JPS6258010A - 内燃機関の沸騰冷却装置 - Google Patents

内燃機関の沸騰冷却装置

Info

Publication number
JPS6258010A
JPS6258010A JP60197337A JP19733785A JPS6258010A JP S6258010 A JPS6258010 A JP S6258010A JP 60197337 A JP60197337 A JP 60197337A JP 19733785 A JP19733785 A JP 19733785A JP S6258010 A JPS6258010 A JP S6258010A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
condenser
water jacket
reservoir tank
air
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
Application number
JP60197337A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0580565B2 (ja
Inventor
Naoki Ogawa
直樹 小川
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 JP60197337A priority Critical patent/JPS6258010A/ja
Priority to US06/852,169 priority patent/US4662317A/en
Priority to DE8686108740T priority patent/DE3673924D1/de
Priority to EP86108740A priority patent/EP0214389B1/en
Publication of JPS6258010A publication Critical patent/JPS6258010A/ja
Publication of JPH0580565B2 publication Critical patent/JPH0580565B2/ja
Granted 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
    • 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
    • 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
    • F01P3/2271Closed cycles with separator and liquid return

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (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、ウォータジャケット内の所定レベルまで液
相冷媒を貯、留しておき、その沸騰気化により内燃機関
各部の冷却を行う内燃機関の沸騰冷却装置に関し、特に
暖機運転時に冷媒循環系内から不凝縮気体である空気が
自然に排出されるようにしたN1−騰冷却装置に関する
従来の技術 自動車用機関等の冷却装置として、冷媒の沸騰・凝縮の
サイクルを利用した沸騰冷却装置が種々提案されている
。この種の冷却装置において最も大きな課題は、不凝縮
気体である空気を如何にして系内から除去し、かつその
侵入を阻止するかということにある。
本出願人は、ウォータジャケットとコンデンサと冷媒供
給ポンプとを主体として閉ループ状の冷媒循環系を形成
し、ウォータジャケットで発生した冷媒蒸気をコンデン
サに導いて凝縮させた後、液面センサの検出に基づく冷
媒供給ポンプの作動によって再度ウォータジャケットへ
補給するようにした沸騰冷却装置を種々提案している。
この装置では、系最上部に電磁弁を備えた空気排出通路
を接続してあり、始動直後等に系外のりザーバタンクか
ら冷媒供給ポンプを用いて系内に液相冷媒を強制的に導
入し、かつ同時に上記電磁弁を開いて、系内に残存して
いた空気の排出を行うようにしている(例えば特開昭6
0−36712号公報、特開昭60−36715号公報
等)。
発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような冷媒供給ポンプを用いた冷媒の強
制導入により空気を押し出す方式では、冷媒供給ポンプ
の前後に流路切換機構となる複数の電磁弁が必要である
とともに、空気排出通路の電磁弁をも含めて複雑な制御
を行わねばならず、装置の簡素化、低コスト化が困難で
