JPS6183442A - 内燃機関の沸騰冷却装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、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、その沸騰気化により内燃機関各
部の冷却を行うとともに、発生し九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。

従来の技術 自動軍用機関等の冷却装置として、従前の水冷式冷却装
置に代えて冷媒（冷却水）の沸騰・凝縮のサイクル全利
用した沸騰冷却装置が、例えば特公昭５７−５７６０８
号公報や特開昭５７−６２９１２号公報などに記載され
ているが、これら従来の装置は、ウォータジャケットや
コンデンサ等からなる系の一部を常時大気に連通させた
構成であるから継続的な冷媒蒸気の流出を伴い、冷媒量
の頻繁な点検・補充が必要であるとともに、機関温度が
大気圧下での冷媒沸点に限定されてしまい、それ以外の
温度に制御することができない。

一方、冷媒の沸騰−凝縮が行われる系を完全に密閉した
場合には、機関停止中等に系内に侵入した不凝縮気体で
ある空気の存在が問題となり、この空気がコンデンサ内
に溜って冷却性能を低下させてしまう虞れがある。

このような点から、本出願人は始動時に系内を一旦液相
冷媒で満たして空気を完全に排出し、その後、空気の侵
入を防止しつつ余剰冷媒をリザーバタンクに排出するこ
とによって、密閉した系内に所定食の冷媒を封入するよ
うにし念沸騰冷却装置’を提案している（例えば特願昭
５８−１４５４７０号１％願昭５８−２２８１４８号、
特願昭５９−１００１５６号、特願昭５９−１４０３７
８号等）。

これはウォータジャケットとコンデンサと冷媒供給ポン
プとを主体として密閉し之冷媒循環系を構成するととも
に、その系外に予備液相冷媒を貯留し−ｐ３　＋７ザー
バタンクを設け、かつ上記循環系の最上部と上記リザー
バタンクとの間に電磁弁を備えた空気排出通路を設けた
構成であって、始動時に上記冷媒供給ボン１を用いてリ
ザーバタンクから系内に液相冷媒を送り込み、それと同
時に空気排出通路を開路して系最上部から系外のりザー
バタンク側へ空気を押し出すのである。そして、その後
、系内で徐々に発生する冷媒蒸気の圧力等を利用して余
剰の液相冷媒を系外のリザーバタンクに戻し、ウォータ
ジャケットの所定レベルまでを液相冷媒が占め、これよ
り上部が気相冷媒領域となるように封入冷媒量を調整し
ているワ発明が解決しようとする間悄点 上記のように系内を一旦液相冷媒で満たして空気排出を
行う方式は、最も確実に空気を除去することができ、か
つ冷媒蒸気の損失を伴わない等の点で優れている。しか
し、極寒地での使用を考えると、機関始動直後に系外の
りザーバタンクから非常に低温の液相冷媒が系内に導入
されることになるので、それだけ暖機の進行が抑制され
るという問題がある。これは特に特願昭５８−２２８１
４８号等のように、系内が満水状１となったことで検出
する液面センサを省略して一定時間リザーバタンクから
液相冷媒を導入するように４ス成し定場合に顕著となる
。

また不凝縮気体である空気の存在は、確かにコンデンサ
の放熱能力を抑制する原因となるが、実際にコンデンサ
の最大放熱能力が要求されるのは、例えば全負荷運転を
ある程度の間継続した場合や、直両走行風が全く得られ
ない場合など非常に限らレテおり、多くの走行条件下で
は多少の空気が存在していても機関発熱量がコンデンサ
放熱ｔｋ上部ることはない。

この発明は、系外からの液相冷媒の導入を行わずに、系
内に空気を保有したまま必要最小限の液相冷媒でもって
暖機運転をし、以後全負荷運転時等の必要時にのみ徐々
に空気排出を行うようにして、始動時における暖機時間
の短縮化を図ろうとしたものである。

問題点を解決するための手段 この発明に係る内燃機関の沸騰冷却装置は、上部に蒸気
出口を有し、かつ所定レベルに液面センナが設けられ九
ウォータジャケットと、上記蒸気出口に接続され、かつ
下部に凝縮した液相冷媒が集められるコンデンサと、上
記コンデンサの下部“　から上記ウォータジャケットへ
上記液面センナの検出信号に応じて液相冷媒を補給する
冷媒供給機構とを備えており、これらのウォータジャケ
ット等によって通常密閉状態となる冷媒循環系が構成゛
されている。ま之、その系外にリザーバタンクが設けら
れており、このリザーバタンクと上記ウォータジャケッ
トとの間には、機関始動時に作動して両者間で液相冷媒
の移動を行い、ウォータジャケット内冷媒液面を上記所
定レベルに初期調節する冷媒導入排出機構が設けられて
いる。ま北上記冷媒循環系上邪に、上記の液面調節時に
開作動する開閉弁が設けられている。上記冷媒供給機構
と上記冷媒導入排出機構は、例えば夫々に共用される電
動ボンダとその流路を切換える複数の電磁弁などから構
成される０そして、上記コンデンサ下部トリザーバタン
クの底部との間には、系内異常高温時に開作動して両者
を連通ずる開閉機構が設けられている。ｔｅ上記の系内
異常高温を検知する手段として、系内温度を検出する温
度センナや系内圧力を検出する圧力センサ等が設けられ
ている０ 作用 上記の沸騰冷却装置においては、始動時に系上部の開閉
弁′ｆｅ開い定状態でウォータジャケット内の冷媒液面
が所定レベルに初期調節される０すなわち、格別な空気
排出動作を行わないとともに、ウォータジャケット内の
液相冷媒−ｔｔ−当初から必要最小限のものにして、残
部に空気を保有し定状態の１ま運転を開始する。この結
果、速やかに緩慢が進行し、やがて沸騰が始まる。沸騰
によりクォータジャケット内の冷媒液面が低下すると冷
媒供給機構に工って冷媒の補給が行われ、以後、密閉し
た冷媒循環系内で冷媒の沸騰・凝縮が繰り返される。

ここで高負荷運転の長時間の継続などにより系内が異常
高温となると、コンデンサ下部とリザーバタンク底部と
の間の開閉機構が開かれる。従って、コンデンサ内に溜
まってい定空気が内部のゐ気圧によって押し出される。

このとき、空気とともに流れ出た蒸気ｉ　１Ｊザーバタ
ンク内の液相冷媒により冷却されて凝縮し、殆どが回収
される。ｏ一度の空気排出で不十分である場合には、い
ずれ再び異常高温となるので、再１度開閉機構が開作動
して空気排出が繰り返される。この結果、系内からは徐
々に空気が除去されていき、それに従ってコンデンサの
有効放熱面積が拡大することになる。

実施例 第１図はこの発明に係る沸騰冷却装置の一実施例全示す
もので、同図において、１はウォータジャケット２を備
えた内燃機関、３は気相冷媒？：凝縮するためのコンデ
ンサ、４は冷媒供給機構と冷媒導入排出機構とに共用さ
れる電動式の冷媒供給ポンプを夫々示している。

上記ウォータジャケット２ｒ！：、内燃機関１のシリン
ダおよび燃焼室の外周部を包囲するようにシリンダブロ
ック５およびシリンダヘッド６の両者に亘って形成され
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９を介してコンデンサ３の上部人口３＆に連
通している。ま７ｔｌＯは、例えばリードスイッチを利
用し友フロート式センサ等からなる第１液面センサ、１
１は冷媒温度を検出するサーミスタ等を用いた温度セン
サであって、上記第１液面センサ１０がウォータジャケ
ット２の所定レベルに対応して装着されているとともに
、これより下方位置つまり通常液相冷媒領域となる位置
に上記温度センサ１１が装着されている０尚、この温度
センサ１１の装着位置は、更に上方の気相領域となる位
置であっても良い。ま７？：亜室暖房用の冷媒通路１２
がヒータコア１３やヒータ用ポンプ１４等とともに上記
ウォータジャケット２に接続されている。

上記コンデンサ３は、上記人口３＆を有するアッパタン
ク１５と、上下方向に沿つｔ微細なチューブ全主体とし
几コア部１６と、このコア部１６で凝縮された液化冷媒
を一時貯留するロアタンク１７とから構成されており、
例えば原画前部など亜両走行風を受は得る位置に設置さ
れ、更にその前面あるいは背面に、強制冷却用の電動式
冷却ファン１８を備えている０ま之、上記ロアタンク１
７は、同様にフロート式センサ等からなる第２液面セン
サ１９を有しており、かつその検出レベルより下方位置
に冷媒循環通路２０の一端が接続されている。上記冷媒
循環通路２０は、その通路中に上記冷媒供給ポンプ４を
有し、かつ先端がウォータジャケット２のシリンダブロ
ック５側上端部に設は友冷媒入口２ａに接続されている
。そして、上記冷媒循環通路２０のロアタンク１７と冷
媒供給ポンプ４との間には常開型の第２電磁弁２１が、
冷媒供給ポンプ４とウォータジャケット２との間ｖｃは
三方型の第４電磁弁２２が夫々介装−ＪＱている。

２３は、上記ウォータジャケット２やコンデンサ。

３等を主体とし念冷媒循環系の外部に設けられｔリザー
バタンクであって、これは通気機能を有するキャップ２
４ヲ介して大気に開放されているとともに、上記クォー
タジャケット２の最上部付近の高さ位置に設置され、か
つその底部に、補助冷媒通路２５が接続されている。上
記補助冷媒通路２５は更に第１補助冷媒通路２６と第２
補助冷媒通路ｎとに分岐し、第１補助冷媒通路２６ハ冷
媒循環通路２０の第２４磁弁２１と冷媒供給ボン１４と
の間に接続され、かつ第２補助冷媒通路２７は上記第４
電磁弁２２を介して冷媒循環通路２０に接続されている
。ま７を第１補助冷媒通路２６には、常開型の＠３′戒
磁弁２８が介装されている。ここで三方型の第４電磁弁
２２は、励磁状態では第２補助冷媒通路２７を遮断して
冷媒循環通路２０を連通状態としく流路Ｂ）、非励磁状
態では冷媒循環通路２０を遮断して第２補助冷媒通路２
７ｆ、ロアタンク１７側に連通させる（流路Ａ）構成と
なつ゛ている。そして、上記冷媒供給ポンプ４として正
逆両方向に液相冷媒全圧送できるものが用いられており
、この圧送方向の切換と上記の各電磁弁２１．２２．２
８による流路の切換とを適宜組み合せることによって、
ウォータジャケット２とコンデンサ３とリザーバタンク
２３との３者の間で、相互に液相冷媒を強制的に移動さ
せることができるようになっている。

一方、冷媒循環系の最上部となる接続管８には、緊急時
の圧力解放用１１！１′＃！ｒを兼ね７？：空気通路四
の一端が接続されている。この空気通路四の先端は上記
リザーバタンク２３の比較的上部つまり冷媒液面より上
方となる位置に開口しており、かつその通路中には、常
閉型の第１電磁弁３０が介装されている。また３１はダ
イヤフラムを用い几負圧スイッチであって、これば高地
、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Ｖｉ３０
　ａｓａ　ｋＩｇ　〜−５０ｍＫｇ程度に作動圧を設定
しである。

上、記の各電磁弁３０　、２１　、２８　、２２と冷媒
供給ポンプ４および冷却ファン１８は、新組マイクロコ
ンピュータシステムを用い次回示せぬ制御装置によって
所定の１０グラムに従って制御される。

第２図〜篇９図は、その制御の内容を示すフローチャー
トであって、以下、機関の始動から停止までの流れに分
ってこれを説明する。崗、図中第１〜ボ４電磁弁３０　
、２１　、２８　、２２を夫々「電磁弁■」。

「電磁弁■」・・・と略記し、またウォータジャケット
２内のｆＬ面＋「ｃｌＨ内液面」と略記しである。

ｊｌＫ２図および第３図は制御の概要を示すメインフロ
アチャートであって、機関の始＠（イグニツクヨンキ−
０Ｎ）により制御が開始すると、ステップ１のイニシャ
ライズ処理全行った後に、先ず暖機制御（ステップ２）
を実行する。暖機の終了後は、ステップ３〜ステツプ１
５０制淘ループｔ？中−ＯＦＦ時まで繰り返し行い、そ
の中で系内温度のｉｔ？ｌａｗＪやウォータジャケット
２内の液面レベルの維持がなされる。また第９図に洋傘
した割込処理ルーチンが第３図に示すように一定時間毎
に実行され、キーＯＦＦ信号が入力されｔ場合には、こ
の割込み処理によるキーＯＦＦ後の一定の処理を経を後
にｔ源がＯＦＦとなって一連の制御が終了する。

第４図は始動直後に行われるステップ２の暖機制御の７
０−チヤートヲ示している。尚、この機関始動の際には
、前回運転時の条件にもよるが、通常は系内が液相冷媒
（例えば水と不凍液の混合液）で殆ど満たされ、かつ上
部に若干の空気が残存した状態となっている。先ず冷媒
温度が釦℃以下（ステップ２１）の冷間始動の場合には
、上記の状態からクォータジャケット２内に余分に存在
する液相冷媒を冷媒供給ポンプ４の逆方向駆動によりリ
ザーバタンクおに排出する。このとき、空気通路２９の
箪１電磁弁３０が開いており（ステップ２３）、液面低
下に伴ってウォータジャケット２内に？ｆｉが導入され
る。

冷媒液面が第１液面センサ１０にて規定される設定レベ
ルまで低下（ステラ７２２）ｔ、念ら第１電磁弁３ｏ’
を閉じ、かつロアタンク１７とリザーバタンク２３とを
連通させた状態（ステップ２６）として冷媒温度が８０
℃に上昇するまで（ステップ３３）待機する。このとき
、ウォータジャケット２内の液相冷媒は滞留状態のまま
であり、かつウォータジャケット２内に存在する冷媒量
が通常の流水式冷却装置の場合などに比べて相当に少な
いので、非常に短時間で温度上昇が生じ、急速暖機を実
現できる。

ま念８０℃に達する前にクォータジャケット２内の冷媒
液面が設定レベル以下となったとき（ステップ２７）に
げ、冷媒供給ポンプ４によりロアタンク１７からウォー
タジャケット２に液相冷媒を補給しく、ステップ２８〜
３１）、万一ロアタンク１７内の液相冷媒が不足であれ
ば第１ｔ磁弁３０を開いた状態にてリザーバタンク２３
カらウォータジャケット２に直接に補給する（ステップ
３４〜３６）。尚、機関始動時にウォータジャケット２
内の冷媒液面が設定レベル以下であつ几とすれば、上記
のステップ２８以降に直ちに進み、ウォータジャケット
２内の冷Ｓ液面全設定レベルに１で上昇させるように冷
媒の導入、補給が行われることになる０ ８０℃以上となつ几ら（ステラ７３３）、第３１！磁４
Ｐ２８を「閉」として系を密閉し、低Ｖｒ−設定温度に
述するまで待囁する（ステップ３９）０この段階で通常
沸騰が開始する。尚、上記の設定温度は、例えば８０〜
１１０℃程変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最適に設定されるものであり、＄９
図のステップ１１０において一定時間毎に更新されるっ
また系密閉後の待（幾中は後述する第５図の液面制御（
ステップ４０）によってウォータジャケット２内の冷媒
液面が設定レベルに維持される。尚、ステップ３８にお
いてぼ負圧スイッチ３１により系内が負圧であるか否か
全判断しており、負圧となつｔときにば直ちに暖機制御
を終了する。これば、高地等で一旦低い温度で沸騰を生
じた後、下り坂の走行などＶＣより機関発熱惜が放熱量
ケ下廻ると、過度に減圧状態となってしまうので、後述
するコンデンサ内水位上昇制例（ステップ９）へ進める
ためであるっ 一方、冷媒温度が当初から８０℃以上となった再始動の
場合には、ステップ２１からステップ３７以降に直ちに
進み、上述の場合と同様に系を密閉した状輯で設定温度
に上昇するまで待機するう以上のような暖機側倒の終了
時点では、ウォータジャケット２内の冷媒温度が設定温
度にまで上昇し、かつ冷ｆ＃夜面が設定レベルに保たれ
ている。。

尚、系内と９わけウォータジャケット２の上部空間やコ
ンデンサ３内には、ステップ３７の系’ｋｆｆｉ閉した
段階で残っていた空気がそのまま存在している０ この状態でステップ３以降の制御ループに進む。

