JPS603939Y2 - エンジン冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は自家発電設備のエンジン冷却等に使用できる
エンジン冷却装置に関するものである。

自家発電設備は、主設備として原動機となるエンジンと
、電気を発生させる発電機とから構成されている。

この中でエンジンは運転中熱を発生して熱くなるため、
このエンジンを効率良く冷却する必要がある。

この場合、エンジンを冷却する方式として４よ、ラジェ
ータ方式と減圧貯水槽方式の２種の方式が一般に行なわ
れている。

すなわち、ラジェータ方式は、第１図に示すように、発
電機１の原動機であるエンジン２を駆動することにより
、この駆動に連動して冷却ファン３と冷却水ポンプ４を
作動させ、冷却水ポンプ４により冷却水をエンジン２、
パイプ５、ラジェータ６、パイプ７の経路を順次循環さ
せてエンジン２を冷却するとともに、エンジン２から送
出された加熱冷却水を、ラジェータ６において冷却ファ
ン３で送風して放熱冷却することにより再びエンジン２
の冷却を行なわせるようにしたものである。

ところが、このラジェータ方式は、システムが簡単であ
るという利点を有するものの、室内換気量を多く必要と
するため換気を充分にとれない場所での使用は不向きで
あり、また冷却ファン３の回転音が大きいために騒音が
高いという問題を有していた。

一方、減圧貯水槽方式は、第２図に示すように、水道管
等の供給管８から冷却水９を減圧貯水槽１０内に供給し
、エンジン２の駆動に連動して動作する冷却水ポンプ４
によって、減圧貯水槽１０内の冷却水９をパイプ１１を
介してエンジン２内を循環させ、この循環によりエンジ
ン２の発熱量を奪って温った加熱冷却水をパイプ１２を
介して外部に放水するようにしたものである。

この場合、減圧貯水槽１０内にはボールタップ１３が設
けられており、エンジン２での冷却水９の消費により減
圧貯水槽１０内の水位が下がると、この水位降下をボー
ルタップ１３が検知して供給管８より減圧貯水槽１０内
に冷却水９を補給させ、減圧貯水槽９内の水位を一定水
位に制御している。

また、パイプ１２の途中には、減圧貯水槽１０より高位
置において逆止弁１４が設けられ、エンジン２を停止し
た時に冷却水９がパイプ１２から放水され続けるのを防
止している。

さらに、供給管８およびパイプ１１には、それぞれコッ
ク１５，１６が設けられている。

なお、減圧貯水槽１０は、冷却水ポンプ４にかかる水圧
を減圧して冷却水ポンプ４を保護するためのものである
。

すなわち、供給管８から供給される冷却水９の水圧は一
定ではなく、その水圧は一般的には１．５ｋｇ／ｃ１ｆ
ｔ〜３ｋｇ／ｃｒｆｔと大きく、一方、冷却水ポンプ４
にかかる理想的な水圧は０．０１に９／ｃＩｔ〜０．１
ｋｇ／ｄと小さいため、減圧貯水槽１０により冷却水ポ
ンプ４にかかる水圧を理想水圧まで減圧するのである。

ところが、このような減圧貯水槽方式は、エンジン２よ
り出てくる冷却水９の温度が８０℃位であり、一方減圧
貯水槽１０よりエンジン２へ入る冷却水９の水温は四季
によって多少異なるが平均約２０°Ｃ程度であり、した
がってエンジン２の出口と入口において約６０℃の温度
差が生じ、これは一般的には好ましいとされる温度差３
０′Ｃとは大きくかけ離れるものであるため、エンジン
２の寿命が短かくなるという問題を有していた。

また、エンジン２の運転中においては、冷却水９がパイ
プ１２から連続的に放水され続けるため、冷却水９の消
費量も多いという問題を有していた。

したがって、この考案の目的は、騒音を低減し、換気場
所を不要とし、エンジン寿命を長くするとともに冷却水
消費の低減を図ることができるエンジン冷却装置を提供
することである。

