JPS61171819A - Evaporative cooling device for internal-combustion engine - Google Patents
Evaporative cooling device for internal-combustion engineInfo
- Publication number
- JPS61171819A JPS61171819A JP1408085A JP1408085A JPS61171819A JP S61171819 A JPS61171819 A JP S61171819A JP 1408085 A JP1408085 A JP 1408085A JP 1408085 A JP1408085 A JP 1408085A JP S61171819 A JPS61171819 A JP S61171819A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- condenser
- water jacket
- heater
- passage
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
- F01P11/18—Indicating devices; Other safety devices concerning coolant pressure, coolant flow, or liquid-coolant level
-
- 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
- F01P3/2285—Closed cycles with condenser and feed pump
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
との発明は、ウォータジャケット内の所定レベルまで液
相冷媒を貯留しておき、その沸騰ネ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利用するようにした内燃機関の沸騰
冷却装置に関する。[Detailed Description of the Invention] The invention in the field of industrial application stores liquid phase refrigerant up to a predetermined level in a water jacket, cools various parts of the internal combustion engine by boiling it, and cools the generated refrigerant. The present invention relates to an evaporative cooling system for an internal combustion engine in which steam is condensed in a condenser and reused.
従来の技術
内燃機関の冷却装置として、従前の水冷式冷却装置に代
えて、冷媒(冷却水)の沸騰・凝縮のサイクルを利用し
た沸騰冷却装置が特公昭57−57608号公報等にお
いて提案されているが、本出願人はこれを更に発展させ
、十分に実用に供し得るものとして既に@々の出願(例
えば特願昭58−1 ’45470号、特願昭58−2
28146号。Conventional Technology As a cooling device for an internal combustion engine, a boiling cooling device that utilizes the boiling and condensing cycle of a refrigerant (cooling water) was proposed in Japanese Patent Publication No. 57-57608, etc., in place of the conventional water-cooled cooling device. However, the present applicant has developed this further and has already filed various applications (for example, Japanese Patent Application No. 1983-1 '45470, Japanese Patent Application No. 58-2 '45470, Japanese Patent Application No. 58-2 '45470,
No. 28146.
特願昭59−100156号等)を行っている。Patent Application No. 100156/1982).
これは、液相冷媒が所定レベルまで貯留されるウォータ
ジャケットと、このウォータジャケット上部の蒸気出口
に蒸気通路を介して接続され次コンデンサと、液化した
冷媒が一時貯留されるコンデンサ下部から上記ウォータ
ジャケットに液相冷媒を循環供給する冷媒供給ポンプと
を主体として、密閉した冷媒循環系を形成した構成であ
って、例えば始動時に系外のリザーバタンクと冷媒循環
系内との間で液相冷媒を移動させることにより不凝縮気
体である空気の排出を実現する一方、機関運転中はウォ
ータシャケv)内の冷媒液面を液面センサにより監視し
て上記冷媒供給ポンプを制御し、上記液面を所定レベル
に維持するようにしたものである。この冷媒の相変化に
伴う潜熱を利用した沸騰冷却装置によれば、熱交換効率
の飛躍的な向上が図れ、しかも各部を冷媒沸点に均一に
冷却することができる。This consists of a water jacket in which liquid phase refrigerant is stored up to a predetermined level, a condenser connected via a steam passage to a steam outlet at the top of this water jacket, and a condenser connected from the bottom of the condenser where liquefied refrigerant is temporarily stored to the water jacket. A closed refrigerant circulation system is formed mainly with a refrigerant supply pump that circulates and supplies liquid refrigerant to the refrigerant circulation system. By moving the air, which is a non-condensable gas, is discharged.While the engine is running, the refrigerant liquid level in the water shaker v) is monitored by a liquid level sensor and the refrigerant supply pump is controlled to maintain the liquid level. This is to maintain it at a predetermined level. According to a boiling cooling device that utilizes the latent heat accompanying the phase change of the refrigerant, the heat exchange efficiency can be dramatically improved, and each part can be uniformly cooled to the refrigerant boiling point.
発明が解決しようとする問題点
ところで、この種の沸騰冷却装置における冷媒としては
、その取扱いの容易さや気化潜熱の大きさあるいは価格
等の点で、水に不凍液としてエチレングリコール等を混
合し、かつ着千の防錆剤を添加したものを用いることが
考えられているのであるが、例えばエチレングリコール
の水溶液は非共沸混合物であるため、その水溶液の蒸気
にはエチレングリコールが殆ど含まれず、水蒸気のみと
なる。例、tばエチレングリコールの50%(重量%)
水溶液の蒸気にはエチレングリコールは29%程度しか
含まれない。Problems to be Solved by the Invention By the way, the refrigerant for this type of boiling cooling device is a combination of water mixed with ethylene glycol or the like as an antifreeze, from the viewpoints of ease of handling, large latent heat of vaporization, price, etc. It has been considered to use a solution containing a large amount of rust preventive agent, but since an aqueous solution of ethylene glycol is a non-azeotropic mixture, the vapor of the aqueous solution contains almost no ethylene glycol, and the water vapor Only. Example: 50% (wt%) of ethylene glycol
The vapor of the aqueous solution contains only about 29% ethylene glycol.
