(57)【要約】  【課題】エンジンを小型にすることができるエンジンの冷却装置を提供する。  【解決手段】エンジン放熱部１に発電用熱電素子デバイス２が取り付けられ、この発電用熱電素子デバイス２に冷却用熱電素子デバイス３が電気的に接続され、この冷却用熱電素子デバイス３が吸気通路壁４に取り付けられ、エンジンの放熱により発電用熱電素子デバイス２で発電がなされ、発電用熱電素子デバイス２で発電された電力により冷却用熱電素子デバイス３で吸気通路壁４から吸熱がなされるように構成されている。冷却用発電冷却デバイス３はオイルパン壁にも取り付けられている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン放熱部(１)に発電用熱電素子デバイス(２)が取り付けられ、この発電用熱電素子デバイス(２)に冷却用熱電素子デバイス(３)が電気的に接続され、この冷却用熱電素子デバイス(３)が吸気通路壁(４)に取り付けられ、エンジンの放熱により発電用熱電素子デバイス(２)で発電がなされ、発電用熱電素子デバイス(２)で発電された電力により冷却用熱電素子デバイス(３)で吸気通路壁(４)から吸熱がなされるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたエンジンの冷却装置において、
過給機を備えていない自然吸気式のエンジンに用いられている、ことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項３】
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の冷却装置において、
冷却用熱電素子デバイス(３)がオイルパン壁(６)にも取り付けられ、発電用熱電素子デバイス(２)で発電された電力により冷却用熱電素子デバイス(３)でオイルパン壁(６)からも吸熱がなされるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項４】
エンジン放熱部(１)に発電用熱電素子デバイス(２)が取り付けられ、この発電用熱電素子デバイス(２)に冷却用熱電素子デバイス(３)が電気的に接続され、この冷却用熱電素子デバイス(３)がオイルパン壁(６)に取り付けられ、エンジンの放熱により発電用熱電素子デバイス(２)で発電がなされ、発電用熱電素子デバイス(２)で発電された電力により冷却用熱電素子デバイス(３)でオイルパン壁(６)から吸熱がなされるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの冷却装置に関し、詳しくは、エンジンを小型にすることができるエンジンの冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの冷却装置として、吸気やエンジンオイルの冷却装置がある。
吸気の冷却は、過給機付きエンジンの場合には、水冷式や空冷式のインタークーラで行われている(特許文献１参照)。
エンジンオイルの冷却は、水冷式や空冷式のオイルクーラで行われている(特許文献２参照)。
【０００３】
この種のエンジンの冷却装置によれば、吸気の充填効率を高め、或いは、潤滑性能を高めることができる利点がある。
【０００４】
しかし、この従来技術では、空冷式や水冷式のインタークーラやオイルクーラが用いられているため、問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２５１５３３号公報(図３参照)
【特許文献２】特開２０１２−９７９４８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】
【０００６】
《問題点》  エンジンが大型化する。
空冷式や水冷式のインタークーラやオイルクーラが用いられるため、エンジンが大型化する。
【０００７】
本発明の課題は、エンジンを小型にすることができるエンジンの冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
(請求項１に係る発明)
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に例示するように、エンジン放熱部(１)に発電用熱電素子デバイス(２)が取り付けられ、この発電用熱電素子デバイス(２)に冷却用熱電素子デバイス(３)が電気的に接続され、この冷却用熱電素子デバイス(３)が吸気通路壁(４)に取り付けられ、エンジンの放熱により発電用熱電素子デバイス(２)で発電がなされ、発電用熱電素子デバイス(２)で発電された電力により冷却用熱電素子デバイス(３)で吸気通路壁(４)から吸熱がなされるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【０００９】
