(57)【要約】  【課題】流体冷却装置が配置上の制約を受け難いエンジンを提供する。  【解決手段】エンジンの昇温流体１ａが通過する流体導管１と、ヒートパイプ２を備え、ヒートパイプ２は流体導管１の熱を受ける一端側の入熱部２ａと、入熱部２ａで受けた熱を放熱する他端側の放熱部２ｂを備えている。ートパイプ２で冷却される流体導管１として、過給機３の軸受３ａを冷却したエンジンオイル４ａをオイルパン５側に戻すエンジンオイル導管４と、過給空気導管５を備えている。ヒートパイプ２は、流体導管１を囲繞する囲繞筒６と、囲繞筒６から導出されたチューブ７で構成され、囲繞筒６が入熱部２ａとされ、チューブ７の導出端部が放熱部２ｂとされている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの昇温流体(１ａ)が通過する流体導管(１)と、ヒートパイプ(２)を備え、ヒートパイプ(２)は流体導管(１)の熱を受ける一端側の入熱部(２ａ)と、入熱部(２ａ)で受けた熱を放熱する他端側の放熱部(２ｂ)を備えている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載されたエンジンにおいて、
ヒートパイプ(２)で冷却される流体導管(１)として、過給機(３)の軸受(３ａ)を冷却したエンジンオイル(４ａ)をオイルパン(１０)側に戻すエンジンオイル導管(４)を備えている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載されたエンジンにおいて、
ヒートパイプ(２)で放熱される流体導管(１)として、過給空気導管(５)を備えている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
ヒートパイプ(２)は、流体導管(１)を囲繞する囲繞筒(６)と、囲繞筒(６)から導出されたチューブ(７)で構成され、囲繞筒(６)内が入熱部(２ａ)とされ、チューブ(７)の導出端部が放熱部(２ｂ)とされている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項５】
請求項４に記載されたエンジンにおいて、
囲繞筒(６)で囲繞された流体導管(１)の被囲繞部(１１)の周壁は、周方向に沿って交互に内外に折り返された襞(８)で形成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
ヒートパイプ(２)は、チューブ(７)で構成され、流体導管(１)に接するチューブ(７)の一端部が入熱部(２ａ)とされ、チューブ(７)の他端部が放熱部(２ｂ)とされている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項７】
請求項６に記載されたエンジンにおいて、
チューブ(７)の入熱部(２ａ)が接する流体導管(１)の被接触部(９)の周壁は、周方向に沿って交互に内外に折り返された襞(８)で形成され、襞(８)の複数の溝(８ａ)に複数のチューブ(７)の入熱部(２ａ)が嵌合されている、ことを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに関し、詳しくは、流体冷却装置の配置上の制約を受け難いエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体冷却装置としてオイルクーラやインタークーラを備えたエンジンがある(例えば、特許文献１，２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９６３３６号公報(図５参照)
【特許文献２】特開２０１５−８６８１５号公報(図１参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
《問題点》  流体冷却装置の配置上の制約が大きい。
特許文献１のエンジンでは、流体冷却装置にオイルクーラが用いられているが、オイルクーラは、オイル通過経路上で、かつ、エンジン冷却風送風経路上に配置する必要があり、流体冷却装置の配置上の制約が大きい。
特許文献２のエンジンでは、冷却装置にインタークーラが用いられているが、インタークーラは、過給空気通過路上で、かつエンジン冷却風送風経路上に配置する必要があり、流体冷却装置の配置上の制約が大きい。
【０００５】
本発明の課題は、流体冷却装置が配置上の制約を受け難いエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１(Ａ)〜(Ｄ)，図５(Ａ)〜(Ｄ)に例示するように、エンジンの昇温流体(１ａ)が通過する流体導管(１)と、ヒートパイプ(２)を備え、ヒートパイプ(２)は流体導管(１)の熱を受ける一端側の入熱部(２ａ)と、入熱部(２ａ)で受けた熱を放熱する他端側の放熱部(２ｂ)を備えている、ことを特徴とするエンジン。
【発明の効果】
【０００７】
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》  流体冷却装置が配置上の制約を受け難い。
流体冷却装置となるヒートパイプ(２)の入熱部(２ａ)は、高温部となる流体導管(１)の任意の位置に配置し、ヒートパイプ(２)の放熱部(２ｂ)は、高温部から離れた任意の低温部に配置するだけでよく、流体冷却装置が配置上の制約を受け難い。  
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエンジンを説明する模式図で、図１(Ａ)はオイル冷却装置の縦断側面図、図１(Ｂ)は図１(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図、図１(Ｃ)は過給空気冷却装置の横断平面図、図１(Ｄ)は図１(Ｃ)のＤ−Ｄ線断面図である。
【図２】図１のオイル冷却装置と過給空気冷却装置を備えたエンジンの側面図である。
【図３】図２のエンジンの平面図である。
【図４】図２のエンジンの正面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るエンジンを説明する模式図で、図５(Ａ)はオイル冷却装置の縦断側面図、図５(Ｂ)は図５(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図、図５(Ｃ)は過給空気冷却装置の横断平面図、図５(Ｄ)は図５(Ｃ)のＤ−Ｄ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１〜図４は本発明の第１実施形態に係るエンジンを説明する図、図５は本発明の第２実施形態に係るエンジンを説明する図である。いずれの実施形態も、水冷の立形直列多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
【００１０】
まず、第１実施形態について説明する。
このエンジンの概要は、次の通りである。
図２〜図４に示すように、このエンジンは、クランク軸(１２)の架設方向を前後方向として、シリンダブロック(１３)と、シリンダブロック(１３)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(１４)と、シリンダヘッド(１４)の上部に組み付けられたシリンダヘッドカバー(１５)と、シリンダブロック(１３)の前部に組み付けられたフロントケース(１６)と、フロントケース(１６)に形成された水ポンプ(１７)と、水ポンプ(１７)の前部に設けられたエンジン冷却ファン(１８)と、エンジン冷却ファン(１８)の前方に配置されたラジエータ(１９)と、シリンダブロック(１３)の後部に組み付けられたフライホイールハウジング(２０)と、シリンダブロック(１３)の下部に組み付けられたオイルパン(１０)と、シリンダヘッド(１４)の横一側に組み付けられた吸気マニホルド(２３)と、シリンダヘッド(１４)の横他側に組み付けられた排気マニホルド(２１)と、排気マニホルド(２１)の上部に組み付けられた過給機(３)を備えている。
【００１１】
図１(Ａ)〜(Ｄ)に示すように、このエンジンは、エンジンの昇温流体(１ａ)が通過する流体導管(１)と、ヒートパイプ(２)を備え、ヒートパイプ(２)は流体導管(１)の熱を受ける一端側の入熱部(２ａ)と、入熱部(２ａ)で受けた熱を放熱する他端側の放熱部(２ｂ)を備えている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
流体冷却装置となるヒートパイプ(２)の入熱部(２ａ)は、高温部となる流体導管(１)の任意の位置に配置し、ヒートパイプ(２)の放熱部(２ｂ)は、高温部から離れた任意の低温部に配置するだけでよく、流体冷却装置が配置上の制約を受け難い。
図２〜図４に示すように、ヒートパイプ(２)の放熱部(２ｂ)は、ラジエータ(１９)よりも前側の低温部に配置されている。図１(Ａ)(Ｃ)に示すように、ヒートパイプ(２)の放熱部(２ｂ)には、放熱フィン(２４)が設けられている。
【００１２】
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、このエンジンは、ヒートパイプ(２)で冷却される流体導管(１)として、図２，図３に示す過給機(３)の軸受(３ａ)を冷却したエンジンオイル(４ａ)をオイルパン(１０)側に戻すエンジンオイル導管(４)を備えている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
ヒートパイプ(２)により、オイルクーラを用いることなく、高温のエンジンオイル(４ａ)を簡易に冷却することができる。
【００１３】
図１(Ｃ)(Ｄ)に示すように、このエンジンは、ヒートパイプ(２)で放熱される流体導管(１)として、過給空気導管(５)を備えている。
このエンジンでは、ヒートパイプ(２)により、インタークーラなしで、高温の過給空気(５ａ)を簡易に冷却することができる。
図２〜図４に示すように、過給空気導管(５)は、過給機(３)と吸気マニホルド(２３)の間に配置された金属管である。
【００１４】
図１(Ａ)〜(Ｄ)に示すように、ヒートパイプ(２)は、流体導管(１)を囲繞する囲繞筒(６)と、囲繞筒(６)から導出されたチューブ(７)で構成され、囲繞筒(６)内が入熱部(２ａ)とされ、チューブ(７)の導出端部が放熱部(２ｂ)とされている。
このエンジンでは、囲繞筒(６)内で流体導管(１)の熱が入熱され、昇温流体(１ａ)の冷却効率が高い。
【００１５】
ヒートパイプ(２)は、外壁を構成する金属のコンテナと、コンテナ内に減圧封入されている作動液体(２２)と、コンテナの内面に形成された液体還流用ウィックを備え、流体導管(１)からヒートパイプ(２)の入熱部(２ａ)への入熱で作動液体(２２)が沸騰し、蒸発熱を奪った作動液体(２２)の蒸気(２２ａ)が入熱部(２ａ)から放熱部(２ｂ)に流れ、放熱部(２ｂ)で蒸気(２２ａ)が凝縮し、凝縮熱が放熱部(２ｂ)で放出され、熱移動により、流体導管(１)を通過する昇温流体(１ａ)の冷却がなされる。放熱部(２ｂ)で凝縮した作動液体(２２)は、液体還流用ウィックの毛細管現象により、入熱部(２ａ)に戻る。液体還流用ウィックには金属メッシュが用いられている。
【００１６】
図１(Ｂ)(Ｄ)に示すように、囲繞筒(６)で囲繞された流体導管(１)の被囲繞部(１１)の周壁は、周方向に沿って交互に内外に折り返された襞(８)で形成されている。
このエンジンでは、襞(８)で形成された被囲繞部(１１)の周壁は、表面積が大きく、流体導管(１)からヒートパイプ(２)の入熱部(２ａ)への入熱効率が高い。  
【００１７】
次に、第２実施形態について説明する。
図５(Ａ)〜(Ｄ)に示すように、このエンジンでは、ヒートパイプ(２)は、チューブ(７)で構成され、流体導管(１)に接するチューブ(７)の一端部が入熱部(２ａ)とされ、チューブ(７)の他端部が放熱部(２ｂ)とされている。
このエンジンでは、一般的な構造の既存のヒートパイプ(２)を用いて、流体冷却装置を簡易に製作することができる。
【００１８】
図５(Ａ)〜(Ｄ)に示すように、このエンジンでは、チューブ(７)の入熱部(２ａ)が接する流体導管(１)の被接触部(９)の周壁は、周方向に沿って交互に内外に折り返された襞(８)で形成され、襞(８)の複数の溝(８ａ)に複数のチューブ(７)の入熱部(２ａ)が嵌合されている。
このエンジンでは、襞(８)で形成された被接触部(９)の周壁は、表面積が大きく、流体導管(１)からヒートパイプ(２)の入熱部(２ａ)への入熱効率が高い。
【００１９】
第２実施形態の他の構造については第１実施形態と同一であり、図５(Ａ)〜(Ｄ)中、第１実施形態と同一の要素には、図１(Ａ)〜(Ｄ)と同一の符号を付しておく。
【符号の説明】
【００２０】
(１)    流体導管
(１ａ)  昇温流体
(２)    ヒートパイプ
(２ａ)  入熱部
(２ｂ)  放熱部
(３)    過給機
(３ａ)  軸受
(４)    エンジンオイル導管
(４ａ)  エンジンオイル
(５)    過給空気導管
(５ａ)  過給空気
(６)    囲繞筒
(７)    チューブ
(８)    襞
(８ａ)  溝
(９)    被接触部
(１０)  オイルパン
(１１)  被囲繞部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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