従って、上記の沸騰冷却装置を継続的に運転すると、ウ
ォータジャケット内にエチレングリコールが多く偏在し
、コンデンサ側ではエチレングリコール濃度が非常に小
さくなる。そのため、冬季にコンデンサ内部で凍結して
コンデンサを破損したり、電磁弁や冷媒供給ポンプが凍
結して作動不良を生じたりする虞れがある。Therefore, when the boiling cooling device described above is continuously operated, a large amount of ethylene glycol is unevenly distributed in the water jacket, and the ethylene glycol concentration becomes extremely low on the condenser side. Therefore, there is a risk that the capacitor may freeze inside the capacitor during the winter, damaging the capacitor, or that the solenoid valve or refrigerant supply pump may freeze and malfunction.
問題点を解決するための手段
この発明は上記のような冷媒中の不凍液成分の偏在を防
止するために、ウォータジャケット内の液相冷媒を車室
暖房用ヒータコアに循環させるヒータ用ポンプを備え九
ものにおいて、上記ヒータ用ポンプの吐出側においてヒ
ータ用冷媒通路から冷媒混合用通路を分岐形成し、その
先端をコンデ 會1ンサの入口側に接続したことを特
徴とする。Means for Solving the Problems In order to prevent the uneven distribution of antifreeze components in the refrigerant as described above, the present invention is equipped with a heater pump that circulates the liquid phase refrigerant in the water jacket to the heater core for heating the vehicle interior. The invention is characterized in that a refrigerant mixing passage is branched from the heater refrigerant passage on the discharge side of the heater pump, and its tip is connected to the inlet side of the condenser.
作用
ヒータ用ポンプはヒータスイッチに連動して暖房必要時
に駆動されるのであるが、冷媒の凍結を生じるような状
況であれば、機関運転時に必ず暖房が求められるので、
ヒータ用ポンプは駆動される。このヒータ用ポンプの駆
動によって、ウォータジャケット内の液相冷媒がヒータ
コアを通流する。そして一部の液相冷媒がヒータ用冷媒
通路から分流して冷媒混合用通路に流れ込み、コンデン
サに送られる。これによりコンデンサ側での不凍液成分
の濃度低下が抑制される。The heater pump is linked to the heater switch and is activated when heating is required, but in situations where the refrigerant freezes, heating is always required when the engine is running.
The heater pump is driven. By driving this heater pump, the liquid phase refrigerant in the water jacket flows through the heater core. Then, a part of the liquid phase refrigerant is separated from the heater refrigerant passage, flows into the refrigerant mixing passage, and is sent to the condenser. This suppresses a decrease in the concentration of antifreeze components on the capacitor side.
実施例
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はウォータジャケット2を備えて
なる内燃機関、6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。Embodiment The figure shows one embodiment of the boiling cooling device according to the present invention. In the figure, 1 is an internal combustion engine equipped with a water jacket 2, 6 is a condenser for condensing a gas phase refrigerant, and 4 is an internal combustion engine equipped with a water jacket 2. Each figure shows an electric refrigerant supply pump.
上記ウォータジャケット2は、内燃機関1のシリンダお
よび燃焼呈の外周部1包囲するようにシリンダブロック
5およびシリンダへ噌ドロの両省に亘って形成されたも
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比ロアが
設けられている。この蒸気比ロアは、接続管8および蒸
気通路9t−介してコンデンするの上部人口6aに連通
しており、かつ上記接続管8には、冷媒循環系の最上部
となる排出管取付部8aが上方に立ち上がった形で形成
されているとともに、その上部開口をキヤリジ10が密
閉している。The water jacket 2 is formed to cover both the cylinder block 5 and the cylinder so as to surround the cylinder and the outer peripheral part 1 of the combustion engine 1, and the upper part, which is normally a gas phase space, is The cylinders communicate with each other, and a steam ratio lower is provided at an appropriate position above the cylinders. This steam ratio lower communicates with the upper part 6a of the condenser via a connecting pipe 8 and a steam passage 9t, and the connecting pipe 8 has a discharge pipe attachment part 8a which is the top of the refrigerant circulation system. It is formed in a shape that stands upward, and the carriage 10 seals the upper opening.
