JPH073172B2 - 内燃機関の沸騰冷却装置 - Google Patents
内燃機関の沸騰冷却装置Info
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- JPH073172B2 JPH073172B2 JP61083668A JP8366886A JPH073172B2 JP H073172 B2 JPH073172 B2 JP H073172B2 JP 61083668 A JP61083668 A JP 61083668A JP 8366886 A JP8366886 A JP 8366886A JP H073172 B2 JPH073172 B2 JP H073172B2
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- water jacket
- liquid
- condenser
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/22—Liquid cooling characterised by evaporation and condensation of coolant in closed cycles; characterised by the coolant reaching higher temperatures than normal atmospheric boiling-point
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
- F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ウオータジヤケツト内の所定レベルまで液
相冷媒を貯留しておき、その沸騰気化により内燃機関各
部の冷却を行うとともに、発生した冷媒蒸気をコンデン
サにより凝縮して再度ウオータジヤケツトへ供給するよ
うにした内燃機関の沸騰冷却装置に関する。
相冷媒を貯留しておき、その沸騰気化により内燃機関各
部の冷却を行うとともに、発生した冷媒蒸気をコンデン
サにより凝縮して再度ウオータジヤケツトへ供給するよ
うにした内燃機関の沸騰冷却装置に関する。
従来の技術 本出願人は、ウオータジヤケツトとコンデンサと冷媒供
給ポンプとを主体として閉ループ状の冷媒循環系を形成
し、ウオータジヤケツトで発生した冷媒蒸気をコンデン
サに導いて凝縮させた後、液面センサの検出に基づく冷
媒供給ポンプの作動によつて再度ウオータジヤケットへ
供給するようにした沸騰冷却装置を種々提案している
（例えば特開昭60-36712号公報、特開昭60-36715号公
報、特開昭61-19919号公報等）。この装置では、系最上
部に電磁弁を備えた空気排出通路を接続してあり、始動
直後等に系外のリザーバタンクから冷媒供給ポンプを用
いて系内に液相冷媒を強制的に導入し、かつ同時に上記
電磁弁を開いて、系内に残存していた空気の排出を行う
ようにしていた。
給ポンプとを主体として閉ループ状の冷媒循環系を形成
し、ウオータジヤケツトで発生した冷媒蒸気をコンデン
サに導いて凝縮させた後、液面センサの検出に基づく冷
媒供給ポンプの作動によつて再度ウオータジヤケットへ
供給するようにした沸騰冷却装置を種々提案している
（例えば特開昭60-36712号公報、特開昭60-36715号公
報、特開昭61-19919号公報等）。この装置では、系最上
部に電磁弁を備えた空気排出通路を接続してあり、始動
直後等に系外のリザーバタンクから冷媒供給ポンプを用
いて系内に液相冷媒を強制的に導入し、かつ同時に上記
電磁弁を開いて、系内に残存していた空気の排出を行う
ようにしていた。
発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の沸騰冷却装置では、ウオー
タジヤケツトやコンデンサの総てを満たし得る量の液相
冷媒が必要であり、また沸騰時には多量の余剰冷媒が生
じるため大型のリザーバタンクが必要となる。従つて、
装置全体としての軽量化ならびに小型化が損われるとい
う不具合があつた。しかも、始動後にウォータジャケッ
トと液相冷媒で満たしたまま沸騰開始を待つことになる
ため、暖機時間の短縮化の点でも改善の余地がある。
タジヤケツトやコンデンサの総てを満たし得る量の液相
冷媒が必要であり、また沸騰時には多量の余剰冷媒が生
じるため大型のリザーバタンクが必要となる。従つて、
装置全体としての軽量化ならびに小型化が損われるとい
う不具合があつた。しかも、始動後にウォータジャケッ
トと液相冷媒で満たしたまま沸騰開始を待つことになる
ため、暖機時間の短縮化の点でも改善の余地がある。
問題点を解決するための手段 この発明は、ウオータジヤケツト等の内部の空気を自然
排出させることで、装置全体の冷媒量の減少を図つたも
のである。すなわち、この発明に係る内燃機関の沸騰冷
却装置は、所定レベルに液面検出手段が設けられ、かつ
液相冷媒が貯留されるウォータジャケットと、上部のア
ッパタンクと下部のロアタンクとを上下方向に沿った多
