JPH0861061A - 機関冷却装置 - Google Patents
機関冷却装置Info
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- JPH0861061A JPH0861061A JP19639094A JP19639094A JPH0861061A JP H0861061 A JPH0861061 A JP H0861061A JP 19639094 A JP19639094 A JP 19639094A JP 19639094 A JP19639094 A JP 19639094A JP H0861061 A JPH0861061 A JP H0861061A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- engine
- exhaust
- fan
- engine cooling
- Prior art date
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- Withdrawn
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 24
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D11/00—Heat-exchange apparatus employing moving conduits
- F28D11/02—Heat-exchange apparatus employing moving conduits the movement being rotary, e.g. performed by a drum or roller
- F28D11/025—Motor car radiators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機関の出力低下を伴うこと無く、熱交換器に
おける機関冷却流体と空気との間の熱交換を促進する構
造を提供すること。 【構成】 排気を伴ってエネルギーを出力する機関を冷
却するための、回転軸線上で回転して空気の流れを発生
させるファンと、機関を冷却する冷却流体がその内部を
通過しファンが発生した空気の流れがその外部を通過し
冷却流体と大気の流れとの間の熱交換を行う熱交換器と
を有する、機関冷却装置は、ファンと熱交換器との少な
くても一つが回転可能に支持され、機関からの排気が、
前記ファンと熱交換器との少なくとも一つを回転させ
る。
おける機関冷却流体と空気との間の熱交換を促進する構
造を提供すること。 【構成】 排気を伴ってエネルギーを出力する機関を冷
却するための、回転軸線上で回転して空気の流れを発生
させるファンと、機関を冷却する冷却流体がその内部を
通過しファンが発生した空気の流れがその外部を通過し
冷却流体と大気の流れとの間の熱交換を行う熱交換器と
を有する、機関冷却装置は、ファンと熱交換器との少な
くても一つが回転可能に支持され、機関からの排気が、
前記ファンと熱交換器との少なくとも一つを回転させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気を伴ってエネルギ
ーを出力する機関を、冷却流体により冷却し、冷却流体
を熱交換器を介して空気により冷却する、機関冷却装置
に関する。
ーを出力する機関を、冷却流体により冷却し、冷却流体
を熱交換器を介して空気により冷却する、機関冷却装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気を伴ってエネルギーを出力する機
関、例えば内燃機関等の冷却装置に於いては、内燃機関
の出力軸により、或いは内燃機関により駆動される発電
機の電力が供給されるモーターにより、ファンを回転さ
せ、熱交換器により回転するファンが発生する空気の流
れと冷却水との間で熱交換を行って、冷却水を冷却して
いた。
関、例えば内燃機関等の冷却装置に於いては、内燃機関
の出力軸により、或いは内燃機関により駆動される発電
機の電力が供給されるモーターにより、ファンを回転さ
せ、熱交換器により回転するファンが発生する空気の流
れと冷却水との間で熱交換を行って、冷却水を冷却して
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
熱交換を促進させるファンの駆動が、機関の出力軸によ
り、或いは機関により駆動される発電機の電力が供給さ
れるモーターにより、行われていたため、機関の出力が
ファンの駆動に消費されていた。本発明の目的は、機関
の出力低下を伴うこと無く、熱交換器における機関冷却
流体と空気との間の熱交換を促進する構造を提供するこ
とである。
熱交換を促進させるファンの駆動が、機関の出力軸によ
り、或いは機関により駆動される発電機の電力が供給さ
れるモーターにより、行われていたため、機関の出力が
ファンの駆動に消費されていた。本発明の目的は、機関
の出力低下を伴うこと無く、熱交換器における機関冷却
流体と空気との間の熱交換を促進する構造を提供するこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段と作用】排気を伴ってエネ
ルギーを出力する機関を冷却するための、回転軸線上で
回転して空気の流れを発生させるファンと、機関を冷却
する冷却流体がその内部を通過しファンが発生した空気
の流れがその外部を通過し冷却流体と大気の流れとの間
の熱交換を行う熱交換器とを有する、機関冷却装置は、
ファンと熱交換器との少なくても一つが回転可能に支持
され、機関からの排気が、前記ファンと熱交換器との少
なくとも一つを回転させる。ファン又は熱交換器の一
方、或いはファンと熱交換器との両方が、回転可能に支
持され、機関からの排気が、ファン又は熱交換器の一
方、或いはファンと熱交換器との両方を回転させるの
で、無為に排出されていた機関からの排気の運動エネル
ギーが、熱交換器に於ける冷却流体と空気との間の熱交
換の促進に利用され、機関の出力低下を伴うこと無く、
熱交換器に於ける冷却流体と空気との間の熱交換が促進
される。
ルギーを出力する機関を冷却するための、回転軸線上で
回転して空気の流れを発生させるファンと、機関を冷却
する冷却流体がその内部を通過しファンが発生した空気
の流れがその外部を通過し冷却流体と大気の流れとの間
の熱交換を行う熱交換器とを有する、機関冷却装置は、
ファンと熱交換器との少なくても一つが回転可能に支持
され、機関からの排気が、前記ファンと熱交換器との少
なくとも一つを回転させる。ファン又は熱交換器の一
方、或いはファンと熱交換器との両方が、回転可能に支
持され、機関からの排気が、ファン又は熱交換器の一
方、或いはファンと熱交換器との両方を回転させるの
で、無為に排出されていた機関からの排気の運動エネル
ギーが、熱交換器に於ける冷却流体と空気との間の熱交
換の促進に利用され、機関の出力低下を伴うこと無く、
熱交換器に於ける冷却流体と空気との間の熱交換が促進
される。
【０００５】熱交換器が、ファンの回転軸線を取り巻く
円筒或いは円弧形を有するならば、全体としては回転軸
線に沿って進行するファンの発生する渦流は、円筒或い
は円弧形の熱交換器においてほぼ均一に分散して衝突す
る。従って、熱交換器の一部分ではファンの発生する空
気の流れが比較的多く通過するが熱交換器の一部分では
ファンの発生する空気の流れがほとんど通過せず、全体
として冷却水の冷却効率が低い従来技術の熱交換装置と
比較して、本発明によれば、熱交換器の全体で効率良
く、冷却水を冷却可能となる。
円筒或いは円弧形を有するならば、全体としては回転軸
線に沿って進行するファンの発生する渦流は、円筒或い
は円弧形の熱交換器においてほぼ均一に分散して衝突す
る。従って、熱交換器の一部分ではファンの発生する空
気の流れが比較的多く通過するが熱交換器の一部分では
ファンの発生する空気の流れがほとんど通過せず、全体
として冷却水の冷却効率が低い従来技術の熱交換装置と
比較して、本発明によれば、熱交換器の全体で効率良
く、冷却水を冷却可能となる。
【０００６】熱交換器が、回転可能に支持され、冷却流
体は、熱交換器の半径方向内側で熱交換器内に流入し、
熱交換器の半径方向外側で熱交換器から排出されるなら
ば、冷却流体の搬送が、機関からの排気を利用した熱交
換器の回転に伴う遠心力によるポンピング作用により促
進され、冷却流体用ポンプの駆動に消費される機関の出
力が減少する。
体は、熱交換器の半径方向内側で熱交換器内に流入し、
熱交換器の半径方向外側で熱交換器から排出されるなら
ば、冷却流体の搬送が、機関からの排気を利用した熱交
換器の回転に伴う遠心力によるポンピング作用により促
進され、冷却流体用ポンプの駆動に消費される機関の出
力が減少する。
【０００７】
【実施例】本発明を、エンジン１０の冷却装置に応用し
た実施例について、以下に説明する。図１と図２に示さ
れるように、熱交換器１は、ほぼ円筒形を有しており、
その半径方向内側には入口水タンク１ｃが設けられ、そ
の半径方向外側には出口水タンク１ｄが設けられ、入口
水タンク１ｃの内部と出口水タンク１ｄの内部とは、ほ
ぼ放射状に延びる中空のチューブ１ｂにより連通されて
いる。チューブ１ｂは、半径方向に複数の段を形成して
配置され円周方向に延びる高熱伝導率材料で作られたフ
ィン１ａにより連結されている。図１と図２と図４と図
６に示されるように、回転する入口水タンク１ｃは、固
定される入口水配管６に入口回転継手５により密封接続
されて、エンジン１０を冷却した後にエンジン１０から
排出された冷却水が熱交換器１内に供給され、回転する
出口水タンク１ｄは、固定される出口水配管８に出口回
転継手７により密封接続されて、熱交換器１により冷却
された冷却水が、エンジン１０内に戻る。入口水タンク
１ｃと出口水タンク１ｄとは、連結板１ｊにより補強接
続されている。出口水タンク１ｄの外周面には、円周方
向に延びる通水溝１ｅに開口して出口水タンク１ｄ内部
から延びる複数の通水口１ｋが設けられる。外壁４に
は、通水溝１ｅに開口する出口回転継手７とすべり軸受
１ｇとが固定され、すべり軸受１ｇ内に配置され円周方
向に延びて通水溝１ｅの軸線方向両側で通水溝１ｅを密
封して取り囲むシール１ｆにより、回転する出口水タン
ク１ｄ内部は、固定される出口水配管８に密封接続され
る。
た実施例について、以下に説明する。図１と図２に示さ
れるように、熱交換器１は、ほぼ円筒形を有しており、
その半径方向内側には入口水タンク１ｃが設けられ、そ
の半径方向外側には出口水タンク１ｄが設けられ、入口
水タンク１ｃの内部と出口水タンク１ｄの内部とは、ほ
ぼ放射状に延びる中空のチューブ１ｂにより連通されて
いる。チューブ１ｂは、半径方向に複数の段を形成して
配置され円周方向に延びる高熱伝導率材料で作られたフ
ィン１ａにより連結されている。図１と図２と図４と図
６に示されるように、回転する入口水タンク１ｃは、固
定される入口水配管６に入口回転継手５により密封接続
されて、エンジン１０を冷却した後にエンジン１０から
排出された冷却水が熱交換器１内に供給され、回転する