上記コンデンサ6は、上記人口るaを有するアッパタン
ク11と、上下方向に沿った微細なチューブを主体とし
たコア部12と、このコア部12で凝縮された液化冷媒
を一時貯留するロアタンク16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は得る位置に設置
され、更に七の前面あるいは背面に、強制冷却用の電動
式冷却ファン14を備えている。また、上記ロアタンク
13は、その比較的下部に冷媒循環通路15の一端が接
続されているとともに、これより上部に第1補助冷媒通
路16の一端が接続されている。上記冷媒循環通路15
は、その他端が上記ウォータジャケット2のシリンダヘ
ッド6側に設けた冷媒入口2aに接続されており、その
通路中に上記冷媒供給ポンプ4が介装されているととも
に、この冷媒供給ポンプ4の吸入側、吐出側の夫々に、
流路切換手段として三方型電磁弁からなる第4’l!a
弁17および第2電出弁18が介装されている。The condenser 6 includes an upper tank 11 having the above-mentioned population a, a core section 12 mainly consisting of fine tubes along the vertical direction, and a lower tank 16 that temporarily stores the liquefied refrigerant condensed in the core section 12. It is installed in a position such as the front of the vehicle where it can receive the wind from when the vehicle is running, and is further provided with an electric cooling fan 14 for forced cooling on the front or back of the vehicle. Further, the lower tank 13 has one end of a refrigerant circulation passage 15 connected to a relatively lower portion thereof, and one end of a first auxiliary refrigerant passage 16 connected to an upper portion thereof. The refrigerant circulation passage 15
The other end is connected to the refrigerant inlet 2a provided on the cylinder head 6 side of the water jacket 2, and the refrigerant supply pump 4 is interposed in the passage, and the suction of the refrigerant supply pump 4 is side, discharge side, respectively.
No. 4'l consisting of a three-way solenoid valve as a flow path switching means! a
A valve 17 and a second electric valve 18 are interposed.
21は、上記ウォータジャケット2やコンデンサ6を主
体とした冷媒循環系の外部に設けられたリザーバタンク
であって、これは通気機能を有するキャブプ22t−介
して大気に開放されているとともに、上記ウォータジャ
ケット2と略等しい高さ位置に設置され、かつその底部
に、上記の#!l補助冷媒通路16および第2.第3補
助冷媒通路23.24が接続されている。上記第1補助
冷媒通路16は、その通路中に常開型の第311E磁弁
25を備えている。また上記第2補助冷媒通路26は第
4電磁弁17を介して、また第3補助冷媒通路24は第
2電磁弁18を介して冷媒循環通路15に接続されてい
る。上記第4電磁弁17は、冷媒供給ポンプ4の吸入ボ
ートを冷媒循環通路1st−介してロアタンク13に連
通させる「流路C」と、第2補助冷媒通路23を介して
リザーバタンク21に連通させる「流路D」とに切換可
能に構成されている。上記第2電磁弁18は、冷媒供給
ポンプ4の吐出ポートを冷媒循環通路15を介してウォ
ータシャケブト2に連通させる「流路B」と、第3補助
冷媒通路24t−介してリザーバタンク21に連通させ
る「流路A」とに切換可能に構成されている。Reference numeral 21 denotes a reservoir tank provided outside the refrigerant circulation system mainly consisting of the water jacket 2 and the condenser 6, which is open to the atmosphere through a cap 22t having a ventilation function, and is It is installed at approximately the same height as jacket 2, and the above #! l auxiliary refrigerant passage 16 and a second auxiliary refrigerant passage 16; A third auxiliary refrigerant passage 23,24 is connected. The first auxiliary refrigerant passage 16 is provided with a normally open type 311E magnetic valve 25 therein. Further, the second auxiliary refrigerant passage 26 is connected to the refrigerant circulation passage 15 via a fourth solenoid valve 17, and the third auxiliary refrigerant passage 24 is connected to the refrigerant circulation passage 15 via a second solenoid valve 18. The fourth solenoid valve 17 communicates the suction boat of the refrigerant supply pump 4 with the lower tank 13 via the refrigerant circulation passage 1st, and the reservoir tank 21 via the second auxiliary refrigerant passage 23. It is configured so that it can be switched to "flow path D". The second solenoid valve 18 connects the discharge port of the refrigerant supply pump 4 to the water tank 2 via the refrigerant circulation path 15, and to the reservoir tank 21 through the third auxiliary refrigerant path 24t. It is configured so that it can be switched to the "flow path A" to be communicated with.
一方、上述した冷媒循環系の最上部となる排出管取付部
43aには、系内の空気を排出するための空気排出通路
26が接続でれており、かっ突気排出時に同F1#に溢
れ出次液相冷媒を回収するために、上記空気排出通路2
6の先端部がリザーバタンク21内に開口している。そ
して、上記空気排出通路26には、常閉型の第1電磁弁
27が介装されている。On the other hand, an air discharge passage 26 for discharging air in the system is connected to the discharge pipe attachment part 43a, which is the top of the refrigerant circulation system, and when the air is discharged, it overflows into F1#. In order to recover the outgoing liquid phase refrigerant, the air exhaust passage 2
The tip of 6 opens into the reservoir tank 21. A normally closed first solenoid valve 27 is interposed in the air exhaust passage 26 .
f″E’f)1t(i!i”27・18・25・17.
