JPS5849687B2

JPS5849687B2 - 内燃機関の冷却方法

Info

Publication number: JPS5849687B2
Application number: JP51080564A
Authority: JP
Inventors: 邦雄吉田; 進西; 卓中田
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1976-07-07
Filing date: 1976-07-07
Publication date: 1983-11-05
Also published as: JPS536744A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、内燃機関の冷却方法、特に、船舶用の内燃機
関の清水冷却方法に関する。

従来においても、船舶用内燃機関の冷却について種々の
技術が提案され、かつ、実施されていたのであり、現在
でもこの種冷却技術の研究開発は盛に行なわれているの
である。

例えば、実公昭４７−２２０４２号公報に示されている
ように、■ベルトの切損によってポンプが駆動されなく
なっても、ポンプの入口及び出口側にポンプと並列に逆
止弁を設けたバイパス通路を設けることにより冷却水の
循環不良によるエンジンの焼付けを防ぐことができるも
のであるが、しかし、ポンプの入口及び出口側に逆止弁
のあるバイパス通路を設けることは装置自体の構造を複
雑にするという問題を有しているものである。

また、シリンダヘッド部を清水により冷却し、シリンダ
シャケット部を海水で冷却し、かつ、清水を海水により
冷却するようにした技術が実公昭４７−２２０４３号公
報に説明されているが、この場合、若し、ポンプ駆動の
Ｖベルトが切損した時に充分に冷却することができず、
内燃機関の焼付きが生じる可能性がある。

本発明は、上記に説明した船舶用内燃機関の冷却方法の
問題点、特に、冷却水の循環不良による焼き付きを防止
することができるものであり、その特徴とするところは
、清水によりシリンダフ冶ツク等を冷却する清水流路と
海水により清水冷却器を冷却する海水流路の一部に切換
弁を設けた舶用内燃機関において、清水冷却器を冷却す
る海水流路とシリンダブロックとを切換弁を介して連結
し、清水ポンプ等の故障時に切換弁を切換えて海水をシ
リンダブロックに導入してシリンダブロック、シリンダ
ヘッド等を冷却する方法である。

本発明に係る内燃機関の冷却方法において、通常の冷却
はシリンダブロック、シリンダヘッドを冷却して高温に
なった清水を海水との熱交換によって冷却し、この清水
を清水ポンプにより循環して冷却する方法であるが、清
水を循環させるための清水ポンプが何らかの理由により
、例えば、清水ポンプが故障したり、または、清水ポン
プを駆動するための■ベルトが切損したりして、清水ポ
ンプが正常な働きをしなくなって、シリンダブロツク、
シリンダヘッドを冷却する清水の循環が不良になったり
、また、冷却清水の循環が止ったりして、清水の温度が
急上昇して冷却効果をなくしてしまい、機関焼き付き等
の事故につながる場合がある。

このような時に、切換弁を適宜に切換えることにより、
シリンダブロック、シリンダヘッド及び排気マニホルド
の清水流路に海水を流し、かつ、この海水は切換弁より
直ちに船外に流れるようにし、シリンダブロック、シリ
ンダヘッド及び排マニホルドを海水により冷却するよう
にして機関の焼き付きを防止して内燃機関の運転を止め
なくてもよく、清水ポンプが正常に駆動するまで海水に
より冷却を続けるのである。

また、上記海水による冷却に際して海水は切換弁より直
ちに船外に流してしまうので、シリンダブロック、シリ
ンダヘッド及び排気マニホルド以外には海水が清水流路
に流れることがないので、清水ポンプの正常運転に戻す
場合にも、切換弁を元に戻すよう切換えるだけで、すぐ
にも清水による冷却を行なうことができ、海水による影
響を全く受けることなく清水による冷却を続行すること
が可能である。

以下、本発明に係る内燃機関の冷却方法の１例を図面を
参照して具体的に説明する。

しかし、本発明に係る内燃機関の冷却方法は、これらの
図面に限定されるものでないことは勿論である。

即ち、第１図は本発明に係る内燃機関の冷却方法を説明
するための、清水と海水の流れを示すフローシートであ
り、通常は、船外から海水ポンプより吸上げられた海水
は、潤滑油冷却器及び清水冷却器を通って潤滑油及び温
度の高くなった清水を熱交換によって夫々冷却した後、
流路２を通って切換弁６を通過して船外に流出する。

そして、清水冷却器の海水との熱交換により低温となっ
た清水は流路１を流れ清水ポンプにより、冷却すべきシ
リンダブロック、シリンダヘッドに清水を送って冷却し
、排気マニホルドで排気されてから、切換弁６を通り、
膨脹タンクで清水の圧力を解放し、サーモスタットを経
てまた清水冷却器に至り、ここで上記したように再び清
水を海水により冷却して、循環させる。

これを繰返して行ない、シリンダブロック、シリンダヘ
ッドを常に安定した温度に冷却保持するものである。

しかしながら、若し例えば、清水ポンプが故障して清水
を円滑に循環することができなくなったり、また、清水
ポンプを駆動するための■ベルトが切損して清水の循環
が止ったりしたような場合には、シリンダブロック、シ
リンダヘッド等における清水は急激に温度が上昇して冷
却の作用をせず、機関焼付き等の事故を起すようになる
。

この機関焼付き等の事故を防止するために、上記のよう
に清水ポンプが故障したり、また清水ポンプ駆動の■ベ
ルトが切損した場合に、手動または自動の倒れかによっ
て、切換弁６を切換え、海水ポンプから吸上げられて潤
滑油冷却器及び清水冷却器を冷却するため通過させた海
水を船外に出さずに、切換弁６とシリンダブロックを接
続している流路４を通し、シリンダブロックに海水を導
き、シリンダフ冶ツク、シリンダヘッド、排気マニホル
ド及び切換弁６までは清水の流路１を通して、清水と同
じように海水により、シリンダブロック、シリンダヘッ
ドを冷却し排気マニホルドで排気して切換弁６に導き、
そして、この切換弁６で海水流路５から海水を船外に流
出させるのである。

このようにして、清水ポンプの故障がなおるまで、また
、■ベルトの交換が終るまでの間、海水により冷却を行
ない、清水ポンプの修理が完了し、■ベルトの交換が終
った時点において、切換弁６を切換え、即ち、通常の清
水による冷却のために切換弁６を切換えて、清水ポンプ
を、駆動して清水による冷却を再び開始するのである。

従って、清水ポンプの故障やＶベルトの切換によっても
機関を止めることなく運転を続行することができ、かつ
、機関の焼付き事故等も生じないのである。

なお、サーモスタットを設けることにより、循環する清
水の温度があまり高くなく、そのままシリンダブロック
、シリンダヘッドの冷却に使用できる場合には、清水冷
却器を通さず、バイパス３によって清水ポンプに送るよ
うにすることも可能である。

次に、本発明に係る内燃機関の冷却方法において使用す
る切換弁について、第２図、第３図により具体的に説明
する。

第２図において、海水流路２と清水流路１に切換弁６を
設けた場合を第１図より詳細に示してあり、切換弁６と
海水流路２と接続するところに海水の流れを切換えるた
めの海水三方弁８を、また、切換弁６と清水流路１と接
続するところに清水の流れを切換えるための清水三方弁
７が設けられている。

第２図に示した切換弁６の状態は、通常の清水による冷
却の場合であり、海水ポンプにより吸上げられた海水は
潤滑油冷却器及び清水冷却器を通って、切換弁６に至り
、この切換弁６の海水三方弁８は第３図ａに示す状態に
あって、海水の流れ２′はストレートに切換弁６の海水
三方弁８を通って船外に流出してしまい、一方、シリン
ダブロロク、シリンダヘッドを冷却した清水は排気マニ
ホルドを通り清水流路１により切換弁６に入り、この切
換弁６の清水三方弁７は第３図Ｃの状態にあり、清水の
流れ１′はストレートに切換弁６の清水三方弁７を通っ
て膨脹タンクに導かれるのである。

しかし、上記したように、清水ポンプの故障や■ベルト
の切損が起きた時に、切換弁６の海水、清水の夫々の三
方弁８，７を、第３図ａ及び第３図Ｃに示す矢印の方向
に回転させて、海水三方弁８を第３図ｂのように、また
、清水三方弁７を第３図ｄのように切換えるのである。

そうすると、清水冷却器からの海水の流れ２′は第３図
ｂに示した海水三方弁８により海水の流れ２“となって
第１図に示す切換後の海水の流路４に流れてシリンダブ
ロックへ導かれ、また、清水三方弁７は第３図ｄの状態
にあるから、切換後ほんの少しの間は清水の流れ１′は
１“のように流れて船外に流出し、その後、海水がシリ
ンダブロック、シリンダヘッドを冷却して排気マニホル
ドに至り次いで切換弁６の清水三方弁７に至り、海水の
流れ２′は２“となって船外に流出するのである。

そして、清水ポンプの故障や■ベルトの交換が回復した
後は、切換弁６の海水及び清水の三方弁８，７を切換え
て通常の清水による冷却にする。

この場合、シリンダブロック、シリンダヘッド、排気マ
ニホルド及び清水切換弁７にはまだ海水が残っているか
ら、清水の冷却に切換える時に、清水三方弁７と海水三
方弁８とを同時に切換えずに、清水三方弁７の切換えを
海水三方弁８の切換えより若干時間遅らせるようにして
、シリンダブロック、シリンダヘッド、排気マニホルド
及び清水三方弁Ｔ内の海水を船外に流出させた後に、清
水三方弁７を通常の清水の冷却とする状態に切換えるよ
うにすれば、それ以後の清水の冷却において海水の影響
は全くなくすることも可能である。

なお、第３図において、海水三方弁８と清水三方弁７の
海水の流れ２“の出口が逆になっているけれども、これ
は、同じ方向に出口があっても差支えなく、配管の設計
変更により簡単に行なうことができるものである。

また、切換弁６を切換える場合、即ち、海水三方弁８と
清水三方弁７を切換える場合に、清水ポンプの故障及び
■ベルトの切損時に自動的に切換えられるように電気制
御装置を設けてもよく、また、手動により行なってもよ
く、さらに、清水三方弁Ｉと海水三方弁８とを清水ポン
プの故障時及び■ベルトの切損時に、同時に切換えずに
或る時間差をおいて切換えるようにすることも可能であ
り、上記したところでもあるが、海水によるシリンダブ
ロック、シリンダヘッドの冷却を清水の冷却に切換える
場合に、清水三方弁７の切換えを海水三方弁８の切換え
より遅らせて海水の影響をなくすることもできるのであ
る。

以上、説明したように、本発明に係る内燃機関の冷却方
法、特に、船舶用内燃機関の冷却方法によれば、清水ポ
ンプの故障や清水ポンプを１駆動する■ベルトの切損等
によって、清水の循環不良や清水の循環が止った場合に
おいても、切換弁を切換えることによって、清水に代え
て海水によりシリンダブロック、シリンダヘッドを効果
的に冷却することができ、機関を停止させることなく継
続して運転でき、機関等の焼付きという問題も起らず、
また、海水冷却後の清水冷却に切換える際にも、切換弁
の操作により、海水による影響をなくすることもできる
という優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内燃機関の冷却方法の１例を説明
するための海水と清水の流れを示す図、第２図は本発明
に係る内燃機関の冷却方法において使用する切換弁の１
例を示す概略断面図、第３図は第２図に示す切換弁に設
けられている清水三方弁と海水三方弁との夫々の作動状
態を示す概略断面図である。１・・・・・・清水流路、２・・・・・・海水流路、３
・・・・・・バイパス、４，５・・・・・・切換後の海
水流路、６・・・・・・切換弁、７・・・・・・清水三
方弁、８・・・・・・海水三方弁、１′・・・・・・清
水の流れ、２′・・・・・・海水の流れ、１“・・・・
・・切換後の清水の流れ、２“・・・・・・切換後の海
水の流れ。

Claims

【特許請求の範囲】

１清水によりシリンダブロック等を冷却する清水流路
と海水により清水冷却器を冷却する海水流路の一部に切
換弁を設けた舶用内燃機関において、清水冷却器を冷却
する海水流路とシリンダブロックとを切換弁を介して連
結し、清水ポンプ等の故障時に切換弁を切換えて海水を
シリンダブロックに導入してシリンダブロック、シリン
ダヘッド等を海水で冷却することを特徴とする舶用内燃
機関の冷却方法。