この考案の一実施例を第３図および第４図に示す。

すなわち、このエンジン冷却装置は、従来の減圧貯水槽
方式を発展させたものである。

詳述すれば、第３図に示すようにエンジン２を駆動する
ことにより、冷却水ポンプ４が連動動作して減圧貯水槽
１０内の冷却水９がパイプ１１を介してエンジン２内に
循環され、この循環によりエンジン２の熱を奪って約８
０℃に加熱された冷却水９が、パイプ１２を介して減圧
貯水槽１０より高位置にある放熱貯水槽１７に送られ、
ここで貯水放熱される。

一方、減圧貯水槽１０内にはフロートスイッチ１８が設
けられており、エンジン２で冷却水９が消費されて減圧
貯水槽１０内の冷却水９の水位が一定水位Ａまで降下す
ると、フロートスイッチ１８がオンとなって第４図に示
す接点１８ａが閉成する。

このとき、放熱貯水槽１７内の冷却水９の水温が、放熱
貯水槽１７に設けた温度センサ１９により検知されてい
る。

すなわち、放熱貯水槽１７内の水温が５５℃以上ならば
、温度センサ１９の接点１９ａは開成状態にあって電源
Ｅから補助リレー２０に電力供給がなされておらず、し
たがってリレー２０の接点２１．２２はそれぞれ開成、
開成状態にある。

そのため、フロートスイッチ１８がオンとなることによ
り接点１８ａが閉成すれば、供給管電磁弁２３にのみ電
力供給がなされ、その結果、それまで接点１８ａの開成
により開成状態にあった供給管電磁弁２３および放熱貯
水槽電磁弁２４のうち供給管電磁弁２３のみが開威し、
供給管８から減圧貯水槽１０内に低温の冷却水９が供給
されることになる。

一方、放熱貯水槽１７内の冷却水９の水温が５５℃未満
ならば、温度センサ１９の接点１９ａは反対に開成状態
にあり、補助リレー２０によりそれらの接点２１，２２
はそれぞれ閉成、開威しているため、フロートスイッチ
１８がオンとなると、今度は放熱貯水槽電磁弁２４のみ
が開威し、その結果、放熱貯水槽１７内の温かい冷却水
９が減圧貯水槽１０内に供給されることになる。

この場合、万一放熱貯水槽１７内の冷却水９が初めから
ないかまたは給水途中でなくなれば、減圧貯水槽１０の
上部に設けた水圧センサ２５が働いてその接点２５ａが
閉威し、この接点２５ａに直列に接続した接点２４ａも
放熱貯水槽電磁弁２４への給電により連動して閉威して
いるため、供給管電磁弁２３が開威され、その結果供給
管８から減圧貯水槽１０内へ冷却水９が補給されて安全
が図られている。

このようにして減圧貯水槽１０内に冷却水９が供給され
てその水位が所定水位Ｂまで上昇すると、フロートスイ
ッチ１８がオフとなってその接点１８ａが開威し、両電
磁弁２３，２４への給電が断たれて両電磁弁２３，２４
が閉威し、減圧貯水槽１０への給水が停止される。

なお、第３図に示すように、放熱貯水槽１７には排水パ
イプ２６が設けられ、放熱貯水槽１７内の冷却水９の水
位が所定水位まで上昇すると排水パイプ２６から排水さ
れるように構成されている。

このように、減圧貯水槽方式としたため、冷却ファン３
が不要となって大きな騒音も生ぜず、また換気場所を不
要とするため換気を充分にとれないような所でも使用で
きる。

さらに、エンジン２から送出された熱い冷却水９を放熱
貯水槽１７に貯水して自然に放熱冷却させ、この冷却水
９を再びエンジン２の冷却に使用しているため、冷却水
９の消費量を大幅に低減することができる。

