JPS582415A - 電気リタ−ダを備えた車両の熱調節用密閉液体循環路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関、連続的にその機関、この機関を冷
却するための放熱器、および押し出しポンプを通る液体
の強制循環によってこの機関を熱調節する密閉循環路、
およびうず電流リターダを包含する車両にかかわる。

この種の車両の既知の実施例では、リターダの作動中そ
れによって発生される熱は車両の外側に吐き出され、そ
して冷却ひれば、そのような吐き出しを促進するファン
を形成するこのリターダの回転子に備えられている。

この方式は二つの結果を示す。

−吐き出される熱は失われる。

−そ■ファンの駆動に１１′：Ｌある量のエネルギを要
し、それはリターダが冷たいとき有効に使用されない。

本発明は、上記二つの点の少なくとも第一の点でむだに
消費されるエネルギを回収することによって、考えられ
る熱調節循環路を改良することを特にその目的としてい
る。

このために、本発明の熱調節循環路は、それらの構成管
要素の一つを横切って並列に取シ付けられた、上記液体
の流れを通すようにされた循環路部分を含むことを不何
欠の特徴とし、この部分は、。

必要な接続部のほかに、前記液体の流れがリターダの通
′−によって発生される熱の一部を回収するようにリタ
ーダと熱的に協働する熱交換器を独占的に含み、そして
三方弁は、前記管要素の上の前記部分の二つの取り付は
点の一つに置かれ、そして循環路の残余の中に流れる液
体をこの部分またはこの管要素の中に流すようにされて
いる。

好ましい実施例では、さらに次の仕組みの一つおよび／
または他の一つを含んでいる。

−熱交換器は、それを通って流れる液体の流れが、リタ
ーダの通電時を除き、その回転子の発生する通風によっ
て冷却されるようにリターダと熱的に協働する。

一前項による熱交換器は中空の金属胴体によってつくら
れ、その内側を通って液体が流れ、そしてその外側は、
リターダの回転子に接続されたファンによって投げ返さ
れる空気にさらされる。

一前項による中空の金属ポデーは、リターダを囲むケー
シング２２の出口を横切って取シ付けられている。

−その熱交換器は、液体の流れを通すように穴をあけら
れた、リターダの固定子によってつくられている。

ｍ＝方弁は電磁弁であシ、その制御は、リターダが通電
されているとき液体が前記部分の中に流れるように、そ
してリターダが通電されていないとき、特定の場合を除
き、この液体が反対に前記管要素の中に流れるように、
リターダの通電に連動して行なわれる。

一調節循環路は、上記液体の流れの一部を通すようにさ
れ、そして機関とポンプを含む前記循環路の部分を横切
って並列に取シ付けられた第二の補助循環路部分をさら
に含み、前記第二の部分は、熱をこの液体から車両の乗
客室に移すようにされた第二の熱交換器と、この第二の
部分の中に取り付けられた止めコックを含んでいる。

一電磁弁の制御は、リターダが通電されているといない
にかかわらず循環中の液体の温度が閾値（Ｔ）を超える
とき、この液体が第一の部分の中に流れるように前記液
体、詳しくは放熱器の中の液体の温度に感応するサーモ
コンタクトによって行なわれる。

一前項による循環路では・、放熱器と、それを冷却する
ために働くファンとの組み合わせ効果による熱吐き出し
力は、他のすべてを同じとして、そのような循環路を含
まない車両の場合よシも小さい。

一熱交換器の中の液体の温度が決められｆｃ閾値未満に
とどまるかぎ９、前記弁が第一の部分を循環路に入れる
その位置に置かれることを防ぐ装置が備えられている。

本発明は、これらのおもな仕組みは別として、好ましく
も同時に使用され、そして以下にさらに明白に説明する
ある他の仕組みを含んでいる。

次に本発明の好ましい実施例を添付図面について説明す
るが、それはもちろんそれらに限定する　　゛ものでな
い０ それ自体知られているように、考えられる車両は− 一内燃機関１、 一歯車箱一のちょうど出口で、駆動軸３に取シ付けられ
ているとここで仮定するうす電流リターダ２、 ゛　　−および液体（一般に、不凍液を加えまたは加え
ない水）の循環によって機関を冷却する密閉循環路４を
包含し、この循環路は、連続して機機関内部の部分５、
押し出しポンプ６および放熱器７を含んでいる。

放熱器７は、それを通電、そして機関によって駆動され
るファン８で送られる空気の流れによって冷却される。

この駆動は、前記放熱器７の中の液体の温度が例えば８
５℃程度の―値（Ｔ）未満にとどまるかぎり、いかなる
望ましい方法によっても（一般に電気的に）好ましくも
自動的に切シ離される。

これもそれ自体知られているように、そしてそれにぜひ
必要なものでないが、機関内部の部分５を出た液体の温
度に感応するザーモスタット（甲示せず）によって制御
される弁９は自動的にループ４ｘヲ閉ざし、このループ
は、この温度が、例えば８０℃程度の決められた閾値（
１）未満であるとき前記部分とポンプ６を含み、そして
温度が（１）よシ高いとき、反対に放熱器７を含む補足
ループ４２を循環路に入れる。

本発明によれば、さらに −必要な接続部のほかに、上記ループ４１の−部を成す
一つの管要素４３を横切って並列に取付けられた熱交換
器１１（あとで述べる）を独占的に含む補助循環路部分
１０、 −および、弁の位置によって随時、ポンプ６によって押
し出される液体をこの要素４３、またはこの部分１０の
いずれかの中に流すために部分１０の要素４３との接続
点の一つに置かれた三方電磁弁１２、 を備えている。

熱交換器１１ｉｔ、部分１０の中に流れる液体とリター
ダ２０間に一つの方向または反対の方向に熱伝達を行な
うようｋされている。

こうして、この交換器１１は、リターダ２の作動によっ
て発生される熱のかなりな部分を前記液体に移すことが
できるように特に備えられ、そしてこれはあとでさらに
詳しく述べるように、特にその熱を回収するためである
。、 との熱交換器は、このためにリターダの固定子自体によ
ってつくられ、その胴体とコイルは、次いで液体を循環
させる通路をつくるために穴をあけられる。

他の実施例によれは、問題の交換器１１Ｆｉ、作動中リ
ターダによって発生される熱を回収するためはかシでな
く、このリターダが冷たいときその回転子のひれが発生
する通風による冷却効果を逆の方向に使用するために作
られている。

この冷却効果を使用するために、交換器１１は有利にも
、流れる液体が通過する一つの面と、リターダの回転子
によって投げ返される空気が通過するもう一つの面に大
きな面積を有する金属胴体によってつくられている。

それは特に、液体が内側に流れる二重の金属壁の形をし
ておシ、この二重の壁は、上記空気の流れが通過する多
数の通路をつくるために穴をあけられている。

穴をあけられた胴体１１は、らせん状ケーシングすなわ
ちカバー２２の出口を横切って取シ付けられ（第５図と
第６図）、ケーシング２２け、回転子によって投は返さ
れる空気の全量をこの出口に向かって案内するようにリ
ターダ２を囲んでいる。このケーシング２２の少なくと
も一部分はまた、交換器１１の一部をつくっている。

電磁弁１２の巻線１３０通電は、リターダの一つの段（
一般に第一段、しかし状況によって他の段であシうる）
の通電によって制御される。このあとの通電そのものは
、制御レバー１４またはペダルのような他の制御部材に
よって制御される。

この制御は、リターダが通電されていないかぎシ、ポン
ゾロによって押し出される液体は循環路要素４３に流れ
（第１図の場合）、そしてリターダの関係する段が坤電
されるとすぐ、この液体は反対に部分１０に流れる（第
２図、第６図および第４図）のように行なわれる。

さらに、 曜車両の乗客室を暖めるためにこの室の中に置かれた少
なくとも一つの対流放熱器１６を含む、暖房用のそれ自
体既知の第二の補助循環路部分１５を備え、その部分は
、機関内部の部分５とポンプ６を含むループ４１の部分
を横切って並列に取シ付けられ、この第二の部芥は、一
般に手で制御される止めコック１７を備えておシ、−ま
た、放熱器７の中の液体の温度に感応し、そしてこの温
度が閾値（Ｔ）を超えるとき、ファン８の連結に加えて
、巻線１３の通電をレバー１４のように制御することの
できるサーモコンタクト１８′を備えている。

上記装置の作動は次のとおりである。

第１図に水子始動または休止の状況では、一機関１は冷
たく、それは放熱器Ｔを循環路の外に置く弁９の位置に
、またファン８の切シ離された位置に対応する。

一リターダ２は通電されておらず、それは電磁弁１２０
通電されない位置に対応する。

−乗客室の暖房ははいっておらず、そ゛れは止めコック
１Ｔの閉じた位置に対応する。

もし、どれらの状態で機関１が始動されるならば、ポン
ゾロによって押し出される液体は、ルーニア’４１　に
よってつくられるできるだけ短い循環路に流れ、したが
ってこの液体が通る部材は、機関内部の部分５とポンプ
６だけである。

この状況から、前記ループ４□の中に流れる水の温度が
例えば８ｏ℃程度の閾値（１）に達したとき、弁９はそ
れ自体知られているように自動的に作動し、そして第３
図と第４図に示す位置に切り替わり翫その位置で放熱器
７は循環路の中に切シ替えられて機関からの熱を除去す
るために働く。

もし、冷たい機関に対応する第１図に示す最初の状況か
らリターダが通電されるならは、電磁弁１２も同時に通
電され、それは交換器１１を含む部分１０の循環路の中
に入れる（第２図）。

リターダによって発生される熱は、したがって交換器１
１を通って流れる液体に大せに移される。

こうして回収された熱は、次いで 一機関１の温度が比較的低ければその上昇を速めるため
、 −および／または第２図に示すように止めコック１７が
開かれているとき、車両の乗客室を暖房するために 使坦される。

止めコック１７の啓開け、弁９と１２の位置と全く無関
係に、すなわち流れる液体の温度およびリターダが通電
されているといないにかかわらず行なわれることに注目
されたい。止めコック１７のこの開いた位置は第２図と
第３図に示され、そして第１図と第４図に示Ｉされてい
ないが、それはただ図に示しただけで決してそれらに限
定するものでない。

止めコック１７の前記間いた位置では、ポンゾロによっ
て押し出される液体の一部だけが第二の部分の中に流れ
る。というのは、この第二の部分は、少なくとも交換器
７と１１の一つを含みまたは含まない調節循環路４のも
う一つの部分を横切って並列に常に取シ付けられてｂる
からである。

乗客室の暖房は、循環中の水が十分に熱くなるとすぐ、
止めコック１７が開くことによって自動的に行なわれる
。

上記の仕組みは、リターダによって消散される熱が乗客
室の暖房のために回収されるようにし、そしてこの暖房
に要する外部の熱動力をそれに応じて減らし、またとき
にはいがなる外部の熱供給をも無用にさえする。

この回収は、暖房すべき乗客室が 一頻繁に低速運行を行ない、そして冬季のその暖房が入
口ドアを繰シ返して開くために特別の問題となる市内バ
ス、 −または、特に周囲温度が比較的低く、そして冬季に山
中の長い下シ坂を走る場合のように機関自体が比較的冷
たくなる大型パスの、比較的大きな容積のものである場
合特に有利であるＯ 第２図に略示する状況から機関１が十分に熱くなるとき
、弁９は前に説明したように自動的に作動し、それは第
６図でわかるように放熱器７を循環路の中に入れる。

この第３図に略示する作用方式は、機関が熱いときリタ
ーダが通電されている場合いつも見られる一般的なもの
である。

この仮定で放熱器７は、機関によって発生され（そして
５で収集される）熱ばがシでなく、リターダによって発
生され（そして１１で収集される）熱をも除去するため
に使用される。リターダが通電されているとき機関は無
負荷で動いていてあまシ熱くならないので、このために
放熱器７の通常の熱交換能力を増加する必要はない。

第４図は、上記装置がリターダから熱調節循環路に熱を
移すために使用されないで、反対方向すなわち熱調節循
環路からリターダに、そして正確に交換器１１に熱を移
す特殊の場合のものである。

この図の場合、機関の熱い状態に対応し、したがって放
熱器７を循環路の中に入れる弁９の位置に対応して、電
磁弁１２も自動的に通電されるが、それはもはやリター
ダの通電に伴２て通電されない。′鴫磁弁１２のこの通
電は、ここでは放熱器７′の中に流れる液体が閾値温度
（Ｔ）（詳しくは８５℃程度）を超えるためであシ、サ
ーモコンタクト１８は、レバー１４の位置と無関係に、
前記閾値を超えるとすぐ前記制御を正確に行なうように
されている。

したがって、機関１によって発生される熱は、放熱器７
によるばかシでなく、交換器１１で、すタープの回転子
を形成するファンによっても吐き出される。この交換器
は、したがってもちろん通風によってそのような冷却を
行なうことができるようにつくられていて、それは、リ
ターダがそれ自体熱を発生しておらず、したがって通電
されていないときに特に効果的である。

このあとのファンによる冷却力は永続的に利用すること
ができて減少するものでなく、そのうえそれは放熱器に
よるものに加えられるので、試験した形の場合、累加冷
却力は必要以上に達することができる口この事実から、
放熱器７による冷却の分担を減らすことによって利益が
得られ・満たすべきただ一つの条件は、累加冷却力が望
みの冷却を確実にするに足シることである。

放熱器の冷却力のこの減少は、　　　　□−リターダの
ファンがこれまで述べたように使用されることができな
いと、き、他のすべてを同じとして、この放熱器の寸法
を所要寸法よシ減らすこと、 −または、ファン８の寸法を実質的に減らすこと１ −さもなければ、累加冷却力が過剰であるかぎ９、例え
ばそれぞれ′−磁弁１２の通電とこのファンの切シ離し
制御を、放熱器の中に流れる液体が二つの異なる温度（
Ｔ１〕と（Ｔ２）（温度（Ｔ２）は（Ｔ１）よシ高いが
、実際に認められる最大値よシ常に低い）に達すること
に連動させることによってファンの切シ離しを制御する
こと１ のいずれかによって特に達成される。

ゝこのあとの方式は、リターダの回転子が発生する通風
よシ冷却力の一部が利用できるかぎシ、ファン８を切シ
離しておきそして電磁弁１２に通電できるようにする。

こうして、さもなければ失われるこの力は、ファン８を
駆動するためにエネルギを消費する前に回収される。

放熱器の冷却力を減少するための上記の三つの方法のお
のおのは、エネルギの経済をもたらし、それは重要な利
益となる。

電磁弁１２の通電が、その直前に調節循環路の中に流れ
るものよりはるかに冷たい液体のある量を直接循環させ
ないようにするために、この量が十分に加熱されるまで
循環させることを遅らす装置を備えることが有利である
。

これらの装置は調時装置、さもなければ、第４図に略示
するように、交換器１１の中に含まれる液体の温度に感
応し、そして前記温度があらかじめ決められた値、例え
ば４０℃または５０℃を超えるときのみ・レバー１４と
巻線１３の間を接続するように取シ付けられたサーモコ
ンタクト１９゜２０である。

第４図に押しボタン２１によって略示するもう一つの改
良は、電磁弁１２がレバー１４とサーモコンタクト１８
以外の装置によって通電されるようにする。これら他の
装置は、例えばリターダからの熱がその通電が終わった
のちある時間のあいだ回収されるようにする遅延回路、
すなわち感熱回路である。

単に例として述べると、リターダによって消散される熱
の平均回収率は３０％から４０チまでに達すると言うこ
とができる。そのような回収率は、毎キロメニトルに３
回停車する市内バスで８ＫＷ程度の千−均回収電力に相
当し、それは室外温度が５℃未満でないかぎシ、そして
前記乗客室の二つのドアが毎分１回約１０秒間開かれる
とすれば、実際前記バスの乗客室の暖房の必要を満たす
。

その実施例によれば、構造、作用、および利点（特にそ
れが可能にするエネルギの回収）が前記説明から十分に
理解される、車両の熱調整循環路が得られる。

明らかなように、そしてさらに前に述べたように、本発
明は決して特別に考えられたその適用方式と実施例に限
定するものでない。それどころか、それはそのすべての
変形、特に第二の部分１５が横切って並列に取シ付けら
れる循環路４の部分がさらに機関内部の部分５を含むが
ポンプ６を含まない場合のものを包含している。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４甲までは、それぞれ四つの別の作用状態
にある、本発明によって作られた車両の熱調節循環路を
略示し、そして 第５図と第６図は、この車両のリターダとそれに協働す
る熱交換器の一笑施例を、それぞれ側面図、および薗５
図の線Ｖｌ−Ｖｌにおける断面図で略示する。 図面の符合１は「内燃機関」、２は「うす電流リターダ
」３は「駆動軸」、４は「熱調節用密閉液体循環路Ｊ　
、４１　ｅ　４２は「ループ」、４３は「管要素」、５
は「機関内部の部分」、６は「押し出しポンプ」、７は
「放熱器」、８は「ファン」、９は「弁」、１０は［第
一の補助循環路部分」、１１ば「熱交換器」、１２は「
三方電磁弁」、１３は「巻線」、１４は「制御レバー」
、１５は「第二の補助循環路」、１６は「対流放熱器」
、１７１″ｔ「止めコンクＪ、１８．１９．２０は「サ
ーモコンタクト」、２１は「押しボタン」、２２は「ケ
ーシング」または「カバーＪ、Ｔ、ｔは「閾値」を示す
。 代理人　浅　村　　　皓 外４名 ＦＩＧ、６． １ｉ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 −昭和６７年特許願第　４−ｂ／ワ２　　号３、補正を
する者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 昭和Ｓり年ｚ　月　２２日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 手続補正書 昭和５７年７月−１θ日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第　４６１７２　　号熱調邦用密閉液
体循環路 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ′所 名　　　　　゛ラバビアーニス、ジエ、工。 称） ４、代理人 居 一命令の日付 昭和　　年　　月　　日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正 書類の目録　　同時に出願審査請求書を提出してあ７シ
ｔす。 （特許請求の範囲第２項から第１０項までを削除する。 ） ｒ２、特許請求の範囲 連続的に車両の機関（１，５）、この機関を冷却するた
めの放熱器（Ｔ）、および押し出しポンプ（６）を通る
液体の強制循環を使用する、電気リターダ（２）を備え
た車両の熱調節用密閉液体循環路（４）にして、それは
、その構成管要素の一つ（４３）を横切って並列に取シ
付けられた上記液体の流れを通すようにされた循環路部
分（１０）を包含し、この部分は、必要な接続部のほか
に、前記液体の流れが前記リターダの通電によって発生
される熱の一部を回収するように前記リターダ（２）と
熱的に協働する熱交換器（１１）を独占的に含み、そし
て三方弁（１２）は、前記管要素（４３）の上の前記部
分の二つの取シ付は点の一つに置かれ、そして前記循環
路（４）の残余の中に流□れる液体をこの部分、または
この管要素の中に流すようにされている、ことを特徴と
する車両の熱調節用密閉液体循環路。」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）連続的に車両の機関（１，５Ｌこの機関を冷却す
   るための放熱器（７）、および押し出しポンプ（６）を
   通る液体の強制循環を使用する、電気リターダ（２）を
   備えた車両の熱調節用密閉液体循環路（４）にして、そ
   れは、その構成管要素の一つ（４３）を横切って並列に
   取シ付けられた上記液体の流れを通すようにされた循環
   路部分（１０）を包含し、この部分は、必要な接続部の
