JPH0547351U - 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
内周にフィン２４を螺旋状に設けて旋回形成部２５と
し、連通管の内周に内周管２６を設けて内周管２６と旋
回形成部２５に亘り連結管２７を設け、連結管２７に切
抜状の溝を形成し、連結管２７を通過する際に、遠心力
で液相クーラントを溝２８から外周側に排出し、内周管
２６の外側と内側に液相クーラントと気相クーラントを
分離し、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フィンを螺旋状に設けて旋回形成部とし、該旋回形成部の 後流側における前記連通管の内周に内周管を設け、前記旋回形成部の後側内周と 前記内周管の前側周縁とに亘り連結管を設け、該連結管に切抜き状の溝を形成し たことを特徴とする。

【００１０】

【作用】

旋回形成部で螺旋状の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、連結管を通過する際に遠心力で液相クーラントが溝から外 周側に排出されて気相クーラントと分離され、内周管の外側を液相クーラントが 流れ、内周管の内部を気相クーラントが流れる。

【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には連通管の 後端部位の内部構成、図３には図２中のIII−III線矢視、図４には図２中のIV− IV線矢視、図５には連結管の拡大状態、図６には連結管の展開状態を示してある 。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、フィン２４が螺旋状に設けられて旋回形成部２５とな っている。旋回形成部２５の後流側における連通管２１の内周には内周管２６が 設けられ、旋回形成部２５の後側内周２５ａと内周管２６の前側周縁２６ａとに 亘り連結管２７が設けられている。図５，図６に示すように、連結管２７は截頭 円錐状となっており、連結管２７の内周には、フィン２４に連続するフィン２８ が螺旋状に設けられている。連結管２７にはフィン２８に沿って切抜状の溝２９ が形成されている。

【００１４】 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の旋回形成部２５でフィン２４により旋回流となり、遠心力で液相クーラ ント３１が気相クーラント３２とは別に外周側に集められて流れ方向に移動する （図３参照）。連結管２７を通過する際に液相クーラント３１は遠心力で溝２９ から外周側に排出されて気相クーラント３２と分離される（図４参照）。これに より、内周管２６の外側を液相クーラント３１が流れ、内周管２６の内部は気相 クーラント３２のみが流れることになる。

【００１５】 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３２だけをラジエータ８に流入させることができ、凝縮熱 伝熱を有効に活用できる。

【００１６】

【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】連結管の後端部の内部構成図。

【図３】図２中のIII−III線矢視図。

【図４】図２中のIV−IV線矢視図。

【図５】連結管の拡大図。

【図６】連結管の展開図。

【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 ２１ａ 後端部位 ２２ 戻り通路 ２３ 流入管 ２４ フィン ２５ 旋回形成部 ２６ 内周管 ２７ 連結管 ２９ 溝

───────────────────────────────────────────────────── 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
   管の内周にフィンを螺旋状に設けて旋回形成部とし、該
   旋回形成部の後流側における前記連通管の内周に内周管
   を設け、前記旋回形成部の後側内周と前記内周管の前側
   周縁とに亘り連結管を設け、該連結管に切抜き状の溝を
   形成したことを特徴とする沸騰冷却装置。