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図２に例示するように、エンジン放熱部(１)に発電用熱電素子デバイス(２)が取り付けられ、この発電用熱電素子デバイス(２)に冷却用熱電素子デバイス(３)が電気的に接続され、この冷却用熱電素子デバイス(３)がオイルパン壁(６)に取り付けられ、エンジンの放熱により発電用熱電素子デバイス(２)で発電がなされ、発電用熱電素子デバイス(２)で発電された電力により冷却用熱電素子デバイス(３)でオイルパン壁(６)から吸熱がなされるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【発明の効果】
【００１０】
(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》  エンジンを小型にすることができる。
図１に例示するように、振動発電素子デバイス(２)で発電された電力により熱電素子デバイス(３)で吸気通路壁(４)から吸熱がなされるように構成されているので、大きな空冷式や水冷式のインタークーラが不要になり、エンジンを小型にすることができる。
【００１１】
《効果》  出力向上や排気ガス性能向上を図ることができる。
図１に例示するように、冷却用熱電素子デバイス(３)で吸気(４ａ)を冷却することができ、外気温度が高くても、吸気(４ａ)の充填効率が高められ、出力性能が向上するとともに、ＮＯＸやＰＭの低減で排気ガス性能の向上を図ることができる。
【００１２】
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  出力性能や排気性能の向上を図ることができる。
図１に例示するように、冷却用熱電素子デバイス(３)による吸気(４ａ)の冷却で吸気(４ａ)の充填効率が高まり、過給機を備えていない自然吸気式のエンジンでありながら、出力性能や排気性能の向上を図ることができる。
【００１３】
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  エンジンを小型にすることができる。
図２に例示するように、冷却用熱電素子デバイス(３)がオイルパン壁(６)にも取り付けられ、発電用熱電素子デバイス(２)で発電された電力により冷却用熱電素子デバイス(３)でオイルパン壁(６)からも吸熱がなされるように構成されているので、大きな空冷式や水冷式のオイルクーラが不要になり、エンジンを小型にすることができる。
【００１４】
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は次の効果を奏する。
《効果》  エンジンを小型にすることができる。
図２に例示するように、発電用熱電素子デバイス(２)で発電された電力により冷却用熱電素子デバイス(３)でオイルパン壁(６)から吸熱がなされるように構成されているので、大きな空冷式や水冷式のオイルクーラが不要になり、エンジンを小型にすることができる。
【００１５】
《効果》  潤滑性能の向上を図ることができる。
図２に例示するように、冷却用熱電素子デバイス(３)でエンジンオイル(６ａ)を冷却することができ、潤滑性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの冷却装置のうち、吸気通路壁を冷却する構成要素の横断平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るエンジンの冷却装置のうち、オイルパン壁を冷却する構成要素の横断平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る冷却装置を備えたエンジンの側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る冷却装置を備えたエンジンの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図４は本発明の実施形態に係るエンジンの冷却装置を説明する図であり、この実施形態では、立形水冷の直列２気筒ディーゼルエンジンの冷却装置について説明する。
【００１８】
このエンジンの概要は次の通りである。