数のチューブで接続してなり、かつ上記ウォータジャケ
ットで発生した冷媒蒸気が上部のアッパタンクに導入さ
れるとともに、下部のロアタンクに凝縮した液相冷媒が
貯留されるコンデンサと、このコンデンサで凝縮した液
相冷媒を上記ウォータジャケットに補給する冷媒供給ポ
ンプと、上記液面検出手段の検出に基づき、ウォータジ
ャケット内の液面位置を所定レベルに保つように上記冷
媒供給ポンプを制御するポンプ制御手段と、空気排出用
通路を兼ねる冷媒通路を介して上記ロアタンクと常時連
通し、かつコンデンサと略等しい容積を有するととも
に、上部空間が大気開放されたリザーバタンクと、を備
え、 機関停止中にウォータジャケット上部に空気が残存する
ように、装置全体の液相冷媒量を、ウォータジャケット
の上記所定レベルまでの容積とコンデンサの容積との和
に略等しい量とし、系内の残存空気を上記リザーバタン
クを介して自然排出するようにしたことを特徴としてい
る。
排出させることで、装置全体の冷媒量の減少を図つたも
のである。すなわち、この発明に係る内燃機関の沸騰冷
却装置は、所定レベルに液面検出手段が設けられ、かつ
液相冷媒が貯留されるウォータジャケットと、上部のア
ッパタンクと下部のロアタンクとを上下方向に沿った多
数のチューブで接続してなり、かつ上記ウォータジャケ
ットで発生した冷媒蒸気が上部のアッパタンクに導入さ
れるとともに、下部のロアタンクに凝縮した液相冷媒が
貯留されるコンデンサと、このコンデンサで凝縮した液
相冷媒を上記ウォータジャケットに補給する冷媒供給ポ
ンプと、上記液面検出手段の検出に基づき、ウォータジ
ャケット内の液面位置を所定レベルに保つように上記冷
媒供給ポンプを制御するポンプ制御手段と、空気排出用
通路を兼ねる冷媒通路を介して上記ロアタンクと常時連
通し、かつコンデンサと略等しい容積を有するととも
に、上部空間が大気開放されたリザーバタンクと、を備
え、 機関停止中にウォータジャケット上部に空気が残存する
ように、装置全体の液相冷媒量を、ウォータジャケット
の上記所定レベルまでの容積とコンデンサの容積との和
に略等しい量とし、系内の残存空気を上記リザーバタン
クを介して自然排出するようにしたことを特徴としてい
る。
作用 機関の停止中は、コンデンサの略全体ならびにウオータ
ジヤケツトの略所定レベルまでを液相冷媒が占め、ウオ
ータジヤケツト上部には空気が満たされている。
ジヤケツトの略所定レベルまでを液相冷媒が占め、ウオ
ータジヤケツト上部には空気が満たされている。
機関が始動すると、ウォータジャケット内の液相冷媒
は、その上部が空気で遮断された状態で機関の熱を受
け、速やかに温度上昇し、やがて沸騰する。そして、冷
媒の沸騰が生じると、内部の空気は蒸気流によつてコン
デンサ下部に自然に集められ、かつここから蒸気に押し
出される形でリザーバタンクに排出される。またコンデ
ンサに気相冷媒領域が拡大する結果、余剰となつた液相
冷媒はリザーバタンクに収容される。
は、その上部が空気で遮断された状態で機関の熱を受
け、速やかに温度上昇し、やがて沸騰する。そして、冷
媒の沸騰が生じると、内部の空気は蒸気流によつてコン
デンサ下部に自然に集められ、かつここから蒸気に押し
出される形でリザーバタンクに排出される。またコンデ
ンサに気相冷媒領域が拡大する結果、余剰となつた液相
冷媒はリザーバタンクに収容される。
そして機関停止後は、内部の温度低下つまり圧力低下に
伴つてリザーバタンクからコンデンサやウオータジヤケ
ツトに液相冷媒が流入し、更には空気が吸い込まれて、
上述した初期の状態に戻る。
伴つてリザーバタンクからコンデンサやウオータジヤケ
ツトに液相冷媒が流入し、更には空気が吸い込まれて、
上述した初期の状態に戻る。
実施例 第１図はこの発明に係る沸騰冷却装置の一実施例を示す
もので、同図において、１はウオータジヤケツト２を備
えてなる内燃機関、３は気相冷媒を凝縮するためのコン
デンサ、４は電動式の冷媒供給ポンプを夫々示してい
る。
もので、同図において、１はウオータジヤケツト２を備
えてなる内燃機関、３は気相冷媒を凝縮するためのコン
デンサ、４は電動式の冷媒供給ポンプを夫々示してい
る。
上記ウオータジヤケツト２は、内燃機関１のシリンダお
よび燃焼室の外周部を包囲するようにシリンダブロツク
５およびシリンダヘツド６の両者に亘つて形成されたも
ので、通常気相空間となる上部が各気筒で互いに連通し
ているとともに、その上部の適宜な位置に蒸気出口７が
設けられている。この蒸気出口７は、接続管８および蒸
気通路９を介してコンデンサ３の上部入口3aに連通して
おり、かつ上記接続管８には、冷媒注入用のキヤツプ10
が設けられている。また上記ウオータジヤケツト２の所
定レベル、具体的にはシリンダヘツド側の略中間の高さ
位置に、液相冷媒の有無によつてON.OFF信号を発する例
えばリードスイツチを用いたフロート式液面センサ11が
配設されており、かつこれより下方つまり通常液相冷媒
中に没する位置に、サーミスタ等からなる第１温度セン
サ12が配設されている。
よび燃焼室の外周部を包囲するようにシリンダブロツク
５およびシリンダヘツド６の両者に亘つて形成されたも