!:#!* 。f″E'f)1t(i!i”27・18・25・17.
! :#! *.
給ボング4および冷却ファン14は、所謂マイクロコン
ピュータシステムを用いた制御装に31によって駆動制
御されるもので、具体的には、ウォータジャケット2に
設けた第1液面センサ32゜温度センサ66、ロアタン
ク13に設は九jl!2液面センサ64および循環系最
上部に設けた負圧スイッチる5の各検出信号に基づいて
後述する制御が行われる。The supply bong 4 and the cooling fan 14 are driven and controlled by a control device 31 using a so-called microcomputer system, and specifically, a first liquid level sensor 32 provided in the water jacket 2, a temperature sensor 66, The lower tank 13 has 9 jl! Control described later is performed based on detection signals from the two liquid level sensors 64 and the negative pressure switch 5 provided at the top of the circulation system.
ここで上記第1.第2液面センナ52.54は例えばリ
ードスイッチを利用したフロート式センナ等が用いられ
、冷媒液面が設定レベルに達しているか否かをオン・オ
フ的に検出するものであって、第1液面センサ62はそ
の検出レベルがシリンダヘッド6の略中間程度の高さ位
置に設定され、かつ第2液面センサろ4はその検出レベ
ルが第1補助冷媒通路16の開口よりも僅かに上方の高
さ位置に設定されている。また温度センサ66は例えば
サーミスタ等からなり、通常液相冷媒内に没入する位置
あるいは気相冷媒領域となる位置に設ケラれて、ウォー
タジャケット2内の冷媒温度を検出している。また負圧
スイッチ65は、大気圧と系内圧力との差圧に応動する
ダイヤフラムを用いたもので、高地、低地等に拘らず使
用環境下における大気圧に対し系内が負圧であるか否か
を検出しており、具体的には−30w Hg 〜−50
ta Hg程度に作動圧を設定しである。Here, the above 1. The second liquid level sensor 52,54 is a float type sensor using a reed switch, for example, and detects whether the refrigerant liquid level has reached a set level in an on/off manner. The liquid level sensor 62 has its detection level set at a height approximately in the middle of the cylinder head 6, and the second liquid level sensor filter 4 has its detection level set at a position slightly above the opening of the first auxiliary refrigerant passage 16. It is set at a height of . Further, the temperature sensor 66 is composed of, for example, a thermistor, and is normally installed at a position immersed in the liquid phase refrigerant or at a position in the gas phase refrigerant region to detect the temperature of the refrigerant within the water jacket 2. In addition, the negative pressure switch 65 uses a diaphragm that responds to the differential pressure between atmospheric pressure and system pressure, so whether the system is under negative pressure with respect to the atmospheric pressure in the usage environment, whether in highlands or lowlands. It detects whether or not, specifically -30w Hg ~ -50
The operating pressure is set to about ta Hg.
尚、その他機関運転条件を検出するための各種センナに
ついては図示していない。Note that various sensors for detecting other engine operating conditions are not shown.
また41は車室42内に設けられた暖房用のヒータコア
であり、下部の冷媒入口がヒータ入口通路45t−介し
てウォータジャケット2のシリンダブロック5側に接続
され、かつ上部の冷媒出口がヒータ出口通路44t−介
してシリンダヘッド6@の通常液相冷媒領域となる部分
に接続されている。Reference numeral 41 denotes a heater core for heating provided in the vehicle compartment 42, the lower refrigerant inlet is connected to the cylinder block 5 side of the water jacket 2 via the heater inlet passage 45t, and the upper refrigerant outlet is the heater outlet. It is connected to a portion of the cylinder head 6@ that is normally a liquid phase refrigerant region via a passage 44t.
45は液相冷媒をクォータジャケット2とヒータコア4
1との間で循環させるためのヒータ用ポンプであっ工、
ヒータ出口通路44に介装嘔れている。そして、このヒ
ータ用ポンプ45の吐出側においてと−タ出口通路44
から比較的細い冷媒混合用通路46が分岐形成されてお
り、かつその先端がコンデンサ6上流の接続管8に接続
てれている。尚、上記ヒータ用ポンプ45t−ヒータ入
口通路46に設けるようにしても良い。また上記ヒータ
用ポンプ45は図示せぬヒータスイッチに連動して作動
する構成となっている。45 connects the liquid phase refrigerant to the quarter jacket 2 and heater core 4.
It is a heater pump for circulating between 1 and 1.
The heater outlet passage 44 is interposed. On the discharge side of this heater pump 45, a heater outlet passage 44 is provided.
A relatively narrow refrigerant mixing passage 46 is branched from the refrigerant mixing passage 46, and its tip is connected to the connecting pipe 8 upstream of the condenser 6. Incidentally, it may be provided between the heater pump 45t and the heater inlet passage 46. Further, the heater pump 45 is configured to operate in conjunction with a heater switch (not shown).
