JPH0410326Y2 - - Google Patents
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- JPH0410326Y2 JPH0410326Y2 JP14598885U JP14598885U JPH0410326Y2 JP H0410326 Y2 JPH0410326 Y2 JP H0410326Y2 JP 14598885 U JP14598885 U JP 14598885U JP 14598885 U JP14598885 U JP 14598885U JP H0410326 Y2 JPH0410326 Y2 JP H0410326Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この考案は、冷媒の気化潜熱を利用した内燃機
関の沸騰冷却装置に関する。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) This invention relates to a boiling cooling device for an internal combustion engine that utilizes the latent heat of vaporization of a refrigerant.
(従来の技術)
エンジンウオータジヤケツトとラジエータとの
間で冷却水を循環させる水冷冷却装置は、ラジエ
ータの能率や水の熱容量等の関係上、要求放熱量
を満足させるためには大量の冷却水を循環させる
必要があり、このためにウオータポンプが大きな
駆動損失になつていた。(Prior art) A water-cooled cooling system that circulates cooling water between an engine water jacket and a radiator requires a large amount of cooling water to satisfy the required amount of heat dissipation due to the efficiency of the radiator and the heat capacity of the water. It was necessary to circulate the water, which caused a large drive loss in the water pump.
そこで、冷却水の気化潜熱を利用して少量の冷
却水循環量でエンジン冷却を行えるようにした冷
却装置が提案されている。これはウオータジヤケ
ツトに貯溜した冷却水(液相冷媒)をエンジン発
生熱で沸騰させ、この発生蒸気を放熱器(コンデ
ンサ)で凝縮液化してウオータジヤケツトに戻す
というサイクルで冷却を行うものである(特開昭
56−32027、公表特許公報昭60−500140号等参
照)。 Therefore, a cooling device has been proposed that uses the latent heat of vaporization of the cooling water to cool the engine with a small amount of circulating water. This is a cooling system that uses a cycle in which the cooling water (liquid phase refrigerant) stored in the water jacket is boiled using the heat generated by the engine, and the generated steam is condensed and liquefied in a radiator (condenser) and returned to the water jacket. Yes (Tokkai Akira
56-32027, Published Patent Publication No. 1983-500140, etc.).
(考案が解決しようとする問題点)
しかしながら、このような冷却装置では、ウオ
ータジヤケツトの冷媒液面上方やコンデンサ内が
気相空間であつて、気相空間に空気が存在してい
るため、ウオータジヤケツトで発生した冷媒蒸気
がコンデンサに流入しても、その空気の介在によ
りコンデンサでの蒸気のそれほど良好な放熱、凝
縮作用は得られないという問題がある。(Problem to be solved by the invention) However, in such a cooling device, the space above the refrigerant liquid level in the water jacket and inside the condenser is a gas phase space, and since air exists in the gas phase space, Even if the refrigerant vapor generated in the water jacket flows into the condenser, there is a problem in that the vapor cannot radiate heat and condense very well in the condenser due to the presence of air.
また、コンデンサで凝縮液化した冷媒をポンプ
により循環させるものにあつては、ウオータジヤ
ケツトの適正レベルに液面センサ等を設置し、こ
の検出信号に応じてポンプを駆動制御するが、こ
れだと構造が複雑で、故障や誤動作を起こしやす
くなる。 In addition, in cases where the refrigerant that has been condensed and liquefied in a condenser is circulated by a pump, a liquid level sensor, etc. is installed at the appropriate level of the water jacket, and the pump is driven and controlled according to this detection signal. The structure is complex and is prone to breakdowns and malfunctions.
この考案は、このような問題点を解決し、優れ
た性能を有する沸騰冷却装置を提供することを目
的としている。 The purpose of this invention is to solve these problems and provide an evaporative cooling device with excellent performance.
また、この考案では整備性を高めること、具体
的には機関組立時等における冷却系への冷媒の注
入作業を容易にすることも目的としている。 This invention also aims to improve maintainability, specifically to facilitate the injection of refrigerant into the cooling system during engine assembly.
(問題点を解決するための手段)
上記の目的を達成するためにこの考案では、大
部分を液相冷媒で満たしたエンジンウオータジヤ
ケツトと内部を気相状に保つたコンデンサとを、
冷媒蒸気を流す蒸気通路と液化冷媒を戻す冷媒通
路とで連通して冷媒が循環する閉回路を形成した
内燃機関の沸騰冷却装置において、前記コンデン
サをウオータジヤケツトの上方に配置し、前記冷
媒通路の途中に逆止弁を介装すると共に、所定量
の液相冷媒を貯溜した補助タンクを設け、この補
助タンクの液中に開口して前記コンデンサ下部に
接続する第1の通路に蒸気圧が所定値以上となつ
たときに閉じる開放弁を、補助タンク内の気相部
分に開口して前記蒸気通路に接続する第2の通路
に負圧が所定値以上となつたときに開く負圧応動
弁をそれぞれ介装し、さらに補助タンク下部とウ
オータジヤケツトとを連通する冷媒注入通路と、
この冷媒注入通路を開閉する注入切換弁と、ウオ
ータジヤケツト内の液面の上限を検出する液面セ
ンサを有する上限検出手段とを設ける。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, this invention uses an engine water jacket that is mostly filled with liquid phase refrigerant and a condenser that maintains the interior in a gas phase.
In an evaporative cooling device for an internal combustion engine in which a vapor passage through which refrigerant vapor flows and a refrigerant passage through which liquefied refrigerant returns communicate to form a closed circuit in which the refrigerant circulates, the condenser is disposed above the water jacket, and the refrigerant passage is connected to the refrigerant passage. In addition to interposing a check valve in the middle of the refrigerant, an auxiliary tank storing a predetermined amount of liquid phase refrigerant is provided, and a first passage that opens into the liquid of this auxiliary tank and connects to the lower part of the condenser has a vapor pressure. Negative pressure response that opens a release valve that closes when the negative pressure exceeds a predetermined value into a gas phase portion in the auxiliary tank and opens a second passage connected to the steam passage when the negative pressure exceeds a predetermined value. a refrigerant injection passage which is provided with a valve and further communicates the lower part of the auxiliary tank with the water jacket;
An injection switching valve for opening and closing the refrigerant injection passage, and upper limit detection means having a liquid level sensor for detecting the upper limit of the liquid level in the water jacket are provided.
(作用)
したがつて、ウオータジヤケツト内の冷媒が沸
騰して蒸気が発生し始めると、この蒸気は蒸気通
路を介して上方のコンデンサに流入するが、この
蒸気によつて系内の空気はコンデンサ側に押しや
られると共に、このとき第1の通路の開放弁が開
いているため、系内の空気は第1の通路を介して
補助タンクへと排出される。(Function) Therefore, when the refrigerant in the water jacket boils and steam begins to be generated, this steam flows into the upper condenser through the steam passage, but this steam causes the air in the system to Since the air is pushed toward the condenser and the release valve of the first passage is open at this time, the air in the system is discharged to the auxiliary tank via the first passage.
そして、蒸気の発生量が増えて蒸気の圧力が高
まると、開放弁が閉じて系内の気相空間は蒸気の
みとなり、このためコンデンサでの高い放熱、凝
縮作用が確保される。 When the amount of steam generated increases and the pressure of the steam increases, the open valve closes and the gas phase space in the system becomes only steam, thus ensuring high heat dissipation and condensation in the condenser.
また、コンデンサで凝縮液化された冷媒は冷媒
通路を介して重力によりウオータジヤケツトへと
戻るため、ポンプ等が不要となり、構造が簡略化
すると共に、ポンプ動力等も不要となる。 Further, since the refrigerant condensed and liquefied in the condenser returns to the water jacket by gravity via the refrigerant passage, a pump or the like is not required, simplifying the structure and eliminating the need for pump power or the like.
一方、系内の気相空間が蒸気のみとなると、エ
ンジン停止時等に温度の低下に伴つて系内が負圧
化するが、この場合負圧応動弁が第2の通路を開
く。したがつて、第2の通路から系内に空気が吸
入され、負圧化は防止される。 On the other hand, when the gas phase space in the system is only steam, the pressure in the system becomes negative as the temperature decreases when the engine is stopped, and in this case, the negative pressure responsive valve opens the second passage. Therefore, air is sucked into the system from the second passage, and negative pressure is prevented.
ところで、この沸騰冷却系において上述したよ
うな機能を支障なく発揮させるためには、ウオー
タジヤケツト内の冷媒量に過不足があつてはなら
ないことは言うまでもない。このため、エンジン
の組立時、または整備上の都合から一旦冷媒を抜
き取つたのち再び冷媒を注入するとき、あるいは
長期間の使用の結果として不足した分の冷媒を補
給するときには、必ずエンジンウオータジヤケツ
トが所定の液面レベルとなるように冷媒の注入量
を管理する必要がある。その点この考案では、補
助タンクとウオータジヤケツトとを冷媒注入通路
を介して連通してあるので、この冷媒注入通路の
途中に位置することになる注入切換弁を開くこと
により補助タンク側からウオータジヤケツトへと
冷媒を注入することができ、しかもウオータジヤ
ケツト内の冷媒量が所定の上限値に達するとこれ
を液面センサで検出した上限検出手段が作動して
冷媒液面レベルが所定値になつたことを知らしめ
るので、その時点で冷媒の注入を終了すればウオ
ータジヤケツトに関する冷媒の注入作業は完了す
る。そして、このようにして注入作業を終えたの
ち再び注入切換弁を閉ざすことにより本来の冷却
系回路が形成されるので、以後所定の冷却機能が
発揮される。 By the way, it goes without saying that in order for this evaporative cooling system to perform the above-mentioned functions without any trouble, the amount of refrigerant in the water jacket must not be too much or too little. Therefore, when assembling the engine, when refilling the refrigerant after it has been removed for maintenance reasons, or when replenishing refrigerant that has become insufficient as a result of long-term use, be sure to check the engine water tank. It is necessary to control the amount of refrigerant injected so that the bucket reaches a predetermined liquid level. On this point, in this invention, the auxiliary tank and water jacket are communicated via the refrigerant injection passage, so by opening the injection switching valve located in the middle of the refrigerant injection passage, water can be supplied from the auxiliary tank side. Refrigerant can be injected into the water jacket, and when the amount of refrigerant in the water jacket reaches a predetermined upper limit, the upper limit detection means that detects this with a liquid level sensor is activated and the refrigerant liquid level reaches the predetermined value. If the refrigerant injection is finished at that point, the refrigerant injection work for the water jacket will be completed. After the injection operation is completed in this way, the injection switching valve is closed again to form the original cooling system circuit, so that a predetermined cooling function can be performed from then on.
尚、冷媒をエンジン上部のヘツドカバー等から
直接的にウオータジヤケツトへと注入するように
構成することも可能であるが、そのような構成の
エンジンをキヤブトラツクに搭載した場合、冷媒
を補給するためにはその都度キヤブテイルトを行
わなければならず作業性が悪化する。これに対し
てこの考案ではエンジンから離して設置できる補
助タンクから冷媒を注入する構成であるので、補
助タンクの設置場所次第でこうした煩わしさを解
消することが可能である。また、上記説明は注入
切換弁を手動で操作することを前提としているが
これに限られるものではなく、以下に実施例とし
て説明するように、上限検知手段と協働して自動
的に冷媒注入通路を開閉するように構成すること
も可能である。 It is also possible to configure the engine so that the refrigerant is directly injected into the water jacket from the head cover, etc. on the top of the engine, but when an engine with such a configuration is installed in a cab truck, there is no way to replenish the refrigerant. The cab tailing must be performed each time, which deteriorates work efficiency. On the other hand, in this invention, the refrigerant is injected from an auxiliary tank that can be installed away from the engine, so this trouble can be solved depending on the location of the auxiliary tank. Furthermore, although the above explanation assumes that the injection switching valve is manually operated, the invention is not limited to this, and as described below as an example, the refrigerant is automatically injected in cooperation with the upper limit detection means. It is also possible to configure the passage to open and close.
(実施例)
図は本考案の実施例を示すもので、1はエンジ
ン(本体)、2は大部分が水等の液相冷媒で満た
されるウオータジヤケツト、3はウオータジヤケ
ツト2からの冷媒蒸気を冷却液化するコンデン
サ、4はコンデンサ3に冷却風を供給する冷却フ
アンである。(Embodiment) The figure shows an embodiment of the present invention, in which 1 is the engine (main body), 2 is a water jacket filled mostly with liquid phase refrigerant such as water, and 3 is the refrigerant from the water jacket 2. A cooling fan 4 supplies cooling air to the condenser 3, which cools and liquefies vapor.
ウオータジヤケツト2はエンジン1のシリンダ
及び燃焼室を包囲するようにシリンダブロツクか
らシリンダヘツドにかけて形成され、コンデンサ
3はウオータジヤケツト2よりも上方に配置され
る。 A water jacket 2 is formed from a cylinder block to a cylinder head so as to surround the cylinder and combustion chamber of the engine 1, and a condenser 3 is disposed above the water jacket 2.
ウオータジヤケツト2はコンデンサ3と閉回路
を形成するように、ウオータジヤケツト2上部の
気相空間に開口する蒸気通路5を介してコンデン
サ3の入口部(上部)6と連通され、コンデンサ
3の出口部(下部)7が冷媒通路8を介してウオ
ータジヤケツト2の液相中に連通される。 The water jacket 2 communicates with the inlet (upper part) 6 of the condenser 3 via a steam passage 5 that opens into the gas phase space above the water jacket 2 so as to form a closed circuit with the condenser 3. An outlet portion (lower portion) 7 communicates with the liquid phase of the water jacket 2 via a refrigerant passage 8 .
蒸気通路5の途中には気液分離用のウオータト
ラツプ9が配置され、このウオータトラツプ9と
ウオータジヤケツト2との間に逆止弁10を介装
した戻り通路11が形成される。 A water trap 9 for gas-liquid separation is arranged in the middle of the steam passage 5, and a return passage 11 with a check valve 10 interposed therein is formed between the water trap 9 and the water jacket 2.
冷媒通路8の途中にはウオータジヤケツト2内
の冷媒液面が冷媒蒸気の圧力により低下すること
のないように逆止弁12が介装される。 A check valve 12 is interposed in the middle of the refrigerant passage 8 to prevent the liquid level of the refrigerant in the water jacket 2 from decreasing due to the pressure of the refrigerant vapor.
一方、所定量の液相冷媒を貯溜した補助タンク
13が、この場合ウオータジヤケツト2よりもや
や高位置に設けられ、この補助タンク13の液中
に開口して前記コンデンサ3の下部7に接続する
第1の通路14と、補助タンク13内の気相部分
(この場合液面付近)に開口して前記ウオータト
ラツプ9上方の蒸気通路5に接続する第2の通路
15とが形成される。 On the other hand, an auxiliary tank 13 storing a predetermined amount of liquid phase refrigerant is provided at a slightly higher position than the water jacket 2 in this case, and is opened into the liquid of this auxiliary tank 13 and connected to the lower part 7 of the condenser 3. A first passage 14 is formed, and a second passage 15 opens into the gas phase portion (near the liquid level in this case) in the auxiliary tank 13 and connects to the steam passage 5 above the water trap 9.
第1の通路14には逆止弁16と電磁弁からな
る開放弁17とが介装され、開放弁17は第1の
通路14を後述するように開閉する。 A check valve 16 and a release valve 17 consisting of a solenoid valve are interposed in the first passage 14, and the release valve 17 opens and closes the first passage 14 as described later.
第2の通路15には蒸気通路5内の圧力が負圧
のときに負圧に応じて第2の通路15を開く負圧
応動弁18が介装される。尚、補助タンク13は
上部の空気抜きを兼ねた注入口19を介して外気
と連通される。 A negative pressure responsive valve 18 is installed in the second passage 15 to open the second passage 15 in response to negative pressure when the pressure in the steam passage 5 is negative. Incidentally, the auxiliary tank 13 is communicated with the outside air through an inlet 19 at the top which also serves as an air vent.
そして、ウオータジヤケツト2近傍の蒸気通路
5に冷媒蒸気の圧力に応じて導通する圧力スイツ
チ20,21が設置される。 Further, pressure switches 20 and 21 are installed in the steam passage 5 near the water jacket 2 to conduct the refrigerant vapor depending on the pressure of the refrigerant vapor.
圧力スイツチ20は、蒸気の圧力が設定値に達
すると、電源と前記冷却フアン4との間に設けた
リレー22を作動し、冷却フアン4を駆動する。
設定値よりも低くなると冷却フアン4を停止す
る。また、圧力スイツチ21は、蒸気の圧力が設
定値よりも低いときには前記開放弁17を開き、
設定値以上のときには、電源と開放弁17との間
に設けたリレー23を作動し開放弁17を閉じる
ようになつている。 When the pressure of the steam reaches a set value, the pressure switch 20 operates a relay 22 provided between the power source and the cooling fan 4, thereby driving the cooling fan 4.
When the value becomes lower than the set value, the cooling fan 4 is stopped. Further, the pressure switch 21 opens the release valve 17 when the steam pressure is lower than a set value;
When the value exceeds the set value, a relay 23 provided between the power source and the open valve 17 is operated to close the open valve 17.
尚、24はウオータジヤケツト2内の冷媒液面
の下限レベルを検出する液面センサで、冷媒液面
が液面センサ24の位置まで下がつたときにブザ
ー等からなる警報装置25を作動するようになつ
ている。 In addition, 24 is a liquid level sensor that detects the lower limit level of the refrigerant liquid level in the water jacket 2, and when the refrigerant liquid level drops to the level of the liquid level sensor 24, an alarm device 25 consisting of a buzzer etc. is activated. It's becoming like that.
また、リリーフバルブ26は異常に蒸発量が増
加した場合、圧力上昇によつて蒸気系内が損傷す
るのを防止する為、蒸気を外部に逃がし、圧力上
昇を防止している。 Further, when the amount of evaporation increases abnormally, the relief valve 26 releases the steam to the outside to prevent the pressure from increasing in order to prevent damage to the inside of the steam system due to the pressure increase.
次に、この考案の他の特徴である冷媒の注入経
路に関して説明すると、図中30が補助タンク1
3とウオータジヤケツト2とを連通する冷媒注入
通路であり、その途中に電磁式の注入切換弁31
が介装される。また、32はウオータジヤケツト
2に面して取り付けられた第2の液面センサであ
り、ウオータジヤケツト2内の冷媒液面レベルが
所定の上限値に達したか否かを検出する。33は
前記液面センサ32の出力に基づいて電磁式注入
切換弁31を駆動する切換弁駆動回路、34はこ
の切換弁駆動回路33を介して注入切換弁31が
駆動されたことを告知する、例えばモニタランプ
等からなる警報装置である。尚、これらの詳しい
作用については後述する。 Next, to explain the refrigerant injection route, which is another feature of this invention, 30 in the figure is the auxiliary tank 1.
3 and the water jacket 2, and there is an electromagnetic injection switching valve 31 in the middle of the refrigerant injection passage.
is interposed. Further, 32 is a second liquid level sensor attached facing the water jacket 2, which detects whether the refrigerant liquid level in the water jacket 2 has reached a predetermined upper limit value. 33 is a switching valve drive circuit that drives the electromagnetic injection switching valve 31 based on the output of the liquid level sensor 32; 34 is a switching valve drive circuit that notifies via this switching valve drive circuit 33 that the injection switching valve 31 has been driven; For example, it is an alarm device consisting of a monitor lamp or the like. Note that detailed effects of these will be described later.
以下、上記構成に基づく作用について説明す
る。 Hereinafter, the effects based on the above configuration will be explained.
まず冷却装置としての作用を説明すると、エン
ジンの停止時には、冷却系内は所定量の冷媒と空
気とで満たされており、第1の通路14の開放弁
17は開かれた状態にある。また、このとき注入
切換弁31は閉ざされており、これにより冷媒注
入通路30は冷却作用に影響を及ぼさない状態に
置かれる。 First, the function as a cooling device will be explained. When the engine is stopped, the inside of the cooling system is filled with a predetermined amount of refrigerant and air, and the open valve 17 of the first passage 14 is in an open state. Further, at this time, the injection switching valve 31 is closed, so that the refrigerant injection passage 30 is placed in a state where it does not affect the cooling effect.
そして、エンジンを始動すると、エンジン発生
熱を受けてウオータジヤケツト2内の冷媒の温度
が上昇し、やがて冷媒が沸騰し始めると、気化潜
熱を奪いながら蒸気を発生する。 Then, when the engine is started, the temperature of the refrigerant in the water jacket 2 rises due to the heat generated by the engine, and when the refrigerant eventually begins to boil, steam is generated while absorbing the latent heat of vaporization.
この蒸気はウオータジヤケツト2から蒸気通路
5を介して上方のコンデンサ3へと流入するが、
この蒸気に伴つてウオータジヤケツト2及び蒸気
通路5内の空気はコンデンサ3へと押しやられ、
さらにコンデンサ3の下部7から第1の通路14
を介して補助タンク13へと排出される。 This steam flows from the water jacket 2 through the steam passage 5 to the upper condenser 3.
Accompanied by this steam, the air in the water jacket 2 and steam passage 5 is forced toward the condenser 3,
Furthermore, from the lower part 7 of the capacitor 3 a first passage 14
The water is discharged to the auxiliary tank 13 via the auxiliary tank 13.
このとき、空気と共に若干の蒸気も排出される
が、第1の通路14が補助タンク13の貯溜液中
に開口しているため、蒸気は貯溜液により凝縮し
タンク13内にとどまる。そして、この後蒸気の
発生量が増えて蒸気の圧力がある程度高まると、
圧力スイツチ21が導通して第1の通路14の開
放弁17が閉じられる。 At this time, some steam is also discharged along with the air, but since the first passage 14 opens into the stored liquid in the auxiliary tank 13, the steam is condensed by the stored liquid and remains in the tank 13. After this, when the amount of steam generated increases and the pressure of the steam increases to a certain extent,
The pressure switch 21 is turned on and the open valve 17 of the first passage 14 is closed.
そして、この状態で通常の冷却運転に入るが、
この場合、蒸気量がそれほど多くないときには、
走行風のみによつてコンデンサ3での蒸気の放
熱、凝縮が行なわれる一方、蒸気量が増加し蒸気
の圧力が所定圧に達すると、圧力スイツチ20の
導通により冷却フアン4が駆動され、強制冷却風
により蒸気の放熱、凝縮が促進される。 Then, normal cooling operation begins in this state, but
In this case, when the amount of steam is not so large,
Heat is radiated and condensed from the steam in the condenser 3 using only the running wind. When the amount of steam increases and the steam pressure reaches a predetermined pressure, the pressure switch 20 is turned on and the cooling fan 4 is driven to perform forced cooling. Wind promotes heat dissipation and condensation of steam.
このため、冷却フアン4の駆動動力が軽減され
ると共に、エンジンの冷却が応答良く的確に行な
われる。 Therefore, the driving power of the cooling fan 4 is reduced, and the engine is cooled accurately and responsively.
また、コンデンサ3で凝縮液化した冷媒は、コ
ンデンサ下部7から冷媒通路8を介して重力によ
り落下し、逆止弁12を介し下方のウオータジヤ
ケツト2へと戻される。 Further, the refrigerant condensed and liquefied in the condenser 3 falls by gravity from the lower part 7 of the condenser through the refrigerant passage 8, and is returned to the water jacket 2 below through the check valve 12.
このため、ポンプ等を用いずとも冷媒を循環す
ることが可能であり、装置の構造が簡略化すると
共に、ポンプ動力や冷媒循環のための制御が不要
となる。 Therefore, it is possible to circulate the refrigerant without using a pump or the like, simplifying the structure of the device, and eliminating the need for pump power or control for refrigerant circulation.
なお、冷却開始の当初に蒸気と共に蒸気通路5
を経てコンデンサ3へと導入された系内の空気
は、蒸気よりも重いためコンデンサ下部7に滞留
し、その大部分は第1の通路14を介して大気側
(補助タンク13)へと排出されるが、このとき
排出しきれなかつた空気と冷媒通路8内に残つて
いた空気は、コンデンサ3にて冷却されて液化し
た冷媒と共に冷媒通路8を介してウオータジヤケ
ツト2へと導入され、エンジンにて暖められて蒸
気と共に再び蒸気通路5を介してコンデンサ3へ
と導入され、コンデンサ下部7から第1の通路1
4を介して大気側へと排出される。このサイクル
の繰り返しにより系内の気相空間はほぼ蒸気のみ
で満たされることになるため、コンデンサ3では
蒸気のみによる放熱が行われて、効率のよい放
熱、凝縮作用が確保されるのである。 In addition, at the beginning of cooling, the steam passage 5 is
The air in the system introduced into the condenser 3 through the steam is heavier than steam, so it stays in the lower part of the condenser 7, and most of it is discharged to the atmosphere side (auxiliary tank 13) through the first passage 14. However, at this time, the air that could not be completely discharged and the air remaining in the refrigerant passage 8 are cooled in the condenser 3 and introduced into the water jacket 2 through the refrigerant passage 8 together with the liquefied refrigerant. It is heated by the engine and is introduced into the condenser 3 through the steam passage 5 again together with the steam, and is then passed from the lower part of the condenser 7 to the first passage 1.
4 to the atmosphere. By repeating this cycle, the gas phase space in the system is almost filled only with steam, so that the condenser 3 dissipates heat only by steam, ensuring efficient heat dissipation and condensation.
一方、系内の気相空間が蒸気のみとなるため、
エンジンを停止して系内の温度が低下すると蒸気
が凝縮して系内の圧力が大きく低下するが、この
ときその圧力の低下に応じて第2の通路15の負
圧応動弁18が開かれる。 On the other hand, since the gas phase space in the system is only steam,
When the engine is stopped and the temperature in the system drops, the steam condenses and the pressure in the system drops significantly. At this time, the negative pressure responsive valve 18 in the second passage 15 is opened in response to this pressure drop. .
したがつて、第2の通路15から系内に空気が
吸入され、負圧化は防止される。また、この場合
第2の通路15が補助タンク13の貯溜液面付近
に開口しているため、エンジンの始動時の空気排
出に伴つて補助タンク13の液中に排出された蒸
気相当分の冷媒は、その相当分補助タンク13の
液面を第2の通路15の開口部位より高めること
で、空気の吸入に伴つて系内に吸入、回収され
る。これにより、系内の冷媒は常に適正量に保持
される。 Therefore, air is sucked into the system from the second passage 15, and negative pressure is prevented. In addition, in this case, since the second passage 15 opens near the liquid level stored in the auxiliary tank 13, the refrigerant equivalent to the vapor discharged into the liquid in the auxiliary tank 13 as air is discharged when the engine is started is removed. By raising the liquid level of the auxiliary tank 13 by a corresponding amount above the opening of the second passage 15, the liquid is sucked into the system and recovered as air is sucked. Thereby, the refrigerant in the system is always maintained at an appropriate amount.
次に、冷媒の補給もしくは注入について説明す
ると、例えばエンジン組立直後のようにウオータ
ジヤケツト2内に冷媒を満たす必要がある場合、
作業者はまず駆動回路33をリセツトする。これ
により駆動回路33を介して注入切換弁31が開
弁駆動されると共に警報装置34が作動して注入
準備状態に入つたことを作業者に告知する。 Next, to explain replenishment or injection of refrigerant, when it is necessary to fill the water jacket 2 with refrigerant, for example, immediately after engine assembly,
The operator first resets the drive circuit 33. As a result, the injection switching valve 31 is driven to open via the drive circuit 33, and the alarm device 34 is activated to notify the operator that the injection preparation state has been entered.
そして、このようにして切換弁31が開かれる
と注入通路30を介してウオータジヤケツト2と
補助タンク13とが連通するので、リリーフバル
ブ26を外した状態で補助タンク13上部の注入
口19を開けて液状冷媒を注ぐことにより、この
注入冷媒は高位置にある補助タンク13から通路
30及びウオータジヤケツト2へと重力に基づい
て流入してゆく。このとき注入冷媒量に相当する
ジヤケツト2内の空気がリリーフバルブ26の取
付孔から抜けてゆくので冷媒は円滑にジヤケツト
2へと流入してゆく。 When the switching valve 31 is opened in this manner, the water jacket 2 and the auxiliary tank 13 communicate with each other via the injection passage 30. Therefore, with the relief valve 26 removed, the injection port 19 at the top of the auxiliary tank 13 is opened. By opening and pouring the liquid refrigerant, the injected refrigerant flows from the elevated auxiliary tank 13 into the passageway 30 and into the water jacket 2 under gravity. At this time, the air in the jacket 2 corresponding to the amount of injected refrigerant escapes from the mounting hole of the relief valve 26, so that the refrigerant smoothly flows into the jacket 2.
上記冷媒注入作業によりウオータジヤケツト2
内の冷媒液量が所定の上限値にまで達すると、こ
れは液面センサ32を介して駆動回路33に検出
され、これにより駆動回路33は切換弁31を閉
弁駆動して注入通路30を閉ざすと共に警報装置
34を介してウオータジヤケツト2への冷媒注入
が終了したことを作業者に告知する。従つて、あ
とは補助タンク13を必要量の液状冷媒で満た
し、注入口19を閉めてリリーフバルブ26を取
り付けるだけで作業は完了であり、これにより上
述の冷却機能をいかんなく発揮させられる状態と
なる。 Water jacket 2 is removed by the above refrigerant injection work.
When the amount of refrigerant in the refrigerant reaches a predetermined upper limit, this is detected by the drive circuit 33 via the liquid level sensor 32, and the drive circuit 33 closes the switching valve 31 to open the injection passage 30. Upon closing, the operator is notified via the alarm device 34 that the injection of refrigerant into the water jacket 2 has been completed. Therefore, all that is left to do is to fill the auxiliary tank 13 with the required amount of liquid refrigerant, close the inlet 19, and attach the relief valve 26, and the work is completed.This allows the above-mentioned cooling function to be fully utilized. Become.
尚、長時間運転等によりウオータジヤケツト2
内の冷媒量がいくらか不足した程度の場合は、定
期点検等の際に冷機状態でリリーフバルブ26及
び注入口19を開き、駆動回路33にリセツトを
かけるだけで上記と同様にして補助タンク13か
らウオータジヤケツト2へと自動的に不足分の冷
媒が補充されることになるので、この場合作業者
は前記不足分に相当する量の冷媒を補助タンク1
3に補給するだけでよい。ただし、以上は補助タ
ンク13をウオータジヤケツト2よりも高位置に
設けた場合、つまり補助タンク13の規定液面レ
ベルがウオータジヤケツト2よりも高い場合につ
いて説明したものであり、ウオータジヤケツト2
と同一の液面レベルとなるように補助タンク13
を比較的低い位置に設けるようにした場合は、当
然のことながらウオータジヤケツト2の液面レベ
ルが所定の上限値に達したところで同時に補助タ
ンク13に対する冷媒の注入が完了することにな
る。 In addition, due to long-term driving, water jacket 2
If the amount of refrigerant in the refrigerant tank is insufficient, simply open the relief valve 26 and inlet 19 in a cold state during periodic inspection, reset the drive circuit 33, and remove the refrigerant from the auxiliary tank 13 in the same manner as above. The amount of refrigerant that is insufficient is automatically replenished into the water jacket 2, so in this case, the operator must fill the amount of refrigerant corresponding to the amount of the shortage into the auxiliary tank 1.
All you need to do is replenish it to 3. However, the above explanation is for the case where the auxiliary tank 13 is installed at a higher position than the water jacket 2, that is, the specified liquid level of the auxiliary tank 13 is higher than the water jacket 2.
auxiliary tank 13 so that the liquid level is the same as that of
If it is arranged at a relatively low position, it goes without saying that the injection of refrigerant into the auxiliary tank 13 will be completed at the same time when the liquid level in the water jacket 2 reaches a predetermined upper limit.
(考案の効果)
以上のようにこの考案によれば、閉回路内の気
相空間が蒸気のみとなるため、コンデンサでの高
い放熱、凝縮作用が得られ、またポンプ等を用い
ずとも冷媒の循環が可能になると共に、エンジン
停止時に蒸気の凝縮に伴う閉回路の負圧化が防止
されるという優れた性能が確保される。(Effects of the invention) As described above, according to this invention, since the gas phase space in the closed circuit is filled only with steam, high heat dissipation and condensation action can be obtained in the condenser, and the refrigerant can be pumped without using a pump or the like. Not only is circulation possible, but also excellent performance is ensured in that negative pressure in the closed circuit due to steam condensation is prevented when the engine is stopped.
また、この考案ではウオータジヤケツトへの冷
媒の注入を補助タンクから容易に行えるので、冷
媒の注入作業性が大幅に改善される。 Furthermore, with this invention, refrigerant can be easily injected into the water jacket from the auxiliary tank, so the workability of refrigerant injection is greatly improved.
図は本考案の実施例を示す構成図である。
2……ウオータジヤケツト、3……コンデン
サ、4……冷却フアン、5……蒸気通路、8……
冷媒通路、12……逆止弁、13……補助タン
ク、14……第1の通路、15……第2の通路、
17……開放弁、18……負圧応動弁、30……
冷媒注入通路、31……注入切換弁、32……液
面センサ、33……切換弁駆動回路、34……警
報装置。
The figure is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention. 2...Water jacket, 3...Condenser, 4...Cooling fan, 5...Steam passage, 8...
Refrigerant passage, 12... Check valve, 13... Auxiliary tank, 14... First passage, 15... Second passage,
17...Release valve, 18...Negative pressure responsive valve, 30...
Refrigerant injection passage, 31... Injection switching valve, 32... Liquid level sensor, 33... Switching valve drive circuit, 34... Alarm device.
Claims (1)
ジヤケツトと内部を気相状に保つたコンデンサと
を、冷媒蒸気を流す蒸気通路と液化冷媒を戻す冷
媒通路とで連通して冷媒が循環する閉回路を形成
した内燃機関の沸騰冷却装置において、前記コン
デンサをウオータジヤケツトの上方に配置し、前
記冷媒通路の途中に逆止弁を介装すると共に、所
定量の液相冷媒を貯溜した補助タンクを設け、こ
の補助タンクの液中に開口して前記コンデンサ下
部に接続する第1の通路に蒸気圧が所定値以上と
なつたときに閉じる開放弁を、補助タンク内の気
相部分に開口して前記蒸気通路に接続する第2の
通路に負圧が所定値以上となつたときに開く負圧
応動弁をそれぞれ介装し、さらに補助タンク下部
とウオータジヤケツトとを連通する冷媒注入通路
と、この冷媒注入通路を開閉する注入切換弁と、
ウオータジヤケツト内の液面の上限を検出する液
面センサを有する上限検出手段とを設けたこと特
徴とする内燃機関の沸騰冷却装置。 A closed circuit in which the engine water jacket, which is mostly filled with liquid-phase refrigerant, and the condenser, which maintains the interior in the vapor phase, are connected through a vapor passage through which refrigerant vapor flows and a refrigerant passage where liquefied refrigerant is returned, and the refrigerant circulates. In the evaporative cooling system for an internal combustion engine, the condenser is disposed above the water jacket, a check valve is interposed in the middle of the refrigerant passage, and an auxiliary tank storing a predetermined amount of liquid phase refrigerant is provided. A first passageway that opens into the liquid in the auxiliary tank and connects to the lower part of the condenser is provided with a release valve that closes when the vapor pressure exceeds a predetermined value and opens into the gas phase part of the auxiliary tank. A refrigerant injection passage connecting a lower part of the auxiliary tank and a water jacket, wherein a second passage connected to the steam passage is provided with a negative pressure responsive valve that opens when the negative pressure exceeds a predetermined value; an injection switching valve that opens and closes this refrigerant injection passage;
1. An evaporative cooling system for an internal combustion engine, comprising upper limit detection means having a liquid level sensor for detecting the upper limit of the liquid level in a water jacket.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14598885U JPH0410326Y2 (en) | 1985-09-25 | 1985-09-25 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14598885U JPH0410326Y2 (en) | 1985-09-25 | 1985-09-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254224U JPS6254224U (en) | 1987-04-03 |
| JPH0410326Y2 true JPH0410326Y2 (en) | 1992-03-13 |
Family
ID=31058032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14598885U Expired JPH0410326Y2 (en) | 1985-09-25 | 1985-09-25 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0410326Y2 (en) |
-
1985
- 1985-09-25 JP JP14598885U patent/JPH0410326Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6254224U (en) | 1987-04-03 |
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