出口水タンク１ｄは、固定される出口水配管８に出口回
転継手７により密封接続されて、熱交換器１により冷却
された冷却水が、エンジン１０内に戻る。入口水タンク
１ｃと出口水タンク１ｄとは、連結板１ｊにより補強接
続されている。出口水タンク１ｄの外周面には、円周方
向に延びる通水溝１ｅに開口して出口水タンク１ｄ内部
から延びる複数の通水口１ｋが設けられる。外壁４に
は、通水溝１ｅに開口する出口回転継手７とすべり軸受
１ｇとが固定され、すべり軸受１ｇ内に配置され円周方
向に延びて通水溝１ｅの軸線方向両側で通水溝１ｅを密
封して取り囲むシール１ｆにより、回転する出口水タン
ク１ｄ内部は、固定される出口水配管８に密封接続され
る。
【０００８】図１と図３と図４と図５に示されるよう
に、冷却ファン２のファン２ａの外周には、円筒形の排
気タービン３が固定される。冷却ファン２は、連結軸２
ｂにより、入口水タンク１ｃに連結されている。エンジ
ンカバー１１に取付架台１２を介して固定される外壁４
に、すべり軸受１ｇを介して出口水タンク１ｄが半径方
向において回転可能に支持され、すべり軸受１ｈを介し
て出口水タンク１ｄが軸線方向において回転可能に支持
され、すべり軸受３ｄを介して排気タービン３が半径方
向において回転可能に支持され、すべり軸受３ｅを介し
て排気タービン３が軸線方向において回転可能に支持さ
れる。こうして、冷却ファン２と熱交換器１とは、同一
軸線上で回転可能に支持される。排気タービン３は、エ
ンジン１０からの排気熱により高温となるので、排気タ
ービン３と出口水タンク１ｄとの間には図示されない断
熱材が配置され、出口水タンク１ｄ内の冷却水が排気熱
により加熱されることが防止されている。
に、冷却ファン２のファン２ａの外周には、円筒形の排
気タービン３が固定される。冷却ファン２は、連結軸２
ｂにより、入口水タンク１ｃに連結されている。エンジ
ンカバー１１に取付架台１２を介して固定される外壁４
に、すべり軸受１ｇを介して出口水タンク１ｄが半径方
向において回転可能に支持され、すべり軸受１ｈを介し
て出口水タンク１ｄが軸線方向において回転可能に支持
され、すべり軸受３ｄを介して排気タービン３が半径方
向において回転可能に支持され、すべり軸受３ｅを介し
て排気タービン３が軸線方向において回転可能に支持さ
れる。こうして、冷却ファン２と熱交換器１とは、同一
軸線上で回転可能に支持される。排気タービン３は、エ
ンジン１０からの排気熱により高温となるので、排気タ
ービン３と出口水タンク１ｄとの間には図示されない断
熱材が配置され、出口水タンク１ｄ内の冷却水が排気熱
により加熱されることが防止されている。
【０００９】図１と図３と図４と図５に示されるよう
に、外壁４により取り囲まれる放射状に延びる回転翼３
ａを備える排気タービン３には、エンジン１０からの排
気が、排気入口管９により導かれて排気ガス入口３ｂを
介して供給される。排気は、回転翼３ａを円周方向に付
勢して排気タービン３を回転させ、排気ガス出口３ｃを
介して排気出口管１４へ進行し、図示されない消音マフ
ラーに到達する。その後、排気は大気中に放出される。
排気タービン３の回転により、冷却ファン２と熱交換器
１も回転する。冷却ファン２と熱交換器１の何れか一方
のみが、排気タービン３により回転されても良い。
に、外壁４により取り囲まれる放射状に延びる回転翼３
ａを備える排気タービン３には、エンジン１０からの排
気が、排気入口管９により導かれて排気ガス入口３ｂを
介して供給される。排気は、回転翼３ａを円周方向に付
勢して排気タービン３を回転させ、排気ガス出口３ｃを
介して排気出口管１４へ進行し、図示されない消音マフ
ラーに到達する。その後、排気は大気中に放出される。
排気タービン３の回転により、冷却ファン２と熱交換器
１も回転する。冷却ファン２と熱交換器１の何れか一方
のみが、排気タービン３により回転されても良い。
【００１０】本発明により、熱交換器１も回転されるな
らば、図７に示されるように、熱交換器１には、冷却フ
ァン２による軸線方向の空気の流速Ｖ１と熱交換器１の
回転に伴う空気の流速Ｖ２との合成流速Ｖを伴う、空気
の流れが衝突し、冷却ファン２のみにより促進される熱
交換器１における熱交換に比して、熱交換器１における
熱交換が更に促進される。
らば、図７に示されるように、熱交換器１には、冷却フ
ァン２による軸線方向の空気の流速Ｖ１と熱交換器１の
回転に伴う空気の流速Ｖ２との合成流速Ｖを伴う、空気
の流れが衝突し、冷却ファン２のみにより促進される熱
交換器１における熱交換に比して、熱交換器１における
熱交換が更に促進される。
【図１】本発明による機関冷却装置を示す、部分断面
図。
図。
【図２】本発明による機関冷却装置に使用される熱交換
器を示す、図１のＡから見た正面図。
器を示す、図１のＡから見た正面図。
【図３】本発明による機関冷却装置に使用される熱交換
器とファンと排気タービンを示す、図１のＢから見た正
面図。
器とファンと排気タービンを示す、図１のＢから見た正
面図。
【図４】図１のＣ部分の詳細を示す、部分断面拡大図。
【図５】本発明による機関冷却装置に使用されるファン
と排気タービンとを示す、斜視図。
と排気タービンとを示す、斜視図。
【図６】本発明による機関冷却装置に使用される熱交換
器を示す、斜視図。
器を示す、斜視図。
【図７】本発明による機関冷却装置における、熱交換器
上を通過する空気の流れの速度を示す、概念図。
上を通過する空気の流れの速度を示す、概念図。
１ 熱交換器 ２ ファン ３ 排気タービン ４ 外壁 ５ 入口回転継手 ７ 出口回転継手 １０ エンジン
