JPH0861061A - Engine cooling system - Google Patents
Engine cooling systemInfo
- Publication number
- JPH0861061A JPH0861061A JP19639094A JP19639094A JPH0861061A JP H0861061 A JPH0861061 A JP H0861061A JP 19639094 A JP19639094 A JP 19639094A JP 19639094 A JP19639094 A JP 19639094A JP H0861061 A JPH0861061 A JP H0861061A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- engine
- exhaust
- fan
- engine cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D11/00—Heat-exchange apparatus employing moving conduits
- F28D11/02—Heat-exchange apparatus employing moving conduits the movement being rotary, e.g. performed by a drum or roller
- F28D11/025—Motor car radiators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、排気を伴ってエネルギ
ーを出力する機関を、冷却流体により冷却し、冷却流体
を熱交換器を介して空気により冷却する、機関冷却装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine cooling apparatus for cooling an engine that outputs energy with exhaust gas, and cooling the cooling fluid with air via a heat exchanger.
【０００２】[0002]
【従来の技術】排気を伴ってエネルギーを出力する機
関、例えば内燃機関等の冷却装置に於いては、内燃機関
の出力軸により、或いは内燃機関により駆動される発電
機の電力が供給されるモーターにより、ファンを回転さ
せ、熱交換器により回転するファンが発生する空気の流
れと冷却水との間で熱交換を行って、冷却水を冷却して
いた。2. Description of the Related Art In a cooling device for an engine that outputs energy with exhaust gas, such as an internal combustion engine, a motor to which power is supplied from an output shaft of the internal combustion engine or a generator driven by the internal combustion engine. Thus, the cooling water is cooled by rotating the fan and exchanging heat between the cooling water and the air flow generated by the fan that rotates by the heat exchanger.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
熱交換を促進させるファンの駆動が、機関の出力軸によ
り、或いは機関により駆動される発電機の電力が供給さ
れるモーターにより、行われていたため、機関の出力が
ファンの駆動に消費されていた。本発明の目的は、機関
の出力低下を伴うこと無く、熱交換器における機関冷却
流体と空気との間の熱交換を促進する構造を提供するこ
とである。In the prior art,
The output of the engine was consumed to drive the fan because the fan that promotes heat exchange was driven by the output shaft of the engine or by the motor that is supplied with the electric power of the generator driven by the engine. . An object of the present invention is to provide a structure that promotes heat exchange between engine cooling fluid and air in a heat exchanger without reducing the output of the engine.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段と作用】排気を伴ってエネ
ルギーを出力する機関を冷却するための、回転軸線上で
回転して空気の流れを発生させるファンと、機関を冷却
する冷却流体がその内部を通過しファンが発生した空気
の流れがその外部を通過し冷却流体と大気の流れとの間
の熱交換を行う熱交換器とを有する、機関冷却装置は、
ファンと熱交換器との少なくても一つが回転可能に支持
され、機関からの排気が、前記ファンと熱交換器との少
なくとも一つを回転させる。ファン又は熱交換器の一
方、或いはファンと熱交換器との両方が、回転可能に支
持され、機関からの排気が、ファン又は熱交換器の一
方、或いはファンと熱交換器との両方を回転させるの
で、無為に排出されていた機関からの排気の運動エネル
ギーが、熱交換器に於ける冷却流体と空気との間の熱交
換の促進に利用され、機関の出力低下を伴うこと無く、
熱交換器に於ける冷却流体と空気との間の熱交換が促進
される。Means and Actions for Solving the Problems A fan for rotating an engine which outputs energy with exhaust gas and generating a flow of air by rotating on a rotation axis, and a cooling fluid for cooling the engine are An engine cooling device having a heat exchanger through which an air flow passing through an inside and generated by a fan passes through the outside and performing heat exchange between a cooling fluid and a flow of the atmosphere,
At least one of the fan and the heat exchanger is rotatably supported, and exhaust from the engine rotates at least one of the fan and the heat exchanger. Either the fan or the heat exchanger, or both the fan and the heat exchanger, are rotatably supported, and the exhaust gas from the engine rotates either the fan or the heat exchanger or both the fan and the heat exchanger. Therefore, the kinetic energy of the exhaust gas exhausted from the engine is used to promote heat exchange between the cooling fluid and the air in the heat exchanger, without lowering the output of the engine,
Heat exchange between the cooling fluid and air in the heat exchanger is promoted.
【０００５】熱交換器が、ファンの回転軸線を取り巻く
円筒或いは円弧形を有するならば、全体としては回転軸
線に沿って進行するファンの発生する渦流は、円筒或い
は円弧形の熱交換器においてほぼ均一に分散して衝突す
る。従って、熱交換器の一部分ではファンの発生する空
気の流れが比較的多く通過するが熱交換器の一部分では
ファンの発生する空気の流れがほとんど通過せず、全体
として冷却水の冷却効率が低い従来技術の熱交換装置と
比較して、本発明によれば、熱交換器の全体で効率良
く、冷却水を冷却可能となる。If the heat exchanger has a cylindrical or arc shape surrounding the rotation axis of the fan, the vortex flow generated by the fan traveling along the rotation axis as a whole is a cylindrical or arc heat exchanger. And collide with each other almost uniformly. Therefore, a relatively large amount of the air flow generated by the fan passes through a part of the heat exchanger, but almost no air flow generated by the fan passes through the part of the heat exchanger, and the cooling efficiency of the cooling water is low as a whole. According to the present invention, the cooling water can be efficiently cooled in the entire heat exchanger, as compared with the heat exchange device of the prior art.
【０００６】熱交換器が、回転可能に支持され、冷却流
体は、熱交換器の半径方向内側で熱交換器内に流入し、
熱交換器の半径方向外側で熱交換器から排出されるなら
ば、冷却流体の搬送が、機関からの排気を利用した熱交
換器の回転に伴う遠心力によるポンピング作用により促
進され、冷却流体用ポンプの駆動に消費される機関の出
力が減少する。A heat exchanger is rotatably supported and cooling fluid enters the heat exchanger radially inward of the heat exchanger,
If discharged from the heat exchanger radially outside the heat exchanger, the transport of the cooling fluid is facilitated by the pumping action of the centrifugal force accompanying the rotation of the heat exchanger utilizing the exhaust from the engine, and The engine power consumed to drive the pump is reduced.
【０００７】[0007]
【実施例】本発明を、エンジン１０の冷却装置に応用し
た実施例について、以下に説明する。図１と図２に示さ
れるように、熱交換器１は、ほぼ円筒形を有しており、
その半径方向内側には入口水タンク１ｃが設けられ、そ
の半径方向外側には出口水タンク１ｄが設けられ、入口
水タンク１ｃの内部と出口水タンク１ｄの内部とは、ほ
ぼ放射状に延びる中空のチューブ１ｂにより連通されて
いる。チューブ１ｂは、半径方向に複数の段を形成して
配置され円周方向に延びる高熱伝導率材料で作られたフ
ィン１ａにより連結されている。図１と図２と図４と図
６に示されるように、回転する入口水タンク１ｃは、固
定される入口水配管６に入口回転継手５により密封接続
されて、エンジン１０を冷却した後にエンジン１０から
排出された冷却水が熱交換器１内に供給され、回転する
出口水タンク１ｄは、固定される出口水配管８に出口回
転継手７により密封接続されて、熱交換器１により冷却
された冷却水が、エンジン１０内に戻る。入口水タンク
１ｃと出口水タンク１ｄとは、連結板１ｊにより補強接
続されている。出口水タンク１ｄの外周面には、円周方
向に延びる通水溝１ｅに開口して出口水タンク１ｄ内部
から延びる複数の通水口１ｋが設けられる。外壁４に
は、通水溝１ｅに開口する出口回転継手７とすべり軸受
１ｇとが固定され、すべり軸受１ｇ内に配置され円周方
向に延びて通水溝１ｅの軸線方向両側で通水溝１ｅを密
封して取り囲むシール１ｆにより、回転する出口水タン
ク１ｄ内部は、固定される出口水配管８に密封接続され
る。EXAMPLE An example in which the present invention is applied to a cooling device for an engine 10 will be described below. As shown in FIGS. 1 and 2, the heat exchanger 1 has a substantially cylindrical shape,
An inlet water tank 1c is provided on the inner side in the radial direction, an outlet water tank 1d is provided on the outer side in the radial direction, and the inside of the inlet water tank 1c and the inside of the outlet water tank 1d are hollow and extend substantially radially. The tubes 1b communicate with each other. The tubes 1b are connected by fins 1a made of a high thermal conductivity material that are arranged in a radial direction to form a plurality of steps and extend in the circumferential direction. As shown in FIGS. 1, 2, 4 and 6, the rotating inlet water tank 1c is hermetically connected to the fixed inlet water pipe 6 by an inlet rotary joint 5 to cool the engine 10 and then the engine. The cooling water discharged from 10 is supplied into the heat exchanger 1, and the rotating outlet water tank 1d is hermetically connected to the fixed outlet water pipe 8 by the outlet rotary joint 7 and cooled by the heat exchanger 1. The cooled water returns to the inside of the engine 10. The inlet water tank 1c and the outlet water tank 1d are reinforced and connected by a connecting plate 1j. On the outer peripheral surface of the outlet water tank 1d, a plurality of water outlets 1k that are open to the water passage 1e extending in the circumferential direction and extend from the inside of the outlet water tank 1d are provided. An outlet rotary joint 7 that opens to the water passage 1e and a slide bearing 1g are fixed to the outer wall 4, and the slide bearing 1g is arranged in the slide bearing 1g and extends in the circumferential direction. The inside of the rotating outlet water tank 1d is hermetically connected to the fixed outlet water pipe 8 by a seal 1f that hermetically surrounds 1e.
【０００８】図１と図３と図４と図５に示されるよう
に、冷却ファン２のファン２ａの外周には、円筒形の排
気タービン３が固定される。冷却ファン２は、連結軸２
ｂにより、入口水タンク１ｃに連結されている。エンジ
ンカバー１１に取付架台１２を介して固定される外壁４
に、すべり軸受１ｇを介して出口水タンク１ｄが半径方
向において回転可能に支持され、すべり軸受１ｈを介し
て出口水タンク１ｄが軸線方向において回転可能に支持
され、すべり軸受３ｄを介して排気タービン３が半径方
向において回転可能に支持され、すべり軸受３ｅを介し
て排気タービン３が軸線方向において回転可能に支持さ
れる。こうして、冷却ファン２と熱交換器１とは、同一
軸線上で回転可能に支持される。排気タービン３は、エ
ンジン１０からの排気熱により高温となるので、排気タ
ービン３と出口水タンク１ｄとの間には図示されない断
熱材が配置され、出口水タンク１ｄ内の冷却水が排気熱
により加熱されることが防止されている。As shown in FIGS. 1, 3, 4, and 5, a cylindrical exhaust turbine 3 is fixed to the outer periphery of the fan 2a of the cooling fan 2. The cooling fan 2 is the connecting shaft 2
It is connected to the inlet water tank 1c by b. An outer wall 4 fixed to the engine cover 11 via a mounting base 12.
The outlet water tank 1d is rotatably supported in the radial direction via the slide bearing 1g, the outlet water tank 1d is rotatably supported in the axial direction via the slide bearing 1h, and the exhaust turbine is supported via the slide bearing 3d. 3 is rotatably supported in the radial direction, and the exhaust turbine 3 is rotatably supported in the axial direction via the slide bearing 3e. Thus, the cooling fan 2 and the heat exchanger 1 are rotatably supported on the same axis. Since the exhaust turbine 3 becomes high temperature due to the exhaust heat from the engine 10, a heat insulating material (not shown) is arranged between the exhaust turbine 3 and the outlet water tank 1d, and the cooling water in the outlet water tank 1d is exhausted by the exhaust heat. It is prevented from being heated.
【０００９】図１と図３と図４と図５に示されるよう
に、外壁４により取り囲まれる放射状に延びる回転翼３
ａを備える排気タービン３には、エンジン１０からの排
気が、排気入口管９により導かれて排気ガス入口３ｂを
介して供給される。排気は、回転翼３ａを円周方向に付
勢して排気タービン３を回転させ、排気ガス出口３ｃを
介して排気出口管１４へ進行し、図示されない消音マフ
ラーに到達する。その後、排気は大気中に放出される。
排気タービン３の回転により、冷却ファン２と熱交換器
１も回転する。冷却ファン２と熱交換器１の何れか一方
のみが、排気タービン３により回転されても良い。As shown in FIGS. 1, 3, 4, and 5, a radially extending rotor blade 3 surrounded by an outer wall 4.
Exhaust gas from the engine 10 is guided by the exhaust gas inlet pipe 9 and supplied to the exhaust gas turbine 3 provided with a through the exhaust gas inlet port 3b. The exhaust urges the rotary blades 3a in the circumferential direction to rotate the exhaust turbine 3, advances to the exhaust outlet pipe 14 via the exhaust gas outlet 3c, and reaches a muffler (not shown). The exhaust is then released into the atmosphere.
The rotation of the exhaust turbine 3 also rotates the cooling fan 2 and the heat exchanger 1. Only one of the cooling fan 2 and the heat exchanger 1 may be rotated by the exhaust turbine 3.
【００１０】本発明により、熱交換器１も回転されるな
らば、図７に示されるように、熱交換器１には、冷却フ
ァン２による軸線方向の空気の流速Ｖ１と熱交換器１の
回転に伴う空気の流速Ｖ２との合成流速Ｖを伴う、空気
の流れが衝突し、冷却ファン２のみにより促進される熱
交換器１における熱交換に比して、熱交換器１における
熱交換が更に促進される。If the heat exchanger 1 is also rotated according to the present invention, as shown in FIG. 7, the heat exchanger 1 has an axial air flow velocity V1 of the cooling fan 2 and a heat exchanger 1 of the axial direction. The heat exchange in the heat exchanger 1 is higher than that in the heat exchanger 1 in which the air flow collides with the combined flow velocity V2 of the air due to the rotation and is accelerated only by the cooling fan 2. Further promoted.
【図１】本発明による機関冷却装置を示す、部分断面
図。FIG. 1 is a partial sectional view showing an engine cooling device according to the present invention.
【図２】本発明による機関冷却装置に使用される熱交換
器を示す、図１のＡから見た正面図。FIG. 2 is a front view of the heat exchanger used in the engine cooling device according to the present invention, viewed from A in FIG.
【図３】本発明による機関冷却装置に使用される熱交換
器とファンと排気タービンを示す、図１のＢから見た正
面図。FIG. 3 is a front view of the heat exchanger, the fan, and the exhaust turbine used in the engine cooling device according to the present invention, viewed from B of FIG. 1.
【図４】図１のＣ部分の詳細を示す、部分断面拡大図。FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional view showing details of a C portion in FIG.
【図５】本発明による機関冷却装置に使用されるファン
と排気タービンとを示す、斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a fan and an exhaust turbine used in the engine cooling device according to the present invention.
【図６】本発明による機関冷却装置に使用される熱交換
器を示す、斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a heat exchanger used in the engine cooling device according to the present invention.
【図７】本発明による機関冷却装置における、熱交換器
上を通過する空気の流れの速度を示す、概念図。FIG. 7 is a conceptual diagram showing the speed of the flow of air passing over a heat exchanger in the engine cooling device according to the present invention.
１ 熱交換器 ２ ファン ３ 排気タービン ４ 外壁 ５ 入口回転継手 ７ 出口回転継手 １０ エンジン 1 heat exchanger 2 fan 3 exhaust turbine 4 outer wall 5 inlet rotary joint 7 outlet rotary joint 10 engine
Claims (3)
を冷却する、機関冷却装置であり、 回転軸線上で回転して空気の流れを発生させる、ファン
と、 機関を冷却する冷却流体がその内部を通過し、ファンが
発生した空気の流れがその外部を通過し、冷却流体と大
気の流れとの間の熱交換を行う、熱交換器と、を有し、 ファンと熱交換器との少なくとも一つが回転可能に支持
され、機関からの排気が、前記ファンと熱交換器との少
なくとも一つを回転させる、機関冷却装置。1. An engine cooling device that cools an engine that outputs energy with exhaust gas. A fan that rotates on an axis of rotation to generate a flow of air and a cooling fluid that cools the engine are inside. At least one of a fan and a heat exchanger, the heat flow passing through the fan and the air flow generated by the fan passing through the heat exchange between the cooling fluid and the air flow. An engine cooling device, one of which is rotatably supported and exhaust from the engine causes at least one of the fan and the heat exchanger to rotate.
