JPS6124656Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、エンジンの冷却装置の改良に関す
る。

冷却液を用いた従来の冷却装置では、一般にシ
リンダブロツクおよびシリンダヘツドに設けた冷
却ジヤケツト内を流れる液状の冷却液によりエン
ジンを冷却していたため、多量の冷却液を要し、
かつ冷却液効率等が悪いという不具合があつた
（特開昭52−124544公報号参照）。

そこで、冷却液を冷却ジヤケツトの上部から噴
射して冷却ジヤケツトの壁面に注ぎ、その際生ず
る冷却液の蒸発による気化潜熱を利用してエンジ
ンを効率良く冷却するようにした蒸発冷却式の冷
却装置が本出顔人によりすでに提案されている
（特願昭54−107563号参照）。

この蒸発冷却式の冷却装置は冷却効率の極めて
高い気化潜熱を利用しているため、要求される冷
却液を非常に少くできて軽量化が得られ、かつ暖
気アツプが容易迅速にできる等の効果を得ること
ができる。なお、エンジン冷却系で気化潜熱を奪
つて蒸発した冷却液蒸気はラジエータに導かれ、
電動フアン及び車速風によつて冷却され凝縮して
液体となり、再びポンプによてエンジンに送られ
て蒸発する。以上の繰り返しによりエンジンの冷
却が行なわれる。

ところで、急加速時のような急激な負荷の増大
がある場合や、冷却ジヤケツト内の圧力が異常に
上昇する場合のような緊急時には、冷却液の供給
量をすみやかに増量して温度を低下させ機関保守
とノツキング防止等を図る必要があるが、従来の
蒸発冷却式の冷却装置にあつては、そのような冷
却液増量制御手段は特に設けられていなかつた。

この考案は、このような問題点に着目してなさ
れたもので、冷却液供給ポンプをバイパスする通
路にバイパス弁を介装するとともに、緊急時状態
を検出する手段の信号に応じてバイパス弁を開閉
する制御手段を設け、緊急時にはその制御手段に
よりバイパス弁を閉じることにより冷却液の供給
量を増量するようにして上記問題点を解決した蒸
発冷却式の冷却装置を提供することを目的として
いる。

以下、この考案を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図は、冷却系内の蒸気圧や壁温に対応して
冷却液供給量の増量を行うこの考案の一実施例を
示すシステム概念図である。

これを説明すると、冷却系（冷却ジヤケツト）
１より蒸気通路２に導かれた冷却液蒸気は、ラジ
エータ３に入り、電動フアン４及び車速風によつ
て凝縮液化し、液体となつた冷却液はポンプ５に
よつてエンジンの冷却系１に送られ、その冷却系
１の上部から噴出し、高温壁面に注がれて蒸発
し、気化潜熱を奪つた後、再び蒸気通路２に導か
れる。

上記ラジエータ３とエンジン冷却系１を連通す
る冷却液供給路６に、冷却液供給ポンプ５をバイ
パスするバイパス路７を設け、そのバイパス路７
にコントローラ（制御装置）８により開度制御さ
れる通常のバイパス弁（通路開閉弁）９を介装す
る。

一方、エンジン冷却系１にはその内部圧（蒸気
圧）を検出する圧力センサ１０と、その壁温を検
出する温度センサ１１とを設け、両センサ１０，
１１の検出信号をコントローラ８に入力する。

通常運転時は、バイパス弁９は全開またはそれ
に近いため、ポンプ５により圧送される冷却液供
給量は相対的に少ない。そのため、エンジンの壁
温を所定値に高く保ち、冷却損失の減少や燃費向
上を図ることができる。

次に、エンジン冷却系１内の圧力、壁温が異常
に高い緊急時冷却必要時には、コントローラ８の
制御信号によりバイパス弁９が全閉となる。すな
わち、冷却系１内の圧力センサ１０と温度センサ
１１の信号があらかじめプログラムされた設定値
になると、コントローラ８より開閉信号がバイパ
ス弁９に送られてバイパス弁９が全閉となり、ラ
ジエータ３より送られた冷却液の全量がエンジン
の冷却ジヤケツト（冷却系）内に供給される。

このように、緊急冷却が必要な異常時にはすみ
やかに冷却液供給量が必要量だけ増量するから容
易に圧力や壁温を低下させることができ、高負荷
時の機関保守やノツキングの防止が適切に行え
る。

第２図には、この考案の他の実施例を示す。

この実施例は、機関の負荷の増大に対応して冷
却液供給量の増量を行うため、前記実施例の圧力
センサ１０の代りに機関の加速状態を検出する手
段を設けたものである。

上記加速検出手段としては、吸気通路（インテ
ークマニホールド）２０の吸入負荷（マニホール
ド負圧）を検知してON，OFF作動する図示のよ
うな負圧スイツチ（差圧スイツチ）２１を用いて
いる。

この負圧スイツチ２１は、ダイヤフラム２２に
よつて分けられた２つの負圧室Ａ，Ｂを有し、両
負圧室Ａ，Ｂはオリフイス２３によつて連通して
いる。２４，２５はスイツチの接点であつて、一
方の接点２４は吸入負圧側の負圧室Ｂの中に固定
されてコントローラ８と接続し、他の接点２５は
前者の接点２４に対峙してダイヤフラム２２に取
り付けられ、かつアースされている。２６は負圧
室Ａ側に配設され、ダイヤフラム２２を介して接
点２４，２５を互に当接する方向に付勢するスプ
リングである。

以上の構成であるので、定常走行時に於てはオ
リフイス２３によつて室Ａ，Ｂの圧力は略等し
く、スプリング２６によつてスイツチの接点２
４，２５は互に当接した状態にある。このため制
御電流はアース側に流れるのでコントローラ８は
作動せず、バイパス弁９は開かれている。

急激な負荷の増大、例えば急加速時等ではマニ
ホールド２０内の負圧が急減するので、両負圧室
Ａ，Ｂ間に差圧が生じ、負圧室（ダイヤフラム
室）Ｂの負圧が相対的に減少するから接点２４，
２５は開き、コントローラ８は短絡してONとな
る。

コントローラ８がONとなると、そのときの温
度センサ１１からの信号が所定値以上であること
を条件として、制御電流によりバイパス弁９が閉
じられ、バイパス路７には冷却液が流れなくなる
からエンジン冷却系１への冷却液量が増大する。
そして所定時間経由すると、オリフイス２３によ
つて負圧室Ａ，Ｂの圧力が等しくなり接点２４，
２５が当接してコントローラ８はOFFとなる。
そのため、バイパス弁９は再び開かれ、エンジン
冷却系１の冷却液の供給量は減少する。

この実施例では、機関の加速状態を検知して冷
却液の供給量を制御しているため、更に適切な温
度制御が行える。その他の構成は前記実施例と同
様なので省略する。又機関の運転状態を判断する
一手段として、ノツキングセンサの信号を入力信
号として制御することもできる。

なお、この考案は気化潜熱を奪つて蒸発冷却す
るものならば、全ゆるものに適用することができ
る。

以上説明したように、この考案は冷却液供給ポ
ンプをバイパスする通路に介装するバイパス弁
を、エンジン冷却系内の壁温を検出するセンサと
冷却系内蒸気圧や機関負荷などからエンジンの高
出力状態を検出するセンサとの出力に基づいて、
エンジン高出力時に壁温が所定値以上になつたと
きにコントローラを介して閉じるようにしたの
で、エンジン熱負荷が非常に大きく、そのまま放
置しておくと機関が熱的な損傷を受ける危険のあ
るときにのみ、冷却液を応答よく増量することが
でき、そしてそれ以外の運転状態、例えば冷却系
の壁温はそれほど高くならずに、単に機関負荷の
みが増大するような、実際の壁温上昇が少なく機
関が熱的損傷を受ける恐れが殆どないようなとき
は、バイパス弁は閉じないで冷却液を少なくし、
むしろ壁温を適度に高い温度に保つことにより、
機関の熱効率を良好に維持することを可能とし、
燃費や出力の向上を図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例のシステム図、第
２図はこの考案の他の実施例のシステム図であ
る。 １……冷却系（冷却ジヤケツト）、２……蒸気
通路、３……ラジエータ、５……ポンプ、６……
冷却液供給路、７……バイパス路、８……コント
ローラ、９……バイパス弁、１０……圧力セン
サ、１１……温度センサ、２０……インテークマ
ニホールド、２１……負圧スイツチ（差圧スイツ
チ）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ポンプより供給された冷却液の蒸発による気化
   潜熱を利用してエンジンを冷却するエンジンを冷
   却する冷却装置において、上記ポンプを迂回する
   バイパス通路にバイパス弁を介装する一方、エン
   ジン冷却系内の壁温を検出するセンサと、冷却系
   内蒸気圧や機関負荷などからエンジンの高出力状
   態を検出するセンサとを設け、これらの出力に基
   づいてエンジン高出力時に壁温が所定値以上にな
   つたときに前記バイパス弁を閉じるコントローラ
   を備えたことを特徴とするエンジンの冷却装置。