JPH0352982Y2 - - Google Patents

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JPH0352982Y2
JPH0352982Y2 JP9632985U JP9632985U JPH0352982Y2 JP H0352982 Y2 JPH0352982 Y2 JP H0352982Y2 JP 9632985 U JP9632985 U JP 9632985U JP 9632985 U JP9632985 U JP 9632985U JP H0352982 Y2 JPH0352982 Y2 JP H0352982Y2
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refrigerant
supply pump
condenser
passage
pressure
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この考案は液体の気化潜熱を利用して過給機付
エンジンの加圧吸気を冷却するようにしたインタ
クーラ装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Field of Application) This invention relates to an intercooler device that cools pressurized intake air of a supercharged engine using latent heat of vaporization of a liquid.

(従来の技術) 内燃機関の高出力化を図るものとして、排気ガ
スのエネルギによりタービンを駆動し、これと連
動するコンプレツサにより機関に吸入される空気
を過給するターボ過給機等が知られている。
(Prior Art) As a means of increasing the output of an internal combustion engine, there are known turbochargers, which use energy from exhaust gas to drive a turbine, and use a compressor that works with the turbine to supercharge the air taken into the engine. ing.

このような過給機では、自然吸気に比較して多
量の空気をシリンダ内に押し込むので、その分だ
け燃料の増量が可能となり、機関を大型化するこ
となく最高出力を増大することができるのであ
る。
This type of supercharger forces a larger amount of air into the cylinder than a naturally aspirated engine, so it is possible to increase the amount of fuel by that amount, making it possible to increase maximum output without increasing the size of the engine. be.

ところが、この過給機によつて吸入空気を圧縮
する際に吸気温度が上昇し、これをそのまま機関
に供給する場合には、空気密度の低下により実質
的な吸気充填効率はそれほど高まらず、またガソ
リン機関では吸気温度の上昇に伴いノツキングが
生じやすくなるという問題が発生した。
However, when the intake air is compressed by this supercharger, the intake air temperature rises, and if this is supplied to the engine as is, the actual intake air filling efficiency will not increase much due to the decrease in air density. A problem with gasoline engines has been that knotting is more likely to occur as the intake air temperature increases.

そこで、温度の上昇した吸入空気をシリンダに
吸入される前に冷却するようにしたインタクーラ
がある。このインタクーラとして冷媒の沸騰蒸発
を利用して行うものが本出願人より提案されてい
る(特願昭58−239326号)。
Therefore, there is an intercooler that cools the intake air whose temperature has increased before it is sucked into the cylinder. The present applicant has proposed an intercooler that utilizes boiling evaporation of a refrigerant (Japanese Patent Application No. 1982-239326).

これを第2図に基づいて説明すると、1はエン
ジン、2は排気タービン3と吸気コンプレツサ4
からなる過給機で、その吸気コンプレツサ4から
の加圧吸気をエンジン1に導く吸気通路5の途中
にインタクーラの本体6が介装される。
To explain this based on FIG. 2, 1 is the engine, 2 is the exhaust turbine 3 and the intake compressor 4.
A main body 6 of an intercooler is interposed in the middle of an intake passage 5 that guides pressurized intake air from an intake compressor 4 to an engine 1.

このクーラ本体6は、その内側に吸気通路5と
接続して加圧吸気を通すパイプ状もしくは多層管
状の空気通路7が多数配列され、これらと融成し
た本体6の内部に冷媒が所定量充填される。
This cooler main body 6 has a large number of pipe-shaped or multilayer tubular air passages 7 arranged inside thereof that are connected to the intake passage 5 and pass pressurized intake air, and a predetermined amount of refrigerant is filled inside the main body 6 fused with these air passages. be done.

冷媒は、例えば水と不凍液とを混合したもの
で、この場合クーラ本体6の上部にいくらかの空
間を残して充填される。
The refrigerant is, for example, a mixture of water and antifreeze, and in this case is filled in the cooler body 6 with some space left in the upper part.

クーラ本体6の上部には蒸気通路8が接続し、
その反対側に冷媒の凝縮器9が配設、接続され
る。
A steam passage 8 is connected to the upper part of the cooler main body 6,
A refrigerant condenser 9 is arranged and connected to the opposite side.

この凝縮器9は、エンジンのラジエータ(図示
しない)とほぼ同じような構造で、走行風や冷却
フアン(図示しない)等からの送風により冷却さ
れる。
This condenser 9 has a structure substantially similar to a radiator (not shown) of an engine, and is cooled by running air or air blown from a cooling fan (not shown).

また、凝縮器9の下部とクーラ本体6の下部と
が冷媒通路10を介して接続され、その途中に供
給ポンプ11が設置され、これらで閉ループの冷
却回路が形成される。
Further, the lower part of the condenser 9 and the lower part of the cooler main body 6 are connected via a refrigerant passage 10, and a supply pump 11 is installed in the middle thereof, thereby forming a closed loop cooling circuit.

そして、この冷却回路内の圧力が、真空ポンプ
等によつて予め所定の圧力に減圧される。冷媒に
水等を用いた場合、その沸点は大気圧下で約10℃
であり、これを下げるよう、例えば回路内の圧力
を約70mmHgまで減圧し、冷媒の沸点が約45℃
に設定される。
Then, the pressure within this cooling circuit is reduced in advance to a predetermined pressure using a vacuum pump or the like. When water is used as a refrigerant, its boiling point is approximately 10°C under atmospheric pressure.
In order to lower this, for example, the pressure in the circuit is reduced to about 70 mmHg, and the boiling point of the refrigerant is about 45℃.
is set to

いま、このインタクーラにおいて、過給機2で
加圧された高温の吸気がクーラ本体6を通ると、
その吸気からの熱でクーラ本体6内の冷媒が加熱
されその温度が上昇するが、このとき所定の温度
に達すると、冷媒は沸騰し始め、吸気から気化潜
熱を奪いながら蒸発を始める。
Now, in this intercooler, when the high temperature intake air pressurized by the supercharger 2 passes through the cooler body 6,
The heat from the intake air heats the refrigerant in the cooler main body 6 and its temperature rises, but when it reaches a predetermined temperature at this time, the refrigerant begins to boil and begins to evaporate while taking latent heat of vaporization from the intake air.

冷媒は冷却回路内の圧力に応じた所定低温下で
沸騰、蒸発し、その大きな気化潜熱により吸気か
ら十分に熱を奪うのである。
The refrigerant boils and evaporates at a predetermined low temperature depending on the pressure within the cooling circuit, and its large latent heat of vaporization sufficiently removes heat from the intake air.

そして、この冷媒蒸気はクーラ本体6の上部か
ら蒸気通路8を介して凝縮器9に流入し、ここで
冷却フアン等からの送風により放熱し冷却され、
もとの液体に凝縮される。
Then, this refrigerant vapor flows from the upper part of the cooler body 6 through the steam passage 8 into the condenser 9, where it is cooled by dissipating heat by blowing air from a cooling fan or the like.
It is condensed back to the original liquid.

この蒸気による凝縮器9での放熱効率は極めて
良好で、このため比較的弱い通風でも蒸気の冷
却、凝縮は十分に促進される。
The heat dissipation efficiency of this steam in the condenser 9 is extremely good, so even relatively weak ventilation can sufficiently promote cooling and condensation of the steam.

そして、ここで凝縮液化された冷媒は、凝縮器
9下部の冷媒通路10から供給ポンプ11によつ
てクーラ本体6へと循環される。この供給ポンプ
11は常時駆動され、クーラ本体6に形成したオ
ーバーフロー通路(図示しない)とによりクーラ
本体6内の冷媒量を常に所定レベルに保つ。
The refrigerant condensed and liquefied here is circulated from the refrigerant passage 10 at the bottom of the condenser 9 to the cooler main body 6 by the supply pump 11. This supply pump 11 is constantly driven, and an overflow passage (not shown) formed in the cooler body 6 always maintains the amount of refrigerant in the cooler body 6 at a predetermined level.