その上１、エンジン２に給水するときの温度を高め（た
とえば５５°Ｃ）に設定できるため、エンジン２の冷却
水入口と出口の温度差を３０°Ｃ前後に設定でき、エン
ジン２側からみて理想的な温度分布となり、エンジン２
の寿命を延ばすことができる。

以上のように、この考案のエンジン冷却装置は、エンジ
ンと、エンジン用冷却水を貯水する減圧貯水槽と、冷却
水をこの減圧貯水槽内に供給するとそもにその供給量を
制御する第１の弁（供給管電磁弁２３）を備えた冷却水
供給制御手段（供給管８、供給管電磁弁２３）と、前記
エンジンの駆動に連動して前記減圧貯水槽内の冷却水を
エンジン部に送込んでエンジンを冷却する冷却水送水手
段（冷却水ポンプ４）と、前記エンジン部より送出され
た加熱冷却水を受止め貯水して放熱する放熱貯水槽と、
この放熱貯水槽内の加熱冷却水を前記減圧水槽へ供給す
るとともにその供給量を制御する第２の弁（放熱貯水槽
電磁弁２４）を有する加熱冷却水供給制御手段と、前記
減圧貯水槽内の水位が一定水位に降下したことを検知し
て前記放熱貯水槽内水温が所定温度より以上または未満
であるかによりそれぞれ前記第１の弁のみまたは前記第
２の弁のみを開成するとともに前記減圧貯水槽内の水位
が所定水位まで上昇したことを検知して前記第１．およ
び第２の弁を閉成する水位検知弁制御手段（フロートス
イッチ１８、温度センサ１９）と、前記第２の弁の開成
時に前記放熱貯水槽内の水位が零になったことを検知し
て前記第１の弁を開成する安全手段（水圧センサ２５）
とを備えているため、騒音が低減し、換気場所が不要と
なり、エンジン寿命をのばすとともに冷却水消費の低減
を図ることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のラジェータ方式の概略説明図、第２図は
従来の減圧貯水槽方式の概略説明図、第３図はこの考案
の一実施例の概略説明図、第４図はその回路図である。 ２・・・・・・エンジン、４・・・・・・冷却水ポンプ
（冷却水送水手段）、８・・・・・・供給管（冷却水供
給制御手段）、９・・・・・・冷却水、１０・・・・・
・減圧貯水槽、１７・・・・・・放熱貯水槽、１８・・
・・・・フロートスイッチ（水位検知弁制御手段）、１
９・・・・・・温度センサ（水位検知弁制御手段）、２
３・・・・・・供給管電磁弁（第１の弁）、２４・・・
・・・放熱貯水槽電磁弁（第２の弁）、２５・・・・・
・水圧センサ（安全手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンと、エンジン用冷却水を貯水する減圧貯水槽と
   、冷却水をこの減圧貯水槽内に供給すると゛ともにその
   供給量を制御する第１の弁を備えた冷却水供給制御手段
   と、前記エンジンの駆動に連動して前記減圧貯水槽内の
   冷却水をエンジン部に送込んでエンジンを冷却する冷却
   水送水手段と、前記エンジン部より送出された加熱冷却
   水を受止め貯水して放熱する放熱貯水槽と、この放熱貯
   水槽内の加熱冷却水を前記減圧貯水槽へ供給するととも
   にその供給量を制御する第２の弁を有する加熱冷却水供
   給制御手段と、前記減圧貯水槽内の水位が一定水位に降
   下したことを検知して前記放熱貯水槽内水温が所定温度
   より以上または未満であるかによりそれぞれ前記第１の
   弁のみまたは前記第２の弁のみを開成するとともに前記
   減圧貯水槽内の水位が所定水位まで上昇したことを検知
   して前記第１および第２の弁を閉成する水位検知弁制御
   手段と、前記第２の開成時に前記放熱貯水槽内の水位が
   零になったことを検知して前記第１の弁を開成する安全
   手段とを備えたエンジン冷却装置。