図３に示すように、シリンダブロック(７)の上部にシリンダヘッド(８)が組付けられ、シリンダヘッド(８)の上部にシリンダヘッドカバー(９)が組み付けられ、シリンダブロック(７)の前部にギヤケース(１０)が組み付けられ、ギヤケース(１０)の前部にエンジン冷却ファン(１１)に配置され、シリンダブロック(７)の下部にオイルパン(１２)が組み付けられ、シリンダブロック(７)の後部にフライホイールハウジング(１３)が組み付けられ、シリンダブロック(７)の横一側に燃料噴射ポンプ(１４)が配置されている。シリンダヘッド(８)の横一側には吸気マニホルド(１５)が組み付けられ、図４に示すように、シリンダヘッド(８)の横他側には排気マニホルド(１６)が組み付けられている。
このエンジンには冷却装置が取り付けられている。
【００１９】
冷却装置の構成は、次の通りである。
図１に示すように、エンジン放熱部(１)に発電用熱電素子デバイス(２)が取り付けられ、この発電用熱電素子デバイス(２)に冷却用熱電素子デバイス(３)が電気的に接続され、この冷却用熱電素子デバイス(３)が吸気通路壁(４)に取り付けられ、エンジンの放熱により発電用熱電素子デバイス(２)で発電がなされ、発電用熱電素子デバイス(２)で発電された電力により冷却用熱電素子デバイス(３)で吸気通路壁(４)から吸熱がなされるように構成されている。
エンジン放熱部(１)は排気通路壁(５)である。図１中の符号(５ａ)は排気ガスである。
【００２０】
このエンジンは、過給機を備えていない自然吸気式のエンジンである。
図２に示すように、冷却用熱電素子デバイス(３)がオイルパン壁(６)にも取り付けられ、発電用熱電素子デバイス(２)で発電された電力により冷却用熱電素子デバイス(３)でオイルパン壁(６)からも吸熱がなされるように構成されている。
【００２１】
図２に示すように、オイルパン壁(６)に貼り付けられた冷却用熱電素子デバイス(３)は、吸気マニホルド壁(４)に貼り付けられた冷却用熱電素子デバイス(３)と同じ機能を果たす。
すなわち、図２に示すように、エンジン放熱部(１)に発電用熱電素子デバイス(２)が取り付けられ、この発電用熱電素子デバイス(２)に冷却用熱電素子デバイス(３)が電気的に接続され、この冷却用熱電素子デバイス(３)がオイルパン壁(６)に取り付けられ、エンジンの放熱により発電用熱電素子デバイス(２)で発電がなされ、発電用熱電素子デバイス(２)で発電された電力により冷却用熱電素子デバイス(３)でオイルパン壁(６)から吸熱がなされるように構成されている。
【００２２】
図１に示すように、発電用熱電素子デバイス(２)は、ケース(２ｇ)と、ケース(２ｇ)の開口を塞いで取り付けられた低温側基板(２ａ)と、この低温側基板(２ａ)の内面に沿って設けられた低温側電極(２ｂ)と、ケース(２ｇ)の奥端面に沿って設けられた高温側基板(２ｃ)と、この高温側基板(２ｃ)の表面に沿って設けられた高温側電極(２ｄ)と、この高温側電極(２ｄ)と低温側電極(２ｂ)との間に設けられた熱電素子(２ｅ)とで構成され、ケース(２ｇ)内は不活性ガスで満たされている。この発電用熱電素子デバイス(２)は、高温側電極(２ｄ)寄りのケース奥端壁(２ｆ)を排気通路壁(５)に沿って取り付け、低温側電極(２ｂ)寄りの低温側基板(２ａ)をエンジンルーム内に露出させている。熱電素子デバイス(２)では、高温側基板(２ｃ)と低温側基板(２ａ)との温度差で、ゼーベック効果によって発電がなされる。発電用熱電素子デバイス(２)は、薄板状に形成されている。発電用熱電素子デバイス(２)は、シリンダヘッド壁、シリンダ壁、排気マフラ壁等のエンジン放熱部に取り付けてもよい。
【００２３】
図１に示すように、冷却用熱電素子デバイス(３)には、ペルチェ素子が用いられ、吸熱側電極(２０)と発熱側電極(２１)(２２)との間にＮ型半導体(２３)とＰ型は半導体(２４)が配置され、吸熱側電極(２０)に接合された吸熱側板材(２５)が吸気マニホルド壁(４)側やオイルパン壁(８)側に向けられ、発熱側電極(２１)(２２)に接合された発熱側板材(２６)がエンジン周囲空間(２７)に向けられている。冷却用熱電素子デバイス(３)は薄板状に形成されている。
【符号の説明】
【００２４】
(１) エンジン放熱部
(２) 発電用熱電素子デバイス
(３) 冷却用熱電素子デバイス
(４) 吸気通路壁
(６) オイルパン壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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