次に上記沸騰冷却装置の制御ならびに各部の作動につい
て説明する。Next, the control of the evaporative cooling device and the operation of each part will be explained.
先ず機関が始動すると、系内を一旦液相冷媒(例えば3
0〜5096程度のエチレングリコール水溶液が用いら
れる)で満次して不凝縮気体である空気を排出する。す
なわち、第1電磁弁27を「開」、第2電磁弁18を「
流路BJ、第3電磁弁25を「閉」、第4電磁弁17を
「流路D」として、冷媒供給ポンプ4を一定時間駆動し
、系外のりザーバタンク21から系内に液相冷媒f:I
i!11制的に送り込む。この結果、系内に残存してい
た空気は系上部に集められた後、空気排出通路26を介
して系外に排出される。First, when the engine starts, the system is temporarily filled with liquid phase refrigerant (for example, 3
(0 to 5096 ethylene glycol aqueous solution is used), and air, which is a non-condensable gas, is discharged. That is, the first solenoid valve 27 is "open" and the second solenoid valve 18 is "open".
The refrigerant supply pump 4 is driven for a certain period of time with the flow path BJ, the third solenoid valve 25 set to "closed" and the fourth solenoid valve 17 set to "flow path D", and the liquid phase refrigerant f is supplied from the outside of the system to the reservoir tank 21 into the system. :I
i! Send them to the 11th system. As a result, the air remaining in the system is collected in the upper part of the system and then exhausted to the outside of the system via the air exhaust passage 26.
系内が液相冷媒で満九されるに十分な時間(例えば数1
0秒程度)が経過したら第1電磁弁27を「閉」、第3
電磁弁25を「開」、冷媒供給ポンプ4をOFFとして
、そのtま待機する。ウォータシャケブト2内の液相冷
媒は滞留状態におるので、速やかに温度上昇する。その
後、温度センサ23による検出温度が目標温度に達した
ら、第3電磁弁25を「閉」として系内金密閉する。上
記目標温度は、冷媒の常圧下での沸点を超えない範囲内
、例えば80〜105℃程度の範囲内において機関の負
荷や回転速度等の運転条件に応じて逐次最適に設定され
る。尚、ヒータスイッチ2>E ONであればヒータ用
ポンプ45が作動するが、この状態ではウォータシャケ
ブト2側でのみ冷媒が循壊し、コンデンサ3側へは流れ
ないので、暖機を遅らせる虞れはない。Sufficient time for the system to be filled with liquid phase refrigerant (e.g.
After approximately 0 seconds have passed, the first solenoid valve 27 is closed, and the third solenoid valve 27 is closed.
The solenoid valve 25 is opened, the refrigerant supply pump 4 is turned off, and the system waits until that time. Since the liquid phase refrigerant in the water shaker 2 is in a stagnation state, the temperature quickly rises. Thereafter, when the temperature detected by the temperature sensor 23 reaches the target temperature, the third solenoid valve 25 is "closed" to seal the inside of the system. The target temperature is successively optimally set within a range that does not exceed the boiling point of the refrigerant under normal pressure, for example within a range of about 80 to 105°C, depending on operating conditions such as engine load and rotational speed. If the heater switch 2>E is ON, the heater pump 45 will operate, but in this state, the refrigerant circulates only on the watershake butt 2 side and does not flow to the condenser 3 side, which may delay warm-up. There isn't.
以上の暖機制御が終了して系内を密閉した後は、冷媒供
給ポンプ4のON・OFFによるウォータジャケット2
内の冷媒液面の維持と、冷却ファン14のON・OFF
およびコンデンサ6内の冷媒液面の上昇・下降による温
度制御とがキー0FF1″′″繰′)1ゝ実行81・冷
I沸騰°凝“lイクルを利用した効率の良い冷却が行わ
れる。すなわち、クォータシャケブト2内での沸騰の結
果、その冷媒液面が第1液面センサ62の設定レベルを
下廻ったら、第2電磁弁18を[流路BJ、第4電磁弁
17を「流路C」とした状態で冷媒供給ボン7’4t−
ONとし、ロアタンク13からウォータジャケット2へ
液相冷媒を補給する。尚、ロアタンク13に液相冷媒が
存在しない場合などには必要に応じて第4電磁弁17t
−r流路D」としてリザーバタンク21から液相冷媒を
補給する。これによりウォータジャケット2内の冷媒液
面は常に第1液面七ンサ62の設定レベル近傍に維持さ
れる。ま要冷却ファン14は、「目標温度±0.5℃」
程度の比較的微細な温度範囲でON・OFF制御する。After the above warm-up control is completed and the system is sealed, the water jacket 2 is turned on and off by turning the refrigerant supply pump 4 on and off.
