JPH0547350U - 沸騰冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 余分なスペースを必要とせずにクーラントの
気液分離を行ない、装置の簡素化を図る。 【構成】 ラジエータにクーラントを送る連通管２１の
内周に溝２４を螺旋状に設け、連通管２１の内周の下側
に溝２４とつながる凝縮液回収溝２５を形成し、クーラ
ントの戻り通路に凝縮液回収溝２５を連通し、ウォータ
ジャケットからのクーラントを旋回流とし、遠心力で液
相クーラントを溝２４に集めて流れ方向に移動させ、凝
縮液回収溝２５及び戻り通路からウォータジャケットに
戻し、気液分離器を省略して余分なスペースを要さずに
クーラントの気液分離を行ない、装置の簡素化を図る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車用エンジンの冷却に用いられる沸騰冷却装置用に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

近年、自動車用等のエンジンでは、過給器を用いたり吸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。

【０００３】 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あり、図７には沸騰 冷却装置の全体構成を示してある。

【０００４】 図７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には冷却液（クーラント）の流入口６が形成され、シリンダヘッド４側のウォ ータジャケット５にはクーラントの流出口７が形成されている。流入口６は循環 ポンプ９を介して循環径路１０によってラジエータ８に連結され、流出口７は気 液分離器１１を介して循環径路１０によってラジエータ８に連結されている。気 液分離器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へと導くもので、液相クーラントはラジエータ８を通らずにウォ ータジャケット３に送られる。図中、１２は暖機時に循環径路１０から溢出した クーラントを貯留するリザーブタンク、１３はクーラントの温度等に応じてラジ エータ８に冷却風を強制的に送る電動ファンである。

【０００５】 上述した沸騰冷却装置では、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、沸騰して蒸気となったク ーラントを気液分離器１１で液相クーラントと気相クーラントに分離する。気相 クーラントはラジエータ８に導入され、ラジエータ８のコアチューブを流れる間 に凝縮・液化される。液化されたクーラントは更に冷却され、循環ポンプ９によ ってウォータジャケット３に送られる。

【０００６】 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冷却装置に比べ高い 冷却効率を有し、クーラントの循環量も少量で良い。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上述した沸騰冷却装置では、凝縮冷却を効率良く行なうため、ラジエータ８の 上流側に気液分離器１１を配設し、クーラントを気相クーラントと液相クーラン トに分離し、気相クーラントのみをラジエータ８に流入させている。このため、 装置構成が複雑となると共にコスト高となっていた。

【０００８】 本考案は上記状況に鑑みてなされたもので、気液分離器を不要にした沸騰冷却 装置を提供し、もって装置の簡素化を図ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案の構成は、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該エンジンの冷却を行な う沸騰冷却装置において、前記ウォータジャケットからラジエータにクーラント を送る連通管の内周に溝もしくはフィンを螺旋状に設け、前記連通管の内周の下 側に前記溝もしくは前記フィンとつながる凝縮液回収溝を形成し、前記ラジエー タから前記ウォータジャケットへの戻り通路に前記凝縮液回収溝を連通したこと を特徴とする。

【００１０】

【作用】

螺旋状に設けられた溝もしくはフィンによりウォータジャケットからの気液混 合クーラントが旋回流となり、遠心力で液相クーラントが溝もしくはフィンに集 められて流れ方向に移動する。液相クーラントは凝縮液回収溝内に落下し、戻り 通路からウォータジャケットに戻され、気相クーラントだけがラジンエータに流 入する。

【００１１】

【実施例】

図１には本考案の一実施例に係る沸騰冷却装置の全体構成、図２にはラジエー タ流入部の断面、図３には図２中の矢印III部の斜視状態、図４には図２中のIV −IV線矢視状態を示してある。尚、図７で示した部材と同一部材には同一符号を 付して重複する説明は省略してある。

【００１２】 図１に示すように、エンジン１のウォータジャケット５とラジエータ８は連通 管２１により連通され、ラジエータ８とウォータジャケット３は循環ポンプ９を 介して戻り通路２２により連通されている。

【００１３】 図２，図３，図４に示すように、ラジエータ８の流入管２３に連結される連通 管２１の後端部位２１ａの内周面には溝２４が螺旋状に形成されている。連通管 ２１の後端部位２１ａの内周面の下側には凝縮液回収溝２５が形成され、溝２４ の終端部は凝縮液回収溝２５に開口している（図３参照）。

【００１４】 流入管２３には戻り通路２２に連通する回収管２６が設けられ、凝縮液回収溝 ２５の終端部と回収管２６の入口部は仕切板２７で覆われている。

【００１５】 ウォータジャケット５内で沸騰して蒸気となった気液混合のクーラントは、連 通管２１を通ってラジエータ８に流入する。クーラントは連通管２１の後端部位 ２１ａで溝２４により旋回流となり、遠心力で液相クーラントが溝２４に集めら れて流れ方向に移動する。液相クーラントは溝２４の終端部で凝縮液回収溝２５ 内に落下し、仕切板２７に案内されて戻り通路２２からウォータジャケット３に 戻される。一方、気相クーラントは流入管２３からラジエータ８に流入し、ラジ エータ８で凝縮・液化された後戻り通路２２からウォータジャケット３に戻され る。

【００１６】 従って、気液分離器を設けることなく連通管２１でクーラントの気液分離が行 なえ、気相クーラントだけをラジエータに流入させることができる。

【００１７】 図５，図６に示すように、溝２４に代えてフィン３１を螺旋状に設けることも 可能で、この場合、フィン３１の終端部に、液相クーラントの凝縮液回収溝２５ への落下を案内する返し部３１ａを設けておく。フィン３１を設けた場合、液相 クーラントはフィン３１の内側面に集められて流れ方向に移動し、終端部で凝縮 液回収溝２５に落下して前述同様ウォータジャケット３に戻される。

【００１８】

【考案の効果】

本考案の沸騰冷却装置はウォータジャケットからラジエータにクーラントを送 る連通管でクーラントの気液分離を行なうことができるので、気液分離器を省略 することができる。この結果、余分なスペースを必要とせずに気液分離が行なえ 、装置の簡素化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る沸騰冷却装置の全体構
成図。

【図２】ラジエータ流入部の断面側面図。

【図３】図２中の矢印III部の斜視図。

【図４】図２中のIV−IV線矢視図。

【図５】他実施例の要部を表わす斜視図。

【図６】他実施例の要部を表わす断面図。

【図７】気液分離器を備えた沸騰冷却装置の全体構成
図。

【符号の説明】

３，５ ウォータジャケット ８ ラジエータ ２１ 連通管 ２２ 戻り通路 ２３ 流入管 ２４ 溝 ２５ 凝縮液回収溝 ２６ 回収管 ２７ 仕切板 ３１ フィン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 二之湯 正俊 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (1)

【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該エン
   ジンの冷却を行なう沸騰冷却装置ににおいて、前記ウォ
   ータジャケットからラジエータにクーラントを送る連通
   管の内周に溝もしくはフィンを螺旋状に設け、前記連通
   管の内周の下側に前記溝もしくは前記フィンとつながる
   凝縮液回収溝を形成し、前記ラジエータから前記ウォー
   タジャケットへの戻り通路に前記凝縮液回収溝を連通し
   たことを特徴とする沸騰冷却装置。