ので、通常気相空間となる上部が各気筒で互いに連通し
ているとともに、その上部の適宜な位置に蒸気出口７が
設けられている。この蒸気出口７は、接続管８および蒸
気通路９を介してコンデンサ３の上部入口3aに連通して
おり、かつ上記接続管８には、冷媒注入用のキヤツプ10
が設けられている。また上記ウオータジヤケツト２の所
定レベル、具体的にはシリンダヘツド側の略中間の高さ
位置に、液相冷媒の有無によつてON.OFF信号を発する例
えばリードスイツチを用いたフロート式液面センサ11が
配設されており、かつこれより下方つまり通常液相冷媒
中に没する位置に、サーミスタ等からなる第１温度セン
サ12が配設されている。
また13は、上記ウオータジヤケツト２にヒータ用通路14
を介して接続された車室15暖房用のヒータコアであり、
その下流側に、図示せぬヒータスイツチに連動して作動
するヒータ用ポンプ16が設けられている。尚、17はヒー
タ用ポンプ16の吐出側から分岐して先端が上記接続管８
に接続された冷媒混合用通路であり、冬季すなわちヒー
タ使用時に冷媒中の不凍液成分の偏在を防止すべく少量
の液相冷媒をコンデンサ３に送り込む機能を果してい
る。この冷媒混合用通路17には、常開型の第１電磁弁18
が介装されている。
を介して接続された車室15暖房用のヒータコアであり、
その下流側に、図示せぬヒータスイツチに連動して作動
するヒータ用ポンプ16が設けられている。尚、17はヒー
タ用ポンプ16の吐出側から分岐して先端が上記接続管８
に接続された冷媒混合用通路であり、冬季すなわちヒー
タ使用時に冷媒中の不凍液成分の偏在を防止すべく少量
の液相冷媒をコンデンサ３に送り込む機能を果してい
る。この冷媒混合用通路17には、常開型の第１電磁弁18
が介装されている。
コンデンサ３は、上記入口3aを有するアツパタンク19
と、上下方向に沿つた微細なチユーブを主体としたコア
部分20と、このコア部20で凝縮された液相冷媒を一時貯
留するロアタンク21とから構成されたもので、例えば車
両前部など車両走行風を受け得る位置に設置され、更に
その前面あるいは背面に、強制冷却用の電動式冷却フア
ン22が臨設されている。また上記ロアタンク21には、そ
の内部の冷媒温度を検出するサーミスタ等からなる第２
温度センサ23が配設されている。
と、上下方向に沿つた微細なチユーブを主体としたコア
部分20と、このコア部20で凝縮された液相冷媒を一時貯
留するロアタンク21とから構成されたもので、例えば車
両前部など車両走行風を受け得る位置に設置され、更に
その前面あるいは背面に、強制冷却用の電動式冷却フア
ン22が臨設されている。また上記ロアタンク21には、そ
の内部の冷媒温度を検出するサーミスタ等からなる第２
温度センサ23が配設されている。
25は、上記コンデンサ３の内容積と略等しい容積を有す
るリザーバタンクであつて、これは大気連通路26を介し
て上部空間が大気に開放されているとともに、空気排出
用通路を兼ねる第１冷媒循環通路27を介してロアタンク
21に接続され、かつ冷媒供給ポンプ４が介装された第２
冷媒循環通路28を介してウオータジヤケツト２に接続さ
れている。尚、29はウオータジヤケツト２からリザーバ
タンク25への冷媒の逆流を阻止する逆止弁である。また
上記大気連通路26には常開型の第２電磁弁30が介装され
ている。
るリザーバタンクであつて、これは大気連通路26を介し
て上部空間が大気に開放されているとともに、空気排出
用通路を兼ねる第１冷媒循環通路27を介してロアタンク
21に接続され、かつ冷媒供給ポンプ４が介装された第２
冷媒循環通路28を介してウオータジヤケツト２に接続さ
れている。尚、29はウオータジヤケツト２からリザーバ
タンク25への冷媒の逆流を阻止する逆止弁である。また
上記大気連通路26には常開型の第２電磁弁30が介装され
ている。
31には、冷媒供給ポンプ４や第1,第２電磁弁18,30等の
制御を司る制御装置であつて、これは所謂マイクロコン
ピユータからなり、後述するような所定のプログラムに
従つて一連の制御を行つている。
制御を司る制御装置であつて、これは所謂マイクロコン
ピユータからなり、後述するような所定のプログラムに
従つて一連の制御を行つている。
次に、第２図，第３図は上記制御装置31によつて実行さ
れる制御の内容を示すフローチヤートであつて、以下、
このフローチヤートを参照して上記のように構成された
沸騰冷却装置の作動を説明する。
れる制御の内容を示すフローチヤートであつて、以下、
このフローチヤートを参照して上記のように構成された
沸騰冷却装置の作動を説明する。
先ず機関の停止状態においては、ウオータジヤケツト２
内の液面センサ11の設定レベル付近までを液相冷媒（例
えばエチレングリコール水溶液）が占め、その上部には
空気が流入している。またコンデンサ３は略全体が液相
冷媒で満たされており、かつリザーバタンク25を空の状
態となつている（第４図参照）。すなわち、この第４図
に示す状態になり得るように装置全体の冷媒量が規定さ
れている。
内の液面センサ11の設定レベル付近までを液相冷媒（例