   ほかに、前記液体の□流れが前記リターダの通電によっ
   て発生される熱の一部を回収するように前記リターダ（
   ２）と熱的に協働する熱交換器（１１）を独占的に含み
   、そして三方弁（１２）は、前記管要素（４３）の上の
   前記部分の二つの取υ付け。 点の一つに置かれ、そして前記循環路（４）の残余の中
   に流れる液体をこの部分、またはとの管要素の中に流す
   ようにされている、ことを特徴とする車両や熱調節用密
   閉液体循環路。 （２、特許請求の範囲第１項記載の熱調節循環路におい
   て、前記熱交換器（１１）は、それを通って流れる前記
   液体の流れが、前記リタ、−ダの通電時を除き、その回
   転子の発生する通風によって冷却されるよう゛に前記リ
   ターダ（２）と熱的に協働する、ことを特徴とする車両
   の熱調節用密閉液体循環路。 （３）特許請求の範囲第２項記載の熱調節循環路におい
   て、前記熱交換器（１１）ｔＩ′ｉ中空の金属胴体によ
   ってつくられ、その内側を通って前記液体が流れ、そし
   てその外側は、前記リターダ（２）に接続されたファン
   によって投げ返される突気にさらされる、ことを特徴と
   する車両の熱調節用密閉液体循環路。 （４）特許請求の範囲第３項記載の熱調節循環路におい
   て、′前記金属胴体（１１）は、前記リターダを囲むケ
   ーシング（２２）の出口を横切って取り付けられている
   、ことを特徴とする車両の熱調節用密閉液体循環路。 （５）少なくとも特許請求の範囲第１項記載の熱調節循
   環路において、前記熱交換器（１１）は、前記液体の流
   れを通すように穴をあけられた、前記リターダの固定子
   によってつくられている、ことを特徴とする車両の熱調
   節用密閉液体循環路。 （６）　　前掲特許請求のいずれか一つの項に記載の熱
   ゛調節循環路において、前記三方弁は電磁弁（１２゜１
   ３）であシ、その制御は、前記リターダが通′−されて
   いるとき前記液体が前記部分（１０）の中に流れるよう
   に、そして前記リターダが通′−されていないとき、特
   定の場合を除き、この液体が反対に前記管要素（４３）
   の中に流れるように、前記リターダ（２）の通電に連動
   して行なわれる。ことを特徴とする車両の熱調節用密閉
   循環路。 （７）前掲特許請求の範囲のいずれか一つの項に記載の
   熱調節循環路において、それは、上記液体の流れの一部
   を通すようにされ１．′・そして前記機関（５）と前記
   ポンプ（６）を含む前記循環路の部分を横切って並列に
   取り付けられた第二の循環路部分（１５）をさらに含み
   、前記第二の部分は、熱をこの液体から前記車両の乗客
   室に移すようにされた第二の熱交換器（１６）と、この
   第二の部分の中に取り付けられた止めコック（１７）を
   含む、ことを特徴とする車両の熱調節用密閉循環路。 （８）少なくとも特許請求の範囲第２項と第６項記載の
   熱調節循環路において、前記電磁弁（１２゜１３）の制
   御はさらに、前記リターダが通電されているといないに
   〃）かわらず循環中Ｑ液体の温度が閾値（Ｔ）を超える
   とき、この液体が前記第゛−の部分（１０）の中に流れ
   るように前記液体、詳しくは前記放熱器（７）の中の液
   体の温度に感応するサーモスタツ）　（１８）によって
   行なわれる、ことを特徴とする車両の熱調節用密閉循環
   路。 （９）特許請求の範囲第８項記載の熱調節循環路におい
   て、前記放燃器（７）と、それを冷却するために働く前
   記ファンとの組み合わせ効果による熱吐き出し力は、他
   のすべてを同じとして、そのような循環路を含まない車
   両の場合よシも小さくなる、ことを特徴とする車両の熱
   調節用密閉循環路。 α〔前掲特許請求の範囲のいずれか一つの項に記載の熱
   調節循環路において、それは、前記第一の交換器（１１
   ）の中の前記液体の温度が決められた閾値未満にとどま
   るかぎシ、前記弁（１２）が前記第一の部分（１０）を
   循環路に入れるその位置にセットされることを防ぐ装置
   （１９，２０）を含む、ことを特徴とする車両の熱調節
   用密閉循環路。