周囲に設けられている。
点火栓通過部５０は、ウォータジャケット１をシリンダ軸線方向から見たときに、燃焼室の中央部に設けられている。
点火栓通過部５０は、吸気ポート通過部３０と排気ポート通過部４０との間の領域に配置されている。

インジェクタ通過部６０は、シリンダ内に燃料（ガソリン）を噴霧する図示しないインジェクタ（噴射弁）の周囲の領域に設けられている。
インジェクタ通過部６０は、ウォータジャケット１をシリンダ軸線方向から見たときに、点火栓通過部５０の上部に設けられている。
点火栓通過部５０の上部と、インジェクタ通過部６０の下部とは、連続して形成されている。

ウォータジャケット１における吸気ポート通過部４０よりも排気側（図１における下側）の領域における壁面部には、複数の第１リブ７０、第２リブ８０が配列されている。
第１リブ７０、第２リブ８０は、ウォータジャケット１の壁面から、ウォータジャケット１の内部側へ突出して形成されている。
第１リブ７０、第２リブ８０は、例えば、シリンダヘッドの鋳造時にウォータジャケット１を形成する中子に、溝状の形状を形成することにより、シリンダヘッドと一体に形成される。

図２は、第１実施形態のウォータジャケットに形成される第１リブ及び第２リブの配置を示す図である。
図３は、図２のIII部拡大図である。
図２、図３は、それぞれ壁面の法線方向から見た状態を示している。（後述する図４、図５、図６、図７、図９において同じ。）
第１リブ７０、第２リブ８０は、それぞれ所定の長手方向に沿って伸びた平板状の突出壁部として形成されている。
なお、本明細書、特許請求の範囲において、各リブの長手方向とは、各リブをその基部となる壁面の法線方向から見たときに、寸法が最大となる方向を指すものとする。
第１リブ７０、第２リブ８０の長手方向における端部７１，８１は、壁面の法線方向から見た形状が円弧状となるよう丸めて形成されている。

第１リブ７０は、その長手方向に沿って直線状に等間隔で配列されるとともに、このような複数の第１リブ７０からなる列が平行かつ等間隔に多数設けられている。
複数の第１リブ７０からなる列は、隣接する他の列に対して、第１リブ７０の配列ピッチが１／２ピッチずれるように配置されている。
第２リブ８０は、第１リブ７０の長手方向と直交して配置された長手方向に沿って直線状に等間隔で配列されるとともに、このような複数の第２リブ８０からなる列が平行かつ等間隔に多数設けられている。
複数の第２リブ８０からなる列は、隣接する他の列に対して、第２リブ８０の配列ピッチが１／２ピッチずれるように配置されている。

図３に示すように、第１リブ７０を第２リブ８０の長手方向Ｄ２から見た場合、手前側の列の第１リブ７０の端部と、奥の側の列の第１リブ７０の端部とは、所定のラップ量Ｗ１だけ重なるように配置されている。
また、第２リブ８０を第１リブ７０の長手方向Ｄ１から見た場合、手前側の列の第２リブ８０の端部と、奥の側の列の第２リブ８０の端部とは、所定のラップ量Ｗ２だけ重なるように配置されている。

第１リブ７０の端部７１は、隣接する第２リブ８０の中間部８２と、第１リブ７０の長手方向Ｄ１に沿って対向して配置されている。
第２リブ８０の端部８１は、隣接する第１リブ７０の中間部７２と、第２リブ８０の長手方向Ｄ２に沿って対向して配置されている。
以上説明した配置により、第１リブ７０と第２リブ８０とは、第１リブ７０の長手方向Ｄ１、第２リブ８０の長手方向Ｄ２から見たときに、交互に現れるように配列されている。

以下、第１実施形態の効果を、以下説明する本発明の比較例１，２と比較して説明する。
以下説明する比較例１，２、及び、後述する第２，第３実施形態において、従前の実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。

図４は、比較例１の冷却装置のウォータジャケットに形成される突起の配置を示す図である。
比較例１の冷却装置は、第１実施形態における第１リブ７０、第２リブ８０に代えて、半球状の突起９１を配列したものである。
突起９１は、図４に示す直交２軸（Ｘ−Ｙ）方向に沿って、それぞれ等間隔に配列されている。

比較例１においては、Ｘ方向に沿った主流方向を有する流れＦ１１に対しては、乱流を発生する効果をほとんど得ることができない。
また、Ｘ方向、Ｙ方向に対して４５°傾斜した主流方向を有する流れＦ１２、Ｆ１３に対しては、ある程度乱流を形成することは可能であるが、乱れの強さは比較的小さいものとなる。

図５は、比較例２の冷却装置のウォータジャケットに形成されるリブの配置を示す図である。
比較例２の冷却装置は、第１実施形態の第１リブ７０、第２リブ８０に代えて、直線に沿って同一方向に伸びたリブ９２を配列したものである。
リブ９２は、その長手方向、及び、長手方向と直交する方向に沿って、それぞれ等間隔に配列されている。

比較例２においては、リブ９２の長手方向に対して傾斜した主流方向を有する流れＦ２１に対しては、乱流を発生して表面流速を高めることが可能である。
しかし、リブ９２の長手方向に沿った主流方向を有する流れＦ２２に対しては、乱れを発生する効果はほとんど得られない。
また、リブ９２の長手方向に対して直交する主流方向を有する流れＦ２３に対しては、乱れを発生する効果はほとんど得られず、また、圧損も大きくなり、ウォータジャケット内を冷却水が通過する際の抵抗が大きくなってしまう。

これに対し、図２に示すように、第１実施形態によれば、第１リブ７０の長手方向に沿った主流方向を有する流れＦ０１、第１リブ７０の長手方向に対して４５°傾斜した主流方向を有する流れＦ０２，Ｆ０３のいずれに対しても、過度に圧損を大きくすることなく乱流を発生することが可能である。

図６は、第１実施形態のウォータジャケットの表面における冷却水の流速分布を示す図である。
図６においては、第１リブ７０、第２リブ８０の長手方向に対してそれぞれ４５°傾斜した主流方向（矢印で図示する）を有する流れが流入した状態を示し、濃色ほど表面流速が高いことを示している。
図６に示すように、第１実施形態においては、流れが第１リブ７０、第２リブ８０を順次通過する際に乱流が発生し、その下流側において表面流速が高くなっていることがわかる。
これによって、シリンダヘッドから冷却水への熱伝達係数を向上し、冷却水への受熱量を増大することができる。

以上説明したように、第１実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ウォータジャケット１の壁面に、複数の方向に延在する第１リブ７０、第２リブ８０を交互に配列することにより、冷却水の主流がどの方向に流れる場合であっても、少なくとも一方のリブの側面と衝突して冷却水流の乱れが生じる。
このため、確実に乱流を発生させて壁面の表面における流速を上昇させ、シリンダヘッドから冷却水への熱伝達係数を向上させて冷却水の受熱量を増大させることができる。
冷却水の受熱量が増大することにより、燃焼室の冷却状態を改善してノッキング等の異常燃焼を抑制し、点火時期を進角させてエンジンの熱効率を改善することができる。
また、排気ポートの冷却を改善して排気温度及び触媒温度を低下させ、空燃比を燃料リーン側に設定して燃費を改善することができる。
また、冷間始動後の冷却水温を早期に上昇させ、エンジンや変速機のオイル等の加熱に利用することにより、暖機の迅速化を図り、フリクションの低減により車両の燃費を改善することができる。
（２）第１リブ７０の端部７１が、第２リブ８０の中間部８２と、第１リブ７０の長手方向Ｄ１に沿って対向して配置され、第２リブ８０の端部８１が、第１リブ７０の中間部７１と、第２リブの長手方向Ｄ２に沿って対向して配置されることにより、第１リブ７０及び第２リブ８０を高い密度で密集させて配列し、冷却に寄与する表面積を増大するとともに、乱流発生効果を促進することができる。
（３）第１リブ７０の長手方向Ｄ１から見たときに、手前側の第２リブ８０と奥側の第２リブ８０とが部分的に重なって配置され、第２リブ８０の長手方向Ｄ２から見たときに、手前側の第１リブ７０と奥側の第１リブ７０とが部分的に重なって配置されることにより、ウォータジャケット１の壁面に沿って流れる冷却水が第１リブ７０と第２リブ８０との間隔を通過する際に、流れ方向を確実に屈曲させることになる（直進可能な領域が存在しない）ため、乱流の発生をより促進することができる。
（４）第１リブ７０の長手方向Ｄ１と第２リブ８０の長手方向Ｄ２とを直交させて配置したことにより、壁面に対して冷却水の主流が流れる方向に関わらず、良好な乱流生成効果を得ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明を適用した冷却装置の第２実施形態について説明する。
第２実施形態の冷却装置は、ウォータジャケット１の冷却水流路を挟んで対向する一対の壁面に、それぞれ第１リブ７０、第２リブ８０を設けるとともに、各壁面の第１リブ７０、第２リブ８０の位置関係を、以下説明するように設定したものである。

図７は、第２実施形態の冷却装置におけるウォータジャケット内の第１リブ及び第２リブの配置を示す図である。
図７は、対向する壁面のうち一方の法線方向から見た配置を示している。
一方の壁面に設けられた第１リブ７０、第２リブ８０は、符号に添字Ａを付して実線で図示し、他方の壁面に設けられた第１リブ７０、第２リブ８０は、符号に添字Ｂを付して破線で図示する。（後述する図９において同じ。）
なお、各壁面に設けられた第１リブ７０Ａ，７０Ｂは共通する長手方向を有し、各壁面に設けられた第２リブ８０Ａ，８０Ｂは共通する長手方向を有する。

一方の壁面に設けられた第１リブ７０Ａと、他方の壁面に設けられた第２リブ８０Ｂとは、一方の壁面の法線方向から見たときに、第１リブ７０Ａの中央部と、第２リブ８０Ｂの中央部とが重畳するように配置されている。
一方の壁面に設けられた第２リブ８０Ａと、他方の壁面に設けられた第１リブ７０Ｂとは、一方の壁面の法線方向から見たときに、第２リブ８０Ａの中央部と、第１リブ７０Ｂの中央部とが重畳するように配置されている。
図７において、一方の壁面のリブが他方の壁面のリブと重畳している箇所を、黒色塗潰しで図示する。（後述する図９において同じ。）

図８は、図７のVIII−VIII部矢視断面図である。
図８に示すように、一方の壁面Ｗ１からの第２リブ８０Ａの突出高さｈ１と、他方の壁面Ｗ２からの第１リブ７０Ｂの突出高さｈ２との和は、ウォータジャケット１内部の高さ（壁面Ｗ１、Ｗ２の間隔）Ｈよりも大きく設定されている。
このため、壁面Ｗ１側の第２リブ８０Ａの突端部には、壁面Ｗ２側の第１リブ７０Ｂとの干渉を避けるための凹部８３が形成されている。
凹部８３は、第２リブ８０Ａの突端部（稜線部）における一部の領域を、部分的に壁面Ｗ１からの突出高さが小さくなるように、他の部位に対して凹ませて形成されている。
なお、図示しない壁面Ｗ１側の第１リブ７０Ａにも、同様の図示しない凹部が形成される。

以上説明した第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果と同様の効果に加えて、さらに以下の効果を得ることができる。
（１）ウォータジャケット１を挟んだ両方の壁面Ｗ１，Ｗ２に、第１リブ７０Ａ，７０Ｂ、第２リブ８０Ａ，８０Ｂをそれぞれ形成することにより、乱流の生成をさらに促進することができる。
（２）壁面Ｗ１側の第１リブ７０Ａ、第２リブ８０Ａに、他方の壁面Ｗ２から突出する第２リブ８０Ｂ、第１リブ７０Ｂとの干渉を避けるための凹部８３等を形成することにより、冷却液を堰き止めることなく、各壁面Ｗ１，Ｗ２からそれぞれ突出したリブを突出高さ方向にラップするよう密集して配置することが可能となり、乱流の生成をよりいっそう促進することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明を適用した冷却装置の第３実施形態について説明する。
図９は、第３実施形態の冷却装置におけるウォータジャケット内の第１リブ及び第２リブの配置を示す図である。

一方の壁面に設けられた第１リブ７０Ａと、他方の壁面に設けられた第２リブ８０Ｂとは、一方の壁面の法線方向から見たときに、第１リブ７０Ａの端部と、第２リブ８０Ｂの端部とが重畳するように配置されている。
一方の壁面に設けられた第２リブ８０Ａと、他方の壁面に設けられた第１リブ７０Ｂとは、一方の壁面の法線方向から見たときに、第２リブ８０Ａの端部と、第１リブ７０Ｂの端部とが重畳するように配置されている。
第３実施形態においては、このような配置により、各壁面からそれぞれ突出した第１リブ７０，第２リブ８０が干渉する領域（図７，９において黒く塗りつぶされた領域）が、第２実施形態に対して小さくなっていることがわかる。
例えば、第２実施形態のリブ配列により、平板（第１リブ７０，第２リブ８０を設けない状態）に対して表面積を３３．６％拡大可能である場合に、第３実施形態のリブ配列とすれば、同様の突出高さ及び長さを有する第１リブ７０、第２リブ８０とした場合、平板に対して表面積を３９．６％拡大することが可能である。

以上説明した第３実施形態によれば、上述した第１、第２実施形態の効果と同様の効果に加え、第２実施形態に対して、対向する壁面からそれぞれ突出した第１リブ７０と第２リブ８０とが干渉する領域を小さくし、干渉を避けるために設けられる凹部を小さくして、第１リブ７０、第２リブ８０の表面積を確保することにより冷却液への受熱量を増大させることができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）各実施形態において、冷却装置は、一例としてエンジンのシリンダヘッドを冷却するものであるが、本発明の冷却装置は、被加熱部位又は発熱部位を有し冷却を要する他の冷却対象部品の冷却にも適用することができる。
例えば、エンジンのシリンダブロックや、モータ、インバータ、バッテリ等の各種電装品、その他の各種部品の冷却に適用することができる。
（２）冷却装置の構成は、上述した各実施形態に限定されず、適宜変更することが可能である。
例えば、各実施形態においては、第１リブ、第２リブを、鋳造により冷却対象部品であるシリンダヘッドと一体に形成しているが、第１リブ、第２リブの製法はこれに限らず、例えば別部品からなるフィンを鋳込んだり、冷却対象部品の成型後に別途取り付ける構成としてもよい。
（３）各実施形態の冷却装置においては、冷却液として水を主成分とするものを用いているが、これに限らず、他の液体を冷却液として利用することも可能である。

１ ウォータジャケット １０ インレットポート
２０ アウトレットポート ３０ 吸気ポート通過部
４０ 排気ポート通過部 ５０ 点火栓通過部
６０ インジェクタ通過部
７０ 第１リブ ７１ 端部
７２ 中間部 ８０ 第２リブ
８１ 端部 ８２ 中間部
９１ 突起 ９２ リブ
Ｗ１ 一方の壁面 Ｗ２ 他方の壁面
Ｄ１ 第１リブ長手方向 Ｄ２ 第２リブ長手方向

Claims (7)

1. 冷却対象部品の内部に形成され冷却液が通流される冷却液流路を備える冷却装置であって、
   前記冷却液流路を構成する壁面の少なくとも一部に、
   前記壁面から前記冷却液流路の内部へ突出し、第１の方向に延在して形成された複数の第１リブと、
   前記壁面から前記冷却液流路の内部へ突出し、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に延在して形成された複数の第２リブとを、
   少なくとも一つの方向から見たときに前記第１リブと前記第２リブとが交互に設けられるよう配列したこと
   を特徴とする冷却装置。
2. 前記第１リブの端部が、前記第２リブの中間部と前記第１リブの長手方向に沿って対向して配置され、
   前記第２リブの端部が、前記第１リブの中間部と前記第２リブの長手方向に沿って対向して配置されること
   を特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記第１リブの長手方向から見たときに、手前側の前記第２リブと奥側の前記第２リブとが部分的に重なって配置され、
   前記第２リブの長手方向から見たときに、手前側の前記第１リブと奥側の前記第１リブとが部分的に重なって配置されること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷却装置。
4. 前記第１リブの長手方向と前記第２リブの長手方向とが直交して配置されること
   を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の冷却装置。
5. 前記冷却液流路は、第１の壁面と、前記第１の壁面に対向して配置された第２の壁面とを有し、
   前記第１の壁面及び前記第２の壁面のそれぞれに、複数の前記第１リブ及び複数の前記第２リブを配列したこと
   を特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の冷却装置。
6. 前記第１の壁面に設けられた前記第１リブと前記第２リブとの少なくとも一方に、前記第２の壁面に設けられた前記第１リブ又は前記第２リブとの干渉を避けるための凹部が形成されること
   を特徴とする請求項５に記載の冷却装置。
7. 前記第１の壁面の法線方向から見たときに、前記第１の壁面の前記第１リブの端部と、前記第２の壁面の前記第２リブの端部とが重なって配置され、前記第１の壁面の前記第２リブの端部と、前記第２の壁面の前記第１リブの端部とが重なって配置されること
   を特徴とする請求項６に記載の冷却装置。
   

Images