JPS6125910A - エンジンの沸騰冷却装置 - Google Patents

エンジンの沸騰冷却装置

Info

Publication number
JPS6125910A
JPS6125910A JP14740084A JP14740084A JPS6125910A JP S6125910 A JPS6125910 A JP S6125910A JP 14740084 A JP14740084 A JP 14740084A JP 14740084 A JP14740084 A JP 14740084A JP S6125910 A JPS6125910 A JP S6125910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
coolant
temperature
water jacket
condenser
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.)
Pending
Application number
JP14740084A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimasa Hayashi
義正 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP14740084A priority Critical patent/JPS6125910A/ja
Priority to US06/754,980 priority patent/US4616601A/en
Publication of JPS6125910A publication Critical patent/JPS6125910A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/22Liquid cooling characterised by evaporation and condensation of coolant in closed cycles; characterised by the coolant reaching higher temperatures than normal atmospheric boiling-point
    • F01P3/2285Closed cycles with condenser and feed pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/18Indicating devices; Other safety devices concerning coolant pressure, coolant flow, or liquid-coolant level

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、冷却液の気化潜熱を利用したエンジンの沸
騰冷却装置に関する。
〈従来の技術) 冷却液をウォータジャケット内にて沸騰蒸発させ、その
気化潜熱によりエンジンの冷却を効率良く行なうように
した沸騰冷却装置が本出願人より提案されている(特願
昭521145467号等)これを第3図に基づいて説
明すると、1はエンジン本体、2はシリンダブロック3
およびシリンダヘッド4にかけて形成されたウォータジ
ャケット、5はウォータジャケット2の上部に所定の空
間部を残して充填された冷Ma、(冷媒)である。
この冷却液5は、エンジンの熱を吸収して所定の温度に
達すると沸騰し始め、気化潜熱を奪0ながら蒸発する。
そして、この蒸発冷却液(蒸気)はウォータジレク゛ツ
1〜2の上部に接続する蒸気通路6を介して熱交換用の
°コンデンサ7に導力鬼れる。
コンデンサ7には冷却風を送る冷却ファン(電動ファン
)8が取付けられ、そのJllffiに応じて蒸発冷却
液は外部に放熱し冷却され、もとの液体に凝縮された後
、ロワタンク9に貯溜される。
ウォータジャケット2には液面センサ10が設置され、
冷却液5の蒸発に伴い液面がある程度下がると、制御回
路11によりウォータジャケット2のもどり通路(冷媒
通路)12に介装した供給ポンプ13が駆動される。こ
のポンプ13により、ロワタンク9内の冷却液5を電磁
弁25を介してつA−タジャケット2へと循環するよう
にして閉回路の冷却系を構成する。
また、制御回路11は、冷却液温を検出−リ゛る温度セ
ンナ14と、エンジン回転、アクセル開度、燃料供給量
等を検出する図示しない各センサからの信号に基づいて
、前記冷却ファン8を駆動制御し、エンジンの冷却温度
を運転条件に応じて最適値に設定する。つまり、冷却系
内は開回路となっているため、系内の圧力を変化させる
ことにより、冷却液の沸点を上下させることができる。
例えば、エンジンの発熱量が比較的少ない低負荷時には
、冷却ファン8の風量を減らしてコンデンサ7での放熱
、凝縮をある程度抑制し、冷却系内の圧力を大気圧以上
に高めることにより、冷却液5の沸点を高める。これに
より、エンジンの冷却液温度を高めに維持して(例えば
120℃)、冷却損失の軽減を図る。
これに対して、エンジンの発熱量が多い高負荷時には、
冷却ファン8のINImを増やしてコンデンサ7での放
熱、凝縮を促進し、すると系内の圧力が大気圧以下とな
り冷却液5の沸点が下げられ、エンジンの冷却液温度を
低めに保ち(例えば90°C)、良好な冷却状態を確保
する。
冷却液5の沸舐気化潜熱は極めて大きく、また蒸発冷却
液によるコンデンサ7での放熱作用は充分に高いことか
ら、少量の冷却液5でエンジンを効率良く冷却すること
ができると共に、その冷却温度を運転条件に応じて応答
良く制御することが可能であり、したがって優れた冷却
機能が得られるのである。
他方、このような装置では、エンジンを停止して冷却液
の温度が常温近くまで下がった場合、それまで蒸発して
いた冷却液が液化して系内の圧力がかなり低下し、強い
負圧を生じかねない。
そのため、補助通路15.16および電磁弁17.18
を介してウォータジャケット2に接続づる補助タンク1
9が設けられ、エンジン停止時に補助通路15を開き、
低下した系内圧力と大気圧との差圧を利用して補助タン
ク19に貯えた補填用の冷却液を、液面センサ20の検
出レベルまで導入させる。
また、系内圧力の低下により外部からつl−タジャケッ
ト2に空気が入り込んだ場合、これを排除するように、
前記蒸気通路6の上部に空気通路21と電磁弁22が設
けられ、例えばエンジン始動初期等に空気通路21、補
助通路16を聞くと共に供給ポンプ13を駆動し、補助
タンク19がら冷却液を強制的に送り込んで余分の空気
を排出しつつ冷却液面を所定のレベルに合わせる。この
空気は補助タンク19の上部空気層に導かれ、フィルタ
23を介して外部に排出される。
そして、この状態において、エンジンの始動により冷却
液の温度が上昇し所定の温度に達すると、冷却液は沸騰
、蒸発を開始するが、このとき液面Uンサ10,24の
検出レベルに応じて補助通路15を開き、冷却液を大気
圧下で沸騰、蒸発させ、その蒸発圧力によって補填され
た分の冷却液を補助タンク19へと押し戻す。
この場合、供給ポンプ13は液面センサ10に応じて駆
動され、ジ1?ケッ1−2内の液面を適正レベルに保つ
ようにロワタンク9から冷却液を送り、[Jワタツク9
内の液面が所定レベルになると停止される。
これにより、蒸発圧力を大気圧に保ちながら、系内の冷
却液を適正量に復帰ならびに設定するのである。したが
って、系内に空気が入り込むようなことは防止され、コ
ンデンサ7での熱交換効率が良好に維持される。
このようにして、常に沸騰冷却の的確な冷却作用が得ら
れ、その高い冷却性能が維持されると共に、前記冷却フ
ァン8の風量に応じて冷却液の沸点圧力を大気圧以下に
任意に下げることができ、前述したようにエンジンの高
負荷時等に冷却温度を100℃以下(水を用いた場合)
に設定することが可能どなっている。
なお、上記装置では、少量の冷却液でエンジンの冷却を
行なえるから、ウオータジ17ケツト2はもちろん、コ
ンデンサ7、供給ポンプ13等=し小さくてづ°み、冷
却系の小型化、戦機化を図れる。
また、エンジンの暖機時間を短縮することが可能になる
と共に、コンデンサ7での放熱効率が良好なことから、
冷却ファン8の駆動動力を低減でき、騒音ならびに燃費
の改善が図れるという利点がある。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、このような沸騰冷却装置において、冷却液に
水と不凍液(エチレングリコール等)との混合液を用い
た場合、運転中につA−タジャケット2から水分だけが
沸騰蒸発して水蒸気のみがコンデンサ7へと導かれ、ウ
ォータジャケット2内の冷却液81度が徐々に増加する
一方、ロワタンク9内の冷却液が次第に水だ4ノとなる
といった現象があられれた。
水よりも不凍液の沸点が高いから、不凍液は蒸発せず、
ウォータジャケット2内に捕まるのである、。
ところが、このように水蒸気のみがコンデンサ7に導か
れ、ロワタンク9が水だけになると、運転中であっても
外気温が極めて低いときには、コンデンサ7やロワタン
ク9が低温になることから、これらの内部の水が凍結し
てしまうという心配があった。
このため、冷却機能の悪化を招くと共に、特に凍結がひ
どいときには、冷媒が循環されなくなり、この結果系内
の圧力が上昇してジVクット2側の温度が相当高温にな
ってしまうという危険があった。
この発明は、このような凍結を防止することを目的とし
ている。
(問題点を解決するための手段) この発明は、大部分を液相冷媒で満たしたエンジンウォ
ータジャケットと内部を気相状に保ったコンデンサとを
、上部の冷媒蒸気を流す蒸気通路とコンデンサからの液
化冷媒を供給ポンプを介して戻す冷媒通路とで連通して
冷媒が循環する開回路を形成し、コンデンサに強制冷却
風を供給する冷却ファンを設けると共に、液相冷媒を貯
溜した補助タンクを弁手段を介して前記閉回路に接続し
たエンジンの沸騰冷却装置において、前記ウォータジャ
ケット内の冷媒の温度を検出する手段と、コンデンサ内
の冷媒の温度を検出する手段と、前者の温度が沸点で後
者の温度が氷点付近に下がったときにつA−タジャウ°
ット内の冷媒液面を上昇させる手段(制御回路)とを設
ける。
(作用) コンデンサ側にて冷却された冷媒が凍結する恐れがある
ときに、ウォータジャケット内の冷媒液面が上Rするた
め、その冷媒の沸騰に伴って液状の冷媒が蒸気通路側に
盛んにはね上るようになり、この高温の液状冷媒がコン
デンサへと流れ込むのである。これにより、コンデンサ
側が温められ、コンデンサ側での冷媒の凍結が防止され
る。
(実施例) 第1図は本発明の実施例を承り構成断面図で、1はエン
ジン本体、2はウォータジャケラI〜、6は蒸気通路、
7はコンデンナ、8は冷却ファン、9はロワタンク、1
2は冷媒通路、13は供給ポンプである。
これらの構成ならびに機能、作用はほぼ第3図ぐ述べた
通りであり、その他の構成と同様、第3図と実質的に同
一の部分には同符号を付しである。
本実施例では、このウォータジトケツ1〜2にジャケッ
ト2内の冷媒の温度を検出する手段14(第3図の温m
bンサ14を兼用する)が、コンデンサ7にコンデンサ
7内の冷媒の温度を検出する手段26がそれぞれ設置さ
れる。
また、つA−タジVケット2内の冷媒の適正レベルを検
出する液面センサ10のほかに、これより上方のジレケ
ット2のほぼ最上部に液面センサ27が設置され、その
検出信号は前記検出手段14.26からの信号と共に制
御回路28に送られる。
制御回路28は、これらの信号ならびにエンジン回転、
アクセル開度等の図示しない各センサからの信号に基づ
いて、各アクブユエータの駆動を制御する。
例えば、エンジンの冷却を行なう通常の運転時にあって
は、第3図で述べたにうに、エンジン負荷等に応じて冷
却ファン8を駆動する一方、冷媒通路12のTi磁弁2
5を開き、液面センサ10の検出信号にしたがって供給
ポンプ13を駆動し、ウォータジャケット2内の冷媒液
面を適正レベルに保ちつつ、コンデンサ7で液化された
冷媒をロワタンク9からつA−クジ11ケツト2へと循
環する。
そして、この運転時に制御回路28は、つA−タジャケ
ット2内の冷媒の温度が沸点で、コンデンサ7内の冷媒
の温度が氷点付近まで下がると、ウォータジ17ケツト
2の冷媒液面を上昇させるように、液面センサ10から
の検出信号を最上部の液面セン台す27からの検出信号
に切換え、この信号にしたがって供給ポンプ13を駆動
するように制御する。
ただし、ウォータジャケット2内の冷!!!湿11uが
沸点以下で、コンデンサ7内の冷媒通路が氷点付近のと
ぎには、制御回路28が補助通路29の電磁弁30を開
き、この後ジャケラ1−2内の冷W、温度が沸点に達す
ると、ロワタンク9内の液面セン量す24の検出レベル
に応じて電磁弁3oを閉じるようになっている。
なお、液面レンサ10.17としては、第2図に示ずよ
うに、これらを一体化したフロート式のものを用いても
良い。これは中心軸31中に高さを変えて2つのリード
スイッチ32.33を配設し、マグネット34を備えた
フロート35の位置に応じてリードスイッチ32.33
を作動させることで、液面を検出するものである。
また、第1図中電磁弁30と補助通路2つは第3図の電
磁弁17.18と補助通路15.16を兼ねるようにな
っており、36は単室暖房用のヒータコアを示したもの
である。
このような構成のため、冷媒に水と不凍液との混合液を
用いた場合、冷却運転時にはウオータジVケット2から
水蒸気のみがコンデンサ7に導かれ、コンデンサ7やロ
ワタンク9内が次第に水だけとなるが、このときウォー
タジャケット2内の冷媒の温度が沸点で、コンデンサ7
内の冷媒の温度が氷点付近にまで下がると、つ4−タジ
Vケット2の上方の液面センサ27からの検出信号に応
じて供給ポンプ13が駆動され、つを−タジレケット2
の冷媒液面がほぼ最上部まで土性される。
したがって、つを−クジ11ケツト2内の冷奴の沸騰に
伴い、まだ蒸発していない液状の冷媒が蒸気通路6側に
盛んにはね上るようになり、この高温の液状冷媒が蒸気
通路6からコンデンサ7へと流れ込むようになるのであ
る。
これにより、外気温が極めて低いときに、コンデンサ7
およびロワタンク9を淘める嚇ことができ、この結果従
来例のようにコンデンサ7やロワタンク9内の冷媒が凍
結プるようなことはなく、凍結によりウォータジャケッ
ト2例の温度が相当高温になるといった危険は回避され
、冷却装置としての信頼性が高めらると共に、常に高い
冷却機能を維持することが可能となる。
なお、つA−タジャケット2内の冷tJJL温度が沸点
以下のときにコンデンサ7の冷媒温度が氷点付近上下が
った場合には、液状冷奴がコンデンサ7側に流れ込むこ
とはないが、このとき系内の圧力が負圧になると共に、
補助通路2つの電磁弁30が開かれるため、補助タンク
19からの冷奴がコンデンサ7等に吸入される。したが
って、コンデンサ7側の温度が上がるため、凍結は防止
されるのである。そして、この後、ウォータジャケラ1
−2内の冷媒が沸瞳し始めると、その圧力により吸入さ
れた冷媒が補助タンク19へと押し戻され、もとの冷却
運転に復帰する。
(考案の効果) コンデンサ側の冷媒の不凍液濃度が低下してもその温度
が低くなると、ウォータシトゲット内の沸瞳に伴って高
温の液状冷媒がコンデンサ側に流れ込むことから、冷媒
の凍結を確実に防止することができ、冷却装置としての
安定かつ良好な機能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す構成断面図、第2図はそ
の液面センサの1例を示す断面図、第3図は先願例の構
成断面図である。 2・・・つA−タジャケット、6・・・蒸気通路、7・
・・コンデンサ、8・・・冷却フ1ン、10・・・液面
センサ、12・・・冷媒通路、13・・・供給ポンプ、
14・・・温度検出手段、19・・・補助タンク、26
・・・湿度検出手段、27・・・液面センサ、28・・
・制御回路、30・・・電磁弁。 特許出願人   日産自動車株式会社 代理人 弁理士 後 藤 政 喜(−伶7−゛7゛ハ 1、−−イ ベ−9,」

