JPH0717920U - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 冷却水源２からウォータポンプ７により送り
出される冷却水により冷却される内燃機関本体３、４
と、そのポンプ７から送り出される冷却水により内燃機
関本体３、４に供給される流体を冷却するクーラー５、
６と、冷却水が設定温度以上の場合に放熱側出口を開く
冷却水温度の調節用サーモスタット８とを備える。その
クーラー５、６の下流に内燃機関本体３、４が配置さ
れ、その内燃機関本体３、４の下流にサーモスタット８
が配置され、そのクーラー５、６の冷却水出口とサーモ
スタット８の放熱側出口の下流とを接続する配管１２が
設けられ、そのサーモスタット８とウォータポンプ７の
吸引側との間は冷却水の流れが規制または遮断される。 【効果】 クーラーを大型化することなく潤滑油の劣化
を防止し、機関出力の低下を防止し、ＮＯx や黒煙の排
出量を低減し、コストを低減できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一つのウォータポンプにより内燃機関本体だけでなく内燃機関本体 に供給される潤滑油や給気を冷却するオイルクーラやインタクーラへ冷却水を供 給する内燃機関の冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図９に示す従来の内燃機関の冷却装置は、冷却水源となるラジエータ１０１と 、このラジエータ１０１から冷却水を送り出すウォータポンプ１０６と、そのウ ォータポンプ１０６から送り出される冷却水により冷却される内燃機関本体のシ リンダブロック１０４及びシリンダヘッド１０５と、そのウォータポンプ１０６ から送り出される冷却水により内燃機関本体に供給される給気を冷却するインタ クーラー１０３と、そのウォータポンプ１０６から送り出される冷却水により内 燃機関本体に供給される潤滑油を冷却するオイルクーラー１０２と、冷却水温度 の調節用サーモスタット１０７とを備える。そのオイルクーラー１０２の下流に 内燃機関本体が配置され、その内燃機関本体の下流にサーモスタット１０７が配 置され、そのインタクーラー１０３の冷却水出口とサーモスタット１０７の上流 側とを接続する配管１０８が設けられている。

【０００３】 そのサーモスタット１０７に流入する冷却水温度が一定温度以下の場合はサー モスタット１０７のラジエータ側出口（放熱側出口）が閉鎖されると共にウォー タポンプ側出口は開かれ、冷却水はラジエータ１０１を通ることなく循環し、冷 却水温度が一定温度を超えるとサーモスタット１０７のラジエータ側出口が開か れ、冷却水はラジエータ１０１を介し循環し、これにより、内燃機関本体の過冷 却による出力ロスや低温腐食を防止している。

【０００４】 また、図１０に示す従来例では、冷却水源として減圧タンク１３１を用い、こ の場合、サーモスタット１０７の放熱側出口から排出される冷却水は還流するこ となく放水される。他は上記従来例と同様で同一部分は同一符号で示す。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記構成では、オイルクーラー１０２およびインタクーラー１０３に 供給される冷却水温度が内燃機関本体に供給される冷却水温度と等しいため、内 燃機関本体の潤滑油温度および内燃機関の給気温度を充分に低下させることがで きず、潤滑油の劣化が早く、機関出力が低下し、内燃機関からの窒素酸化物（Ｎ Ｏx ）や黒煙の排出量が増加するという問題がある。これを防止するためオイル クーラーおよびインタクーラーを大型にするとコストが増大するという問題があ る。

【０００６】 本考案は、上記従来技術の問題を解決することのできる内燃機関の冷却装置を 提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、冷却水源と、この冷却水源から冷却水を送り出すウォータポンプと 、そのポンプから送り出される冷却水により冷却される内燃機関本体と、そのポ ンプから送り出される冷却水により内燃機関本体に供給される流体を冷却するク ーラーと、冷却水温度の調節用サーモスタットとを備え、そのサーモスタットは 冷却水が設定温度以上の場合に放熱側出口を開く内燃機関の冷却装置において、 その内燃機関本体の下流にサーモスタットが配置され、そのクーラーの冷却水出 口とサーモスタットの放熱側出口の下流とを接続する配管が設けられ、そのサー モスタットとウォータポンプの吸引側との間は冷却水の流れが規制または遮断さ れることを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案の構成によれば、ウォータポンプから送り出される冷却水の流れには、 クーラーからサーモスタットの放熱側出口の下流に至る流れと、クーラーから内 燃機関本体を通りサーモスタットに至る流れの２系統がある。そのサーモスタッ トとウォータポンプとの間の冷却水の流れは規制または遮断されるので、クーラ ーを通過する冷却水に内燃機関本体により昇温された冷却水が合流するのを低減 し、あるいは、完全に防止することができる。これにより、クーラーの冷却水温 度を低減することができる。

【０００９】

【実施例】

図１に示す第１実施例の内燃機関の冷却装置は、冷却水源となるラジエータ２ と、このラジエータ２から冷却水を送り出すウォータポンプ７と、そのウォータ ポンプ７から送り出される冷却水により冷却される内燃機関本体のシリンダブロ ック３及びシリンダヘッド４と、そのウォータポンプ７から送り出される冷却水 により内燃機関本体に供給される給気を冷却するインタクーラー６、そのウォー タポンプ６から送り出される冷却水により内燃機関本体に供給される潤滑油を冷 却するオイルクーラー５と、冷却水温度の調節用サーモスタット８とを備える。 そのオイルクーラー５の下流に内燃機関本体とインタクーラー６とが配置され、 その内燃機関本体の下流にサーモスタット８が配置され、そのインタクーラー６ の冷却水出口とサーモスタット８のラジエータ２側出口（放熱側出口）の下流と を接続する配管１２が設けられている。また、そのサーモスタット８とウォータ ポンプ７の吸引側とを接続する配管９が設けられ、この配管９に固定絞り１０が 設けられ、この固定絞り１０によりサーモスタット８からウォータポンプ７への 冷却水の流れが絞られることで規制される。

【００１０】 上記構成によれば、ウォータポンプ７から送り出される冷却水の流れには、オ イルクーラー５およびインタクーラー６からサーモスタット８の放熱側出口に至 る流れと、オイルクーラー５から内燃機関本体を通りサーモスタット８に至る流 れの２系統がある。そのサーモスタット８に流入する冷却水温度が一定温度以下 の場合はサーモスタット８のラジエータ２側出口が閉鎖されると共にウォータポ ンプ側出口は開かれ、固定絞り１０の開度により定まる僅かな流量のラジエータ ２を通ることなく循環する冷却水により内燃機関本体を冷却する。冷却水温度が 一定温度を超えるとサーモスタット８のラジエータ２側出口が開かれ、ラジエー タ２を介して循環する冷却水流量が増減され、これにより、内燃機関本体の過冷 却による出力ロスや低温腐食を防止している。また、そのサーモスタット８とウ ォータポンプ７との間の冷却水流量は固定絞り１０により僅かな流量とされるの で、オイルクーラー５とインタクーラー６を通過し、ラジエータ２を通過した多 量の冷却水と合流する内燃機関本体により昇温された冷却水は僅かなものとでき 、これにより、クーラー５、６を通過する冷却水は殆どがラジエータ２により常 時冷却されるので冷却水温度を低減することができる為、給気潤滑油の温度を低 減できる。

【００１１】 なお、サーモスタット８とウォータポンプ７の吸引側との間を遮断してもよい が、その間に配管９を設けて内燃機関本体を通過する冷却水を冷却水温度が一定 温度以下の場合でも循環させることで、シリンダヘッド４とサーモスタット８と の間の配管１４に冷却水が滞留して内燃機関本体での冷却水とサーモスタット８ での冷却水との間に温度差が生じるのを防止でき、サーモスタット８を正確な温 度で作動させることができる。この場合、固定絞り１０の開度により定まるサー モスタット８とウォータポンプ７との間の冷却水流量は、その温度差が生じない 範囲で可及的に小さくするのが好ましい。なお、図２の第２実施例に示すように 、そのサーモスタット８をシリンダヘッド４の出口に直結する場合は、内燃機関 本体での冷却水とサーモスタット８での冷却水との間に温度差が殆ど生じること はないので、サーモスタット８とウォータポンプ７の吸引側との間を遮断しても サーモスタット８を正確に作動させることができる。この場合は、内燃機関の負 荷が低く冷却水温度が低いためサーモスタット８とラジエータ２との間が閉鎖さ れている状態では、内燃機関本体では冷却水が循環しないので、第１実施例に比 べ内燃機関本体温度を低負荷においても高くでき、出力ロスや低温腐食の防止効 果を大きくできる。なお、第２実施例において他は第１実施例と同様で同一部分 は同一符号で示す。