えばエチレングリコール水溶液）が占め、その上部には
空気が流入している。またコンデンサ３は略全体が液相
冷媒で満たされており、かつリザーバタンク25を空の状
態となつている（第４図参照）。すなわち、この第４図
に示す状態になり得るように装置全体の冷媒量が規定さ
れている。
この状態で機関か始動すると、ウオータジヤケツト２内
の冷媒は、その冷媒量が少ないとともに滞留状態にあ
り、しかも上部が空気で断熱されているので、速やかに
温度上昇し、やがて沸騰が始まる。ここでウオータジヤ
ケツト２内の冷媒温度TEが85℃に達するまでは第１電磁
弁18が「閉」状態に保たれ（ステツプ１〜３）、暖機中
の冷媒の混合が防止される。また、やはり冷媒温度TEが
85℃に達するまでは冷却フアン22が作動することはない
（ステツプ７）。
の冷媒は、その冷媒量が少ないとともに滞留状態にあ
り、しかも上部が空気で断熱されているので、速やかに
温度上昇し、やがて沸騰が始まる。ここでウオータジヤ
ケツト２内の冷媒温度TEが85℃に達するまでは第１電磁
弁18が「閉」状態に保たれ（ステツプ１〜３）、暖機中
の冷媒の混合が防止される。また、やはり冷媒温度TEが
85℃に達するまでは冷却フアン22が作動することはない
（ステツプ７）。
沸騰が始まると、コンデンサ３内の液相冷媒は蒸気圧に
よつて徐々にリザーバタンク25に排出され、上部に気相
冷媒領域が拡大して行く。このとき、ウオータジヤケツ
ト２内部に残存していた空気は、蒸気流に押されてコン
デンサ３の下方に集まるので、常時連通状態にある第１
冷媒循環通路27を通してリザーバタンク25に自然に押し
出される。尚、通常は第２電磁弁30は「開」状態にあ
り、リザーバタンク25は大気に開放されている。また、
沸騰によりウオータジヤケツト２内の冷媒液面が液面セ
ンサ11の設定レベル以下に低下すると、ステツプ４〜６
の制御によつて冷媒供給ポンプ４が間欠的に作動し、リ
ザーバタンク25からウオータジヤケツト２へ液相冷媒を
補給する。この結果、ウオータジヤケツト２内の冷媒液
面は、以後機関停止に至るまで略一定に保たれる。
よつて徐々にリザーバタンク25に排出され、上部に気相
冷媒領域が拡大して行く。このとき、ウオータジヤケツ
ト２内部に残存していた空気は、蒸気流に押されてコン
デンサ３の下方に集まるので、常時連通状態にある第１
冷媒循環通路27を通してリザーバタンク25に自然に押し
出される。尚、通常は第２電磁弁30は「開」状態にあ
り、リザーバタンク25は大気に開放されている。また、
沸騰によりウオータジヤケツト２内の冷媒液面が液面セ
ンサ11の設定レベル以下に低下すると、ステツプ４〜６
の制御によつて冷媒供給ポンプ４が間欠的に作動し、リ
ザーバタンク25からウオータジヤケツト２へ液相冷媒を
補給する。この結果、ウオータジヤケツト２内の冷媒液
面は、以後機関停止に至るまで略一定に保たれる。
またコンデンサ３の上部に気相冷媒領域が拡大するに従
つてコンデンサ３の放熱能力が増大するので、この放熱
能力と機関発熱量とが平衡した位置にコンデンサ３の液
面位置が定まる。つまり機関の負荷や車両走行風などに
応じてコンデンサ３の液面位置が自然に上下動しつつ機
関温度を略一定に保つ。尚、ウオータジヤケツト２等の
内部の圧力はリザーバタンク25を介して略大気圧に保た
れるので、機関温度は概ね大気圧下での冷媒沸点とな
る。そして、高負荷時などにコンデンサ３の液面位置が
かなり低下して過冷却度が小さくなると、具体的にはウ
オータジヤケツト２内冷媒温度TEとロアタンク21内冷媒
温度TCとの温度差（TE‐TC）が10℃以下となると冷却フ
アン22が作動開始し、コンデンサ３を強制冷却する（ス
テツプ8,13）。この冷却フアン22の作動は、温度差（TE
‐TC）が15℃にまで拡大したら停止する（ステツプ8,1
5）。
つてコンデンサ３の放熱能力が増大するので、この放熱
能力と機関発熱量とが平衡した位置にコンデンサ３の液
面位置が定まる。つまり機関の負荷や車両走行風などに
応じてコンデンサ３の液面位置が自然に上下動しつつ機
関温度を略一定に保つ。尚、ウオータジヤケツト２等の
内部の圧力はリザーバタンク25を介して略大気圧に保た
れるので、機関温度は概ね大気圧下での冷媒沸点とな
る。そして、高負荷時などにコンデンサ３の液面位置が
かなり低下して過冷却度が小さくなると、具体的にはウ
オータジヤケツト２内冷媒温度TEとロアタンク21内冷媒
温度TCとの温度差（TE‐TC）が10℃以下となると冷却フ
アン22が作動開始し、コンデンサ３を強制冷却する（ス
テツプ8,13）。この冷却フアン22の作動は、温度差（TE
‐TC）が15℃にまで拡大したら停止する（ステツプ8,1
5）。
このように、通常は第２電磁弁30が開いた状態で冷媒の
沸騰．凝縮を利用した冷却が行われる。尚、フローチヤ
ート中のフラグは第２電磁弁30の開閉状態に対応し、
「０」が「開」と、「１」が「閉」を夫々示す。
沸騰．凝縮を利用した冷却が行われる。尚、フローチヤ
ート中のフラグは第２電磁弁30の開閉状態に対応し、
「０」が「開」と、「１」が「閉」を夫々示す。
一方、何らかの原因でコンデンサ３の放熱能力が機関発
熱量を下廻るような状態となると、コンデンサ３の冷媒
液面が最大限に低下し、コンデンサ３での過冷却度が小
さくなる。この場合、検出された温度差（TE‐TC）が５
℃以下となつた時点で第２電磁弁30が閉じ、リザーバタ
ンク25が密閉される（ステツプ8,11）。そのため、コン
デンサ３等の内部の圧力が上昇し、冷媒沸点の上昇を来
すので、コンデンサ３が流入する冷媒蒸気の温度が高ま
り、コンデンサ３の放熱能力が増大する。この結果、機
関温度が僅かに上昇した状態でコンデンサ３の放熱能力
と機関発熱量とが再び平衡することになり、冷媒蒸気の
噴出あるいは機関温度の過度の上昇が確実に回避され
る。
熱量を下廻るような状態となると、コンデンサ３の冷媒
液面が最大限に低下し、コンデンサ３での過冷却度が小
さくなる。この場合、検出された温度差（TE‐TC）が５
℃以下となつた時点で第２電磁弁30が閉じ、リザーバタ
ンク25が密閉される（ステツプ8,11）。そのため、コン
デンサ３等の内部の圧力が上昇し、冷媒沸点の上昇を来
すので、コンデンサ３が流入する冷媒蒸気の温度が高ま
り、コンデンサ３の放熱能力が増大する。この結果、機
関温度が僅かに上昇した状態でコンデンサ３の放熱能力
と機関発熱量とが再び平衡することになり、冷媒蒸気の
噴出あるいは機関温度の過度の上昇が確実に回避され
る。
また、上記のように第２電磁弁30が一旦閉じた場合に
は、その閉じた瞬間のウオータジヤケツト２内冷媒温度
TE0を記憶（ステツプ12）しておき、運転条件の変化等
によりウオータジヤケツト２内の冷媒温度TEがこれより
も３℃低くなつた時点で第２電磁弁30を開状態に復帰さ
せるようになつている。尚、何らかの故障等で放熱量の
増大が図れず、ウオータジヤケツト２内の冷媒温度TEが
過度に昇温（例えば120℃）した場合にも第２電磁弁30
が開かれる（ステツプ17〜20）。
は、その閉じた瞬間のウオータジヤケツト２内冷媒温度
TE0を記憶（ステツプ12）しておき、運転条件の変化等
によりウオータジヤケツト２内の冷媒温度TEがこれより
も３℃低くなつた時点で第２電磁弁30を開状態に復帰さ
せるようになつている。尚、何らかの故障等で放熱量の
増大が図れず、ウオータジヤケツト２内の冷媒温度TEが
過度に昇温（例えば120℃）した場合にも第２電磁弁30
が開かれる（ステツプ17〜20）。
一方、機関を停止すると、一定時間毎に割込処理される
第３図のフローチヤートに従つて、冷媒液面の制御（ス
テツプ27〜29）ならびに冷却フアン22の制御（ステツプ
25,26）が継続され、機関停止後の冷媒蒸気の噴出や局
部的な過熱が防止される。尚、この間、コンデンサ３の
気相冷媒領域を確保するために第２電磁弁30は閉じられ
る（ステツプ24）。また、温度差（TE‐TC）が10〜20℃
である場合には、コンデンサ３内の冷媒液面が高く、冷
却フアン22による強制冷却が効果的でないため、先ず冷
媒供給ポンプ４を作動させて、リザーバタンク25側の低
温液相冷媒をウオータジヤケツト２内に混入するととも
に、コンデンサ３の気相冷媒領域の拡大を図るようにし
ている（ステツプ32,33）。
第３図のフローチヤートに従つて、冷媒液面の制御（ス
テツプ27〜29）ならびに冷却フアン22の制御（ステツプ
25,26）が継続され、機関停止後の冷媒蒸気の噴出や局
部的な過熱が防止される。尚、この間、コンデンサ３の
気相冷媒領域を確保するために第２電磁弁30は閉じられ
る（ステツプ24）。また、温度差（TE‐TC）が10〜20℃
である場合には、コンデンサ３内の冷媒液面が高く、冷
却フアン22による強制冷却が効果的でないため、先ず冷
媒供給ポンプ４を作動させて、リザーバタンク25側の低
温液相冷媒をウオータジヤケツト２内に混入するととも
に、コンデンサ３の気相冷媒領域の拡大を図るようにし
ている（ステツプ32,33）。
そして、最終的に電源がOFF（ステツプ34）となつて一
連の制御が終了するが、この電源OFFによつて第２電磁
弁30が開状態となるので、ウオータジヤケツト２内部の
温度低下に伴つてリザーバタンク25内の液相冷媒がコン
デンサ３内に移動し、更には空気が吸引されてウオータ
ジヤケツト２上部を満たす。すなわち、機関が常温に戻
つたときには、内部の液相冷媒は第４図に示す状態に復
帰する。従つて、腐食に非常に弱いコンデンサ３のコア
部20は液相冷媒で必ず満たされることになり、冷媒中に
若干の防錆剤を添加しておくことで確実な腐食防止が図
れる。尚、空気中に露出するアツパタンク19は合成樹脂
製とすることが望ましい。
連の制御が終了するが、この電源OFFによつて第２電磁
弁30が開状態となるので、ウオータジヤケツト２内部の
温度低下に伴つてリザーバタンク25内の液相冷媒がコン
デンサ３内に移動し、更には空気が吸引されてウオータ
ジヤケツト２上部を満たす。すなわち、機関が常温に戻
つたときには、内部の液相冷媒は第４図に示す状態に復
帰する。従つて、腐食に非常に弱いコンデンサ３のコア
部20は液相冷媒で必ず満たされることになり、冷媒中に
若干の防錆剤を添加しておくことで確実な腐食防止が図
れる。尚、空気中に露出するアツパタンク19は合成樹脂
製とすることが望ましい。
以上、この発明の一実施例を説明したが、この発明は上
記実施例に限定されず、種々の変更が可能である。例え
ば、上記実施例では、コンデンサ３で凝縮した液相冷媒
をリザーバタンク25と経てウオータジヤケツト２に補給
する構成となつているが、リザーバタンク25を独立さ
せ、ロアタンク21から直接ウオータジヤケツト２に補給
する構成としても良い。
記実施例に限定されず、種々の変更が可能である。例え
ば、上記実施例では、コンデンサ３で凝縮した液相冷媒
をリザーバタンク25と経てウオータジヤケツト２に補給
する構成となつているが、リザーバタンク25を独立さ
せ、ロアタンク21から直接ウオータジヤケツト２に補給
する構成としても良い。
発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機関
の沸騰冷却装置においては、装置内部に余分な液相冷媒
を保有していないので、大幅な軽量化が図れるととも
に、沸騰時の余剰冷媒を収容するリザーバタンクを小型
化でき、車両搭載時のレイアウトの自由度が向上する。
また、始動時にウオータジヤケツト内に保有する冷媒が
少量で、かつ上部が空気で断熱された状態となることか
ら、暖機時間の大幅な短縮が可能である。
の沸騰冷却装置においては、装置内部に余分な液相冷媒
を保有していないので、大幅な軽量化が図れるととも
に、沸騰時の余剰冷媒を収容するリザーバタンクを小型
化でき、車両搭載時のレイアウトの自由度が向上する。
また、始動時にウオータジヤケツト内に保有する冷媒が
少量で、かつ上部が空気で断熱された状態となることか
ら、暖機時間の大幅な短縮が可能である。
第１図はこの発明に係る内燃機関の沸騰冷却装置の一実
施例を示す構成説明図、第２図および第３図はこの実施
例における制御の内容を示すフローチヤート、第４図は
機関停止中の冷媒の状態を示す構成説明図である。 １……内燃機関、２……ウオータジヤケツト、３……コ
ンデンサ、４……冷媒供給ポンプ、11……液面センサ、
12……第１温度センサ、21……ロアタンク、23……第２
温度センサ、25……リザーバタンク、31……制御装置。
施例を示す構成説明図、第２図および第３図はこの実施
例における制御の内容を示すフローチヤート、第４図は
機関停止中の冷媒の状態を示す構成説明図である。 １……内燃機関、２……ウオータジヤケツト、３……コ
ンデンサ、４……冷媒供給ポンプ、11……液面センサ、
12……第１温度センサ、21……ロアタンク、23……第２
温度センサ、25……リザーバタンク、31……制御装置。
Claims (1)
- 【請求項１】所定レベルに液面検出手段が設けられ、か
つ液相冷媒が貯留されるウォータジャケットと、 上部のアッパタンクと下部のロアタンクとを上下方向に
沿った多数のチューブで接続してなり、かつ上記ウォー
タジャケットで発生した冷媒蒸気が上部のアッパタンク
に導入されるとともに、下部のロアタンクに凝縮した液
相冷媒が貯留されるコンデンサと、 このコンデンサで凝縮した液相冷媒を上記ウォータジャ
ケットに補給する冷媒供給ポンプと、 上記液面検出手段の検出に基づき、ウォータジャケット
内の液面位置を所定レベルに保つように上記冷媒供給ポ
ンプを制御するポンプ制御手段と、 空気排出用通路を兼ねる冷媒通路を介して上記ロアタン
クと常時連通し、かつコンデンサと略等しい容積を有す
るとともに、上部空間が大気開放されたリザーバタンク
と、を備え、 機関停止中にウォータジャケット上部に空気が残存する
ように、装置全体の液相冷媒量を、ウォータジャケット
の上記所定レベルまでの容積とコンデンサの容積との和
に略等しい量とし、 系内の残存空気を上記リザーバタンクを介して自然排出
するようにしたことを特徴とする内面機関の沸騰冷却装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61083668A JPH073172B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 内燃機関の沸騰冷却装置 |
| US07/035,514 US4766852A (en) | 1986-04-11 | 1987-04-07 | Cooling system for automotive engine or the like |
| DE19873712122 DE3712122A1 (de) | 1986-04-11 | 1987-04-10 | Kuehlsystem fuer kraftfahrzeugmotoren oder dergleichen und verfahren zur kuehlung derselben |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61083668A JPH073172B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 内燃機関の沸騰冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62240417A JPS62240417A (ja) | 1987-10-21 |
| JPH073172B2 true JPH073172B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=13808849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61083668A Expired - Fee Related JPH073172B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 内燃機関の沸騰冷却装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4766852A (ja) |
| JP (1) | JPH073172B2 (ja) |
| DE (1) | DE3712122A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6866092B1 (en) * | 1981-02-19 | 2005-03-15 | Stephen Molivadas | Two-phase heat-transfer systems |
| DE3809136C2 (de) * | 1987-04-02 | 2001-07-26 | Volkswagen Ag | Einrichtung zur Verdampfungskühlung einer Brennkraftmaschine und zum Betreiben eines Heizungswärmetauschers durch das Kühlmittel |
| DE4001208A1 (de) * | 1990-01-17 | 1991-07-18 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verdampfungskuehlsystem fuer eine fluessigkeitsgekuehlte brennkraftmaschine |
| US5582138A (en) * | 1995-03-17 | 1996-12-10 | Standard-Thomson Corporation | Electronically controlled engine cooling apparatus |
| KR100345783B1 (ko) * | 2000-08-11 | 2002-07-24 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 히터 호스의 소음 방지시스템 |
| US7367291B2 (en) * | 2004-07-23 | 2008-05-06 | General Electric Co. | Locomotive apparatus |
| US7748211B2 (en) * | 2006-12-19 | 2010-07-06 | United Technologies Corporation | Vapor cooling of detonation engines |
| IL188464A (en) * | 2007-12-27 | 2010-05-31 | Aharon Krishevsky | Apparatus for controlling the level of engine fluid |
| KR101339257B1 (ko) * | 2012-09-24 | 2013-12-09 | 현대자동차 주식회사 | 차량의 엔진 냉각 시스템 및 방법 |
| DE102017204824B3 (de) * | 2017-03-22 | 2018-06-14 | Ford Global Technologies, Llc | Kühlsystem einer Fahrzeugkraftmaschine aufweisend eine Separationseinheit |
| RU2759167C1 (ru) * | 2021-02-24 | 2021-11-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" | Система охлаждения двигателя |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1737562A (en) * | 1926-05-03 | 1929-12-03 | Stephen W Borden | Electrical ground anode for electrical distribution systems |
| US1787562A (en) * | 1929-01-10 | 1931-01-06 | Lester P Barlow | Engine-cooling system |
| JPS5632026A (en) * | 1979-08-23 | 1981-04-01 | Nissan Motor Co Ltd | Cooling system for internal-combustion engine for automobile |
| US4367699A (en) * | 1981-01-27 | 1983-01-11 | Evc Associates Limited Partnership | Boiling liquid engine cooling system |
| JPS5757608A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-06 | Kazuo Takatsu | Manufacture of ornamental body |
| JPS57143120A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-04 | Nissan Motor Co Ltd | Cooler of internal combustion engine |
| JPS59127814U (ja) * | 1983-02-17 | 1984-08-28 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の蒸発冷却装置 |
| CA1235345A (en) * | 1983-05-19 | 1988-04-19 | Yoshimasa Hayashi | Cooling system for automotive engine or the like |
| JPS6047816A (ja) * | 1983-08-25 | 1985-03-15 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの沸騰冷却装置 |
| JPS6069232A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-19 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の沸騰冷却装置 |
| DE3483349D1 (de) * | 1983-10-25 | 1990-11-08 | Nissan Motor | Kuehlvorrichtung fuer eine kraftfahrzeugmaschine. |
| JPS60108525A (ja) * | 1983-11-17 | 1985-06-14 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの沸騰冷却装置 |
| JPS6119919A (ja) * | 1984-07-06 | 1986-01-28 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の沸騰冷却装置 |
| DE3577902D1 (de) * | 1984-09-29 | 1990-06-28 | Nissan Motor | Kuehlungsanlage fuer fahrzeugbrennkraftmaschine mit einer regelung fuer ein beschleunigtes erwaermen bei kaltem wetter. |
| US4664073A (en) * | 1985-01-28 | 1987-05-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Cooling system for automotive engine or the like |
| US4667626A (en) * | 1985-02-08 | 1987-05-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Cooling system for automotive engine or the like |
-
1986
- 1986-04-11 JP JP61083668A patent/JPH073172B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-04-07 US US07/035,514 patent/US4766852A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-10 DE DE19873712122 patent/DE3712122A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3712122A1 (de) | 1987-10-15 |
| JPS62240417A (ja) | 1987-10-21 |
| US4766852A (en) | 1988-08-30 |
| DE3712122C2 (ja) | 1991-04-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |