JPH0988600A - エンジンの冷却システム - Google Patents
エンジンの冷却システムInfo
- Publication number
- JPH0988600A JPH0988600A JP25253395A JP25253395A JPH0988600A JP H0988600 A JPH0988600 A JP H0988600A JP 25253395 A JP25253395 A JP 25253395A JP 25253395 A JP25253395 A JP 25253395A JP H0988600 A JPH0988600 A JP H0988600A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- air
- cooling liquid
- temperature
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】シリンダヘッドを独立して適切に冷却する。
【解決手段】外部から供給された空気は空気圧縮機２で
圧縮されて高温高圧となり、この高温高圧の圧縮空気は
冷却手段としての第２熱交換器３で放熱により冷却され
て中温高圧の圧縮空気となる。この中温高圧の圧縮空気
が断熱膨張部４を通ると低温中圧となり、少なくとも空
気圧縮機２に供給される前の外部空気よりも温度が低下
する。このように断熱膨張部４を通って外部空気よりも
温度が低下した冷却空気は、第３熱交換器５に導かれて
冷却液との熱交換により該冷却液を冷却する。したがっ
て、外部空気と冷却液とを熱交換させることにより該冷
却液を冷却する場合よりも、冷却液を効果的に冷却する
ことができ、この冷却液を冷却液路１０及びウォーター
ポンプ１１を介してシリンダヘッド９内を流通させるこ
とにより、シリンダヘッド９内を適切に冷却することが
できる。
圧縮されて高温高圧となり、この高温高圧の圧縮空気は
冷却手段としての第２熱交換器３で放熱により冷却され
て中温高圧の圧縮空気となる。この中温高圧の圧縮空気
が断熱膨張部４を通ると低温中圧となり、少なくとも空
気圧縮機２に供給される前の外部空気よりも温度が低下
する。このように断熱膨張部４を通って外部空気よりも
温度が低下した冷却空気は、第３熱交換器５に導かれて
冷却液との熱交換により該冷却液を冷却する。したがっ
て、外部空気と冷却液とを熱交換させることにより該冷
却液を冷却する場合よりも、冷却液を効果的に冷却する
ことができ、この冷却液を冷却液路１０及びウォーター
ポンプ１１を介してシリンダヘッド９内を流通させるこ
とにより、シリンダヘッド９内を適切に冷却することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用エンジンの冷
却システムに関する。
却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用エンジンにおいて、シリンダヘッ
ド内に形成される燃焼室で発生した熱の一部は、シリン
ダヘッド、シリンダブロック、ピストン等に吸収され
る。これらの構成部品の温度が過度に上昇すると、部品
の熱変形が起こったり、シリンダ壁等の油膜が破れて潤
滑不良となりピストンやバルブが焼きついたりすること
がある。また燃焼状態も悪くなり、ノッキングあるいは
プレイグニッションのような異常燃焼を起こして、熱効
率が低下し、出力も低下する。一方、エンジンを過度に
冷却すると、出力・燃費の悪化及びシリンダの低温摩耗
等の悪影響が生じる。このため、冷却システムにより部
品の熱害・熱変形を防止するとともに、壁温・吸気温・
油温を適正に保つことが必要である。
ド内に形成される燃焼室で発生した熱の一部は、シリン
ダヘッド、シリンダブロック、ピストン等に吸収され
る。これらの構成部品の温度が過度に上昇すると、部品
の熱変形が起こったり、シリンダ壁等の油膜が破れて潤
滑不良となりピストンやバルブが焼きついたりすること
がある。また燃焼状態も悪くなり、ノッキングあるいは
プレイグニッションのような異常燃焼を起こして、熱効
率が低下し、出力も低下する。一方、エンジンを過度に
冷却すると、出力・燃費の悪化及びシリンダの低温摩耗
等の悪影響が生じる。このため、冷却システムにより部
品の熱害・熱変形を防止するとともに、壁温・吸気温・
油温を適正に保つことが必要である。
【０００３】車両用エンジンの冷却システムは主に水冷
式で、シリンダヘッド及びシリンダブロックに設けられ
たウォータージャケット内に冷却液を循環させることに
より、エンジンが冷却される。冷却によって熱くなった
冷却液はラジエータに導びかれ走行による風や冷却ファ
ンの風で冷やされてから、再びウォータージャケットに
戻される。なお、一般にラジエータの冷却ファンと同軸
的に駆動されるウォーターポンプにより、ラジエータか
らシリンダヘッド及びシリンダブロックのウォータージ
ャケット内に冷却液が圧送される。また、冷却液温度を
適温（７０〜８０℃程度）に制御するため、エンジンの
冷却液出口にはサーモスタットが付いており、エンジン
冷却後の冷却液温度に応じてラジエータに流れる冷却液
の量がコントロールされる。
式で、シリンダヘッド及びシリンダブロックに設けられ
たウォータージャケット内に冷却液を循環させることに
より、エンジンが冷却される。冷却によって熱くなった
冷却液はラジエータに導びかれ走行による風や冷却ファ
ンの風で冷やされてから、再びウォータージャケットに
戻される。なお、一般にラジエータの冷却ファンと同軸
的に駆動されるウォーターポンプにより、ラジエータか
らシリンダヘッド及びシリンダブロックのウォータージ
ャケット内に冷却液が圧送される。また、冷却液温度を
適温（７０〜８０℃程度）に制御するため、エンジンの
冷却液出口にはサーモスタットが付いており、エンジン
冷却後の冷却液温度に応じてラジエータに流れる冷却液
の量がコントロールされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、燃焼室が形
成されているシリンダヘッド内においては、燃焼の熱に
より特に高温となり易いため、異常燃焼を防止したり、
熱効率・出力を向上させたりする上で、冷却能力の大き
な冷却液によりシリンダヘッド内を適切に冷却すること
が重要である。一方、シリンダブロック内においては、
過度の冷却により出力・燃費の悪化及びシリンダの低温
摩耗等の悪影響が生じるため、シリンダブロック内を冷
却する冷却液にはシリンダヘッド内を冷却する冷却液ほ
ど大きな冷却能力を必要としない。
成されているシリンダヘッド内においては、燃焼の熱に
より特に高温となり易いため、異常燃焼を防止したり、
熱効率・出力を向上させたりする上で、冷却能力の大き
な冷却液によりシリンダヘッド内を適切に冷却すること
が重要である。一方、シリンダブロック内においては、
過度の冷却により出力・燃費の悪化及びシリンダの低温
摩耗等の悪影響が生じるため、シリンダブロック内を冷
却する冷却液にはシリンダヘッド内を冷却する冷却液ほ
ど大きな冷却能力を必要としない。
【０００５】しかし、上記従来のエンジンの冷却システ
ムでは、ラジエータにおいて冷却液と外気とを熱交換さ
せることにより、エンジンの冷却によって熱くなった冷
却液を冷却する方式であり、この方式では冷却液の温度
を７０℃程度まで下げるのが限界であった。このため、
従来の冷却システムでは、シリンダヘッド内を適切に冷
却することに限界があった。
ムでは、ラジエータにおいて冷却液と外気とを熱交換さ
せることにより、エンジンの冷却によって熱くなった冷
却液を冷却する方式であり、この方式では冷却液の温度
を７０℃程度まで下げるのが限界であった。このため、
従来の冷却システムでは、シリンダヘッド内を適切に冷
却することに限界があった。
【０００６】また上記従来のエンジンの冷却システム
は、単一の冷却系統により、シリンダヘッド及びシリン
ダブロック内を冷却する方式である。このため、仮にシ
リンダヘッドを適切に冷却可能な冷却液を循環させるこ
とが可能となったとしても、この場合シリンダブロック
を過度冷却してしまうという問題が生じる。本発明は上
記実情に鑑みてなされたものであり、シリンダヘッドを
独立して適切に冷却することのできるエンジンの冷却シ
ステムを提供することを解決すべき技術課題とするもの
である。
は、単一の冷却系統により、シリンダヘッド及びシリン
ダブロック内を冷却する方式である。このため、仮にシ
リンダヘッドを適切に冷却可能な冷却液を循環させるこ
とが可能となったとしても、この場合シリンダブロック
を過度冷却してしまうという問題が生じる。本発明は上
記実情に鑑みてなされたものであり、シリンダヘッドを
独立して適切に冷却することのできるエンジンの冷却シ
ステムを提供することを解決すべき技術課題とするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のエンジンの冷却システムは、外部から供給される空
気を圧縮する空気圧縮機と、該空気圧縮機で圧縮された
圧縮空気を該圧縮空気からの放熱により冷却する冷却手
段と、該冷却手段で冷却された圧縮空気を断熱膨張させ
て冷却する断熱膨張部と、該断熱膨張部で冷却された冷
却空気と冷却液とを熱交換させて該冷却液を冷却する熱
交換器と、該熱交換器内及びシリンダヘッド内に該冷却
液を循環させる冷却液路及びウォーターポンプとからな
ることを特徴とするものである。
明のエンジンの冷却システムは、外部から供給される空
気を圧縮する空気圧縮機と、該空気圧縮機で圧縮された
圧縮空気を該圧縮空気からの放熱により冷却する冷却手
段と、該冷却手段で冷却された圧縮空気を断熱膨張させ
て冷却する断熱膨張部と、該断熱膨張部で冷却された冷
却空気と冷却液とを熱交換させて該冷却液を冷却する熱
交換器と、該熱交換器内及びシリンダヘッド内に該冷却
液を循環させる冷却液路及びウォーターポンプとからな
ることを特徴とするものである。
【０００８】本発明の冷却システムでは、空気圧縮機で
圧縮された圧縮空気は高温高圧となり、この高温高圧の
圧縮空気は冷却手段で放熱により冷却されて中温高圧の
圧縮空気となる。この中温高圧の圧縮空気が断熱膨張部
を通ると低温中圧となり、少なくとも空気圧縮機に供給
される前の外部空気よりも温度が低下する。このように
断熱膨張部を通って外部空気よりも温度が低下した冷却
空気は、熱交換器に導かれて冷却液との熱交換により該
冷却液を冷却する。したがって、外部空気と冷却液とを
熱交換させることにより該冷却液を冷却する場合より
も、冷却液を効果的に冷却することができ、この冷却液
を冷却液路及びウォーターポンプを介してシリンダヘッ
ド内を流通させることにより、シリンダヘッド内を適切
に冷却することができる。
圧縮された圧縮空気は高温高圧となり、この高温高圧の
圧縮空気は冷却手段で放熱により冷却されて中温高圧の
圧縮空気となる。この中温高圧の圧縮空気が断熱膨張部
を通ると低温中圧となり、少なくとも空気圧縮機に供給
される前の外部空気よりも温度が低下する。このように
断熱膨張部を通って外部空気よりも温度が低下した冷却
空気は、熱交換器に導かれて冷却液との熱交換により該
冷却液を冷却する。したがって、外部空気と冷却液とを
熱交換させることにより該冷却液を冷却する場合より
も、冷却液を効果的に冷却することができ、この冷却液
を冷却液路及びウォーターポンプを介してシリンダヘッ
ド内を流通させることにより、シリンダヘッド内を適切
に冷却することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明のエンジンの冷却シ
ステムに係る実施形態について説明する。 （第１の実施形態）図１に模式的に示す本実施形態に係
る冷却システムは、シリンダブロック６を第１冷却液Ｗ
１で冷却するための第１冷却系統と、シリンダヘッド９
を第２冷却液Ｗ２で冷却するための第２冷却系統とを有
するもので、第１熱交換器１と、空気圧縮機２と、第２
熱交換器３と、断熱膨張部４と、第３熱交換器５と、第
１熱交換器１内、第２熱交換器３内及びシリンダブロッ
ク６内に第１冷却液Ｗ１を流通、循環させる第１冷却液
路７及び第１ウォーターポンプ８と、第３熱交換器５内
及びシリンダヘッド９内に第２冷却液Ｗ２を流通、循環
させる第２冷却液路１０及び第２ウォーターポンプ１１
とを主構成要素としている。なお、本実施形態では、第
２熱交換器３が、空気圧縮機２で圧縮された圧縮空気を
該圧縮空気からの放熱により冷却する本発明の冷却手段
に相当する。
ステムに係る実施形態について説明する。 （第１の実施形態）図１に模式的に示す本実施形態に係
る冷却システムは、シリンダブロック６を第１冷却液Ｗ
１で冷却するための第１冷却系統と、シリンダヘッド９
を第２冷却液Ｗ２で冷却するための第２冷却系統とを有
するもので、第１熱交換器１と、空気圧縮機２と、第２
熱交換器３と、断熱膨張部４と、第３熱交換器５と、第
１熱交換器１内、第２熱交換器３内及びシリンダブロッ
ク６内に第１冷却液Ｗ１を流通、循環させる第１冷却液
路７及び第１ウォーターポンプ８と、第３熱交換器５内
及びシリンダヘッド９内に第２冷却液Ｗ２を流通、循環
させる第２冷却液路１０及び第２ウォーターポンプ１１
とを主構成要素としている。なお、本実施形態では、第
２熱交換器３が、空気圧縮機２で圧縮された圧縮空気を
該圧縮空気からの放熱により冷却する本発明の冷却手段
に相当する。
【００１０】第１熱交換器１、第２熱交換器３及び第３
熱交換器５は、特に限定されるものではないが、冷却液
が流通する多数のウォーターチューブと、このウォータ
ーチューブに接触し、空気が通過可能な多数のフィンと
から構成とされている。第１熱交換器１と空気圧縮機２
の吸入口とは第１空気路１２により、空気圧縮機２の吐
出口と第２熱交換器３とは第２空気路１３により、第２
熱交換器３と第３熱交換器５とは第３空気路１４により
それぞれ連通されている。そして第３空気路１４の途中
には絞り部１４ａ及び拡径部１４ｂが形成され、この絞
り部１４ａ及び拡径部１４ｂにより断熱膨張部４が構成
されている。なお、断熱膨張部４を構成する絞り部１４
ａ及び拡径部１４ｂの外周には、断熱膨張部４における
断熱性を向上させるために、発泡スチロールやスポンジ
等の発泡材よりなる断熱部材４１が配設されている。
熱交換器５は、特に限定されるものではないが、冷却液
が流通する多数のウォーターチューブと、このウォータ
ーチューブに接触し、空気が通過可能な多数のフィンと
から構成とされている。第１熱交換器１と空気圧縮機２
の吸入口とは第１空気路１２により、空気圧縮機２の吐
出口と第２熱交換器３とは第２空気路１３により、第２
熱交換器３と第３熱交換器５とは第３空気路１４により
それぞれ連通されている。そして第３空気路１４の途中
には絞り部１４ａ及び拡径部１４ｂが形成され、この絞
り部１４ａ及び拡径部１４ｂにより断熱膨張部４が構成
されている。なお、断熱膨張部４を構成する絞り部１４
ａ及び拡径部１４ｂの外周には、断熱膨張部４における
断熱性を向上させるために、発泡スチロールやスポンジ
等の発泡材よりなる断熱部材４１が配設されている。
【００１１】なお、上記第２熱交換器３及び断熱膨張部
４で冷却された後の空気温度が、少なくとも外気温度よ
りも低くなるように、第１熱交換器１及び第２熱交換器
３の熱交換能力、空気圧縮機２の圧縮比や断熱膨張部４
の膨張比等を適宜設定することが必要である。上記第１
冷却液路７を循環する第１冷却液Ｗ１は、第１ウォータ
ーポンプ８の作動により、シリンダブロック６に設けら
れたウォータージャケット内を通った後、第２熱交換器
３のウォーターチューブ内、第１熱交換器１のウォータ
ーチューブ内を順に通り、再びシリンダブロック６に設
けられたウォータージャケット内に戻される。また、第
２冷却液路１０を循環する第２冷却液Ｗ２は、第２ウォ
ーターポンプ１１の作動により、シリンダヘッド９に設
けられたウォータージャケット内を通った後、第３熱交
換器５のウォーターチューブ内を通り、再びシリンダヘ
ッド９に設けられたウォータージャケット内に戻され
る。
４で冷却された後の空気温度が、少なくとも外気温度よ
りも低くなるように、第１熱交換器１及び第２熱交換器
３の熱交換能力、空気圧縮機２の圧縮比や断熱膨張部４
の膨張比等を適宜設定することが必要である。上記第１
冷却液路７を循環する第１冷却液Ｗ１は、第１ウォータ
ーポンプ８の作動により、シリンダブロック６に設けら
れたウォータージャケット内を通った後、第２熱交換器
３のウォーターチューブ内、第１熱交換器１のウォータ
ーチューブ内を順に通り、再びシリンダブロック６に設
けられたウォータージャケット内に戻される。また、第
２冷却液路１０を循環する第２冷却液Ｗ２は、第２ウォ
ーターポンプ１１の作動により、シリンダヘッド９に設
けられたウォータージャケット内を通った後、第３熱交
換器５のウォーターチューブ内を通り、再びシリンダヘ
ッド９に設けられたウォータージャケット内に戻され
る。
【００１２】また空気圧縮機２は、特に限定されるもの
ではないが、エンジンからの排気ガス流で回されるター
ビンの回転軸に連結される遠心式の空気圧縮機等を採用
することができる。以下、本実施形態の冷却システムの
作用について説明する。なお、図２は、第１熱交換器
１、空気圧縮機２、第２熱交換器３、断熱膨張部４及び
第３熱交換器５を順に通過する空気の温度変化を示すも
のである。
ではないが、エンジンからの排気ガス流で回されるター
ビンの回転軸に連結される遠心式の空気圧縮機等を採用
することができる。以下、本実施形態の冷却システムの
作用について説明する。なお、図２は、第１熱交換器
１、空気圧縮機２、第２熱交換器３、断熱膨張部４及び
第３熱交換器５を順に通過する空気の温度変化を示すも
のである。
【００１３】まず、外気（外気温度：ｔ1 ）が供給され
る第１熱交換器１では、シリンダブロック６を冷却する
ための第１冷却液Ｗ１と外気との熱交換により、該第１
冷却液Ｗ１を冷却する。このため第１熱交換器１を通過
後の空気温度はｔ2 （ｔ1 ＜ｔ2 ）に上昇する。この第
１熱交換器１を通過して温度ｔ2 となった空気は第１空
気路１２内を通過して空気圧縮機２に供給され、該空気
圧縮機２で圧縮される。空気圧縮機２で圧縮された圧縮
空気は温度ｔ3 （ｔ2 ＜ｔ3 ）の高温高圧の空気とな
る。この高温高圧の圧縮空気は第２空気路１３内を通過
して第２熱交換器３に供給される。第２熱交換器３で
は、シリンダブロック６を冷却した後の第１冷却液Ｗ１
と上記高温高圧の圧縮空気との熱交換（圧縮空気からの
放熱）により、該圧縮空気が冷却され、温度ｔ4 （ｔ2
＜ｔ4 ＜ｔ3 ）の中温高圧の圧縮空気となる。この中温
高圧の圧縮空気が断熱膨張部４を通ると温度ｔ5 （ｔ5
＜ｔ1）の低温中圧となり、外気温度ｔ1 よりも温度が
低下した空気となる。このように断熱膨張部４を通って
外気よりも温度が低下した冷却空気は第３熱交換器５に
導かれる。第３熱交換器５では、シリンダヘッド９を冷
却するための第２冷却液Ｗ２と上記冷却空気との熱交換
により、第２冷却液Ｗ２を冷却する。
る第１熱交換器１では、シリンダブロック６を冷却する
ための第１冷却液Ｗ１と外気との熱交換により、該第１
冷却液Ｗ１を冷却する。このため第１熱交換器１を通過
後の空気温度はｔ2 （ｔ1 ＜ｔ2 ）に上昇する。この第
１熱交換器１を通過して温度ｔ2 となった空気は第１空
気路１２内を通過して空気圧縮機２に供給され、該空気
圧縮機２で圧縮される。空気圧縮機２で圧縮された圧縮
空気は温度ｔ3 （ｔ2 ＜ｔ3 ）の高温高圧の空気とな
る。この高温高圧の圧縮空気は第２空気路１３内を通過
して第２熱交換器３に供給される。第２熱交換器３で
は、シリンダブロック６を冷却した後の第１冷却液Ｗ１
と上記高温高圧の圧縮空気との熱交換（圧縮空気からの
放熱）により、該圧縮空気が冷却され、温度ｔ4 （ｔ2
＜ｔ4 ＜ｔ3 ）の中温高圧の圧縮空気となる。この中温
高圧の圧縮空気が断熱膨張部４を通ると温度ｔ5 （ｔ5
＜ｔ1）の低温中圧となり、外気温度ｔ1 よりも温度が
低下した空気となる。このように断熱膨張部４を通って
外気よりも温度が低下した冷却空気は第３熱交換器５に
導かれる。第３熱交換器５では、シリンダヘッド９を冷
却するための第２冷却液Ｗ２と上記冷却空気との熱交換
により、第２冷却液Ｗ２を冷却する。
【００１４】このように、シリンダヘッド９を第２冷却
液Ｗ２で冷却するための第２冷却系統においては、外気
温度ｔ1 よりも低下した温度ｔ5 の冷却空気と第２冷却
液Ｗ２との熱交換により該第２冷却液Ｗ２を冷却するの
で、外気と第２冷却液Ｗ２とを熱交換させることにより
該第２冷却液Ｗ２を冷却する場合よりも、第２冷却液Ｗ
２を効果的に冷却することができる。
液Ｗ２で冷却するための第２冷却系統においては、外気
温度ｔ1 よりも低下した温度ｔ5 の冷却空気と第２冷却
液Ｗ２との熱交換により該第２冷却液Ｗ２を冷却するの
で、外気と第２冷却液Ｗ２とを熱交換させることにより
該第２冷却液Ｗ２を冷却する場合よりも、第２冷却液Ｗ
２を効果的に冷却することができる。
【００１５】具体的には、空気圧縮機２の吐出圧力、絞
り部１４ａの径（絞り比）等の設定により、上記冷却空
気の温度ｔ5 を外気温度ｔ1 より２０℃程度低くするこ
とが可能である。したがって、第３熱交換機５通過後の
第２冷却液Ｗ２の温度Ｔ2 を４０〜５０℃程度まで冷却
することができ、この第２冷却液Ｗ２を第２ウォーター
ポンプ１１によりシリンダヘッド９内を流通させること
により、シリンダヘッド９内を適切に冷却することが可
能となる。よって、シリンダヘッド９内に形成される燃
焼室における異常燃焼を確実に防止するとともに、エン
ジンの熱効率・出力を向上させることができる。
り部１４ａの径（絞り比）等の設定により、上記冷却空
気の温度ｔ5 を外気温度ｔ1 より２０℃程度低くするこ
とが可能である。したがって、第３熱交換機５通過後の
第２冷却液Ｗ２の温度Ｔ2 を４０〜５０℃程度まで冷却
することができ、この第２冷却液Ｗ２を第２ウォーター
ポンプ１１によりシリンダヘッド９内を流通させること
により、シリンダヘッド９内を適切に冷却することが可
能となる。よって、シリンダヘッド９内に形成される燃
焼室における異常燃焼を確実に防止するとともに、エン
ジンの熱効率・出力を向上させることができる。
【００１６】また、シリンダブロック６を第１冷却液Ｗ
１で冷却するための第１冷却系統においては、シリンダ
ブロック６冷却後の第１冷却液Ｗ１は、まず第２熱交換
器３で温度ｔ3 の高温の圧縮空気との熱交換により加熱
され、次に第１熱交換器１で温度ｔ1 の外気との熱交換
により冷却された後、再びシリンダブロック６に戻され
る。このように、第１冷却液Ｗ１は、上記第２冷却系統
で第２冷却液Ｗ２と熱交換させる冷却空気の温度ｔ5 よ
りも高い温度ｔ1 の外気と熱交換されて冷却される。し
たがって、第１熱交換機１通過後の第１冷却液Ｗ１の温
度Ｔ1 は、上記第３熱交換機５通過後の第２冷却液Ｗ２
の温度Ｔ2 よりも高くなり、シリンダブロック６におけ
る過度冷却を避けることができる。
１で冷却するための第１冷却系統においては、シリンダ
ブロック６冷却後の第１冷却液Ｗ１は、まず第２熱交換
器３で温度ｔ3 の高温の圧縮空気との熱交換により加熱
され、次に第１熱交換器１で温度ｔ1 の外気との熱交換
により冷却された後、再びシリンダブロック６に戻され
る。このように、第１冷却液Ｗ１は、上記第２冷却系統
で第２冷却液Ｗ２と熱交換させる冷却空気の温度ｔ5 よ
りも高い温度ｔ1 の外気と熱交換されて冷却される。し
たがって、第１熱交換機１通過後の第１冷却液Ｗ１の温
度Ｔ1 は、上記第３熱交換機５通過後の第２冷却液Ｗ２
の温度Ｔ2 よりも高くなり、シリンダブロック６におけ
る過度冷却を避けることができる。
【００１７】なお、本実施形態では、シリンダブロック
６を第１冷却液Ｗ１で冷却するための第１冷却系統にお
いて、上記したようにシリンダブロック６冷却後の第１
冷却液Ｗ１は、第２熱交換器３で温度ｔ3 の高温の圧縮
空気との熱交換により加熱された後、第１熱交換器１に
供給される。このため、シリンダブロック６冷却後の第
１冷却液Ｗ１を直接第１熱交換器１に供給する場合と比
較して、第１熱交換器１における熱交換能力を高めてお
くことが好ましい。なお、第１熱交換器１の熱交換能力
を高めるには、ウォーターチューブやフィンの数を増や
したり、冷却ファンを併用したりするなどの手段が考え
られる。
６を第１冷却液Ｗ１で冷却するための第１冷却系統にお
いて、上記したようにシリンダブロック６冷却後の第１
冷却液Ｗ１は、第２熱交換器３で温度ｔ3 の高温の圧縮
空気との熱交換により加熱された後、第１熱交換器１に
供給される。このため、シリンダブロック６冷却後の第
１冷却液Ｗ１を直接第１熱交換器１に供給する場合と比
較して、第１熱交換器１における熱交換能力を高めてお
くことが好ましい。なお、第１熱交換器１の熱交換能力
を高めるには、ウォーターチューブやフィンの数を増や
したり、冷却ファンを併用したりするなどの手段が考え
られる。
【００１８】（第２の実施形態）図３に模式的に示す本
実施形態に係る冷却システムは、空気圧縮機２に直接外
気を供給するようにしたこと以外は上記第１の実施形態
と同様の構成である。すなわち、本実施形態では、図示
しないファン等で第１熱交換器１に供給され、同第１熱
交換器１を通過した空気はそのまま外部に放出され、一
方空気圧縮機２には温度ｔ1 の外気が直接供給される。
このため、空気圧縮機２で圧縮された圧縮空気の温度ｔ
3 ’は、第１熱交換器１通過後の温度ｔ2 （ｔ1 ＜
ｔ2 ）の空気を空気圧縮機２で圧縮する上記第１の実施
形態における圧縮空気の温度ｔ3 よりも低くなる。した
がって、第２熱交換器３通過後の圧縮空気の温度ｔ4 ’
及び断熱膨張部４通過後の冷却空気の温度ｔ5 ’も、そ
れぞれ上記第１の実施形態における第２熱交換器３通過
後の圧縮空気の温度ｔ4 及び断熱膨張部４通過後の冷却
空気の温度ｔ5 と比較してそれぞれ低くなる。
実施形態に係る冷却システムは、空気圧縮機２に直接外
気を供給するようにしたこと以外は上記第１の実施形態
と同様の構成である。すなわち、本実施形態では、図示
しないファン等で第１熱交換器１に供給され、同第１熱
交換器１を通過した空気はそのまま外部に放出され、一
方空気圧縮機２には温度ｔ1 の外気が直接供給される。
このため、空気圧縮機２で圧縮された圧縮空気の温度ｔ
3 ’は、第１熱交換器１通過後の温度ｔ2 （ｔ1 ＜
ｔ2 ）の空気を空気圧縮機２で圧縮する上記第１の実施
形態における圧縮空気の温度ｔ3 よりも低くなる。した
がって、第２熱交換器３通過後の圧縮空気の温度ｔ4 ’
及び断熱膨張部４通過後の冷却空気の温度ｔ5 ’も、そ
れぞれ上記第１の実施形態における第２熱交換器３通過
後の圧縮空気の温度ｔ4 及び断熱膨張部４通過後の冷却
空気の温度ｔ5 と比較してそれぞれ低くなる。
【００１９】よって、本実施形態の冷却システムは、シ
リンダブロック６を第１冷却液Ｗ１で冷却するための第
１冷却系統において、上記第１の実施形態と比較して、
より効果的にシリンダヘッド９を冷却することができ
る。また、シリンダブロック６を第１冷却液Ｗ１で冷却
するための第１冷却系統においては、上記したように第
２熱交換器３に供給される圧縮空気の温度ｔ3 ’が、上
記第１の実施形態における第２熱交換器３に供給される
圧縮空気の温度ｔ3よりも低くなる。このため、シリン
ダブロック６冷却後の第１冷却液Ｗ１が第２熱交換器３
で加熱される度合いは、上記第１の実施形態と比較して
小さくなる。したがって、本実施形態では、第１熱交換
器１における熱交換能力を上記第１の実施形態ほど高め
なくてもよい。
リンダブロック６を第１冷却液Ｗ１で冷却するための第
１冷却系統において、上記第１の実施形態と比較して、
より効果的にシリンダヘッド９を冷却することができ
る。また、シリンダブロック６を第１冷却液Ｗ１で冷却
するための第１冷却系統においては、上記したように第
２熱交換器３に供給される圧縮空気の温度ｔ3 ’が、上
記第１の実施形態における第２熱交換器３に供給される
圧縮空気の温度ｔ3よりも低くなる。このため、シリン
ダブロック６冷却後の第１冷却液Ｗ１が第２熱交換器３
で加熱される度合いは、上記第１の実施形態と比較して
小さくなる。したがって、本実施形態では、第１熱交換
器１における熱交換能力を上記第１の実施形態ほど高め
なくてもよい。
【００２０】なお、上記第１の実施形態及び第２の実施
形態において、通常のエンジンの冷却システムに用いら
れるサーモスタットを第１冷却系統及び第２冷却系統に
装備し、シリンダブロック６及びシリンダヘッド９冷却
後の第１冷却液Ｗ１及びＷ２の温度に応じて第２熱交換
器３及び第３熱交換器５に流れる第１冷却液Ｗ１及びＷ
２の量を制御するようにできることは勿論である。
形態において、通常のエンジンの冷却システムに用いら
れるサーモスタットを第１冷却系統及び第２冷却系統に
装備し、シリンダブロック６及びシリンダヘッド９冷却
後の第１冷却液Ｗ１及びＷ２の温度に応じて第２熱交換
器３及び第３熱交換器５に流れる第１冷却液Ｗ１及びＷ
２の量を制御するようにできることは勿論である。
【００２１】（発明の望ましい実施態様）以下、本発明
の望ましい実施態様を列挙する。 （１）外部から供給される空気と第１冷却液との熱交換
により該第１冷却液を冷却する第１熱交換器と、該第１
熱交換器における該第１冷却液との熱交換により加熱さ
れた空気を圧縮する空気圧縮機と、該空気圧縮機で圧縮
された圧縮空気と上記第１冷却液との熱交換により該圧
縮空気を冷却する第２熱交換器と、該第２熱交換器で冷
却された圧縮空気を断熱膨張させて冷却する断熱膨張部
と、該断熱膨張部で冷却された冷却空気と第２冷却液と
を熱交換させて該第２冷却液を冷却する第３熱交換器
と、上記第２熱交換器内、上記第１熱交換器内及びシリ
ンダブロック内に、この順で上記第１冷却液を循環させ
る第１冷却液路及び第１ウォーターポンプと、上記第３
熱交換器内及びシリンダヘッド内に上記第２冷却液を循
環させる第２冷却液路及び第２ウォータポンプとからな
ることを特徴とするエンジンの冷却システム。
の望ましい実施態様を列挙する。 （１）外部から供給される空気と第１冷却液との熱交換
により該第１冷却液を冷却する第１熱交換器と、該第１
熱交換器における該第１冷却液との熱交換により加熱さ
れた空気を圧縮する空気圧縮機と、該空気圧縮機で圧縮
された圧縮空気と上記第１冷却液との熱交換により該圧
縮空気を冷却する第２熱交換器と、該第２熱交換器で冷
却された圧縮空気を断熱膨張させて冷却する断熱膨張部
と、該断熱膨張部で冷却された冷却空気と第２冷却液と
を熱交換させて該第２冷却液を冷却する第３熱交換器
と、上記第２熱交換器内、上記第１熱交換器内及びシリ
ンダブロック内に、この順で上記第１冷却液を循環させ
る第１冷却液路及び第１ウォーターポンプと、上記第３
熱交換器内及びシリンダヘッド内に上記第２冷却液を循
環させる第２冷却液路及び第２ウォータポンプとからな
ることを特徴とするエンジンの冷却システム。
【００２２】（２）外部から供給される空気と第１冷却
液との熱交換により該第１冷却液を冷却する第１熱交換
器と、外部から供給される空気を圧縮する空気圧縮機
と、該空気圧縮機で圧縮された圧縮空気と上記第１冷却
液との熱交換により該圧縮空気を冷却する第２熱交換器
と、該第２熱交換器で冷却された圧縮空気を断熱膨張さ
せて冷却する断熱膨張部と、該断熱膨張部で冷却された
冷却空気と第２冷却液とを熱交換させて該第２冷却液を
冷却する第３熱交換器と、上記第２熱交換器内、上記第
１熱交換器内及びシリンダブロック内に、この順で上記
第１冷却液を循環させる第１冷却液路及び第１ウォータ
ーポンプと、上記第３熱交換器内及びシリンダヘッド内
に上記第２冷却液を循環させる第２冷却液路及び第２ウ
ォータポンプとからなることを特徴とするエンジンの冷
却システム。
液との熱交換により該第１冷却液を冷却する第１熱交換
器と、外部から供給される空気を圧縮する空気圧縮機
と、該空気圧縮機で圧縮された圧縮空気と上記第１冷却
液との熱交換により該圧縮空気を冷却する第２熱交換器
と、該第２熱交換器で冷却された圧縮空気を断熱膨張さ
せて冷却する断熱膨張部と、該断熱膨張部で冷却された
冷却空気と第２冷却液とを熱交換させて該第２冷却液を
冷却する第３熱交換器と、上記第２熱交換器内、上記第
１熱交換器内及びシリンダブロック内に、この順で上記
第１冷却液を循環させる第１冷却液路及び第１ウォータ
ーポンプと、上記第３熱交換器内及びシリンダヘッド内
に上記第２冷却液を循環させる第２冷却液路及び第２ウ
ォータポンプとからなることを特徴とするエンジンの冷
却システム。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明のエンジンの
冷却システムによれば、シリンダヘッドを独立して適切
に冷却することができるので、シリンダヘッド内に形成
された燃焼室における異常燃焼を確実に防止することが
できるとともに、エンジンの熱効率・出力を向上させる
ことができる。
冷却システムによれば、シリンダヘッドを独立して適切
に冷却することができるので、シリンダヘッド内に形成
された燃焼室における異常燃焼を確実に防止することが
できるとともに、エンジンの熱効率・出力を向上させる
ことができる。
【図１】第１の実施形態に係るエンジンの冷却システム
を模式的に説明する構成図である。
を模式的に説明する構成図である。
【図２】第１の実施形態に係るエンジンの冷却システム
における空気温度変化を示す線図である。
における空気温度変化を示す線図である。
【図３】第２の実施形態に係るエンジンの冷却システム
を模式的に説明する構成図である。
を模式的に説明する構成図である。
図中、１は第１熱交換器、２は空気圧縮機、３は第２熱
交換器（冷却手段）、４は断熱膨張部、５は第３熱交換
器、６はシリンダブロック、７は第１冷却液路、８は第
１ウォーターポンプ、９はシリンダヘッド、１０は第２
冷却液路、１１は第２ウォーターポンプである。
交換器（冷却手段）、４は断熱膨張部、５は第３熱交換
器、６はシリンダブロック、７は第１冷却液路、８は第
１ウォーターポンプ、９はシリンダヘッド、１０は第２
冷却液路、１１は第２ウォーターポンプである。
Claims (1)
- 【請求項１】外部から供給される空気を圧縮する空気圧
縮機と、 該空気圧縮機で圧縮された圧縮空気を該圧縮空気からの
放熱により冷却する冷却手段と、 該冷却手段で冷却された圧縮空気を断熱膨張させて冷却
する断熱膨張部と、 該断熱膨張部で冷却された冷却空気と冷却液とを熱交換
させて該冷却液を冷却する熱交換器と、 該熱交換器内及びシリンダヘッド内に該冷却液を循環さ
せる冷却液路及びウォーターポンプとからなることを特
徴とするエンジンの冷却システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25253395A JP3651079B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | エンジンの冷却システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25253395A JP3651079B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | エンジンの冷却システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0988600A true JPH0988600A (ja) | 1997-03-31 |
| JP3651079B2 JP3651079B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=17238701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25253395A Expired - Fee Related JP3651079B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | エンジンの冷却システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3651079B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002048516A1 (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-20 | Samsung Climate Control Co., Ltd. | High/low temperature water cooling system |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25253395A patent/JP3651079B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002048516A1 (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-20 | Samsung Climate Control Co., Ltd. | High/low temperature water cooling system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3651079B2 (ja) | 2005-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4164660A (en) | Plant for the production of electrical energy and heat | |
| KR100316229B1 (ko) | 가스터빈흡기냉각장치 | |
| EP0737804B1 (en) | Gas turbine fuel heating apparatus | |
| US5429179A (en) | Gas engine driven heat pump system having integrated heat recovery and auxiliary components | |
| US20060144585A1 (en) | Exhaust gas heat exchanger for cogeneration system | |
| JPS6161033B2 (ja) | ||
| WO2017159138A1 (ja) | コージェネレーション装置 | |
| CN210686108U (zh) | 一种发动机辅助冷却*** | |
| JP4029745B2 (ja) | 熱管理システム | |
| JP2016153713A (ja) | エジェクタサイクル | |
| JP3651079B2 (ja) | エンジンの冷却システム | |
| US3656295A (en) | Heating device for a vehicle utilizing a hot-gas engine | |
| JPH09318172A (ja) | 外燃式熱ガス機関の熱交換器 | |
| JP2653438B2 (ja) | スターリング熱機関 | |
| JP2001050055A (ja) | エンジンシステム及びエンジンの給気冷却方法 | |
| JP2022540247A (ja) | 内燃機関用の新規な冷却システム | |
| US20240175412A1 (en) | Hydrogen engine system | |
| JP7297560B2 (ja) | ユニット暖機システム | |
| CN108674129A (zh) | 电动汽车及其空调*** | |
| KR20000031082A (ko) | 가변용량 라디에이터 | |
| JPS5882049A (ja) | スタ−リング機関 | |
| KR200366256Y1 (ko) | 배기가스 열교환기를 사용하는 가스 냉난방기 | |
| JP2000186549A (ja) | エンジン冷却システム | |
| JPH08296911A (ja) | ヒートポンプ式空気調和装置 | |
| JPH09329366A (ja) | 外燃式熱ガス機関の熱交換器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040721 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040727 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040924 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20050201 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050214 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080304 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090304 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |