JPS59190422A - 自動車用エンジンの蒸気冷却装置 - 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】 この発明は、自動車用エンジンの高効率軽量型の沸騰冷
却システムに関する。

従来の液冷式エンジン冷却装動としては、例えば第２図
に示づ−ようなものがある。（［」本自動車整備振具会
連合会昭和５７年８月２９日発行３級自動中ガソリンエ
ンジン上第５９頁参照）これについて説明すると、エン
ジンのつＡ−タジャクットＪ、及びラジェータＲの全部
を液状の冷媒が満たし循環している。そのラジェータＲ
は鉛直に置かれ冷媒は下部タンクからゴムホース１−１
を介してウォータポンプＷで吸い出されエンジンのつＡ
−タジ【ｌケラトＪを通り、ラジェータＲの上部タンク
にゴムホース１」を介して戻るようになっている。

しかしながら、この従来のものは、冷媒循環量が多いの
で、その搭載車両の形状が制限される等いろいろの問題
点があった。

ずなわら、今、１．８愛クラスのエンジンを例に取って
その循環ｆｆ１Ｑを求めて見る。６０００γＰｍの全負
荷での要求放熱量は３００００ｋｃａｌ／１）、ラジエ
ーク入ロ液温８２°Ｃ１出ロ液温７８゜５℃とすれば、
３００００／６０ｋｃａｌ／＋ｎｉｎ　＝Ｑ・１・（８
２−７８，５）よってＱ＝１／１．３斐／ｍｉｎとなる
。ここで冷媒を水どじたので、比熱は１である。

このように従来の液冷式エンジン冷Ｍｌ装置にあっては
、冷媒の相変化による潜熱を利用せず、液状の冷媒をぎ
わめで高速で、すなわち、大組の循環量で循環させ、し
かも、クジ１−夕の入口と出口の温度差を大きくするた
め、全面面積の大ぎな放熱器が必要どなり、このため、
ラジェータ（放熱器）が重く４１す、重くなるが故に車
体にし−）かり固定し’＜−Ｌ　Ｇプればならづ゛、ま
た、ゆれ動くエンジンとの間にはゴムホースを介在させ
てその１辰動を吸収けねばならず、さらにラジ」−タ通
過風Ｌβをかぜく゛ため、その涌き方は鉛直方向に立て
なければならず、このため、車両の前部形状が大きく制
限されさるを冑なくなるなど多くの問題点があつＩこ　
。

この発明は、このにうな従来の問題点に着［−Ｉしてな
されたもので、沸ｌｉｄ潜熱を利用することにより冷媒
循環量を従来の１００分の１以下にし、かつ、外気とコ
ンデンサとの温度差を人きくどる、ようにした冷却シス
テムにおいて、冷媒を凝紺ｉりる前記コンデンサをエン
ジンに設けることにより、車両前方のスペースを解放し
、ぞの設語の自由ｌσを得るようにして上記問題点を解
決りることを１」的としくいる。

以下、この発明を図面に基づい゛（説明り′る。

７ｉ４１図は、ごの発明の一実施例を示づ図である。

まず構成を説明すると、１はエンジン、２は液状冷媒の
液面、３は気液分離器兼蒸気取出１コ、４はコンデンサ
、５は液体タンク、６は電動ファン。

７はブラケット、８はリターンバイブ、９は供給ポンプ
である。エンジン１は車両前部に横置きにかつ、斜めに
搭載され、そのウォータジャクツ１−１０内の大部分は
冷即液（冷媒）が充満し、燃焼全壁面、シリンダ外周、
及び排気ボー１〜周などの放熱量が大きい部位はずへて
液面２以下になっている。液面２から出た蒸気は気液分
離器３を峰でコンデンサ４に導かれる。凝縮した冷媒は
下部タンク５にたまり、ここからリターンバイブ８を通
って再びエンジン１に戻る。このリターンバイブ８の中
間の電動式の供給ポンプ９は凝縮液を循環させるもので
ある。一方、コンデンサ４は小型軽量であるため気液分
離器兼蒸気取出口３に一端が取イ」りられ、またエンジ
ン１に１ノ１気７二１１（−ル１〜１１と共線めされた
ブラケット７に細端が取付しプられる。この場合、前方
が僅かに下るよう傾斜させ、凝縮液か下部のタンク５に
流れ集まるようにする。］］ンデンリーはこのＪ、うに
エンジン１に剛に支持される。また、電動ファンＧはコ
ンデンサ４の下方でかつ、エンジン１の１ｉａ方に位置
り゛るＪ、うプラノノット７に取（＝ＪｔＪられ、風を
一１ンデン４）−４に吹ぎイ・目するＪ、うにする。

蒸気取出［１３は鉢植の大きい蒸気を流すため］−］径
の大きいものを使用し、ヘッドに直接取付（プると共に
、この中に気液分離装置を内蔵し、更に［１０述のＪ、
うに■］コンデンサの支持部４ｇをＡ［ξねる。又、リ
ターンバイブ８は凝縮液を流−＝ｒ）こめ細いパイプで
４１６成される。。

次に作用を説明づ−る。

第１図にａ−３いＣ、エンジン１が運転し発熱−りると
蒸気は液面２から脱出し気液分離器３を経て」ンｊンリ
４に流れる。コンデンサ−４は電動ファン６により冷ノ
ｉｆ１されるので、蒸気は液状冷媒となり、コンデンサ
ー４内を流下してタンク５にたまり、リターンバイブ８
を通ってポンプ９によりつＡ−タジャケッ１〜１０に戻
される。

従来は冷媒を沸騰させないように４ノ−−モスノットで
冷媒を液状で・使うような温度制御をしていた３゜これ
では外気との温度差が小さくラジＪ−夕から外気への放
熱が悲くラジェータの大型化、冷媒循環量の増大化か必
要であった。ところが、本発明方式は冷媒の沸騰照光を
利用づるため、従来より冷媒温度は高く−Ｃき、従って
コンデンサ４と外気との温度差が増大するためコンチン
４ノー４を小型化することかできる。

一方、循Ｆ４？　ＣＡ　ハ、前説例の３００００ｋｃａ
ｌ、／ｈづなわら３００００／　６０ｋｃａｌ／ｍｉｎ
を捨テルトすれば、水の沸耽潜熱は５３９　ｋｃａｌ／
　ｋｇであるため、　３００００／６０１５３９＝０．
　９３Ｊ／ｍｉ［）すなわち０．９３女／ｎ１ｉｎで良
いことになる。

循環量はこのにうに少ないので］ファン４ノの小型化を
一層図ることができる。

従って、コンデンサはエンジンの上部に剛に結合できる
ので、これと一体内に動き、従来のように別置ぎでゴム
ホース結合等の耐久性を損ねることもなく、極めて簡素
な車両構造で済む効果がある。

また、電動ファン６はコンデン（ｊ／Ｉの温度又は圧乃
が設定値を越した時に送風づる。風は前方から吸込み、
フードのルーバなどから車外に放出づる。従って、ｈＬ
ンジンルームには従来のように、ラジェータを通過した
熱風が吹きこＪ：ないため、電装品等の耐熱性を向−に
できる。

なお、供給ポンプ９は液面２のレベルが一定どなるよう
作動り−る。

以上説明してきたように、この発明によれば、ぞの構成
をエンジン冷却を冷媒の沸ｎ灰潜熱を用いて行ない、従
って外気とコンデンサーどの１ｉ１２　ａ差増大や沸１
厄による熱伝達の改善などを利用りるようなシステムと
しＩｃため、コンデンサが（やめて小型軽バｌとなり、
しかし冷媒量が極めて少なくて良いためコンｊ−ンリ−
をエンジン上部に装着でさ、エンジンルームのイｊ効利
用や、エンジンルーム内にウシ１−−タを通過した熱風
が吹込まないため車両の耐熱ス１１を向」−さけること
ができるという効果が得られる。

また、−Ｊンテンザ別置ぎ構造ｒ：ないため、車両イず
４成が簡単に４１つ、コストが低減り−る。更に、ボン
ネッ１へ前部を思い切って下げられるため、車のデ１ｆ
インー新ＡＩ）空気抵抗の低減による燃費低減を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明エンジン冷Ｎ］システムの構成を示す
断面図、第２図は従来の代表的な水冷式冷却システムの
例を示す断面図である。 図面に現われた符号の説明 １・・・］ニンジン　　　　　２・・・ｓｌ而面・・・
気液分離器兼蒸気取出口 ４・・・コンデンサ　　　　５・・・液体タンク６・・
・電動ファン　　　　７・・・ブラケット８・・・リタ
ーンバイブ　　９・・・供給ポンプ′１０・・・つＡ−
タジ（７ケラ１〜 第１図 ／ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンのつＡ−タジャケツｉ〜の大部分を液状の冷媒
   で満たし、エンジンの冷却を冷媒の沸騰気化潜熱によっ
   て行なう冷却システムにおいて、気体状冷媒を凝縮づ゛
   るコンデンリ−をエンジンに設（プたことを特徴とする
   自動車用エンジンの蒸気冷却装置。