Maintaining the refrigerant liquid level in the tank and turning the cooling fan 14 on and off
And temperature control by raising and lowering the refrigerant liquid level in the condenser 6 is carried out using the key 0FF1''''repeat')1. As a result of boiling in the quarter tank 2, when the refrigerant liquid level falls below the set level of the first liquid level sensor 62, the second solenoid valve 18 is closed to the flow path BJ, and the fourth solenoid valve 17 is closed to the flow path BJ. C", refrigerant supply bong 7'4t-
Turn it on and replenish liquid phase refrigerant from the lower tank 13 to the water jacket 2. In addition, if there is no liquid phase refrigerant in the lower tank 13, the fourth solenoid valve 17t may be activated as necessary.
-r flow path D'', liquid phase refrigerant is replenished from the reservoir tank 21. As a result, the refrigerant liquid level in the water jacket 2 is always maintained near the level set by the first liquid level sensor 62. Well, the cooling fan 14 has a "target temperature ±0.5°C"
ON/OFF control is performed within a relatively small temperature range.
これによりてコンデンサ3における凝縮性能の比較的微
細な調整が応答性良く行われる。As a result, relatively fine adjustment of the condensing performance of the condenser 3 can be made with good responsiveness.
また検出温度が目標温度から比較的大きく(例えば2〜
4℃程度)離れた場合には、リザーバタンク21とコン
デンサ6との間で液相冷媒を移動させてコンデンサ3の
実質的な放熱面積を可変制御する。具体的には、検出温
度が目標温度より高ければ、第2電磁弁18を「流路A
J、第4電出弁171−r流路C」とした状態で冷媒供
給ポンプ4により液相冷媒を排出し、コンデンサ6内の
冷媒液面を低下させる。これによりコンデンサ3の放熱
能力が増大し、4直ちに沸点の低下を来して系内温度が
速やかに低下する。尚、上述したように目標温度は常圧
下での冷媒沸点よりも低く設定されるので、通常は始動
後コンデンサ3内から適宜な量の液相冷媒が排出された
段階で初めて減圧沸騰を生じることになる。逆に検出温
度が目標温度より低ければ、第3電磁弁25を「開」と
し、系内外の圧力差を利用してリザーバタンク21から
コンデンサ3に液相冷媒を導入し、その冷媒液面を上昇
させる。これによりコンデンサ3の放熱能力が抑制され
、系内温度は速やかに上昇する。すなわち、系内温度t
−車両走行風等の外乱に影譬されずに高精度に可変制御
できる。Also, the detected temperature is relatively larger than the target temperature (e.g. 2~
(approximately 4° C.), the liquid phase refrigerant is moved between the reservoir tank 21 and the condenser 6 to variably control the substantial heat dissipation area of the condenser 3. Specifically, if the detected temperature is higher than the target temperature, the second solenoid valve 18 is
J, fourth electric valve 171-r flow path C'', the liquid phase refrigerant is discharged by the refrigerant supply pump 4, and the refrigerant liquid level in the condenser 6 is lowered. As a result, the heat dissipation capacity of the capacitor 3 increases, 4 the boiling point immediately decreases, and the system temperature quickly decreases. As mentioned above, the target temperature is set lower than the boiling point of the refrigerant under normal pressure, so normally, reduced pressure boiling does not occur until an appropriate amount of liquid phase refrigerant is discharged from the condenser 3 after startup. become. Conversely, if the detected temperature is lower than the target temperature, the third solenoid valve 25 is opened, and the liquid phase refrigerant is introduced from the reservoir tank 21 into the condenser 3 using the pressure difference inside and outside the system, and the refrigerant liquid level is lowered. raise. As a result, the heat dissipation ability of the capacitor 3 is suppressed, and the temperature within the system quickly rises. That is, the system temperature t
- Highly accurate variable control is possible without being affected by disturbances such as vehicle wind.
一方、冬季などに図示せぬヒータスイッチがON操作さ
れればヒータ用ポンプ45が作動し、ウォータジャケッ
ト2内の高温液相冷媒がヒータコア41に循環供給され
る。そして、ヒータコア41からウォータジャケット2
へ戻る液相冷媒の一部がヒータ出口通路44から冷媒混
合用通路46に分流し、接続管8に導かれる。この接続
管8に導かれた液相冷媒は、蒸気通路9を流れる蒸気流
によってコンデンサ3に送られる。すなわち、エチレン
グリコール濃度の高いウォータジャケット2内の冷媒が
少量づつコンデンサ6側の冷媒に混合されることになり
、その濃度の均一化が図れる。On the other hand, when a heater switch (not shown) is turned on during winter, etc., the heater pump 45 is activated, and the high temperature liquid phase refrigerant in the water jacket 2 is circulated and supplied to the heater core 41. Then, from the heater core 41 to the water jacket 2
A part of the liquid phase refrigerant returning to the heater outlet passage 44 is diverted to a refrigerant mixing passage 46 and guided to the connecting pipe 8. The liquid phase refrigerant introduced into the connecting pipe 8 is sent to the condenser 3 by a vapor flow flowing through the vapor passage 9. That is, the refrigerant in the water jacket 2, which has a high concentration of ethylene glycol, is mixed little by little with the refrigerant on the condenser 6 side, thereby making the concentration uniform.
尚、冷媒混合用通路46を細く形成する代わりにオリア
イスを設けて流量調整することも可能である。Incidentally, instead of forming the refrigerant mixing passage 46 narrowly, it is also possible to provide an orifice to adjust the flow rate.
次に機関停止後は、電源OFFに伴って常開型電磁弁で
ある第1電磁弁27が「閉」に、常開型電磁弁である第
3′#L磁弁25が「開」になる。従って、温度低下つ
まり圧力低下に伴ってリザーバタンク21から液相冷媒
が系内に移動する。最終的には系内が略完全に液相冷媒
で満圧された状態となって停止中の空気侵入が防止され
る。ここで、上述のように運転中にウォータジャケット
2内の冷媒が少量づつコンデンサ3に送り込まれている
ので、両省におけるエチレングリコール濃度の差は比較
的小さく保たれる。この結果、機関停止中における冷媒
の凍結を確実に防止できる。Next, after the engine is stopped, the first solenoid valve 27, which is a normally open solenoid valve, is closed, and the 3'#L solenoid valve 25, which is a normally open solenoid valve, is opened. Become. Therefore, as the temperature decreases, that is, the pressure decreases, the liquid phase refrigerant moves from the reservoir tank 21 into the system. Eventually, the inside of the system will be almost completely filled with liquid phase refrigerant, and air will be prevented from entering while the system is stopped. Here, since the refrigerant in the water jacket 2 is fed into the condenser 3 little by little during operation as described above, the difference in ethylene glycol concentration between the two regions is kept relatively small. As a result, it is possible to reliably prevent the refrigerant from freezing while the engine is stopped.
以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発
明は上記実施例に限定されず、種々の形式の沸騰冷却装
置として構成することができる。ま次冷媒としてエチレ
ングリコール水溶液以外のものを使用する場合にも適用
できることは言うまでもない。Although one embodiment of the present invention has been described above in detail, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be configured as various types of boiling cooling devices. Needless to say, the present invention can also be applied when using something other than the ethylene glycol aqueous solution as the secondary refrigerant.
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、冷媒中の不凍液成分の偏在
に起因するコンデンサや冷却供給ポンプ等各部での冷媒
の凍結を確実に防止できる。Effects of the Invention As is clear from the above explanation, the boiling cooling system for an internal combustion engine according to the present invention can reliably prevent the refrigerant from freezing in various parts such as the condenser and the cooling supply pump due to uneven distribution of antifreeze components in the refrigerant. It can be prevented.
またヒータ用ポンプ會利用して冷媒導入が行われるので
、凍結が生じるような状況での格別の操作が不賛である
とともに、部品点数の増加が防止され、かつ夏季等にお
ける無駄な作動を生じることがない。
tIn addition, since refrigerant is introduced using a heater pump, special operations are not recommended in situations where freezing occurs, and an increase in the number of parts is prevented, resulting in unnecessary operation in summer, etc. Never.
t
図はこの発明の一実施例を示す構成説明図である。
1・・・内燃機関、2・・・ウォータジャケット、3・
・・コンデンサ、4・・・冷媒供給ポンプ、9・・・蒸
気通路、13・・・ロアタンク、14・・・冷却ファン
、15・・・冷媒循環通路、16・・・第1補助冷媒通
路、17・・・第4電磁弁、18・・・第2′#It磁
弁、21・・・リザーノくタンク、2′6・・・第2補
助冷媒通路、24・・・第3補助冷媒通路、25・・・
第31を磁弁、26・・・空気排出通路、27・・・第
1電磁弁、31・・・制御装置、62・・・第1液面七
ンサ、33・・・温度センサ、64・・・第2液面セン
サ、35・・・負圧スイッチ、41・・・ヒータコア、
46・・・ヒータ入口通路、44・・・ヒータ出口通路
、45・・・ヒータ用ポンプ、46・・・冷媒混合用通
路。The figure is a configuration explanatory diagram showing an embodiment of the present invention. 1... Internal combustion engine, 2... Water jacket, 3...
... Condenser, 4... Refrigerant supply pump, 9... Steam passage, 13... Lower tank, 14... Cooling fan, 15... Refrigerant circulation passage, 16... First auxiliary refrigerant passage, 17...Fourth solenoid valve, 18...2nd'#It magnetic valve, 21...Lizard tank, 2'6...2nd auxiliary refrigerant passage, 24...3rd auxiliary refrigerant passage , 25...
31st is a magnetic valve, 26... air discharge passage, 27... first solenoid valve, 31... control device, 62... first liquid level sensor, 33... temperature sensor, 64... ...Second liquid level sensor, 35...Negative pressure switch, 41...Heater core,
46... Heater inlet passage, 44... Heater outlet passage, 45... Heater pump, 46... Refrigerant mixing passage.
Claims (1)
ャケットと、このウォータジャケットで発生した冷媒蒸
気が導入されるコンデンサと、このコンデンサと上記ウ
ォータジャケットとの間に配設され、かつ上記ウォータ
ジャケット内の冷媒液面を上記所定レベルに維持するよ
うにコンデンサからウォータジャケットへ液相冷媒を補
給する冷媒供給ポンプと、上記ウォータジャケット内の
液相冷媒を車室暖房用ヒータコアに循環させるヒータ用
ポンプとを備えてなる内燃機関の沸騰冷却装置において
、上記ヒータ用ポンプの吐出側においてヒータ用冷媒通
路から冷媒混合用通路を分岐形成し、その先端を上記コ
ンデンサの入口側に接続したことを特徴とする内燃機関
の沸騰冷却装置。(1) A water jacket in which liquid phase refrigerant is stored up to a predetermined level, a condenser into which refrigerant vapor generated in the water jacket is introduced, and a condenser disposed between the condenser and the water jacket, and the water jacket a refrigerant supply pump that replenishes liquid refrigerant from the condenser to the water jacket so as to maintain the refrigerant liquid level in the water jacket at the predetermined level; and a heater pump that circulates the liquid refrigerant in the water jacket to the heater core for heating the passenger compartment. In the evaporative cooling device for an internal combustion engine, the refrigerant mixing passage is branched from the heater refrigerant passage on the discharge side of the heater pump, and its tip is connected to the inlet side of the condenser. Boiling cooling system for internal combustion engines.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1408085A JPH0692731B2 (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Boiling cooling device for internal combustion engine |
DE8686101037T DE3678456D1 (en) | 1985-01-28 | 1986-01-27 | COOLING DEVICE OF A MOTOR VEHICLE. |
EP86101037A EP0189881B1 (en) | 1985-01-28 | 1986-01-27 | Cooling system for automotive engine or the like |
US06/822,882 US4664073A (en) | 1985-01-28 | 1986-01-27 | Cooling system for automotive engine or the like |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1408085A JPH0692731B2 (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Boiling cooling device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61171819A true JPS61171819A (en) | 1986-08-02 |
JPH0692731B2 JPH0692731B2 (en) | 1994-11-16 |
Family
ID=11851124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1408085A Expired - Lifetime JPH0692731B2 (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Boiling cooling device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0692731B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63147918A (en) * | 1986-12-11 | 1988-06-20 | Nissan Motor Co Ltd | Evaporative cooling device for internal combustion engine |
-
1985
- 1985-01-28 JP JP1408085A patent/JPH0692731B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63147918A (en) * | 1986-12-11 | 1988-06-20 | Nissan Motor Co Ltd | Evaporative cooling device for internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0692731B2 (en) | 1994-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6183424A (en) | Pump-anomaly disposing apparatus in evaporative cooling apparatus for internal-combustion engine | |
JPS61247819A (en) | Evaporative cooling device for internal-combustion engine | |
JPH0692730B2 (en) | Boiling cooling device for internal combustion engine for vehicles | |
JPS6181219A (en) | Car heater of evaporative cooling type internal-combustion engine | |
JPH0475369B2 (en) | ||
US5044423A (en) | Method and an arrangement for disconnecting a heat exchanger charged with a heat vehicle fluid and placed in the path of exhaust gas from an IC engine | |
JPS61171819A (en) | Evaporative cooling device for internal-combustion engine | |
JPS6183426A (en) | Evaporative cooling apparatus for internal-combustion engine | |
JPS61123712A (en) | Evaporative cooling apparatus for internal-combustion engine | |
JPS6183410A (en) | Coolant-temperature controller in evaporative cooling apparatus of internal-combustion engine | |
JP2002276367A (en) | Evaporation suppressing device for circulating heating medium | |
JPH0346176Y2 (en) | ||
JPS6258011A (en) | Evaporative-cooling device for internal combustion engine | |
JPS62206219A (en) | Evaporative cooling apparatus for internal combustion engine | |
JPH0456129B2 (en) | ||
JPH034726B2 (en) | ||
JPH0580563B2 (en) | ||
JPS62271923A (en) | Evaporative cooling apparatus for internal combustion engine | |
JPS6287606A (en) | Evaporative cooling device | |
JPH0519546Y2 (en) | ||
JPS62618A (en) | Evaporative cooling device for internal-combustion engine | |
JPH0410327Y2 (en) | ||
JPS63134811A (en) | Cooling device of internal combustion engine | |
JPS6183425A (en) | Pump-anomaly disposing apparatus in evaporative cooling apparatus for internal-combustion engine | |
JPH034727B2 (en) |