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 大部分を液相冷媒で満たしたエンジンウォータジャケッ
    トと内部を気相状に保つたコンデンサとを、上部の冷媒
    蒸気を流す蒸気通路とコンデンサからの液化冷媒を供給
    ポンプを介して戻す冷媒通路とで連通して冷媒が循環す
    る閉回路を形成し、コンデンサに強制冷却風を供給する
    冷却ファンを設けると共に、液相冷媒を貯溜した補助タ
    ンクを弁手段を介して前記閉回路に接続したエンジンの
    沸騰冷却装置において、前記ウォータジャケット内の冷
    媒の温度を検出する手段と、コンデンサ内の冷媒の温度
    を検出する手段と、前者の温度が沸点で後者の温度が氷
    点付近に下がつたときにウォータジャケット内の冷媒液
    面を上昇させる手段とを設けたことを特徴とするエンジ
    ンの沸騰冷却装置。
JP14740084A 1984-07-16 1984-07-16 エンジンの沸騰冷却装置 Pending JPS6125910A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14740084A JPS6125910A (ja) 1984-07-16 1984-07-16 エンジンの沸騰冷却装置
US06/754,980 US4616601A (en) 1984-07-16 1985-07-15 Radiator anti-freeze arrangement for evaporative type cooling system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14740084A JPS6125910A (ja) 1984-07-16 1984-07-16 エンジンの沸騰冷却装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6125910A true JPS6125910A (ja) 1986-02-05

Family

ID=15429427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14740084A Pending JPS6125910A (ja) 1984-07-16 1984-07-16 エンジンの沸騰冷却装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4616601A (ja)
JP (1) JPS6125910A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62237022A (ja) * 1986-04-04 1987-10-17 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の沸騰冷却装置
US5101785A (en) * 1990-03-08 1992-04-07 Toyoto Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for an internal combustion engine
JP2001075808A (ja) * 1999-07-14 2001-03-23 Hewlett Packard Co <Hp> ベイジアン・ネットワーク

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0219099B1 (en) * 1985-10-15 1991-09-11 Nissan Motor Co., Ltd. Cooling system for an internal combustion engine
DE102012218381A1 (de) * 2012-10-09 2014-04-10 Robert Bosch Gmbh Latentwärmespeicher und dessen Verwendung
CN103303265A (zh) * 2013-04-27 2013-09-18 麦特汽车服务股份有限公司 一种基于检测而防止汽车冷却***过度保养的方法
US10272741B2 (en) * 2014-11-13 2019-04-30 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for heating a hybrid vehicle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3992941A (en) * 1974-06-10 1976-11-23 Mcgoldrick Daniel J Liquid level measuring apparatus
JPS59180023A (ja) * 1983-03-31 1984-10-12 Nissan Motor Co Ltd 自動車用エンジン蒸気冷却装置
JPS59200051A (ja) * 1983-04-27 1984-11-13 Nissan Motor Co Ltd 自動車用エンジンの吸気加熱装置
US4549505A (en) * 1983-10-25 1985-10-29 Nissan Motor Co., Ltd. Cooling system for automotive engine or the like

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62237022A (ja) * 1986-04-04 1987-10-17 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の沸騰冷却装置
US5101785A (en) * 1990-03-08 1992-04-07 Toyoto Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for an internal combustion engine
JP2001075808A (ja) * 1999-07-14 2001-03-23 Hewlett Packard Co <Hp> ベイジアン・ネットワーク

Also Published As

Publication number Publication date
US4616601A (en) 1986-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0530965B2 (ja)
JPS6125910A (ja) エンジンの沸騰冷却装置
JPS60122223A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPS62162716A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPH0248664Y2 (ja)
JPH033050B2 (ja)
JPS60175728A (ja) エンジンの沸騰冷却装置
JPH0324828Y2 (ja)
JP2002276367A (ja) 循環熱媒液の蒸発抑制装置
JPH0350259Y2 (ja)
JPH0113770Y2 (ja)
JPH0410331Y2 (ja)
JPH0248660Y2 (ja)
JPH0324829Y2 (ja)
JPH0248663Y2 (ja)
JPH0410332Y2 (ja)
JPS60240820A (ja) エンジンの沸騰冷却装置
JPH0519546Y2 (ja)
JPH0410327Y2 (ja)
JPH0248659Y2 (ja)
JPS6119921A (ja) エンジンの沸騰冷却装置
JPH0324826Y2 (ja)
JP2551982Y2 (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPH0452430Y2 (ja)
JPH0410330Y2 (ja)