この制御ループは、ステップ３のｆＩｆｉ制−と、ステ
ップ４〜ステツプ１５による温度制御とに大別される。

第５図はステップ３の液面側−（ステップ４０゜ステッ
プ６３．ステップ９２も同様である）全示すつすなわち
、ウォータジャケット２内の沸騰により冷媒液面が設定
レベル以下（ステップ４２）となると、第４１ｆ磁弁２
２を「流路Ｂ」とし、かつ冷媒供給ポンプ４を正方向に
＝　Ｓｔａしてロアタンク１７からウオーｉジャケット
２に液相冷媒を補給する（ステップ４３　、４４　）。

これにより冷媒液面は常に設定レベル近傍に維持される
。また補給すべき液相冷媒がロアタンク１７に十分に存
在しない場合が考えられるので、冷媒供給ポンプ４の作
動時間が１０秒継続し−ｆＰ：、場合にはロアタンク１
７の液相冷媒の有無を確認しくステップ４５〜４７）、
液相冷媒が不十分であるときには冷媒供給ポンプ４の逆
方向駆動によｔ）　＋１ザーバタンク２３からロアタン
ク１７へ液相冷媒の導入ケ行うようにしている□ 一方、系内の温度の制御としては主にコンデンサ３内の
液面位置をと昇もしくは下降させることに、よりコンデ
ンサ３の実質的放熱面積を縮小もしくは拡大させて目標
温度に追従させるようにしている。

機関発熱背がコンデンサ３の放熱量士下廻っているとき
、具体的にはステップ４で検出温度が「設定温度−４℃
」以下であれば、＠６南に示すコンデンサ内水位上昇制
＠を実行する。これはリザーバダンク２３内の液相冷媒
をコンデンサ３側に導入してコンデンサ３内の液面を上
昇させることにより放熱能力を抑制する側倒である。尚
、この実施例においては、液相冷媒の導入にＰ！ＡＩ−
て、冷媒供給ポンプ４の逆方向駆動による強制導入と、
系内外の圧力差全利用した冷媒導入とを併用している。

すなわち、負圧スイッチ３１の信号により系内が負圧下
（ステラツー６１）にある場合には、！２１Ｍ。

磁弁２１．第３電磁弁２８を「開」（ステップ６２）と
し、第１捕助冷媒通路２６を介して系内外の圧力差全利
用した冷感導入ケ行う。この冷媒導入は、検出温度が「
設定温度−３℃（α１）」の温度に上昇する塘で継続（
ステップ６４）され、最後に系内金密閉（ステップ６５
）シて終了するワ上記の終了温度は、液面の上昇に対す
る温度変化の応答性を考慮して設定しである。ま念、こ
の冷媒導入中にウォータジャケット２内の液相冷媒が不
足した場合には、冷媒供給ポンプ４による冷媒補給を行
う（ステップ６３．筆５図参照）。

系内が正圧下にある場合あるいは上述の冷媒導入中に正
圧となった場合には、第２屯磁弁２１を「開」、第３電
磁弁２８を「閉」（ステップ６１）とし、かつ第４電磁
弁２２を「流路Ａ」として冷媒供給ポンプ４の逆方向駆
動によりリザーバタンク２３カラコンデンサ３内へ液相
冷媒全強制導入する（ステップ６９　、７０　）。この
強制導入の場合も、検出温度が［設定温度−３℃（αｓ
）」の温度に上昇するまで継続される（ステップ６４）
。ｆ７ｔ、この冷媒導入中にウォータジャケット２内の
液相冷媒が不足した場合には、＠４電磁弁２２を「流路
Ｂ」に一時切換えて冷媒供給ポンプ４ｔ−正方向駆動し
、冷媒の補給を行う（ステラ７６８．７１．７２　）。

尚、寒冷地において長い下り坂を走行したような場合に
は、コンデンサ３内が完全に液相冷媒で満ｔされても放
熱能力が過大であることがあり、冷媒供給ポンプ４が駆
動され続けてしまううその次め、ステップ６６において
冷媒温度が８０℃以下である場合には再度暖機側ａ（第
４図）へ戻し、系を大気圧下に開放し定状態で温度回復
を待つ。

またステップ４で冷媒温度が「設定温度−４℃」〜「設
定温度＋２℃」の範囲にあれば、第７図に示すコンデン
サ内水位低下制ｍ＋実行する。これは、コンデンサ３内
の液相冷媒を冷媒供給ポンプ４によりリザーバタンク２
３へ強制的に排出しくステラ７８１　、８２　）、コン
デンサ３内の゛液面を低下はせて放熱能力を高めるもの
であり、その排出は検出温度が「設定温度＋１℃」の温
度に低下するまで継続される（ステップ８７．８８）。

この冷媒排出中にも、ウォータジャケット２内では冷媒
が沸騰し続けるので、徐々にその液面が低下して行くが
、どのウォータジャケット２側液面が設定レベル以下と
なった場合には、第４電磁弁２２を一時「流路Ｂ」に切
換えてコンデンサ３からウォータジャケット２へ液相冷
媒を補給する（ステップ８３〜８５）っまた、万一コン
デンサ３内の液面を最大限に低下させても放熱能力不足
が回避できずにＸ２８１而センサ１９の設定レベルにま
で低下してしまった場合にぼ、一旦この側倒を中止（ス
テップ８６．ステップ５）し、冷却ファン１８をＯＮ（
ステップ１４）としてコンデンサ３における凝縮を促進
する。これにエリロアタンク１７内の液相冷媒量か回復
すれば再びコンデンサ内水位低下制御ヲ行う（ステップ
１３　、６　）。

上記の冷却ファン１８Ｖｃよる強制冷却によっても尚温
度低下が図れずに、冷媒温度が「設定温度＋２℃」以上
でかつ１０８℃以上となつ念場合（ステラ７４．１１）
には、第８図に示す異常高温回避制御が実行される。尚
、このような異常高温を招来する原因は、系内に暖機時
に封入され７’（空気がコンデンサ３のチェーブ内に溜
まって蒸気の通流ｔ？阻害し、コンデンサ３の有効放熱
面積を狭めた状態にあるからである。

上記異常高温回避制御は、系内圧力を利用してコンデン
サ３内の空気を除去しようとするものであり、第２電磁
弁２１．第３冗磁弁２８ケ「開」（ステラ７９１）とし
てロナタンク１７とリザーバタンク２３と全連通状態に
する。このとき系内圧力は相当に高圧であるから、コン
デンサ３内の微細なチューブに溜まってい之空気がロア
タンク１７を通してリザーバタンク２３側へ押し出され
る。従って、コンデンサ３の有効放熱面積が拡大し、か
つこれと同時に系内圧力も急激に低下するので、通常ｒ
ｉ極く短時間で冷媒Ｕが低下するっ冷媒温４０８℃以下
（ステップ１１）となれば第３屯磁弁２８が「閉」（ス
テップ′１５）となって再び密閉系による運転が行われ
る。ここで上述の空気排出の際に空気とともに若干の冷
媒蒸気が流出するが、リザーバタンク２３内で比較的低
温な液相冷媒と混合することによって凝縮回収されるの
で、大気中に蒸気として失われる量は極めて少ない。

一方、填２電磁弁２１．第３［株］磁弁２８を開いても
冷媒温度が低下せずに万一１１５℃以上（ステップ９３
）に達してしまった場合には、危険回避の念めに更に第
１電磁弁３０を「開」（ステップ９４）とする。これに
より系内圧力が空気通路２９を介して大気圧下に解放さ
れるので、冷媒温度は確実に低下する。また、同時に系
内の空気の一部が、冷媒蒸気とともに系外に排出される
。

尚、以上の異常高温回避制御の間もステップ３゜ステッ
プ９２において液面側倒がなされ、ウォータジャケット
２内の冷媒液面は設定レベルに維持される。

前述したように、機関始動後、最初に系を密閉し念とき
（ステップ３７）には系内に比較的多量の空気が残存し
ており、この空気の付着によってコンデンサ３の有効放
熱面積がかなり制約されるので、高負荷運転を行うと比
較的早期に上記異常高温回避制御が行われることになる
が、この異常高温回避制御を何回か繰り返す間に徐々に
空気が排出され、コンデンサ３内の空気が十分に除去さ
れて、やがて異常高温ケ生じることがなくなる。勿論、
全負荷運転を殆ど行わないようなときには異常高温回避
制御による空気排出が一度も実行されない場合もある。

すなわち、走行条件により必要に応じて徐々に空気の排
出除去が行われるのである。

次ＶＣ第９図は、一定時間毎に実行される割込処匪を示
すフローチャートであって、ステップ１０２の判別によ
りキーＯＮ状態であれば設定温度の更新（ステップ１１
０）を行い、またキーＯＦＦ信号が入力された場合には
ステップ１０３以降のキーＯＦＦ制御を行う。

これは、先ず設定温度を８０℃にセット（ステップ１０
４）することによって、前述したコンデンサ内水位低下
制御を行わせ、コンデンサ３の放熱畦力ｆ最大限に利用
するようにするとともに、最大１０秒間冷却ファンｌｉ
駆動して強制冷却（ステップ１０５，１０６、ステップ
１４）シ、系内が十分に低い温度（例えば８０℃）にな
る（ステップ１０３）が、系内が負圧状態になる（ステ
ップ１０７　）か、あるいは一定時間（例えば１分）経
過したこと（ステップ１０８）？条件として電源ｔＯＦ
Ｆ（ステップ１０９）とする。この電源ＯＦＦにより常
閉型電磁弁である第１電磁弁３０が「閉」、常開型電磁
弁である＄２７↑梠弁２１．第３雷磁弁２８が「開」と
なるため、系内の温度低下つまり圧力低下に伴ってリザ
ーバタンク２３から第１補助冷媒通路２６′ｆ介して液
相冷媒が自然に心入され、最終的には、キーＯＦＦ’時
１で残存した空気の容積を残して系内の殆どが液相冷媒
で小たされた状態となって次の始動に備えることになる
。

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
の沸騰冷却装置は、始動時には格別な空シ排出動作を行
わずに、その後機関発熱量とコンデンサ放熱量との平衡
が崩れてコンデンサの有効放熱面積を拡大させる必要が
生じたときにのみ、系内圧力を利用して空気排出を徐々
に行うようにしたので、液相冷媒の導入により空気排出
を行う場合に比べて暖機の一層の促進が図れる。特に、
始拳後直ちにウォータジャケット内の冷媒液面を所定レ
ベルにまで初期調節するようにしたので、無駄に冷媒を
加熱することが全くなく、極寒地に慧 おいて急速暖機を実現できるとともに、始動直ちに高負
荷運転を行った場合でも局部的な冷却不良を生じたシす
る虞れがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例全示す構成詐明図、第２図
、第３しｉ、第４図、第５図、第６図、第７図、第８図
および第９図はこの実施例における制御の内容を示すフ
ローチャートである。 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、１０・・・
第１液面センサ、１１・・・温度センサ、１７・・・ロ
アタンク、１８・・・冷却ファン、１９・・・第２液面
センサ、２０・・・冷媒循環−路、２１・・・第２電磁
弁、２２・・・第４電磁弁、２３・・・リザーバタンク
、２６・・・第１補助冷媒通路、γ・・・第２補助冷媒
通路、２８・・・第３雷磁弁、２９・・・空気通路、３
０・・・第１電磁弁、３１・・・９圧スイツチ。 第１図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）上部に蒸気出口を有し、かつ所定レベルに液面セ
   ンサが設けられたウォータジャケットと、上記蒸気出口
   に接続され、かつ下部に凝縮した液相冷媒が集められる
   コンデンサと、上記コンデンサの下部から上記ウォータ
   ジャケットへ上記液面センサの検出信号に応じて液相冷
   媒を補給する冷媒供給機構と、上記ウォータジャケット
   、コンデンサ等からなる冷媒循環系の系外に設けられた
   リザーバタンクと、機関始動時に作動し、上記リザーバ
   タンクと上記ウォータジャケットとの間で液相冷媒を移
   動させてウォータジャケット内冷媒液面を上記所定レベ
   ルに初期調節する冷媒導入排出機構と、この液面調節時
   に開作動する冷媒循環系上部に設けられた開閉弁と、上
   記冷媒循環系内の異常高温状態を系内温度もしくは系内
   圧力から検知する手段と、この異常高温時に開作動し、
   上記コンデンサ下部とリザーバタンクの底部とを連通す
   る開閉機構とを備えてなる内燃機関の沸騰冷却装置。