JPH0113272Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は熱交換器に係り、特に構造簡単にして
効果的な気水分離機能を発揮する気水分離室を備
えた熱交換器に関する。

〔従来の技術〕

従来自動車、舶用機関等に備えられる空冷若し
くは水冷式熱交換器には、冷却水路の機関からの
戻り側が連結されて加熱された冷却水を受け入
れ、これに含まれる気泡を分離させるための気水
分離室が設けられている。この気水分離室はタン
ク様の容器で形成され、これに設けられた加圧弁
により室内を大気圧よりも高い一定圧に維持する
と共に、冷却水中から浮上する気泡を室上部に捕
集しつつ逐次圧力解放するようになつている。

また第６図に示すものは調圧バルブａの設置位
置をできる限り下方にして省スペース化を図るも
のであり、そのため調圧バルブａに圧力を導くた
めの連通管ｂを直ちに空気室ｃへ延長させて構成
したものである（実公昭43−7059号公報）。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで従来の気水分離室は、加熱された冷却
水の流入圧、冷却水の熱膨張、気泡の動的圧力が
直接加圧弁に作用するようになつている。これは
上記提案にあつても同様と考えられる。そのため
機関運転と共にウオータジヤケツト内の冷却水が
加熱膨脹するとその結果気水分離室内に生ずる高
圧は加圧弁を開放して冷却水を外部へ大量に奔出
させてしまう。また通常運転時にあつても気泡を
大量に含む加熱冷却水が気水分離室内に流れ込む
と室内圧力の上昇により加圧弁が開放され減圧と
共に冷却水も流出する。

前者の問題に対してリザーブタンクの設備が一
般に行なわれているが、その設備スペースが必要
とされ、またコストアツプを招来することとな
る。また後者の問題については十分な解決策が案
出されていない。

〔考案の目的〕

本考案は上述したような問題点に鑑みて創案さ
れたものであり、その目的は簡単な構造にして静
的な圧力解放を達成でき、可及的に冷却水量の減
少を抑止する効果的な気水分離機能を備えた熱交
換器を提供するにある。

〔考案の概要〕

本考案は気水分離室の上方に設けた加圧弁の入
口側から室内の水面に延出させて筒体を設け、該
筒体内に上記気水分離室内の水位を上昇させて筒
体の下方開口端を密閉して筒体の外側部に区画さ
せて室内に空気溜室を形成するように構成し、浮
上する気泡を密閉された空気溜室内に捕集して動
的圧力を緩衝させつつ適宜下方開口端の開放によ
り圧力を加圧弁へ解放させるようにして、著しい
昇圧を緩和させつつ加圧弁を静的に開閉作動させ
るようにしたものである。

〔実施例〕

以下に本考案の好適一実施例を添付図面に従つ
て詳述する。

第１図にはフインアンドチユーブのダウンフロ
ー式熱交換器が例示されており、冷却水は重力方
向に流下される。フイン１とチユーブ２で構成さ
れた放熱部３は上下端がプレート４に挾み込まれ
ており、このプレート４上方にはタンク様の気水
分離室５が形成される。この気水分離室５の一端
部下側には、機関側から戻される加熱された冷却
水を流入させるための冷却水流入口６が開口形成
されると共に、他端部上側には注水口７が設けら
れ、この注水口７には加圧弁８を備えたキヤツプ
９が装着される。加圧弁８は一般的な公知の構成
で成り、気水分離室５内を大気圧よりも高い一定
圧に保持しつつ分離された気体を逐次室内の過剰
圧力で排気解放させて減圧するようになつてい
る。

このように構成された加圧弁８を備える注水口
７には、加圧弁８の入口側（気水分離室５内の内
圧が作用する側）８ａに、これより下方の気水分
離室５内に貯留された冷却水Ｃの水面Ｌに延出さ
せて筒体１０が設けられる。そしてこの筒体１０
は、気水分離室５内でその外側部１０ａに区画さ
せて冷却水Ｃの水面Ｌ上方に空気溜室１１を形成
するようになつている。この空気溜室１１は冷却
水Ｃの注水により水面Ｌが筒体１０の下方開口端
１０ｂを超える上方に水位が至ることによつて相
当の圧力で形成される。そして、この空気溜室１
１は機関から戻される加熱された冷却水Ｃ中から
浮上する気泡を捕集しつつその動的圧力を緩衝さ
せるように機能する。

また、注水に際しては水位が上昇すると共に空
気溜室１１の圧力が高まつてゆき、爾後気水分離
室５の水位上昇が抑まることで注水は筒体１０の
内部の水位を上昇させ、筒体１０の下方開口端１
０ｂは水中に没して閉成され空気溜室１１は水面
Ｌにより加圧弁８の入口側８ａから密閉されるよ
うになつている。

次に作用について述べる。

第１図に示すように注水口７から冷却水Ｃを注
水すると気水分離室５内の水位が順次上昇する。
このとき冷却水系に滞留していた空気は気水分離
室５内の冷却水Ｃの水面Ｌ上方に集合される。更
に注水を継続すると筒体１０は冷却水面に接し、
若しくは水中に没し始め、その後冷却水Ｃの上方
に形成される空気溜室１１が相当の圧力になる
と、筒体１０の内部の水位が上昇して注水口７付
近まで達し満水状態となる。

次に機関を始動させるとポンプ起動により冷却
水Ｃの強制循環が開始され、以後機関側から加熱
された冷却水が順次冷却水流入口６を介して気水
分離室５内に戻される。そして加熱された冷却水
に含まれる気泡は気水分離室５内で水中から浮上
し、空気溜室１１内に捕集される。これに際し加
圧弁８の入口側８ａが筒体１０の内部に貯留され
た冷却水Ｃにより空気溜室１１から遮断されてい
るため水面Ｌからの気泡の奔出による動的出力が
加圧弁８に直接作用せず、加圧弁８から圧気と共
に冷却水が流出するのを抑止して完全な気水分離
を達成できる。そして空気溜室１１が気泡の捕集
により順次圧力が高められると以後過剰圧力のみ
が緩やかに筒体１０の下方開口端１０ｂから加圧
弁８の入口側８ａに導出され、加圧弁８から極め
て静的な状態で解放される。ここに筒体１０の下
方開口端１０ｂは空気溜室１１内の内圧の上昇に
より下降する冷却水Ｃによつて開閉されて過剰圧
力を導出する弁的機能を有し、可及的に空気溜室
１１の密閉を確保するようになつている。

他方、機関運転における冷却水の過熱膨張に対
しても空気溜室１１が膨張容積を緩衝して可及的
に冷却水の流出を抑止できる。

また、機関の運転停止によるヒートサイクルに
対しても、空気溜室１１による圧力緩衝で可及的
に冷却水量の減少を防止できる。

〔変形実施例〕

第２図〜第５図には上記実施例の変形例が示さ
れている。

第２図に示すものは舶用機関等に採用されるシ
エルアンドチユーブタイプの熱交換器に本考案を
適用したものである。

第３図に示すものは筒体１０の下方に一体的に
バツフル部１２を形成したものである。

このバツフル部１２は第４図に示すように円管
の一部を切欠して成形された弧状壁部で成り、本
変形例では冷却水流入口６から流入してくる冷却
水流Ｆに対向させるように配置される。

第５図に示すものは筒体１０を伸縮自在な構成
とし、筒体１０の下方開口端１０ｂを冷却水Ｃの
水位にかかわらず常に水面Ｌに密接させるように
したものである。具体的には筒体１０の外周側に
摺動自在に伸縮管１３を設け、この伸縮管１３に
フロート１４を装着した構成で成つている。この
ように構成することにより、たとえ冷却水の水位
が下がつても空気溜室１１と加圧弁８とが直ちに
連通されることはなく空気溜室１１の密閉性の確
保できる。

〔考案の効果〕

以上要するに本考案によれば、次のような優れ
た効果を発揮する。

(1) 気水分離室内に、加圧弁入口側より冷却水の
水面へ延出させた筒体によつて水面上方に空気
溜室を形成すると共に、加圧弁入口側を、上昇
する水位により密閉させるように構成したの
で、空気溜室で緩衝しつつ捕集した気泡による
室内圧力上昇を静的に加圧弁側へ導出させて緩
やかな状態で過剰圧力を解放でき、効果的な気
水分離を達成して冷却水の減水を抑止できる。

(2) 筒体の下方開口端は水面と連関して弁的機能
を発揮し、可及的に空気溜室の密閉を確保でき
る。

(3) 構造が簡単で容易に採用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の好適一実施例を示す側断面
図、第２図は変形実施例を示す側断面図、第３図
は他の変形実施例を示す側断面図、第４図は第３
図における−線矢視断面図、第５図は他の変
形実施例を示す側断面図、第６図は従来例を示す
側断面図である。 図中、５は気水分離室、８は加圧弁、８ａはそ
の入口側、１０は筒体、１０ｂはその下方開口
端、１１は空気溜室、Ｌは水面である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上方に気水分離室を形成すると共に、該気水分
   離室に分離された気体を排気するための加圧弁を
   有する熱交換器において、上記気水分離室の上方
   に上記加圧弁を設け、該加圧弁の入口側に、これ
   より下方の上記気水分離室内の水面に延出された
   筒体を設け、該筒体内に上記気水分離室内の水位
   を上昇させて筒体の下方開口端を密閉して筒体の
   外側部に区画させて上記水面上方にこれより発生
   する気泡を捕集して緩衝させる空気溜室を形成す
   るように構成したことを特徴とする熱交換器。