JPH0547343U - 沸騰冷却装置用ラジエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 沸騰冷却装置の簡素化を図ると共に熱伝達率
を向上を図る。 【構成】 エンジンのウォータジャケット内でクーラン
トを沸騰させて沸騰熱伝達を利用することで該エンジン
の冷却を行なう沸騰冷却装置に用いられたラジエータ３
１において、コアチューブ２３ａの内部にインナフィン
３２を設けることで液相クーラントが流れるコアチュー
ブ２３ａの熱伝達面積を気相クーラントが流れるコアチ
ューブ２３ｂの熱伝達面積に対して大きく形成し、低流
量である気液分離した液相クーラントを十分に冷却す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車用エンジンの冷却に用いられる沸騰冷却装置用のラジ エータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、自動車用等のエンジンでは、過給器を用いたり吸排気系をマルチバルブ 化すること等によって、高出力化が進められている。その結果、運転時の発熱量 は従来のものに較べて格段に多くなっており、冷却装置にも高性能なものが必要 となっている。

【０００３】 沸騰冷却装置はこのような要望に応じて開発されたものであり、図２には沸騰 冷却装置の全体構成を示してある。

【０００４】 図２に示すように、エンジン１のシリンダブロック２側のウォータジャケット ３には冷却液（クーラント）の流入口６が形成され、シリンダヘッド４側のウォ ータジャケット５にはクーラントの流出口７が形成されている。流入口６は循環 ポンプ９を介して循環径路１０によってラジエータ８に連結され、流出口７は気 液分離器１１を介して循環径路１０によってラジエータ８に連結されている。気 液分離器１１は液相クーラントと気相クーラントを分離し、気相クーラントだけ をラジエータ８へと導くもので、液相クーラントはラジエータ８を通らずにウォ ータジャケット３に送られる。図中、１２は暖機時に循環径路１０から溢出した クーラントを貯留するリザーブタンク、１３はクーラントの温度等に応じてラジ エータ８に冷却風を強制的に送る電動ファンである。

【０００５】 図３には沸騰冷却装置に用いられる従来のダウンフロー型のラジエータを示し てある。

【０００６】 図３に示すように、図に示すように、左右一対のサイドタンク２１，２２の間 には多数のコアチューブ２３が水平方向に沿って設けられ、このコアチューブ２ ３の間には放熱用のコルゲートフィン２４が設けられている。一方のサイドタン ク２１の上部には気相クーラントの流入口２５が形成され、他方のサイドタンク ２１の下部には凝縮液化されたクーラントの流出口２６が形成されている。

【０００７】 上述した沸騰冷却装置では、ウォータジャケット５内で沸騰したクーラントの 沸騰熱伝達を利用してシリンダヘッド４の熱を吸収し、沸騰して蒸気となったク ーラントを気液分離器１１で液相クーラントと気相クーラントに分離する。そし て、気相クーラントはラジエータ８に導入され、ラジエータ８のコアチューブ２ ３を流れる間に凝縮・液化される。液化されたクーラントは更に冷却され、循環 ポンプ９によってウォータジャケット３に送られる。

【０００８】 沸騰冷却装置は、冷却水を沸騰点以下の温度で循環させる冷却装置に比べ高い 冷却効率を有し、クーラントの循環量も少量で良い。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

上述した沸騰冷却装置では、凝縮冷却を効率良く行なうため、ラジエータ８の 上流側に気液分離器１１を配設し、クーラントを気相クーラントと液相クーラン トに分離し、気相クーラントのみをラジエータ８に流入させている。このため、 装置構成が複雑となると共にコスト高となってしまうという問題があった。

【００１０】 本考案はこのような問題点を解決するものであって、気液分離機能を備えたラ ジエータを提供し、もって沸騰冷却装置の簡素化を図ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するための本考案の沸騰冷却装置用ラジエータは、エンジン のウォータジャケット内でクーラントを沸騰させて沸騰熱伝達を利用することで 該エンジンの冷却を行なう沸騰冷却装置に用いられたラジエータにおいて、気液 分離した液相クーラントが流れる前記コアチューブの熱伝達面積を気相クーラン トが流れるコアチューブの熱伝達面積に対して大きく形成したことを特徴とする ものである。

【００１２】

【作用】

ラジエータ内で気液分離した液相クーラントは低流量となるが、気液分離した 液相クーラントが流れるコアチューブの熱伝達面積を気相クーラントが流れるコ アチューブの熱伝達面積に対して大きく形成したことで、液相クーラントの熱伝 達率が向上される。

【００１３】

【実施例】

図１には本考案の一実施例に係る沸騰冷却装置用ラジエータの断面を示してあ る。なお、従来と同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明 は省略する。

【００１４】 本実施例の沸騰冷却装置用ラジエータにあっては、気液分離した液相クーラン トが流れるコアチューブの熱伝達面積を気相クーラントが流れるコアチューブの 熱伝達面積に対して大きく形成してある。

【００１５】 図１に示すように、沸騰冷却装置用ラジエータ３１において、クーラントが流 入するサイドタンク２１とクーラントの凝縮水が排出されるサイドタンク２２の 間には多数のコアチューブ２３ａ，２３ｂが水平方向に沿って設けられ、コアチ ューブ２３ａ，２３ｂの間には放熱用のコルゲートフィン２４が設けられている 。そして、サイドタンク２１の下部にはクーラントの流入口２５が設けられ、一 方、サイドタンク２２の下部には凝縮液化されたクーラントの凝縮水の流出口２ ６が設けられている。

【００１６】 ラジエータ３１の下方に位置するコアチューブ２３ａの内部にはインナフィン ３２が設けられている。従って、コアチューブ２３ａの熱伝達面積はコアチュー ブ２３ｂの熱伝達面積に対して大きくなっている。

【００１７】 而して、サイドタンク２１の流入口２５から流入したクーラントはここで気相 クーラントと液相クーラントに分離される。そして、液相クーラント（凝縮水） は下部のコアチューブ２３ａ内を通ってサイドタンク２２内に流入する。一方、 気相クーラント（蒸気）は比重が軽いのでサイドタンク２１内で上昇し、上部の コアチューブ２３ｂ内に入ってここで凝縮して液相となり、サイドタンク２２内 に流入する。そして、サイドタンク２２内の冷却された液相クーラントと共に流 出口２６から流出する。

【００１８】 このとき、コアチューブ２３ａの熱伝達面積はコアチューブ２３ｂの熱伝達面 積に対して大きくなっているので、気液分離した液相クーラントは低流量ではあ るが、十分に冷却される。

【００１９】 このように気液分離した気相クーラント及び液相クーラントをそれぞれ別々の コアチューブ２３ａ，２３ｂからサイドタンク２２に流すようにし、コアチュー ブ２３ａの内部にインナフィン３２を設けることで液相クーラントが流れるコア チューブ２３ａの熱伝達面積を気相クーラントが流れるコアチューブ２３ｂの熱 伝達面積に対して大きく形成したので、特別な気液分離機構を付設することなく 、ラジエータでクーラントの気液分離を行なうことができ、この気液分離器を省 略することができ、低流量である液相クーラントも十分に冷却されて熱伝達率が 向上される。

【００２０】 なお、上述の実施例において、気液分離した液相クーラントが流れるコアチュ ーブ２３ａの熱伝達面積を気相クーラントが流れるコアチューブ２３ｂの熱伝達 面積に対して大きく形成するために、コアチューブ２３ａの内部にインナフィン ３２を設けたが、本考案はこれに限定されるものではなく、例えば、コアチュー ブ２３ａの内面を凹凸状に形成することで熱伝達面積を大きくしてもよい。

【００２１】

【考案の効果】

以上、実施例をあげて詳細に説明したように本考案の沸騰冷却装置用ラジエー タによれば、沸騰熱伝達を利用する沸騰冷却装置に用いられたラジエータにおい て、気液分離した液相クーラントが流れるコアチューブの熱伝達面積を気相クー ラントが流れるコアチューブの熱伝達面積に対して大きく形成したので、流入口 から流入したクーラントをラジエータ内部で気液分離を行うことで特別な気液分 離機構を付設することなく、簡単な構造でクーラントの気液分離を行なうことが でき、沸騰冷却装置の気液分離器を省略して沸騰冷却装置の簡素化を図ることが でき、また、低流量である液相クーラントも十分に冷却することで熱伝達率を向 上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る沸騰冷却装置用ラジエ
ータの断面図である。

【図２】一般的な沸騰冷却装置の全体構成図である。

【図３】従来のクロスフロー型のラジエータの斜視図で
ある。

【符号の説明】

２１，２２ サイドタンク ２３ａ，２３ｂ コアチューブ ２４ コルゲートフィン ２５ クーラント流入口 ２６ クーラント流出口 ３１ ラジエータ ３２ インナフィン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのウォータジャケット内でクー
   ラントを沸騰させて沸騰熱伝達を利用することで該エン
   ジンの冷却を行なう沸騰冷却装置に用いられたラジエー
   タにおいて、気液分離した液相クーラントが流れる前記
   コアチューブの熱伝達面積を気相クーラントが流れるコ
   アチューブの熱伝達面積に対して大きく形成したことを
   特徴とする沸騰冷却装置用ラジエータ。