JPH01170708A - エンジンの冷却構造 - 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） 本発明は、エンジンの冷却構造に関し、特に、冷媒を蒸
発気化させてその気化熱により冷却するものの改良技術
に関するものである。

（従来の技術） 従来より、エンジンの冷却方式として、エンジンのシリ
ンダないしウォータジャケット内のウォータジャケット
を流れる冷却水によりエンジンを冷却し、その熱交換に
伴って温度上昇した冷却水をラジェータにより放熱冷却
するようにした水冷式が一般に広く採用されているが、
近年、冷却性能の向上を目的として、例えば実開昭６０
−７７７２６号公報等に開示されるように、沸騰冷却方
式と呼ばれるものが注目されている。すなわち、このも
のは、エンジン内の冷却室に貯溜された冷媒液をエンジ
ンの発生熱により沸騰させて蒸発気化させ、その際の気
化熱によりエンジンを冷却するとともに、その冷却によ
り気化した冷媒をエンジン外部のコンデンサで大気との
熱交換により放熱冷却して元の冷媒液に凝縮し、しかる
後、その冷媒液を再度エンジンの冷却室に供給する循環
系を持つものであり、冷媒循環系内の冷媒圧力に応じて
冷媒の沸点を変化させ得ることから、エンジンの多様な
運転状態に良好に対処できる等の利点を有するものであ
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このような沸騰冷却方式のものでは、そのコ
ンデンサにおける冷媒蒸気の温度の大気との温度差が大
きいほど、コンデンサでの放熱効率が高くなり、その容
量を小さくして小形化を図ることができる。

しかし、上記従来のものの如く、シリンダヘッド部にお
ける冷却室内で発生した冷媒蒸気がそのままコンデンサ
に供給される場合、その冷媒蒸気の温度は冷媒自体の沸
点温度にとどまり、それ以上の温度上昇を望めず、コン
デンサの容量を小さくするのに限度がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、上記のようにエンジンのシリンダヘ
ッド部分で気化した冷媒をそのままコンデンサに導くの
ではなく、所定の手段により加熱してその冷媒蒸気の温
度を大気温度に対し大きく上昇させた後に導くようにし
、よってコンデンサでの放熱効率を高めて、その容量の
低減化および小形化を図ろうとすることにある。

（問題点を解決するための手段） この目的の達成のため、本発明の解決手段は、エンジン
のシリンダヘッド部分では冷媒を沸騰気化させてその気
化熱により冷却する一方、シリンダブロック部分はオイ
ルによって冷却することとし、上記気化した冷媒蒸気を
シリンダブロック部分の冷却に供した高温のオイルと熱
交換して加熱昇温させた後にコンデンサに供給する。

具体的には、本発明の構成は、液化した冷媒を蒸発気化
させてその気化熱により燃焼室ヘッド部分を冷却する沸
騰冷却手段と、オイルにより燃焼室シリンダ部分を冷却
するオイル冷却手段と、該オイル冷却手段のオイルの熱
を上記沸騰冷却手段により気化した冷媒蒸気に伝える熱
交換手段と、該熱交換手段によりオイルから伝熱された
冷媒蒸気を大気との熱交換により冷却して凝縮液化する
コンデンサとを備えたことを特徴としている。

（作用） 上記の構成により、本発明では、エンジンのシリンダヘ
ッド部分において冷媒液は沸騰冷却手段により蒸発気化
され、その気化熱により燃焼室ヘッド部分が冷却される
。

一方、エンジンのシリンダブロックにはオイル冷却手段
によりオイルが供給されて、そのオイルにより燃焼室シ
リンダ部分が冷却され、同時に、この冷却に伴って逆に
オイルが高温度に加熱される。そして、上記沸騰冷却手
段において気化した冷媒蒸気は熱交換手段に供給されて
、そこで上記高温のオイルと熱交換された後にコンデン
サに供給され、そのコンデンサで大気との熱交換により
冷却されて元の冷媒液に凝縮液化され、しかる後に上記
燃焼室ヘッド冷却手段に供給される。

その場合、上記熱交換手段において、冷媒蒸気が高温の
オイルとの熱交換により加熱されて冷媒沸点温度よりも
高い温度に昇温する。そして、この昇温した冷媒蒸気が
コンデンサに供給されることとなり、その冷媒蒸気と大
気との温度差を大きく確保でき、よってコンデンサでの
放熱効率を増大させてその容量を小さくできるのである
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例の全体構成を示し、１は、
シリンダブロック２とその上面に気密接合されたシリン
ダヘッド３と該シリンダヘッドの下端に接合されたオイ
ルパン４とを主な構成要素とするエンジンであって、こ
のエンジン１は、上記シリンダブロック２内に形成され
たシリンダ５と、該シリンダ５内を往復動するピストン
６の頂面と、シリンダヘッド３下面とで密閉されてなる
燃焼室７を有する。

上記シリンダヘッド３内には、上記燃焼室７に吸気弁８
を介して吸気を供給する吸気ポート９と、燃焼室７内の
排気ガスを排気弁１０を介して排出する排気ポート１１
とが形成されている。

また、上記シリンダブロック２には、上記燃焼室７下部
を含むシリンダ５周囲の位置に密閉状の空洞からなるシ
リンダ冷却室１２が形成されている。一方、シリンダヘ
ッド３には、上記燃焼室７上部に対応する位置に密閉状
の空洞からなるヘッド冷却室１３が形成されている。そ
して、第２図に拡大詳示するように、このシリンダヘッ
ド３におけるヘッド冷却室１３の土壁にはシリンダ５の
略中心線上の部位に冷媒液噴射ノズル１４がその下端部
を上記ヘッド冷却室１３内に臨ませて取り付けられてい
る。この冷媒液噴射ノズル１４は、第３図に拡大詳示す
るようにそのヘッド冷却室１３に臨む下端部に、燃焼室
７の直上位置に対応するバルブブリッジ３ａ（第２図参
照）に向けて開口する第１の噴出口１４ａと、上記吸気
および排気ポート９，１１の壁部外壁面にそれぞれ向け
て開口する１対の第２の噴出口１４ｂ、１４ｂとを有し
、上記第２の噴出口１４ｂには冷媒液の吐出圧（後述す
るポンプ１７の吐出圧）が所定圧以上に上昇したときに
のみ開弁する常時閉の圧力弁１５が装着されている。

そして、上記冷媒液噴射ノズル１４はフロン化合物等の
冷媒液を貯溜する冷媒タンク１６にポンプ１７を介設し
た冷媒液供給通路１８を介して接続されており、冷媒タ
ンク１６内の冷媒液をポンプ１７により圧送して噴射ノ
ズル１４からヘッド冷却室１３内に噴射供給することに
より、その冷媒液を燃焼室７で発生した熱により沸騰気
化させて、その気化熱により燃焼室ヘッド部分つまり燃
焼室７のシリンダヘッド３側部分（上部）を冷却するよ
うにした沸騰冷却手段１９が構成されている。

一方、２０は上記オイルパン４内のオイルを吸引して吐
出するオイルポンプであって、該オイルポンプ２０はオ
イル通路２１を介して上記シリンダブロック２内のシリ
ンダ冷却室１２に接続されている。また、上記オイル通
路２１の下流端部には分岐オイル通路２１ａが接続され
、該分岐オイル通路２１ａは上記ピストン６の下面に向
けて開口するオイル噴射ノズル２２に接続されており、
オイルポンプ２０の作動によりオイルパン４内のオイル
をシリンダ冷却室１２に供給するとともに、オイル噴射
ノズル２２からオイルジェットとしてピストン６下面に
向けて噴射することにより、燃焼室シリンダ部分つまり
燃焼室７のシリンダブロック２側部分をオイルによって
冷却するようにしたオイル冷却手段２３が構成されてい
る。

また、上記シリンダヘッド３のヘッド冷却室１３上端部
は外部に開口され、該開口部にはブロワ２４を介設した
蒸気通路２５の上流端が接続されている。そして、この
蒸気通路２５と上記オイル通路２１とはその途中で互い
に重ね合わされていて、その重合部分により熱交換器２
６が形成されており、この熱交換器２６において、上記
オイル冷却手段２３のオイルの熱を上記沸騰冷却手段１
９により気化した冷媒蒸気に伝えるようになされている
。すなわち、該熱交換器２６は、第４図および第５図に
拡大詳示するように、内管２６ａとその外側に同心状に
配置された外管２６ｂとからなり、上記内管２６ａ内に
蒸気通路２５が、内管２６ａと外管２６ｂとの間にオイ
ル通路２１がそれぞれ形成されている。また、内管２６
ａの内周壁には蒸気通路２５内に向かって半径方向内方
に突出する内側フィン２６ｃ、２６ｃ、・・・が、外管
２６ｂの外周壁には大気に接触する放射状の外側フィン
２６ｄ、２６ｄ、・・・がそれぞれ一体形成されており
、オイル通路２１内のオイルと蒸気通路２５内の冷媒蒸
気との間で熱交換させて、オイルの熱の冷媒蒸気−への
伝達によりオイルを冷却しかつ逆に冷媒蒸気については
加熱するとともに、オイル通路２１内のオイルを大気と
熱交換させて冷却するように構成されている。

また、上記蒸気通路２５の下流端は冷却ファン２７によ
って強制冷却されるコンデンサ２８に接続され、このコ
ンデンサ２８は冷媒液還流通路２９を介して上記冷媒タ
ンク１６に接続されており、コンデンサ２８により、上
記熱交換器２６によりオイルから伝熱された冷媒蒸気を
大気との熱交換により冷却して凝縮液化するように構成
されている。

上記ポンプ１７はＣＰＵ内蔵のコントロールユニット３
０により作動制御される。このコントロールユニット３
０には、シリンダヘッド３において上記冷媒液噴射ノズ
ル１４の３つの噴射口１４ａ、１４ｂ、１４ｂから噴射
される冷媒液の噴射方向に略対応する３つの部位、つま
りバルブブリッジ３ａおよび吸／排気ボート９．１１の
壁部の温度をそれぞれ検出する第１〜第３の温度センサ
３１〜３３の出力信号が入力されており、コントロール
ユニット３０によりヘッド冷却室１３内の温度に応じて
ポンプ１７を作動制御するようになされている。すなわ
ち、そのコントロールユニット３０における制御の信号
処理手順について第６図により説明するに、まず、ステ
ップＳ１でイグニッションキースイッチ等の０Ｎ１０Ｆ
Ｆ状態を検出してエンジン１が運転中かどうかを判定し
、この判定がエンジン１の運転停止状態のＮＯのときに
は制御を終了する。判定がＹＥＳのときには、ステップ
８２〜Ｓ４に進んでそれぞれ上記第１〜第３の温度セン
サ３１〜３３の検出値が例えば３ｏｏ’ｃよりも高いか
否かを順に判定し、いずれの検出値も３００＠Ｃ以下の
Ｎｏと判定されたときには、エンジン１が暖機中ないし
低負荷域にあると見做し、ステップＳ５に進んでポンプ
１７をその冷媒液吐出圧が低くなるように低圧作動状態
とした後、最初のステップＳ１に戻る。

一方、上記ステップ８２〜Ｓ４の判定が１つでもＹＥＳ
となったときには、エンジン１が高負荷域にあると見做
し、ステップＳ８に進んで上記ポンプ１７を冷媒液吐出
圧が高くなるように高圧作動状態とした後にステップＳ
１に戻る。

尚、上記シリンダヘッド３のヘッド冷却室１３内の底部
には開閉弁３４を介設したドレン通路３５の上流端が開
口され、該ドレン通路３５の下流端は上記冷媒タンク１
６に連通されている。