【００１２】 また、第１実施例ではウォータポンプ７から送り出された冷却水は一旦全流量 がオイルクーラー５に供給され、しかる後に内燃機関本体とインタクーラー６と に分流されるためオイルクーラー５の冷却が優先されるが、図３の第３実施例で は、ウォータポンプ７から送り出された冷却水は一旦全流量がインタクーラー６ に供給され、しかる後にオイルクーラー５に供給され、内燃機関本体とサーモス タット８の放熱側出口の下流側とに分流されるためインタクーラー６の冷却が優 先される。なお、第３実施例において他は第１実施例と同様で同一部分は同一符 号で示す。また、図４の第４実施例ではウォータポンプ７から送り出された冷却 水の全流量をインタクーラー６及びオイルクーラー５に供給した後に、内燃機関 本体を通り、サーモスタット８に至る流れとサーモスタット８の放熱側出口に至 る流れの２系統がある。これによりクーラーの冷却が優先される。なお、第４実 施例において他は第１実施例と同様で同一部分は同一符号で示す。また、図５の 第５実施例に示すように、ウォータポンプ７から送り出された冷却水を分流して オイルクーラー５とインタクーラー６とに供給するようにしてもよい。なお、第 ５実施例において他は第１実施例と同様で同一部分は同一符号で示す。

【００１３】 また、上記第１実施例では冷却水源としてラジエータ２を用いたが、図６の第 ６実施例に示すように、減圧タンク３１を冷却水源としてしてもよく、この場合 、サーモスタット８の放熱側出口から排出される冷却水とインタクーラー６の冷 却水出口から排出される冷却水は還流することなく放水される。その減圧タンク ３１は、常に冷却水が補給されて一定の水位が保たれる。なお、第６実施例にお いて他は第１実施例と同様で同一部分は同一符号で示す。

【００１４】 また、上記各実施例ではインタクーラー６とオイルクーラー５の双方を備える 内燃機関に本考案を適用したが、何方か一方のクーラーを備える内燃機関にも適 用できる。

【００１５】 図７の（１）は、第１実施例と図９に示した従来例における内燃機関の軸出力 に対する潤滑油温度および給気のインタクーラー出入口部温度を室温略一定下で 測定した結果を示す。これより、各クーラーに供給される冷却水温度が第１実施 例における方が従来例より低減され潤滑油及び給気の温度が低減されているのを 確認できる。図７の（２）は、第１実施例と図９に示した従来例におけるシリン ダヘッドの出口温度とウォータポンプの出口温度とを室温略一定下で測定した結 果を示す。これより、シリンダヘッドの出口温度とウォータポンプの出口温度と は第１実施例と従来例とで差が小さく従来同様に内燃機関本体の過冷却を防止で きることを確認できる。

【００１６】 図８の（１）は、第６実施例と図１０に示した従来例における内燃機関の軸出 力に対する潤滑油温度および給気のインタクーラー出入口部温度を室温略一定下 で測定した結果を示す。これより、各クーラーに供給される冷却水温度が第６実 施例における方が従来例より低減され潤滑油及び給気の温度が低減されているの を確認できる。図８の（２）は、第６実施例と図１０に示した従来例におけるシ リンダヘッドの出口温度とウォータポンプの出口温度とを室温略一定下で測定し た結果を示す。これより、シリンダヘッドの出口温度とウォータポンプの出口温 度とは第６実施例と従来例とで差が小さく従来同様に内燃機関本体の過冷却を防 止できるのを確認できる。

【００１７】

【考案の効果】

本考案によれば、クーラーを大型化することなく潤滑油の劣化を防止し、機関 出力の低下を防止し、ＮＯx や黒煙の排出量を低減し、コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の冷却装置の構成図

【図２】本考案の第２実施例の冷却装置の構成図

【図３】本考案の第３実施例の冷却装置の構成図

【図４】本考案の第４実施例の冷却装置の構成図

【図５】本考案の第５実施例の冷却装置の構成図

【図６】本考案の第６実施例の冷却装置の構成図

【図７】本考案の第１実施例と従来例の冷却能力の比較
試験結果を示す図

【図８】本考案の第６実施例と従来例の冷却能力の比較
試験結果を示す図

【図９】従来の冷却装置の構成図

【図１０】従来の冷却装置の構成図

【符号の説明】

２ ラジエータ ３ シリンダブロック ４ シリンダヘッド ５ オイルクーラー ６ インタクーラー ７ ウォータポンプ ８ サーモスタット １２ 配管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却水源と、この冷却水源から冷却水を
   送り出すウォータポンプと、そのポンプから送り出され
   る冷却水により冷却される内燃機関本体と、そのポンプ
   から送り出される冷却水により内燃機関本体に供給され
   る流体を冷却するクーラーと、冷却水温度の調節用サー
   モスタットとを備え、そのサーモスタットは冷却水が設
   定温度以上の場合に放熱側出口を開く内燃機関の冷却装
   置において、その内燃機関本体の下流にサーモスタット
   が配置され、そのクーラーの冷却水出口とサーモスタッ
   トの放熱側出口の下流とを接続する配管が設けられ、そ
   のサーモスタットとウォータポンプの吸引側との間は冷
   却水の流れが規制または遮断されることを特徴とする内
   燃機関の冷却装置。