あった。
問題点を解決するための手段 この発明は上記の問題点を解決するために、コンデンサ
と冷媒供給ポンプとの間にリザーバタンクを介装し、ウ
ォータジャケット、コンデンサを主体とした冷媒循環系
の上部蒸気空間を満たし得る爪の液相冷媒を上記リザー
バタンクに貯留しておく一方、該タンク内部の圧力が所
定の上限圧力以上のとき、および所定の下限圧力以下の
ときにリザーバタンク内外を連通ずる開閉弁を、上記リ
ザーバタンク上部に配設したことを特徴としている。
作用 運転状態ではウォータジャケットの上部ならびにコンデ
ンサの大部分が蒸気空間となっており、この状態で冷媒
が沸騰・凝縮のサイクルを繰り返しつつ循環することに
よって機関の冷却が行われる。
機関が停止すると、系内蒸気の凝縮に伴ってリザーバタ
ンク内の液相冷媒がウォータジャケットやコンデンサ内
に移動し、これらが液相冷媒で満たされた状態7を保つ
。また、このときリザーバタンク内が負圧化しようとす
るので、開閉弁を通してリザーバタンク上部に必要量の
空気が導入される。
次に機関が始動すると、発生蒸気圧によってつオータジ
ャケットやコンデンサから余剰の液相冷媒がリザーバタ
ンク内に押し出され、所要の蒸気空間が形成される。こ
のとき、リザーバタンク上部の空気は、リザーバタンク
内部の圧力が高まるので開閉弁を通して自然に押し出さ
れる。更に、何らかの原因でウォータジャケットやコン
デンサに空気が侵入した場合には、蒸気圧力によってコ
ンデンサ内部に集められ、自然にリザーバタンクに押し
出されるのて、やはりリザーバタンク内部の圧力が高く
なったときに開閉弁を通して排出される。
実施例 第1図はこの発明の第1実施例を示す構成説明図であっ
て、同図において、1はウォータジャケット2を備えて
なる内燃機関、3は気相冷媒を凝縮するためのコンデン
サ、4は電動式の冷媒供給ポンプを夫々示している。
1記ウオータジヤケツト2は、内燃機関1のシリンダお
よび燃焼室の外周部を包囲するようにシリンダブロック
5およびシリンダヘッド6の両者に亘って形成されたも
ので、通常気相空間となる上部が各気筒で互いに連通し
ているとともに、その上部の適宜な位置、に蒸気比ロア
が設けられている。この蒸気比ロアは、接続管8および
蒸気通路9を介してコンデンサ3の上部人口3aに連通
しており、かつ上記接続管8には、冷媒循環系の最上部
となる冷媒注入部8aが上方に立ち上がった形で形成さ
れているとともに、その上部開口をキャップlOが密閉
している。
また上記ウォータジャケット2の所定レベル、具体的に
はシリンダヘッド6側の略中間−の高さ位置において、
一つあるいは同一レベルに並んだ複数個の余剰冷媒排出
口11が開口形成されている。
上記コンデンサ3は、上記人口3aを有するアッパタン
ク12と、上下方向に沿った微細なチューブを主体とし
たコア部13と、このコア部13で凝縮された液化冷媒
を一時貯留するロアタンク14とから構成されたもので
、例えば車両前部など車両走行風を受は得る位置に設置
され、更にその前面あるいは背面に、強制冷却用の電動
式冷却ファン15を備えている。
16は、ウォータジャケット2やコンデンサ3を主体と
した冷媒循環系の上部に形成される蒸気空間を十分上口
る容積を持ったりザーバタンクであって、その下部とロ
アタンク14底部とが第1冷媒供給通路17を介して常
時連通しているとともに、底部から導出された第2冷媒
供給通路■8の先端がウォータジャケット2の冷媒人口
2aに接続されており、この第2冷媒供給通路18に、
冷媒供給ポンプ4が介装されている。尚、リザーバタン
ク16内で第1.第2冷媒供給通路17.18の開口高
さが異なるのは、ロアタンク14がら空気泡が押し出さ
れて来た場合に冷媒供給ポンプ4へ直接流入しないよう
にするためである。また、このリザーバタンク16はオ
ーバフロー通路19を介してウォータジャケット2の余
剰冷媒排出口IIに連通している。20は、このリザー
バタンク16の上部に配設された開閉弁であって、例え
ば公知のラジェータキャップのように内部の圧力が所定
の上限圧力(例えば1.2kg/cm2程度)以上のと
きに開く正圧弁と、内部の圧力が所定の下限圧力(例え
ば0.9kg/am2程度)以下のときに開く負圧弁と
を一体に組み合せた構造を有している。尚、電磁弁と圧
力センサとを組み合せて同様の作動を行わせるように構
成しても良い。
また上記冷媒供給ポンプ4は、ウォータジャケット2の
適宜位置に配設した第1温度スイッチ21を介して電源
に接続され、かつ冷却ファン15はロアタンク14に配
設した第2温度スイッチ22を介して電源に接続されて
いる。上記第1.第2温度スイツヂ21.22は何れも
所定温度以下のときにOFF。
所定温度以上のときにONとなるもので、その作動温度
は、高地における冷媒沸点よりも低くかつ暖機が完了し
たとみなせる温度、例えば83℃程度に設定されている
次に上記のように構成された沸騰冷却装置の作動につい
て説明する。
先ず機関の停止状態においては、ウォータジャケット2
やコンデンサ3を主体とした冷媒循環系の全体が液相冷
媒(例えばエチレングリコール水溶液)で満たされてお
り、かつリザーバタンク16には多少の液相冷媒が残存
している。この状態で機関が始動すると、ウォータジャ
ケット2内の冷媒がやがて沸騰を開始し、ウォータジャ
ケット2の上部ならびにコンデンサ3上部に徐々に気相
冷媒領域が形成されて行くとともに、沸騰による内圧の
上昇によって余剰の液相冷媒がリザーバタンク16に押
し出されて来る。また同時に、リザーバタンク16上部
の空気は開閉弁20を通して外部に排出される。そして
、沸騰開始前に冷媒供給ポンプ4が作動を開始している
ので、ウォータジャケット2内の冷媒液面は所定レベル
以下に低下することはない。
コンデンサ3の上部に気相冷媒領域が拡大するに従って
コンデンサ3の放熱能力が増大するので、この放熱能力
と機関発熱量とが平衡した位置にコンデンサ3の液面位
置が定まり、以後は、機関の負荷や車両走行風等に応じ
てコンデンサ3の液面位置が自然に上下動しつつ系内温
度を略一定に保っ。尚、このときの系内温度は開閉弁2
0の設定圧力によって定められることになり、外気圧に
影響されない。冷却ファンI5は、ロアタンク14内の
冷媒温度が高まると作、動開始し、コンデンサ3を強制
冷却する。また、冷媒供給ポンプ4は機関運転中常時ロ
アタンク14からリザーバタンク16を経てウォータジ
ャケット2へ液相冷媒を供給しており、かつ余剰の液相
冷媒はオーバフロー通路19を介してリザーバタンク1
6に戻るので、ウォータジャケット2内の冷媒液面は常
に所定レベルに確実に推持される。
一方、コンデンサ3やウォータジャケット2内に何らか
の原因で空気が侵入していると、コンデンサ3の微細な
チューブに付着して放熱能力を低下させる虞れがあるが
、この場合、空気は冷媒蒸気に押されてコンデンサ3の
下方に滞留する傾向にあるから、負荷の増大等によりコ
ンデンサ3内の圧力が上昇したときにリザーバタンク1
6に自然に押し出される。そして、系内圧力が所定の上
限圧力以上となれば開閉弁20が開くので、これを通し
て外部に排出される。
また機関停止後は、ウォータジャケット2やコンデンサ
3内の温度低下に伴う圧力低下によって、リザーバタン
ク16内の液相冷媒がこれらに移動し、最終的にはコン
デンサ3等の全体が液相冷媒で満たされた状態となって
停止中の空気の侵入が防止されろ。尚、リザーバタンク
16内には開閉弁20を通して必要量の空気が流入する
次に第2図は、この発明の第2実施例を示している。こ
の実施例では、リザーバタンク16がコンデンサ3の側
部に付設されており、下部においてtコ1アタンク14
と一体に連続した形で形成されている3、従って、コン
デンサ3のコア部15から押し出された空気は一層速や
かにリザーバタンク16上部に集められる。また、この
実施例ではオーバフロー通路19を用いずに、沸点近傍
に作動温度を設定(−7だ第1温度スイッチ21に基づ
く冷媒供給ポンプ4のON −OF F制御でウォータ
ジャケット2内の冷媒液面を略一定に保つようにしてい
る。
発明の効果 以」二の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機
関の沸騰冷却装置によれば、コンデンサ等に何らかの原
因で侵入した空気を自動的に排出でき、冷媒供給ポンプ
により強制的に空気排出を行うものに比べて装置の簡素
化ならびに制御の単純化が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1実施例を示す構成説明図、第2
図はこの発明の第2実施例を示す構成説明図である。 l・・内燃機関、2・・ウォータジャケット、3・・・
コンデンサ、4・・冷媒供給ポンプ、15・・・冷却フ
ァン、16・・・リザーバタンク、19・・・オーバフ
ロー通路、20・開閉弁、21・・・第1温度スイッチ
、22・・第2温度スイッチ。 外2名 第1図 20−−−−−一開閉弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定レベルまで液相冷媒が貯留されるウォータジ
    ャケットと、このウォータジャケットで発生した冷媒蒸
    気が導入されるコンデンサと、このコンデンサと上記ウ
    ォータジャケットとの間に配設され、かつ上記ウォータ
    ジャケット内の冷媒液面を上記所定レベルに維持するよ
    うにコンデンサからウォータジャケットへ液相冷媒を補
    給する冷媒供給ポンプと、上記コンデンサと冷媒供給ポ
    ンプとの間に介装され、かつウォータジャケット、コン
    デンサを主体とした冷媒循環系の上部空間を満たし得る
    量の液相冷媒が貯留されるリザーバタンクと、このリザ
    ーバタンクの上部に配設され、該タンク内部の圧力が所
    定の上限圧力以上のとき、および所定の下限圧力以下の
    ときにリザーバタンク内外を連通する開閉弁とを備えて
    なる内燃機関の沸騰冷却装置。
JP60197337A 1985-09-06 1985-09-06 内燃機関の沸騰冷却装置 Granted JPS6258010A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60197337A JPS6258010A (ja) 1985-09-06 1985-09-06 内燃機関の沸騰冷却装置
US06/852,169 US4662317A (en) 1985-09-06 1986-04-15 Cooling system for automotive engine or the like
DE8686108740T DE3673924D1 (de) 1985-09-06 1986-06-26 Kuehleinrichtung fuer kraftfahrzeugmaschine.
EP86108740A EP0214389B1 (en) 1985-09-06 1986-06-26 Cooling system for automotive engine or the like

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60197337A JPS6258010A (ja) 1985-09-06 1985-09-06 内燃機関の沸騰冷却装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6258010A true JPS6258010A (ja) 1987-03-13
JPH0580565B2 JPH0580565B2 (ja) 1993-11-09

Family

ID=16372791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60197337A Granted JPS6258010A (ja) 1985-09-06 1985-09-06 内燃機関の沸騰冷却装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4662317A (ja)
EP (1) EP0214389B1 (ja)
JP (1) JPS6258010A (ja)
DE (1) DE3673924D1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61275522A (ja) * 1985-05-30 1986-12-05 Nissan Motor Co Ltd エンジンの沸騰冷却装置
EP0219099B1 (en) * 1985-10-15 1991-09-11 Nissan Motor Co., Ltd. Cooling system for an internal combustion engine
US5031579A (en) * 1990-01-12 1991-07-16 Evans John W Cooling system for internal combustion engines
FR2669962B1 (fr) * 1990-11-30 1994-09-16 Renault Procede de refroidissement par evaporation pour moteur a combustion interne et dispositif de mise en óoeuvre.
DE4102853A1 (de) * 1991-01-31 1992-08-06 Freudenberg Carl Fa Verdampfungsgekuehlte verbrennungskraftmaschine
US5435485A (en) * 1992-07-24 1995-07-25 Gas Research Institute Automatic purge system for gas engine heat pump
FR2699960B1 (fr) * 1992-12-31 1995-02-17 Valeo Thermique Moteur Sa Dispositif de refroidissement en mode diphasique pour un moteur thermique, notamment de véhicule automobile.
JPH07259562A (ja) * 1994-03-23 1995-10-09 Unisia Jecs Corp ラジエータファン制御装置の診断装置
US5582138A (en) * 1995-03-17 1996-12-10 Standard-Thomson Corporation Electronically controlled engine cooling apparatus
JP3099743B2 (ja) * 1996-07-22 2000-10-16 松下電器産業株式会社 自動車の液体加熱循環装置
US6135067A (en) * 1998-08-21 2000-10-24 Uview Ultraviolet Systems, Inc. System removing entrapped gas from an engine cooling system
US7673591B2 (en) * 2008-06-10 2010-03-09 Deere & Company Nucleate boiling cooling system and method
US20100050887A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Freda Robert B Self-Contained Roll-off Shredding Compactor System
US8327812B2 (en) * 2009-07-24 2012-12-11 Deere & Company Nucleate boiling cooling system
KR101339257B1 (ko) * 2012-09-24 2013-12-09 현대자동차 주식회사 차량의 엔진 냉각 시스템 및 방법
CN106894882B (zh) * 2017-04-28 2019-07-05 重庆长安汽车股份有限公司 一种汽车发动机冷却控制***及控制方法
RU2707787C1 (ru) * 2019-04-10 2019-11-29 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Система охлаждения стационарного двигателя внутреннего сгорания

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1346331A (en) * 1919-07-15 1920-07-13 Wellington W Muir Cooling system
US1625737A (en) * 1922-11-20 1927-04-19 Wellington W Muir Means and method of cooling internal-combustion engines
GB275635A (ja) * 1926-08-05 1929-02-04 Lester Pence Barlow
DE522617C (de) * 1927-01-20 1931-04-11 Lester Pence Barlow Regelungsvorrichtung
US2083611A (en) * 1931-12-05 1937-06-15 Carrier Corp Cooling system
DE714662C (de) * 1939-07-27 1941-12-04 Ernst Heinkel Flugzeugwerke G Verdampfungskuehleinrichtung fuer Brennkraftmaschinen in Flugzeugen
HU176054B (en) * 1978-11-30 1980-12-28 Autoipari Kutato Intezet Automatic deaeration plant for forced-flowing fluid system particularly for cooling system of internal combustion engine
US4367699A (en) * 1981-01-27 1983-01-11 Evc Associates Limited Partnership Boiling liquid engine cooling system
JPS57143120A (en) * 1981-02-27 1982-09-04 Nissan Motor Co Ltd Cooler of internal combustion engine
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
JPS6047816A (ja) * 1983-08-25 1985-03-15 Nissan Motor Co Ltd エンジンの沸騰冷却装置
US4549505A (en) * 1983-10-25 1985-10-29 Nissan Motor Co., Ltd. Cooling system for automotive engine or the like
JPS60164614A (ja) * 1984-02-07 1985-08-27 Nissan Motor Co Ltd 過給機付エンジンの沸騰冷却装置
JPS60175728A (ja) * 1984-02-23 1985-09-09 Nissan Motor Co Ltd エンジンの沸騰冷却装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0214389A3 (en) 1988-03-30
EP0214389B1 (en) 1990-09-05
EP0214389A2 (en) 1987-03-18
DE3673924D1 (de) 1990-10-11
US4662317A (en) 1987-05-05
JPH0580565B2 (ja) 1993-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6258010A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPS6210414A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPS61275522A (ja) エンジンの沸騰冷却装置
JPS6093116A (ja) 蒸発冷却式インタ−ク−ラ装置
JPS62162716A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPS6143213A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPS6183420A (ja) 自動車用内燃機関の沸騰冷却装置
JPS6183426A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPS61123712A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPS614817A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPH032670Y2 (ja)
JPS6210415A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPH0346176Y2 (ja)
JPH0223781Y2 (ja)
JPH034726B2 (ja)
JPS61182414A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
SU1231240A1 (ru) Способ охлаждени двигател внутреннего сгорани и устройство дл его осуществлени
JPH0456129B2 (ja)
JPH0410327Y2 (ja)
JPS6183436A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPS6060006B2 (ja) ラジエ−タ
JPH0424099Y2 (ja)
JPS6287606A (ja) 内燃機関の沸騰冷却装置
JPH0526257Y2 (ja)
JPH0415932Y2 (ja)