JPS6325166B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、内燃機関、連続的にその機関、この
機関を冷却するための放熱器、および押し出しポ
ンプを通る液体の強制循環によつてこの機関を熱
調節する密閉循環路、およびうず電流リターダを
包含する車両にかかわる。 この種の車両の既知の実施例では、リターダの
作動中それによつて発生される熱は車両の外側に
吐き出され、そして冷却ひれは、そのような吐き
出しを促進するフアンを形成するこのリターダの
回転子に備えられている。 この方式は二つの結果を示す。 ―吐き出される熱は失われる。 ―そのフアンの駆動にはある量のエネルギを要
し、それはリターダが冷たいとき有効に使用さ
れない。 本発明は、上記二つの点の少なくとも第一の点
でむだに消費されるエネルギを回収することによ
つて、考えられる熱調節循環路を改良することを
特にその目的としている。 このために、本発明の熱調節循環路は、それら
の構成管要素の一つを横切つて並列に取り付けら
れた、上記液体の流れを通すようにされた循環路
部分を含むことを不何欠の特徴とし、この部分
は、必要な接続部のほかに、前記液体の流れがリ
ターダの通電によつて発生される熱の一部を回収
するようにリターダと熱的に協働する熱交換器を
独占的に含み、そして三方弁は、前記管要素の上
の前記部分の二つの取り付け点の一つに置かれ、
そして循環路の残余の中に流れる液体をこの部分
またはこの管要素の中に流すようにされている。 好ましい実施例では、さらに次の仕組みの一つ
および／または他の一つを含んでいる。 ―熱交換器は、それを通つて流れる液体の流れ
が、リターダの通電時を除き、その回転子の発
生する通風によつて冷却されるようにリターダ
と熱的に協働する。 ―前項による熱交換器は中空の金属胴体によつて
つくられ、その内側を通つて液体が流れ、そし
てその外側は、リターダの回転子に接続された
フアンによつて投げ返される空気にさらされ
る。 ―前項による中空の金属ボデーは、リターダを囲
むケーシング２２の出口を横切つて取り付けら
れている。 ―その熱交換器は、液体の流れを通すように穴を
あけられた、リターダの固定子によつてつくら
れている。 ―三方弁は電磁弁であり、その制御は、リターダ
が通電されているとき液体が前記部分の中に流
れるように、そしてリターダが通電されていな
いとき、特定の場合を除き、この液体が反対に
前記管要素の中に流れるように、リターダの通
電に連動して行なわれる。 ―調節循環路は、上記液体の流れの一部を通すよ
うにされ、そして機関とポンプを含む前記循環
路の部分を横切つて並列に取り付けられた第二
の補助循環路部分をさらに含み、前記第二の部
分は、熱をこの液体から車両の乗客室に移すよ
うにされた第二の熱交換器と、この第二の部分
の中に取り付けられた止めコツクを含んでい
る。 ―電磁弁の制御は、リターダが通電されていると
いないにかかわらず循環中の液体の温度が閾値
Ｔを超えるとき、この液体が第一の部分の中に
流れるように前記液体、詳しくは放熱器の中の
液体の温度に感応するサーモコンタクトによつ
て行なわれる。 ―前項による循環路では、放熱器と、それを冷却
するために働くフアンとの組み合わせ効果によ
る熱吐き出し力は、他のすべてを同じとして、
そのような循環路を含まない車両の場合よりも
小さい。 ―熱交換器の中の液体の温度が決められた閾値未
満にとどまるかぎり、前記弁が第一の部分を循
環路に入れるその位置に置かれることを防ぐ装
置が備えられている。 本発明は、これらのおもな仕組みは別として、
好ましくも同時に使用され、そして以下にさらに
明白に説明するある他の仕組みを含んでいる。 次に本発明の好ましい実施例を添付図面につい
て説明するが、それはもちろんそれらに限定する
ものでない。 それ自体知られているように、考えられる車両
は、 ―内燃機関１ ―歯車箱のちようど出口で、駆動軸３に取り付け
られているとここで仮定するうず電流リターダ
２、 ―および液体（一般に、不凍液を加えまたは加え
ない水）の循環によつて機関を冷却する密閉循
環路４を包含し、この循環路は、連続して機機
関内部の部分５、押し出しポンプ６および放熱
器７を含んでいる。 放熱器７は、それを通り、そして機関によつて
駆動されるフアン８で送られる空気の流れによつ
て冷却される。この駆動は、前記放熱器７の中の
液体の温度が例えば85℃程度の閾値Ｔ未満にとど
まるかぎり、いかなる望ましい方法によつても
（一般に電気的に）好ましくも自動的に切り離さ
れる。 これもそれ自体知られているように、そしてそ
れはぜひ必要なものでないが、機関内部の部分５
を出た液体の温度に感応するサーモスタツト（図
示せず）によつて制御される弁９は自動的にルー
プ４₁を閉ざし、このループは、この温度が、例
えば80℃程度の決められた閾値ｔ未満であるとき
前記部分とポンプ６を含み、そして温度がｔより
高いとき、反対に放熱器７を含む補足ループ４₂
を循環路に入れる。 本発明によれば、さらに ―必要な接続部のほかに、上記ループ４₁の一部
を成す一つの管要素４₃を横切つて並列に取付
けられた熱交換器１１（あとで述べる）を独占
的に含む補助循環路部分１０、 ―および、弁の位置によつて随時、ポンプ６によ
つて押し出される液体をこの要素４₃、または
この部分１０のいずれかの中に流すために部分
１０の要素４₃との接続点の一つに置かれた三
方電磁弁１２、 を備えている。 熱交換器１１は、部分１０の中に流れる液体と
リターダ２の間に一つの方向または反対の方向に
熱伝達を行なうようにされている。 こうして、この交換器１１は、リターダ２の作
動によつて発生される熱のかなりな部分を前記液
体に移すことができるように特に備えられ、そし
てこれはあとでさらに詳しく述べるように、特に
その熱を回収するためである。 この熱交換器は、このためにリターダの固定子
自体によつてつくられ、その胴体とコイルは、次
いで液体を循環させる通路をつくるために穴をあ
けられる。 他の実施例によれば、問題の交換器１１は、作
動中リターダによつて発生される熱を回収するた
めばかりでなく、このリターダが冷たいときその
回転子のひれが発生する通風による冷却効果を逆
の方向に使用するために作られている。 この冷却効果を使用するために、交換器１１は
有利にも、流れる液体が通過する一つの面と、リ
ターダの回転子によつて投げ返される空気が通過
するもう一つの面に大きな面積を有する金属胴体
によつてつくられている。 それは特に、液体が内側に流れる二重の金属壁
の形をしており、この二重の壁は、上記空気の流
れが通過する多数の通路をつくるために穴をあけ
られている。 穴をあけられた胴体１１は、らせん状ケーシン
グすなわちカバー２２の出口を横切つて取り付け
られ（第５図と第６図）、ケーシング２２は、回
転子によつて投げ返される空気の全量をこの出口
に向かつて案内するようにリターダ２を囲んでい
る。このケーシング２２の少なくとも一部分はま
た、交換器１１の一部をつくつている。 電磁弁１２の巻線１３の通電は、リターダの一
つの段（一般に第一段、しかし状況によつて他の
段でありうる）の通電によつて制御される。この
あとの通電そのものは、制御レバー１４またはペ
ダルのような他の制御部材によつて制御される。
この制御は、リターダが通電されていないかぎ
り、ポンプ６によつて押し出される液体は循環路
要素４₃に流れ（第１図の場合）、そしてリターダ
の関係する段が通電されるとすぐ、この液体は反
対に部分１０に流れる（第２図、第３図および第
４図）のように行なわれる。 さらに、 ―車両の乗客室を暖めるためにこの室の中に置か
れた少なくとも一つの対流放熱器１６を含む、
暖房用のそれ自体既知の第二の補助循環路部分
１５を備え、その部分は、機関内部の部分５と
ポンプ６を含むループ４₁の部分を横切つて並
列に取り付けられ、この第二の部分は、一般に
手で制御される止めコツク１７を備えており、 ―また、放熱器７の中の液体の温度に感応し、そ
してこの温度が閾値Ｔを超えるとき、フアン８
の連結に加えて、巻線１３の通電をレバー１４
のように制御することのできるサーモコンタク
ト１８を備えている。 上記装置の作動は次のとおりである。 第１図に示す始動または休止の状況では、 ―機関１は冷たく、それは放熱器７を循環路の外
に置く弁９の位置に、またフアン８の切り離さ
れた位置に対応する。 ―リターダ２は通電されておらず、それは電磁弁
１２の通電されない位置に対応する。 ―乗客室の暖房ははいつておらず、それは止めコ
ツク１７の閉じた位置に対応する。 もし、これらの状態で機関１が始動されるなら
ば、ポンプ６によつて押し出される液体は、ルー
プ４₁によつてつくられるできるだけ短い循環路
に流れ、したがつてこの液体が通る部材は、機関
内部の部分５とポンプ６だけである。 この状況から、前記ループ４₁の中に流れる水
の温度が例えば80℃程度の閾値ｔに達したとき、
弁９はそれ自体知られているように自動的に作動
し、そして第３図と第４図に示す位置に切り替わ
り、その位置で放熱器７は循環路の中に切り替え
られて機関からの熱を除去するために働く。 もし、冷たい機関に対応する第１図に示す最初
の状況からリターダが通電されるならば、電磁弁
１２も同時に通電され、それは交換器１１を含む
部分１０の循環路の中に入れる（第２図）。 リターダによつて発生される熱は、したがつて
交換器１１を通つて流れる液体に大量に移され
る。 こうして回収された熱は、次いで ―機関１の温度が比較的低ければその上昇を速め
るため、 ―および／または第２図に示すように止めコツク
１７が開かれているとき、車両の乗客室を暖房
するために使用される。 止めコツク１７の啓開は、弁９と１２の位置と
全く無関係に、すなわち流れる液体の温度および
リターダが通電されているといないにかかわらず
行なわれることに注目されたい。止めコツク１７
のこの開いた位置は第２図と第３図に示され、そ
して第１図と第４図に示されていないが、それは
ただ図に示しただけで決してそれらに限定するも
のでない。 止めコツク１７の前記開いた位置では、ポンプ
６によつて押し出される液体の一部だけが第二の
部分の中に流れる。というのは、この第二の部分
は、少なくとも交換器７と１１の一つを含みまた
は含まない調節循環路４のもう一つの部分を横切
つて並列に常に取り付けられているからである。 乗客室の暖房は、循環中の水が十分に熱くなる
とすぐ、止めコツク１７が開くことによつて自動
的に行なわれる。 上記の仕組みは、リターダによつて消散される
熱が乗客室の暖房のために回収されるようにし、
そしてこの暖房に要する外部の熱動力をそれに応
じて減らし、またときにはいかなる外部の熱供給
をも無用にさえする。 この回収は、暖房すべき乗客室が ―頻繁に低速運行を行ない、そして冬季のその暖
房が入口ドアを繰り返して開くために特別の問
題となる市内バス、 ―または、特に周囲温度が比較的低く、そして冬
季に山中の長い下り坂を走る場合のように機関
自体が比較的冷たくなる大型バスの、比較的大
きな容積のものである場合特に有利である。 第２図に略示する状況から機関１が十分に熱く
なるとき、弁９は前に説明したように自動的に作
動し、それは第３図でわかるように放熱器７を循
環路の中に入れる。 この第３図に略示する作用方式は、機関が熱い
ときリターダが通電されている場合いつも見られ
る一般的なものである。 この仮定で放熱器７は、機関によつて発生され
｛そして５で収集される｝熱ばかりでなく、リタ
ーダによつて発生され｛そして１１で収集され
る｝熱をも除去するために使用される。リターダ
が通電されているとき機関は無負荷で動いていて
あまり熱くならないので、このために放熱器７の
通常の熱交換能力を増加する必要はない。 第４図は、上記装置がリターダから熱調節循環
路に熱を移すために使用されないで、反対方向す
なわち熱調節循環路からリターダに、そして正確
に交換器１１に熱を移す特殊の場合のものであ
る。 この図の場合、機関の熱い状態に対応し、した
がつて放熱器７を循環路の中に入れる弁９の位置
に対応して、電磁弁１２も自動的に通電される
が、それはもはやリターダの通電に伴つて通電さ
れない。電磁弁１２のこの通電は、ここでは放熱
器７の中に流れる液体が閾値温度Ｔ（詳しくは85
℃温度）を超えるためであり、サーモコンタクト
１８は、レバー１４の位置と無関係に、前記閾値
を超えるとすぐ前記制御を正確に行なうようにさ
れている。 したがつて、機関１によつて発生される熱は、
放熱器７によるばかりでなく、交換器１１で、リ
ターダの回転子を形成するフアンによつても吐き
出される。この交換器は、したがつてもちろん通
風によつてそのような冷却を行なうことができる
ようにつくられていて、それは、リターダがそれ
自体熱を発生しておらず、したがつて通電されて
いないときに特に効果的である。 このあとのフアンによる冷却力は永続的に利用
することができて減少するものでなく、そのうえ
それは放熱器によるものに加えられるので、試験
した形の場合、累加冷却力は必要以上に達するこ
とができる。この事実から、放熱器７による冷却
の分担を減らすことによつて利益が得られ、満た
すべきただ一つの条件は、累加冷却力が望みの冷
却を確実にするに足りることである。 放熱器の冷却力のこの減少は、 ―リターダのフアンがこれまで述べたように使用
されることができないとき、他のすべてを同じ
として、この放熱器の寸法を所要寸法より減ら
すこと、 ―または、フアン８の寸法を実質的に減らすこ
と、 ―さもなければ、累加冷却力が過剰であるかぎ
り、例えばそれぞれ電磁弁１２の通電とこのフ
アンの切り離し制御を、放熱器の中に流れる液
体が二つの異なる温度T₁とT₂｛温度T₂はT₁よ
り高いが、実際に認められる最大値より常に低
い｝に達することに連動させることによつてフ
アンの切り離しを制御すること、 のいずれかによつて特に達成される。 このあとの方式は、リターダの回転子が発生す
る通風より冷却力の一部が利用できるかぎり、フ
アン８を切り離しておきそして電磁弁１２に通電
できるようにする。こうして、さもなければ失わ
れるこの力は、フアン８を駆動するためにエネル
ギを消費する前に回収される。 放熱器の冷却力を減少するための上記の三つの
方法のおのおのは、エネルギの経済をもたらし、
それは重要な利益となる。 電磁弁１２の通電が、その直前に調節循環路の
中に流れるものよりはるかに冷たい液体のある量
を直接循環させないようにするために、この量が
十分に加熱されるまで循環させることを遅らす装
置を備えることが有利である。 これらの装置は調時装置、さもなければ、第４
図に略示するように、交換器１１の中に含まれる
液体の温度に感応し、そして前記温度があらかじ
め決められた値、例えば40℃または50℃を超える
ときのみ、レバー１４と巻線１３の間を接続する
ように取り付けられたサーモコンタクト１９，２
０である。 第４図に押しボタン２１によつて略示するもう
一つの改良は、電磁弁１２がレバー１４とサーモ
コンタクト１８以外の装置によつて通電されるよ
うにする。これら他の装置は、例えばリターダか
らの熱がその通電が終わつたのちある時間のあい
だ回収されるようにする遅延回路、すなわち感熱
回路である。 単に例として述べると、リターダによつて消散
される熱の平均回収率は30％から40％までに達す
ると言うことができる。そのような回収率は、毎
キロメートルに３回停車する市内バスで8KW程
度の平均回収電力に相当し、それは室外温度が５
℃未満でないかぎり、そして前記乗客室の二つの
ドアが毎分１回約10秒間開かれるとすれば、実際
前記バスの乗客室の暖房の必要を満たす。 その実施例によれば、構造、作用、および利点
（特にそれが可能にするエネルギの回収）が前記
説明から十分に理解される、車両の熱調整循環路
が得られる。 明らかなように、そしてさらに前に述べたよう
に、本発明は決して特別に考えられたその適用方
式と実施例に限定するものでない。それどころ
か、それはそのすべての変形、特に第二の部分１
５が横切つて並列に取り付けられる循環路４の部
分がさらに機関内部の部分５を含むがポンプ６を
含まない場合のものを包含している。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までは、それぞれ四つの別の
作用状態にある、本発明によつて作られた車両の
熱調節循環路を略示し、そして第５図と第６図
は、この車両のリターダとそれに協働する熱交換
器の一実施例を、それぞれ側面図、および第５図
の線―における断面図で略示する。 図面の符号１は「内燃機関」、２は「うず電流
リターダ」３は「駆動軸」、４は「熱調節用密閉
液体循環路」、４₁，４₂は「ループ」、４₃は「管
要素」、５は「機関内部の部分」、６は「押し出し
ポンプ」、７は「放熱器」、８は「フアン」、９は
「弁」、１０は「第一の補助循環路部分」、１１は
「熱交換器」、１２は「三方電磁弁」、１３は「巻
線」、１４は「制御レバー」、１５は「第二の補助
循環路」、１６は「対流放熱器」、１７は「止めコ
ツク」、１８，１９，２０は「サーモコンタク
ト」、２１は「押しボタン」、２２は「ケーシン
グ」または「カバー」、Ｔ，ｔは「閾値」を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連続的に車両の機関１，５、この機関を冷却
   するための放熱器７、および押し出しポンプ６を
   通る液体の強制循環を使用する、電気リターダ２
   を備えた車両の熱調節用密閉液体循環路４にし
   て、それは、その構成管要素の一つ４₃を横切つ
   て並列に取り付けられた上記液体の流れを通すよ
   うにされた循環路部分１０を包含し、この部分
   は、必要な接続部のほかに、前記液体の流れが前
   記リターダの通電によつて発生される熱の一部を
   回収するように前記リターダ２と熱的に協働する
   熱交換器１１を独占的に含み、そして三方弁１２
   は、前記管要素４₃の上の前記部分の二つの取り
   付け点の一つに置かれ、そして前記循環路４の残
   余の中に流れる液体をこの部分、またはこの管要
   素の中に流すようにされている、ことを特徴とす
   る車両の熱調節用密閉液体循環路。