このようにして、過給機2からの高温吸気が効
率良く冷却され、したがつて少量の冷媒でも吸気
温度を的確に下げることができ、優れた冷却性能
が得られるのである。
In this way, the high-temperature intake air from the supercharger 2 is efficiently cooled, and therefore the intake air temperature can be accurately lowered even with a small amount of refrigerant, and excellent cooling performance can be obtained.

尚、12はエアフローメータ、13は絞弁、1
4は燃料噴射弁、15は排気通路で、16は過給
機2による過給圧が過大となつたときに排気ター
ビン3のバイパス通路17を開いて排気の一部を
逃がす排気バイパス弁である。
In addition, 12 is an air flow meter, 13 is a throttle valve, 1
4 is a fuel injection valve, 15 is an exhaust passage, and 16 is an exhaust bypass valve that opens the bypass passage 17 of the exhaust turbine 3 to release part of the exhaust gas when the boost pressure from the supercharger 2 becomes excessive. .

(考案が解決しようとする問題点) ところが、このようなインタクーラにあつて
は、凝縮器9で液化した冷媒をクーラ本体6へ圧
送する供給ポンプ11が径の小さい冷媒通路10
の途中に設置されているため、液化冷媒を圧送す
る際に生じるポンプ11の吸込圧によつてポンプ
11の性能に悪影響を及ぼすことがある。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in such an intercooler, the supply pump 11 that pumps the refrigerant liquefied in the condenser 9 to the cooler body 6 is connected to the refrigerant passage 10 with a small diameter.
Since the refrigerant is installed in the middle of the refrigerant, the performance of the pump 11 may be adversely affected by the suction pressure of the pump 11 generated when pumping the liquefied refrigerant.

このような液体の相変化を利用するものにあつ
ては、冷却回路内の液状冷媒および蒸気が常に飽
和に近い状態となつており、このため供給ポンプ
11の駆動に伴う吸込圧によつて吸込側の圧力が
下がると、液化直後の高温冷媒はその圧力の低下
に起因して減圧沸騰を生じ、吸込側にいわゆるキ
ヤビテーシヨンを起こしやすく、従つてポンプ1
1の流量を低下させたり、ひどいときにはポンプ
11が停止するようにもなる。
In devices that utilize such a phase change of liquid, the liquid refrigerant and vapor in the cooling circuit are always in a state close to saturation, and therefore, the suction pressure caused by the drive of the supply pump 11 increases the suction. When the pressure on the suction side decreases, the high-temperature refrigerant immediately after liquefaction causes reduced pressure boiling due to the decrease in pressure, and tends to cause so-called cavitation on the suction side.
The flow rate of the pump 11 may be reduced, or in severe cases, the pump 11 may be stopped.

(問題点を解決するための手段) この考案は、前述したようなインタクーラ装置
において、供給ポンプのロータ部を凝縮器の下部
タンク内に直接配設する。
(Means for Solving the Problems) According to this invention, in the intercooler device as described above, the rotor portion of the supply pump is directly disposed within the lower tank of the condenser.

(作用) 従つて、供給ポンプの吸込側は直接凝縮器の下
部タンク内に開口するため、供給ポンプの吸込口
が拡がると共に、吸込損失が軽減され、その吸込
圧は十分に小さくなる。
(Function) Therefore, since the suction side of the supply pump opens directly into the lower tank of the condenser, the suction port of the supply pump expands, the suction loss is reduced, and the suction pressure becomes sufficiently small.

(実施例) 第1図は本考案の実施例を示す要部断面図で、
9はクーラ本体(第2図参照)からの冷媒蒸気を
凝縮液化する凝縮器を表している。
(Example) Figure 1 is a sectional view of the main part showing an example of the present invention.
9 represents a condenser that condenses and liquefies refrigerant vapor from the cooler body (see FIG. 2).

この凝縮器9で凝縮液化された冷媒は、凝縮器
9の下部に取り付けた所定容積の下部タンク9a
に一時貯溜され、ここから冷媒通路10を介して
クーラ本体へと循環されるが、この下部タンク9
aの一底部に下方に突出する凹部18が形成され
る。この凹部18の一側面19はその底面20と
滑らかに接続するように曲面状に形成される。
The refrigerant condensed and liquefied in the condenser 9 is stored in a lower tank 9a with a predetermined volume attached to the lower part of the condenser 9.
The refrigerant is temporarily stored in the lower tank 9 and is circulated from there to the cooler body via the refrigerant passage 10.
A concave portion 18 that projects downward is formed at one bottom portion of a. One side 19 of this recess 18 is formed into a curved shape so as to smoothly connect with the bottom surface 20 thereof.

そして、この凹部18の側面19に冷媒通路1
0が開口接続されると共に、凹部18内に供給ポ
ンプ21のロータ部22が配設される。
A refrigerant passage 1 is provided on the side surface 19 of this recess 18.
0 is open-connected, and the rotor portion 22 of the supply pump 21 is disposed within the recess 18 .

この供給ポンプ21のロータ部22は、ボス部
23の外周に放射状に弾性体(ゴム等)からなる
多数のベーン24を突設したフレキシブルロータ
からなり、このロータ22を回転駆動するモータ
部(図示しない)は下部タンク9aの側方に設置
される。
The rotor section 22 of the supply pump 21 is composed of a flexible rotor in which a large number of vanes 24 made of an elastic body (such as rubber) are protruded radially from the outer periphery of a boss section 23, and a motor section (not shown) that rotationally drives the rotor 22. ) is installed on the side of the lower tank 9a.

このフレキシブルロータ22のベーン24は、
先端が前記凹部18の底面20と側面19に当接
し、ベーン24と底面20、側面19との間にロ
ータ22の回転に応じて容積が減少される圧力室
25を形成するようになつている。
The vane 24 of this flexible rotor 22 is
The tip contacts the bottom surface 20 and side surface 19 of the recess 18, and a pressure chamber 25 whose volume is reduced in accordance with the rotation of the rotor 22 is formed between the vane 24, the bottom surface 20, and the side surface 19. .

尚、ベーン24の両端は凹部18の横面26に
摺接するように形成され、これらの面19,2
0,26により供給ポンプ21のハウジングを形
成している。その他の構成については第2図と同
様である。
Note that both ends of the vane 24 are formed so as to be in sliding contact with the lateral surface 26 of the recess 18, and these surfaces 19, 2
0 and 26 form the housing of the supply pump 21. The other configurations are the same as in FIG. 2.

このように構成したので、凝縮器9で凝縮液化
された冷媒はその下部タンク9aに落下、貯溜さ
れ、ここから供給ポンプ21の駆動によつて冷媒
通路10からクーラ本体へ圧送されるが、この供
給ポンプ21の駆動による吸込圧は極めて小さい
ものとなる。
With this configuration, the refrigerant condensed and liquefied in the condenser 9 falls into and is stored in the lower tank 9a, and is then pressure-fed from there through the refrigerant passage 10 to the cooler main body by driving the supply pump 21. The suction pressure caused by driving the supply pump 21 is extremely small.

即ち、供給ポンプ21のロータ部22を直接下
部タンク9a内に配設したため、供給ポンプ21
の吸込口が拡大され、吸込抵抗が軽減される。ま
た、ロータ部22が下部タンク9a内で回転する
ため、その回転に伴いベーン24の間にある冷媒
が圧力室25にスムーズに入り込み、この後冷媒
通路10の開口部にくると、その冷媒は圧力室2
5の容積変化によつて所定の吐出圧で冷媒通路1
0に押し出される。これにより、供給ポンプ21
の吸込圧は十分に小さくなるのである。
That is, since the rotor portion 22 of the supply pump 21 is disposed directly within the lower tank 9a, the supply pump 21
The suction port is enlarged, reducing suction resistance. Furthermore, since the rotor section 22 rotates within the lower tank 9a, the refrigerant between the vanes 24 smoothly enters the pressure chamber 25 as the rotor section 22 rotates, and when it comes to the opening of the refrigerant passage 10, the refrigerant flows out. Pressure chamber 2
Refrigerant passage 1 at a predetermined discharge pressure due to the volume change of 5.
Pushed to 0. As a result, the supply pump 21
The suction pressure becomes sufficiently small.

従つて、供給ポンプ21の吸込側の圧力が低下
するようなことはなく、圧力の低下に起因するキ
ヤビテーシヨンの発生を防止することができ、こ
の結果、常に供給ポンプ21の良好な作動を維持
することが可能となる。
Therefore, the pressure on the suction side of the supply pump 21 does not decrease, and cavitation due to the decrease in pressure can be prevented from occurring, and as a result, the supply pump 21 can always maintain good operation. becomes possible.

尚、下部タンク9aに凹部18を形成したた
め、下部タンク9a内の冷媒量が少ないときで
も、凹部18から冷媒をクーラ本体に確実に送る
ことができる。
In addition, since the recess 18 is formed in the lower tank 9a, even when the amount of refrigerant in the lower tank 9a is small, the refrigerant can be reliably sent from the recess 18 to the cooler main body.

(考案の効果) 以上のように本考案によれば、供給ポンプのロ
ータ部を凝縮器の下部タンク内に直接配設するの
で、供給ポンプの吸込圧に起因するキヤビテーシ
ヨンの発生を防止でき、供給ポンプの良好な作動
を確保できる。
(Effects of the invention) As described above, according to the invention, since the rotor of the supply pump is directly disposed within the lower tank of the condenser, cavitation caused by the suction pressure of the supply pump can be prevented, and the supply Good operation of the pump can be ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案の実施例を示す要部断面図、第
2図は従来例の構成断面図である。 2……過給機、5……吸気通路、6……クーラ
本体、8……蒸気通路、9……凝縮器、9a……
下部タンク、10……冷媒通路、18……凹部、
21……供給ポンプ、22……ロータ部。
FIG. 1 is a sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a conventional example. 2...Supercharger, 5...Intake passage, 6...Cooler body, 8...Steam passage, 9...Condenser, 9a...
lower tank, 10... refrigerant passage, 18... recess,
21... Supply pump, 22... Rotor section.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 過給機の下流の吸気通路に所定量の冷媒が充填
された蒸発器からなるクーラ本体を介装し、この
クーラ本体と冷媒の凝縮器とを、上部の冷媒蒸気
を導く蒸気通路と、下部の凝縮液化冷媒を供給ポ
ンプを介して戻す冷媒通路とで連通した閉ループ
の冷却回路を形成した過給機付エンジンのインタ
クーラ装置において、前記供給ポンプのロータ部
を前記凝縮器の下部タンク内に直接配設したこと
を特徴とする過給機付エンジンのインタクーラ装
置。
A cooler body consisting of an evaporator filled with a predetermined amount of refrigerant is interposed in the intake passage downstream of the supercharger, and the cooler body and the refrigerant condenser are connected to a vapor passage leading to refrigerant vapor in the upper part and a vapor passage in the lower part. In an intercooler device for a supercharged engine that forms a closed-loop cooling circuit in which condensed liquefied refrigerant is returned via a supply pump and a refrigerant passage is formed, the rotor portion of the supply pump is directly connected to the lower tank of the condenser. An intercooler device for an engine equipped with a supercharger.
JP9632985U 1985-06-25 1985-06-25 Expired JPH0352982Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9632985U JPH0352982Y2 (en) 1985-06-25 1985-06-25

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JP9632985U JPH0352982Y2 (en) 1985-06-25 1985-06-25

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Publication Number Publication Date
JPS623933U JPS623933U (en) 1987-01-10
JPH0352982Y2 true JPH0352982Y2 (en) 1991-11-19

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ID=30655761

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JPS623933U (en) 1987-01-10

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