次に、上記実施例の作用について説明するに、エンジン
１の運転時、ポンプ１７、ブロワ２４および冷却ファン
２７が作動し、上記ポンプ１７の作動により、冷媒タン
ク１６内の冷媒液が冷媒液供給通路１８を介してエンジ
ン１のシリンダヘッド３におけるヘッド冷却室１３に供
給され、そのヘッド冷却室１３内底部に向けて噴射ノズ
ル１４から噴き出される。この冷媒液はヘッド冷却室１
３内の底部に燃焼室７からの発生熱を受けて沸騰状態で
溜まるとともに順次蒸発し、その蒸発の際の気化熱によ
り燃焼室７のシリンダヘッド３部分が冷却される。

その際、シリンダヘッド３におけるバルブブリッジ３ａ
および吸／排気ボート９，１１の壁部の３箇所の温度が
それぞれ温度センサ３１〜３３により検出され、この温
度センサ３１〜３３の出力信号を受けたコントロールユ
ニット３０により、検出温度がいずれも３００’Ｃ以下
で低いときには、エンジン１は暖機状態ないし低負荷域
にあると判断され、上記ポンプ１７が低圧作動してその
冷媒液吐出圧が低く保たれる。この状態では、上記冷媒
液噴射ノズル１４における２つの第２の噴射口１４ｂ、
１４ｂに装着された圧力弁１５，１５が開かず、冷媒液
は常時開いている第１の噴射口１４ａのみを通ってヘッ
ド冷却室１３に噴射される。このため、少ない冷媒液が
ヘッド冷却室１３における温度上昇し易いバルブブリッ
ジ３ａ部分のみに向かって供給される。一方、上記３つ
の検出温度が１つでも３００”Ｃを越えると、それはエ
ンジン１が高負荷域に移行したことによるものであると
判断され、上記ポンプ１７が高圧作動してその冷媒液吐
出圧が上昇する。この状態では、上記冷媒液噴射ノズル
の２つの圧力弁１５．１５が井に開き、冷媒液は第１の
噴射口１４ａのみならず２つの第２の噴射口１４ｂ、１
４ｂをも通ってヘッド冷却室１３に噴射される。このた
め、上記低負荷域等に比べて概ね３倍の多量の冷媒液が
ヘッド冷却室１３に供給される。以上の結果、エンジン
１の燃焼室ヘッド部分をエンジン発生熱量の変化に対応
して冷却することが可能となり、エンジン１を広範囲な
運転領域に亘って安定して冷却することができる。

また、上記冷媒液がヘッド冷却室１３内に対し噴射ノズ
ル１４により噴射供給されるので、ヘッド冷却室１３に
貯溜される冷媒液の撹拌が十分に行われ、ヘッド冷却室
１３内で熱的境界面が形成されず、ヘッド冷却室１３壁
面と冷媒との熱交換効率を高めることができ、冷媒の蒸
発気化を促進することができる。

一方、オイルポンプ２０の作動により、オイルパン４内
のオイルが吸い上げられてオイル通路２１を介してシリ
ンダブロック２におけるシリンダ冷却室１２に供給され
るとともに、オイル噴射ノズル２２からオイルジェット
なってピストン６の下面に吹き付けられ、このオイルに
よって燃焼室７のシリンダ部分が冷却される。このよう
な冷却の後、オイルは上記オイルパン４内に戻る。

そして、上記ヘッド冷却室１°３内で発生した冷媒蒸気
は上記ブロワ２４により吸引されて蒸気通路２５を介し
て熱交換器２δに供給され、この熱交換器２６で上記オ
イル通路２１内のオイルと熱交換される。

その際、上記ヘッド冷却室１３において気化した冷媒蒸
気の温度は冷媒の沸点であるのに対し、上記オイルパン
４に貯溜されているオイルは上記燃焼室シリンダ部分を
冷却するのに伴い、その温度が上記冷媒の沸点よりも高
温度に上昇する。このため、熱交換器２６においては、
オイル通路２１を流れる高温のオイルから蒸気通路２５
内の冷媒蒸気に伝熱され、該冷媒蒸気の温度が沸点以上
に上昇して加熱蒸気となる。

また、オイルについては、逆に、冷媒蒸気によって冷却
されることとなり、その温度が低下する。

しかも、熱交換器２６におけるオイル通路２１は外側フ
ィン２６ｄ、２６ｄ、・・・によって大気と熱交換可能
に外側に配置されているため、上記オイルは空冷されて
さらに温度低下する。そして、この冷却されたオイルが
シリンダ冷却室１２等に供給されるので、上記燃焼室シ
リンダ部分を有効に冷却することができる。

さらに、上記熱交換器２６を経由した。温度上昇した冷
媒蒸気はコンデンサ２８に流入し、その大気との熱交換
により冷却凝縮されて元の液状態に戻り、その冷媒液は
冷媒液還流通路２９を介して上記冷媒タンク１６内に還
流される。

その際、上記コンデンサ２８に流入する前の冷媒蒸気の
温度が高温度に上昇しているため、その大気との温度差
が大きくなり、その分、熱移動が急速に行われてコンデ
ンサ２８での放熱効率が上昇する。その結果、コンデン
サ２８の容量を小さくして、そのコンパクト化を図るこ
とができる。

また、この場合、冷媒液供給通路１８、蒸気通路２５お
よび冷媒液還流通路２９で構成されるクローズドサイク
ルを冷媒がポンプ１７およびブロワ２４により強制的に
循環するため、オーブンサイクルの場合にように冷媒が
大気に放出されることはなく、大気汚染等に対して有利
である。

（他の実施例） 第７図は第２実施例の全体構成を示し、エンジンの暖機
促進を図るようにしたものである。尚、第１図と同じ部
分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略す
る。また、エンジンについては概略構造を示す。

すなわち、本実施例では、ポンプ１７を介設した冷媒液
供給通路１８はシリンダヘッド３におけるヘッド冷却室
１３内の底部に開口されている。

また、上記冷媒液供給通路１８の上流端と同還流通路２
９′の下流端とが直接接続されており、この冷媒液供給
通路１８の上流端（冷媒液還流通路２９′の下流端）と
蒸気通路２５との間に、冷媒液を貯溜する冷媒タンク１
６′が冷媒通路３７を介して接続されている。また、上
記冷媒タンク１６′　と冷媒液供給通路１８の上流端と
を接続する冷媒通路３７には開閉弁３８と、図で矢印に
て示す如く冷媒液供給通路１８から冷媒タンク１６′側
へ冷媒液を圧送する補助ポンプ３９とが配設されている
。さらに、上記冷媒通路３７との分岐接続部よりも下流
側の蒸気通路２５には開閉弁４０が配設されている。そ
して、以上の２つの開閉弁３８．４０および２つのポン
プ１７．３９はコントロールユニット３０’　によって
作動制御されるように構成され、このコントロールユニ
ット３０′には、エンジン１のシリンダヘッド３の温度
を検出する温度センサ３１′　と、ヘッド冷却室１３内
の冷媒液の液面レベルを検出する液面センサ４１との各
出力信号が入力されている。

上記開閉弁３８．４０およびポンプ１７．３９に対する
コントロールユニット３０′の制御手順について第８図
により概略的に説明する。ステップＳｈｏで温度センサ
３１′の出力信号を読み込み、次のステップＳｏでその
検出温度に基づきエンジン１が暖機中かどうかを判定す
る。暖機中のＹＥＳと判定されたときにはステップＳ＋
２に進み、蒸気通路２５の開閉弁４０を閉じかつ冷媒通
路３７の開閉弁３８を開くとともに、補助ポンプ３９を
停止保持してポンプ１７を運転させる。このことにより
、冷媒タンク１６′内の冷媒液を冷媒通路３７および冷
媒液供給通路１８を介してヘッド冷却室１３に供給して
その室内に充満させるとともに、その後、蒸気通路２５
および冷媒通路３７を介して冷媒タンク１６′内に還流
させるというクローズドサイクルを形成し、冷媒液自体
で燃焼室ヘッド部分を冷却する。

一方、上記検出温度が冷媒の沸点近くまで上昇して、ス
テップＳｏでエンジン１の暖機が完了したＮｏと判定さ
れたときには、ステップＳＩ３に進み、上記ポンプ１７
の運転を停止しかつ補助ポンプ３９を運転させて、上記
ヘッド冷却室１３に充満している冷媒液を冷媒タンク１
６′に戻し、その液面レベルを低下させる。この後、ス
テップＳ宵において液面センサ４１により検出した上記
冷媒液の液面レベルが設定値まで低下したかどうかを判
定し、その液面の設定値までの低下を待って、ステップ
Ｓ＋５で上記開閉弁３８を閉じるとともに、補助ポンプ
３９を運転停止させる。しかる後、ステップＳ＋６に進
んで、上記開閉弁４０を開きかつポンプ１７を再度運転
させて、上記第１実施例と同様の沸騰冷却を行う。

したがって、この実施例においては、温度センサ３１′
により検出されたシリンダヘッド３の温度が低くて、エ
ンジン１が暖機状態にあるときには、開閉弁４０が閉じ
かつ開閉弁３８が開かれて、ポンプ１７が運転される。

このため、冷媒タンク１６′内の冷媒液がヘッド冷却室
１３に供給されてその室内に充満した後、蒸気通路２５
および冷媒通路３７を介して冷媒タンク１６′内に還流
するサイクルとなる。この状態では、ヘッド冷却室１３
で冷媒が蒸発せず、燃焼室ヘッド部分は冷媒の気化熱で
はなくて冷媒液自体と熱交換して冷却されることになり
、その分、冷却能力を低下させてエンジン１の暖機を促
進することができる。

その際、上記ヘッド冷却室１３から冷媒タンク１６′　
に戻る冷媒液がコンデンサ２８を通過しないので、冷媒
液の大気との熱交換による温度低下が抑えられ、エンジ
ン１の暖機をより一層有効に促進することができる。

一方、上記検出温度が冷媒の沸点近くまで上昇して、エ
ンジン１の暖機が完了したときには、まず、上記ポンプ
１７の運転が停止され、それに代えて補助ポンプ３９が
運転される。このため、上記ヘッド冷却室１３に充満し
ている冷媒液が冷媒タンク１６′に戻されて、その液面
レベルが低下する。そして、該液面レベルが設定値まで
低下すると、上記開閉弁３８が閉じられ、かつ補助ポン
プ３９の運転が停止されて、冷媒が冷媒タンク１６′内
に収容保持される。この後、蒸気通路２５の開閉弁４０
が開かれるとともに、ポンプ１７が運転され、冷媒液が
ヘッド冷却室１３で蒸発気化するとともに、その冷媒蒸
気がコンデンサ２８で凝縮液化する通常の沸騰冷却が行
われる。

よって、本実施例の場合、冷却性能の優れた沸騰冷却方
式を採用しつつ、エンジン１の暖機を促進して、エンジ
ン１を素早く暖機完了状態に移行させることができる利
点がある。

第９図は本発明の第３実施例を示し、上記実施例の如き
沸騰冷却方式において、車両のヒータ用熱源として低沸
点冷媒の蒸気を利用する場合には、極寒時での冷媒蒸気
温度が低いためにヒータの熱量不足が懸念されるが、そ
れを解消するものである。

この実施例の場合、エンジン１のシリンダヘッド３にお
けるヘッド冷却室１３にはヒータ用冷媒通路４２の両端
が開口され、該ヒータ用冷媒通路４２の途中には、車室
内と連通する熱交換器からなるヒータコア４３とヒータ
バルブ４４とブロワ４５とが直列に配設されている。４
６はヒータコア４３に送風する送風ファンである。

また、上記ヘッド冷却室１３内の冷媒蒸気をコンデンサ
２８に送る蒸気通路２５には開閉弁４７が配設されてい
る。上記開閉弁３４．４７、ヒ−タバルブ４４およびブ
ロワ４５は、シリンダヘッド３の温度を検出する温度セ
ンサ３１′の出力信号を入力したコントロールユニット
３０’ｌ：より作動制御される。その制御手順を第１０
図に示すフローチャートに沿って説明すると、まず、ス
テップＳ？ａにおいて温度センサ３１′により検出され
た温度を読み込み、ステップＳ２＋でその温度を所定値
と比較する。そして、検出温度が所定値よりも低いＹＥ
Ｓのとき（極寒時）には、ステップＳ２２に進んで上記
両開閉弁３４．４７を閉じ、かつヒータバルブ４４を開
いてブロワ４５を運転させる。

一方、上記検出温度が所定値以上に高いＮＯのときには
、ステップＳ２３において上記両開閉弁３４．４７を開
弁させるとともに、ポンプ１７を運転させて、通常の沸
騰冷却状態に移行させる。

したがって、この実施例においては、温度センサ３１点
により検出された温度が所定値よりも低いときには、極
寒時と見做されて、開閉弁３４゜４７が閉じられ、かつ
ヒータバルブ４４も開かれてブロワ４５が運転状態とな
る。この状態では、ヘッド冷却室１３内に冷媒蒸気が密
閉されてその蒸気圧が高くなり、冷媒の沸点が上昇する
。この温度上昇した冷媒蒸気がヘッド冷却室１３とヒー
タコア４３との間を循環するため、ヒータコア４３の放
熱温度を高めることができ、よって好適なヒータ用熱源
を確保することができる。

一方、上記温度センサ３１′による検出温度が所定値以
上に高い非極寒時には、上記両開閉弁３４．４７が開弁
され、かつポンプ１７も運転されて、通常の沸騰冷却状
態になる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によると、蒸発冷媒の気化
熱によりエンジンを冷却するとともに、その気化した冷
媒蒸気をエンジン外のコンデンサにより冷却して凝縮液
化するようにした沸騰冷却方式の冷却構造に対し、エン
ジンの燃焼室ヘッド部分を冷媒の気化熱により冷却する
一方、燃焼室シリンダ部分はオイルにより冷却し、上記
気化した冷媒蒸気を燃焼室シリンダ部分の冷却に使用し
た高温のオイルと熱交換して加熱昇温させた後にコンデ
ンサに導くようにしたことにより、コンデンサに流入す
る冷媒蒸気の温度を冷媒沸点温度以上に高め得、その大
気との温度差を大きく確保して、コンデンサでの放熱効
率を増大でき、よってコンデンサの容量を小さくしてそ
のコンパクト化を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
全体構成図、第２図はエンジンのシリンダヘッド部分の
拡大断面図、第３図は冷媒液噴射ノズルの要部拡大断面
図、第４図は熱交換器の要部を示す縦断面図、第５図は
第４図の■−Ｖ線断面図、第６図はコントロールユニッ
トにおいて行われる信号処理手順を概略的に示すフロー
チャート図である。第７図および第８図は第２実施例を
示し、第７図は第１図相当図、第８図は制御手順のフロ
ーチャート図である。第９図および第１０図は第３実施
例を示し、第９図は第１図相当図、第１０図は制御手順
のフローチャート図である。 １・・・エンジン、２・・・シリンダブロック、３・・
・シリンダヘッド、７・・・燃焼室、１２・・・シリン
ダ冷却室、１３・・・ヘッド冷却室、１９・・・沸騰冷
却手段、２１・・・オイル通路、２３・・・オイル冷却
手段、２５・・・蒸気通路、２６・・・熱交換器（熱交
換手段）、２８・・・コンデンサ、３０．３０’、３０
’・・・コントロールユニット。 特許出願人　　マツダ株式会社　　　　・÷−゛−・２
′（°−・−１△ 代理人　弁理士前１）弘ぢ：ｒ５− 第１図 第３図 ］４ 第４図 第５図 第８図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液化した冷媒を蒸発気化させてその気化熱により
   燃焼室ヘッド部分を冷却する沸騰冷却手段と、オイルに
   より燃焼室シリンダ部分を冷却するオイル冷却手段と、
   該オイル冷却手段のオイルの熱を上記沸騰冷却手段によ
   り気化した冷媒蒸気に伝える熱交換手段と、該熱交換手
   段によりオイルから伝熱された冷媒蒸気を大気との熱交
   換により冷却して凝縮液化するコンデンサとを備えたこ
   とを特徴とするエンジンの冷却構造。