JP2516220Y2 - 沸騰冷却装置用ラジエータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、自動車用エンジン等の
冷却に供される沸騰冷却装置のラジエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車用等のエンジンでは、過給
機を用いたり給排気系をマルチバルブ化すること等によ
って、高出力化が進められている。その結果、運転時の
発熱量は従来のものに較べて格段に多くなっており、冷
却装置にも高性能なものが必要となっている。沸騰冷却
装置はこのような要望に応じて開発されたもので、図４
に示すように、エンジン１のシリンダブロック２側のウ
ォータジャケット３とシリンダヘッド４側のウォータジ
ャケット５とにクーラント（冷却液）の流入口６と流出
口７とを各々形成し、これらを凝縮冷却装置たるラジエ
ータ８や循環ポンプ９等を有する循環経路１０によって
連結することにより構成されている。図中、１１は液相
クーラントと気相クーラントを分離し、気相クーラント
だけをラジエータ８へと導く気液分離器であり、１２は
暖機時に循環経路１０から溢出したクーラントを貯留す
るリザーブタンクである。また、１３はクーラントの温
度等に応じてラジエータ８に冷却風を送る電動ファンで
ある。

【０００３】沸騰冷却装置では、ウォータジャケット５
内で沸騰したクーラントの沸騰熱伝達を利用してシリン
ダヘッド４の熱を吸収し、沸騰した蒸気となったクーラ
ントをラジエータ８の上流側で凝縮・液化させる。そし
て、ラジエータ８の下流側では液相となったクーラント
を更に冷却し、そのクーラントを循環ポンプ９でエンジ
ン１に還流させる。

【０００４】ところで、沸騰冷却装置は、図５および図
６（図４中Ａ−Ａ断面）に示すように、アッパタンク１
４とロワタンク１５との間に多数本のコアチューブ１６
ａやコルゲートフィン１６ｂからなるコア１６を介装さ
せてなる、ダウンフロー型のラジエータ８も多く用いら
れている。そして、このタイプのラジエータ８では、ロ
ワタンク１５内にオイル冷却用の放熱器（以降、オイル
クーラと称する。）１７が配設されることがあり、エン
ジン１のクーラントを冷却する一方で、オイルクーラ１
７内を流通する高温のエンジンオイルやオートマチック
トランスミッションフルード（以降、ＡＴＦと称す
る。）の冷却を行っている。図中、１８はアッパタンク
１４に形成された流入パイプであり、１９はロワタンク
１５に形成された流出パイプである。また２０，２１は
これら流入パイプ１８および流出パイプ１９にそれぞれ
接続されたラジエータホースである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】沸騰冷却装置は、冷却
水を沸騰点以下の温度で循環させる旧来の冷却装置に較
べ高い冷却効率を有しており、クーラントの循環量も少
量で済む等の特徴も持っている。ところが、従来の冷却
装置に使用していたダウンフロー型のラジエータを沸騰
冷却装置に用いると以下の不具合があった。すなわち、
クーラントはコアチューブ１６ａ内を通過する間に冷却
風による冷却されて凝縮するが、ロワタンク１５内では
オイルクーラ１７によって再び加熱されることになる。
その結果、一旦液化したクーラントが再び沸騰する等、
ラジエータ８の凝縮冷却効率が著しく悪くなってしまう
のである。また、ロワタンク１５内におけるクーラント
の温度が比較的高く、また、クーラントの循環量が少な
いため、オイルクーラ１７内を流通するエンジンオイル
やＡＴＦの冷却を十分に行えない問題もあった。本考案
は上記状況に鑑みなされたもので、クーラントの凝縮冷
却を阻害することなく、内蔵されたオイルクーラによる
オイルの冷却を高い効率で行うことを可能とした沸騰冷
却装置のラジエータを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本考案ではこの課
題を解決するために、エンジンのウォータジャケット内
でクーラントを沸騰させて沸騰熱伝達を利用することで
当該エンジンの冷却を行う沸騰冷却装置に用いられるラ
ジエータであって、オイル冷却用の放熱器と、当該放熱
器の浸漬に供される液相のクーラントを貯留するための
樋をアッパタンク内に配設したことを特徴とする沸騰冷
却装置用ラジエータを提案するものである。

【０００７】

【作用】アッパタンクに流入したクーラントの内で液相
のものが樋に流入して貯留され、オイル冷却用の放熱器
に接することにより蒸発して放熱器から気化熱を奪う。
ここで気化したクーラントはもとから気相であったもの
と共にコアチューブ内を流通し、凝縮熱を冷却風中に放
出することにより凝縮・液化する。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づき詳細
に説明する。図１には本考案に係る沸騰冷却装置用ラジ
エータの一実施例を縦断面により示し、図２には図１中
Ｂ−Ｂ断面を示し、図３には図１中Ｃ−Ｃ断面を示して
ある。これらの図に示すように、本実施例ではラジエー
タ８のアッパタンク１４内にエンジンオイル用の円筒形
状のオイルクーラ１７が配設され、その下方にＵ字断面
の樋２２が取り付けられている。樋２２は流入パイプ１
８側の端部（図１，図２中、右端部）がアッパタンク１
４の側壁につき当てられ、流入パイプ１８がその側面に
接続している。樋２２の左端部には樋２２の上縁より若
干丈の低いストッパプレート２３が一体的に形成されて
いる。一方、コア１６の左端部にはコアチューブ１６ａ
より断面積の大きいバイパスパイプ２４が形成されてお
り、その上端の開口部が樋２２の左端部の真下に位置し
ている。

【０００９】以下、本実施例の作用を述べる。エンジン
１が始動して通常運転状態になると、ウォータジャケッ
ト３，５を含めた循環経路１０内に充満していたクーラ
ントが熱膨張してリザーブタンク１２に流出し、沸騰冷
却が開始される。そして、シリンダヘッド４側のウォー
タジャケット５内では高温に曝されたクーラントが沸騰
・蒸発し、気相と液相とが混合した状態で流出口７から
ラジエタホース２０を経由してラジエータ８のアッパタ
ンク１４に流入する。この際、本実施例ではアッパタン
ク１４内に樋２２が設けられているため、流入したクー
ラントの内で液相のものが図に示すように樋２２に貯留
される。貯留されたクーラントは浸漬されたオイルクー
ラ１７により加熱され、オイルクーラ１７の表面や樋２
２の内部で沸騰する。その結果、オイルクーラ１７およ
びその内部のオイルが気化熱を奪われて急速に冷却され
るのである。

【００１０】一方、ストッパプレート２３の丈が樋２２
の上縁より低いため、樋２２から溢れたクーラントはそ
の左端部からバイパスパイプ２４内に落下してロワタン
クに直接導かれる。したがって、コアチューブ１６ａ内
には気相のクーラントのみが流入し、コアチューブ１６
ａ内を通過する間に冷却風により冷却された凝縮するの
である。本実施例で液相のクーラントをバイパスパイプ
２４側に分離した理由は、高温の蒸気のみをコアチュー
ブ１６ａの内壁に接触させるためであり、これによる従
来のものに比べ熱交換効率が著しく高められた。また、
コアチューブ１６ａ内に液相クーラントが混入すること
がなく、熱交換効率を高めると共に、気相、液相クーラ
ントを分離する気液分離器を省くことができる。

【００１１】以上で具体的実施例の説明を終えるが、本
考案の態様はこの実施例に限るものではない。例えば、
アッパタンク１４に内蔵されるオイルクーラとして、円
筒形のものに代えて、二重管形状のものや多管型のもの
等を適宜採用してもよい。

【００１２】

【考案の効果】本考案に係る沸騰冷却装置用ラジエータ
によれば、アッパタンク内にオイル冷却用の放熱器を設
けると共にその放熱器を樋に貯留された液相のクーラン
トに浸漬するようにしたため、クーラントの凝縮冷却を
阻害することなく、オイルの冷却を高い効率で行うこと
が可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る沸騰冷却装置用ラジエータの一実
施例を示す縦断面図である。

【図２】図１中Ｂ−Ｂ断面図である。

【図３】図１中Ｃ−Ｃ断面図である。

【図４】沸騰冷却装置の全体レイアウトを示す概念図で
ある。

【図５】従来のラジエータの斜視図である。

【図６】図５中Ａ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン ８ ラジエータ １４ アッパタンク １５ ロワタンク １６ コア １６ａ コアチューブ １７ オイルクーラ １８ 流入パイプ ２２ 樋 ２３ ストッパプレート ２４ バイパスパイプ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのウォータジャケット内でクー
   ラントを沸騰させて沸騰熱伝達を利用することで当該エ
   ンジンの冷却を行う沸騰冷却装置に用いられるラジエー
   タであって、オイル冷却用の放熱器と、当該放熱器の浸
   漬に供される液相のクーラントを貯留するための樋をア
   ッパタンク内に配設したことを特徴とする沸騰冷却装置
   用ラジエータ。