Claims (3)
- 【請求項１】 排気を伴ってエネルギーを出力する機関
を冷却する、機関冷却装置であり、 回転軸線上で回転して空気の流れを発生させる、ファン
と、 機関を冷却する冷却流体がその内部を通過し、ファンが
発生した空気の流れがその外部を通過し、冷却流体と大
気の流れとの間の熱交換を行う、熱交換器と、を有し、 ファンと熱交換器との少なくとも一つが回転可能に支持
され、機関からの排気が、前記ファンと熱交換器との少
なくとも一つを回転させる、機関冷却装置。 - 【請求項２】 熱交換器は、ファンの回転軸線を取り巻
く円筒或いは円弧形を有する、請求項１に記載の機関冷
却装置。 - 【請求項３】 熱交換器が、回転可能に支持され、冷却
流体は、熱交換器の半径方向内側で熱交換器内に流入
し、熱交換器の半径方向外側で熱交換器から排出され
る、請求項１に記載の機関冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19639094A JPH0861061A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 機関冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19639094A JPH0861061A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 機関冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0861061A true JPH0861061A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16357080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19639094A Withdrawn JPH0861061A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 機関冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0861061A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008151700A1 (de) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Pluggit International B.V. | Rotierender wärmetauscher und lüftungssystem hiermit |
| JP2010249380A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Stanley Electric Co Ltd | ラジエータ装置 |
| WO2020144854A1 (ja) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 回転機械 |
| CN112228220A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-15 | 马鞍山市常立发机械制造有限公司 | 一种建筑机械用柴油机循环冷却装置 |
| CN114413320A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-04-29 | 赵建明 | 一种节能环保型天然气供暖设备 |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP19639094A patent/JPH0861061A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008151700A1 (de) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Pluggit International B.V. | Rotierender wärmetauscher und lüftungssystem hiermit |
| JP2010249380A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Stanley Electric Co Ltd | ラジエータ装置 |
| WO2020144854A1 (ja) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 回転機械 |
| JPWO2020144854A1 (ja) * | 2019-01-11 | 2021-11-25 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 回転機械 |
| CN112228220A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-15 | 马鞍山市常立发机械制造有限公司 | 一种建筑机械用柴油机循环冷却装置 |
| CN114413320A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-04-29 | 赵建明 | 一种节能环保型天然气供暖设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |