JPS603939Y2 - engine cooling system - 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。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to an engine cooling device that can be used for cooling the engine of a private power generation facility.

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。Private power generation equipment consists of an engine that serves as the prime mover and a generator that generates electricity.

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。During operation, the engine generates heat and becomes hot.
It is necessary to cool this engine efficiently.

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。In this case, two types of methods are generally used to cool the engine: a radiator method and a reduced pressure water tank method.

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。That is, as shown in FIG. 1, in the radiator system, by driving an engine 2 which is the prime mover of a generator 1, a cooling fan 3 and a cooling water pump 4 are operated in conjunction with this drive, and the cooling water pump is activated. 4 transfers cooling water to engine 2,
The engine 2 is cooled by sequentially circulating the pipe 5, radiator 6, and pipe 7, and the heated cooling water sent out from the engine 2 is radiated and cooled by the cooling fan 3 in the radiator 6, thereby cooling the engine again. 2
The system is designed to perform cooling.

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。However, although this radiator method has the advantage of being a simple system, it requires a large amount of indoor ventilation, making it unsuitable for use in places where sufficient ventilation cannot be obtained, and the rotation noise of the cooling fan 3 is Due to their large size, they had the problem of high noise levels.

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。On the other hand, in the reduced pressure water tank system, as shown in FIG. 4
By this, the cooling water 9 in the reduced pressure water storage tank 10 is circulated inside the engine 2 via the pipe 11, and the heated cooling water that has been heated by removing the heat generated from the engine 2 by this circulation is discharged to the outside via the pipe 12. It was designed to do so.

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。In this case, a ball tap 13 is provided in the reduced pressure water storage tank 10, and when the water level in the reduced pressure water storage tank 10 decreases due to consumption of cooling water 9 by the engine 2, the ball tap 13 detects this drop in water level and supplies water. Cooling water 9 is replenished into the reduced pressure water storage tank 10 through the pipe 8, and the water level in the reduced pressure water storage tank 9 is controlled to a constant water level.

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。Further, a check valve 14 is provided in the middle of the pipe 12 at a position higher than the reduced pressure water storage tank 10 to prevent the cooling water 9 from continuing to be discharged from the pipe 12 when the engine 2 is stopped.

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。Further, the supply pipe 8 and the pipe 11 are provided with cocks 15 and 16, respectively.

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
。Note that the reduced pressure water storage tank 10 is for reducing the water pressure applied to the cooling water pump 4 to protect the cooling water pump 4.

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。That is, the water pressure of the cooling water 9 supplied from the supply pipe 8 is not constant, and the water pressure is generally 1.5 kg/c1f.
t~3kg/crft, on the other hand, the cooling water pump 4
The ideal water pressure applied to is 0.01 to 9/cIt ~ 0.1
Since the water pressure is as small as kg/d, the water pressure applied to the cooling water pump 4 is reduced to the ideal water pressure by the reduced pressure water storage tank 10.

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。However, in such a reduced pressure water tank system, the temperature of the cooling water 9 coming out of the engine 2 is around 80°C, while the temperature of the cooling water 9 entering the engine 2 from the reduced pressure water storage tank 10 varies somewhat depending on the season. The average temperature is about 20°C, so there is a temperature difference of about 60°C between the outlet and inlet of the engine 2, which is generally considered to be a preferable temperature difference 3.
Since the temperature is significantly different from 0'C, there is a problem in that the life of the engine 2 is shortened.

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。Furthermore, while the engine 2 is operating, the cooling water 9 continues to be continuously discharged from the pipe 12, so there is a problem in that the amount of cooling water 9 consumed is large.

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。Therefore, an object of this invention is to provide an engine cooling system that can reduce noise, eliminate the need for ventilation, extend engine life, and reduce cooling water consumption.

この考案の一実施例を第３図および第４図に示す。An embodiment of this invention is shown in FIGS. 3 and 4.

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。In other words, this engine cooling system is a development of the conventional reduced pressure water tank system.

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。More specifically, by driving the engine 2 as shown in FIG. , This circulation removes heat from engine 2 and generates approximately 8
Cooling water 9 heated to 0° C. is sent via pipe 12 to a heat radiation water storage tank 17 located at a higher position than the reduced pressure water storage tank 10.
The heat from the stored water is radiated here.

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。On the other hand, a float switch 18 is provided in the reduced pressure water storage tank 10, and when the cooling water 9 is consumed by the engine 2 and the water level of the cooling water 9 in the reduced pressure water storage tank 10 drops to a constant water level A, the float switch 18 is turned on, and the contact 18a shown in FIG. 4 is closed.

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。At this time, the temperature of the cooling water 9 in the heat radiation water storage tank 17 is detected by the temperature sensor 19 provided in the heat radiation water storage tank 17 .

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。That is, if the water temperature in the heat radiation water storage tank 17 is 55° C. or higher, the contacts 19a of the temperature sensor 19 are in an open state and power is not supplied to the auxiliary relay 20 from the power source E, and therefore the contacts 21. 22 are Kaisei, respectively.
It is in an open state.

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。Therefore, when the float switch 18 is turned on and the contact 18a is closed, power is supplied only to the supply pipe solenoid valve 23, and as a result, the supply pipe solenoid valve 23, which had been in the open state due to the opening of the contact 18a, is 23 and the heat radiation water storage tank solenoid valve 24, only the supply pipe solenoid valve 23 opens,
Low temperature cooling water 9 is supplied from the supply pipe 8 into the reduced pressure water storage tank 10 .

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。On the other hand, if the temperature of the cooling water 9 in the heat dissipation water tank 17 is lower than 55°C, the contacts 19a of the temperature sensor 19 are in an open state, and the auxiliary relay 20 connects the contacts 21 and 22.
are closed and opened, respectively, so when the float switch 18 is turned on, only the heat radiation water tank solenoid valve 24 opens, and as a result, the warm cooling water 9 in the heat radiation water storage tank 17 is stored under reduced pressure. It will be supplied into the tank 10.

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。In this case, if the cooling water 9 in the heat dissipation water storage tank 17 does not exist from the beginning or runs out during water supply, the water pressure sensor 25 provided at the top of the reduced pressure water storage tank 10 will operate and its contact 25a will close. Since the contact 24a connected in series with the contact 25a is also closed in conjunction with the power supply to the heat dissipation water storage tank solenoid valve 24, the supply pipe solenoid valve 23 is opened, and as a result, the supply pipe 8 is connected to the reduced pressure water storage tank 10. Cooling water 9 is supplied inside to ensure safety.

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。In this way, when the cooling water 9 is supplied into the reduced pressure water storage tank 10 and its water level rises to the predetermined water level B, the float switch 18 is turned off, its contact 18a is opened, and both electromagnetic valves 23 and 24 are When the power supply is cut off, both solenoid valves 23 and 24
is closed, and water supply to the reduced pressure water tank 10 is stopped.

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。As shown in FIG. 3, the heat radiation water storage tank 17 is provided with a drainage pipe 26, and the water is drained from the drainage pipe 26 when the water level of the cooling water 9 in the heat radiation water storage tank 17 rises to a predetermined water level. has been done.

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。In this way, since the reduced pressure water tank system was adopted, the cooling fan 3
This eliminates the need for large noise, and eliminates the need for a ventilation area, so it can be used in places where sufficient ventilation is not possible.

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。Furthermore, since the hot cooling water 9 sent out from the engine 2 is stored in the heat radiation water storage tank 17 for natural heat radiation cooling, and this cooling water 9 is used again to cool the engine 2, the consumption of the cooling water 9 is reduced. can be significantly reduced.

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。In addition, 1. Since the temperature when supplying water to engine 2 can be set to a high value (for example, 55°C), the temperature difference between the cooling water inlet and outlet of engine 2 can be set to around 30°C, which makes it possible to set the temperature difference between the cooling water inlet and outlet of engine 2 to around 30°C, With ideal temperature distribution, engine 2
The lifespan of can be extended.

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。As described above, the engine cooling system of this invention includes an engine, a reduced-pressure water tank for storing engine cooling water, and a first system that controls the supply amount of cooling water when it is supplied into the reduced-pressure water tank. cooling water supply control means (supply pipe 8, supply pipe solenoid valve 23) equipped with a valve (supply pipe solenoid valve 23), and a cooling water supply control means (supply pipe 8, supply pipe solenoid valve 23) that supplies the cooling water in the reduced pressure water storage tank to the engine section in conjunction with the driving of the engine. a cooling water supply means (cooling water pump 4) that supplies cooling water to cool the engine; a heat radiation water storage tank that receives and stores the heated cooling water sent out from the engine section and radiates heat;
heating and cooling water supply control means having a second valve (heat radiation water tank solenoid valve 24) for supplying the heating and cooling water in the heat radiation water storage tank to the decompression water tank and controlling the supply amount; detecting that the water level has dropped to a certain water level, and depending on whether the water temperature in the heat radiation water storage tank is higher than or lower than a predetermined temperature, only the first valve or only the second valve is opened, and the pressure is reduced. It is detected that the water level in the water tank has risen to a predetermined water level, and the first step is performed. and a water level detection valve control means (float switch 18, temperature sensor 19) that closes the second valve, and detects that the water level in the heat radiation water tank has become zero when the second valve is opened. Safety means for opening the first valve (water pressure sensor 25)
This has the effect of reducing noise, eliminating the need for a ventilation area, extending engine life, and reducing cooling water consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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）。Fig. 1 is a schematic explanatory diagram of a conventional radiator system, Fig. 2 is a schematic explanatory diagram of a conventional reduced pressure water tank system, Fig. 3 is a schematic explanatory diagram of an embodiment of this invention, and Fig. 4 is its circuit diagram. It is. 2... Engine, 4... Cooling water pump (cooling water supply means), 8... Supply pipe (cooling water supply control means), 9... Cooling water, 10...
・Reduced pressure water storage tank, 17... Heat radiation water storage tank, 18...
...Float switch (water level detection valve control means), 1
9...Temperature sensor (water level detection valve control means), 2
3... Supply pipe solenoid valve (first valve), 24...
...Heat radiation water tank solenoid valve (second valve), 25...
・Water pressure sensor (safety measure).

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 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。an engine, a reduced pressure water storage tank for storing engine cooling water, a cooling water supply control means comprising a first valve for supplying cooling water into the reduced pressure water storage tank and controlling the supply amount; a cooling water supply means that sends the cooling water in the reduced pressure water storage tank to the engine section in conjunction with the drive of the engine to cool the engine; and a heat radiator that receives and stores the heated cooling water sent out from the engine section and radiates the heat. a water storage tank; heating and cooling water supply control means having a second valve for supplying heating and cooling water in the heat radiation water storage tank to the reduced pressure water storage tank and controlling the supply amount thereof; When it is detected that the water level has dropped to a certain level, only the first valve or only the second valve is opened depending on whether the water temperature in the heat radiation water storage tank is higher than or lower than a predetermined temperature, and the water temperature in the reduced pressure water storage tank is opened. a water level detection valve control means that closes the first and second valves upon detecting that the water level of the water tank has risen to a predetermined water level; and a safety means for detecting this and opening the first valve.