JPS6211308Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は液冷式内燃機関に関し、特に燃焼室を
形成する壁部からの放熱量を増加させるための構
造に関する。

本明細書で「ヒートパイプ」とは、密閉管内に
封入された熱媒体が蒸発部で蒸発し、凝縮部に至
つて潜熱を外部に放散するものを言う。

典型的な先行技術は、特開昭53−104047および
実開昭49−70336に示されているように、空冷式
内燃機関の燃焼室を形成する壁部の異常な温度上
昇を抑えるために用いられるヒートパイプでは、
ヒートパイプの蒸発部を前記壁部に埋込み、該ヒ
ートパイプの凝縮部を内燃機関外に突出させて、
その凝縮部を外部の気流で冷却している。ヒート
パイプ内に封入されている熱媒体は、その蒸発部
で蒸発し、凝縮部で凝縮して潜熱を外部に放散す
る。凝縮した熱媒体は、ヒートパイプ内壁に設け
られた多数の毛細管状のいわゆるウイツクを伝つ
て蒸発部に戻る。この先行技術は次の(1)〜(5)の欠
点を有する。すなわち(1)気流による冷却であるた
め、凝縮部における熱伝達率が比較的低い。その
ため比較的大きな放熱フインを凝縮部に設けて、
伝熱面積を増大させる必要がある。(2)放熱フイン
が比較的大きいので、ヒートパイプ相互間の距離
を比較的大きくしなければならず、したがつて放
熱量を大きくするためにヒートパイプを相互に密
接して多数設けることが困難である。(3)熱焼室壁
部には空冷フインが形成されており、ヒートパイ
プの凝縮部はその空冷フインよりもさらに外方に
延在されるので、ヒートパイプが比較的長い。(4)
ヒートパイプは、比較的長いので、大きな強度を
有する必要がある。そのためヒートパイプは厚肉
であり、したがつて熱応答性能が低い。さらに(5)
ヒートパイプが比較的長いので、ヒートパイプ内
壁に設けられているウイツクが内燃機関の振動に
よつてつぶれてしまう恐れがある。

さらにこのような先行技術では、燃焼室からの
排ガスを導く排気通路の上縁部の部分的な温度の
上昇を生じるおそれがあり、これによつて排気通
路上部の熱変形が生じ、これによつてピストンリ
ングが前記上縁部に引掛かつて摩耗量が大きくな
り、または折損事故を生じるとともに、ブローバ
イガス量が大きくなつてしまうという問題があ
る。一般に、排気通路上縁部はシリンダ内面およ
び排気通路の両者からに受熱するので、冷却効果
の良好な液冷式内燃機関においても、冷却不足と
なる傾向があり、これによつて上述の問題が生じ
る。

本考案の目的は、燃焼室側の排気通路の近傍が
部分的に高温度になることを確実に防ぐようにし
た液冷式内燃機関を提供することである。本考案
は、内燃機関の燃焼室５を形成するシリンダブロ
ツク３の壁部に冷却液通路１２を形成し、ヒート
パイプ１６の蒸発部１６ａをシリンダブロツク３
における燃焼室５側の排気通路７近傍の前記壁部
内に埋置固定し、かつそのヒートパイプ１６の放
熱フイン１６ｃが形成された凝縮部１６ｂを冷却
液通路１２内に突出させたことを特徴とする液冷
式内燃機関である。

図面は本考案の一実施例の２サイクル内燃機関
の簡略化した縦断面図である。この内燃機関本体
１は、クランクケース２、シリンダブロツク３お
よびシリンダヘツドカバー４がボルト結合によつ
て一体的に組合わされて成る。シリンダブロツク
３には、燃焼室５に連通する吸気通路６および排
気通路７が形成される。燃料を含むガスは、気化
器（図示せず）から吸気通路６を経て燃焼室５内
に供給される。燃焼室５内において混合ガスは点
火プラグ８によつて点火されて爆発燃焼する。そ
のとき生じた圧力でピストン９が上下に運動し、
そのピストン９の直線運動がコンロツド１０を介
してクランクシヤフト（図示せず）の回転運動に
変えられて、回転駆動力として取出される。爆発
燃焼後のガスは排気通路７から排出される。

燃焼室５を形成するシリンダブロツク３および
シリンダヘツドカバー４の壁部１１内には冷却液
通路１２が形成される。冷却液は、給液口１３か
ら実線矢符のごとく供給され、壁部１１を冷却し
ながら冷却液通路１２を流過し、排液口１４から
排出される。

壁部１１から冷却液への放熱量を増加させるた
めに、壁部１１に複数（図面では簡略化のために
２つだけ図示）のヒートパイプ１５，１６が取付
けられる。ヒートパイプ１５，１６は、その蒸発
部１５ａ，１６ａを燃焼室に近接して、壁部１１
内に圧入して埋込み固定される。ヒートパイプ１
５，１６の凝縮部１５ｂ，１６ｂは、冷却液通路
１２内に突出される。凝縮部１５ｂ，１６ｂの外
周には、伝熱面積を増加させるために放熱フイン
１５ｃ，１６ｃが形成されている。このヒートパ
イプ１５，１６によつて、壁部１１から冷却液へ
の伝熱量が増加し、壁部１１が異常に温度上昇す
ることが防がれる。

ヒートパイプ１５，１６の取付けを可能にする
ために、ヒートパイプ１６が取付けられるべきシ
リンダブロツク３の一部分３ａやヒートパイプ１
５が取付けられるべきシリンダヘツドカバー４の
一部分４ａは予め取外されており、ヒートパイプ
１５，１６の装着後に固定される。

ヒートパイプ１６に関して上述のようにシリン
ダブロツク３の一部分３ａにおいて、燃焼室５側
の排気通路の近傍で蒸発部１６ａが埋置固定され
ており、ヒートパイプ１６の放熱フイン１６ｃが
形成された凝縮部１６ｂは、冷却液通路１２内に
突出されている。したがつて排気通路７の上縁部
の部分的な温度の上昇が抑制される。したがつて
排気通路７の上部の熱変形が少なくなる。そのた
めピストンリングの前記上縁部への引掛かりによ
る摩耗量の減少が図られるとともに、ピストンリ
ングの折損事故の低減が達成される。しかもまた
ブローバイガス量の低減が達成される。一般的に
いえば、液冷式内燃機関では、その冷却効果の良
好なものであつても、排気通路７の上縁部はシリ
ンダ内面および排気通路７の両者から受熱するの
で、冷却不足になる傾向があるけれども、本考案
によればヒートパイプ１６の働きによつて、この
ような問題が一掃される。

上述のごとく本考案によれば、内燃機関の燃焼
室５を形成するシリンダブロツク３の壁部に冷却
液通路１２を形成し、ヒートパイプ１６の蒸発部
１６ａを前記壁部内に埋置固定し、かつそのヒー
トパイプ１６の凝縮部１６ｂを冷却液通路１２内
に突出させたので、壁部からの放熱量が増加され
る。しかも凝縮部１６ｂにおける熱伝達率は、液
との熱伝達であるために比較的大きい。そのため
放熱フイン１６ｃは比較的小さなものですむ。放
熱フイン１６ｃが小さいので、ヒートパイプ１６
相互間の距離を小さくすることができ、したがつ
て比較的多数のヒートパイプ１６を相互に密接し
て取付けて、放熱量をさらに増加させることがで
きる。また、ヒートパイプ１６は比較的短い。そ
のため、ヒートパイプ１６の強度は比較的小さい
ものでよい。さらにヒートパイプ１６が短いの
で、振動が大きな内燃機関であつてもウイツクが
つぶれる恐れが減少し、耐振動性が向上される。

さらにまた本考案によれば、冷却液通路１２は
シリンダブロツク３の壁部に形成されており、こ
のシリンダブロツク３における燃焼室５側の排気
通路７近傍の前記壁部内には、ヒートパイプ１６
の蒸発部１６ａが埋置固定されている。したがつ
て排気通路７の上縁部の部分的な温度の上昇が抑
制される。その結果、排気通路上部の熱変形を少
なくすることができる。これによつてピストンリ
ングの上縁部の引掛かりによる摩耗の減少や、折
損事故の低減を達成することができ、さらにはブ
ローバイガス量の低減を図ることができる。排気
通路上縁部は、シリンダ内面と排気通路との両者
から受熱するので、冷却効果の良好な液冷式内燃
機関でも、冷却不足となる傾向があるけれども、
本考案では局部冷却の可能なヒートパイプ１６を
用いることによつて、上述の効果が達成される。
このような本考案に独特の効果は、前述の先行技
術によつては到底達成することができないもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例の簡略化した縦断面図
である。 １……内燃機関本体、５……燃焼室、１１……
壁部、１２……冷却通路、１５，１６……ヒート
パイプ、１５ａ，１６ａ……蒸発部、１５ｂ，１
６ｂ……凝縮部、１５ｃ，１６ｃ……放熱フイ
ン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の燃焼室５を形成するシリンダブロツ
   ク３の壁部に冷却液通路１２を形成し、ヒートパ
   イプ１６の蒸発部１６ａをシリンダブロツク３に
   おける燃焼室５側の排気通路７近傍の前記壁部内
   に埋置固定し、かつそのヒートパイプ１６の放熱
   フイン１６ｃが形成された凝縮部１６ｂを冷却液
   通路１２内に突出させたことを特徴とする液冷式
   内燃機関。