JPH07224657A - ブレード角度調整可能な冷却ファンが備えられたエンジン冷却システム - Google Patents

ブレード角度調整可能な冷却ファンが備えられたエンジン冷却システム

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JPH07224657A
JPH07224657A JP6278315A JP27831594A JPH07224657A JP H07224657 A JPH07224657 A JP H07224657A JP 6278315 A JP6278315 A JP 6278315A JP 27831594 A JP27831594 A JP 27831594A JP H07224657 A JPH07224657 A JP H07224657A
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cooling fan
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cooling
cooling system
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JP6278315A
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Chan-Ju Na
ジュ ナ チャン
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    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 長時間のあいだ停止された状態で高出力を要
する重作業を遂行しなければならない重装備及び各種の
建設機械に特別に適合に適用されてエンジンの過熱を効
果的に防止できるようにする。 【構成】 冷却ファンを備えた重装備のエンジン冷却シ
ステムにおいて、前記エンジン5の温度に基づいて前記
冷却ファン28のブレード角度を変化させるための手段
を備えることにより、前記エンジンの回転数とは無関係
に前記冷却ファン28の送風量が可変調節できるように
し、エンジン過熱時冷却ファンのブレード角度を変化さ
せて、さらに多い風量を放熱機にすることにより、効果
的にエンジンの冷却を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエンジン冷却システム
(Cooling System)に関し、特にブレード(Blade)の
角度を調整可能な冷却ファン(Cooling Fan)が備えら
れた重装備(Heavy Equipment)及び建設機械(Constru
ction vehicle)のエンジン冷却システムに関する。
【0002】
【従来の技術】一般的にシリンダー内の燃焼ガスの温度
は2000〜2300℃に達し、この熱の相当量がシリ
ンダー、シリンダーヘッド、ピストン等に吸収される。
これらの部分の温度が過度に上昇すればシリンダーに変
形を起こすか、若くはシリンダー壁の柔膜が破壊され潤
滑不良になり、甚だしいときにはエンジンを損傷させ
る。且つ燃焼状態も悪くなる結果ノック(Knocking)や
早期点火(Pre-ignition)を生じ出力は急激に低下され
る。
【0003】反面、エンジンが過冷却されば燃焼によっ
て生じた熱のうちで冷却により喪失される量が多くなり
エンジンの熱効率を低下させ燃料消費が増大される。
【0004】図1では重装備に適用される従来のエンジ
ン冷却システムが図示されている。図示されたように水
ポンプ1による強制循環式が適用され、水ポンプ1によ
って水タンク2内に貯蔵されている水や他の冷却媒介物
が強制的に送出され、エンジン5のシリンダーブロック
3とシリンダーヘッド4等を通過する。このとき冷却水
はエンジン5から発生される高熱を吸収して高温の冷却
水になった後、冷却水通路13に連結されている放熱機
8を通過する間に可能な最適運転温度に近く冷却され冷
却水通路10を通じて再び水タンク2に回送される作動
が繰り返されるように構成されている。
【0005】前述の放熱機8の後方には冷却ファン9が
設けられる。この冷却ファン9はエンジン5によって回
転されるクランク軸12とファンベルト11に連結され
て回転され、必要時放熱器8に形成された冷却ピン(図
示していない)の間に風を通過させることにより放熱器
8周囲に発生した熱を空気が吸収するようにして過熱さ
れたエンジンを迅速に冷却させてやる。
【0006】一方、シリンダーブロック3と放熱器8の
間の冷却水通路13中には、水温調節機6が装着され、
該水温調節機6は冷却水の温度が適正温度(約60℃)
以下のときにはバイパス通路7を通じて直ぐ水タンク2
に冷却水を回送させ、適正温度以上においてのみ冷却水
を放熱器8に送って十分に冷却させたあと、冷却水通路
10を通じて水タンク2に回送されるようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うな従来の重装備用エンジン冷却システムは、装備が走
行中には前述の冷却ファンがクランク軸の回転を駆動源
として回転されながら、放熱機に十分な風量を送りなが
らエンジンを効果的に冷却させることができるが、停止
して作業を行う場合には、その冷却機能が著しく低下さ
れる問題点があった。
【0008】特に重装備および建設機械等はその特性
上、長時間のあいだ停止された状態で高出力を要する重
作業を行わなければならないので、常にエンジン過熱の
おそれがあったし、従ってより効果的な冷却システムの
必要性が強く抬頭された。
【0009】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的は
長時間のあいだ停止された状態で高出力を要する重作業
を遂行しなければならない重装備及び各種の建設機械に
特別に適合に適用されてエンジンの過熱を効果的に防止
し、常に適温を維持するようにすることによりエンジン
の最適性能維持と耐久性増進に寄与できる重装備のエン
ジン冷却システムを提供することにある。
【0010】このような本発明の目的は、冷却ファンを
備えた重装備のエンジン冷却システムにおいて、前記エ
ンジンの温度に基づいて前記冷却ファンのブレード角度
を変化させるための手段を備えることにより、前記エン
ジンの回転数とは無関係に前記冷却ファンの送風量が可
変調節できる重装備用エンジン冷却システムを提供する
ことによって達成される。
【0011】
【作用】このように構成された本発明のエンジン冷却シ
ステムによれば、エンジン過熱時冷却ファンのブレード
角度を変化させて、さらに多い風量が放熱機に供給され
るようにすることにより、効果的にエンジンの冷却を行
うことができる。
【0012】
【実施例】図2及び図3では本発明の1実施例によるエ
ンジン冷却システムを図示している。本実施例を説明す
るに当たって、図1による従来技術において既に説明さ
れたエンジン冷却システムの全般的な構成については詳
しい説明を省略し、同一な構成要素については同一な図
面符号を付ける。
【0013】放熱器8とシリンダーブロック3との間の
冷却水通路13中に水温感知センサー20が設けられて
エンジン5を通過して循環される冷却水の温度を感知す
る。この水温感知センサー20はケーブル31を通じて
コントローラー30に連結されており、コントローラー
30に冷却水の温度値に該当される電気的信号を印加す
る。
【0014】コントローラー30は図4に図示されたよ
うに、水温感知センサー20で印加される信号を検出す
る信号検出部21と、検出された信号値を既設定された
値と比較、判断する演算部22と、演算部22で判断さ
れた情報に従って、後述の冷却ファン28のブレード角
度変化信号を作る信号変換部23と、この変化された信
号を冷却ファン28に印加する信号出力部24から構成
されている。
【0015】又、好ましくは、前述のコントローラー3
0には状況に従って冷却ファン28のブレード28aを
前向き又は後向きに制御するオン/オフ式切換えスイッ
チ29が更に備えられ得る。
【0016】一方、図2及び図3に図示されたように、
コントローラー30の信号出力部24にコントロールケ
ーブル27を通じて連結されている冷却ファン28はハ
ブ25内で信号出力手段24の出力信号によってブレー
ド28aの角度を変換するピッチアクチュエーター26
を備えている。このピッチアクチュエーター26によっ
てブレード28aの角度が変換される構成は、従来船舶
のプロペラ角度制御コントローラピッチアクチュエータ
ー(Controllable Pitch Actuator)等によって当業界
に広く知られているので詳しく説明しない。
【0017】以下、上のように構成された本実施例の作
動及び効果を説明する。
【0018】本実施例による冷却システムは先ずオン/
オフ式切換弁29によって冷却ファン28の風向きを前
向きするか又は後向きにするかを決定される。冷却ファ
ン28の風向きが後向きである場合、即ち冷却ファン2
8から放熱器8側に送風する場合、水タンク2内の冷却
水は水ポンプ1によって圧送されエンジン5のシリンダ
ブロック3とシリンダーヘッド4を通る間、エンジン5
から発生された熱を吸収し加熱される。このように加熱
された冷却水の温度は、水温感知センサー20によって
感知され、所定の電気的信号に変換された後、ケーブル
31を通じてコントローラー30に印加される。
【0019】コントローラー30では水温感知センサー
20の冷却水温度情報を信号検出部21によって検出
し、演算部22で予め作業条件に従ってエンジン5の最
適条件に合うように設定されている冷却水温度値と比較
することによりエンジン5の加熱状態を分析したあと、
信号変換部23に送る。ここで前述の演算部22に予め
設定させる基準値と比較値の範囲を冷却水の種類及びエ
ンジン5の特性に従って適切に加減することができる
し、これによって多様な作業環境に従って冷却システム
を変換させ、維持することができるので、従来の問題点
である装備の要求に合わせて固定されるほかない冷却シ
ステムの互換性を改善することができる。
【0020】信号変換部23は演算部22で供給された
演算値を基にそれぞれ3つのパターンに分類する。即ち
最初ブレード角度のような角度、小さい角度及び大きい
角度に分類してそれぞれ”+”、”0”、”−”に該当
するブレード変換信号を信号出力部24を通じて前述の
冷却ファン28のハブ25に内蔵されたピッチアクチュ
エーター26に印加すれば、このピッチアクチュエータ
ー26が信号に合うように作動して、ブレード28aの
角度を適切に調節するようになり、結局エンジン5の最
適状態に適合するように放熱器8に向かって送風が行わ
れる。
【0021】これはクランク軸12に連結されたファン
ベルト11によって回転される冷却ファン28の回転速
度を一定に維持しながら、放熱器8に送風させる風の方
向と量とを自由に制御できるので、冷却水をより効果的
に冷却させることができる。即ち従来の冷却ファン28
の回転速度制御のため設けられた周辺機器等を取り除く
ことができるし、冷却ファン28の無理な高速回転時惹
き起こされた各種の騒音と振動問題、ファンベルトの疲
労現象等を防止することができるので冷却システムの作
動の信頼性及び耐久性等を著しく向上させることができ
る。
【0022】一方、オン/オフ式転換スイッチ29を操
作して冷却ファン28の風向きを前向きに逆転する場
合、このとき冷却ファン28のブレード角度は180°
回転され送風方向がエンジン5から放熱器8側を向かう
ようになるので、エンジン5の過冷時迅速にエンジン5
の温度が正常に回復され得る。
【0023】若し、冷却水の種類を異なるようにする場
合には、前述の水温感知センサー20を適当な他のもの
に代替して冷却システムを構成することができるし、一
般扇風機や換風機装置等に適用する場合、水温感知セン
サー20の代りに他の感知手段、例えば、速度感知セン
サー、温度感知センサー又は湿気感知センサー等を設け
ることにより、冷却ファン28の風向や、風量を調節す
る別途の周辺装置が無くても迅速で正確な送風調節を行
うことができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の冷却シス
テムによれば、長時間の間停止された状態に高出力を要
する重作業を行わなければならない重装備及び重装備及
び各種の建設機械に特別に適合に適用されエンジンの過
熱を効果的に防止し、常に適温を維持するようにするこ
とにより、エンジンの最適性能維持と耐久性増進に寄与
し得る。
【0025】
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の重装備用エンジン冷却システムの系統図
である。
【図2】本発明による重装備用エンジン冷却システムの
系統図である。
【図3】本発明による重装備用エンジン冷却システムの
うち冷却ファンの作動状態図である。
【図4】本発明による重装備用エンジン冷却システムに
おいて冷却ファン角度制御を示す流れ図である。
【符号の説明】
8 放熱機 20 水温感知センサー 26 ピッチアクチュエーター 27 コントロールケーブル 28 冷水ファン 30 コントローラー 31 ケーブル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷却ファンを備えた重装備のエンジン冷
    却システムにおいて、 前記エンジンの温度に基づいて前記冷却ファンのブレー
    ド角度を変換させるための手段を含むことにより、前記
    エンジンの回転数とは係わりなく前記冷却ファンの送風
    量が可変調節され得る重装備用エンジン冷却システム。
  2. 【請求項2】 前記手段は、 冷却水の温度を感知するために冷却水通路に設けられた
    水温感知部、 前記水温感知部で感知された温度を供給を受けて前記ブ
    レード調整角度を決定する電気的信号を供給するコント
    ローラー、及び前記冷却ファンのハブに設けられて前記
    コントローラーの電気的信号によって前記ブレードの角
    度を変換させるピッチアクチュエーターを含む請求項1
    に記載の重装備用エンジン冷却システム。
  3. 【請求項3】 前記コントローラーは、 前記水温感知部で印加される温度信号を検出する信号検
    出部、 前記信号検出部で検出された信号値を既設定された値と
    比較することによりエンジンの過熱状態を判断する演算
    部、 前記演算部で判断された情報に従って前記冷却ファンの
    ブレード角度変換信号を製造する信号変換部、及び前記
    信号変換部で変換された信号を前記ピッチアクチュエー
    ターに印加する信号出力部を含む請求項2に記載の重装
    備用エンジン冷却システム。
  4. 【請求項4】 前記手段は、 運転者の操作によって前記冷却ファンのブレードを前向
    き又は後向きに制御するスイッチ部を更に含むことによ
    り、前記エンジンの過冷時前記冷却ファンの風向きを逆
    転させ得る請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の
    重装備のエンジン冷却システム。
JP6278315A 1994-01-31 1994-10-18 ブレード角度調整可能な冷却ファンが備えられたエンジン冷却システム Pending JPH07224657A (ja)

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KR94-1821 1994-01-31
KR1019940001821A KR0157255B1 (ko) 1994-01-31 1994-01-31 블래이드 각도 조정가능한 냉각팬을 이용한 엔진 냉각 시스템

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JPH07224657A true JPH07224657A (ja) 1995-08-22

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