JP3094456B2 - 自動車用内燃機関の冷却装置 - Google Patents
自動車用内燃機関の冷却装置Info
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両に用い
られる内燃機関の冷却装置に関するものである。
られる内燃機関の冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車等の内燃機関は高出力化か
つ低燃費化の傾向にある。高出力化の面で、その冷却系
への要求は、冷却性能の向上である。これは、例えば、
ラジエータの容積増大や冷却風量増大のための電動ファ
ン大容量化又はカップリングファンの性能向上等により
対応している。ところが、低燃費化の面で、軽量化のニ
ーズが強く、又、ＣD 低減をねらったスラントノーズ化
等により、ラジエータの容積の増大は望めず、又、電動
ファン大容量等においても内燃機関の動力損失を増大
し、ひいては、内燃機関の燃料消費率を増大する原因の
一つになる。
つ低燃費化の傾向にある。高出力化の面で、その冷却系
への要求は、冷却性能の向上である。これは、例えば、
ラジエータの容積増大や冷却風量増大のための電動ファ
ン大容量化又はカップリングファンの性能向上等により
対応している。ところが、低燃費化の面で、軽量化のニ
ーズが強く、又、ＣD 低減をねらったスラントノーズ化
等により、ラジエータの容積の増大は望めず、又、電動
ファン大容量等においても内燃機関の動力損失を増大
し、ひいては、内燃機関の燃料消費率を増大する原因の
一つになる。
【０００３】そこで、特開昭６１−１５５６１４号公報
に、内燃機関の動力損失を増大することなく内燃機関を
冷却する冷却装置が考案されている。これは、内燃機関
より排出される排熱エネルギーを回転力に変換するラン
キン機関の如き廃熱回収機関を有し、この廃熱回収機関
によって内燃機関の冷却用ファンを回転駆動する構成で
ある。
に、内燃機関の動力損失を増大することなく内燃機関を
冷却する冷却装置が考案されている。これは、内燃機関
より排出される排熱エネルギーを回転力に変換するラン
キン機関の如き廃熱回収機関を有し、この廃熱回収機関
によって内燃機関の冷却用ファンを回転駆動する構成で
ある。
【０００４】ところが、上記公報記載のものを実用化す
る上で次の様な問題点がわかった。即ち、通常走行時等
のエンジン回転数が一定値以上で、エンジン負荷がある
程度あり、エンジンからの排熱が一定値以上多い時に
は、ランキン機関等の廃熱回収機関での回収動力により
冷却ファンを駆動し、必要な風量を得る事が可能であ
る。しかし、車両停止時、あるいはアイドル時等のエン
ジン回転数，負荷とも極く低く、エンジンからの排熱が
少ない時には、回収動力も少なく、冷却ファン駆動によ
り必要な風量が得られない事が判明した。
る上で次の様な問題点がわかった。即ち、通常走行時等
のエンジン回転数が一定値以上で、エンジン負荷がある
程度あり、エンジンからの排熱が一定値以上多い時に
は、ランキン機関等の廃熱回収機関での回収動力により
冷却ファンを駆動し、必要な風量を得る事が可能であ
る。しかし、車両停止時、あるいはアイドル時等のエン
ジン回転数，負荷とも極く低く、エンジンからの排熱が
少ない時には、回収動力も少なく、冷却ファン駆動によ
り必要な風量が得られない事が判明した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は上記の
点に鑑みてなされたもので、その解決しようとする課題
は、内燃機関からの排熱が少ない時においても、充分な
風量を得られるようにすることである。
点に鑑みてなされたもので、その解決しようとする課題
は、内燃機関からの排熱が少ない時においても、充分な
風量を得られるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明の内燃機関冷却装置は、内燃機関
の外形を形成するハウジングと、前記内燃機関から生じ
る熱エネルギーと熱交換した低沸点作動媒体を断熱膨張
させることにより回転力を得る回転駆動装置と、この回
転駆動装置から排出された低沸点作動媒体を冷却して凝
縮する凝縮装置と、この凝縮装置からの低沸点作動媒体
を圧縮して前記熱交換器へ送出する圧縮機と、前記回転
駆動装置から得られる回転力によって前記凝縮装置を冷
却する第１の回転ファンと、この第１の回転ファンと異
なる駆動源により回転駆動され、前記凝縮装置を冷却す
る第２の回転ファンとを具備することを特徴とする。
の手段として、本発明の内燃機関冷却装置は、内燃機関
の外形を形成するハウジングと、前記内燃機関から生じ
る熱エネルギーと熱交換した低沸点作動媒体を断熱膨張
させることにより回転力を得る回転駆動装置と、この回
転駆動装置から排出された低沸点作動媒体を冷却して凝
縮する凝縮装置と、この凝縮装置からの低沸点作動媒体
を圧縮して前記熱交換器へ送出する圧縮機と、前記回転
駆動装置から得られる回転力によって前記凝縮装置を冷
却する第１の回転ファンと、この第１の回転ファンと異
なる駆動源により回転駆動され、前記凝縮装置を冷却す
る第２の回転ファンとを具備することを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記手段によって、従来は内燃機関のハウジン
グから外部に放出されていた熱エネルギー、もしくは冷
却水に熱交換されていた熱エネルギーを熱交換器を介し
て低沸点作動媒体に伝達し、この低沸点作動媒体の断熱
膨張によって得られるエネルギーを回転駆動装置で回転
力に変換し、且つこの回転力でもって回転ファンを駆動
することにより、低沸点作動媒体自らを凝縮装置で冷却
凝縮することが可能となる。
グから外部に放出されていた熱エネルギー、もしくは冷
却水に熱交換されていた熱エネルギーを熱交換器を介し
て低沸点作動媒体に伝達し、この低沸点作動媒体の断熱
膨張によって得られるエネルギーを回転駆動装置で回転
力に変換し、且つこの回転力でもって回転ファンを駆動
することにより、低沸点作動媒体自らを凝縮装置で冷却
凝縮することが可能となる。
【０００８】また、内燃機関が低負荷、低回転域で駆動
されていて、低沸点作動媒体から得られる回収動力が小
さい時には、第１の回転ファンとは異なる駆動源で回転
駆動される第２の回転ファンにより凝縮装置を冷却、ま
たは第１熱交換器と並列に設けられた第２熱交換器を冷
却し、必要冷却性能を得る事ができる。
されていて、低沸点作動媒体から得られる回収動力が小
さい時には、第１の回転ファンとは異なる駆動源で回転
駆動される第２の回転ファンにより凝縮装置を冷却、ま
たは第１熱交換器と並列に設けられた第２熱交換器を冷
却し、必要冷却性能を得る事ができる。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の第１実施例を図１に基づいて
説明する。図１は、自動車のエンジン室内に配置される
状態での冷却装置を示す概略構成図であって、図中符号
１はガソリンエンジン，ディーゼルエンジン等の公知の
内燃機関である。内燃機関１のハウジングにはウォータ
ージャケットが設けられており、このウォータージャケ
ット内の冷却水によって内燃機関は冷却される。
説明する。図１は、自動車のエンジン室内に配置される
状態での冷却装置を示す概略構成図であって、図中符号
１はガソリンエンジン，ディーゼルエンジン等の公知の
内燃機関である。内燃機関１のハウジングにはウォータ
ージャケットが設けられており、このウォータージャケ
ット内の冷却水によって内燃機関は冷却される。
【００１０】このウォータージャケットの冷却水出口
は、冷却水導管を経て熱交換器２の放熱部に連通接続さ
れ、ウォータージャケットの冷却水入口は冷却水ポンプ
３及び冷却水導管を経て熱交換器２の放熱部に連通接続
されている。冷却水ポンプ３は、内燃機関の（省略）ク
ランク軸に連結されて、回転駆動されることによって冷
却水を循環させる。
は、冷却水導管を経て熱交換器２の放熱部に連通接続さ
れ、ウォータージャケットの冷却水入口は冷却水ポンプ
３及び冷却水導管を経て熱交換器２の放熱部に連通接続
されている。冷却水ポンプ３は、内燃機関の（省略）ク
ランク軸に連結されて、回転駆動されることによって冷
却水を循環させる。
【００１１】次に、熱交換器２，回転駆動装置４，回転
ファン５，凝縮装置６，圧縮機７とを含む冷却サイクル
について説明する。凝縮装置６はエンジン室内の最も前
方に配置され、かつ回転駆動装置４，回転ファンはその
後方に配置されている。この冷却サイクル中には、低沸
点作動媒体であるフロン１１が封入されている。熱交換
器２は、シェルアンドチューブ式の熱交換器で、冷却水
の流通する放熱部２ａと、フロンが流通する受熱交換器
２ｂがあり、両者の間で熱交換される。熱交換器２の受
熱交換器２ｂに設けられる媒体出口は、媒体導管を介し
て回転駆動装置４の入口ポートに連通接続されている。
ファン５，凝縮装置６，圧縮機７とを含む冷却サイクル
について説明する。凝縮装置６はエンジン室内の最も前
方に配置され、かつ回転駆動装置４，回転ファンはその
後方に配置されている。この冷却サイクル中には、低沸
点作動媒体であるフロン１１が封入されている。熱交換
器２は、シェルアンドチューブ式の熱交換器で、冷却水
の流通する放熱部２ａと、フロンが流通する受熱交換器
２ｂがあり、両者の間で熱交換される。熱交換器２の受
熱交換器２ｂに設けられる媒体出口は、媒体導管を介し
て回転駆動装置４の入口ポートに連通接続されている。
【００１２】回転駆動装置４は、例えばマルチベーン
（可動翼式）エキスパンダで、ロータとベーンによって
区画形成された空間に高温，高圧のフロンを導入するこ
とにより、回転駆動力に変換するものである。即ち、エ
キスパンダ４の入口ポートより最小容積の前記空間に流
入したフロンは、前記空間の容積を増大することによ
り、ロータに回転力を発生させ、その空間が最大容積と
なったときこのフロンは吐出ポートより吐出されるもの
である。この種のエキスパンダは、比較的（タービン型
エキスパンダと比較すると）低回転・高トルクの回転力
を受けることができる。
（可動翼式）エキスパンダで、ロータとベーンによって
区画形成された空間に高温，高圧のフロンを導入するこ
とにより、回転駆動力に変換するものである。即ち、エ
キスパンダ４の入口ポートより最小容積の前記空間に流
入したフロンは、前記空間の容積を増大することによ
り、ロータに回転力を発生させ、その空間が最大容積と
なったときこのフロンは吐出ポートより吐出されるもの
である。この種のエキスパンダは、比較的（タービン型
エキスパンダと比較すると）低回転・高トルクの回転力
を受けることができる。
【００１３】このようにしてロータに得られた回転力
は、シャフト４ａを介して外部へ出力される。シャフト
４ａには、後述する凝縮装置６を冷却するための第１の
回転ファン５が直結されている。エキスパンダ４の吐出
ポートは、媒体導管を介して凝縮装置いわゆるコンデン
サ６に連通接続され、フロンはコンデンサ６によって冷
却液化される。コンデンサ６は、媒体導管を介して圧縮
機７（例えば電動式の渦巻き式ポンプ）に連通接続され
ており、圧縮機４はフロンを高圧に圧縮する。圧縮機４
から吐出される高圧フロンは、媒体導管を介して熱交換
器２の受熱交換器部２ｂの下部の媒体入口へ導かれて、
上述冷却サイクル内を循環（閉回路）する。
は、シャフト４ａを介して外部へ出力される。シャフト
４ａには、後述する凝縮装置６を冷却するための第１の
回転ファン５が直結されている。エキスパンダ４の吐出
ポートは、媒体導管を介して凝縮装置いわゆるコンデン
サ６に連通接続され、フロンはコンデンサ６によって冷
却液化される。コンデンサ６は、媒体導管を介して圧縮
機７（例えば電動式の渦巻き式ポンプ）に連通接続され
ており、圧縮機４はフロンを高圧に圧縮する。圧縮機４
から吐出される高圧フロンは、媒体導管を介して熱交換
器２の受熱交換器部２ｂの下部の媒体入口へ導かれて、
上述冷却サイクル内を循環（閉回路）する。
【００１４】凝縮器６には第１の回転ファン５と並列に
第２の回転ファン８が設定されている。この第２の回転
ファン８は電動機等の駆動源９（第１の回転ファン５と
異なる駆動源）により回転駆動され、凝縮器６へ冷却風
を送風する。尚、駆動源９は、図示略のエンジンアイド
ルスイッチ、エアコン信号及び冷却水温センサ１０等の
信号を入力された制御装置１１により、運転状態を制御
される構成とする。
第２の回転ファン８が設定されている。この第２の回転
ファン８は電動機等の駆動源９（第１の回転ファン５と
異なる駆動源）により回転駆動され、凝縮器６へ冷却風
を送風する。尚、駆動源９は、図示略のエンジンアイド
ルスイッチ、エアコン信号及び冷却水温センサ１０等の
信号を入力された制御装置１１により、運転状態を制御
される構成とする。
【００１５】次に、上述の構成に基づいてその作動を説
明する。内燃機関１のウォータージャケット内で熱交換
して高温となった冷却水は、熱交換器２において、フロ
ンと熱交換する。ここでフロンは図２において（図２は
圧力Ｐとエンタルピーｉの関係図）点ａから点ｂへ状態
変化、すなわち高圧の液相から高温，高圧の過熱蒸気相
のフロンガスへ状態変化する。
明する。内燃機関１のウォータージャケット内で熱交換
して高温となった冷却水は、熱交換器２において、フロ
ンと熱交換する。ここでフロンは図２において（図２は
圧力Ｐとエンタルピーｉの関係図）点ａから点ｂへ状態
変化、すなわち高圧の液相から高温，高圧の過熱蒸気相
のフロンガスへ状態変化する。
【００１６】この過熱蒸気となったフロンガスは、エキ
スパンダ４にて等エントロピー変化、すなわち断熱膨張
してシャフトに仕事量ＷL （図２中、点ｂから点ｃへと
変化）の回転力を出力する。このシャフトの回転力は回
転ファン５を回転させて、コンデンサ６の前方より後方
へ向かって（図中左から右へ）冷却風を送風させる。も
しくはコンデンサ６の前方に回転ファン５を配設して、
コンデンサ６の前方から後方へ向かって冷却風を送風す
る。
スパンダ４にて等エントロピー変化、すなわち断熱膨張
してシャフトに仕事量ＷL （図２中、点ｂから点ｃへと
変化）の回転力を出力する。このシャフトの回転力は回
転ファン５を回転させて、コンデンサ６の前方より後方
へ向かって（図中左から右へ）冷却風を送風させる。も
しくはコンデンサ６の前方に回転ファン５を配設して、
コンデンサ６の前方から後方へ向かって冷却風を送風す
る。
【００１７】エキスパンダ４にて断熱膨張したフロンガ
スは、コンデンサ６により冷却されて凝縮して再び液相
（図２中、点ｃから点ｄへの変化）となり、圧縮機７に
よって圧縮加圧（図２中、点ｄから点ａへの変化）され
る。そしてフロンは再び熱交換器２へ圧送された後、上
述のサイクルを繰り返すことになる。以上述べた様に、
内燃機関のハウジングより放出される熱エネルギーを、
冷却サイクルのフロンと熱交換することによって冷却す
るとともに、フロンが得たエネルギーによって、送風フ
ァンを回転させて冷却風を発生させ、その冷却風でもっ
てフロン自体をコンデンサ５で冷却凝縮することにな
る。
スは、コンデンサ６により冷却されて凝縮して再び液相
（図２中、点ｃから点ｄへの変化）となり、圧縮機７に
よって圧縮加圧（図２中、点ｄから点ａへの変化）され
る。そしてフロンは再び熱交換器２へ圧送された後、上
述のサイクルを繰り返すことになる。以上述べた様に、
内燃機関のハウジングより放出される熱エネルギーを、
冷却サイクルのフロンと熱交換することによって冷却す
るとともに、フロンが得たエネルギーによって、送風フ
ァンを回転させて冷却風を発生させ、その冷却風でもっ
てフロン自体をコンデンサ５で冷却凝縮することにな
る。
【００１８】つまり、従来では内燃機関のハウジングよ
り外部に放出されていた熱エネルギー、すなわちウォー
タージャケット内にて高温の冷却水に熱交換してラジエ
ータによって排熱（放熱）していた熱エネルギー、もし
くはハウジングより直接大気に放熱していた熱エネルギ
ー、これを有効な熱源として利用することができる。そ
の上、冷却サイクルの回転駆動装置４で、得られる回転
力によってファン５を回転し、その結果得られる冷却風
でそのサイクルの媒体自らを冷却することが可能とな
る。
り外部に放出されていた熱エネルギー、すなわちウォー
タージャケット内にて高温の冷却水に熱交換してラジエ
ータによって排熱（放熱）していた熱エネルギー、もし
くはハウジングより直接大気に放熱していた熱エネルギ
ー、これを有効な熱源として利用することができる。そ
の上、冷却サイクルの回転駆動装置４で、得られる回転
力によってファン５を回転し、その結果得られる冷却風
でそのサイクルの媒体自らを冷却することが可能とな
る。
【００１９】内燃機関１が非常に低負荷，低回転で作動
している場合（すなわちアイドリング状態）では、熱交
換器２によって作動媒体が得られる熱量が小さい為、回
転駆動装置４によって得られる出力ＷL も小さい。よっ
て冷却ファン５による風量を必要風量を満足しないこと
により、熱交換器２で作動媒体受熱量が低下する。これ
により、内燃機関１内の冷却水温が上昇する。また、エ
アコン作動時には風量低下によりエアコン能力も低下し
てしまう。
している場合（すなわちアイドリング状態）では、熱交
換器２によって作動媒体が得られる熱量が小さい為、回
転駆動装置４によって得られる出力ＷL も小さい。よっ
て冷却ファン５による風量を必要風量を満足しないこと
により、熱交換器２で作動媒体受熱量が低下する。これ
により、内燃機関１内の冷却水温が上昇する。また、エ
アコン作動時には風量低下によりエアコン能力も低下し
てしまう。
【００２０】そこで上記内燃機関の運転状態（たとえば
アイドル信号），エアコン作動信号、及び水温により図
３に示す様なフローチャートにて制御装置によりファン
２が作動し、必要風量を満たす事が可能である。次に第
２実施例を図４に基づいて説明する。この実施例は、第
１実施例における熱交換器２を廃止し、内燃機関のウォ
ータージャケットを代用したものである。他の構成・作
動は第１実施例と同様である。すなわち、内燃機関のウ
ォータージャケット内にて、フロンが内燃機関と熱交換
して、過熱蒸気相となることによって内燃機関を冷却す
る構成である。
アイドル信号），エアコン作動信号、及び水温により図
３に示す様なフローチャートにて制御装置によりファン
２が作動し、必要風量を満たす事が可能である。次に第
２実施例を図４に基づいて説明する。この実施例は、第
１実施例における熱交換器２を廃止し、内燃機関のウォ
ータージャケットを代用したものである。他の構成・作
動は第１実施例と同様である。すなわち、内燃機関のウ
ォータージャケット内にて、フロンが内燃機関と熱交換
して、過熱蒸気相となることによって内燃機関を冷却す
る構成である。
【００２１】次に第３実施例を図５に基づいて説明す
る。この実施例は第１実施例に対し、熱交換器２と並列
に冷却水を放熱する為の補助熱交換器(サブラジエータ)
１２を設定し、第２の回転ファン８及び駆動源９により
前記補助熱交換器１２に送風を行う構成である。次に第
４実施例を図６に基づいて説明する。この実施例は第１
実施例に対し回転駆動装置４の起動時の円滑な回転立ち
上がりを補助する手段として動力伝達断接機構４ｂを介
して起動用駆動源４ｃを有する構成である。
る。この実施例は第１実施例に対し、熱交換器２と並列
に冷却水を放熱する為の補助熱交換器(サブラジエータ)
１２を設定し、第２の回転ファン８及び駆動源９により
前記補助熱交換器１２に送風を行う構成である。次に第
４実施例を図６に基づいて説明する。この実施例は第１
実施例に対し回転駆動装置４の起動時の円滑な回転立ち
上がりを補助する手段として動力伝達断接機構４ｂを介
して起動用駆動源４ｃを有する構成である。
【００２２】上述の実施例において低沸点作動媒体とし
てフロンＲ−１１を用いたが、フロンＲ−１２，フロン
Ｒ−１３、アンモニア等のものであっても良い。また上
述のエキスパンダはマルチベーンタイプのものであった
が、低融点作動媒体の断熱膨張を利用して回転力を得る
ものであれば良く、他にローリングピストン式，ラジア
ルタービン式等のものであっても良い。
てフロンＲ−１１を用いたが、フロンＲ−１２，フロン
Ｒ−１３、アンモニア等のものであっても良い。また上
述のエキスパンダはマルチベーンタイプのものであった
が、低融点作動媒体の断熱膨張を利用して回転力を得る
ものであれば良く、他にローリングピストン式，ラジア
ルタービン式等のものであっても良い。
【００２３】また上述の実施例においては、図示してい
ないが、内燃機関が始動時等にあって冷却する必要がな
い場合は回転駆動装置によって得られた回転を、クラッ
チ等の伝達手段によって選択的に取り出すことによっ
て、他の被駆動装置例えばオルタネータ等の発電機を駆
動することもできることは言うまでもない。
ないが、内燃機関が始動時等にあって冷却する必要がな
い場合は回転駆動装置によって得られた回転を、クラッ
チ等の伝達手段によって選択的に取り出すことによっ
て、他の被駆動装置例えばオルタネータ等の発電機を駆
動することもできることは言うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】以上述べた様に、内燃機関のハウジング
から放出する熱エネルギーを、低沸点作動媒体に伝達
し、この低沸点作動媒体の断熱膨張によって得られるエ
ネルギーを回転駆動装置で回転力に変換し、且つこの回
転力でもって回転ファンを駆動することより冷却風を発
生させ、この冷却風でもって低沸点作動媒体を凝縮装置
にて冷却凝縮することができるようになる。従って以下
の様な効果を有する。
から放出する熱エネルギーを、低沸点作動媒体に伝達
し、この低沸点作動媒体の断熱膨張によって得られるエ
ネルギーを回転駆動装置で回転力に変換し、且つこの回
転力でもって回転ファンを駆動することより冷却風を発
生させ、この冷却風でもって低沸点作動媒体を凝縮装置
にて冷却凝縮することができるようになる。従って以下
の様な効果を有する。
【００２５】内燃機関の排熱のうち、現在では全く利用
されていない内燃機関のハウジングより放出される熱エ
ネルギーを、冷却システムとして有効に利用したため、
内燃機関の動力損失を増大することなく内燃機関を冷却
することが可能となり、このため、内燃機関の燃料消費
量を減少することが可能となる。内燃機関の排熱のうち
高温の排気ガスの排気エネルギーを利用して冷却ファン
を駆動して内燃機関を冷却するものに対して、本発明
は、比較的低温のハウジングからの放熱エネルギーを利
用しているので、セラミック等の耐熱材料の選択もする
ことなく十分な耐久性を確保できるとともに、エンジン
ルーム内の他の部品への影響を小さく抑えることができ
る。
されていない内燃機関のハウジングより放出される熱エ
ネルギーを、冷却システムとして有効に利用したため、
内燃機関の動力損失を増大することなく内燃機関を冷却
することが可能となり、このため、内燃機関の燃料消費
量を減少することが可能となる。内燃機関の排熱のうち
高温の排気ガスの排気エネルギーを利用して冷却ファン
を駆動して内燃機関を冷却するものに対して、本発明
は、比較的低温のハウジングからの放熱エネルギーを利
用しているので、セラミック等の耐熱材料の選択もする
ことなく十分な耐久性を確保できるとともに、エンジン
ルーム内の他の部品への影響を小さく抑えることができ
る。
【００２６】また、排気ガスによって回転駆動するパワ
ータービンによって冷却ファンを駆動する際には、高比
率の減速機が必要になるとともに、その回転トルク，回
転数の制御が複雑になるのに対して、本発明は低沸点作
動媒体によって回転駆動される回転駆動装置の出力軸か
らの出力が、比較的（パワータービンを比較して）低回
転数・高トルクとなるため、前記出力軸に回転ファンを
直結することができる。
ータービンによって冷却ファンを駆動する際には、高比
率の減速機が必要になるとともに、その回転トルク，回
転数の制御が複雑になるのに対して、本発明は低沸点作
動媒体によって回転駆動される回転駆動装置の出力軸か
らの出力が、比較的（パワータービンを比較して）低回
転数・高トルクとなるため、前記出力軸に回転ファンを
直結することができる。
【００２７】内燃機関のハウジングから放出される熱エ
ネルギー量、またはこのこのエネルギーを利用する本発
明の冷却装置の第１の回転ファンの回転数は、内燃機関
の負荷及び回転数に略比例する関係にある。また一方に
おいて、内燃機関の必要冷却熱量もその負荷及び回転数
に略比例する関係にある。本発明の第１の回転ファンの
回転数は、内燃機関の負荷及び回転数すなわちその必要
冷却熱量に応じて回転駆動される。さらに、本発明では
この第１の回転ファンの駆動源とは異なる駆動源により
回転駆動される第２の回転ファンによって凝縮装置の冷
却を行う、または第１熱交換器と並列に設けられた第２
熱交換器において熱交換を行うため、本発明では内燃機
関の負荷及び回転数が変化しても、特別な制御すること
もなくその変化に対応して内燃機関を適温に冷却するこ
とが可能となる。
ネルギー量、またはこのこのエネルギーを利用する本発
明の冷却装置の第１の回転ファンの回転数は、内燃機関
の負荷及び回転数に略比例する関係にある。また一方に
おいて、内燃機関の必要冷却熱量もその負荷及び回転数
に略比例する関係にある。本発明の第１の回転ファンの
回転数は、内燃機関の負荷及び回転数すなわちその必要
冷却熱量に応じて回転駆動される。さらに、本発明では
この第１の回転ファンの駆動源とは異なる駆動源により
回転駆動される第２の回転ファンによって凝縮装置の冷
却を行う、または第１熱交換器と並列に設けられた第２
熱交換器において熱交換を行うため、本発明では内燃機
関の負荷及び回転数が変化しても、特別な制御すること
もなくその変化に対応して内燃機関を適温に冷却するこ
とが可能となる。
【図１】 第１実施例を示す概略構成図である。
【図２】 圧力とエンタルピーの関係を示す図である。
【図３】 第１実施例の作動を示すフローチャートであ
る。
る。
【図４】 第２実施例を示す概略構成図である。
【図５】 第３実施例を示す概略構成図である。
【図６】 第４実施例を示す概略構成図である。
１ 内燃機関 ２ 熱交換器 ４ 回転駆動装置 ５ 第１の回転ファン ６ 凝縮装置 ７ 圧縮機 ８ 第２の回転ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−143120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−9153（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−19827（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−140968（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−137340（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭52−22735（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭63−23531（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01P 3/20 F01P 5/04
Claims (7)
- 【請求項１】 内燃機関の外形を形成するハウジング
と、 前記内燃機関から生じる熱エネルギーと熱交換した低沸
点作動媒体を断熱膨張させることにより回転力を得る回
転駆動装置と、 この回転駆動装置から排出された低沸点作動媒体を冷却
して凝縮する凝縮装置と、 この凝縮装置からの低沸点作動媒体を圧縮して前記熱交
換器へ送出する圧縮機と、 前記回転駆動装置から得られる回転力によって前記凝縮
装置を冷却する第１の回転ファンと、この第１の回転ファンと 異なる駆動源により回転駆動さ
れ、前記凝縮装置を冷却する第２の回転ファンとを具備
することを特徴とする自動車用内燃機関の冷却装置。 - 【請求項２】 前記ハウジングにあるウォータージャケ
ット内で受熱した冷却水と、前記低沸点作動媒体とを熱
交換させる熱交換器を具備することを特徴とする請求項
1記載の自動車用内燃機関の冷却装置。 - 【請求項３】 前記ハウジングにあるウォータージャケ
ット内で前記内燃機関と前記低沸点作動媒体とを熱交換
させることを特徴とする請求項1記載の自動車用内燃機
関の冷却装置。 - 【請求項４】 内燃機関の外形を形成するハウジング
と、 低沸点作動媒体と前記ハウジング内に設けられるウォー
タージャケット内で受熱される冷却水との間で熱交換す
る第1熱交換器と、 この第1熱交換器から送出された低沸点作動媒体の断熱
膨張でもって回転力を得る回転駆動装置と、 前記回転駆動装置から排出された低沸点作動媒体を冷却
して、凝縮する凝縮装置と、 この凝縮装置からの低沸点作動媒体を圧縮して前記第1
熱交換器へ送出する圧縮機と、 前記回転駆動装置から得られる回転力によって駆動され
て、前記凝縮装置を冷却する冷却風を発生する回転ファ
ンと、前記第１熱交換器と並列に設けられ、 前記ハウジング内
に設けられるウォータージャケット内で受熱される冷却
水を冷却する第2熱交換器とを具備することを特徴とす
る自動車用内燃機関の冷却装置。 - 【請求項５】 前記第2の回転ファンは、電動機の出力
軸と連結駆動されることを特徴とする請求項１ないし３
のうちいずれか１つに記載の自動車用内燃機関の冷却装
置。 - 【請求項６】 前記第2熱交換器は、電動機の出力軸と
連結駆動される第2の冷却用ファンによって発生する冷
却風によって前記冷却水を冷却する請求項４記載の自動
車用内燃機関の冷却装置。 - 【請求項７】 前記回転駆動装置は動力伝達断接機構を
介して、起動用駆動源を有することを特徴とする請求項
１ないし４のうちいずれか１つに記載の自動車用内燃機
関の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02404908A JP3094456B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 自動車用内燃機関の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02404908A JP3094456B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 自動車用内燃機関の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224228A JPH04224228A (ja) | 1992-08-13 |
| JP3094456B2 true JP3094456B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=18514562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02404908A Expired - Fee Related JP3094456B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 自動車用内燃機関の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3094456B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200488120Y1 (ko) * | 2016-07-13 | 2019-03-12 | 대신정밀 주식회사 | 철제 랙 캐비넷 조립체 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7454910B2 (en) | 2003-06-23 | 2008-11-25 | Denso Corporation | Waste heat recovery system of heat source, with Rankine cycle |
| US7174732B2 (en) * | 2003-10-02 | 2007-02-13 | Honda Motor Co., Ltd. | Cooling control device for condenser |
| US8327654B2 (en) | 2008-03-17 | 2012-12-11 | Denso International America, Inc. | Condenser, radiator, and fan module with Rankine cycle fan |
-
1990
- 1990-12-21 JP JP02404908A patent/JP3094456B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200488120Y1 (ko) * | 2016-07-13 | 2019-03-12 | 대신정밀 주식회사 | 철제 랙 캐비넷 조립체 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04224228A (ja) | 1992-08-13 |
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