く円筒或いは円弧形を有する、請求項１に記載の機関冷
却装置。2. The engine cooling device according to claim 1, wherein the heat exchanger has a cylindrical or arc shape surrounding the rotation axis of the fan.
流体は、熱交換器の半径方向内側で熱交換器内に流入
し、熱交換器の半径方向外側で熱交換器から排出され
る、請求項１に記載の機関冷却装置。3. A heat exchanger is rotatably supported and cooling fluid enters the heat exchanger radially inward of the heat exchanger and exits the heat exchanger radially outward of the heat exchanger. The engine cooling device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19639094A JPH0861061A (en) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | Engine cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19639094A JPH0861061A (en) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | Engine cooling system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0861061A true JPH0861061A (en) | 1996-03-05 |
Family
ID=16357080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19639094A Withdrawn JPH0861061A (en) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | Engine cooling system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0861061A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008151700A1 (en) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Pluggit International B.V. | Rotating heat exchanger and associated ventilation system |
| JP2010249380A (en) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Stanley Electric Co Ltd | Radiator device |
| WO2020144854A1 (en) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | Rotary machine |
| CN112228220A (en) * | 2020-10-21 | 2021-01-15 | 马鞍山市常立发机械制造有限公司 | Diesel engine circulating cooling device for construction machinery |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP19639094A patent/JPH0861061A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008151700A1 (en) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Pluggit International B.V. | Rotating heat exchanger and associated ventilation system |
| JP2010249380A (en) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Stanley Electric Co Ltd | Radiator device |
| WO2020144854A1 (en) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | Rotary machine |
| JPWO2020144854A1 (en) * | 2019-01-11 | 2021-11-25 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | Rotating machine |
| CN112228220A (en) * | 2020-10-21 | 2021-01-15 | 马鞍山市常立发机械制造有限公司 | Diesel engine circulating cooling device for construction machinery |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4069673A (en) | Sealed turbine engine | |
| US3217193A (en) | Liquid cooled motor arrangement | |
| US3756020A (en) | Gas turbine engine and cooling system therefor | |
| CN108368852B (en) | Electric centrifugal compressor for a turbine engine or aircraft | |
| US6231311B1 (en) | Method and apparatus for providing dilution air to a blower motor | |
| US2925714A (en) | Diffuser-regenerator gas turbine engine | |
| US2896906A (en) | Turbine cooling air metering system | |
| JP2020500272A (en) | Turbocharger having shaft with free part | |
| JP2005069082A (en) | Temperature controller of windmill | |
| JP3634337B2 (en) | Ventilator for rotor of generator motor | |
| US4672622A (en) | Gas transport laser apparatus with axial gas flow | |
| US20220251971A1 (en) | Gas turbine engines including embedded electrical machines and associated cooling systems | |
| JPH0861061A (en) | Engine cooling system | |
| US6914355B2 (en) | Common radial plane motor cooling | |
| JP2002119018A (en) | Electrical machine rotating at high speed | |
| KR20190087706A (en) | double cooling structure of a motor | |
| US2969908A (en) | Impulse axial-flow compressor | |
| JPS6062699A (en) | Fan diffuser and collector | |
| US2984751A (en) | Integral turbine-generator unit | |
| JPH06159287A (en) | Turbo-molecular pump | |
| KR101998533B1 (en) | Motor support mechanism, compressor, and supercharger | |
| US2923461A (en) | Impulse axial-flow compressor | |
| CN113949188A (en) | Rotor air-cooled permanent magnet motor and electric locomotive | |
| JPH08251870A (en) | Cooling air blower and electric machine and apparatus | |
| JPH06173712A (en) | Cooling device for gas turbine casing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |